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目錄
概述 1
第一章 零件的分析 3
1.1 零件的工藝性分析 5
1.1.1 加工方法的選擇..............................................................................................5
1.1.2 保證星輪表面位置精度的方法.........................................................................5
1.1.3 防止星輪變形的工藝措施................................................................................5
第二章 工藝規(guī)程的設計 6
2.1 確定毛坯的制造形式 6
2.2 基準的選擇 6
2.2.1 粗基準的選擇 6
2.2.2 精基準的選擇 6
2.3 制定工藝路線 6
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 7
2.4.1 兩端外圓表面 7
2.4.2 工件內(nèi)孔加工 8
2.5 確定切削用量及基本工時 8
2.5.1工序1 鍛造毛坯................................. ..................... .................................8
2.5.2工序2 車削工藝外圓 8
2.5.3工序3 鏜孔 ..............14
2.5.4工序4 滾壓孔 ..............16
2.5.5工序5 精車外圓 17
第三章 夾具設計方案.............. ................. . ............................................................20
3.1對加工件進行工藝分析....................................................... ..............................20
3.2定位方案設計...................... .................................. ........... .... .............. ..........20
3.3 加緊方案設計. ................................ ........................ .... ...................................21
3.4 其他裝置設計. ............................................... ...... .... ......................................21
3.5 夾緊體設計. ................................. .......................... .... ....................................22
3.6 夾緊工作原理. ................................................. .... .... .... .................................22
設計體會……………………………………………………………………………. 23
參考文獻 24
致謝 25
概述
一 零件的功用和結(jié)構(gòu)特點
我國自行研發(fā)的“星輪傳動”技術(shù)，可以使裝備機械上的加速器、減速器、調(diào)速器、變速器的體積變小、功能增強，并減少進口。這一新技術(shù)得到中國星輪傳動協(xié)會和機械工業(yè)部有關(guān)專家的認定。專家們認為，“星輪傳動”技術(shù)的原理為我國獨創(chuàng)，可應用在煤礦、石油開采、風力發(fā)電重型機械、建材水泥等儲多領(lǐng)域，應用空間巨大。
據(jù)機械專家介紹，我國傳統(tǒng)裝備機械沿用的減、變速器品種繁雜，體積巨大。一臺軋鋼機的減速器達到22噸重，而大型水泥設備的減速器重達60噸，安裝費力，又耗費巨大電能和熱能，且國內(nèi)有數(shù)千家減速器廠家，產(chǎn)品規(guī)模很不相同。
經(jīng)過三年的不斷試驗，哈爾濱國海星輪傳動有限公司首次將新的“星輪傳動”技術(shù)應用在生產(chǎn)領(lǐng)域，并獲得成功。這項獨創(chuàng)的星輪傳動技術(shù)的核心是，將一個減、變速器內(nèi)部170個單元，按用戶要求任意組合，制出的部件標準化、系列化、通用化，有很強的互換性，到哪都能用得上。而且可以任意改變扭距，增大拉動能力，使一個很小的減速器帶動龐大的裝備機械。也就是說，原來22噸的減速器，應用新技術(shù)后，重量能夠減少14.5噸，真正達到“以小帶大”。不僅如此，由于不同的排列組合，只要客戶對減、變速器有不同的要求，需要不同形狀的產(chǎn)品，這項新技術(shù)都能完成它。
目前，我國獨創(chuàng)的“星輪傳動”技術(shù)已經(jīng)應用到三峽水電站、秦皇島碼頭、山西部分大煤礦，并已形成為“上海路橋”“神華集團”等國家大型企業(yè)配套的能力。
而其中最重要的零件便是星輪,它在其中作用是無與能比,現(xiàn)在就來探討一下它作用與結(jié)構(gòu).
二 星輪零件的技術(shù)要求
該零件的主要表面是內(nèi)孔和外圓，其主要技術(shù)要求如下：
1、內(nèi)孔
內(nèi)孔是起支承作用或?qū)蜃饔米钪饕谋砻?，它通常與運動著的軸、刀具或活塞相配合。內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為2級，精密軸套有時取1級.
內(nèi)孔的形狀精度，一般應控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的，甚至更嚴。對于長的套筒除了圓柱度和同軸度外，還應注意孔軸線直線度的要求。
為保證零件的功能和提高其耐磨性，內(nèi)孔表面粗糙度一般為，有的高達以上。
2、 外圓
外圓表面一般是套筒零件的支承表面，常以靜配合或過渡配合同箱體或機架沙鍋內(nèi)的孔相連接。外徑的尺寸精度通常為2~3級；形狀精度控制在外徑公差以內(nèi)；粗糙度一般為。
1） 內(nèi)外圓之間的同軸度
當內(nèi)徑的最終加工系將套筒裝入機座后進行時，套筒內(nèi)外圓間的同軸度要求較低；如果最終加工是在裝配前完成時要求較高，一般為0.01~0.05mm。
2） 孔軸線與端面的垂直度
星輪的端面（包括凸緣端面）如工作中承受軸向載荷，或雖不承受載荷但加工中是作為定位面時，與孔軸線的垂直度要求較高，一般為0.02~0.05mm。
三 星輪零件的材料與毛坯
齒輪零件一般都是用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等材料制成。有些滑動軸承采用雙金屬機構(gòu)，即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料，這樣既可節(jié)省貴重的有色金屬，又能提高軸承的壽命。星輪的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)?？讖捷^?。ㄈ鏳<20mm）的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可以采用實心鑄件?？讖捷^大時，采用無逢鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時可以采用冷擠壓和粉末冶金等先進的毛坯制造工藝，既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。
第一章 零件的分析
1.1 零件的工藝分析
1.1.1 加工方法的選擇
該零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要求可選擇車削和磨削?？准庸し椒ǖ倪x擇比較復雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點、孔徑大小、長徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進行加工。本次設計的星輪，為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道加工．
1.2.2、保證星輪表面間位置精度的方法
由星輪零件的技術(shù)要求知，星輪零件內(nèi)外表面間的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度一般均有較高要求。為保證這些要求通?？刹捎孟铝蟹椒ǎ?
1.在一次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工。這種方法除了工件的安裝誤差，所以可獲得很高的相對位置精度。但是，這種方法的工序比較集中，對于尺寸較大（尤其是長徑比較大）套筒也不便與安裝，故多用于尺寸較小軸套的車削加工。
2.星輪主要表面加工分在幾次安裝中進行，先加工外圓，然后以圓為精基準最終加工內(nèi)孔。這種方法由于所用夾具機構(gòu)簡單，且制造和安裝誤差小，因此可保證較高的位置精度，在星輪加工中一般多采用這種方法。
星輪主要表面加工在幾次安裝中進行，先終加工外圓，然后以外圓為精基準最終加工內(nèi)孔。采用這種方法時工件裝夾迅速可靠，但因一般卡盤安裝誤差較大，加工后工件的位置精度較低。若欲獲得較小的同軸度，則必須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤、液體塑料夾頭和經(jīng)過修磨的三爪卡盤等。
對于較長的零件，為保證位置精度，往往以外圓定位，采用一端夾持，另一端用中心夾支托來最終加工內(nèi)孔。對于本次設計加工零件的工藝不采用這種方法,是因為加工內(nèi)孔時,安裝工件需要φ45工藝外圓,只有當外圓加工完后,才可能車去加工內(nèi)孔,進而車出與內(nèi)孔有較小的同軸度的外圓表面φ４０及加工出其它三個斜面與斜孔．
1.2.3、防止星輪變形的工藝措施
該零件在加工中防止變形的工藝措施，加工中常因夾緊力、切削力和切削熱等因素的影響而產(chǎn)生變形。防止變形應注意,為減少切削力和切削熱的影響，粗、精加工應分開進行。粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中可以得到糾正。
第二章 工藝規(guī)程的設計
2.1 確定毛坯的制造形式
星輪零件的毛坯選擇與材料、機構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)還與它在工作中所處的工作環(huán)境有關(guān)?？讖捷^小的星輪一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采實心鑄件?？讖捷^大時，常采用無縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時可采用冷擠壓和粉末冶金等先進的毛坯制造工藝，既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。
本零件為鍛造件，材料為40Cr優(yōu)質(zhì)合金鋼，抗拉強度：；屈服強度：；硬度：HBS為197，最終成品調(diào)質(zhì)處理到硬度為22-27HRC .
2.2 基準的選擇
基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；鶞拭孢x擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。
2.2.1 粗基準的選擇
對于零件而言，盡可能選擇不加工表面作為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。對于較長的套筒零件，為保證位置精度，往往以外圓定位，采用一端夾持，另一端用中心夾支托來最終加工內(nèi)孔。
根據(jù)這個原則，本零件選取星輪外圓φ45為粗基準。工件一端用三爪卡盤夾持一端，另一端則用大頭頂尖頂住另一端。采用這種方法時工件裝夾迅速可靠，但因一般卡盤安裝誤差較大，加工后工件的位置精度較低。為了獲得較小的同軸度，須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤、液體塑料夾頭和經(jīng)過修磨的三爪卡盤等。
2.2.2 精基準的選擇
精基準的選擇主要應該考慮的是基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸的換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線方案：詳見附表，《機械加工工藝過程卡片》
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“星輪”：零件材料為40Cr合金鋼，硬度HB197，生產(chǎn)類型大批量，毛坯形式為鍛造件．
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
2.4.1 兩端外圓表面：
兩外圓（φ45dmm）表面一端加工長度為60mm，與其聯(lián)接的要求不高的加工外圓表面直徑為φ64mm，現(xiàn)取其外圓表面直徑為φ64mm。φ45mm表面尺寸公差±0.02，表面粗糙度值1.6，要求半精車；精車，加工直徑余量2Z=3.5mm.
由于本設計規(guī)定零件是大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。φ45 mm的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見圖2-1。
圖2-1φ45外圓工序間尺寸公差分布圖（調(diào)整法）
由圖可知：
毛坯名義尺寸：45+3.5×2=52（mm）
毛坯最大尺寸：52+1.3×2=54.6（mm）
毛坯最小尺寸：52-0.5×2=51（mm）
半精車后最大尺寸：52+0.5×2=53（mm）
半精車最小尺寸：52-0.02=51.98（mm）
精車后尺寸和零件圖尺寸相同，即φ45mm.
最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表2-1。
表2-1 加工余量計算表
工序
加工尺
寸及公差
鍛造件
粗車外圓
精車外圓
加工前
尺寸
最大
54.6
53
最小
51
51.98
加工后
尺寸
最大
54.6
53
52.02
最小
48
51.98
51.98
加工余量（單邊）
1.75
最大
1.75
0.27
最小
1.6
0.23
加工公差（單邊）
-0.4/2
-0.12/2
2.4.2 工件內(nèi)孔加工
毛坯為鍛造件，參照《工藝手冊》表2.3-9確定工序尺寸及余量為：
鉆孔: φ19
粗鏜孔：φ24mm
半精鏜孔：φ26mm
精鏜：φ27.5mm
精鉸（浮動鏜刀）：φ28±0.20mm
2.5 確定切削用量及基本工時
2.5.1 工序1：鍛造毛坯
2.5.2 工序2：車削，本工序采用計算法確定切削用量。
（1）、加工條件
工件材料：鍛造件材料為40Cr，
車￠45到尺寸￠48（工藝用）；
車端面及倒角；
車￠45到尺寸￠48（工藝用）；
車端面及倒角取總長27mm（余2mm）
機床：CA6140車床
刀具：刀具材料為YT15，刀桿尺寸16mm×25mm，
。
（2）、計算切削用量
①、車￠45到￠48
切削深度：
進給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,以及工件直徑為100mm時：f=0.6~0.9。按CA6140車床的說明書（見《切削手冊》表1.30）取f=0.7。
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min）：
（m/min）
式中，=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即：=1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。
所以： =
=123.8 (m/min)
確定主軸轉(zhuǎn)速：
=
=
438 (r/min)
與438 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500 r/min，。現(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min.
檢驗機床功率：
主切削力 按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
=0.89
所以：
=
=784 N
切削時消耗功率為：
=
=1.85 (kw)
由《切削手冊》表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。
校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力= 791 N，徑向力按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
所以：
=
=116.9 N
軸向切削力
式中 ：
所以：
=
=267 N
取機床導軌與床鞍系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：
=267+0.1（784+116.9）
=357.09
357 N
而機床進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。
切削工時：
式中：,,
所以：×2
=0.87（min）
②、車外圓：
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min），采用高速鋼外圓車刀，規(guī)定=0.25，走刀次數(shù)i=5，則
（m/min）
式中，=11.8，=0.70，=0.30，m=0.11，。
=1.11
所以： =
=16.4 (m/min)
確定主軸轉(zhuǎn)速：
=
=
116 (r/min)
按機床說明書取 n=96r/min，
所以實際切削速度 m/min.
由《切削手冊》表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。
計算切削工時：
切削工時：
式中：=60,,
所以：×2
=0.086（min）
③、車端面及倒角：
確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為2mm
確定進給量f：根據(jù)《切削手冊》表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,以及工件直徑為100mm時：f=0.6~0.9。按CA6140車床的說明書（見《切削手冊》表1.30）取f=0.7。
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min）：
（m/min）
式中，=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即：=1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。
所以： =
=251.6 (m/min)
確定主軸轉(zhuǎn)速：
=
=
890 (r/min)
與890 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為900 r/min，。現(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min.
檢驗機床功率：
主切削力 按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
=0.89
所以：
=
=768 N
切削時消耗功率為：
=
=1.81 (kw)
由《切削手冊》表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。
計算切削工時：
切削工時：
式中：=15,,
所以：×2
=0.097（min）
③、車￠45到尺寸￠48及；
同①
④、φ48外圓（工藝用）
⑤、車端面及倒角取總長20mm(余量2mm)
同③
2.5.3 工序3：鏜孔：
粗鏜孔到￠24mm；
半精鏜孔到￠26mm；
精鏜孔到￠27.85mm;
精鉸（浮動鏜刀）孔到￠700.20粗糙度=0.2。
鏜孔是常用的孔加工方法，可以作為粗加工，也可以作為精加工，加工范圍很廣。對于小批量生產(chǎn)中的非標準孔、大直徑孔、精確的短孔及盲孔、有色金屬孔等一般多采用鏜孔。鏜孔可以在車床、銑床和數(shù)控機床上進行，能獲得的尺寸精度為1~3級，粗糙度為。鏜孔刀具（鏜桿與鏜刀）因受孔徑尺寸的限制（特別是小直徑深孔），一般剛性較差，鏜孔時容易產(chǎn)生振動，生產(chǎn)率低。但是由于不需要專用的尺寸刀具（絞刀），鏜刀機構(gòu)簡單，又可以在各種機床上進行鏜孔，故單件、小批生產(chǎn)中，鏜孔是較經(jīng)濟的方法。此外，鏜孔能修正前工序加工后所造成孔的軸線歪曲和偏斜，以獲得較高位置精度。
精細鏜孔（又稱金剛鏜）
精細鏜常用于有色金屬合金及鑄鐵件的光整加工，在汽車與拖拉機的連桿和汽缸套加工中應用較多。為了達到高精度與粗糙度要求，常采用精度高、剛度高、和具有高轉(zhuǎn)速的金鋼鏜床。所用刀具（稱金鋼鏜刀）是選用細顆粒耐磨的硬質(zhì)合金或金剛石刀具，經(jīng)過刃磨和研磨獲得鋒利的刃口。精細鏜孔時，加工余量小，高速切削下切去截面很小的切屑。由于切削力非常小，故能達到1級精度和小的粗糙度，孔的幾何形狀誤差小于0.003~0.005mm。
①、 粗鏜孔到￠24mm ，單邊余量Z=2.5mm，一次鏜去余量,=2.5mm
選用機床：T612臥式鏜床
進給量： f=0.1mm/r
切削速度：
根據(jù)有關(guān)手冊確定T612臥式鏜床的切削速度為：m/min,
則 =
=359 r/min
根據(jù)《工藝手冊》表4.2-20知，和359r/min相近的有320r/min、414r/min,故取=320r/min。
切削工時：=66mm，=3mm，=3mm.
= =2.09（min）
②、 半精鏜孔到￠26mm,
單邊余量Z=1；
一次鏜去余量：=1mm；
=0.1；
=320r/min，m/min
t=2.3 min
③、 精鏜孔到￠69.85mm,
單邊余量Z=0.25；
一次鏜去余量：=1.25mm；
=0.1；
=320r/min，m/min
t=2.37 min
④、 精鉸（浮動鏜刀）孔到￠280.20粗糙度=0.2
圖2-2 星輪浮動鏜刀
浮動鏜孔是鏜深孔后的精加工方法。圖3-3是浮動鏜刀頭，浮動鏜刀塊在刀柄長方形孔內(nèi)可以自由滑動。浮動鏜孔的特點是：消除了由于刀具及機床等誤差引起孔尺寸不穩(wěn)定；由于刀塊浮動且處于旋轉(zhuǎn)的情況下，刀塊有自動對中性；鏜刀的導向良好。圖2-2中的導向塊為夾布膠木（或白樺木），有一定的彈性，這種材料的導向塊，既可避免擦傷已加工表面，又可自動補償數(shù)次鏜孔后直徑的磨損，維持必要的導向要求。導向塊為雙導向。彈性導向塊調(diào)整時，前導向應與孔緊配，后導向應調(diào)整略大于刀塊尺寸，在工作時能自動磨去而保持較準確導向精度。
2.5.4 工序4：用滾壓頭滾壓孔至￠280.02，粗糙度=0.2
圖2-3 油缸滾壓頭
上圖為一星輪滾壓頭。滾壓內(nèi)孔表面的圓錐型滾柱3支承在錐套5上，滾壓時滾柱與工件有一個或的斜角，是工件能逐漸產(chǎn)生變形，以提高孔壁粗糙度。
內(nèi)孔滾壓前，需要先通過螺母11調(diào)整滾壓頭的徑向尺寸。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母11可使其相對心軸1軸向移動，當其向右移動時，推動過渡套10、止推軸承9、襯套8及套圈6經(jīng)銷子4使?jié)L柱3沿錐套5表面向左移，結(jié)果使?jié)L壓頭徑向縮小。當其向右移動時，壓縮彈簧7壓移襯套8經(jīng)止推軸承9使過渡套10始終貼緊調(diào)節(jié)螺母的左端面，同時襯套8右移時帶動套圈6經(jīng)蓋板2使?jié)L柱3沿軸向右移，結(jié)果使?jié)L壓頭徑向尺寸增大。滾壓頭徑向尺寸應根據(jù)孔的滾壓過盈量確定，一般鋼材的滾壓過盈量為0.10~0.12mm，滾壓后孔徑向增大0.02~0.03mm。
滾壓過程中滾柱3所受軸向力，經(jīng)銷子4、套圈6、襯套8作用在止推軸承9上，而最終還是經(jīng)過過渡套10、調(diào)節(jié)螺母11及心軸1傳至和滾壓頭右端M40×4相連的刀桿上，當滾壓完畢后，滾壓頭從內(nèi)孔反向退出時，滾柱3會受到一個向左的軸向力，此力傳給蓋板2，經(jīng)套圈6、襯套8壓縮彈簧7，實現(xiàn)了向左移動，同時滾壓頭在彈簧力的作用下復位，是徑向尺寸又恢復到原調(diào)數(shù)值。
滾壓中滾壓速度：
走刀量：
冷卻潤滑液采用50%硫化油加50%柴油或煤油。
2.5.5 工序5：
精車外圓，將兩端外圓加工到尺寸￠45與￠40，割R3.0槽；
車端面；
調(diào)頭，將兩端外圓加工到尺寸￠45，割R3.0槽；
①、 車去工藝外圓，將兩端外圓加工到尺寸￠45，割R3.0槽
切削深度：
進給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,以及工件直徑為100mm時：f=0.6~0.9。按CA6140車床的說明書（見《切削手冊》表1.30）取f=0.7。
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min）：
（m/min）
式中，=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28，即：=1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。
所以： =
=115.8 (m/min)
確定主軸轉(zhuǎn)速：
=
=
410 (r/min)
與438 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500 r/min，?，F(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min.
檢驗機床功率：
主切削力 按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
=0.89
所以：
=
=765 N
切削時消耗功率為：
=
=1.57 (kw)
由《切削手冊》表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。
校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力= 791 N，徑向力按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
所以：
=
=116.9 N
軸向切削力
式中 ：
所以：
=
=267 N
取機床導軌與床鞍系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：
=267+0.1（784+116.9）
=357.09
357 N
而機床進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。
切削工時：
式中：,,
所以：×2
=0.36（min）
第三章 夾具設計方案
3.1、對加工件進行工藝分析：
工件已加工過內(nèi)孔。在加工槽時，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由銑削直接加工就可以達到要求，其中槽的寬度由刀具的尺寸保證，槽的深度尺寸和位置精度由設計的夾具來保證。槽的位置包括如下兩方面要求：
1.1、加工槽的寬度為8mm；
3.2、定位方案設計：
根據(jù)加工槽兩側(cè)面相對于中心面對稱要求，需要限制工件X方向轉(zhuǎn)動自由度、Y方向轉(zhuǎn)動自由度和Z方向轉(zhuǎn)動自由度；根據(jù)加工槽寬度和深度要求，需要限制工件X方向移動自由度和Z方向移動自由度。但考慮到加工時工件定位的穩(wěn)定性，可以將六個不定度全部限制。
工件相對中心面對稱，要實現(xiàn)加工槽兩側(cè)面相對中心面對稱的要求，應選圓柱表面面作為定位基準。
由加工槽深度要求，可以選擇右邊外圓面為第二定位基準，利用支撐實現(xiàn)定位。
由于外圓表面已經(jīng)加工，加上V形塊起到支撐定位，螺母夾緊加工件。此方案實現(xiàn)了工件的完全定位，無重復定位，方案可取。
3.2.1、計算定位誤差：
工件在夾具中定位產(chǎn)生的定位誤差，其值應控制在工件相對尺寸或位置公差的～，為此需對每一項工序加工要求逐一進行分析。
對加工槽深尺寸A進行分析
加工槽的深度尺寸的工序基準為工件小孔外圓面的上母線，定位基準為外圓中心線，則：
定位（A）=位置+不重 =0.035+0.04=0.075mm
因定位（A）值小于工序尺寸公差值的，故能滿足工序加工要求。
3.2.2、對加工槽兩側(cè)面對稱度進行分析
加工槽的位置精度—對稱度的工序基準是外圓表面，這里忽略基準的位移誤差，則
定位（對稱度）=位置+不重=0+0.03=0.03mm
因定位（對稱度）值小于工序位置精度要求的公差值的，故能滿足工序加工要求。
3.3、夾緊方案設計：
對此工件的銑削加工，我們所采用的是螺栓螺母夾緊的定位原理，而且我們擬定采用的是手動夾緊，為了節(jié)約成本，我們采用一個螺栓，一個螺母對其壓緊。
根據(jù)工件上大孔的尺寸螺桿的尺寸大小，我們選用m27的壓緊螺母。
刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=8mm. Z=18
=2448N
校核定位銷：
根據(jù)公式：可知直徑為27mm的螺桿和m27的螺母能滿足夾緊力的要求。
夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，切削力與夾緊力在空間上是相互垂直的。螺母提供的夾緊力足以夾緊，故無須驗算。
3.4、其它裝置設計：
銑床夾具依靠夾具體底面和定向鍵側(cè)面與機床工作臺上平面及T型槽相連接，以保證定位元件對工作臺和導軌具有正確的相對位置。為了減小安裝時的偏斜角的誤差，安裝定向鍵時應當使它們靠向T型槽的同一側(cè)。
對定向鍵的設計方案如右圖所示：
對定向鍵的直角部分都倒2*45°的倒角，在夾具體與定向鍵的連接部分中的直角開出凹槽。定向鍵與夾具體采用壓緊連接，至于定向鍵的大小要根據(jù)銑床工作臺是具體情況而定，在此我們就不對定向鍵的尺寸大小進行說明。
3.5、夾具體設計：
在夾具體設計方面，我們采用了一個直角塊，來進行大體上的定位，而且要設置導引裝置的安裝位置，夾具體通過安裝在夾具體上的定向鍵進而與銑床的工作臺連接，從而實現(xiàn)對夾具的固定。
此夾具具有足夠的剛度與強度，安放穩(wěn)定，工藝性好，實用安全。
3.6、夾具工作原理(操作)簡介：
對此夾具各個零件的裝配關(guān)系見圖，下面我們來分析與說明它的工件原理：螺栓、螺母與夾具體緊緊連接。V型塊起支撐定位作用。
在夾具體的底平面上安裝定向鍵用于與銑床工件臺面的連接與定位。工件時，只要把壓緊螺母、螺桿卸下，即可把工件套上去。當工件套上去后，用壓緊螺母進行夾緊。這時銑刀在導引裝置的引導下對待加工工件進行加工，并且在導引裝置的作用下完成銑床對工件的銑槽工序。
本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實現(xiàn)。
設計體會
課程設計是對專業(yè)基礎(chǔ)知識的一次考驗與綜合運用。通過課程設計能使學生綜合運用大學幾年來所學的理論和專業(yè)知識和在生產(chǎn)實習過程中學到的實踐經(jīng)驗，以全面、系統(tǒng)、地培養(yǎng)學生獨立思考能力、創(chuàng)新能力、解決實際問題等能力。
在導師的指導和同學的幫助下已順利完成。在這段時間里里從對所設計產(chǎn)品市場需求情況的調(diào)查、目前研究現(xiàn)狀的了解、相關(guān)資料的查閱、結(jié)構(gòu)初步設計方案的提出、及最后總方案的確定，在這每一個環(huán)節(jié)中我都嚴格要求自己：一個從事機械專業(yè)的人員，既要熟悉設計，更要熟悉工藝和控制，也要有能預測市場的能力。在這個過程中，不但培養(yǎng)了我獨立思考、分析問題的能力也培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力、解決實際問題的能力及理論與實踐相結(jié)合的能力。
我也深感自己還存在很多不足，如理論知識的不扎實、實踐經(jīng)驗的欠缺、理論與實踐的優(yōu)化結(jié)合等等。我將在以后的學習和工作中繼續(xù)對專業(yè)理論知識的深入學習和對實踐經(jīng)驗的認真總結(jié)，做到理論與實踐有機結(jié)合，爭做一名“有志”、“有德”、“博學”適合當代社會發(fā)展所需要的優(yōu)秀社會青年。
參考文獻
參考文獻
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[8] 胡宗武.非標準機械設備設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003
致謝
我首先要感謝我的指導老師，他們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。
感謝曾經(jīng)幫助過和教育過我的老師們，是你們嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷使我的大學生活不在感到孤立無助，使我在大學里學到了扎實的專業(yè)知識，使我的課程設計能夠順利的完成。
我還要感謝學校的領(lǐng)導，由于你們的領(lǐng)導，學校有了長足的發(fā)展，我改變了自己的思維方式，鍛煉了自己各方面的能力，確定了今后自己的發(fā)展目標。
最后祝愿母校的明天更加輝煌！培養(yǎng)出一批批有志、有德、博學的優(yōu)秀社會人才。
機 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共18 頁
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
星輪
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
10
鍛造
40Cr
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛造件
φ67.5X65
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
真空爐
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
檢驗各尺寸,是否符合設計要求
游標卡尺
5
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標記
處數(shù)
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