軸座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 軸座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 系 別： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 起止時(shí)間： 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名及職稱 蹇永良 設(shè)計(jì)題目 軸座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、 產(chǎn)品零件圖1張 2、 產(chǎn)品毛坯圖1張 3、 機(jī)械加工工藝過程卡片1份 4、 機(jī)械加工工序卡片1張 5、 夾具設(shè)計(jì)裝配圖（1號圖）1份 6、 夾具零件圖：夾具體零件圖1張 7、 課程設(shè)計(jì)說明書1份 注：零件年產(chǎn)量5000臺(tái)/年 進(jìn)度安排 1、 零件工藝審查，選擇毛坯并繪制毛坯圖（1天）。 2、 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)： 1） 選擇加工方法和方案，擬定工藝路線（1天）。 2） 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)計(jì)算（2天） 3） 填寫工藝過程卡和鉆加工工序卡（2天） 3、 夾具設(shè)計(jì)： 1） 設(shè)計(jì)鉆孔工序的鉆床夾具機(jī)構(gòu)方案，繪制夾具設(shè)計(jì)裝配圖草圖（2天）。 2） 繪制夾具裝配圖，1#圖幅1張（2天）。 3） 繪制夾具體零件圖1張（2天）。 4、 編寫課程設(shè)計(jì)說明書10頁（2天） 5、 課程設(shè)計(jì)答辯（1天） 主要參考文獻(xiàn) 1、 黃健求《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版》機(jī)械工業(yè)出版社 2、 崇凱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》化學(xué)工業(yè)出版社 目錄 序言 1 一、零件的分析 2 （一）零件的作用 2 （二）零件的工藝分析 2 （三）確定生產(chǎn)類型 2 二、確定毛坯 2 1、確定毛坯種類 2 2、確定鑄件加工余量及形狀 3 3、繪制鑄件毛坯圖 4 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 (一)選擇定位基準(zhǔn) 4 （二）制定工藝路線 4 （三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6 （四）選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具 7 四、 夾具設(shè)計(jì) 20 (一)問題的提出 20 (二)夾具設(shè)計(jì) 20 五、總結(jié) 23 六、參考文獻(xiàn) 24 七、附錄 25 附表1、機(jī)械加工工藝過程卡片 25 附表2、機(jī)械加工工序卡片 27 附圖1、產(chǎn)品零件圖 29 附圖2、毛坯圖 30 附圖3、夾具體圖 31 附圖4、鉆模板 32 附圖5、夾具裝配圖 33 附圖6、夾具體和夾具裝配立體圖 34 序言 一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類,桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前,中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì),制造工作量 ，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%-80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段對夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度,絲亳也不壓于對機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用,維護(hù)和調(diào)整,對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的軸座。它位于車床主軸上，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。且它是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈保持不動(dòng)，始終與傳動(dòng)的方向保持一致（比如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向），并且保持平衡，它能穩(wěn)定軸承及其所連接的回轉(zhuǎn)軸，確保軸和軸承內(nèi)圈平穩(wěn)回轉(zhuǎn)避免因承載回轉(zhuǎn)引起的軸承扭動(dòng)或跳動(dòng)。當(dāng)上緊定螺絲，以達(dá)到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的，但因?yàn)閮?nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。軸座的軸承孔裝夾軸承，底座上的兩個(gè)孔是和其它緊固件一起起緊固作用的，有一定的粗糙度要求。 （二）零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，切削性能良好。以下是軸座需要加工的表面以及加工表面之間的形狀、位置尺寸精度要求： 1）M8螺紋孔和φ11沉頭孔 2）φ60、φ48兩端孔 3）軸座底面、軸座左右臺(tái)階面、支承孔左右端面，φ48兩端孔和軸座底面平行度為0.02mm，φ48兩端孔和其軸線圓柱度為φ0.02mm。 由上面分析可知，可以粗加工軸座底面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此軸座零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 （三）確定生產(chǎn)類型 已知此軸座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000臺(tái)/年，查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)可知，灰鑄鐵的密度為（6.6-7.4）g/cm3，按照零件圖紙，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段：工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用夾具。 二、確定毛坯 1、確定毛坯種類 零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又不太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，又因?yàn)槠渚哂休^好的鑄造性和切削加工性，而且吸震性和耐磨性較好，價(jià)格也較低廉，故選擇金屬型鑄造毛胚。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》第121頁表5-1,鑄件的公差等級為CT8-10，選用鑄件尺寸公差等級為CT-9。 2、確定鑄件加工余量及形狀 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》第123頁表5-5，加工余量等級為D-F，選用加工余量等級為RMA-E級，并查表5-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的加工余量，如下表所示： 加工表面 孔 底面 軸座左右側(cè)面 軸承孔左右端面 公差等級CT 9 9 9 9 加工面基本尺寸/mm 48 70 10 153 鑄件尺寸公差/mm 2 2.2 1.5 2.5 機(jī)械加工余量等級 E E E E RMA 1.1 1.1 1.1 1.1 毛坯基本尺寸/mm 44.8 72.2 11.85 156.45 形位公差 圓柱度公差；平行度公差0.02 — — — 表1 加工面 加工方案 定位基準(zhǔn) 精度等級及粗糙度要求 加工方法 孔 IT7，Ra1.6 粗鏜—半精鏜—精鏜 軸座上表面 底面 Ra1.6 粗銑—精銑 軸座左右側(cè)面 — 銑 軸座底面 軸承孔左右端面 Ra3.2 銑 軸座底面 4個(gè)沉頭孔 Ra6.3 銑 軸座左右側(cè)面 6個(gè)螺紋孔 — 鉆，攻絲 軸座底面 表2 軸座加工方案及定位基準(zhǔn) 3、繪制鑄件毛坯圖 圖1 軸座零件的毛坯圖 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)選擇定位基準(zhǔn) 1、 粗基準(zhǔn)的選擇：以軸座的底座上表面為定位粗基準(zhǔn)。 2、 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸座的底面為精基準(zhǔn)。 （二）制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第2版》第203頁-第209頁及查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》第95頁，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 表3 工藝路線方案一 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 Ⅰ 鑄造 鑄造毛坯 Ⅱ 熱處理 時(shí)效熱處理 Ⅲ 劃線 劃外形線及軸座底面加工線 Ⅳ 粗銑底面 夾軸承孔左右端面，以軸座上表面為定位基準(zhǔn)，粗銑底面 精銑底面 在粗銑底面的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步精銑底面 Ⅴ 銑軸承孔左右端面 銑軸承孔左右端面 Ⅵ 劃線 劃軸座底面和軸承孔加工線 Ⅶ 粗鏜孔 以軸座底面定位，采用專用夾具裝夾工件，粗加工、孔 半精鏜孔 半精加工孔 精鏜孔 精加工孔至技術(shù)要求，并倒角 Ⅷ 攻螺紋孔 以軸座底面為基準(zhǔn)，攻螺紋孔 Ⅸ 鉆沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，鉆沉頭孔 擴(kuò)沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，擴(kuò)沉頭孔 Ⅹ 锪沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，锪沉頭孔 Ⅺ 去毛刺，清洗終檢 表4 工藝路線方案二 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 Ⅰ 鑄造 鑄造毛坯 Ⅱ 熱處理 時(shí)效熱處理 Ⅲ 劃線 劃外形線及軸座底面加工線 Ⅳ 粗銑底面 夾軸承孔左右端面，以軸座上表面為定位基準(zhǔn)，粗銑底面 精銑底面 在粗銑底面的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步精銑底面 Ⅴ 劃線 劃軸座底面和軸承孔加工線 Ⅵ 粗銑軸承孔左右端面 粗銑軸承孔左右端面 精銑軸承孔左右端面 精銑軸承孔左右端面，達(dá)到Ra3.2粗糙度要求 Ⅶ 粗鏜孔 以軸座底面定位，采用專用夾具裝夾工件，粗加工孔 半精鏜孔 半精加工孔 精鏜孔 精加工孔至技術(shù)要求，并倒角 Ⅷ 銑軸座四側(cè)面 夾軸承孔左右端面，按底面找正，銑軸座四側(cè)面 Ⅸ 攻螺紋孔 以軸座底面為基準(zhǔn)，攻螺紋孔 Ⅹ 鉆沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，鉆沉頭孔 擴(kuò)沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，擴(kuò)沉頭孔 Ⅺ 锪沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，锪沉頭孔 Ⅻ 去毛刺，清洗終檢 以上兩個(gè)工藝方案的比較與分析： 方案一：方案一工序集中，操作方便。 方案二：工序分散?；鶞?zhǔn)得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。 方案一與其相比，裝夾次數(shù)少，可減少機(jī)床數(shù)量，操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作，并能提高生產(chǎn)效率。若用方案二，工序分散，其加工經(jīng)濟(jì)性并不是很好。故本次設(shè)計(jì)選擇方案一。 （三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 1、孔工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下： 加工面 加工內(nèi)容 加工余量/mm 精度等級 工序尺寸/mm 表面粗糙度/ 孔 鑄件 3.2 CT9 — 粗鏜 2 IT9 Ra6.3 半精鏜 0.9 IT8 Ra3.2 精鏜 0.3 IT7 Ra1.6 孔 鉆 0.2 IT11 Ra12.4 擴(kuò) 0.15 IT11 Ra6.3 孔 锪 至 IT11 — 2、 平面工序尺寸： 加工面 加工內(nèi)容 加工余量/mm 精度等級 工序尺寸/mm 表面粗糙度/ 軸座底面 粗銑 2 IT9 72±0.37 3.2 精銑 0.2 IT8 70.2±0.20 1.6 軸承孔左右端面 粗銑 1.95 IT8 154.95 6.3 精銑 1.5 IT7 154.5 3.2 （四）選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具 1、確定切削用量及時(shí)間定額： 工序Ⅳ （1）粗銑底面，以軸座上表面為粗基準(zhǔn) 1）加工條件 工件材料：HT200，，鑄造； 工件尺寸：, 加工要求：粗銑軸座底面，加工余量2.2mm； 機(jī)床：X62W臥式銑床； 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度,深度ap≤4,齒數(shù)z=12, 故根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（后簡稱《指南》）表5-205，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）P112表2，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=40°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=1°。 2）切削用量 ①確定切削深度ap 底面加工余量Z=2.2mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=2mm（留有0.2mm的精銑余量）。 ②確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《指南》P204表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（據(jù)《指南》表5-78，X62W臥式銑床）時(shí)： fz=0.14~0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故選擇：fz=0.24mm/z。 ③確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《指南》P204表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《指南》P205表5-157）。 ④計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《指南》P212表5-165，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap≤3.5，fz≤0.24mm/z時(shí)，.各修正系數(shù)為：，，。 切削速度計(jì)算公式為： 其中，，T = 180min，f z = 0.24mm/ z，Z = 12，將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)《指南》P159頁表5-82，選擇 則實(shí)際切削速度為： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表《指南》P159（表5-83），選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 ⑤校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削手冊》表15，，切削修正系數(shù)為，故實(shí)際切削功率為，根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。X62W銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。最終確定:，，，，。 3） 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)《指南》P41表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為 ∴，， （2）精銑軸座底面，以軸座上表面為基準(zhǔn) 1）同樣的機(jī)床、刀具 2）切削用量 ①確定切削深度ap 底面加工余量Z=0.2mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=0.2mm ②確定每齒進(jìn)給量fz 本道工序是精銑底面，根據(jù)《指南》P204表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（據(jù)《指南》表5-78，X62W臥式銑床）時(shí)：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，現(xiàn)取，則。 ③確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《指南》P204表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《指南》P205表5-157）。 ④確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按《指南》表2-17中公式計(jì)算，得， 根據(jù)《指南》P159頁表5-82，選擇 則實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表《指南》P159（表5-83），選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 3）計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)《指南》P41表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為 ∴，， 工序Ⅵ （1）粗銑軸承孔左右端面 1）加工條件 工件材料：HT200，，鑄造；工件尺寸：； 加工要求：粗銑軸承孔左右端面，加工余量1.95mm； 機(jī)床：X62W臥式銑床； 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度,深度，齒數(shù)z=10， 故根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（后簡稱《指南》）表5-205，取刀具直徑d0=80mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）P112表2，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=40°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=1°。 2）切削用量 ①確定切削深度ap 左右端面加工余量Z=3.45mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1.95mm（留有1.5mm的精銑余量）。 ②確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《指南》P204表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（據(jù)《指南》表5-78，X62W臥式銑床）時(shí)： fz=0.14~0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故選擇：fz=0.24mm/z。 ③確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《指南》P204表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=80mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《指南》P205表5-157）。 ④計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《指南》P212表5-165，當(dāng)d0=80mm，Z=10，ap≤3.5，fz≤0.24mm/z時(shí)，.各修正系數(shù)為：，，。 切削速度計(jì)算公式為： 其中，，T = 180min，f z = 0.24mm/ z，Z = 10，將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)《指南》P159頁表5-82，選擇 則實(shí)際切削速度為： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表《指南》P159（表5-83），選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 ⑤校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削手冊》表15，，切削修正系數(shù)為，故實(shí)際切削功率為，根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。X62W銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。最終確定:，，，，。 4） 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)《指南》P41表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為 ∴，， （2）精銑軸承孔左右端面 1）同樣的機(jī)床、刀具 2）切削用量 ①確定切削深度ap 左右端面加工余量Z=1.5mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1.5mm ②確定每齒進(jìn)給量fz 本道工序是精銑左右端面，根據(jù)《指南》P204表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（據(jù)《指南》表5-78，X62W臥式銑床）時(shí)：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，現(xiàn)取，則。 ③確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《指南》P204表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm；由于銑刀直徑d0=80mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《指南》P205表5-157）。 ④確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按《指南》表2-17中公式計(jì)算，得， 根據(jù)《指南》P159頁表5-82，選擇 則實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表《指南》P159（表5-83），選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 5） 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)《指南》P41表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為 ∴，， 工序Ⅶ （1） 粗鏜孔，以軸座底面定位，采用專用夾具裝夾工件，粗加工孔 1)加工條件 工件材料：HT200，，鑄造； 工件尺寸：鑄造毛坯孔徑為， 加工要求：粗鏜孔，加工余量2mm； 機(jī)床：T68臥式鏜床； 刀具：YT5硬質(zhì)合金鏜刀，直徑為16mm的圓形鏜刀 2） 切削用量 ①確定背吃刀量。雙邊余量為2mm，顯然為單邊余量， ②確定進(jìn)給量。根據(jù)《指南》P185頁表5-123，當(dāng)粗鏜鑄鐵、鏜刀直徑為16mm、，鏜刀伸出長度為80mm時(shí)，，按T68臥式鏜床的進(jìn)給量（根據(jù)《指南》P162頁表5-92），。 ③確定切削速度。根據(jù)《切削手冊》得，切削速度，根據(jù)機(jī)床參數(shù)要求，取23m/min。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查《簡明手冊》，n取400r/min 則實(shí)際切削速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 3） 計(jì)算基本工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度：（其中為鏜刀的主偏角，根據(jù)《金屬加工工藝人員手冊》表15-1查取） 刀具切出長度:查《金屬加工工藝人員手冊》表15-14得,則取5mm。 走刀次數(shù)為i=1 （2）半精鏜孔 1）同樣的機(jī)床、刀具 2）切削用量 ①確定背吃刀量。雙邊余量為0.9mm，顯然為單邊余量， ②確定進(jìn)給量。根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P1040頁表4-51，當(dāng)半精鏜鑄鐵、鏜刀直徑為16mm、，鏜刀伸出長度取200mm時(shí)，，取。 ③確定切削速度。根據(jù)《切削手冊》得，切削速度，根據(jù)機(jī)床參數(shù)要求，取25m/min。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查《簡明手冊》，n取500r/min 則實(shí)際切削速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 4） 計(jì)算基本工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度：（其中為鏜刀的主偏角，根據(jù)《金屬加工工藝人員手冊》表15-1查?。? 刀具切出長度:查《金屬加工工藝人員手冊》表15-14得,則取5mm。 走刀次數(shù)為i=1 （3）精鏜孔，達(dá)到粗糙度Ra1.6 1）同樣的機(jī)床、刀具 2）切削用量 ①確定背吃刀量。雙邊余量為0.3mm，顯然為單邊余量， ②確定進(jìn)給量。根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P1040頁表4-51，當(dāng)精鏜鑄鐵、鏜刀直徑為16mm、，鏜刀伸出長度取200mm時(shí)，，取。 ③確定切削速度。根據(jù)《切削手冊》得，切削速度，根據(jù)機(jī)床參數(shù)要求，取25m/min。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查《簡明手冊》，n取500r/min 則實(shí)際切削速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 5） 計(jì)算基本工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度：（其中為鏜刀的主偏角，根據(jù)《金屬加工工藝人員手冊》表15-1查?。? 刀具切出長度:查《金屬加工工藝人員手冊》表15-14得,則取5mm。 走刀次數(shù)為i=1 ∴ 工序Ⅸ （1）鉆沉頭孔，以軸座兩端面為基準(zhǔn) 1)加工條件 工件材料：HT200，； 工件尺寸：孔的直徑為11mm； 加工要求： 鉆沉頭孔，粗糙度Ra6.3； 機(jī)床：Z535立式鉆床； 刀具：鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。 2）切削用量 ①確定背吃刀量。 ②確定進(jìn)給量。根據(jù)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》P296頁表11-13，，由于，故允許進(jìn)給量需乘以修正系數(shù)（為1）： 故，按照機(jī)床說明，取 ③確定切削速度。根據(jù)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》P295頁表11-12，切削速度。 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《指南》P154頁表5-72：n取12.5r/s即750r/min 則實(shí)際切削速度為 3）計(jì)算基本工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度：（其中為鉆刀的主偏角，根據(jù)《金屬加工工藝人員手冊》表15-1查?。? 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為i=1 ∴ （2）擴(kuò)沉頭孔，以軸座兩端面為基準(zhǔn) 1）同樣的機(jī)床 刀具：擴(kuò)孔鉆為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 2）切削用量 ①確定進(jìn)給量。根據(jù)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》P297頁表11-15，，已知，則進(jìn)給量取 ②確定切削速度。根據(jù)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》P297頁表11-15，切削速度，已知，則 ，根據(jù),故 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《指南》P154頁表5-72：n取400r/min 則實(shí)際切削速度為 3）計(jì)算基本工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度：（其中為鉆刀的主偏角，根據(jù)《金屬加工工藝人員手冊》表15-1查取） 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為i=1 ∴ 工序Ⅹ 锪沉頭孔，以軸座兩端面為定位基準(zhǔn) 1）加工條件 工件材料：HT200，； 工件尺寸：孔的直徑為20mm； 加工要求： 锪沉頭孔； 機(jī)床：Z535立式鉆床； 刀具：锪鉆為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼锪鉆 2）切削用量 ①確定進(jìn)給量。根據(jù)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》P297頁表11-15，，已知，則進(jìn)給量取 ②確定切削速度。根據(jù)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》P297頁表11-15，切削速度，已知，則 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《指南》P154頁表5-72：n取400r/min 則實(shí)際锪孔速度為 3）計(jì)算基本工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為i=1 ∴ 四、 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)第Ⅸ工序——鉆、擴(kuò)孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z535立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆和高速鋼擴(kuò)孔鉆。 (一)問題的提出 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)孔，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 (二)夾具設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)選擇 考慮工件的加工結(jié)構(gòu)，可以采用“兩面一銷”的定位方式。采用其中一個(gè)φ48mm的孔作為一銷的位置，而以軸承座底面作為主要定位面，由于鑄件有公差要求，所以以軸承孔端面為輔助定位基準(zhǔn)。 同時(shí)考慮到生產(chǎn)率要求不是很高，故可以采用臺(tái)虎鉗手動(dòng)夾緊。 2、定位元件的選擇 根據(jù)上面所述，查《指南》P52-54，利用工件被加工好的底面，選用小支撐板給零件進(jìn)行底部定位。則其就限制了兩個(gè)自由度：，由于工件軸承孔端面已被加工，則利用其端面作為輔助定位基準(zhǔn)，采用大支撐板給工件定位，則又限制了三個(gè)自由度：，最后采用一短菱形銷限制，實(shí)現(xiàn)完全定位。 3、定位誤差分析 前幾道工序中已經(jīng)使工件尺寸達(dá)到要求，零件中軸承孔尺寸為mm ，與菱形銷的配合尺寸為，由相關(guān)手冊查得，菱形銷尺寸為mm，因此可以求得其最大間隙為D max = 0.025-（-0.009） = 0.034mm，滿足精度要求。所以能滿足精度要求。 4、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼麻花鉆，φ10.8mm，B=3，中齒，Z=40 由《指南》P313表2-15查得軸向力公式： 其中，，， 其中，水平分力：FH = 1.1 F N = 1.1′1274.87 = 11402.36N 垂直分力：FV = 0.3 F N = 0.3′1274.87 = 382.46N 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)， 安全系數(shù)K =K 1K 2 K 3K 4 其中，K1為基本安全系數(shù)1.5； K2為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1； K3為刀具鈍化系數(shù)為1.1； K4為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。 所以， F ￠ = K FH= 1.5′1.1′1.1′1.1′1402.36 = 2799.8 N 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力N應(yīng)為：N(f 1 + f 2 ) = K FH 其中f1 , f 2分別為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f1 = f 2 =0.25 。則 此時(shí)N大于所需的1274.87N的夾緊力，故本夾具可以安全工作。 5．夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，由于是中批量生產(chǎn)，故采用手動(dòng)夾緊即可滿足要求。由于本工序?qū)扔休^高的要求，必須保證刀具與工件的相對位置精度。 夾具裝有鉆模板，并設(shè)計(jì)有帶肩鉆套，以利于鉆孔。安裝工件時(shí)，用菱形銷卡住工件的φ48的孔，通過支撐板同時(shí)夾緊工件，再安裝在機(jī)床的臺(tái)虎鉗上，利用臺(tái)虎鉗夾緊夾具體和工件。 五、總結(jié) 為期三周的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了，回顧整個(gè)過程，在張老師和同學(xué)的指導(dǎo)下，我完成了對CA6140車床軸座鉆孔的夾具設(shè)計(jì)，這次的課程設(shè)計(jì)加深了我對理論知識(shí)的理解，使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及夾具的選擇和設(shè)計(jì)有更進(jìn)一步的掌握，獲益良多。 在設(shè)計(jì)過程中，在查閱資料方面我查閱了很多本書籍，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，使我在這個(gè)過程中花了不少時(shí)間，不過經(jīng)過同組成員的共同努力下，最后順利地完成了此次的設(shè)計(jì)。 在此次課程設(shè)計(jì)中，由于理論知識(shí)不夠完善，實(shí)踐能力還不成熟，以及一些疏忽的存在，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予批評指正。 六、參考文獻(xiàn) 1.黃健求，樓應(yīng)候，朱從容.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.第2版.機(jī)械工業(yè)出版社.2017.5 2.崇凱，李楠，郭娟.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》.第二版.化學(xué)工業(yè)出版社.2018.8 3.趙如福.《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》.第四版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2016.10 4.李益民.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社.1994.7 5.艾興，肖詩綱.《切削用量簡明手冊》.第3版.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.8 6.陳宏鈞. 《簡明機(jī)械加工工藝手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社.2008.1 41 七、附錄 （附表：工藝過程卡片、工序卡片；附圖：產(chǎn)品零件圖、毛坯圖、夾具體圖、鉆模板、夾具裝配圖） 附表1、機(jī)械加工工藝過程卡片 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 CA6140 零件圖號 1 產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 軸座 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 156.45mm×120mm 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 Ⅰ 鑄造 鑄造毛坯 Ⅱ 熱處理 時(shí)效熱處理 熱處理高溫爐 Ⅲ 劃線 劃外形線及軸座底面加工線 Ⅳ 粗銑底面 夾軸承孔左右端面，以軸座上表面為定位基準(zhǔn)，粗銑底面 X62W臥式銑床 端銑刀、卡尺、臺(tái)虎鉗 精銑底面 在粗銑底面的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步精銑底面 X62W臥式銑床 端銑刀、卡尺、臺(tái)虎鉗 Ⅴ 銑軸承孔左右端面 銑軸承孔左右端面 X62W臥式銑床 端銑刀、卡尺、臺(tái)虎鉗 Ⅵ 劃線 劃軸座底面和軸承孔加工線 Ⅶ 粗鏜孔 以軸座底面定位，采用專用夾具裝夾工件，粗加工孔至 T68臥式鏜床 鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 半精鏜孔 半精加工孔至 T68臥式鏜床 鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 精鏜孔 精加工孔至技術(shù)要求，并倒角 T68臥式鏜床 鏜刀、倒角刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 Ⅷ 攻螺紋孔 以軸座底面為基準(zhǔn)，攻螺紋孔 CA6140銑床 絲錐 Ⅸ 鉆孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，鉆沉頭孔 Z535立式鉆床 麻花鉆、專用夾具 擴(kuò)孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，擴(kuò)沉頭孔 Z535立式鉆床 擴(kuò)孔鉆、專用夾具 Ⅹ 锪沉頭孔 以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)，锪沉頭孔 Z535立式鉆床 锪鉆、專用夾具 Ⅺ 去毛刺，清洗終檢 鉗工臺(tái) 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改 文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改 文件號 簽 字 日 期 附表2、機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 CA6140 零件圖號 產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 軸座 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 Ⅸ 鉆沉頭孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 156.45mm×120mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z535 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/s m/s mm/r mm 基本 輔助 1 鉆軸座四個(gè)孔 麻花鉆、專用夾具 12.5 0.39 0.2 5.4 1 5.7 2 擴(kuò)軸座四個(gè)孔 擴(kuò)孔鉆、專用夾具 6.21 0.21 0.46 0.2 1 4.5 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改 文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改 文件號 簽字 日期 附圖1、產(chǎn)品零件圖 附圖2、毛坯圖 附圖3、夾具體圖 附圖4、鉆模板 附圖5、夾具裝配圖 附圖6、夾具體和夾具裝配立體圖