工藝學課程設計-推動架 零件的機械加工工藝規(guī)程設計1【含三維SW工件圖】

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汽車制造工藝學 課 程 設 計 說 明 書 姓 名 魯東振 學 號 20174004046 院 系 機電工程學院 專 業(yè) 車輛工程 年 級 2017級 2020年6月10日 汽車制造工藝學課程設計任務書 （適用：車輛工程專業(yè)） 題目： 推動架 零件的機械加工工藝規(guī)程設計（年生產(chǎn)綱領： 5000 件） 內(nèi)容和要求 1.繪制題目零件的零件圖（二維和三維） 2張 2.繪制毛坯圖 1張 3.設計該零件的機械加工工藝規(guī)程： 填寫該零件的機械加工工藝過程卡 1份 填寫該零件的機械加工工序卡 1套 4.編寫課程設計說明書 1份 進程安排：（1周） 序號 內(nèi) 容 所用時間 1 選定課程設計課題，下達設計任務 課外時間 2 熟悉零件，畫零件圖 1 3 選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝過程綜合卡片 3 4 編寫設計說明書，準備答辯 1 合計 5 設計期限：自 2020 年 6 月 8 日至 6 月 12 日 答辯日期： 2020 年 6 月 13 日 班級： 2017級車輛工程一班 學生： 魯東振 學號： 20174004046 指導教師： 王新亮 日期： 2020 年 6 月 12 日 新鄉(xiāng)學院機電工程學院課程設計 目 錄 第1章．前言 1 第2章．零件的分析 2 2.1 零件的作用和結構 2 2.2 零件的工藝分析 2 2.3 零件的生產(chǎn)綱領 3 第3章．機械加工工藝規(guī)程設計 4 3.1 零件表面加工方法的選擇 4 3.1.1 基準的選擇 4 3.2 制定機械加工工藝路線 5 3.3 工藝方案的比較與分析 6 3.4 工序尺寸的確定 8 3.5 加工余量的確定 9 3.6 選擇加工設備與工藝設備 11 3.6.1 機床的選擇 11 3.6.2 夾具的選擇 12 3.6.3 刀具的選擇 12 3.6.4 量具的選擇 12 3.7 切削用量及基本時間的確定 13 3.7.1 工序Ⅰ的設計 13 3.7.2 工序Ⅱ的設計 14 3.7.3 工序Ⅲ的設計 17 3.7.4 工序Ⅳ的設計 20 3.7.5 工序Ⅴ的設計 22 3.7.6 工序Ⅵ的設計 24 3.7.7 工序Ⅶ的設計 27 3.7.8 工序Ⅷ的設計 28 3.7.9 工序Ⅸ的設計 29 3.7.10 工序Ⅹ的設計 30 參 考 文 獻 32 致 謝 33 第1章．前言 目前我國制造業(yè)發(fā)展迅猛，但是行業(yè)整體規(guī)模弱小，沒有形成產(chǎn)業(yè)實體;夾具行業(yè)多是中小企業(yè)，夾具單件的多樣性只能采取小批量生產(chǎn)模式，經(jīng)濟效益十分有限，行業(yè)總體實力較差。這次課程設計是對自己未來從事的的工作進行一次適應性的訓練，也是學校對我們的培養(yǎng)訓練。希望在本次設計中充分的鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，在本次設計中能及時的發(fā)現(xiàn)自己的問題并且及時糾正解決。為將來能夠很好的適應工作打下一個良好的基礎。  第2章．零件的分析 2.1 零件的作用和結構 該零件為機床搖塊，是牛頭刨床進給機構中的零件，φ32mm孔安裝在進給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處裝一棘輪。在棘輪上方即為φ16mm孔裝棘爪。φ16mm孔通過銷與杠連接。把從電動機創(chuàng)來的旋轉運動，通過偏心輪杠桿使零件繞φ32mm軸心線擺動。同時，撥動棘輪，使絲杠轉動，實現(xiàn)工作臺自動進給。 2.2 零件的工藝分析 由零件毛坯圖2.1可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質量。零件的加工質量，要可靠地達到了圖紙所提出的技術條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時還盡量降低工人的勞動強度，使其有良好的工作條件。機床搖塊主要作用是把從電動機傳來的旋轉運動通過偏心輪杠桿使機床搖塊繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。在設計機床搖塊機械加工工藝過程時要通過查表法準確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設備以及相應的加工刀具，進給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質量。 由零件圖可知，φ32mm、φ16mm的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組： (1)φ32mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。 (2)以φ16mm孔為加工表面 這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6.6mm的孔。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： (1)φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10； (2)φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。 零件毛坯圖如圖2.1所示 圖2.1 零件毛坯圖 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻[2]中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。 2.3 零件的生產(chǎn)綱領 N=Qn（1+a+b） (2.1) 其中，產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q=4000臺/年，每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n=1件/臺，零件備品率a=4%，零件的廢品率b=1%。 N=4000×1×（1+4%+1%）=4200件/ 年 從此結果可知，該零件為中批生產(chǎn)。 第3章． 機械加工工藝規(guī)程設計 3.1 零件表面加工方法的選擇 零件各表面的加工方法和方案選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟方面的要求，在選擇時，應根據(jù)各種加工方法的特點及經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度，結合零件的特點和技術要求，應慎重決定。 3.1.1 基準的選擇 基準選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基準的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，使生產(chǎn)無法進行?；鶞实倪x擇正確，可以使加工質量得到保證，否則，加工過程會出現(xiàn)很多問題，更有甚者，還會造成零件批報廢，包括廢品和撞刀等事故。粗基準是機械加工工序中的第一道工序中用未經(jīng)加工過的毛坯作為定位基準，在隨后的工序中，用加工過的表面作為定位基準，則成為精基準[7-8]。 (1)粗基準的選擇 對于一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關零件粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面時，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。 (2)精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇φ32mm的孔和φ16mm的孔作為精基準[9-10]。 3.2 制定機械加工工藝路線 制定工藝路線得出發(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要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用通用機床配以專用工夾具,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[11]。 (1)工藝路線方案一： 工序I 粗銑φ32mm孔右端面 工序Ⅱ 銑φ16mm孔左端面，銑φ32mm孔左端面 工序Ⅲ 銑φ16mm孔右端面，精銑φ32mm右端面 工序Ⅳ 銑深9.5mm寬6mm的槽 工序Ⅴ 銑φ16mm孔下端面 工序Ⅵ 鉆φ10mm孔，鉆φ16mm孔，鉆φ6.6mm底孔 工序Ⅶ 鉆、粗精鉸φ32mm孔，倒角45° 工序Ⅷ 鉆、粗精鉸φ16mm,倒角45° 工序Ⅸ 絲錐攻絲M8-6H (2)工藝路線方案二： 工序I 粗銑φ32mm右端面 工序Ⅱ 銑φ16mm孔左端面，φ32mm孔左端面 工序Ⅲ 銑φ16mm孔右端面，精銑φ32mm右端面 工序Ⅳ 鉆、粗精鉸φ32mm孔，倒角45° 工序Ⅴ 鉆、粗精鉸φ16mm,倒角45° 工序Ⅵ 鉆φ10mm孔和φ16孔，鉆φ6.6mm底孔 工序Ⅶ 銑φ16mm孔下端面 工序Ⅷ 鉆φ6mm的孔，锪120°的錐孔 工序Ⅸ 銑深9.5mm寬6mm的槽 工序Ⅹ 絲錐攻絲M8-6H 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡綜合片” 3.3 工藝方案的比較與分析 上述前兩個工藝方案的特點在于：兩個加工方案都是按先加工面再加工孔的原則進行加工的。方案一是先鉆Φ10mm孔和鉆、粗精鉸Φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準距離12mm鉆、粗精鉸Φ32mm的孔，倒角45°。而方案二卻與此相反，先鉆Φ32mm的孔，倒角45°，然后以孔的中心線為基準鉆φ16mm孔，兩種方案通過分析比較可以看出，先加工Φ32mm的孔，以孔作為基準加工φ16mm的孔，然后再以Φ32mm的孔作定位基準加工Φ10mm孔，Φ16mm孔和鉆φ6.6mm的底孔，這時的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二的加工孔是在鉆床Z535上加工的，這樣避免了不必要的拆卸、搬動和裝夾，節(jié)約了工時，提高了生產(chǎn)效率。因此，選用方案二是比較合理的。 最后確定工藝方案如下表3.1: 表 3.1 加工工藝路線 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 10 一箱多件沙型鑄造 20 進行人工時效處理 消除內(nèi)應力 30 涂漆 防止生銹 40 粗銑φ32mmm孔右端面 先加工面 50 銑φ16mm孔左端面，銑φ32mm孔左端面 60 銑φ16mm孔右端面，精銑32mmm孔右端面 70 鉆、粗精鉸φ32mm孔，倒角45° 80 鉆、粗精鉸φ16mm孔,倒角45° 90 鉆φ10mm孔，鉆φ16mm孔，鉆底孔φ6.6mm 100 銑16mm孔下端面 110 鉆φ6mm的孔，锪120°的錐孔 120 銑深9.5mm寬6mm的槽,倒角45° 130 M8絲錐攻絲 140 檢驗 150 入庫 3.3 工序基準的選擇 工序是在工序圖上以標定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準。所標定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術要求，工序尺寸和工序技術要求的內(nèi)容在加工后應進行測量，測量時所用的基準稱為測量基準。通常工序基準和測量基準重合。 工序基準的選擇應注意以下幾點： (1)選設計基準為工序基準時，對工序尺寸的檢驗就是對設計尺寸的檢驗，有利于減少檢驗工作量。 (2)當本工序中位置精度是由夾具保證而不需要進行試切，應使工序基準與設計基準重合。 (3)對一次安裝下所加工出來的各個表面，各加工面之間的工序尺寸應與設計尺寸一致。 3.4 工序尺寸的確定 根據(jù)加工長度為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的余量為2mm。根據(jù)《機械工藝手冊》表2.3-21加工的長度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。 (1)φ32mm的孔 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ31mm. 2z=0.85mm 粗鉸：φ31.85mm 2z=0.15mm 精鉸：φ32H7 (2)φ16mm的孔 毛坯為實心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm 擴孔：φ15.85mm 2z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H7 (3)φ16mm的孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H8 (4)鉆螺紋底孔φ6.6mm的孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ6.6mm 2z=1.4mm 精鉸：φ8H7 (5)鉆φ6mm孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ6H7 3.5 加工余量的確定 根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效進行處理。 根據(jù)零件圖資料，分別確定各加工表面的機械余量及毛胚尺寸。 由參考文獻可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。用查表法確定各加工表面的總余量如表3.1所示： 表3.1 加工表面的總余量表 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 φ27的端面 92 H 4.0 頂面降一級，單側加工 φ16的孔 φ16 H 3.0 底面，孔降一級，雙側加工 φ50的外圓端面 45 G 2.5 雙側加工（取下行值） φ32的孔 φ32 H 3.0 孔降一級，雙側加工 φ35的兩端面 20 G 2.5 雙側加工（取下行值） φ16的孔 φ16 H 3.0 孔降一級，雙側加工 由參考文獻[3]可知，鑄件主要尺寸的公差如表3.2所示： 表3.2 尺寸的公差表 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT φ27的端面 92 4.0 96 3.2 φ16的孔 φ16 6 φ10 2.2 φ50的外圓端面 45 5 50 2.8 φ32的孔 φ32 6.0 φ26 2.6 φ35的兩端面 20 5 25 2.4 φ16的孔 φ16 6 φ10 2.2 3.6 選擇加工設備與工藝設備 3.6.1 機床的選擇 工序40 粗銑φ32mmm孔右端面，考慮工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥式銑床，專用銑夾具和游標卡尺。 工序50 銑φ16mm孔左端面和銑φ32mm孔左端面，考慮工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，因定為基準相同，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥式銑床，專用銑夾具和游標卡尺。 工序60 銑φ16mm孔右端面，精銑φ32mmm孔右端面，宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床，專用銑夾具和游標卡尺。 工序70 鉆粗、精鉸φ32mm，倒角45°。選擇Z535立式鉆床，專用鉆夾具和游標卡尺。 工序80 鉆粗、精鉸φ16mm孔,倒角45°。選用Z535立式鉆床，專用鉆夾具和內(nèi)徑千分尺 。 工序90 鉆φ10mm孔，鉆φ16mm孔，鉆M8底孔φ6.6mm。選用Z535立式鉆床，專用鉆夾具和游標卡尺。 工序100 銑16mm孔下端面。選用XA6132臥式銑床，專用銑夾具和游標卡尺 。 工序110 鉆φ6.6mm的孔，锪120°的錐孔。選用Z5215A搖臂鉆床加工，專用鉆夾具和游標卡尺。 工序120 銑深9.5mm寬6mm的槽,倒角45°。選用XA6132臥式銑床加工，專用銑夾具和游標卡尺。 工序130 M8絲錐攻絲，機用絲錐，選用量具為螺紋塞規(guī)。 3.6.2 夾具的選擇 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 3.6.3 刀具的選擇 (1)銑刀依據(jù)參考文獻資料[1]，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。 (2)鉆φ32mm的孔選用高速鋼復合鉆頭。 (3)鉆φ10mm孔，鉆φ16mm和鉆底孔φ6.6mm，選用高速鋼麻花鉆鉆頭。 (4)鉆φ16mm孔。選用選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，d=φ16mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45°車刀。 (5)攻絲M8-6H ，選用M8絲錐。 3.6.4 量具的選擇 本零件屬于中批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關資料，選擇如下： (1)選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標卡尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm，測量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。 (2)選擇加工孔量具 因為孔的加工精度介于IT7～IT9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm，測量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。 (3)選擇加工槽所用量具 槽經(jīng)粗銑、精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級為：粗銑時均為IT14;精銑時，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm，測量范圍0mm～150mm的游標卡尺進行測量。 3.7 切削用量及基本時間的確定 3.7.1 工序Ⅰ的設計 本工序為粗銑φ32mm孔右端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直d=60mm，齒數(shù)。根據(jù)參考文獻文獻[1]選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機床選用XA6132臥式銑床。 (1)確定每齒進給量 根據(jù)參考文獻文獻[2]資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量=0.16 mm/z～0.24mm/z、現(xiàn)取=0.16mm/z。 (2)選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)參考文獻文獻[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑D=60mm，耐用度T=180min。 (3)確定切削速度 根據(jù)參考文獻文獻[2]資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時查?。?8mm/s，=439r/min, =490mm/s。根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉速表查取，=300r/min, =475mm/s。 則實際切削： ==56.52m/min 實際進給量： ==0.16mm/z (4)校驗機床功率 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當=0.16mm/z, a=50mm,a=2.5mm, =490mm/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw P=0.8kw。 根據(jù)XA6132型立式銑床說明書可知，機床主軸主電動機允許的功率 P= P×P (3.3) P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw 因此機床功率能滿足要求。 (5)基本時間 t==4.6min 3.7.2 工序Ⅱ的設計 本工序為銑φ16mm孔左端面，銑φ32mm孔左端面，由參考文獻 [1]《機械加工工藝手冊》表2.5得由銑刀直徑，銑刀齒數(shù)。 (1)銑φ16mm孔左端面 (a)確定每齒進給量 根據(jù)參考文獻文獻[2]資料所知，查得每齒進給量=0.20 mm/z～0.30mm/z、現(xiàn)取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取銑削深度a=3.5mm。 (b)選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。 (c)確定切削速度 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查?。?3mm/s，=350r/min, =390mm/s。根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉速表查取，=150r/min, =350mm/s。 則實際切削： = ==23.6m/min 實際進給量： = ==0.23mm/z (d)校驗機床功率 依據(jù)上道工序校驗的方法，根據(jù)參考文獻[2]資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。 (e)基本時間 t= t==4.3 min (2)銑φ32mm孔左端面 由參考文獻[1]《機械加工工藝手冊》表得：， ；由銑刀直徑，銑刀齒數(shù)。 (a)確定每齒進給量 查閱查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，由選擇高速鋼圓柱銑刀直徑D=60mm，齒數(shù)。已知銑削寬度a=2.5mm，故機床選用XA6132臥式銑床。根據(jù)參考文獻文獻[2]資料所知，查得每齒進給量=0.20 mm/z～0.30mm/z、現(xiàn)取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取銑削深度a=3.5mm。 (b)選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.40mm，耐用度T=90min。 (c)確定切削速度 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，當=60mm，, a≤10 mm, ≤0.20mm/z時，＝4.5 m/min，=350r/min, =23 mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (3.5) (r/min) (3.6) (mm/min) (3.7) 按機床選?。? 75r/min，= 35mm/min，則切削速度和每齒進給量為： (m/min) === 0.05(mm/z) (d)校驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.22，當≤27mm，= 0.10 mm/z～0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)銑床XA6132說明書，機床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即=2.0mm，=35mm/min，= 75r/min，= 14.2m/min，= 0.05mm/z。 (e)計算基本工時 (3.8) 式中，，mm，查《切削用量簡明手冊》表2.29，mm，所以，(mm)， min 3.7.3 工序Ⅲ的設計 本工序為銑φ16mm孔右端面,精銑φ32mm孔的右端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑D=60mm，齒數(shù)。根據(jù)參考文獻文獻[1]選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，故機床選用XA6132臥式銑床。 (1)銑φ16mm孔右端面 (a)確定每齒進給量 根據(jù)參考文獻文獻[2]資料所知，查得每齒進給量=0.20 mm/z～0.30mm/z，現(xiàn)取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取銑削深度a=3.5mm。 (b)選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。 (c)確定切削速度 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查?。?3mm/s，=350r/min, =390mm/s。根據(jù)XA6132型臥式銑床主軸轉速表查取，=150r/min, =350mm/s。 則實際切削： = ==23.6m/min 實際進給量： = ==0.23mm/z (d)校驗機床功率 依據(jù)上道工序校驗的方法，根據(jù)參考文獻[2]資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。 (e)基本時間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： t= t==4.3 min (2)精銑φ32mm孔的端面 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，由銑削寬度= 2.5mm，選擇= 60mm的圓柱銑刀，故齒數(shù)。機床選擇臥式銑床XA6132。精加工，余量很小，故取= 1.0mm。 (a)每齒進給量 查《切削用量簡明手冊》表3.2及根據(jù)機床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 (b)確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm，由銑刀直徑= 60mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。 (c)切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.14，當mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時，m/min，r/min，mm/z。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (3.9) (r/min) (3.10) (mm/min) (3.11) 按機床選?。? 300r/min，= 39mm/min，則切削速度和每齒進給量為： (m/min) === 0.013 (mm/z) (d)檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.3，當≤3mm，= 0.10 mm/z ～0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)銑床XA6132說明書，機床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 =1.0mm，=42.5mm/min，= 300r/min，= 303m/min，= 0.013mm/z。 (e)計算基本工時 (3.12) 式中，，mm，查《切削用量簡明手冊》表3.26，mm，所以，(mm)，min 3.7.4 工序Ⅳ的設計 本工序為鉆﹑粗鉸、精鉸φ32mm孔，倒角45°。刀具選用高速鋼復合鉆頭，直徑D=32mm，使用切削液，故選用Z535立式鉆床。 (1)確定進給量 根據(jù)參考文獻[1]《機械加工工藝手冊》，由于孔徑和深度都很大，查《切削手冊》， 所以， 。 (2)選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[1]《機械加工工藝手冊》表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。 (3)確定切削速度和每齒進給量 由表5-132，查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) ，σ=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127，進給量=0.48mm/r， 查《切削手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 根據(jù)以上計算確定切削用量如下： 鉆孔：d=31mm, =0.48mm/r, =452r/min, =12.77m/min 粗鉸：d =31.85mm, =0.4mm/r, =400r/min, =29.7m/min 精鉸：d =31.95mm, =0.2mm/r, =630r/min, =15m/min (4)校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 (5)鉆、粗鉸、精鉸φ32mm孔基本時間 (a)鉆φ32mm孔基本工時 根據(jù)參考文獻資料所知高速鋼復合鉆頭基本時間為： (b)粗鉸孔基本工時： l= (3.13) L=27.5mm, =400r/min, =0.4 mm/z,取=3mm, =4mm, (3.14) (c)精鉸孔基本工時： l= 取=0.2mm/r, =630r/min, =15m/min，l1=4mm, l2=2mm，l=27.5mm (3.15) 3.7.5 工序Ⅴ的設計 本工序為鉆、粗鉸、精鉸φ16mm的孔，倒角45°。刀具：選鉸刀選用φ15.95的標準高速鋼鉸刀，鉸孔擴削用量，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。 (1)確定進給量 根據(jù)參考文獻[3]表10.4-7查出表=0.5～1.4.按該表注釋取較小進給量，按按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取=0.3。查《切削用量簡明手冊》，， 所以，，按鉆頭強度選擇，按機床強度選擇。最終決定選擇機床已有的進給量=0.3， 經(jīng)校驗，校驗成功。 (2)鉆頭磨鈍標準及壽命 查《切削用量簡明手冊》，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。 (3)確定切削速度 根據(jù)表10.4-39取,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) (3.16) 故K=0.87 故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min N’= (3.17) 根據(jù)Z525機床說明書選擇=275r/min.這時實際的鉸孔速度為： = 根據(jù)以上計算確定切削用量如下： 鉆孔： d=15mm, =0.3mm/r, =400r/min, =18m/min 粗鉸： d =15.85mm, =0.5mm/r, =574r/min, =25.8m/min 精鉸： d =15.95mm, =0.72mm/r, =275r/min, =13.65m/min (4)校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 (5)鉆、粗鉸、精鉸φ16孔基本時間 (a)鉆孔基本工時： t = 式中，=400, =0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= (b)粗鉸孔基本工時： l= L=27.5mm, =530r/min, =0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm t= (c)精鉸孔基本工時： l= 取l1=4mm, l2=2mm，l=27.5mm t= 3.7.6 工序Ⅵ的設計 本工序為鉆φ10mm和鉆φ16mm孔,以φ32mm孔為定位基準，鉆M8 螺紋底孔φ6.6mm。選擇高速鋼麻花鉆鉆頭D=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45°車刀。 (1)鉆φ10mm孔 (a)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》，，所以按鉆頭強度選擇 ，按機床強度選擇。最終決定選擇機床已有的進給量，經(jīng)校驗 校驗成功。 (b)選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 查《切削用量簡明手冊》，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。 (c)確定切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) 故 查《切削用量簡明手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 (d)校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 (e)基本時間 (2)鉆φ16mm孔 (a)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》，，所以，按鉆頭強度選擇，按機床強度選擇。最終決定選擇機床已有的進給量，經(jīng)校驗 校驗成功。 (b)選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 查《切削用量簡明手冊》后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm，壽命。 (c)確定切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) 故 查《切削用量簡明手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 (d)校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 (e)基本時間 (3)鉆M8底孔φ6.6mm (a)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》， 所以，由于孔徑和深度都不大， 。按鉆頭強度選擇，按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量，經(jīng)校驗 校驗成功。 (b)鉆頭磨鈍標準及壽命　 查《切削用量簡明手冊》，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。 (c)確定切削速度 查《切削用量簡明手冊》由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類,修正系數(shù) 故。 查《切削用量簡明手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度 (d)校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 (e)基本時間 3.7.7 工序Ⅶ的設計 本工序為銑φ16mm的下端面，工件材料為HT200,選用XA6132臥式銑床。選用高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3mm, ,故據(jù)《切削用量簡明手冊》,取刀具直徑D=60mm。 (1)確定每齒進給量 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削用量簡明手冊》=0.14 mm/z～0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量=0.14 mm/z。 (2)選擇銑刀磨損標準及耐用度 查《切削用量簡明手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0 mm～1.5mm,壽命T=180min。 (3)確定切削速度和每齒進給量 計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》，查得＝98mm/s，=439r/min, =490mm/s 據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s,則實際切削： =3.14×60×475/1000=119.3m/min 實際進給量為=/z=475/(300×10)=0.16mm/z (4)校驗機床功率 校驗機床功率查《切削用量簡明手冊》Pcc=2.3kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc，故校驗合格。 最終確定： ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，=475r/min，=119.3m/min，=0.16mm/z。 (5)基本時間 t= t==3.8min 3.7.8 工序Ⅷ的設計 本工序為鉆φ6mm的孔，锪120°倒角，選用Z5215A搖臂鉆床加工,刀具采用選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6mm高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，使用切削液，后角αo＝120°。 (1)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》， ，所以由于孔徑和深度均很小，。按鉆頭強度選擇 ，按機床強度選擇。最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗， 校驗成功。 (2)選用鉆頭磨鈍標準及耐用度 查《切削用量簡明手冊》，根據(jù)表5-130，后刀面最大磨損限度為0.5 mm～0.8mm，壽命。 (3)確定切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) 故 查《切削用量簡明手冊》機床實際轉速為由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127 故實際的切削速度 (4)校驗扭矩功率 所以 ，故滿足條件，校驗成立。 (5)基本時間 3.7.9 工序Ⅸ的設計 本工序為銑深9.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為圓柱銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r0=10°，a0=20°，已知銑削寬度ae=6mm，銑削深度ap=9.5mm，故機床選用XA6132臥式銑床。 (1)確定每齒進給量 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量=0.52 mm/z～0.10mm/z，現(xiàn)取=0.52mm/z。 (2)選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。 (3)確定切削速度和每齒進給量 根據(jù)參考文獻[2]資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=6mm，銑削寬度ae=3mm，銑削深度ap =9mm，耐用度T=60min時查?。?8mm/s，=439r/min, =490mm/s。根據(jù)XA6132銑床主軸轉速表查取，=300r/min, =475mm/s。 則實際切削： = ==8.49m/min 實際進給量： = ==0.16mm/z (4)校驗機床功率 據(jù)參考文獻資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知機床功率能滿足要求。 (5)基本時間 根據(jù)參考文獻資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： t= t==2.75min 3.7.10 工序Ⅹ的設計 本工序為M8絲錐攻絲，工件材料，HT200, 選用機用絲錐，根據(jù)參考文獻[2]資料所知，銑削深度ap=10mm，刀具選用M8絲錐，量具選用螺紋塞規(guī)。 (1)確定進給量 查《切削用量簡明手冊》，由于孔徑和深度都不大，由表查5-132可知得。 (2)確定切削速度 查《切削用量簡明手冊》，由表5-132，選取=0.1m/s=6m/min,=238r/min。根據(jù)參考文獻[2]資料所知，按機床選取=195r/min，則=4.9m/min。 (3)基本時間 根據(jù)參考文獻[6]表5-131查得，機動工時=19mm，1=3mm，1=3mm t= t==0.2min  參 考 文 獻 [1] 宋新萍．汽車制造工藝學[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2013． [2] 李益民. 機械制造工藝設計簡明手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1993. [3] 崇旋主. 機械制造技術基礎[J]. 航空制造技術,2003,21(11)：38～40. [4] 王紹俊. 機械制造工藝設計手冊[M]. 武昌：華中科技大學出版社， [5] 黃如林. 切削加工簡明實用手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2004.20～25. [6] 艾興，肖詩綱. 切削用量簡明手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002. [7] 崇凱. 機械制造技術基礎課程設計指南[M]. 西安：化學工業(yè)出版社， [8] 陳于萍，高曉康. 互換性與測量技術[M]. 北京：高等教育出版社，2005. [9] 張龍勛. 機械制造工藝學課程設計指導及習題[M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [10] 顧崇銜. 機械制造工藝學[M]. 西安：陜西科學技術出版社,1990.56～58. [11] 張福潤,徐鴻本, 機械制造技術基礎[M]. 武昌：華中科技大學出版社，2000 [12] 王小華. 機床夾具圖冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1992.36～37 [13] 余光國，馬俊，張興發(fā)． 機床夾具設計[M]． 重慶：重慶大學出版社，1995. [14] 周振寶. 機床夾具精度的分析[J]. 機床與液壓，2004,21(2)：137～138.  致 謝 我的課程設計主要在老師指導下,讓我對所學的知識進行系統(tǒng)性的復習,并根據(jù)要求查閱有關資料。在設計過程中受到老師無微不至的關心與耐心指導，使我的課程設計得以順利的進展。在老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問題,在此我向您表示衷心的感謝！ 34