蝸輪本體機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書

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1、 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 題目：設(shè)計(jì)“蝸輪本體”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)） 院、系別 機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí) 11機(jī)本 2 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 2012年6月8日 目 錄 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 .. .. . 序 言........1 1 零件分析.

2、 .....2 1.1 . . ............ ..2 1.2 .......... 2 1.3 . .......2 2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) . . ...3 2.1 . .. . .. ... 3 2.2 .. ... 3 2.3 .. ... 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3.1 . .. .. 4 3.2 . .. .. 8 3.3 ... .. .. 10 4 夾具選用...24 5總結(jié) .. .. 25 參考文獻(xiàn) ... . 26

3、 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“蝸輪本體”零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)） 設(shè)計(jì)要求： 1. 未注明鑄造圓角 R2～3 2. 去毛刺銳邊 3. 材料 45鋼 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1. 熟悉零件圖 2. 繪制零件圖（ 1 張） 3. 繪制毛坯圖（ 1 張） 4. 編寫工藝過程綜合卡片 (1 張) 5. 工序卡片（ 5 張） 6. 課程設(shè)計(jì)說明書（ 1 份）

4、 2012 年5 月28日 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課 之后進(jìn)行的 . 這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí) , 也是一 次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 , 因此 , 它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程， 鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來將從事的工

5、作進(jìn) 行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的 基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是制訂蝸輪本體加工工藝規(guī)程。通過分析蝸輪本體從毛坯到成品的機(jī)械加工 工藝過程，總結(jié)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程。針對(duì)蝸輪本體 零件的主要技術(shù)要求，選擇適當(dāng)?shù)膴A具進(jìn)行裝夾以及設(shè)計(jì)鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想， 本次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí)， 解決實(shí) 際生產(chǎn)問題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之

6、處，懇請(qǐng)老 師給予指教。 1 零件分析 1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng) 已知此渦輪零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000 件/ 年，零件的質(zhì)量是 10Kg / 個(gè)，查第 9 頁表 1.1-2 [ 2 ] ，可 確定該渦輪生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中； 加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 1.2 零件的作用 本次課程設(shè)計(jì)題目給定的零件是渦輪本體，渦輪主要用于增壓，提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。渦輪增壓其實(shí)就是

7、一個(gè)空氣壓縮機(jī)。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率， 在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸容量的前提條件下，只有用增加輸入氣缸的空氣的壓縮比來達(dá)到增加發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出功率的目的。其工作原理就是利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放口排出的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣為動(dòng)力，來推動(dòng) 渦輪室里邊的葉輪，同時(shí)葉輪又和增壓室里邊的增壓輪直接相連，增壓室一頭連著氣濾，另外 一頭把從氣濾吸進(jìn)來的空氣壓進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸以達(dá)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)里邊空氣的目的。 1.3 零件的工藝分析 該零件是帶孔的套筒零件，為此以下是渦輪本體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要 求： （1）

8、Φ 75H6 內(nèi)孔、Φ 25 的內(nèi)孔、 M6螺紋孔； （2）Φ 212 外圓面、Φ 170 外圓面、Φ 85 外圓面； （3）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為 Ra  =3.2  m 及 R =6.3 m 兩種 要求 ，要 求 R =3.2 m 的 端面 可以 粗車 和半 精車 ， 要求 a a Ra =6.3  m的端面，經(jīng)粗車即可。 由上面分析可知， 可以粗加工Φ 170 外圓面， 然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工， 并且 保證

9、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， 并且此渦輪零件沒 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。 2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的成形方法 渦輪本體用于增壓，零件的材料為 45 鋼，由于該工件比較簡(jiǎn)單所以選擇鍛件，以使金屬纖 維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。此外應(yīng)盡可能選擇各種已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用刀具、 通用量檢具及輔助工具加工及檢驗(yàn)工件。 2.2 確定鑄造工藝方案

10、 鍛造方法的選擇 根據(jù)鍛件的尺寸較小，形狀比較簡(jiǎn)單，而且選用 45 鋼為材料，鍛件的表面精度要求不很高， 并且為大批量生產(chǎn)，選用砂型鑄造，參考第三篇第 2 節(jié)[1] 。 造型的選擇 因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)，參考第三篇第 2 節(jié) [1] ，故選用砂型機(jī)器造型。 分型面的選擇 選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來的不利影響， 本零件選擇最大的截面作為分型面。 這樣有 利于鑄件的取出。 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 加工余量的確定 按機(jī)械砂型鑄造，查表 2.2-5[ 2]

11、，查得鑄件尺寸公差等級(jí)為 8～10，加工余量等級(jí)為 H，按 9 公 差等級(jí)制造，則單側(cè)加工余量為 3.5mm，雙側(cè)加工余量為 3mm，則可推出毛坯總尺寸。 拔模斜度的確定 零件總體長(zhǎng)度小于 300mm（包括加工余量值在內(nèi)） ，采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動(dòng) 模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 收縮率的確定 通常， 45 鋼的收縮率為 1.3%～2% ，在本設(shè)計(jì)中鑄件取 2% 的收縮率。 不鑄孔的確定 為簡(jiǎn)化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于 Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形

12、成。 鑄造圓角的確定 為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以 R =2mm～4mm 圓滑過渡。 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一， 基面選擇得正確合理， 可以使加工質(zhì)量得到保證， 生產(chǎn)率得到提高。 否則，加工過程中會(huì)問題百出， 甚至造成零件大批量報(bào)廢， 使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般的軸類零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。由于本套筒零件全部表面都要 加工，因此應(yīng)選外圓及一

13、端面為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。本零件是 帶孔的套筒零件，孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，所以選孔為定位基 準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。即選 750 0.019 孔及一端面作為精基準(zhǔn)。 制訂工藝路線 生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時(shí)還 可降低生產(chǎn)成本。根據(jù)圖３ -１ 渦輪本體毛坯圖 可制定以下加工工藝路線方案： 工藝路線方案一：

14、 工序 I：鑄造； 工序 II ：熱處理； 工序 III ：Φ85h7mmE處外圓及端面定位，粗車另一面 A，粗車 B外圓Φ 170h6mm，半精車 BΦ170h6mm 及精車達(dá)到 1700 0.035 , 金剛石車Φ 170h6mm達(dá)到 1700 0.025 并倒角； 工序 IV ：以精車后的Φ 170h6mm外圓 B 作為定位精基準(zhǔn)，粗車Φ 85 即 C 端面，粗車 E 外圓Φ 85h7 及臺(tái)階面，半精車與精車達(dá)到850 0.035 ，粗車 E 面即Φ 212 及半精車達(dá)到 2120 0 .16 并倒角； 工序 V ：以Φ

15、85h7mm處外圓 E 作為定位精基準(zhǔn)粗鏜 F 即Φ 75H6mm及半精鏜和精鏜然后金剛鏜 孔達(dá)到 750 0 .019 ； 工序 VI ：粗鏜 G即 8* Φ 25 的內(nèi)孔； 工序 VII ：鉆螺紋孔 H 即 8 個(gè) M6，并攻螺紋，倒角 工序 VIII ：；去毛刺； 工序 IX ：終檢； 工序 X ：入庫(kù)。

16、 圖 3-1 渦輪本體毛坯圖 工藝路線方案二： 工序  I：鑄造； 工序  II ：熱處理； 工序  III ：以  D 面即即Φ 85h7mm處外圓及端面定位，粗車  A 面即Φ 170 端面； 工序  IV ：粗車外圓  A 面即Φ 170h6mm，半精車Φ  170h6mm及精車達(dá)到  1700  0.025 ，金剛石車Φ

17、 170h6mm達(dá)到  1700  0 .025  ；倒角； 工序  V ：以精車后的Φ  170h6mm外圓作為定位精基準(zhǔn)，粗車  D 面即Φ 85  端面， 工序  VI ：粗車外圓Φ  85h7  及臺(tái)階面，半精車與精車達(dá)到  850  0.035 ； 工序 VII ：粗車 E 面即Φ 212 及半精車達(dá)到 2120 0 .16 并倒角； 工序 VIII ：粗鏜 F 即 8* Φ75H6

18、mm孔，半精鏜和精鏜然后金剛鏜孔達(dá)到 7500 .019 ； 工序 IX ：粗鏜 G即 8 個(gè)Φ 25mm孔 工序 X ：鉆螺紋孔 H 即 8 個(gè) M6，并攻螺紋，倒角； 工序 XI ：去毛刺； 工序 XII ：終檢； 工序 XIII ：入庫(kù)。 選擇加工機(jī)床 （1）根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 ①工序 III 、 IV 是粗車和半精車，精車。各工序的工步數(shù)不多，故選用臥式車床就能滿足要 求。本零件外廓尺寸不大，選用 C620-1 型臥式車床即可。 ②工序 V ,

19、VI 為精鏜孔與粗鏜孔。由于加工零件外輪廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在鏜床 上鏜孔。由于要求精度高， 表面粗糙度數(shù)值小， 因此根據(jù)所鏜孔的尺寸選用 T617-A 型臥式鏜床。 ③工序 VII 為鉆孔和攻螺紋。選擇 Z515A 立式鉆床 機(jī)床。 （2）選用夾具 本零件各工序使用通用夾具即可。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 在車床上的加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀。加工鋼質(zhì)零件采用 YT類硬質(zhì)合金，粗 加工用 YT5(適用于不平整斷面和連續(xù)切削時(shí)的粗加工 ) ，半精加工用 YT15，精加工用 YT30。為 提

20、高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（ GB5343.1-1985，GB5343.2-1985）。 工藝方案的分析 ： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一將部分工序集中起來，這樣有利提高效率，定位精度也 比較高，使用于大批量生產(chǎn)。方案二將每個(gè)工序細(xì)分，分別進(jìn)行加工。經(jīng)比較，從生產(chǎn)條件出發(fā)及 生產(chǎn)效率方面考慮，選擇工藝路線方案一。 3.2 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件估算質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查得單邊余量在厚度方向?yàn)?1.7 ～ 2.2mm，水

21、平方向亦為 1.7 ～2.2mm，即鍛件各外徑的單面余量為 2.0 ～2.5mm，各軸向尺寸的單 面余量亦為 2.0 ～ 2.5mm。鍛件中心孔的單面余量為 3mm。 鍛件的復(fù)雜系數(shù)  S=  /  估算物件大概有  10Kg 即 mf =10 ㎏ 鍛件最大直徑為Φ  216mm，長(zhǎng)  108mm，鍛件材料密度  7.85 × 10  6 由 mn  2182  7.85 10  6 =30kg,  所

22、以定復(fù)雜系數(shù)為  S=0.33，所以定復(fù)雜系數(shù)為  2。 4 確定毛坯尺寸 查表確定各表面機(jī)械加工總余量，確定毛坯尺寸，填寫下表 3-1， 表 3-1 毛坯尺寸及加工余量 零件尺寸 單面加工余 毛坯尺寸 量 104 2.5 109 Φ75 2.5 Φ 70 Φ212 3.0 Φ 218 Φ85 3.0 Φ 91 24 2.5 26.5 34 2.5 36.5 170 3.5 Φ 177

23、25 1.5 22 3.3 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下表 3-2（查表 3-1 [ 3] 及教材 [ 4] ）： 表 3-2 機(jī)械加工余量及工序尺寸 加工表 工序名稱 經(jīng)濟(jì)精度 工序間余量 工序尺寸及 粗糙度 面 /mm /mm 公差 Ra/um 粗車 IT11( 0 0.16 ) 4.5 Φ86.5 0 0.16 Φ 91 外

24、圓 半精車 IT8( 0 ) 1 Φ85.5 0 -0.039 -0.039 精車 0 ）0.5 0 IT7 （ -0.021 Φ85 -0.021 粗車 IT13 （0 -0.39 ）4.5 213.5 0 -0.39 Φ 218 外圓 半精車 0 ） 1.5 212 0 IT11 （ -0.16 -0.16 4.5 粗車 IT11( 0 -0.16 ) Φ 172.5 0 -0.16

25、半精車 IT8( 0 ) 1.5 0 -0.039 Φ171 -0.039  6.3 3.2 3.2 6.3 3.2 6.3 3.2 Φ 177 外圓

26、 Φ 70 內(nèi) 孔 Φ 22mm  精車 IT7( 0 ) 0.75 -0.021 金剛石車 IT6( 0 ) 0.25 -0.016 粗鏜 IT9( 0 0 .074 ) 3 半精鏜IT8( 0 0.046 ) 1 0. 030 精鏜孔 IT7( ) 0.75 0 0. 019 金剛鏜 IT6(

27、) 0.25 0 粗鏜 3  170.2500.021 1700 0.016 7300.074 7400.39 74. 750 0.046 7500.019 25  3.2 3.2 6.3 3.2 1.6 0.8

28、 6.3 3.4 確定切削用量及基本工時(shí) 車 Φ170mm 外圓端面 （1） 選擇刀具和機(jī)床 已知加工材料為 45 鋼， 670MPa，鍛件，有外皮；機(jī)床為 C620-1 型臥式車床，工件裝 卡在三爪自定心卡盤中。 根據(jù)表 1.1[ 5] ，選刀桿尺寸 B H 16mm 25mm ，選刀片厚度為 4.5mm， 根據(jù)表 1.2[ 5] ，選擇 YT5 硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表 1.3 [ 5] ，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀 面，前角 0 12 ，后角 0

29、 6 ，主偏角 r 90 ，副偏角 r 15 ，刃傾角 0 =0 ，刀尖圓弧半徑 r0 =1mm。 （2） 選擇切削用量 ① 切削深度 a p 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 a p = 2.5mm 故取 a p = 2.5mm。 ②確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.3 [ 5 ] ，在粗車鋼材、刀杠尺寸為 16mm×25mm、 ≤3mm、工件直徑為 100 至 400mm 時(shí)，?=0.6 至 1.2mm/r ，按 C620-1 車床的進(jìn)給量，選擇? =0.

30、65mm/r。 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校檢。 查表可知 C620-1 車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 =3530N。根據(jù)表 1.19 [ 5] ，當(dāng)鋼材 b =570 至 670MPa、 ≤ ， ≤ 、 45 、 （預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力 。 ＜ ， ap 2mm ? 0.75mm/r kr v =65m/min =760N 所選的進(jìn)給量?=0.65mm/r 可用。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表 1.9 [ 5] ，車刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.

31、0mm，查表 3.8 [ 5 ] ， 可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。 ④只有徑向進(jìn)給，每分鐘進(jìn)給量 v （ 18 頁 [ 6 ] ） 每分鐘進(jìn)給量： Cvkv Vc (mm/min) （3-1） T mapxv f yv 其中： Cv =242， X v =0.15， yv =0.35，m=0.2.修正系數(shù) kv 見表 1.28[ 5 ] ，即 kMv =1.44， ksv =0,8， kkv =1.15,kkrv =0.81, kBv =0.97。 242 所以 vc 1.44 0.8

32、1.15 0.81 0.97 300 .2 2.50.15 0.650.35 =129.3（ mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 129.3 =242.25（r/min ） （3-２） dw 170 按機(jī)床說明書（見表 4.2-8 [ 2] ），與 242.25r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 370r/min,所以實(shí)際切削速度 v=197.5m/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表 1.18[ 5] ，當(dāng)工件的硬度在 HBS =174～207 時(shí)，所

33、選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) t ll1 l 2 i 85 3.5 =0.36（min ） （3-３） nw f 370 0.65 3.4.2 車 Φ170mm 外圓 （1） 選擇刀具和機(jī)床 已知加工材料為 45 鋼， 670MPa，鍛件，有外皮；機(jī)床為 C620-1 型臥式車床，工件裝卡在 三爪自定心卡盤中。根據(jù)表 1.1 [ 5] ，選刀桿尺寸 B H 16mm 25mm ，選刀片厚度為 4.5mm，根據(jù) 表 1.2 [ 5 ]

34、 ，選擇 YT5 硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表 1.3 [ 5] ，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前 角 0 12 ，后角 0 6 ，主偏角 r 90 ，副偏角 r 15 ，刃傾角 0 =0 ，刀尖圓弧半徑 r0 =1mm。 （2）選擇切削用量 ① 切削深度 a p 車雙邊余量為 4.5mm，顯然 為單位余量， =2.25mm。故取 a p = 2.25mm。 ②確定進(jìn)給量 f [5] ， 根據(jù)表 1.3 在粗車鋼材、 刀杠尺寸為 16mm× 25mm、 ≤3mm、工件直徑為 100

35、至 400mm時(shí)， ?=0.6 至 1.2mm/r，按 C620-1 車床的進(jìn)給量，根據(jù)表 1.30 [ 5] ，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表 1.9 [ 5 ] ，車刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.0mm，查表 3.8[ 5] ，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。 ④切削速度 Vc 和每分鐘進(jìn)給量 Vf 根據(jù)表 1.27 [ 5] ，當(dāng)用 YT15硬質(zhì)合金車刀加工 =600 至 700MPa鋼料、 ≤ 3mm、?≤ 0.75mm/r 時(shí)，切削速度的修正系數(shù)為

36、 =0.8 ， =0.65 ， =0.81 ， =1.15 ， = =1.0（表 1.28 ） 所以 vc 242 0.35 1 0.8 1.15 0.81 0.65 0.2 2.25 0.15 0.65 30 =91.1（ mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc =1000 91.1 =170.7（ r/min） dw 170 按機(jī)床說明書（見表 4.2-8 [ 2] ），與 170.7r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 230

37、r/min,所以實(shí)際切削速度 v=122.77mm/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 1.27 [ 5] 當(dāng) =580 至 970MPa、HBS=166至 277、 ≤2mm、?≤ 0.75mm/r、v=94.7m/min 時(shí)， =1.7kW。切削功率的修正系數(shù)為 =1.17 ，= =1.0 ， ＝1.13 ， ＝0.8 ， ＝ 0.65 ，故實(shí)際切割時(shí)功率為 ＝ 0.72kW。 當(dāng)ｎ＝ 230r/min 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率 ＝ 5.9kw。 ＜ ，故所選切割用量可在 C620-1

38、 車床上進(jìn)行。 最后確定的切削用量為： ＝ 2.25mm，?＝ 0.65mm/r，ｎ＝ 230r/min ，ν＝ 122.77m/min 。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) L 36.5 2.25 （ 3-４） t 230 0.65 0.26 (min) nf 確定半精車外圓 170 mm的切削用量。采用車外圓 Φ177mm的刀具加工這些表面，加工余量可一 次走刀切除， a p =0.75mm，車外圓 Φ 170mm的?=0.65mm/r。主軸轉(zhuǎn)速與車外圓 170m

39、m相同 . 基本工 時(shí) L 36 .5 0.75 0.25(min) t 230 0.65 nf （ 3）倒角 倒角 1X45, 1X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.3 車 Φ212mm 外圓： (1) 粗車 Φ212mm 外圓 1） 選擇刀具和機(jī)床 機(jī)床為 C620-1 型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。根據(jù)表 1.1 [ 5 ] ，選刀桿尺寸 B H 16mm 25mm ，選刀片厚

40、度為 4.5mm，根據(jù)表 1.2[ 5 ] ，選擇 YT5 硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表 1.3[ 5 ] ，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面， = ， = ，主偏角 = ，刀傾 角 = , 刀傾角 = ，刀尖圓弧半徑 =0.5mm。 2） 選擇切削用量 ① 切削深度 a p 由于 粗車雙邊余量為 4.5mm， 為單邊余量， =2.25mm。 ②確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.3 [ 5 ] ，可知在粗車鋼材、刀杠尺寸為 16mm× 25mm、 ≤ 3mm、工件直徑為 1

41、00 至 400mm 時(shí)，?=0.6 至 1.2mm/r ，按 C620-1 車床的進(jìn)給量，表 1.30 [ 5] ，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表 3.7 [ 5 ] ，車刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5mm，查表 3.8[ 5] ，故刀具磨鈍壽命 T = 30min。④切削速度 Vc 和每分鐘進(jìn)給量 Vf Cvkv Vc T ma xpv f yv (mm/min) 其中： Cv =242， X v =0.15， yv =0.35，m=0.2.修正系數(shù) kv 見表 1.28[ 5] ，即

42、 kMv =1.44， ksv =0,8， kkv =1.15,kkrv =0.81, kBv =0.97。 所以 vc 242 1.44 0.8 1.15 0.81 0.97 2.250.15 0.650.35 300 .2 =131.2（ mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 131.2 =197r/min） dw 212 按機(jī)床說明書（見表 4.2-8 [ 2 ] ），與 197r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 230r/min,所以

43、實(shí)際切削速度 v=153.11m/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 1.27 [ 5] ，當(dāng)工件的硬度在 HBS =174～207 時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。最后 確定的切削用量為： ＝ 2.25mm，?＝ 0.65mm/r，ｎ＝ 230r/min ，ν＝ 153.11m/min 。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) t l = 26.5 3 =0.19min nw f 230 0.65 （2）半精車外圓 Φ212mm 所選用刀具為 YT1

44、5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 車刀幾何形狀為 = 12 ， =8 ，主偏角 =90 ，刀傾角 =5 , 刀傾角 = 0 ，刀尖圓弧半 徑 =0.5mm。 ①確定背吃刀量 粗車雙邊余料為 1.5mm，顯然 為單位余量， =1.5/2=0.75mm。 ②確定進(jìn)給量? 根據(jù) C620-1 車床的進(jìn)給量，查表 1.30 [ 5 ] ，選擇?=0.3mm/r。由于是半精加工，切削力較小， 故不需要校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

45、及耐磨用度 車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。 ④確定切削速度ν 當(dāng)用 YT15硬質(zhì)合金車刀加工 =600 至 700MPa鋼料， ≤1.4mm、?≤0.38mm/r 時(shí)，切削速 度 v=156m/min。其修正系數(shù)為 =0.81 ， =1.15 ， =0.81 ， = = =1.0 ，故 vc 242 1 0.8 1.15 0.81 1 0.750.15 0.650.35 300.2 =110.9m/min

46、 ⑤確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc =1000 110.9 =166.6(r/min) dw 212 按 C620-1 車床的轉(zhuǎn)速（查表 4.2-7 [ 2 ] ）選擇 n=230r/min ，則實(shí)際轉(zhuǎn)速 v=153.1m/min ?？刹贿M(jìn)行校檢。 最后決定切削用量為： ＝0.75 ｍｍ， ?＝ 0.3mm/r ，ｎ＝ 230r/min ， v ＝153.1m/min 。 ⑥基本工時(shí) t l = 26.5 0.75 =0.39min nw f 230 0.3

47、 （ 3）倒角倒角 1X45，1X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.4 車 Φ85mm 外圓： （ 1）粗車 Φ85mm 外圓 1） 選擇刀具和機(jī)床 機(jī)床為 C620-1 型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。根據(jù)表 1.1 [ 5 ] ，選刀桿尺寸 B H 16mm 25mm ，選刀片厚度為 4.5mm，根據(jù)表 1.2[ 5 ] ，選擇 YT5 硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表 1.3[ 5 ] ，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面， = ， = ，主偏角 = ，刀傾 角 = ,

48、刀傾角 = ，刀尖圓弧半徑 =0.5mm。 2） 選擇切削用量 ① 切削深度 a p 由于 粗車雙邊余量為 4.5mm， 為單邊余量， =2.25mm。 ②確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.3 [ 5 ] ，可知在粗車鋼材、刀杠尺寸為 16mm× 25mm、 ≤ 3mm、工件直徑為 100 至 400mm 時(shí)，?=0.6 至 1.2mm/r ，按 C620-1 車床的進(jìn)給量，選擇? =0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表 3.7 [ 5 ]

49、，車刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5mm，查表 3.8[ 5] ，故刀具磨鈍壽命 T =30min。④每分鐘進(jìn)給量 Vf 和主軸轉(zhuǎn)速 Cvkv Vc T maxpv f yv (mm/min) 其中： Cv =242， X v =0.15， yv =0.35，m=0.2.修正系數(shù) kv 見表 1.28[ 5] ，即 kMv =1.44， ksv =0,8， kkv =1.15,kkrv =0.81, kBv =0.97。 所以 vc 242 1.44 0.8 1.15 0.81 0.97 0.2 2.250 .15 0.6

50、50. 35 30 =131.2（mm/min ） 確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 131.2 =491.6r/min） dw 85 按機(jī)床說明書（見表 4.2-8[ 2] ），與 491.6r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480 與 600r/min,為避免切削速度 損失，選擇 600r/min,所以實(shí)際切削速度 v=160.14m/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表 1.27 [ 5] ，當(dāng)工件的硬度在 HBS =174～ 207 時(shí)，所選擇的切削用量是可以采

51、用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) t l 46 3 = 600 =0.126min nw f 0.65 (2) 半精車外圓 Φ85mm 采用車外圓 Φ85mm的刀具加工這些表面， 車外圓 Φ85mm的 =0.25mm，半精車外圓 Φ 85mm的進(jìn) 給量?=0.3mm/r，主軸轉(zhuǎn)速 n=380r/min ，切削速 v  nd 1000  =  380 85 1000  =101.4mm/min 基本

52、工時(shí) t l 46 0.25 = 380 =0.41min nw f 0.3 （3）倒角 倒角 1X45，1X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.5 鏜 75 孔 （1）粗鏜 75 孔 ）選擇刀具和機(jī)床 查表 1.2-1 [ 7] ，選擇 T617-A 臥式鏜床，粗鏜所選用刀具為 YT5硬質(zhì)合金，直 1 徑為 20mm的圓形鏜刀。 2）選擇鏜削用量 ①背吃刀量 a p

53、因?yàn)殡p面加工余量為 3mm，可一次加工完成，所以 ap =1.5mm. ②鏜削速度 v 查表 1.2-33[ 7 ] 臥式鏜床的鏜削用量可選鏜削速度為 50m/min, ③進(jìn)給量 f 查表 1.2-33[ 7 ] 臥式鏜床的進(jìn)給量為 0.3~1.0mm，故選擇 f =0.5mm ④確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 50 =212.3(r/min) （3-5） dw 75 ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 1.27 [ 5] ，當(dāng)工件的硬度在 HBS =174～

54、 207 時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) l = 104 3.5 = 1.01min （3-6） t nw f 0.5 212.3 （2）半精鏜鏜削用量 背吃刀量 a p =0.5mm，查表 1.2-33 [ 7 ] 得，進(jìn)給量 f =0.3mm/r,鏜削速度 v =100m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 100 =424.6(r/min) dw 75 基本工時(shí) t l = 104 0.5 1.2 min nw f

55、 424.6 0.2 （3）精鏜鏜削用量 所選用的刀具為 YT30硬質(zhì)合金，主偏角 = 、直徑為 20mm的圓形鏜刀。其耐用度為 T=60min。 背吃刀量 a p =0.375mm,進(jìn)給量 f =0.15mm/r，鏜削速度 v =60m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 60 =254.77(r/min) dw 75 基本工時(shí) t l = 0.75 104 2.74 min nw f 254.77 0.15

56、 (4) 金剛石鏜鏜削用量 背吃刀量 a p =0.125mm,進(jìn)給量 f =0.05mm/r，鏜削速度 v =150m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc = 1000 150 =636.9(r/min) dw 75 基本工時(shí) t l = 0.25 104 3.27 min nw f 636.9 0.05 鏜孔 25mm （1）選擇刀具和機(jī)床 查表 1.2-1 [ 7] ，選擇 T617-A 臥式鏜床，粗鏜所選用刀具為 YT5硬質(zhì)合金，

57、 直徑為 8mm的圓形鏜刀。 （2） 選擇鏜削用量 ① 背吃刀量 a p 因?yàn)榧庸び嗔繛? 3mm，可一次加工完成，所以 ap =1.5mm. ② 鏜削速度 v 查表 1.2-33[ 7 ] 臥式鏜床的鏜削用量可選鏜削速度為 50m/min, ③ 進(jìn)給量 f 查表 1.2-33[ 7 ] 臥式鏜床的進(jìn)給量為 0.3~1.0mm，故選擇 f =0.5mm ④ 確定主軸轉(zhuǎn)速 ns 1000vc =1000 50 =636.9(r/min) dw 25

58、 ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù) 1.27 [ 5 ] ，當(dāng)工件的硬度在 HBS =174～207 時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) t l = 58 1.5 = 0.19min nw f 0.5 636.9 的孔 （1）鉆 6 mm的孔 1）選擇刀具和機(jī)床 查閱表 3.1－8 [ 2] ，選擇 Φ6mm 的高速鋼絞刀，機(jī)床選擇 Z5125A 立式鉆床。 2）選擇切削用量 ①進(jìn)給量 f 查閱表 4.2-16[ 2 ] ，查得 f =0.5mm/r.

59、 根據(jù)表 2.19[ 5 ] ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng) f ≤ 05mm/r.， d0 ≤ 12mm時(shí)，軸向力 F f = 1230N。 軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故 F f = 1230N。根據(jù) Z525 立式鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的 最大軸向力 Fmax = 8829N， 由于 F f ≤Fmax ，故 f =0.28mm/r 可用。 ②切削速度 vc 根據(jù)表 2.15[ 5] ，根據(jù) f = 0.5mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200～ 217，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 Vc 1 1 鉆 ，

60、由《切削》表 2.15 得 V 鉆 14 m / min 故： ( )V 2 3 c c 1 1 )Vc鉆 1 1 2.3(m / min) （3-7） Vc ( 3 ( ) 14 2 2 3 根據(jù)表 2.31[ 5 ] ，切削速度的修正系數(shù)為： kTv 1.0 ，kMv 0.88 ，kSv 0.9 ， k x

61、v 0.84 ，k1v 1.0 ， kTv 1.0 ，故 v vc kv = 2.3 1.0 0.88 0.9 0.84 1.0 1.0 1.55(m/min) n 1000Vc = 1000 2.3 =122.08(r/min) D 6 根據(jù) Z515A 立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。? n =120(r/min)，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命 上升，所以， Vc = Dn = 6 120 =2.26(m/min) 1000 1000 ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具

62、磨鈍壽命 根據(jù)表 2.12[ 5 ] ，當(dāng) d0 = 6mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.8mm，故刀具磨鈍壽命 T =25min 。 ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表 2.21[ 5 ] ， 2.23[ 5 ] ，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f =.0.5mm/r， nc =120r/min， vc =2.26m/min。 ⑤計(jì)算基本工時(shí) t l = 24 3 =0.45min nf 0.5 120 （ 2） 攻螺紋 M6 查閱 [ 2 ] ，選普通螺紋絲錐 M6 ，P=1mm，Z515A

63、立式鉆床機(jī)床，切削用量選為： v 1mm/ r ，按 機(jī)床使用說明書選?。?n 272r / min ，則 dn 6 272 （3-8） v 5.13( m / min) 1000 1000 計(jì)算切削基本工時(shí)： l 24 1 t 0.09 min fn 1 272 4 夾具選用 組合夾具是一種零、部件可以多次重復(fù)使用的專用夾具。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，與一次性使用的專 用夾具相比，它是以組裝代替設(shè)計(jì)和制造，故具有以下特點(diǎn)： （1）靈活多變、

64、適應(yīng)范圍廣，可大大縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 （2）可節(jié)省大量人力、物力，減少金屬材料的消耗。 （3）可大大減少存放專用夾具的庫(kù)房面積，簡(jiǎn)化了管理工作。 現(xiàn)采用孔系組合夾具，即以孔和鍵相配合的方式來實(shí)現(xiàn)元件間的定位，元件的位置可沿孔的縱 向作無級(jí)調(diào)節(jié)，故組裝靈活，適用范圍廣?？蛇x的元件有：方形基礎(chǔ)件、墊片、墊板、支承塊、定 位銷、 V 型塊、定位支承塊、鉆模板、壓板、螺栓、螺母等。 組裝夾具并經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整以達(dá)到加工精度。 5 總結(jié) 通過本次的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)讓

65、我又重新溫習(xí)了書本上的重要內(nèi)容，讓我深刻意識(shí)到 實(shí)踐的東西總是離不開書本，不管什么時(shí)候從書上我們總可以找得到我們想要的東西。書上的 知識(shí)永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是讓我們向更深的領(lǐng)域邁進(jìn)，沒有這個(gè)基礎(chǔ)我們永遠(yuǎn)都不會(huì)享受到 成功的喜悅。同時(shí)也培 養(yǎng)了我制定零 件機(jī) 械加工 工藝 規(guī)程 和分 析工藝 問題 的能 力。 通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了零 件產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟， 設(shè)計(jì)的過程使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、 計(jì)算圖表、 手冊(cè)、圖冊(cè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 總的來說，

66、這次設(shè)計(jì)，使我們的基本理論知識(shí)在實(shí)際解決問題中得到了一次較好的訓(xùn)練。 提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。同時(shí)， 設(shè)計(jì)的完成是離不開老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們熱情的幫助，謹(jǐn)在此對(duì)他們的幫助給予誠(chéng)摯的謝 意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)械工程師手冊(cè)編委會(huì)著 . 機(jī)械工程師手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007.3 [2] 李益民著 . 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994.7 [3] 孫本緒，熊萬武著 . 機(jī)械加工余量手冊(cè) [M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社 , 1999.11 [4] 王先逵著 . 機(jī)械制造工藝學(xué) [M]. 清華大學(xué) : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2006.1 [5] 艾興，肖詩(shī)綱著 . 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 1994.7 [6] 趙家齊著 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.