機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計-蝸輪本體加工工藝及鏜φ25孔夾具設(shè)計

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1、 機(jī)械制造技術(shù) 課程設(shè)計說明書 題目：蝸輪本體加工工藝及鏜φ25孔夾具設(shè)計 院、系別 班 級 姓 名 　 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 2020 年 9月15日 目 錄 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書 III 序 言 1 1零件分析 2 1.1 零件的生產(chǎn)

2、類型及生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.2 零件的作用 2 1.3 零件的工藝分析 2 2 鑄造工藝方案設(shè)計 4 2.1 確定毛坯的成形方法 4 2.2 確定鑄造工藝方案 4 2.2.1鍛造方法的選擇 4 2.2.2造型的選擇 4 2.2.3 分型面的選擇 4 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 4 2.3.1加工余量的確定 4 2.3.2拔模斜度的確定 4 2.3.3收縮率的確定 5 2.3.4不鑄孔的確定 5 2.3.5鑄造圓角的確定 5 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 5 3.1 基面的選擇 5 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.3 制訂工藝路線

3、5 3.1.4 選擇加工機(jī)床 8 3.1.5 工藝方案的分析： 9 3.2機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 9 3.2.1確定機(jī)械加工余量 9 3.2.2確定毛坯尺寸 9 3.3 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 10 3.4 確定切削用量及基本工時 12 3.4.1 車Φ170mm外圓端面 12 3.4.2 車Φ170mm外圓 14 3.3.3 車Φ212mm外圓： 16 3.3.4 車Φ85mm外圓： 19 3.3.5 鏜孔 21 3.3.6 鏜孔25mm 24 3.3.7鉆 M6 mm的孔 24 4鏜φ25孔夾具設(shè)計 26 4.1問題的提出 26 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇

4、 26 4.3定位分析 27 4.4定位誤差分析 27 4.5切削力的計算與夾緊力分析 29 6夾具設(shè)計及操作簡要說明 29 5 總結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目： 設(shè)計“蝸輪本體”零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 設(shè)計要求： 1.未注明鑄造圓角R2～3 2.去毛刺銳邊 3.材料45鋼 設(shè)計內(nèi)容： 1. 繪制零件圖（1張） 2. 繪制毛

5、坯圖（1張） 3.繪制夾具裝配圖（1張） 4.繪制夾具體（1張） 5.編寫工藝過程綜合卡片(1張) 6.工序卡片（1張） 7.課程設(shè)計說明書（1份） 2020年 9月15日 IV 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)

6、計是我們學(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.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認(rèn)識一般機(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，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進(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

7、、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)計鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次課程設(shè)計達(dá)到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 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，查第9頁表1.1-2，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

8、量采用專用工裝。 1.2 零件的作用 本次課程設(shè)計題目給定的零件是渦輪本體，渦輪主要用于增壓，提高發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動機(jī)的功率和扭矩。渦輪增壓其實就是一個空氣壓縮機(jī)。為了提高發(fā)動機(jī)的輸出功率，在不改變發(fā)動機(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)動機(jī)輸出功率的目的。其工作原理就是利用發(fā)動機(jī)尾氣排放口排出的發(fā)動機(jī)廢氣為動力，來推動渦輪室里邊的葉輪，同時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)動機(jī)的汽缸以達(dá)到增加發(fā)動機(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

9、工的表面以及加工表面之間的位置要求： （1）Φ75H6內(nèi)孔、Φ25的內(nèi)孔、M6螺紋孔； （2）Φ212外圓面、Φ170外圓面、Φ85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=3.2及=6.3兩種要求，要求=3.2的端面可以粗車和半精車，要求=6.3的端面，經(jīng)粗車即可。 由上面分析可知，可以粗加工Φ170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。

10、 2 鑄造工藝方案設(shè)計 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工件。 2.2 確定鑄造工藝方案 2.2.1鍛造方法的選擇 根據(jù)鍛件的尺寸較小，形狀比較簡單，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)。 2.2.2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)，故選用砂型機(jī)器造型。 2.2.3 分

11、型面的選擇 選擇分型面時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) 2.3.1加工余量的確定 按機(jī)械砂型鑄造，查表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級為8～10，加工余量等級為H，按9公差等級制造，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。 2.3.2拔模斜度的確定 零件總體長度小于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，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 2.3.3收縮率的確定 通常，45鋼的收縮率為1.3%～2% ，在本設(shè)計中鑄件取2% 的收縮率

12、。 2.3.4不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。 2.3.5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 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，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，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對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)選外圓及一端面

13、為粗基準(zhǔn)。 3.1.2 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)計與工序的基準(zhǔn)不重合時，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。即選孔及一端面作為精基準(zhǔn)。 3.1.3 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： 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Φ170

14、h6mm，半精車BΦ170h6mm及精車達(dá)到,金剛石車Φ170h6mm 達(dá)到并倒角； 工序IV：以精車后的Φ170h6mm外圓B作為定位精基準(zhǔn)，粗車Φ85即C端面，粗車E外圓Φ85h7及臺階面，半精車與精車達(dá)到，粗車E面即Φ212及半精車達(dá)到并倒角； 工序V：以Φ85h7mm處外圓E作為定位精基準(zhǔn)粗鏜F即Φ75H6mm及半精鏜和精鏜然后金剛鏜孔達(dá)到； 工序VI：粗鏜G即8*Φ25的內(nèi)孔； 工序VII：鉆螺紋孔H即8個M6，并攻螺紋，倒角 工序VIII：；去毛刺； 工序IX：終檢； 工序X：入庫。 圖3-1 渦輪本體毛坯圖 工藝路線方案二： 工序I：鑄造； 工序I

15、I：熱處理； 工序III：以D面即即Φ85h7mm處外圓及端面定位，粗車A面即Φ170端面； 工序IV：粗車外圓A面即Φ170h6mm，半精車Φ170h6mm及精車達(dá)到，金剛石車Φ170h6mm 達(dá)到；倒角； 工序V：以精車后的Φ170h6mm外圓作為定位精基準(zhǔn)，粗車D面即Φ85端面， 工序VI：粗車外圓Φ85h7及臺階面，半精車與精車達(dá)到； 工序VII：粗車E面即Φ212及半精車達(dá)到并倒角； 工序VIII：粗鏜F即8*Φ75H6mm孔，半精鏜和精鏜然后金剛鏜孔達(dá)到； 工序IX：粗鏜G即8個Φ25mm孔 工序X：鉆螺紋孔H即8個M6，并攻螺紋，倒角； 工序XI：去毛刺；

16、工序XII：終檢； 工序XIII：入庫。 3.1.4 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,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 本零件各工序使用專用夾具即可。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 在

17、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)切削時的粗加工)，半精加工用YT15，精加工用YT30。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5343.1-1985，GB5343.2-1985）。 3.1.5 工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：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 3.2.1確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件估算質(zhì)量、

18、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為1.7～2.2mm，水平方向亦為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=10㎏ 鍛件最大直徑為Φ216mm，長108mm，鍛件材料密度7.85×由=30kg, 所以定復(fù)雜系數(shù)為S=0.33，所以定復(fù)雜系數(shù)為2。 3.2.2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

19、 零件尺寸 單面加工余量 毛坯尺寸 104 2.5 109 Φ75 2.5 Φ70 Φ212 3.0 Φ218 Φ85 3.0 Φ91 24 2.5 26.5 34 2.5 36.5 170 3.5 Φ177 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及教材）：

20、 表3-2機(jī)械加工余量及工序尺寸 加工表面 工序名稱 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 工序間余量/mm 工序尺寸及公差 粗糙度Ra/um Φ91外圓 粗車 IT11() 4.5 Φ86.5 6.3 半精車 IT8(0-0.039) 1 Φ85.50-0.039 3.2 精車 IT7（0-0.021） 0.5 Φ850-0.021 3.2 Φ218外圓 粗車 IT13（0-0.39） 4.5 213.50-0.39 6.3 半精車 IT11（0-0.16） 1

21、.5 2120-0.16 3.2 Φ177外圓 粗車 IT11(0-0.16) 4.5 Φ172.50-0.16 6.3 半精車 IT8(0-0.039) 1.5 Φ1710-0.039 3.2 精車 IT7(0-0.021) 0.75 3.2 金剛石車 IT6(0-0.016) 0.25 3.2 Φ70內(nèi)孔 粗鏜 IT9() 3 6.3 半精鏜 IT8() 1 3.2 精鏜孔 IT7() 0.75

22、 1.6 金剛鏜 IT6() 0.25 0.8 Φ22mm 粗鏜 3 6.3 3.4 確定切削用量及基本工時 3.4.1 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，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 （2） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切

23、完，故取 = 2.5mm故取 = 2.5mm。 ②確定進(jìn)給量 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至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量，選擇?=0.65mm/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，當(dāng)鋼材=570至670MPa、≤2mm，?≤0.75mm/r、、=65m/min（預(yù)計）時，進(jìn)給力=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，車刀刀齒

24、后刀面最大磨損量為1.0mm，查表3.8，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（18頁） 每分鐘進(jìn)給量： 　　　　　　　　　 　 　　　　(mm/min) （3-1） 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見表1.28，即 =1.44，=0,8，=1.15,=0.81,=0.97。 所以 =129.3（mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速

25、 　 ==242.25（r/min） （3-２） 按機(jī)床說明書（見表4.2-8），與242.25r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為370r/min,所以實際切削速度v=197.5m/min ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)表1.18，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 =0.36（min） （3-３） 3.4.2 車Φ170mm外圓 （1） 選擇刀具和機(jī)床

26、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，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 （2）選擇切削用量 ① 切削深度 車雙邊余量為4.5mm，顯然為單位余量，=2.25mm。故取 = 2.25mm。 ②確定進(jìn)給量 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至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1

27、車床的進(jìn)給量，根據(jù)表1.30，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，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0mm，查表3.8，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表1.27，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=600至700MPa鋼料、≤3mm、?≤0.75mm/r時，切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81，=1.15，==1.0（表1.28） 所以 =91.1（mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速 ==170.7（r

28、/min） 按機(jī)床說明書（見表4.2-8），與170.7r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為230r/min,所以實際切削速度v=122.77mm/min ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)1.27當(dāng)=580至970MPa、HBS=166至277、≤2mm、?≤0.75mm/r、v=94.7m/min時，=1.7kW。切削功率的修正系數(shù)為=1.17，==1.0，＝1.13，＝0.8，＝0.65，故實際切割時功率為＝0.72kW。 當(dāng)ｎ＝230r/min時，機(jī)床主軸允許功率＝5.9kw。＜，故所選切割用量可在C620-1車床上進(jìn)行。 最后確定的切削用量為： ＝2.25mm，?＝0.65m

29、m/r，ｎ＝230r/min，ν＝122.77m/min。 ⑥計算基本工時 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 （3-４） 確定半精車外圓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，=0.75mm，車外圓Φ170mm的?=0.65mm/r。主軸轉(zhuǎn)速與車外圓170mm相同.基本工時 （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

30、 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，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表1.3，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 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 根據(jù)表1.3，可知在粗車鋼材、刀杠尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為100至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量，表

31、1.30，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，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 30min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 (mm/min) 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見表1.28，即 =1.44，=0,8，=1.15,=0.81,=0.97。 所以 =131.2（mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速

32、 　　　　　　　　　 ==197r/min） 按機(jī)床說明書（見表4.2-8），與197r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為230r/min,所以實際切削速度v=153.11m/min ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)1.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，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計算基本工時 ==0.19min （2）半精車外圓Φ212mm 所選用刀具為YT15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

33、為 =，=，主偏角=，刀傾角=,刀傾角=，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，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)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，切削速度v=15

34、6m/min。其修正系數(shù)為=0.81，=1.15，=0.81，===1.0，故 =110.9m/min ⑤確定主軸轉(zhuǎn)速 ==166.6(r/min) 按C620-1車床的轉(zhuǎn)速（查表4.2-7）選擇n=230r/min，則實際轉(zhuǎn)速v=153.1m/min?？刹贿M(jìn)行校檢。 最后決定切削用量為：＝0.75ｍｍ，?＝0.3mm/r，ｎ＝230r/min，

35、＝153.1m/min。 ⑥基本工時 ==0.39min （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，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表1.3，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 由于粗車雙邊余量為4.5mm， 為單邊余量，=2.

36、25mm。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.3，可知在粗車鋼材、刀杠尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為100至400mm時，?=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，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查表3.8，故刀具磨鈍壽命T =30min。 ④每分鐘進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速 (mm/min) 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見表1.28，即

37、 =1.44，=0,8，=1.15,=0.81,=0.97。 所以 =131.2（mm/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速 ==491.6r/min） 按機(jī)床說明書（見表4.2-8），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,所以實際切削速度v=160.14m/min ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)表1.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。

38、 ⑥計算基本工時 ==0.126min (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Φ85mm的進(jìn)給量?=0.3mm/r，主軸轉(zhuǎn)速n=380r/min，切削速 ==101.4mm/min 基本工時 ==0.41min （3）倒角 倒角1X45，1X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.5 鏜孔 （1）粗鏜孔 1）選擇刀具和機(jī)床 查表1.2-1，選擇T617-A臥式鏜床，粗鏜所選用刀具為YT5硬質(zhì)合金，直徑為20mm的圓形鏜刀。 2）選擇鏜削用量 ①背吃刀

39、量 因為雙面加工余量為3mm，可一次加工完成，所以=1.5mm. ②鏜削速度 查表1.2-33臥式鏜床的鏜削用量可選鏜削速度為50m/min, ③進(jìn)給量 查表1.2-33臥式鏜床的進(jìn)給量為0.3~1.0mm，故選擇=0.5mm ④確定主軸轉(zhuǎn)速 ==212.3(r/min) （3-5） ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)1.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時

40、 == 1.01min （3-6） （2）半精鏜鏜削用量 背吃刀量=0.5mm，查表1.2-33得，進(jìn)給量=0.3mm/r,鏜削速度 =100m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ==424.6(r/min) 基本工時 = （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=0.375mm,進(jìn)給量=0.15mm/r，鏜削速度 =

41、60m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ==254.77(r/min) 基本工時 = (4) 金剛石鏜鏜削用量 背吃刀量=0.125mm,進(jìn)給量=0.05mm/r，鏜削速度 =150m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ==636.9(r/min) 基本工時 = 3.3.6 鏜孔25mm （1）選擇刀具和機(jī)床 查表1.2-1，選擇T617-A臥式

42、鏜床，粗鏜所選用刀具為YT5硬質(zhì)合金，直徑為8mm的圓形鏜刀。 （2） 選擇鏜削用量 ① 背吃刀量 因為加工余量為3mm，可一次加工完成，所以=1.5mm. ② 鏜削速度 查表1.2-33臥式鏜床的鏜削用量可選鏜削速度為50m/min, ③ 進(jìn)給量 查表1.2-33臥式鏜床的進(jìn)給量為0.3~1.0mm，故選擇=0.5mm ④ 確定主軸轉(zhuǎn)速 ==636.9(r/min) ⑤ 檢驗機(jī)床功率 根據(jù)1.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工

43、時 == 0.19min 3.3.7鉆 M6 mm的孔 （1）鉆6 mm的孔 1）選擇刀具和機(jī)床 查閱表3.1－8，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，查得=0.5mm/r. 根據(jù)表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.5mm/r，≤12mm時，軸向力= 1230N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 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= 8829N， 由于≤，故f

44、 =0.28mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)表2.15，根據(jù)f = 0.5mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度，由《切削》表2.15得故： （3-7） 根據(jù)表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，， ，，，故 =(m/min) ==122.08(r/min) 根據(jù)Z515A立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?120(r/min)，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， ===2.26(m/min) ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽

45、命 根據(jù)表2.12，當(dāng)= 6mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T =25min。 ④檢驗機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f =.0.5mm/r，=120r/min，=2.26m/min。 ⑤計算基本工時 ==0.45min （2） 攻螺紋M6 查閱，選普通螺紋絲錐M6，P=1mm，Z515A立式鉆床機(jī)床，切削用量選為：，按機(jī)床使用說明書選?。海瑒t

46、 （3-8） 計算切削基本工時： min 4鏜φ25孔夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計鏜8Φ25孔的鏜床夾具。 4.1問題的提出 本夾具主要用來鏜8Φ25孔，精度要求較高。因此，在本道工序加工時，既要考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強(qiáng)度，也考慮工件8Φ25孔的質(zhì)量。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基

47、準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。選擇渦輪本體Φ85端面和Φ75H6孔來定位。 4.3定位分析 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 根據(jù)工序圖給出的定

48、位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。 設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點定位原理。 本工序選用的定位基準(zhǔn)為渦輪本體Φ85端面和Φ75H6孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是心軸。定位分析如下： 1、 渦輪本體Φ85端面與心軸Φ85端面配合定位，限制三個自由度，即X軸移動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸轉(zhuǎn)動。 2、 渦輪本體Φ75H6孔與心軸Φ75f5外圓配合定位，限制兩個自由度，即Y軸移動和Z軸移動。 4.4定

49、位誤差分析 1.基準(zhǔn)位移誤差 由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。 工件以Φ75H6孔在軸上定位鏜8Φ25孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算 式中 ——基準(zhǔn)位移誤差，mm ——

50、孔的最大直徑，mm ——軸的最小直徑，mm =0.031mm 2.基準(zhǔn)不重合誤差 加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示。基準(zhǔn)不重合誤差為= 式中 ——基準(zhǔn)不重合誤差，mm ——工件的最大外圓面積直徑公差，mm = 4.5切削力的計算與夾緊力分析 本夾具是鏜8Φ25孔 查《簡明機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表3-3得切削力計算公式：

51、 由鏜8Φ25孔的工時計算知，，=0.27mm， 由《簡明機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表3-3知 即 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K=2.153，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M16螺母鎖緊，查表得夾緊力為5315N 夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏜削力，故夾緊可靠。 6夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇在夾具體上用六角螺母、圓墊圈、心軸和快換墊圈等組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊工件。本工序為鏜削余量小，鏜削力小，所以

52、一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 5 總結(jié) 通過本次的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計讓我又重新溫習(xí)了書本上的重要內(nèi)容，讓我深刻意識到實踐的東西總是離不開書本，不管什么時候從書上我們總可以找得到我們想要的東西。書上的知識永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是讓我們向更深的領(lǐng)域邁進(jìn)，沒有這個基礎(chǔ)我們永遠(yuǎn)都不會享受到成功的喜悅。同時也培養(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，培養(yǎng)了我獨立思考問題和解決問題的能力，樹立了正確的設(shè)計思想，掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計的基本方法和步驟，設(shè)計的過程使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖冊、國家標(biāo)準(zhǔn)。? 總的來說，這次設(shè)計，使我們的

53、基本理論知識在實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)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。同時，設(shè)計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)在此對他們的幫助給予誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)械工程師手冊編委會著.機(jī)械工程師手冊[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)計簡明手冊[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[M].北京：國防工業(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，肖詩綱著.切削用量簡明手冊[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)計指導(dǎo)書[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10 [7] 王先逵著.機(jī)械加工工藝手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 31