產(chǎn)品型號 零件圖號機電工程學院 機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 變速器齒輪軸 零件名稱 變速器齒輪軸 共 1 頁 第 1 頁材 料 牌 號 20CrMiTi 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 時 （min） 工 序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備 工 藝 裝 備準終 單件10 鍛造 鍛造 鍛造 一 鑄20 時效 時效 一 熱30 粗車 粗車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。?0451?機加工 二 車床 CA6140 三爪卡盤 ，90 度偏刀，游標卡尺40 粗車粗車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端面，?倒角為 0451?機加工 二 車床 CA6140三爪卡盤 ，90 度偏刀，游標卡尺50 精車 精車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。0機加工 二 車床 CA6140 三爪卡盤 ，90 度偏刀，游標卡尺60 精車精車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端面，倒角為 0 機加工 二 車床 CA6140三爪卡盤 ，90 度偏刀，游標卡尺70 車 車 2X2 退刀槽 機加工 車床 CA6140 三爪卡盤，切槽刀80 車 車左端 2 處退刀槽 機加工 車床 CA6140 三爪卡盤，切槽刀90 粗車 粗車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。?0451?機加工 車床 CA6140 三爪卡盤，鏜刀100 精車 精車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。 機加工 車床 CA6140 三爪卡盤，鏜刀110 鉆孔 鉆 2- 2.5 孔 機加工 Z525 麻花鉆，游標卡尺120 滾齒 滾齒加工 機加工 滾齒機 滾刀，游標卡尺130 銑花鍵 銑花鍵 機加工 X52K 銑 刀，游標卡尺140 鉗 去毛刺，清洗 機加工 鉗工臺 絲錐，銼刀，游標卡尺150 終檢 終檢入庫 機加工設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 粗車 工序號 30零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1粗車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為?0451?90 度偏刀、三爪卡盤、游標卡尺 12mm 0.5mm/r200r/m16m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 1 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 粗車 工序號 40零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1粗車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、??15 外圓以及端面，倒角為 0451?90 度偏刀、三爪卡盤、 游標卡尺 10mm 0.5mm/r 600r/m 29.6m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 2 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 精車 工序號 50零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1精車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為?。0451?90 度偏刀、三爪卡盤、 游標卡尺 10mm 0.5mm/r 600r/m 29.6m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 3 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 精車 工序號 60零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1精車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、??15 外圓以及端面，倒角為 0451?90 度偏刀、三爪卡盤、 游標卡尺 10mm 0.5mm/r 600r/m 29.6m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 4 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 車 工序號 70零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具 車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1 車 2X2 退刀槽 切刀槽、三爪卡盤，游 標卡尺 10mm 0.5mm/r 600r/m 29.6m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 5 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 車 工序號 80零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1 車左端 2 處退刀槽 切刀槽、三爪卡盤，游 標卡尺 10mm 0.5mm/r 600r/m 29.6m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 6 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 粗車 工序號 90零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1粗車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為?。0451?鏜刀、三角卡盤、游標 卡尺 10mm 0.5mm/r 210r/m 26m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 7 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 車 工序號 100零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具車床 CA6140 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1精車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為?0451?鏜刀、三角卡盤、游標卡尺 10mm 0.5mm/r600r/m29.6m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 8 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 110零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具鉆床 Z525 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1 鉆 2- 2.5 孔?麻花鉆、游標卡尺 5mm 0.5mm/r 586r/m 32m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 9 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 滾齒 工序號 120零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備名稱 型號夾具名稱 輔助工具滾床 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1 滾齒加工 滾刀、游標卡尺 3mm 0.3mm/r 116r/m 90m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 10 頁機電工程學院 機械加工工序卡 工序名稱 銑花鍵 工序號 130零件名稱 變速器齒輪軸 零件號 6零件重量 同時加工個數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型號 重量20CrMnTi 鍛造設備 夾具名稱 輔助工具名稱 型號銑床 X52K 三爪卡盤安裝 工步 安裝及工步說明 工藝裝備 切削深度 進給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時1 1 銑花鍵 銑刀、游標卡尺 3mm 0.3mm/r 188r/m 17.5m/min設計者 董士禮 指導教師 許文娟 共 11 頁 第 11 頁XX 大學課 程 設 計 論 文變速器齒輪軸零件的機械加工工藝規(guī)程和夾具設計所 在 學 院專 業(yè)班 級姓 名學 號指 導 老 師年 月 日II摘 要變速器齒輪軸零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差目 錄摘 要 II目 錄 .III第 1 章 序 言.5第 2 章 零件的分析.62.1 零件的形狀 62.2 零件的工藝分析 6第 3 章 工藝規(guī)程設計.73.1 確定毛坯的制造形式 73.2 基面的選擇 73.3 制定工藝路線 83.3.1 工藝路線方案一 83.3.2 工藝路線方案二 93.3.3 工藝方案的比較與分析 103.4 選擇加工設備和工藝裝備 113.4.1 機床選用 113.4.2 選擇刀具 113.4.3 選擇量具 113.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 113.6 確定切削用量及基本工時 .124 車 床 夾 具 設 計 .234.1 車 床 夾 具 設 計 要 求 說 明 234.2 車 床 夾 具 的 設 計 要 點 .234.3 定 位 機 構(gòu) 254.4 夾 緊 機 構(gòu) 254.5 零 件 的 車 床 夾 具 的 加 工 誤 差 分 析 26IV4.6 確 定 夾 具 體 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 和 總 體 結(jié) 構(gòu) 284.7 零 件 的 車 床 專 用 夾 具 簡 單 使 用 說 明 .29總 結(jié).30致 謝.31參 考 文 獻.31第 1 章 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。變速器齒輪軸零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。6第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是變速器齒輪軸零件，主要作用是起連接傳遞運動的作用。零件的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 20CrMiTi，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。變速器齒輪軸零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值aR為 3.2 。2.車外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗m?aRm?糙度 值 3.2 。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。法蘭面粗糙aR a度 值 6.3 。變速器齒輪軸共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、??15 外圓以及端面，倒角。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要?求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，?倒角為 其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中， 26.40451? ?內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面內(nèi)孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。?第 3 章 工藝規(guī)程設計本變速器齒輪軸來自假設年產(chǎn)量為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) 5000 臺/年，該 零件備品率為 4％，廢品率為 0.5％。結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+α)（1+β)=5226 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 20CrMiTi，年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用型材圓鋼，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像變速器齒輪軸這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準8不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。3.3 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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10 鍛造 鍛造20 時效 時效30 粗車 粗車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。?0451?40 粗車粗車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端?面，倒角為 0451?50 精車 精車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。060 精車精車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端面，倒角為 070 車 車 2X2 退刀槽80 車 車左端 2 處退刀槽90 粗車 粗車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。?0451?100 精車 精車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。110 滾齒 滾齒加工120 銑花鍵 銑花鍵130 鉆孔 鉆 2- 2.5 孔?140 鉗 去毛刺，清洗150 終檢 終檢入庫10 鍛造 鍛造20 時效 時效3.3.2 工藝路線方案二10 鍛造 鍛造20 時效 時效30 粗車 粗車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。?0451?40 粗車粗車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端?面，倒角為 0451?50 精車 精車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。060 精車精車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端面，倒角為 070 車 車 2X2 退刀槽80 車 車左端 2 處退刀槽90 粗車 粗車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。?0451?100 精車 精車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。110 鉆孔 鉆 2- 2.5 孔120 滾齒 滾齒加工130 銑花鍵 銑花鍵140 鉗 去毛刺，清洗150 終檢 終檢入庫10 鍛造 鍛造20 時效 時效103.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二增加了裝夾次數(shù)，增加了機床的來回調(diào)換，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10 鍛造 鍛造20 時效 時效30 粗車 粗車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。?0451?40 粗車粗車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端?面，倒角為 0451?50 精車 精車 61.226 外圓、 44 外圓以及端面，倒角為 。060 精車精車左端 40 外圓、 30 外圓、 26 外圓、 15 外圓以及端面，倒角為 070 車 車 2X2 退刀槽80 車 車左端 2 處退刀槽90 粗車 粗車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。?0451?100 精車 精車 26.4 內(nèi)孔、 24 內(nèi)孔以及端面，倒角為 。110 鉆孔 鉆 2- 2.5 孔120 滾齒 滾齒加工130 銑花鍵 銑花鍵140 鉗 去毛刺，清洗150 終檢 終檢入庫10 鍛造 鍛造20 時效 時效3.4 選擇加工設備和工藝裝備3.4.1 機床選用①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設計工工藝簡明手冊》表 4.2-7。②.工序Ⅸ是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具” 。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機械加工工藝手冊》 （主編 徐圣群） 表 12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“變速器齒輪軸” 零件材料為 20CrMiTi，查《機械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鐵的性能比較，20CrMiTi 的硬度 HB 為12143～269，表 2.2-23 鐵的物理性能，密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計算零件3cmg毛坯的重量約為 2 。kg表 3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重11.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進給量查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進給量取zm*f=0.60 。rm②.確定切削速度查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考min《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù) K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 85.0?min（3-17）則 = =131 minr（3-18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* inr則實際切削速度 = = =11.8v實 m③.確定切削時間查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T = ifnllw1?（3-19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s3.6.5.2 確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆m孔進給量為 0.20～0.35 。rm則取 f30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 minkfaTdcvvyxpmzv（3-20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvvmin則 = =1.65.0125.02.337?min23.1?10dn?0514.3?6.0573?20所以 = =72n714.360?minr選取 i2?所以實際切削速度為 =2.6410.vin確定切削時間（一個孔） =ts203.8???工序 130 銑花鍵機床的選擇：X52K 型銑床（1）選擇刀具：查 ，根據(jù)表 2.1-72，因為銑削寬度《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，可查得立銑刀 20wam?10odm?2）查 ，根據(jù)表 2.1-20，選擇 7:24 錐柄立銑刀《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，標準系列 L=198mm，標準系列 l=63mm，粗齒數(shù)為 4。od（2）選擇切削用量1）決定銑削深度銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時 為 3.4mm。pa2）決定每齒進給量 zf查 ，根據(jù)表 2.1-72，當銑削寬度 =12mm 時，銑刀《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 ea的每齒進給量 ，取 ，所以fa0.5~.8/m?齒 fa0.5/?齒。.42zf r??3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命查 ，根據(jù)表 2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，粗銑，后刀面的最大磨損限度為 0.3～ 0.5mm，查15odm?，根據(jù)表 2.1-76，可選用 的高速鋼立銑刀，其《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 04dm?耐用度 T=90min。4）決定切削速度查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得： =1.18， =1.0，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 MvKTv=0.9， =1.2， =1.0， =1.25（銑削余量較小時， ）vKstvBvKkrv 03~4rk?1.8X0.912.51.9vvMTSt??銑削速度計算公式：vvzqoxypumpeCdVkaf查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得：《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》290.45.10.5.0.1m.3vvvvvvqxyup????， ， ， ， ， ， ，所以 m/min.40.30.15012993.8V??r/min7nD???查 ，根據(jù)表 3.30，XA6132 型萬能銑床的使用說明書，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》選擇：20r/min680/incfnv??，這時實際切削速度 為cVm/min2415100cD???3.6.1 精銑（1）選擇的機床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同（2）選擇切削用量1）決定銑削深度根據(jù) ，可查得精銑 =0.6mm?！?機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 pa2）決定每齒進給量 zf查 ，根據(jù)表 2.1-72，當銑削寬度 時，銑刀每《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 8eam?齒進給量 ，取 ，所以 fa0.5~.8/m?齒 fa0.5/?齒 0.54.2zf?22mm/r3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命查 ，根據(jù)表 2.1-75，可選擇高速鋼銑刀，立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，精銑，后刀面的最大磨損限度為 0.2~0.25mm，查15odm?，根據(jù)表 2.1-76，可查得選用 的高速鋼立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 04dm?其耐用度 T=90min。4）決定切削速度查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得： ， ，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 1.8MvK?1.0Tv， ， ， （銑削余量較小時，0.9vKs?1.2tv0.8BvK?1.25krv）3~45rk.X0.9.X25.7vvMTStkrv銑削速度計算公式：vvzqoxypumpeCdVaf?查 ，根據(jù)表 2.1-77，可查得：《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》290.45.10.5.0.1m.3vvvvvvCqxyp??， ， ， ， ， ， ，所以 m/min.40.30.15012927.68V???r/min3nD??查 ，根據(jù)表 3.30，銑床的使用說明書，選擇：《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》540r/mi760/incfv??，這時實際切削速度 為cVm/min245010cDn???4 車 床 夾 具 設 計4.1 車 床 夾 具 設 計 要 求 說 明車床夾具主要用于加工軸 外圓夾具。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個 T 形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動。由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設計的較24多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。4.2 車 床 夾 具 的 設 計 要 點（1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機床主軸的連接車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸 D＜140mm，或 D＜(2～3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖 1-a 所示。這種連接方式定心精度較高。2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖 1-b 所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/h6 或 H7/js6 與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖 1-c 所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。圖 1-d 所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有 0.05～0.1mm 的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。圖 1 車床夾具與機床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊4.3 定 位 機 構(gòu)本工件在加工孔時采用一面兩孔作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點；本工件采用底面和一對對角工藝孔作為定位基準，工件底面為第一定位基26準，限制了 x、y 方向轉(zhuǎn)動，z 方向移動三個自由度；圓柱銷為第二定位基準限制了 x、y 方向移動兩個自由度；菱形銷為第三定位基準，它和圓柱銷聯(lián)合限制了 z 方向轉(zhuǎn)動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱壓板將工件壓緊。4.4 夾 緊 機 構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下：1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機構(gòu)的操作應安全、方便、迅速、省力。4. 機構(gòu)應盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。工件夾緊方式的確定從夾緊動力源選擇：手動夾緊確定主夾緊機構(gòu)： 螺栓壓板4.5 零 件 的 車 床 夾 具 的 加 工 誤 差 分 析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差 、夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。D?J A?G?如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：注：V 型塊夾角 α=90°?；鶞饰灰普`差：工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 δD，因此對一批工件來說，當直徑由最小 D－δD 變大到 D 時，工件中心（即定位基準）將在 V 型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到 ,其變化量 （即基準位移誤差 Δ）從圖（ a）中的幾何關(guān)系退1O21O2出：ΔY= =12αδDSIn基準不重合誤差：28從圖（b）中設計基準與定位基準不重合，假設定位基準 不動，當工件1O直徑由最小 D－δD 變到最大 D 時，設計基準的變化量為 ，即基準不重合2δD誤差 ΔB= 。2δ從圖(c)中可知，設計基準為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準 變到 的方向相反，故其定位誤差 ΔD是 ΔY與 ΔB之差.1O2ΔD=ΔY－ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.002072αδDSInΔD=0.00207＜ T 即滿足要求314.6 確 定 夾 具 體 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 和 總 體 結(jié) 構(gòu)夾具體設計的基本要求（1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。4.7 零 件 的 車 床 專 用 夾 具 簡 單 使 用 說 明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。30總 結(jié)課程設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關(guān) 20一步。