KCSJ-15 支承塊加工工藝及鏜Φ37孔夾具設計-支撐塊課程設計

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機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 10 粗銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 粗銑上下面CD 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 193 38.4 0.05 1 1 0.26 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 20 鏜 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 鏜床 T68 T68 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ37階梯孔。粗鏜至尺寸Φ31和Φ、半精鏜至尺寸Φ、精鏜至尺寸Φ 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 573.2 36 0.3 4.5 1 0.26 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 30 鏜 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 鏜床 T68 T68 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗鏜、半精鏜Φ31 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 460 91.2 0.15 1 1 0.33 0.4 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 40 車 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗車、精車Φ40外圓并倒角 專用夾具,外圓車刀，游標卡尺 700 21.6 0.33 5 1 0.87 0.4 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 50 精車 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床 CA6140 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 精車Φ37階梯孔的階梯端面 專用夾具,外圓車刀，游標卡尺 200 21.6 0.5 19 1 23.5s 0.3 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 6 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 60 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 粗銑、半精銑、精銑左右面AB； 專用夾具，銑刀，游標卡尺1 630 33.6 0.33 5 1 0.03 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 7 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 70 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 粗銑G、H面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 40 18 0.7 2 1 0.33 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 8 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 80 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗銑E、F面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 64 24 0.5 1 1 0.86 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 9 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 90 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 X5012立式銑床 X5012立式銑床 X5012立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 鉆螺紋孔、攻螺紋； 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 75 30 0.06 10 1 1.05 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 10 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 100 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 鉆螺紋孔、攻螺紋； 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 1600 30 0.22 4 1 0.11 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 支承塊 零(部)件名稱 支承塊 共 11 頁 第 11 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 110 插齒 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 1 插齒 專用夾具，插刀游標卡尺 150 12 0.6 5 1 0.12 0.5 遼寧工程技術大學 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 1 產品名稱 零件名稱 支撐塊 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工 序 號 工 序 名 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 粗銑上下面CD X5012立式銑床 專用夾具，游標卡尺 20 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ37階梯孔。粗鏜至尺寸Φ31和Φ、半精鏜至尺寸Φ、 精鏜至尺寸Φ X5012立式銑床 專用夾具，游標卡尺 30 精銑上下面CD Z525鉆床 麻花鉆、卡尺 40 粗車、精車Φ40外圓并倒角 Z525鉆床 擴孔鉆，卡尺 50 精車Φ37階梯孔的階梯端面 Z525鉆床 鉸刀，卡尺 60 粗銑、半精銑、精銑左右面AB； Z525鉆床 鉸刀，卡尺 70 粗銑G、H面 X5012立式銑床 專用夾具，游標卡尺，面銑刀 80 粗銑E、F面 X5012立式銑床 專用夾具，游標卡尺，面銑刀 90 鉆螺紋孔、攻螺紋； X5012立式銑床 專用夾具，游標卡尺，面銑刀 100 鉆螺紋孔、攻螺紋； Z525鉆床 麻花鉆，卡尺 110 插齒 Z525鉆床 麻花鉆，鉸刀 120 清洗、檢驗入庫 淬火機 終檢 磨床M7120A 砂輪、游標卡尺 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2009年6月23日 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械制造工藝學 課 程 設 計 說 明 書 班 級 ： 機制084班 學 生： 指導老師 ： 學 號： 南昌大學機電學院 二零一一年十二月 目 錄 1、 設計任務……………………………………………………3二、計算生產綱領、確定生產類型………………………………5 三、零件的分析………………………………………………5 3.1、零件的作用…………………………………………………5 3.2、零件的工藝分析……………………………………………5四、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀………………7五、工藝規(guī)程設計……………………………………………8 5.1、定位基準的選擇……………………………………………8 5.2、工件表面加工方法的選擇……………………………………8 5.3、制定工藝路線………………………………………………9 5.4、確定加工余量、工序尺寸及公差……………………………9 5.5、選擇機床及對應夾具、量具、刃具…………………………12 5.5、確定切削用量、基本工時（機動時間）…………………14 六、夾具設計…………………………………………………31 6.1、設計要求…………………………………………………31 6.2、夾具設計的有關計算………………………………………31 6.3、夾具結構設計及操作簡要說明……………………………32 參考文獻……………………………………………………34 致謝…………………………………………………………34 1、 課程設計任務書 課程設計任務書 課程名稱： 機械制造技術 題 目： 支撐塊零件機加工工藝規(guī)程及其夾具設計 學 院： 機電學院 教研室： 機制 專 業(yè)： 機械制造及自動化 班 級： 機制084 學 號： 學生姓名： 起訖日期： （三周） 指導教師： 職稱： 副教授 分管主任： 審核日期： 一、課程設計內容 設計課題： 支撐塊零件機加工工藝規(guī)程及其夾具設計 設計零件： ；生產綱領：年產 10 萬件成批生產； 設計的內容包括如下幾個部分： 1□ 零件圖 1張 □ CAD繪圖 2□ 毛坯圖 1張 □ CAD繪圖 3□ 零件三維模型 1份 □ CAD繪圖 4□ 機械加工工藝過程綜合卡片 1套 □ Word＋CAD繪圖 5□ 機械加工工藝過程卡片 1套 □ Word＋CAD繪圖 6□ 機械加工工序卡片 1套 □ Word＋CAD繪圖 7□ 工藝裝備設計（ 專用機床夾具） 1套 □ 三維建?！魿AD繪圖 8 課程設計說明書 1份 □ Word文檔 二、課程設計要求 1、總體要求 1）能熟練地運用機械制造工藝學課程中的基本理論，以及在生產實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問題，以保證零件的加工質量。 2）能完成基本的結構設計。學生通過親手設計夾具（或量具）的訓練，獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力，既經濟合理，又能保證加工質量的夾具的結構設計能力。 3）學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱及出處，并能夠做到熟練運用。 4）按時完成規(guī)定的設計工作量 2、零件圖和毛坯圖要求 1）在分析產品零件圖紙的基礎上，完成零件圖的繪制。注意審查圖紙上結構和技術要求。 2）根據產品零件圖和給定的材料，設計產品毛坯制造結構及尺寸。 3、工藝規(guī)程設計 1）確定所有加工表面的加工方法（鏈）。根據表面加工要求、零件結構，參照教材和工藝設計手冊，形成合理的工藝路線。注意生產綱領影響加工節(jié)拍、設備、加工工藝等諸方面的先進性。工藝方案必須與指導教師審查，接收審查的方案中應該用工序簡圖表示加工方案。 2）完成給定格式的“機械加工工藝過程綜合卡片”的填寫。 4、專用機床夾具設計 1）在審定工藝方案后經指導教師同意并指定某一工序的專用機床夾具（或裝備）的設計。 2）夾具方案的設計。夾具方案包括原理方案和結構方案。夾具原理方案指根據六點多為原理審定工藝規(guī)程中確定的定位方案，并確定相應的定位元件，對于精加工工序要求計算定位誤差判斷方案的合理性；夾具結構方案根據加工要求參照相關的夾具圖冊（圖例）設計。夾具草圖（非精確圖）要求與指導教師討論并作方案審定。 3）夾具總裝圖繪制。按照總裝圖繪制要求完成。 5、課程設計說明書要求：參見給定的模板。 6、成績評定 成績評定采用申報+核定工作量+核定錯誤數。工作量：優(yōu)，完成1235678，良125678（CAD繪圖），中，12478，CAD繪圖，及格，12478，無CAD繪圖要求。存在原則性錯誤成績降檔。 2、 計算生產綱領、確定生產類型 生產綱領：年產 10 萬件成批生產 3、 零件的分析 3.1零件作用 對工作零件起支承、定位的作用 3.2零件的工藝分析 零件圖如下： 支承塊階梯孔、60mm表面、50mm表面是重要加工表面。根據零件的尺寸、形位要求，60mm表面有平行度要求，50mm表面對階梯孔37的中心線有垂直度要求。零件材料：支承塊的工作性能要求選擇45號鋼，45號鋼為優(yōu)質碳素結構鋼，硬度不高，易切削加工，但要進行熱處理。調制處理后45號鋼零件具有良好的機械性能，廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是一些在交變荷載下工作的連桿、螺栓、齒輪、及軸類等。但表面硬度低，不耐磨?？捎谜{制+表面淬火提高零件表面硬度。 零件的尺寸及技術要求列于下表中 粗糙面度 尺寸精度 尺寸公差 形位公差 階梯孔 1.6 IT7 與上表面有垂直度要求0.02 階梯孔階梯端面 3.2 左右表面AB 1.6 IT8 AB表面有對稱度要求0.02 上下表面CD 3.2 外圓 3.2 螺紋底孔3-M5深12 6.3 螺紋底孔M16X1.5 6.3 4、 確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀 4.1選擇毛坯的制造方式 根據生產綱領的要求，本零件是中批、大批大量生產，還有零件的材料要求（45號鋼）及加工表面與非加工表面的技術要求，我們選擇毛坯的制造方式為鍛造。根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學李益民主編） 零件材料為45鋼，采用模鍛，精度可達到IT11-15，因此毛坯的加工余量一般。 4.2毛坯尺寸確定 （1） 鍛件質量 （2） 鍛件的形狀復雜系數 所以為。 （3）分模線形狀：平直對稱 （4)鍛件的材質系數：45號鋼含碳量0.42~0.5%，所以材質系數為級。 根據上述數據參照《模鍛件機械加工余量與公差標準》（JB3834-1985）執(zhí)行。鍛件的公差范圍為普通級。查表的尺寸及公差如下： 階梯孔 ，左右表面AB ，外圓 43 ，上下表面CD 53，GH面98，EF面偏離零件設計面1.5mm。 4.3繪制毛坯圖 毛坯圖如下： 五、工藝規(guī)程設計 5.1定位基準的選擇 （1） 精基準的選擇：根據該零件的技術要求，選擇37的孔為精基準。零件上的很多表面都可以用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一原則”。為了保證50mm表面與其中心線垂直和保證60mm表面和零件的對稱面平行，須先將37的孔加工出來，再用它定位滿足其他尺寸要求。 （2）粗基準的選擇:作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。對于本零件而言，選擇50mm表面作為粗基準。該表面毛坯質量好，余量均勻。 5.2工件表面加工方法的選擇 階梯孔加工方法：粗鏜、半精鏜、精鏜 50mm面CD：粗銑、精銑 60mm面AB：粗銑、半精銑、精銑 直徑40mm外圓表面：粗車、精車 95mm面GH：粗銑 EF面：粗銑 螺紋孔M16X1.5：鉆孔、攻螺紋 螺紋孔3-M5：鉆孔、攻螺紋 半圓孔4-R3：插齒 5.3制定加工工藝路線 加工工藝方案分析：遵循“先基準后其他”原則，應先加工37的孔。按照“先粗后精”的原則，先安排粗加工工藝，后安排精加工工藝。遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面直徑37的孔級臺階孔端面，50mm表面，60mm表面，40mm外圓；后加工次要表面M16X1.5螺紋孔和3個M5深12的螺紋孔。遵循“先面后孔”原則，先加工支承塊四個表面、外圓表面，在加工3個孔。由于生產類型為成批生產，故采用通用機床配專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應降低成本。因此確定加工路線如下： 工序10： 粗銑上下面CD 工序20： 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ37階梯孔。粗鏜至尺寸Φ31和Φ、半精鏜至尺寸Φ、 精鏜至尺寸Φ 工序30： 精銑上下面CD 工序40：粗車、精車Φ40外圓并倒角 工序50： 精車Φ37階梯孔的階梯端面 工序60： 粗銑、半精銑、精銑左右面AB； 工序70：粗銑G、H面 工序80：粗銑E、F面 工序90： 鉆螺紋孔、攻螺紋； 工序100：鉆螺紋孔、攻螺紋； 工序110： 插齒 工序120：清洗、檢驗入庫 5.4確定加工余量、工序尺寸及公差 5.4.1支承塊階梯孔工序尺寸及公差計算 階梯孔孔徑Φ，表面粗糙度為1.6，加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜， 階梯孔端面表面粗糙度為3.2而且有尺寸要求，加工方案為精車，下面求解各道工序尺寸及公差。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下（見課程設計手冊表） 精鏜加工余量=0.5mm 半精鏜加工余量=2mm 粗鏜加工余量=4.5mm 毛坯總余量=各工序余量之和=（0.5+2+4.5）mm=7mm 精車加工余量=0.2mm （2）計算各工序尺寸的基本尺寸 精鏜后孔徑應達到圖樣規(guī)定尺寸，因此磨削工序尺寸即圖樣上的尺寸=mm（設計尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次為 半精鏜=（37-0.5）mm=36.5mm 粗鏜=(36.5-2)mm=34.5mm 毛坯=（34.5-4.5）mm=30mm （3）確定各道工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經濟精度確定，查閱相關“機械制造技術基礎”教材中各種加工方法的經濟加工精度表或參閱機械制造技術基礎課程設計圖2-9進行選擇。 精鏜前半精鏜取IT10級，查表得=0.10mm(機械制造技術基礎課程設計表3-4) 粗鏜取IT12級，查表得=0.25mm(機械制造技術基礎課程設計表3-4) 毛坯公差取自毛坯圖，這里查閱《機械零件工藝性手冊》（GB/T 6414-1999），取=0.7mm。 （4）工序尺寸偏差按“入體原則”標注 精鏜：mm 半精鏜：mm 粗鏜：mm 毛坯孔：mm 為了清楚起見，把上述結果匯于表5-1中。 表5-1 孔的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間雙邊余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 精鏜 0.5 IT7 （H7） 半精鏜 2 IT10 粗鏜 3.5 IT12 毛坯孔 - mm 鏜孔深度40-0.2=39.8mm 5.4.2上下面C、D的工序尺寸及公差計算 上下面C、D經過了粗銑和精銑，用查表法確定各道工序的加工余量 計算各工序尺寸的基本尺寸。 粗銑（單邊）余量 =1.0mm 表面粗糙度6.3 精銑（單邊）余量=0.5mm 表面粗糙度3.2 5.4.3外圓表面的工序尺寸及公差計算 外圓表面經過了粗車、精車兩道工步 用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 粗車加工余量=2.8mm(見課程設計手冊表) 精車加工余量=0.2mm(見課程設計手冊表) 毛坯總余量=各工序余量之和=（2.8+0.2）mm=3mm 5.4.4左右面AB的加工余量的確定 用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經濟精度確定，查閱相關“機械制造技術基礎”教材中各種加工方法的經濟加工精度表或參閱機械制造技術基礎課程設計圖2-9進行選擇。 精銑前半精銑取IT11級，查表得=0.22mm(機械制造技術基礎課程設計表) 粗鏜取IT12級，查表得=0.35mm(機械制造技術基礎課程設計表) 為了清楚起見，把上述結果匯于表中。 AB表面的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間雙邊余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 精銑 0.5 IT8 半銑鏜 1 IT11 粗銑 1.5 IT12 毛坯孔 - mm 5.4.5.由于G、H、E、F表面只要粗銑就可以達到加工要求所以它們工序的加工余量均為1.5。 5.5選擇機床及對應夾具、量具、刃具 5.5.1選擇機床 （1）工序10、30、60、70、80是銑削加工，各工序的工步數不多，成批生產不要求很高的生產率，根據工件尺寸選用X5020A立式銑床。（機械制造技術基礎課程設計表5-5） （2）工序90、100是鉆孔、攻螺紋。根據工件尺寸可以選用Z5125A型立式鉆床。（機械制造技術基礎課程設計表5-6） （3）工序20是粗鏜、半精鏜、精鏜孔，根據工件尺寸可以選用T618型臥式鏜床。（機械制造技術基礎課程設計表5-9） （4）工序40、50是車削加工。根據工件尺寸可以選用CA6140型臥式車床。 （5）工序110是插孔。根據工件尺寸選用Y54B型插齒機。 5.5.2選擇夾具 為了提高勞動生產率、保證加工質量、降低勞動強度?？梢栽O計專用夾具。 5.5.3選擇量具 本零件屬成批生產，一般情況下盡量采用通用量具。根據零件表面的精 度要求、尺寸和形狀特點，參考本書有關資料，選擇如下。 （1）選擇加工孔用量具。mm孔經粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜至mm，半精鏜mm。 ① 粗鏜孔mm，公差等級為ITl2，選擇測量范圍0mm-60mm的內徑千分尺即可。 ② 半精鏜孔mm，公差等級為IT10，選擇測量范圍0mm-60mm的內徑千分尺即可。 ③ 精鏜孔mm，由于精度要求高，加工時每個工件都需進行測量，故宜選用極限量規(guī)。根據孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)（GB/T 6322-1986)。 （2）Φ15螺紋孔、Φ4螺紋孔，選擇測量范圍0mm-20mm的內徑千分尺即可。 （3）其他尺寸如：AB面、CD面、GH面的尺寸可以選用0mm-100mm游標卡尺。 5.5.4選擇刃具 （1）銑削AB、CD、EF、GH面時，選用鑲齒套式硬質合金端面銑刀，直徑D=Φ80mm （2）鏜孔時選用機夾單刃硬質合金鏜刀直徑D=Φ20mm （3）車階梯孔階梯端面時選用端面車刀。 （4）鉆孔mm時，選用直柄麻花鉆，直徑mm。 （5）鉆孔mm時，選用直柄麻花鉆，直徑mm。 （6）攻螺紋時用M16、M5的螺紋刀。 （7）插齒時選用的插刀。 5.6確定切削用量、基本工時（機動時間） 5.6.1工序10 粗銑 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑CD面的加工余量為1mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.05mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 走刀基本時間1.038min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 15mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =96.34mm/min 5.6.2工序20 粗鏜、半精鏜、精鏜 1. 粗鏜 鏜37的孔： （A）確定切削用量 a． 確定背吃用量 粗鏜時，為提高效率，一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程鏜完，所以粗鏜大孔時加工余量為4.5mm，選擇背吃刀量 b． 確定進給量和切削速度 （1）根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為f=0.3mm/r 切削速度為0.66m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 （B）確定時間定額 基本時間0.278min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f 為主軸每轉刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm； =0 。 鏜31的孔： （A）確定切削用量 a. 確定背吃用量 粗鏜時，為提高效率，一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程鏜完，所以粗鏜大孔時加工余量為1mm，選擇背吃刀量 b.確定進給量和切削速度 （1）根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為f=0.3mm/r 切削速度為0.66m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 （B）確定時間定額 基本時間0.116min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm；,=0，。 2. 半精鏜 （A）確定切削用量 a 確定背吃用量 半精鏜時，半精鏜時一般為1.5~3mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。 b確定進給量和切削速度 c根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為0.2mm/r 切削速度為1.32m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 （B）確定時間定額 基本時間0.019min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm； =0，。 3.精鏜 （A）確定切削用量 a 確定背吃用量 取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b確定進給量和切削速度 c根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為0.15mm/r 切削速度為1m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 基本時間0.334min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm；,=0，。 5.6.3工序30 精銑CD面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時，精銑時一般為0.1~1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.6mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.103min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 15mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =967.36mm/min 5.6.4工序40 粗車、精車 粗車： （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗車時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2.8mm。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-57，選擇進給量為0.4mm/r. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-60，選擇切削速度。 確定機床主軸轉速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.08min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 5mm 其中2.8mm； =0，。 精車： （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗車時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.2mm。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-58，選擇進給量為1.5mm/r. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-60，選擇切削速度。 確定機床主軸轉速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.019min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 5mm 其中2.8mm； =0，。 5.6.5工序50 精車 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精車時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.2mm。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-58，選擇進給量為1.6mm/r. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-60，選擇切削速度。 確定機床主軸轉速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.011min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 5mm 其中2.8mm； =5，。 5.6.6工序60 粗銑、半精銑、精銑 1.粗銑： （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑AB面的加工余量為0.75mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.04mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度。 （3） 確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 走刀基本時間0.895min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 10mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =77.07mm/min 2. 半精銑: （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 半精銑時，背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.06mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n： （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.621min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 10mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =111mm/min 3. 精銑: （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時，背吃刀量一般為0.1~1mmmm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.25mm。 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.4mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n： （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.107min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 10mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =644.9mm/min 5.6.7工序70 粗銑EF面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑G、H面的加工余量為1.5mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.04mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度。 （3） 確定機床主軸轉速n 粗銑G面時： （B）確定時間定額 走刀基本時間0.911min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 16mm 其中d=80mm；； =3~5，取=4mm =77.2mm/min 粗銑H面時： （B）確定時間定額 走刀基本時間0.677min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 8mm 其中d=80mm；； =3~5，取=4mm =77.2mm/min 5.6.8工序80 粗銑EF面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑E、F面的加工余量為1.5mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.04mm/z. c．選取切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度。 （3） 確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 走刀基本時間0.703min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 12mm 其中d=80mm；； =3~5，取=4mm =77.2mm/min 5.6.9工序90 鉆孔、攻螺紋 鉆孔：鉆Φ15螺紋孔； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為15mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=14mm。 b. 確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-64，選擇進給量f為0.31mm/r c. 確定切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.2m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.648min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =4mm 其中D=14mm； =1~4，取=0mm 攻M16內螺紋（P=1.5mm）： （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P，故f=1.5mm/r c. 確定切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-83,選擇切削速度Vc=29.4m/min （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間+=0.592min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =1.5mm；=3；n=585.2r/min 5.6.10工序100 鉆孔、攻螺紋 鉆孔：鉆Φ4螺紋孔； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為4mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=4mm。 b. 確定進給量 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-64，選擇進給量f為0.08mm/r c. 確定切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.2m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.236min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =3mm 其中D=14mm； 取=0mm 攻M5內螺紋（P=1.5mm）： （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P，故f=1.5mm/r c. 確定切削速度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表5-83,選擇切削速度Vc=12.5m/min （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間+=0.518min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =1.5mm；=3；n=796.2r/min 5.6.11工序110 插齒 （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為插齒的加工余量為3mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=3mm。 b. 確定進給量 根據《機械加工工藝手冊》表7-99，選擇圓周進給量0.25mm/dst， 徑向進給量=0.08mm/dst c. 確定切削速度 根據《機械加工工藝手冊》表7-100,選擇切削速度Vc=16m/min 根據《機械加工工藝手冊》表7-100，刀具耐用度為7h。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間=0.225min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度 =2mm；=2mm 六、夾具設計 6.1設計要求 根據課程設計的要求，設計一個車40外圓的專用夾具。加工要求為：加工外圓，保證同軸度。因此，必須限制的自由度為X、Z方向的旋轉自由度。夾具的主要結構為：莫氏5號錐度軸、過渡盤、2個定位元件、夾緊裝置、平衡塊、螺母等。具體見附圖。 6.2夾具設計的有關計算 必要的加工精度分析、計算：定位形式為兩垂直平面定位，定位誤差計算公式為 機床Z方向上誤差 =2（50-45）=10 機床Y方向上誤差=2x（63-51.5）=13 為兩定位元件垂直度誤差。 必要的夾緊力的分析、計算：工件以兩個垂直平面定位，側向夾緊。所需的夾緊力為 6.3夾具結構設計及操作簡要說明 車床專用夾具設計要點 1、 定位裝置的設計 在車床上加工回轉面時，要求工件被加工面的軸線與車床主軸的旋轉軸線重合，夾具上定位裝置的結構和布置，必須保證這一點。選擇50mm表面中的一個表面和60mm表面中的一個，共兩個相互垂直的表面作定位面，如圖所示。 2、夾緊裝置的設計 在車削過程中，由于工件和夾具隨主軸旋轉，除工件受切削扭矩的作用外，整個夾具還受到離心力的作用。此外，工件定位基準的位置相對于切削力和重力的方向是變化的。因此，夾緊機構必須產生足夠的夾緊力，自鎖性能要可靠。對于角鐵式夾具，還應注意施力方式，防止引起夾具變形。選擇螺栓與37的孔配合來做夾緊裝置，如圖所示。 3．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回轉精度有決定性的影響。因此，要求夾具的回轉軸線與主軸軸線應具有盡可能高的同軸度。 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。所以選擇莫氏5號錐度軸。 4、總體結構設計 車床夾具一般是在懸臂的狀態(tài)下工作，為保證加工的穩(wěn)定性，夾具的結構應力求緊湊、輕便，懸伸長度要短，使重心盡可能靠近主軸。 由于加工時夾具隨同主軸旋轉，如果夾具的總體結構不平衡，則在離心力的作用下將造成振動，影響工件的加工精度和表面粗糙度，加劇機床主軸和軸承的磨損。因此，車床夾具除了控制懸伸長度外，結構上還應基本平衡。因此，設計一個平衡塊，通過調整質量塊的位置，使質量中心與回轉中心重合，保證加工過程的平穩(wěn)。 1-螺釘 2-定位塊 3-螺母 4-墊圈 5-螺栓 6-平衡塊 7-過渡盤 8-莫氏 5號錐度軸 設計小節(jié) 感謝我的指導老師饒錫新老師，三個星期的時間里，饒老師自始至終給予我悉心地指導，通過本次課程設計，我對學過的理論知識有了個新的認識，也使所學專業(yè)知識的到了鞏固，對新的知識也有了一定的了解。期間，饒老師在許多方面對我們進行了指導，使我們能夠很好的把握這次課程設計的進度。在課程設計中遇到了一些問題，饒老師都進行了一些講解?？傊埨蠋熓刮沂芤娼K生。 主要參考資料 [1] 柯建宏，饒錫新.機械制造技術基礎課程設計.武漢：華中科技大學出版社，2008 [2] 王先逵.機械制造工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，2006 [3] 陳宏鈞.實用.北京：機械工業(yè)出版社，2003 [4] 四川大學CAD/CAM研究所.機床夾具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 [5] 機械加工工藝手冊（軟件版）編委會. 機械加工工藝手冊（軟件版）.北京：機械工業(yè)出版社，2001