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`廣東海洋大學(xué)2005屆本科生課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目： 傳動(dòng)軸突緣叉（CA10B解放牌汽車(chē)） 零件的
機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生：____湯香玲___
學(xué)號(hào)：_200711413123_______
班級(jí)：_工業(yè)1071_________
指導(dǎo)教師：__張建___
廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系
20010年 1 月10 日
2007屆本科生課程設(shè)計(jì)
目 錄
1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)……………………………………………………………3
2.零件的分析……………………………………………………………4
2.1.零件的作用………………………………………………………4
2.2.零件的工藝分析…………………………………………………4
3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………4
3.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………5
3.2基面的選擇………………………………………………………5
3.3制定工藝路線……………………………………………………5
3.3.1工藝路線方案一………………………………………………5
3.3.2工藝路線方案二………………………………………………6
3.3.3工藝方案的比較與分析………………………………………6
3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………7
3.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………………9
4.夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………20
4.1問(wèn)題的提出………………………………………………………20
4.2夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………20
4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………20
4.2.2切削力及夾緊力計(jì)算…………………………………………20
4.2.3定位誤差分析…………………………………………………23
4.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明…………………………………24
5.參考文獻(xiàn)………………………………………………………………24
6.心得體會(huì)………………………………………………………………24
論 文（設(shè) 計(jì)）任 務(wù) 書(shū)
課程編號(hào)
J1410018
課程名稱(chēng)
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)
周數(shù)
3
實(shí)施地點(diǎn)
科技樓設(shè)計(jì)室
班級(jí)
工業(yè)1071
人數(shù)
30
起止時(shí)間
09.12.28-10.1.15
形式
√集中 □分散
指導(dǎo)教師
張建
論文
（設(shè)計(jì)）
進(jìn)度
安排
12.28
上午10點(diǎn)指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)。明確設(shè)計(jì)任務(wù)， 閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)書(shū)，收集、借閱有關(guān)資料、手冊(cè)。
具體設(shè)計(jì)方法、步驟見(jiàn)
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》和教材《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。
另外主要參考書(shū)目：
1．機(jī)床專(zhuān)用夾具圖冊(cè)
2．機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)
3．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)
4．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)
5．實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè)
12.29-12.30
對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫(huà)出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖。
12.31-1.1
1.4
制定機(jī)械加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)。
選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。
1.5
畫(huà)出毛坯圖，填寫(xiě)工藝過(guò)程卡，填寫(xiě)工序卡。
1.6
確定夾具設(shè)計(jì)方案，選擇定位組件，計(jì)算所需夾緊力，選擇夾緊方案。
1.7-1.8
繪制夾具裝配圖。
1.11-1.12
繪制夾具零件圖。
1.13-1.15
整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
答辯、評(píng)定成績(jī)。
論文
（設(shè)計(jì)）
內(nèi)容
一、設(shè)計(jì)題目與要求
某個(gè)零件 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。年產(chǎn)量為5000件（大批生產(chǎn)），零件由指導(dǎo)教師指定。（零件參考圖附后）
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容
1．對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫(huà)零件圖；
2．確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖；
3．制定零件的機(jī)械加工工藝路線，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡；
4．對(duì)指定工序，選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫(xiě)工藝過(guò)程卡；
5．對(duì)指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫(huà)夾具裝配圖；
6．對(duì)夾具的一個(gè)零件設(shè)計(jì)零件圖；
7．編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
要求
(包括紀(jì)律要求和報(bào)告書(shū)要求)
設(shè)計(jì)工作要求提交：
1．零件圖 1張（A4～A3）
2．毛坯圖 1張（A4～A3）
3．機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1張
4．機(jī)械加工工序卡 1張
5．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張（A1～A0）
6．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 2張（A4～A1，夾具體+主要非標(biāo)零件）
7．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份，參考廣東海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)格式
2、零件的分析
2．1零件的作用
題目所給的零件是解放牌汽車(chē)底盤(pán)傳動(dòng)軸上的突緣叉，它位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用是傳遞扭矩，使汽車(chē)獲得前進(jìn)的動(dòng)力。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)φ39的孔，用以與軸與十字軸相連，起聯(lián)軸節(jié)的作用。
2．2零件的工藝分析
CA10B傳動(dòng)軸上的突緣叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求，分述如下：
1. 以φ39為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ39的孔及其倒角，尺寸為118的與兩個(gè)孔φ39相垂直的平面，還有在平面上的兩個(gè)M8螺孔。其中，主要加中表面為φ39的兩個(gè)孔。
2. 以φ95為中心的止口表面
這一組加工表面包括：φ95止口外圓環(huán)表面，及其上下兩個(gè)端面。
這兩組表面有一定的位置度要求：
φ39兩孔的同圓度公差為0.01；
φ39兩孔端面與φ39兩孔中心聯(lián)線的垂直度公差為0.1；
φ39兩孔中心聯(lián)線與φ95止口端面的平行度公差為0.2；
φ39兩孔端面與φ95止口端面基準(zhǔn)中心的對(duì)稱(chēng)度為0.15.
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3．1確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼?？紤]到汽車(chē)在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正、反行駛，零件在汽車(chē)行駛過(guò)程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這有利提高生產(chǎn)率、保證加工精度。
3．2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?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
3．2．1粗基準(zhǔn)的選擇。根據(jù)保證加工表面加工余量合理分配的原則，如果要求保證工作某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取叉口作為粗基準(zhǔn)，利用一圓環(huán)支承這兩個(gè)叉耳作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一定位銷(xiāo)限制剩下的1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
3．2．2精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。
3．3制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1工藝路線方案一
工序一 粗銑Φ39mm兩耳孔外端面
工序二 粗車(chē)φ95止口三個(gè)面及其倒角
工序三 鉆四個(gè)孔φ12及其倒角
工序四 鉆?39mm兩耳孔
工序五 擴(kuò)?39mm兩耳孔及倒角
工序六 精車(chē)φ95止口三個(gè)面及其倒角
工序七 精、細(xì)鏜孔φ39及其倒角
工序八 磨φ39孔上兩端面
工序九 鉆螺紋底孔4-M8mm
工序十 攻螺紋4-M8
工序十一 去毛刺
工序十二 清洗
工序十三 終檢
3.3.2工藝路線方案二
工序一 粗、精車(chē)φ95止口三個(gè)面及其倒角
工序二 粗銑Φ39mm兩耳孔外端面
工序三 鉆四個(gè)孔φ12及其倒角
工序四 鉆4個(gè)M8的螺紋孔
工序五 攻螺紋4-M8
工序六 鉆?39mm兩耳孔
工序七 擴(kuò)?39mm兩耳孔及倒角
工序八 精、細(xì)鏜孔φ39及其倒角
工序九 磨φ39耳孔上兩端面
工序十 去毛刺
工序十一 清洗
工序十二 終檢
3.3.3工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加φ39孔上兩端面；而方案二則是先加工φ95止口三個(gè)面及其倒角。兩比較可以看出，先加工φ39孔上兩端面，是以止口平面的內(nèi)孔及平面為定位的，能夠保證工作某重要表面加工余量均勻，保證對(duì)稱(chēng)度、平行度要求，且定位及裝夾都比較方便。再之，方案二鉆螺紋孔在鉆φ39孔之前，很容易受到鉆大孔時(shí)的作用力而變形。綜合考慮以上步驟，最后的加工路線確定如下:
工序一 粗銑φ39兩孔上兩端面,以止口平面和Φ39兩孔外表面定位,選用X63臥式銑床加工。
工序二 粗車(chē)φ95止口三個(gè)面及其倒角, 以Φ39兩孔上兩端面及其V型表面和止口面定位,選用C620-1加工。
工序三 鉆法蘭盤(pán)四個(gè)孔φ12， 選用Z535立式鉆床及專(zhuān)用夾具加工，以止口定位。
工序四 鉆孔φ39，以止口定位，選用選用Z535立式鉆床及專(zhuān)用夾具加工。
工序五 擴(kuò)孔φ39及其倒角，以止口定位，選用選用Z535立式鉆床及專(zhuān)用夾具加工。
工序六 精車(chē)φ95止口三個(gè)面，以φ39兩孔及其外端面定位,選用C620-1加工。
工序七 精、細(xì)鏜孔φ39及其倒角，以止口定位，選用T716A型臥式金剛鏜床及專(zhuān)用夾具加工。
工序八 磨Φ39mm兩耳孔外端面。
工序九 鉆叉部4個(gè)M8的螺紋底孔并倒角，選用Z535立式鉆床及專(zhuān)用夾具加工，以止口定位。
工序十 攻螺紋4-M8。
工序十一 去毛刺。
工序十二 清洗。
工序十三 終檢。
3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA10B解放牌汽車(chē)傳動(dòng)軸突緣叉”，零件材料為45鋼，硬度163～196HB，毛坯重量約為2.5kg,生產(chǎn)類(lèi)型大批量，模鍛毛坯。
據(jù)以上原始數(shù)據(jù)及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.φ95mm止口平面的加工余量及公差
(1) 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-10中公式知,估算得鍛件復(fù)雜系數(shù)S2,且零件表面粗糙度Ra為6.3,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，可得止口的加工余量為1.7～2.2,現(xiàn)取Z=2mm。則得Φ95端面的加工余量為Z1=2+（33-31.5）=3.5mm，Φ95止口臺(tái)肩的加工余量為Z2=2+（105-95）/2=7mm，Φ105端面的加工余量為Z3=2+（33-29）=5mm，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-14得其極限偏差為mm.
(2) 查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-25，可得端面精加工余量為1.6mm
(3) Φ95止口臺(tái)肩粗車(chē)加工余量為7-1.6=5.4mm，Φ95端面粗車(chē)加工余量為3.5mm，Φ105端面粗車(chē)加工余量為5-1.6=3.4mm。
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
Φ95端面
粗車(chē)
3.5
IT11
31.5
50
0.22
Φ95止口臺(tái)肩
粗車(chē)
5.4
IT11
Φ96.6
50
0.22
精車(chē)
1.6
IT12
Φ95
6.3
0.054
Φ105端面
粗車(chē)
3.4
IT11
30.6
50
0.22
精車(chē)
1.6
IT7
29
6.3
0.054
2. 兩內(nèi)孔φ39 mm (耳孔)
毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔公差為0.027-（-0.010）=0.037mm，IT=8，兩內(nèi)孔精度要求界于查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-17，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：φ37mm 2Z=12mm
擴(kuò)孔：φ38.7mm 2Z=1.7mm
精鏜：φ38.9mm 2Z=0.2mm
細(xì)鏜：φ39mm 2Z=0.1mm
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
φ39
鉆孔
25
IT11
φ25
0.16
鉆孔
12
IT11
φ37
50
0.16
擴(kuò)孔
1.7
IT10
φ38.7
6.3
0.10
精鏜
0.2
IT8
φ38.9
6.3
0.062
細(xì)鏜
0.1
IT7
φ39
6.3
0.039
3.φ39二孔外端面加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
(1)查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-10中公式知,估算得鍛件復(fù)雜系數(shù)S2，材質(zhì)系數(shù)取M1, 按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25,則二孔外端面的單邊加工余量為1.7-2.2,現(xiàn)取Z=2mm.鍛件的公差,按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-14,鍛件偏差為mm.
(2)查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-27，可得磨削余量:單邊Z=0.2,磨削公差0.039mm.
(3)銑削余量:銑削的公稱(chēng)余量(單邊)為:
Z=2.0-0.2=1.8mm
銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為IT11級(jí)，因此可知本工序的加工公差為0.22mm。
所以φ39二孔外端面加工余量及公差如下：
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
118mm
毛坯
2
122
2.0
粗銑
1.8
IT11
118.4
6.3
0.22
磨削
0.2
IT8
118
6.3
0.039
3.5確定切削用量及基本工時(shí)
工序一：粗銑Φ39mm兩端面
1.加工條件
工件材料：45鋼
加工要求：粗銑Φ39mm兩端面，粗糙度為Ra6.3
機(jī)床：X62臥式銑床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）。
刀具：鑲齒套式銑刀，D=80mm, d=27,L=36mm,齒數(shù)為10（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－37）
2.計(jì)算切削用量
粗銑Φ39mm的端面，最大的加工余量為2mm,
1）進(jìn)給量：據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5－7，0.08mm/z～0.15mm/z
現(xiàn)取0.12mm/z
2）切削速度：確定39.2m/min.(《指導(dǎo)教材》表5－9)
采用高速鋼鑲齒銑刀，80mm，齒數(shù)為10。則
1000/=159（r/min）
現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－39），取 150r/min,故實(shí)際切削速度為
==37.68(m/min)
當(dāng)150r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
=0.12×10×150＝180（mm/min）
查（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4－40），取=190mm/min,
3. 切削工時(shí)：
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2-7知：
由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件，可得出銑刀的行程mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
t==120/190*=0.63min
工序二：粗車(chē)φ95止口三個(gè)面及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：粗車(chē)φ95止口三個(gè)面及其倒角
機(jī)床：C620-1臥式車(chē)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－7）
刀具：成形車(chē)刀（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－1）
刀片材料：W18Cr4V
2.計(jì)算切削用量
（1）粗車(chē)95端面
1）由于據(jù)查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-17,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)，=3mm此加工表面所需的粗糙度為50，因此只需加工一次可達(dá)要求；
2） 進(jìn)給量據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5－29當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)時(shí)可取f=0.7mm/r。
3）切削速度：按《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-37,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)的速度為60-75m/min,取v=65mm/min
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
5）切削工時(shí)：所以只需一次走刀粗車(chē)φ95端面時(shí)（主偏角Kr=900）：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
mm
（2）粗車(chē)止口臺(tái)肩
背吃刀量:由前面已知毛坯的加工余量為7mm，所以最大加余量為8.2mm,粗加工余量為5.4mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē).取,一次加工。
2）進(jìn)給量：據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-29,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)=0.5-0.7mm/r.取=0.7mm/r
3）切削速度：按《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-37,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)的速度為60-75m/min,取v=72m/min.
4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
(3)粗車(chē)止口的倒角
由于對(duì)倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀
4. 輔助時(shí)間，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間關(guān)系為=（0.15~0.2），取=0.2，則
工序1輔助時(shí)間：=0.20.17min=1.53s
工序2輔助時(shí)間：=0.20.08min=0.96s
其他時(shí)間：由于本例中突緣叉的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的準(zhǔn)備時(shí)間與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)。布置工地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%~7%，休息與生理時(shí)間需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%~4%，均取3%。、它們?yōu)椋?
工序1的其他時(shí)間：+=6%（1.53+10.2）=0.7s
工序2的其他時(shí)間：+=6%（0.96+4.8）=0.34s
工序三：鉆法蘭盤(pán)四個(gè)孔Φ12mm
由于對(duì)內(nèi)孔的表面的精度要求很低，并且根據(jù)經(jīng)濟(jì)精度要求，所以可采用一次鉆孔。
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆孔Φ12，粗糙度為Ra=50.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：高速鋼麻花鉆刀具（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－5）。
2.計(jì)算切削用量
1）進(jìn)給量：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-56，當(dāng)碳鋼的強(qiáng)度為為0.52-0.70Gpa,Φ12mm時(shí)，0.12～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ12mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
(0.12～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16），現(xiàn)取0.11mm/r
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，查得切削速度20mm/min。所以
==530r/min
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15），取530r/min,故實(shí)際切削速度為
=20mm/min
3）計(jì)算工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
12mm 9mm 3mm
==0.41min
所以加工4個(gè)法蘭盤(pán)孔時(shí)間為：
T=0.41*4=1.64min
工序四：鉆φ39mm二耳孔。
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆孔Φ12.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：莫氏柄麻花鉆鉆頭（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－6）。
2.確定進(jìn)給量：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-31,當(dāng)鋼的硬度<800Mpa, =φ25mm時(shí)=0.4-0.6mm/r.由于本零件在加工孔的時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則=(0.4-0.6)×0.75=0.3-0.45(mm/r)
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16,現(xiàn)取=0.28mm/r.
3.切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-22，切削速度為：18-25m/min,取v=20m/min.所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15）,取=250r/min,故實(shí)際切削速度為:
=19.6r/min
4.切削工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
l=27mm =19mm =3mm
Tm1==0.7min
以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間.故本工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間為
Tm=2Tm1=1.4min
工序五：擴(kuò)φ39mm二耳孔及倒角。
一. 擴(kuò)φ39mm二耳孔
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：擴(kuò)孔Φ12.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：套式擴(kuò)孔鉆（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－10）。
2 .確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-31,當(dāng)材料為碳鋼 =φ37mm時(shí)可得=0.9-1.2mm/r.由于本零件在加工孔的時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則=(0.9-1.2)×0.75=0.675-0.9(mm/r)
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16,現(xiàn)取=0.9mm/r.
3 .切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-24，切削速度為：v=56m/min.所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15,取=500r/min,故實(shí)際切削速度為:
=58.09r/min
4.切削工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
=27mm =9mm =3mm
==0.09min
以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間.故本工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間為
Tm=2Tm1=2*0.09=0.18min
二.倒角2雙面
采用锪鉆。
為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：
n=482r/min
工序六 :精車(chē)φ95止口三個(gè)面
1. 加工條件
加工要求：精車(chē)φ95止口三個(gè)面
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
機(jī)床：C620-1臥式車(chē)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）
刀具：硬質(zhì)合金車(chē)刀（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－1）
刀片材料：W18Cr4V
2.計(jì)算切削用量
1）背吃刀量:由前面已知：精加工余量為1.6mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)精車(chē).取,
2）進(jìn)給量：據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)=0.1-0.3mm/r.取=0.2mm/r
3）切削速度：按《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē)的速度為60-75m/min,取v=120 m/min
3.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
4.切削工時(shí)，按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
mm
工序七：精、細(xì)鏜φ39mm二孔及其倒角
一. 精鏜φ39mm二孔及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：精鏜φ39mm二孔.
機(jī)床：T716A鏜床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－25）。
刀具：YT30鏜刀（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－20）。
2.背吃刀量：精鏜孔至φ38.9mm,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,
3.進(jìn)給量: 由 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.4－5查知：
取=0.1mm/r
4.切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.4－6,確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min,則
由于T716A金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無(wú)級(jí)調(diào)速,故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速.
5.切削工時(shí):
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
加個(gè)一個(gè)孔時(shí)
l=27mm =3mm =5mm =3mm
==0.47(min)
所以加工兩個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間為
t=0.47*2=0.94(min)
二.細(xì)鏜φ39mm二孔及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：細(xì)鏜φ39mm二孔及其倒角.
機(jī)床：T716A鏜床。
刀具：YT30鏜刀。
2.細(xì)鏜孔至φ39mm.由于細(xì)鏜與精鏜孔共享一個(gè)鏜桿,利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及加工時(shí)均與精鏜相同
v=100m/min
t=0.74min
工序八：磨Φ39mm二孔端面，保證尺寸118mm
1.選擇砂輪：見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2－1到表3.2－11選擇各表，結(jié)果為
WA46KV6P35040127
其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為35040127 (DBd)。
2.切削用量的選擇：
見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－32知： 選擇磨床為M7130型號(hào)。
砂輪轉(zhuǎn)速r/min(見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書(shū))，m/s。
軸向進(jìn)給量mm（雙行程）
工件速度m/min
徑向進(jìn)給量mm/雙行程
3.切削工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－8知:
當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí)
式中 加工長(zhǎng)度73mm；
加工寬度，68mm；
單面加工余量，0.2mm；
系數(shù)，1.10；
工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）；
工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給時(shí)（mm）；
工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（mm）
當(dāng)加工兩端面時(shí)
工序九：鉆螺紋底孔4-Φ8mm.
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆螺紋底孔4-Φ8mm.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：直柄麻花鉆（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－5）。
2.計(jì)算切削用量：
1）進(jìn)給量：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，當(dāng)碳鋼的強(qiáng)度為為0.52-0.70Gpa,Φ6.7mm時(shí)，0.10～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ6.7mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
(0.10～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16），現(xiàn)取0.11mm/r
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，查得切削速度=12m/min。所以
==570r/min
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15），取530r/min,故實(shí)際切削速度為
==13.3m/min
3.計(jì)算工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
24mm 9mm 3mm
==0.6min
所以加工2個(gè)螺紋孔時(shí)間為：
T=0.6*2=1.2min
工序十:攻M8螺紋孔（取螺距為1mm）
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：攻螺紋底孔4-Φ8mm.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：絲錐。
2.切削用量：
1）進(jìn)給量：
因?yàn)槁菥酁?mm，所以1mm/r.
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－38查得：9.0m/min.
主軸轉(zhuǎn)速：×1000=×1000=287r/min
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15選取機(jī)床Z535轉(zhuǎn)速為275r/min,則8.6m/min。
3.機(jī)動(dòng)工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－14知:
10mm 9mm 0mm
==0.15min
所以加工2個(gè)螺紋孔時(shí)間為：
T=0.15*2=0.3min
4、夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第2道工序——粗車(chē)Φ95mm端面及止口面。本夾具將用C6201臥式車(chē)床。刀具為成形刀具。
4.1問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)車(chē)止口三個(gè)面，在本道工序加工時(shí)，由于止口面在后面工序中起到重要的作用且安裝時(shí)也需要一定的精度要求，所以加工是要保證加工精度。
4.2夾具設(shè)計(jì)
4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，Φ39上下兩孔兩者有同軸度的要求，且止口端面與Φ39孔軸線有平行度要求，選擇Φ95止口為基準(zhǔn)，即以一面加上一孔（自由度限制數(shù)：5）配合輔助支承平面，使工件所需限制所有自由度全部限制。再使用快速斜楔夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具材料查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍分類(lèi)和用途分組選刀具材料為ＹT15，適用于碳鋼和合金鋼加工，連續(xù)切削時(shí)的粗車(chē)、精車(chē)、半精車(chē)，間斷切削時(shí)的斷面精車(chē)，連續(xù)面半精銑與精銑。
車(chē)刀幾何形狀的選擇:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3,硬質(zhì)合金車(chē)刀，加工材料為45號(hào)鋼，車(chē)刀切削部分的幾何形狀：前角=8°前刀面形狀為卷屑槽帶倒棱型, 后角=8°(5°--8°),主偏角=90°,副偏角’=12°, 刃角=0°, 刀尖圓弧半徑=1.5mm, 過(guò)度尺寸=0.5mm(0.5mm-1mm),過(guò)度刃偏角=45°
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29切削過(guò)程切削力與切削切率的計(jì)算公式：
切削力
進(jìn)給力
式中：＝2795,＝3mm,＝1,＝0.75,＝65mm/min,=0,
=2880，=3mm，=1，=0.5, ＝65mm/min, =-0.4.
（查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27切削速度計(jì)算公式.）
=＝ （3-5）
＝1.02×0.89×1.0×1.0＝0.91
=＝
=1.02×1.17×1.0×1.0×1.0=1.2
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強(qiáng)度改變時(shí)切削力的修正系數(shù)。
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29-2加工鋼和鑄鐵時(shí)刀具幾何參數(shù)改變時(shí)切削力的修正系數(shù)。
＝5840N
=1293N
（2）夾緊力的計(jì)算
在選擇夾緊力的作用點(diǎn)和作用方向時(shí)，應(yīng)遵循以下幾條原則：
1、 夾緊力的位置與作用方向應(yīng)有助于定位可靠；
2、 夾緊力變形要?。?
3、保證加工中，工件的振動(dòng)小。
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：實(shí)際所需夾緊力：
式（2.13）
在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)
式中：為基本安全系數(shù)，取1.5；
為加工狀態(tài)，取1.2；
為刀具鈍化系數(shù)，取1.5；
為切削特點(diǎn)系數(shù)，取1.0；
為考慮夾緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)，取1.3；
為考慮手動(dòng)夾緊時(shí)手柄位置的系數(shù)，取1.0；
為考慮支承面接觸情況的系數(shù)，取1.0；
所以 <2.25
取，查表1-2-12得， 即：
由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-16得所需推力為
查表1-2-18斜楔夾緊機(jī)構(gòu)計(jì)算數(shù)位可得ip=2.21, =0.95,
所需推力=3656N
夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按式2.6計(jì)算：
--------原始作用力
---------作用力臂
---------螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）
--------支承表面的摩擦系數(shù)
-----------螺桿端部與工件間的摩擦角
------------螺紋中徑之半
-------------螺紋升角
------------螺旋副當(dāng)量摩擦角
式中參數(shù)由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-20可查得：
其中：
夾緊力：
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表斜楔夾緊機(jī)構(gòu)及其原動(dòng)力計(jì)算公式得：
即：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
4.2.3定位誤差分析
1）定位元件尺寸及公差的確定。工件的定位采用2個(gè)固定V形塊和一支承平面（限制五個(gè)自由度）和一輔助支承平面，工件始終靠在支承平面上，該夾具以工件止口為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與兩端面面間的尺寸公差。為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
a) 定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件固定V形塊和一支承面，工件與孔間隙配合。
b) 工件的工序基準(zhǔn)為工件Φ39端面，由于自重的原因，下面總是接觸
工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生不重合誤差。其大小為最大間隙一半。但車(chē)削過(guò)程由于力與右端面和內(nèi)圓柱面面始終接觸，誤差消除。固定V形塊的位置關(guān)系，保證工件加工時(shí)不旋轉(zhuǎn)，達(dá)到一定的位置精度?？梢詽M(mǎn)足工件的加工要求。
c) 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是支撐工件的面，該面與該工件的平行度有一定的要求為0.005。
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
4.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了快速夾緊機(jī)構(gòu)方式。安裝方便，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
車(chē)床夾具的裝配圖及具體零件圖分別見(jiàn)圖紙。
6.參考文獻(xiàn)
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[6]陳宏均，馬素敏編，金屬切削速查速算手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999。
6、心得體會(huì)
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(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(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。是進(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)，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，也是我們最后一次機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們學(xué)生未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉我們問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)?shū)本的各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對(duì)參考資料的查詢(xún)與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，對(duì)制圖等表達(dá)能力得到進(jìn)一步的提高。本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過(guò)程的分析、鉆孔工序夾具的設(shè)計(jì)與分析，對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)，為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)積累了不少實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也使我深深體會(huì)到扎實(shí)學(xué)好相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要性和緊迫性。
在本次課程設(shè)計(jì)中，衷心感謝感謝本學(xué)期教授我們《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的張建副教授的耐心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，正是老師平時(shí)的悉心授課和嚴(yán)格要求，使我比較系統(tǒng)地掌握這門(mén)課的知識(shí)，使我的課程設(shè)計(jì)能按時(shí)按質(zhì)完成。感謝和我同一小組的麥文添、龐嘉偉同學(xué)，在這設(shè)計(jì)過(guò)程中和我一起討論問(wèn)題，查找資料，幫助我指出出現(xiàn)的錯(cuò)誤，幫助我處理遇到的困難。
再一次感謝我的良師益友們！
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