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機(jī)械制造基礎(chǔ)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
題目: 設(shè)計(jì)推動(dòng)架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
設(shè) 計(jì) 者 ： 譚明
班級(jí)學(xué)號(hào) ：0400050616
指導(dǎo)教師 ：薛國(guó)祥
江南大學(xué)
2008年7月4號(hào)
目錄
1、 序言.......................................2
2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容..............................2. 三、零件的分析.................................2
四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)...............................2
五、夾具設(shè)計(jì)...................................13
六、設(shè)計(jì)心得...................................14八、參考文獻(xiàn)...................................14
二 內(nèi)容： 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張
4.機(jī)械加工工序卡片 2張
5.夾具裝配圖 1張
6. 夾具零件圖 1張
7. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份
三 零件的分析
零件的工藝分析
推動(dòng)架共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下： 以φ32為中心的一組加工表面，這一組加工表面包括：45、60、φ16孔
以φ16孔為中心的一組加工表面，這一組加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
經(jīng)過(guò)分析，為了保證加工精度和降低加工成本，將φ32孔和φ16作為定位基準(zhǔn)，以他為工藝基準(zhǔn)能很好保證其他各個(gè)尺寸要求，完全可以達(dá)到圖紙要求。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。
四 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1 確定毛坯的制造形式：零件材料為HT200，考慮零件受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。
2基面的選擇 （1 ）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。（2） 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32孔和φ16孔作為基準(zhǔn).
3制定工藝路線
2.3.1 工藝路線方案一
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面φ35和φ50的下表面 φ27的右表面
工序四 銑面φ35和φ50的上表面
工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
工序七 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
工序八 鉆孔φ6，锪孔
工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十 銑槽6x1、6x9
工序十一 檢查
工序十二 入庫(kù)
2.3.2 工藝路線方案二
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面φ35和φ50的下表面 φ27的右表面
工序四 銑面φ35和φ50的上表面
工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
工序七 銑槽6x1、6x9
工序八 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
工序九 鉆孔φ6，锪孔
工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十一 檢查
工序十二 入庫(kù)
2.3.3 工藝路線分析比較
工藝路線一與工藝路線二的差別在于對(duì)φ16銷孔和銑槽6x1、6x9的加工安排的不同，工藝路線一將φ16銷孔基準(zhǔn)，加工槽6x1、6x9，準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證槽6x1、6x9的精度要求，所以此次設(shè)計(jì)依據(jù)工藝路線一來(lái)開展設(shè)計(jì)。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
推動(dòng)架，零件材料為HT200，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，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：
2.4.1 內(nèi)孔和外圓的加工余量及公差
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》取φ32內(nèi)孔單邊加工余量為2.
2.4.2 銑削加工余量為：
粗銑 1.5mm精銑 0.5mm
2.4.3 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
確立切削用量及基本工時(shí)
工序三 銑面φ35和φ50的下表面 φ27的右表面
2.5.1.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：XA6132臥式銑床
刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取刀具直徑do=60mm。
2.5.1.2. 切削用量
銑削深度 因?yàn)榍邢髁坎淮螅士梢赃x擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s，
V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。
計(jì)算基本工時(shí)
tm＝2xL/ n*fz=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。
2 工序四 銑面銑面φ35和φ50的上表面
2.5.2.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：XA6132臥式銑床
刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=60mm。
2.5.2.2. 切削用量
銑削深度 因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s，
V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。
計(jì)算基本工時(shí)
tm＝2xL/ n*fz=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。
2.5.3 工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
2.5.3.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：C6116車床。
刀具：擴(kuò)孔麻花鉆，倒角車刀.
2.5.3.2 車切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
2.5.3.3計(jì)算工時(shí)
2.5.4 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
2.5.4.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：CA6140車床。
刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45度車刀。
2.5.4.2. 鉆孔切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
2.5.4.3計(jì)算工時(shí)
2.5.5 工序七 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
2.5.5.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床
刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ14高速鋼麻花鉆、φ15.8高速鋼擴(kuò)孔鉆、φ16高速鋼標(biāo)準(zhǔn)鉸刀，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.5.2. 切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
2.5.5.3計(jì)算工時(shí)
2.5.6 工序八 鉆孔φ6，锪孔
2.5.6.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床
刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.6.2. 切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
2.5.6.3計(jì)算工時(shí)
2.5.7 工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
2.5.7.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床
刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6.6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.7.2. 切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
2.5.7.3計(jì)算鉆工時(shí)
2.5.8 工序十 銑槽6x1、6x9
2.5.8.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機(jī)床：X62A臥式銑床
刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=6mm。
2.5.8.2. 切削用量
銑削深度 6x9槽，因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap=3mm，3次走刀即可完成所需尺寸。
6x1槽，因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap=1mm，1次走刀即可完成所需尺寸。
每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削Vc=3.14*6*475/1000=8.49m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=8.49m/min，
fz=0.16mm/z。
2.5.8.3 計(jì)算基本工時(shí)
tm＝4xL/ n*fz=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。
五 夾具設(shè)計(jì)
鉆孔φ6的鉆床夾具
問(wèn)題的提出
在給定的零件中，對(duì)本序加工的主要考慮孔φ6與孔φ32的端面的位置尺寸15.
夾具設(shè)計(jì)
1 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32以及φ16為定位基準(zhǔn)，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
2 切削力和加緊力的計(jì)算
本步加工按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
鉆削軸向力 ：
扭矩
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=28.4N
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。
3 定位誤差分析
由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。
4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。
六 心得體會(huì)：感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。
七 參考文獻(xiàn)
崇凱主編 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》…………化學(xué)工業(yè)出版社
李益民主編《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》………… 機(jī)械工業(yè)出版社
趙家齊主編. 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》…… 機(jī)械工業(yè)出版社