静环座机械加工工艺设计【含图纸+文档全套】

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工序内容 以左外圆、左端面定位，装夹工件。公差等级IT11 工步1：车出外圆ø50mm，切削用量1mm 工步2：粗车右端面，切削用量0.5mm 。 机电及自动化学院 工艺附图1 零件图号 01 工序号 第1页 零件名称 静环座 2 共13页 车间 45 材料 钻床 机床名称 Z525 机床型号 专用夹具 夹具名称 钻 上工序 钻 下工序 铣 工序内容 以左外圆、左端面定位，装夹工件。公差等级IT11 工步1：钻扩铰ø20孔，切削用量2mm 机电及自动化学院 工艺附图1 零件图号 01 工序号 第1页 零件名称 静环座 2 共13页 车间 金工 材料 45 机床名称 铣床 机床型号 X52K 夹具名称 专用夹具 上工序 钻 下工序 钻 工序内容 以左外圆、左端面定位，装夹工件。公差等级IT11 工步1：铣槽28H11 机电及自动化学院 工艺附图1 零件图号 01 工序号 第1页 零件名称 静环座 2 共13页 车间 金工 材料 45 机床名称 钻床 机床型号 Z525 夹具名称 专用夹具 上工序 钻 下工序 钻 工序内容 以内孔ø20mm、左端面定位，装夹工件。公差等级IT11 工步1：钻ø6孔，切削用量3mm 机电及自动化学院 工艺附图1 零件图号 01 工序号 第1页 零件名称 静环座 2 共13页 车间 金工 材料 45 机床名称 钻床 机床型号 Z525 夹具名称 专用夹具 上工序 钻 下工序 工序内容 以内孔ø20mm、左端面定位，装夹工件。公差等级IT11 工步1：钻ø10孔，切削用量5mm 机电学院 机械加工工艺过程卡 产品型号 零（部）件图号 1 共 1页 产品名称 静环座 零（部）件名称 静环座 第1页 材料牌号 45 毛坯种类 圆钢 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工艺装备 工 时 准终 单件 1 检查毛坯 2 车 以左外圆为粗基准粗车ø50外圆以及右端面 金 CA6140 通用夹具 3 车 以右外圆为基准，粗车ø30外圆左端面,保证全长70mm 金 CA6140 通用夹具 4 车 以左外圆为粗基准半精车ø50外圆以及右端面 金 CA6140 通用夹具 5 车 以右外圆为基准，半精车ø30外圆左端面,保证全长70mm 金 CA6140 通用夹具 6 钻 钻扩铰ø20孔 金 Z525 专用夹具 7 铣槽 铣槽28H11 金 X52K 专用夹具 8 钻 钻铰ø6H9孔 金 Z525 专用夹具 9 钻 钻ø10孔 金 Z525 专用夹具 10 检验入库 检验入库 编制（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械制造技术课程设计 题 目 静环座机械加工工艺设计 院 （系） 学院 班 级 机制 学生姓名 学 号 指导教师 二○一五 年 七 月 静环座机械加工工艺设计 摘要:本设计是基于静环座零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。静环座零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 关键词:静环座类零件，加工工艺，专用夹具，设计 27 目 录 第一章 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2 零件的工艺分析 2 1.3零件生产类型的选择 3 第二章 确定毛坯类型绘制毛坯简图 5 2.1 选择毛坯 5 2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量 5 2.3 绘制毛坯-零件合图 5 第三章 工艺过程设计 7 3.1定位基准的选择 7 3.2零件各表面加工方法的选择 7 3.3加工阶段的划分 8 3.4工序顺序安排 9 3.5 热处理工序及辅助工序的安排 9 3.6确定总的工艺路线 9 3.7工艺装备的选择 11 第四章 确定切削用量及基本工时 13 结 论 26 参考文献 27 致　　谢 29 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 题目给出的零件是静环座。静环座的作用（1）静环座广泛应用于轻负荷便于拆装的地方。有许多静环座承在装配和拆卸中会遇到困难，所以静环座得到广泛应用，但也存在一些不足，静环座的精度直接影响静环座的径向跳动。 图1 静环座 1.2 零件的工艺分析 由静环座零件图可知。静环座是一个耳环座类零件，它的外表面上有2个外圆面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （1）以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：φ50外圆面、φ30外圆面的加工；其中表面粗糙度要求为。 （2）以φ20孔为主要加工表面的孔。这一组加工表面包括：φ10孔为主要加工表面的孔，粗糙度为。 （3）其他各个小孔，φ6孔、φ10孔 1.3零件生产类型的选择 由以上分析可知。该静环座零件的主要加工表面是外圆、槽及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于静环座来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 零件毛坯的生产加工主要有三种方式：铸造、锻压、焊接。 一 常见零件毛坯类型 机械零件的常用毛坯包括铸件、锻件、轧制型材、挤压件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。 1．铸件是形状较复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前生产中的铸件大多数是砂型铸造，少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造，如金属性铸造、熔模铸造和压力铸造等。 2．锻件适用于强度要求较高，形状比较简单的零件毛坯，锻造方法有自由锻和模锻。自由锻的加工余量大，锻件精度低，生产率不高，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯制造。模锻加工余量小，锻件精度高，生产率高，适用于中小型零件毛坯的大批量生产。 3．型材有热轧和冷拉两种。热轧型材的精度较低，适用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度较高，适用于对毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯制造，可用于自动机床加工。 4．焊接件是根据需要用焊接的方法将同类材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。焊接件制造简单，生产周期短，但变形较大，需经时效处理后才能进行机械加工。焊接方法适用于大型毛坯、结构复杂的毛坯制造。 5．冷冲压件适用于形状复杂的板料零件。 二 毛坯选择的原则 选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用，而且对零件的加工质量、加工方法、生产率及生产成本都有很大的影响。因此，选择毛坯要从毛坯的制造和机械加工两方面综合考虑，以求得最佳的技术经济效果。 在选择毛坯时应考虑下列因素： 1．零件材料及力学性能要求 例如材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯。对于重要的钢制零件，为获得良好的力学性能，应选用锻件毛坯；形状较简单及力学性能不太高时，可用型材毛坯；有色金属零件常用型材或铸造毛坯。 2．零件的结构形状与大小 静环座类零件毛坯，如直径和台阶相差不大，可用棒料；如各台阶尺寸相差较大，则宜选用锻件。 大型零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；中小型零件可用模锻件或特种铸造件。 3．生产类型 大批大量生产时，应选用毛坯精度和生产率均较高的毛坯制造方法，和精密如模锻、金属型机器造型铸造和精密铸造。 单件小批生产时，可采用木模手工造型铸造或自由锻造。 4．现有生产条件 选择毛坯时，必须考虑现有生产条件，如现有毛坯制造的水平和设备情况，外协的可能性及经济性等。 5．充分利用新工艺、新材料 为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑应用新工艺、新技术和新材料。如精铸、精锻、冷轧、冷挤压和粉末冶金等在机械中的应用日益广泛，这些方法可以大大减少机械加工量，节约材料，大大提高了经济效益。 三 典型零件毛坯的选择 根据毛坯的选择原则，下面分别介绍静环座杆类、盘套类和机架箱体类等典型零件的毛坯的选择方法。 1．静环座杆类零件的毛坯选择 作用：静环座杆类零件指各种传动静环座、机床主静环座、丝杠、光杠、曲静环座、偏心静环座、凸轮静环座、齿轮静环座、连杆、摇臂、螺栓、销子等。这类零件一般静环座向（纵向）尺寸远大于径向(横向)尺寸，是机械产品中支撑传动件、承受载荷、传递扭矩和动力的常见典型零件。 毛坯选择：静环座类零件最常用毛坯是型材和锻件。 ① 对于光滑的或有阶梯但直径相差不大的一般静环座，常用型材（即热轧或冷拉圆钢）作为毛坯。 ② 对于直径相差较大的阶梯静环座或要承受冲击载荷和脚边应力的重要静环座，均采用锻件作为毛坯。 生产批量较小时，采用自由锻件。 生产批量较大时，采用模锻件。 ③ 对于结构形状复杂的大型静环座类零件，其毛坯采用砂型铸造件、焊接结构件或铸-焊结构毛坯。 2．盘套类零件的毛坯选择 结构特征：盘套类零件时指直径尺寸较大而长度尺寸相对较长的回转体零件（一般长度与直径之比小于1）。 盘套类零件指各种齿轮、带轮、飞轮、联静环座节、套环、静环座承环、端盖及螺母、垫圈等。 （1） 圆柱齿轮的毛坯选择 钢制齿轮的毛坯选择取决于齿轮的选材、结构形状、尺寸大小、使用条件及生产批量等因素。 毛坯选择： ① 尺寸较小且性能要求不高，可直接采用热轧棒料。 ②直径较大且性能要求高，一般都采用锻造毛坯。 生产批量较小或尺寸较大的齿轮，采用自由锻造。 生产批量较大的中小尺寸的齿轮，采用模锻造。 ③对于直径比较大，结构比较复杂的不便于锻造的齿轮，采用铸钢或焊接组合毛坯。 根据图纸参数要求，选择生产批量较大的静环座，采用圆钢型材开料。 第二章 确定毛坯类型绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯 零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45#、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择型材开料。 2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量 （1）确定毛坯的加工余量 根据毛坯制造方法采用的造型，查取《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，“静环座”零件材料采用灰锻铁制造。材料为45#，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 （2）确定外圆的加工余量 由于零件的外形尺寸变化不大,静环座的直径比较小,才为φ30,外圆的加工余量比较小,具体参考图. （2）面的加工余量。 根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。 2.3 绘制毛坯-零件合图 毛坯图如图2-1 图2-1 毛坯图 第三章 工艺过程设计 3.1定位基准的选择 1、粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （1）保证各重要支承的加工余量均匀； （2）保证装入静环座的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以静环座的输入静环座和输出静环座的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。 2、 精基准的选择 从保证静环座孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证静环座在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从静环座零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是静环座的装配基准，但因为它与静环座的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 3.2零件各表面加工方法的选择 1 检查毛坯 2 车 以左外圆为粗基准粗车ø50外圆以及右端面 金 CA6140 3 车 以右外圆为基准，粗车ø30外圆左端面,保证全长70mm 金 CA6140 4 车 以左外圆为粗基准半精车ø50外圆以及右端面 金 CA6140 5 车 以右外圆为基准，半精车ø30外圆左端面,保证全长70mm 金 CA6140 6 钻 钻扩铰ø20孔 金 Z525 7 铣槽 铣槽28H11 金 X52K 8 钻 钻铰ø6H9孔 金 Z525 9 钻 钻ø10孔 金 Z525 10 检验入库 检验入库 3.3加工阶段的划分 (1)划分方法 零件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高，表面粗糙度很细时，还应増加光整加工和超精密加工阶段。各加工阶段的主要任务是： 1) 粗加工阶段 主要任务是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。 因此，应采取措施尽可能提高生产率。同时要为半精加工阶段提供精基准，并留有充分均匀 的加工余量，为后续工序创造有利条件。 2) 半精加工阶段 达到一定的精度要求，并保证留有一定的加工余量，为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工（如紧固孔的钻削，攻螺纹，铣键槽等）。 3) 精加工阶段 主要任务是保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。 4) 光整加工阶段 对精度要求很高（ IT6 以上），表面粗糙度很小（小于 R a 0.2 m ）的零件，需安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度。 (2)划分加工阶段的原因 1) 保证加工质量的需要 零件在粗加工时，由于要切除掉大量金属，因而会产生较大的切削力和切削热，同时也需要较大的夹紧力，在这些力和热的作用下，零件会产生较大的变形。而且经过粗加工后零件的内应力要重新分布，也会使零件发生变形。如果不划分加工阶段而连续加工，就无法避免和修正上述原因所引起的加工误差。加工阶段划分后，粗加工造成的误差，通过半精加工和精加工可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和表面质量，保证了零件的加工要求。 2) 合理使用机床设备的需要 粗加工一般要求功率大，刚性好，生产率高而精度不高的机床设备。而精加工需采用精度高的机床设备，划分加工阶段后就可以充分发挥粗、精加工设备各自性能的特点，避免以粗干精，做到合理使用设备。这样不但提高了粗加工的生产效率，而且也有利于保持精加工设备的精度和使用寿命。 3) 及时发现毛坯缺陷 毛坯上的各种缺陷（如气孔、砂眼、夹渣或加工余量不足等），在粗加工后即可被发现，便于及时修补或决定报废，以免继续加工后造成工时和加工费用的浪费。 4) 便于安排热处理 热处理工序使加工过程划分成几个阶段，如精密主静环座在粗加工后进行去除应力的人工时效处理，半精加工后进行淬火，精加工后进行低温回火和冰冷处理，最后再进行光整加工。这几次热处理就把整个加工过程划分为粗加工——半精加工——精加工——光整加工阶段。 3.4工序顺序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。静环座加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到静环座加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先外圆后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。对于静环座，需要精加工的是孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心静环座定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。 3.5 热处理工序及辅助工序的安排 静环座需要进行调质处理，辅助工序需要去毛刺 3.6确定总的工艺路线 根据以上分析过程，现将静环座加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 1 检查毛坯 2 车 以左外圆为粗基准粗车ø50外圆以及右端面 3 车 以右外圆为基准，粗车ø30外圆左端面,保证全长70mm 4 车 以左外圆为粗基准半精车ø50外圆以及右端面 5 车 以右外圆为基准，半精车ø30外圆左端面,保证全长70mm 6 钻 钻扩铰ø20孔 7 铣槽 铣槽28H11 8 钻 钻铰ø6H9孔 9 钻 钻ø10孔 10 检验入库 检验入库 工艺路线二： 1 检查毛坯 2 车 以左外圆为粗基准粗车ø50外圆以及右端面 3 车 以右外圆为基准，粗车ø30外圆左端面,保证全长70mm 4 车 以左外圆为粗基准半精车ø50外圆以及右端面 5 车 以右外圆为基准，半精车ø30外圆左端面,保证全长70mm 6 铣槽 铣槽28H11 7 钻 钻扩铰ø20孔 8 钻 钻铰ø6H9孔 9 钻 钻ø10孔 10 检验入库 检验入库 以上加工方案 大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一： 1 检查毛坯 2 车 以左外圆为粗基准粗车ø50外圆以及右端面 3 车 以右外圆为基准，粗车ø30外圆左端面,保证全长70mm 4 车 以左外圆为粗基准半精车ø50外圆以及右端面 5 车 以右外圆为基准，半精车ø30外圆左端面,保证全长70mm 6 钻 钻扩铰ø20孔 7 铣槽 铣槽28H11 8 钻 钻铰ø6H9孔 9 钻 钻ø10孔 10 检验入库 检验入库 3.7工艺装备的选择 机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。 1.机床的选择原则 机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 还应与现有的设备条件相适应。 2.夹具的选择 本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具。 3.刀具的选择 刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具。 4.量具的选择 量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。 查《机械制造工艺设计简明手册》[13]所选择的加工工艺装备如下表所示： 表2.3加工工艺装备选用 工序号 机床设备 刀具 量具 工序10 车 卧式车床CA6140 外圆车刀 游标卡尺 工序20 卧式车床CA6140 外圆车刀 游标卡尺 工序30 卧式车床CA6140 外圆车刀 卡尺、塞规 工序40\50\60 卧式车床CA6140 外圆车刀 游标卡尺 工序80 铣床X52K 铣刀 游标卡尺 工序90\100 钻 立式钻床Z525 麻花钻、扩钻、机用铰刀 内径千分尺，塞规 工序Ⅻ 钳 （免填） 游标卡尺 工序ⅩⅢ 检 内径千分尺、游标卡尺、塞规 由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。 平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm）,测量范围0～1000mm（参考文献[2]表6—7）。采用车床加工，床选用卧式车床CA6140（参考文献[2]表4—3），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献[2]第五篇金属切削刀具，第2、3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。 钻中心孔。选用60°中心钻（参考文献[4]第6章）。 第四章 确定切削用量及基本工时 工序2 以左外圆为粗基准粗车ø50外圆以及右端面 所选刀具为YG6硬质合金可转位外圆车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。 ①.确定切削深度 由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 == ②.确定进给量 根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4 刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时， 进给量=0.5～1.0 按CA6140机床进给量（表2.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知： =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。 根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。 切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。 ③.选择刀具磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。 ④.确定切削速度 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。 切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根据CA6140车床说明书选择 =125 这时实际切削速度为： == （3-14） ⑤.校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时， = 切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为： =1.25，=，==，= ⑥.计算基本工时 （3-15） 式中=++，=70 由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=70+= == 工序3 以右外圆为基准，粗车ø30外圆左端面,保证全长70mm 已知加工材料为45，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用卡盘固定。 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。 ①.确定切削深度 由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1） ②.确定进给量 根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4 刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时， 进给量=0.5～1.0 按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知： =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。 根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。 切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2） 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。 ③.选择刀具磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。 ④.确定切削速度 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的锻造件，，，切削速度=。 切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根据CA6140车床说明书选择 =125 这时实际切削速度为： == （3-5） ⑤.校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时， = 切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6） 根据表1.30，当=时，机床主静环座允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主静环座转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 ⑦. 计算基本工时 （3-7） 式中=++，=25 由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=25+=26 == 工序4 以左外圆为粗基准半精车ø50外圆以及右端面 所选刀具为YG6硬质合金可转位外圆车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。 ①.确定切削深度 由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 == ②.确定进给量 根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4 刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时， 进给量=0.5～1.0 按CA6140机床进给量（表2.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知： =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。 根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。 切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。 ③.选择刀具磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。 ④.确定切削速度 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。 切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根据CA6140车床说明书选择 =125 这时实际切削速度为： == （3-14） ⑤.校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时， = 切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为： =1.25，=，==，= ⑥.计算基本工时 （3-15） 式中=++，=70 由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=70+= == 工序5以右外圆为基准，半精车ø30外圆左端面,保证全长70mm 已知加工材料为45，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用卡盘固定。 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。 ①.确定切削深度 由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1） ②.确定进给量 根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4 刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时， 进给量=0.5～1.0 按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知： =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。 根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。 切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2） 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。 ③.选择刀具磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。 ④.确定切削速度 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的锻造件，，，切削速度=。 切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根据CA6140车床说明书选择 =125 这时实际切削速度为： == （3-5） ⑤.校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时， = 切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6） 根据表1.30，当=时，机床主静环座允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主静环座转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 ⑦. 计算基本工时 （3-7） 式中=++，=25 由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=25+=26 == 工序6：钻扩铰ø20孔。 机床：Z525 刀具：根据参照参考文献[3]表2.3～9选高速钢锥柄麻花钻头。 ⑴ 钻孔 钻孔Φ20时先采取的是钻17孔，再扩到，所以。 切削深度： 进给量：根据参考文献[3]表2.4～38，取。 切削速度：参照参考文献[3]表2.4～41，取。 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1～31，取 所以实际切削速度： 切削工时 刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： ⑵ 扩孔 刀具：根据参照参考文献[3]表2.3～31选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号：E403 切削深度： 进给量：根据参考文献[3]表2.4～52，取。 切削速度：参照参考文献[3]表2.4～53，取。 机床主轴转速： 按照参考文献[3]表3.1～31，取 所以实际切削速度： 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度有： 刀具切出长度： ，取 走刀次数为1 机动时间： 工序7. 铣槽28H11 机床：铣X52K 刀具：硬质合金可转位立铣刀（面铣刀），材料：因其单边余量：Z=4mm 所以铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4～73，取：根据参考文献[3]表2.4～81，取铣削速度 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4～73，取根据参考文献[3]表2.4～81，取铣削速度 机床主轴转速： 按照参考文献[3]表3.1～74，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献[3]表2.4～81,取 切削工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 机动时间： 所以该工序总机动时间 工序8 钻铰ø6H9孔 钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，《机械加工工艺手册》第2卷。 根据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.20～0.35。 则取 确定切削速度，根据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 （3-20） 查得参数为，刀具耐用度T=35 则 ==1.6 所以 ==72 选取 所以实际切削速度为=2.64 确定切削时间（一个孔） = 工序9 钻ø10孔 钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，《机械加工工艺手册》第2卷。 根据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-2查得钻头钻孔进给量为0.20～0.35。 则取 确定切削速度，根据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 （3-20） 查得参数为，刀具耐用度T=35 则 ==1.6 所以 ==72 选取 所以实际切削速度为=2.64 确定切削时间（一个孔） = 结 论 通过近一个月的课程设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。 在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。 本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下： （1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。 （2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。 （3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。 参考文献 [1] 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1) [2] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。 [3] 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。 [4] 刘友才，机床夹具设计[Ｍ] ，北京：机械工业出版社，1992 。 [5] 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991。 [6] 《金属机械加工工艺人员手册》修订组，金属机械加工工艺人员手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。 [7] 李洪，机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。 [8] 马贤智，机械加工余量与公差手册[M]，北京：中国标准出版社，1994。 [9] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984。 [10] 周永强，高等学校课程设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2002。 [11] 薛源顺,机床夹具设计(第二版) [M],机械工业出版社,2003.1 [12] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，1995。 [13] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1980。 [14] 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册[M]，银州：宁夏人民出版社，1991。 [15] 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量[M]，中国计量出版社，2000：9-19。 [16] 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12 [17] 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。 [18] Machine Tools N.chernor 1984. [19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. [20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . [21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 43 致　　谢 在本文完成之际，首先向我最尊敬的导师老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，他不遗余力地对我的设计进行了指导。在我课程设计这段时间，无论在学习还是在生活上，恩师都给予了我无微不至的关怀。他以其渊博的知识，宽厚的胸怀、无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我独立思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。老师给与了该设计关键性的技术指导，并指明了研究的方向，虽然平日里工作繁多，但在我做课程设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向老师表示衷心的感谢和敬意! 课程设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。对于这些不足，我将在以后的工作中利用尽自已所能的去补充和完善，让自己成为对社会作更多的贡献，成为有用之才。 此外还要感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀、鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。