转向臂零件机械加工工艺规程及钻φ8.5孔夹具设计【钻φ8.5孔】

转向臂零件机械加工工艺规程及钻φ8.5孔夹具设计【钻φ8.5孔】,钻φ8.5孔,转向,零件,机械,加工,工艺,规程,8.5,夹具,设计 中北大学 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名： 谢启华 学 号： 0602014231 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 机械制造工艺学课程设计 ——转向臂零件的工艺规程及夹具设计 指导教师： 武文革 职称: 教 授 成云平 职称: 副教授 2010年1月4日 中北大学 课程设计任务书 2009/2010 学年第 1 学期 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 谢启华 学 号： 0602014231 课程设计题目： 机械制造工艺学课程设计 ——转向臂零件的工艺规程及夹具设计 起 迄 日 期：2010年1月4日～2010年1月23日 课程设计地点： 中北大学 指 导 教 师： 武文革、成云平 系 主 任： 王 彪 下达任务书日期: 2010 年1月 4日 课 程 设 计 任 务 书 1．设计目的： （1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理；机械设计、互换性与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 本次设计要求编制一个中等复杂程度零件（不少于10道工序，见附图）的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，绘制相关图纸，撰写设计说明书。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。 具体内容如下： （1）根据零件图，确定生产类型（一般为中批或大批生产），对零件进行工艺分析。 （2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。 （3）拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。 （4）填写工艺文件：工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片。 （5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图1—2张。 （6）撰写设计说明书。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 1．制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，填写工艺卡片、工序卡片。 2．专用夹具设计。设计某道工序的专用夹具。 3．撰写课程设计说明书一份（A4纸）。 4．主要参考文献： [1]崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京.化学工业出版社，2006.12 [2]张龙勋. 机械制造工艺学课程设计指导书及习题.北京:机械工业出版社，2006.1 [3]孟少农，机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社，1991.9 [4]艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社 [5]李益明.机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版 [6] 赵家奇，机械制造工艺学课程设计指导书—2版.北京:机械工业出版社，2000.10 [7] 李云，机械制造及设备指导手册. 北京:机械工业出版社，1997.8 5．设计成果形式及要求： 提供课程设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求； 被加工零件的零件图1张；毛坯图1张；夹具装配图1套；夹具主要零件图（通常为夹具体）1张；机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片1套。 6．工作计划及进度： 2010年1月4日~1月6日 分析研究被加工零件，画零件图； 1月7日~1月10日 工艺设计：选择加工方案、确定工艺路线，画毛坯图，填写工艺卡片； 1月11日~1月18日 夹具设计，画夹具装配图及夹具主要零件图； 1月19日~1月21日 编写课程设计说明书 1月22日 答辩 系主任审查意见： 签字： 年 月 日 目 录 1零件生产类型的确定…………………………………………………………… 1 2零件分析………………………………………………………………………… 1 2.1零件的作用…………………………………………………………………… 1 2.2零件的工艺分析……………………………………………………………… 1 3选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图……………………………………… 2 3.1求最大轮廓尺寸……………………………………………………………… 2 3.2选取公差等级CT……………………………………………………………… 2 3.3求铸件尺寸公差……………………………………………………………… 2 3.4求机械加工余量等级………………………………………………………… 2 3.5求RMA………………………………………………………………………… 2 3.6求毛皮尺寸…………………………………………………………………… 3 4工艺路线拟定…………………………………………………………………… 3 4.1定位基准的选择……………………………………………………………… 3 4.2拟定加工方法和加工方案…………………………………………………… 4 5选择加工设备及刀具、夹具、量具…………………………………………… 5 5.1选择加工设备及工艺设备…………………………………………………… 5 5.2确定工序尺寸………………………………………………………………… 6 6确定切削用量及基本时间……………………………………………………… 6 6.1工序号02……………………………………………………………………… 7 6.2工序号03……………………………………………………………………… 8 6.3工序号04……………………………………………………………………… 9 6.4工序号05 …………………………………………………………………… 11 6.5工序号06……………………………………………………………………… 12 6.6工序号07……………………………………………………………………… 13 7心得体会……………………………………………………………………… 13 8参考文献……………………………………………………………………… 14 摘要：本文介绍了转向臂零件加工工艺的基本类型及工艺规程，并重点对工艺过程和数控仿真加工过程进行了分析探讨。本文主要利用三维软件来设计仿真加工的全部过程。本文设计的转向臂，在工农业中的应用非常广泛。通过分析其在锤上模锻的变形过程，应用金属塑性变形基本原理，制定了转向臂的成形工艺。在设计过程中，根据转向臂零件的各种参数，分析了其由坯料变为成形锻件的变形过程，制定出了较为合理的工艺流程；由转向臂锻件的制坯过程，设计出了较为经济，使用方便，较为合理的加工过程。 关键词：工艺设计  模具设计                         指导老师签名： Steering arms parts CNC processing technology, machining simulation Abstract：This text introduced the basic type and the craft rules distance of the hot Forging craft, laying equal stress on to order to model principle and transform process to carry on an analytical study to the hammer mold Forging. This paper mainly using three-dimensional software to design simulation processing of all process.This text design of change direction arm, very extensive in the application in the work agriculture.Pass analytical it the mold Forging transforms process on the hammer, applying the metals to transform basic principle, drawing up to change direction arm of take shape a craft, and complete to change direction arm of the Forging mold design.During the period of design, according to change direction various parameter of the arm spare parts, analyze it is anticipate by the metals to change in to take shape the Forging piece to transform process, draw up more reasonable craft process;From change direction the arm Forging piece system process, design more economic, use convenience, more reasonable molding tool. Keyword: Craft design     The molding tool design Signature of supervisor: 目录 摘要 - 1 - Abstract…………………………………………………………………………………………- 2 - 1 绪论 - 5 - 1.1 高速切削 - 5 - 1.2 高精度控制 - 5 - 1.3 高柔性化 - 5 - 1.4高一体化 - 6 - 1.5 网络化 - 6 - 1.6智能化 - 6 - 2 生产类型的确定 - 6 - 2.1 零件的作用 - 6 - 2.2 零件的工艺分析 - 7 - 2.21 以φ16mm孔的中心线加工表面 - 7 - 2.22 以φ9.3mm孔的中心线加工表面 - 7 - 3选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 - 7 - 3.1求最大轮廓尺寸 - 7 - 3.2 选取公差等级CT - 7 - 3.3求铸件尺寸公差 - 7 - 3.4求机械加工余量等级 - 8 - 3.5求RMA（要求的机械加工余量） - 8 - 3.6求毛坯基本尺寸 - 8 - 4 工艺路线拟定 - 9 - 4.1定位基准的选择 - 9 - 4.2拟定加工方法和加工方案 - 9 - 4.21工艺路线 - 9 - 4.22确定工艺过程方案 - 10 - 5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 - 11 - 5.1选择加工设备与工艺设备 - 11 - 5.11选择机床，根据不同的工序选择机床 - 11 - 5.12选择夹具 - 12 - 5.13选择刀具，根据不同的工序选择刀具 - 12 - 5.14选择量具 - 12 - 5.2 确定工序尺寸 - 12 - 5.21面的加工（所有面） - 12 - 5.22孔的加工 - 13 - 6 确定切削用量及基本时间 - 13 - 6.1 工序号02、03、04 - 13 - 6.2工序号05 - 16 - 6.3工序号06 - 16 - 6.4工序号07 - 17 - 6.5工序号08 - 19 - 6.6工序号09 - 19 - 6.7工序号10 - 21 - 6.8工序号11 - 22 - 心得体会 - 24 - 参考文献 - 24 - 致谢 ………………………………………………………………………………………………- 24 - 1 绪论 现代数控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。 1.1 高速切削 受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方向之一。高速切削可通过高速运算技术、快速插补运算技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现。 高主轴转速可减少切削力，减小切削深度，有利于克服机床振动，传入零件中的热量大大减低，排屑加快，热变形减小，加工精度和表面质量得到显著改善。因此，经高速加工的工件一般不需要精加工。 1.2 高精度控制 高精度化一直是数控机床技术发展追求的目标。它包括机床制造的几何精度和机床使用的加工精度控制两方面。 提高机床的加工精度，一般是通过减少数控系统误差，提高数控机床基础大件结构特性和热稳定性，采用补偿技术和辅助措施来达到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并进入了亚微米级，不久超精度加工将进入纳米时代。(加工精度达0.01 μm) 1.3 高柔性化 柔性是指机床适应加工对象变化的能力。目前，在进一步提高单机柔性自动化加工的同时，正努力向单元柔性和系统柔性化发展。 数控系统在21世纪将具有最大限度的柔性，能实现多种用途。具体是指具有开放性体系结构，通过重构和编辑，视需要系统的组成可大可小；功能可专用也可通用，功能价格比可调；可以集成用户的技术经验，形成专家系统。 1.4高一体化 CNC系统与加工过程作为一个整体，实现机电光声综合控制，测量造型、加工一体化，加工、实时检测与修正一体化，机床主机设计与数控系统设计一体化。 1.5 网络化 实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMS(柔性制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)对基层设备的要求。配置网络接口，通过Internet可实现远程监视和控制加工，进行远程检测和诊断，使维修变得简单。建立分布式网络化制造系统，可便于形成“全球制造”。 1.6智能化 21世纪的CNC系统将是一个高度智能化的系统。具体是指系统应在局部或全部实现加工过程的自适应、自诊断和自调整；多媒体人机接口使用户操作简单，智能编程使编程更加直观，可使用自然语言编程；加工数据的自生成及智能数据库；智能监控；采用专家系统以降低对操作者的要求等。 2 生产类型的确定 2.1 零件的作用 据资料所示，该转向臂的作用和方向盘、转向拉杆一起配合使用，从而达到控制转向轮的转向角度。 2.2 零件的工艺分析 由零件图可知：φ16、φ9.3的孔中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组： 2.21 以φ16mm孔的中心线加工表面 这一组加工表面包括：铣φ26mm单侧端面、钻φ16mm的孔、倒角1×45°、钻φ8.5mm的孔。 2.22 以φ9.3mm孔的中心线加工表面 这一组加工表面包括：铣φ20mm两端面、钻φ9.3mm的孔、锪φ16mm的沉头。 概括：由于φ16、φ9.3的孔中心线位置精度不高，又φ16mm内孔的精度比φ9.3mm内孔的精度较高。所以由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 3选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 根据零件材料确定毛坯为长方体铝合金,中批量生产。按《机械制造技术课程设计指导》可确定： 3.1求最大轮廓尺寸 长133.5mm、宽48.9mm、高49.15mm 故最大轮廓尺寸为133.5mm。 3.2 选取公差等级CT 铸造方法按机械造型、铸件材料按可锻铸铁，得CT范围8～12级。取为10级。 3.3求铸件尺寸公差 根据加工表面的基本尺寸和逐渐公差等级CT=10级，公差带相对于基本尺寸对称分布。 3.4求机械加工余量等级 机械加工余量等级范围为E～G，取为F级。 3.5求RMA（要求的机械加工余量） 对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓尺寸为133.5mm，机械加工余量等级为F级，得RMA数值为1.5mm。 3.6求毛坯基本尺寸 依零件图可知：Φ16、φ9.3、φ8.5孔径较小，铸成实心。 A面属单侧加工，由式（5-1）得 R=F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mm B、C面属两侧加工，由式（5-2）得 R=F+2RMA+CT/2=26+2×1.5+2.6/2=30.3mm 根据数据可得： 转向臂铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表（3-1） 表（3-1） 项目 A面 B、C面 Φ16孔 Φ9.3孔 Φ8.5孔 公差等级CT 10 10 — — — 加工面基本尺寸 32 26 — — — 铸件尺寸公差 2.8 2.6 — — — 机械加工余量等级 F F — — — RMA 1.5 1.5 — — — 毛坯基本尺寸 34.9 30.3 0 0 0 4 工艺路线拟定 4.1定位基准的选择 粗基准：为保证工件重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。为互为基准，以φ20mm端面为粗基准。即B、C面。 精基准：精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使两孔互为基准，选φ16的孔作为精基准。 4.2拟定加工方法和加工方案 4.21工艺路线： 1、粗铣上端面 2、铣两侧端面 3、粗铣下端面 4、铣φ16mm孔的端面，即φ26mm圆柱A面 5、铣φ9.3mm孔的两端面，即φ20mm圆柱B、C面 6、钻、精铰孔φ16mm，倒角1×45° 7、钻φ8.5mm孔 8、钻φ9.3mm孔 9、刮平B、C面φ16mm，两端入体1mm 4.22确定工艺过程方案见下表（4-1） 表（4-1） 工序号 工序内容 简要说明 01 正货处理145～204HBS 改善材料加工性能 02 粗铣上端面 03 粗铣两侧面 04 粗铣下端面 05 铣φ26mm圆柱A面 先加工面 06 铣φ20mm圆柱B、C面 07 钻、精铰孔φ16mm， 倒角1×45° 后加工孔 08 钻孔φ8.5mm 09 钻孔φ9.3mm 10 刮平B、C面φ16mm，两端入体1mm 11 精铣上端面 精铣φ20mm圆柱B、C面 精铣下端面 12 去毛刺 13 终检 5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成. 5.1选择加工设备与工艺设备 5.11选择机床，根据不同的工序选择机床 工序号02：铣上端面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。 工序号03：铣两侧面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。 工序号04：铣下端面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。 工序号05：铣φ20mm圆柱B、C面。因为互为基准，工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。 工序号06：铣φ26mm圆柱A面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。 工序号07：钻、精铰孔φ16mm，倒角1×45°。选用Z535立式钻床。 工序号08、06：钻孔φ8.5mm、φ9.3mm。由于内孔的粗糙度、精度要求不高，可以一次性钻通孔达到加工要求。故选Z525立式钻床。 工序号09：刮平B、C面φ16mm，两端入体1mm。粗糙度要求不高，宜采用Z525立式钻床。 5.12选择夹具 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。 5.13选择刀具，根据不同的工序选择刀具 ①、铣刀：根据资料选择硬质合金端面铣刀。铣刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm。 ②、钻、精铰孔φ16mm，倒角1×45°。选用麻花钻等专用刀具。 ③、刮平面φ16mm，选用专用锪刀。 5.14选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： ①、选择加工面的量具 根据资料：用分度值为0.02mm的三用游标长尺测量，测量范围0mm～150mm，公称规格为150×0.02。 ②、选择加工孔的量具 根据资料：由于孔的加工精度要求不同，分别有IT7-IT8、IT12-IT13、大于IT13。所以选择分度值0.01mm，测量范围分别为25mm～50mm、25mm～50mm、5mm～30mm的内径千分尺。 5.2 确定工序尺寸 5.21面的加工（所有面） ①、上端面：根据加工长度为127mm，经粗加工后的加工余量为1.0mm，再加工的量为1.0mm即可。 ②、两侧面；根据加工长度为133mm，经粗加工后的加工余量为1.0mm，再加工的量为1.0mm即可。 ③、下端面：根据加工长度为127mm，经粗加工后的加工余量为1.0mm，再加工的量为1.0mm即可。 ②、A面：根据加工长度为34.9mm，毛坯余量为2.9mm。单侧加工的量为1.9mm。经粗加工后的加工余量为1.0mm，再加工的量为1.0mm即可。 ②、B、C面：根据加工长度为30.3mm，毛坯余量为4.3mm。两侧加工的量为1.65mm。经粗加工后的加工余量为1.0mm，两侧再加工的量为0.5mm即可。 5.22孔的加工 ①、φ16mm的孔 毛坯为实心，孔内粗糙度要求介于IT7-IT8之间。 钻孔：φ15mm 2Z=0.95mm 精铰：φ16mm ②、φ8.5mm的孔 毛坯为实心，孔内粗糙度要求介于IT12-IT13之间。 钻孔φ8.5mm即可。 ③、φ9.3mm的孔 　毛坯为实心，孔内粗糙度要求大于IT13。 钻孔φ9.3mm即可。 6 确定切削用量及基本时间 6.1 工序号02、03、04： 本工序为铣零件的上端面面，两侧面和下端面。直接切出零件的外部轮 廓形状。以知工件材料为铝合金，选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣 刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm，Kr=60°。且已知铣削宽度a=127。铣削深度a=3.0mm，选用机床X62卧式铣床。 ①、确定每齿进给量f 上下端面计算：根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min ③、确定切削速度Vc和每齿进给量f 根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=3.0mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 则由公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根据X62卧式铣床的主轴转速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作台每分钟进给量为f=0.20×10×60=120 mm/min 选f=118 mm/min 则实际的每齿进给量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、检查机床功率 根据资料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 计算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知机床功率能够满足要求 ⑤、基本时间 (d对称铣削) T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l=127mm、f=118 mm/min ∴T=127/118=1.25min=75s 走刀2次：T=2×75=150s 两侧面计算： ①、确定每齿进给量f 根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min ③、确定切削速度Vc和每齿进给量f 根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 则由公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根据X62卧式铣床的主轴转速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作台每分钟进给量为f=0.20×10×60=120 mm/min 选f=118 mm/min 则实际的每齿进给量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、检查机床功率 根据资料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=30mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 计算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知机床功率能够满足要求 ⑤、基本时间（两端加工） d对称铣削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l=133mm、f=118 mm/min ∴T=2×133/118=2.43 min=144s 每端走刀2次：T=2×144=288s 6.2工序号05： 本工序为铣φ26mm端面。已知工件材料为铝合金，选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm，Kr=60°。且已知铣削宽度a=26mm。铣削深度a=2.9mm，选用机床X62卧式铣床。 ①、确定每齿进给量f 根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min ③、确定切削速度Vc和每齿进给量f 根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 则由公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根据X62卧式铣床的主轴转速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作台每分钟进给量为f=0.20×10×60=120 mm/min 选f=118 mm/min 则实际的每齿进给量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、检查机床功率 根据资料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 计算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知机床功率能够满足要求 ⑤、基本时间 d对称铣削 T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l=26mm、l=17mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s 取T=23s 单侧走刀2次：T=2×23=46s 6.3工序号06： 本工序为铣φ20mm端面。已知工件材料为铝合金，选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm，Kr=60°。且已知铣削宽度a=20mm。铣削深度a=2.15mm，选用机床X62卧式铣床。 ①、确定每齿进给量f 根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=30mm、耐用度T=180 min ③、确定切削速度Vc和每齿进给量f 根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 则由公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根据X62卧式铣床的主轴转速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作台每分钟进给量为f=0.20×10×60=120 mm/min 选f=118 mm/min 则实际的每齿进给量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、检查机床功率 根据资料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=30mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 计算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知机床功率能够满足要求 ⑤、基本时间（两端加工） d对称铣削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l=20mm、l=13mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=2（20+13+2）/118=0.59 min=35.4 s 取T=36 s 每端走刀2次：T=2×36=72 s 6.4工序号07： 本工序为钻φ16mm深32mm的孔。包括：钻、精铰孔、倒角1×45°。根据资料选用Z535立式钻床加工，选标准高速钢直柄机用铰刀：r=0、ɑ=15°、Kr=45°。 ①、钻孔： ⑴确定进给量f 因为深度为32mm较大，宜采用自动进给。查表5-127得：f=0.61～0.75 mm/r 由表5-66取得f=0.72 mm/r ⑵选择钻头磨损标准及耐用度 钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。 钻头直径d=15.85mm、则T=60min。 ⑶确定切削速度V C=16.4、z=0.22、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15.85mm a=7.5mm 按公式计算： ∴Vc =22.061 m/min nc=22.061×1000/3.14×15.85=468.4 r/min 根据Z535立式钻床的主轴转速 n=400 r/min=6.67 r/s 则V=3.14×15×6.67/1000=0.314 m/s ⑷钻孔基本时间 T=(l+l+l)/ fn 式中l=32mm、取l= l=5mm,f=0.72 mm/r、n=6.67r/s 则T=（32+5+5）/0.72×6.67=8.75s 取T=9s ②、精铰： ⑴确定进给量f 因为深度为32mm较大，宜采用自动进给。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 取f=1.60 mm/r ⑵选择铰刀磨损标准及耐用度 铰刀后刀面的最大磨损量为0.8mm。 钻头直径d=15mm、则T=60min。 ⑶确定切削速度V C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=16mm a=0.025mm 按公式计算： ∴Vc =13.491 m/min nc=13.491×1000/3.14×16=268.5 r/min 根据选取Z535立式钻床的主轴转速 n=275 r/min=4.58 r/s 则V=3.14×16×4.58/1000=0.230 m/s ⑷钻孔基本时间 T=(l+l+l)/ fn 式中l=32mm、取l= 2mm、l=4mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 则T=（32+2+4）/1.60×4.58=5.2 s 取T=6s ⑤、倒角1×45° 6.5工序号08： 本工序为钻φ8.5mm深8mm的孔。根据资料选用Z525立式钻床加工，选标准高速钢直柄麻花钻：d=8.5mm、Kr=45°。 ①确定进给量f 由于孔径和深度较小，宜采用手动进给可达到加工要求。参考值取f=0.28 mm/r ②选择钻头磨损标准及耐用度 钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。 钻头直径d=8.5mm、则T=35min。 ③确定切削速度V、n C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=8.5mm a=4.25mm f=0.28mm/r 按公式计算： ∴Vc =29.9 m/min nc=29.9×1000/3.14×8.5=1120 r/min 根据Z525立式钻床的主轴转速 n=960 r/min=16 r/s 则V=3.14×8.5×16/1000=0.427 m/s ④基本时间 钻φ8.5mm深8mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l=8mm、取l= l=4mm,f=0.28 mm/r、n=16r/s T=（8+4+4）/0.28×16=3.6s 取T=4s 6.6工序号09： 本工序为钻φ9.3mm深26mm的孔。根据资料选用Z525立式钻床加工，选标准高速钢直柄麻花钻,一次加工通孔可以满足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①确定进给量f 由于深度较大，宜采用自动进给可达到加工要求。查表5-127：f=0.47～0.57mm/r 。 按Z525选取f=0.48 mm/r ②选择钻头磨损标准及耐用度 钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。 钻头直径d=9.3mm、则T=35min。 ③确定切削速度V、n C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=9.3mm a=4.65mm f=0.48mm/r 按公式计算： ∴Vc =24.656 m/min nc=24.656×1000/3.14×9.3=844.33 r/min 根据Z525立式钻床的主轴转速 n=680 r/min=11.33 r/s 则V=3.14×9.3×1.33/1000=0.33 m/s ④基本时间 钻φ9.3mm深26mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l=26mm、取l=5mm、 l=4mm,f=0.48 mm/r、n=11.33r/s T=（26+5+4）/0.48×11.33=6.4s 取T=7s 6.7工序号10： 本工序为刮平φ16mm深1mm的沉头孔。根据资料选用Z525立式钻床加工，选标准高速钢带导柱直柄平底锪钻,一次加工通孔可以满足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①确定进给量f 由于深度较小，采用手动进给。 ②选择钻头磨损标准及耐用度 钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。 钻头直径d=16mm、则T=60 min。 ③确定切削速度V、n 按Z525 暂取f=0.13mm/r Vc =12～25 m/min 取Vc =18 m/min ∴nc=18×1000/3.14×16=358.28 r/min 根据Z525立式钻床的主轴转速 n=272 r/min=4.53 r/s 则V=3.14×16×4.53/1000=0.228 m/s ④刮平两端基本时间 T=2(l+l)/ fn 式中l=1mm、取l=1mm，f=0.13 mm/r、n=4.53r/s T=2（1+1）/0.13×4.53=6.8s 取T=7s 6.8工序号11： 本工序为精车零件的上端面、两侧端面和下端面。直接切出零件的形状。以知工件材料为铝合金，选择硬质合金端面铣刀。铣刀直径：d=2mm,齿数Z=2mm，Kr=60°。且已知铣削宽度a=127。铣削深度a=1.0mm，选用机床X62卧式铣床。 ①、确定每齿进给量f 上下端面计算：根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.2～0.29mm/z。取f=0.4 ②、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min ③、确定切削速度Vc和每齿进给量f 根据资料所知：取f=0.40mm/z > 0.18mm/z、 Z=2、 d=80mm、a=26mm、a=1.0mm、T=180 min C=849、q=0.22、x=0.61、y=0.85、u=0.78、p=0、m=0.88、k=1.0 则由公式算得 Vc=5884.56 m/min nc=5884.56×1000/3.14×2=2785 r/min 根据X62卧式铣床的主轴转速 n=3000r/min=50r/s ∴V=3.14×40×50/1000=6.28 m/s 工作台每分钟进给量为f=0.40×2×60=48 mm/min 选f=12 mm/min 则实际的每齿进给量f=12/2×60=0.1mm/z ④、基本时间 d对称铣削 T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l=127mm、f=48 mm/min ∴T=127/48=2.57min=155s 走刀2次：T=155×2=310s 两侧面计算：①、确定每齿进给量f 根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.2～0.29mm/z。取f=0.4 ②、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min ③、确定切削速度Vc和每齿进给量f 根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 则由公式算得 Vc=6125.26 m/min nc=6125.26×1000/3.14×2=2845 r/min 根据X62卧式铣床的主轴转速 n=3000r/min=50r/s ∴V=3.14×40×50/1000=6.28 m/s 工作台每分钟进给量为f=0.40×2×60=48 mm/min 选f=12 mm/min 则实际的每齿进给量f=12/2×60=0.1 mm/z ④、基本时间（两端加工） d对称铣削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l=20mm、f=48 mm/min ∴T=2×133/48=5.1 min=301s 每端走刀2次：T=2×301=602s 心得体会 通过这次课程设计，我有了很大的收获学到了很多的东西，本次毕业设计是我们学完了大学的全部基础课，专业基础课后进行的这是我们即将离开学院走上工作岗位之前对所学各课进行的一次全面的、深入的、综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，是我们在走上工作岗位之前一次极好的学习机会，因此它在望没的四年大学生活中占有积极重要的地位。 就我个人而言，我通过本次毕业设计对自己在大学中所学的知识进行一次良好的回顾，并在此基础上有所提高，对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练，从而锻炼自己发现问题、思考问题解决问题的能力，并培养认真、严谨的专业精神，为以后参加国家的工业化建设打下一个良好的基础，为早日实现国家的大爷现代化贡献一份力量。 由于个人的能力有限，设计尚有诸多不足之处恳请老师大力支持，在次不胜感谢。 参考文献 [1] 张冶，洪雪. Unigraphics NX三维工程设计与渲染教程.北京：清华大学出版社，2004. [2] 曾向阳，谢国明. UG NX基础及应用教程（建模、装配、制图）. 北京：电子工业出版社， 2003. [3] 王红兵.UG NX数控编程实用教程.北京：清华大学出版社，2004. [4]宋晓华等.基于UG参数化的产品优化设计，CAD/CAM与制造业信息化，2003.4 [5] L.Qiang. A Distributive and Collaborative Concurrent Product Design System Through the. WWW/Internet. Advanced Manufacturing Technology(2001)17. [6]《机械制造技术课程设计指导》北京理工大学出版社，2009.8 致谢 毕业设计现已结束，我们设计组全体成员，在指导老师带领下，圆满完成了本次的毕业设计任务。通过此次设计我们学到了许多书本上没有的东西，对以前所学到的机械知识，也有了进一步的加深和巩固。在毕业设计这个系统的学习过程中所得到的知识、经验将使我们在走出校门后收益无穷。在设计过程中，我们借阅了大量的相关资料，并上网查询了许多三维软件教学视频，对其有了更深入的了解；对于仿真过程，认真再三，争取不出现较大误差；对于不懂的问题，通过向指导老师请教，小组成员讨论，最后也得到了满意的结果。 最后，向在百忙之中抽身来评阅我的毕业论文的各位专家、教授、老师致以最衷心的感谢！ - 25 -