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延邊大學(xué)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)課題：曲軸機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 生：
學(xué) 號(hào)：
專(zhuān) 業(yè)：
班 級(jí)：
指導(dǎo)教師：
任 務(wù) 書(shū)
機(jī)械工程 系 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)
學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào)
課程名稱(chēng)： 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目： 曲軸零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)條件：
為曲軸設(shè)計(jì)一套車(chē)外圓夾具，便于對(duì)工件鍵槽的加工。實(shí)現(xiàn)中批量生產(chǎn)。
設(shè)計(jì)要求：
1 產(chǎn)品零件圖（一張，CAD圖，打?。?
2 產(chǎn)品毛坯圖（鑄造毛坯）（一張，CAD圖打?。?
3 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片（該零件完整的工藝過(guò)程，手寫(xiě)或打?。?
4 機(jī)械加工工序卡片（所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的工序，一張，手寫(xiě)或打?。?
5 夾具設(shè)計(jì)（裝配圖一張，主要零件圖三張，全部為CAD圖）
6 工藝、夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（6000字以上，A4紙打印）
摘要
在進(jìn)行了一系列的課程學(xué)習(xí)之后我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計(jì)，目的是通過(guò)這次設(shè)計(jì)加深理解前面的知識(shí)，同時(shí)為我們以后的設(shè)計(jì)課程做一個(gè)鋪墊，本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容為一個(gè)曲軸，對(duì)他的設(shè)計(jì)主要有從鑄造生產(chǎn)到加工成型，整個(gè)過(guò)程：包括毛坯鑄造，刀具選擇，機(jī)床選擇
加工工序設(shè)計(jì)以及加工誤差的計(jì)算等一系列過(guò)程。起中有兩個(gè)最主要的過(guò)程：一是機(jī)床與刀具的計(jì)算和選擇，二是，工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)。
在進(jìn)行這兩部分是要分外的耐心，查找各種手冊(cè)和工具書(shū)來(lái)完成設(shè)計(jì)。最后要對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)。
關(guān)鍵詞： 曲軸；工藝規(guī)格設(shè)計(jì)；定位夾緊；夾具設(shè)計(jì)。
目錄
摘要 3
第一章 曲軸的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
1.1 零件的分析 5
1.1.1 零件的作用 5
1.1.2 零件的技術(shù)要求 6
1.2 零件的工藝分析 6
1.3確定生產(chǎn)類(lèi)型 7
第二章 毛坯的制造 7
2.1確定毛坯種類(lèi) 7
2.2確定鑄件加工余量及形狀 7
2.3繪制鑄件毛坯圖 8
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8
3.1選擇定位基準(zhǔn) 8
3.2制定工藝路線(xiàn) 9
第四章 機(jī)械加工工序的確定 10
4.1工序一 鑄造 10
4.2工序二 清砂 10
4.3工序三 熱處理 10
4.4工序四 銑 10
4.5工序五 粗車(chē) 11
4.6工序六 半精車(chē) 13
4.7工序七 粗車(chē) 14
4.8工序八 半精車(chē) 16
4.9工序九 精車(chē) 18
4.10工序十 銑鍵槽 19
4.11工序十一 鉗 20
4.12工序十二 檢驗(yàn) 20
4.13工序十三 入庫(kù) 21
第五章 機(jī)械加工時(shí)間的確定 21
5.1輔助時(shí)間ta的計(jì)算 21
5.2 其他時(shí)間的計(jì)算 21
5.3單件時(shí)間的計(jì)算 22
第六章 銑鍵槽專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 22
6.1問(wèn)題的提出 22
6.2定位基準(zhǔn)的選擇 22
6.3確定定位元件 22
6.4確定導(dǎo)向元件 23
6.5確定夾緊元件 23
6.6夾緊力的計(jì)算與校核 23
6.7定位誤差分析 23
6.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 23
參考文獻(xiàn) 24
第一章 曲軸的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是曲軸，曲軸的作用是將連桿傳來(lái)的力轉(zhuǎn)變成為繞其本身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的扭矩，并將此扭矩輸出給汽車(chē)或其他，同時(shí)曲軸還驅(qū)動(dòng)配器機(jī)構(gòu)以及其他個(gè)輔助裝置。
1.1.2 零件的技術(shù)要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差及精度等級(jí)/mm
表面粗糙度R/mm
左端Φ20圓柱面
Φ20
IT7
R=3.2
右端Φ20圓柱面
Φ20
IT8
R=1.6
右端Φ15圓柱面
Φ15
IT7
R=3.2
右端Φ12圓柱面
Φ12
IT9
R=6.3
鍵槽
Φ5
IT8
R=3.2
1.2 零件的工藝分析
分析零件圖得出，該殼體外圓面可進(jìn)行車(chē)削加工，凹槽可以用銑刀加工，考慮到安裝的統(tǒng)一性，為減少誤差可同時(shí)進(jìn)行車(chē)削加工。曲軸表面粗糙度要求不統(tǒng)一，且一些尺寸要求精度等級(jí)不同根據(jù)《機(jī)械制造手冊(cè)》制定以下方案：對(duì)于表面粗糙度為1.6，進(jìn)行精加工；對(duì)于表面粗糙度為3.2，進(jìn)行半精車(chē)加工；對(duì)于表面粗糙度為6.3，進(jìn)行粗加工。
加工表面
表面粗糙度R/mm
加工方案
備注
左端Φ20圓柱面
R=3.2
粗車(chē)—半精車(chē)
表1—6
右端Φ20圓柱面
R=1.6
粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)
表1—6
右端Φ15圓柱面
R=3.2
粗車(chē)—半精車(chē)
表1—6
右端Φ12圓柱面
R=6.3
粗車(chē)
表1—6
鍵槽
R=3.2
粗銑—半精銑
表1—8
對(duì)于鍵槽的加工，考慮其形位誤差要求高，且不易定位，因此必須采用專(zhuān)用夾具，并以形位基準(zhǔn)為基準(zhǔn)面裝夾，這樣可以保證加工工藝性。
1.3確定生產(chǎn)類(lèi)型
設(shè)此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件，查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第3頁(yè)表1-2，可確定該曲軸生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。
第二章 毛坯的制造
2.1確定毛坯種類(lèi)
零件材料為45號(hào)鋼?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬摸機(jī)械造型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第23頁(yè)表2-3,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。
2.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第24頁(yè)表2-4，選用加工余量為MA-H級(jí)，機(jī)械加工余量為3mm.并查表第24頁(yè)2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量：
由確定下的切削類(lèi)型主要為粗車(chē)、半精車(chē)和精車(chē)，由于半精車(chē)工序集中在曲軸（左端Ф20mm，右端Ф15mm和Ф12mm）。為減少切削時(shí)間，且考慮到所加工的材料為45號(hào)鋼，可以在以上處留取半精車(chē)加工余量，其它需要精車(chē)的部位不必留取加工余量，直接進(jìn)行粗車(chē)和精車(chē)。通過(guò)查表可以得出粗車(chē)的加工余量可取為5mm,半精車(chē)的加工余量可取為1mm。（表2-16，表2-17）
2.3繪制鑄件毛坯圖
圖 1 毛坯圖
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1選擇定位基準(zhǔn)
定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)及輔助基準(zhǔn)。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面做為定位基準(zhǔn)(粗基準(zhǔn))。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(zhǔn)(精基準(zhǔn))。為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準(zhǔn)，用以定位。
選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，既要考慮零件的整個(gè)加工工藝過(guò)程，又要考慮零件的特征、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及加工方法，根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，合理選定零件加工過(guò)程中的定位基準(zhǔn)。
通常在制定工藝規(guī)程時(shí)，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達(dá)到精度要求并把各個(gè)表面加工出來(lái)，即先選擇零件表面最終加工所用精基準(zhǔn)和中間工序所用的精基準(zhǔn)，然后再考慮選擇合適的最初工序的粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)面加工出來(lái)
(1)粗基準(zhǔn)的選擇：以零件外圓為主要的定位粗基準(zhǔn)。
(2)精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的外圓為主要的定位精基準(zhǔn)。
3.2制定工藝路線(xiàn)
機(jī)械加工工序：
1.遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。
2.遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)。
3.遵循“先主后次”原則。
4.遵循“先面后孔”原則，先加工圓柱面，在加工鍵槽。
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，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。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書(shū)》，選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)方案如下：
工
序
號(hào)
工 名
序 稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
1
下料
鑄造
2
清砂
清砂
3
熱處理
調(diào)質(zhì)250—285HBS
4
銑
用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，洗曲軸中心部分大圓弧φ84和小圓弧φ30，保證大小圓弧端面間距尺寸為57mm。銑R42的上，下面，保證厚度尺寸為10mm。銑曲軸左右端面。
5
粗車(chē)
夾右端頂左邊中心孔，車(chē)左端φ24mm長(zhǎng)度尺寸至20mm。車(chē)左端φ22mm長(zhǎng)度尺寸至16mm。
6
半精車(chē)
夾右端頂左邊中心孔，車(chē)左端φ20mm長(zhǎng)度尺寸至16mm，車(chē)槽2mm×φ18mm倒角C2。
7
粗車(chē)
夾左端頂左邊中心孔，車(chē)右端φ30mm長(zhǎng)度尺寸至80mm，車(chē)右端φ20mm長(zhǎng)度尺寸至78mm。車(chē)右端φ15mm長(zhǎng)度尺寸至48mm。車(chē)右端φ12mm長(zhǎng)度尺寸至23mm。
8
半精車(chē)
夾左端頂左邊中心孔，車(chē)右端φ20mm長(zhǎng)度尺寸至78mm。車(chē)右端φ15mm長(zhǎng)度尺寸至48mm。
9
精車(chē)
夾左端頂左邊中心孔，車(chē)右端φ20mm長(zhǎng)度尺寸至78mm。車(chē)槽2mm×φ16mm，車(chē)槽2mm×φ14mm，倒角C2。
10
銑鍵槽
銑鍵槽φ5mm×19mm至圖樣尺寸。
11
鉗
去毛刺，清洗
12
檢驗(yàn)
檢查各部尺寸
13
入庫(kù)
涂油入庫(kù)
第四章 機(jī)械加工工序的確定
4.1工序一 鑄造
4.2工序二 清砂
4.3工序三 熱處理
調(diào)質(zhì)250—285HBS，淬火835℃，保溫八小時(shí)，水中冷卻。取出鑄件后修行處理：去除飛邊毛刺。
4.4工序四 銑
用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，銑曲軸中部的上，下面，保證厚度尺寸為10mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45號(hào)鋼：
加工要求：專(zhuān)用夾具，用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，洗曲軸中部分上，下平面，厚度尺寸保證為10mm：
機(jī)床：由被加工件為45號(hào)鋼，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通銑床X6132進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇銑進(jìn)行加工時(shí)。
(2)銑削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算：
a)切削深度
因切削用量較小，故可以選擇ap=1.6mm,二次走刀即可完成所需尺寸。
b)每齒進(jìn)給量
由《切削手冊(cè)》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊(cè)》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量f=0.14mm/z
c)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（1.0~1.5）mm，查《切削手冊(cè)》表3.8,壽命T=180min
d)計(jì)算切削速度
按《切削手冊(cè)》表3.27中的公式：，也可以由表3.16查得=98mm/s，n=439r/min，vf =490mm/s，又根據(jù)XC6312銑床參數(shù)，選 n=475r/min，vf =600mm/s，則實(shí)際的切削速度為vc===119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為：，即==0.13mm/z
e)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削手冊(cè)》表3.24，Pcc=1.1KW,而機(jī)床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。
最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z
f)計(jì)算基本工時(shí)
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以L(fǎng)=98mm，故=98/119.3=0.82min=50s
4.5粗車(chē)
1．夾右端頂左邊中心孔，車(chē)左端φ24mm，長(zhǎng)度尺寸至20mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面24，保證總長(zhǎng)度為20.8mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1.3mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度 ：選取切削速度 =40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×20.8=612.444 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=2.5/1.3；選取次數(shù)為2；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：==×2=0.12min=7.3s
2．夾右端頂左邊中心孔，車(chē)左端φ22mm，長(zhǎng)度尺寸至16mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面22，保證總長(zhǎng)度為18.8mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=2mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×18.8=677.598 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=2.5/2；選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：==×1=0.046min=2.78s
4.6工序六 半精車(chē)
1．夾右端頂左邊中心孔，車(chē)左端φ20mm，長(zhǎng)度尺寸至16mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面22，保證總長(zhǎng)度為18.8mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=0.5mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/πd得： n=1000×40/3.14×20=636.942 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=0.5/0.5；選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：==×=0.005min=3s
2．車(chē)槽2mm×φ18mm倒角C2。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔；車(chē)槽2mm×φ18mm倒角C2
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇切斷刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1mm；
2）確定切削速度 ：選取切削速度=20m/min；
3）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/πd得： n=1000×20/3.14×2=3184.713 N/min；
4）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：==0.008min
4.7工序七 粗車(chē)
1.專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ30mm長(zhǎng)度尺寸至80mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾左端頂右邊中心孔； 粗車(chē)右端面30，保證總長(zhǎng)度為80mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=2mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：
由公式n=1000v/nd得n=1000×40/3.14×80=159.235 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=2.5/2；選取次數(shù)為1
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.053min=3.2S
2.專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ27.6mm長(zhǎng)度尺寸至78mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾左端頂右邊中心孔； 粗車(chē)右端面20.6，保證總長(zhǎng)度為78mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1.5mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×78=163.45 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=2.5/1.5；選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.31min=18.87S
3.專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ20.6mm長(zhǎng)度尺寸至48mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面20.6，保證總長(zhǎng)度為48mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1.5mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：
由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×48=365.393 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=2.5/1.5；選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.12min=7.3S
4.專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ15mm長(zhǎng)度尺寸至23mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面15，保證總長(zhǎng)度為23mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1.5mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度 ：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×23=553.863 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：由i=2.5/1.5；選取次數(shù)為5；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.07min=4.5S
4.8工序八 半精車(chē)
1.專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ25.6mm長(zhǎng)度尺寸至78mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面25.6，保證總長(zhǎng)度為78mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1.3mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×78=163.45 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.31min=18.6S
2.專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ16.3mm長(zhǎng)度尺寸至48mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面16.3，保證總長(zhǎng)度為48mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1.5mm；
2）確定進(jìn)給量fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×48=365.393 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.12min=7.2S
4.9工序九 精車(chē)
1. 專(zhuān)用夾具夾左端頂右邊中心孔，車(chē)右端φ20.5mm長(zhǎng)度尺寸至78mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾端頂左邊中心孔； 粗車(chē)左端面20.5，保證總長(zhǎng)度為78mm；
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=0.5mm；
2）確定進(jìn)給量 fz：選取進(jìn)給量f=0.7mm/r；
3）確定切削速度 ：選取切削速度=40m/min；
4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：
由公式n=1000v/nd得： n=1000×40/3.14×78=163.45 N/min；
5）走刀次數(shù)的選定：選取次數(shù)為1；
6）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：===0.31min=18.8S
2．車(chē)槽2mm×φ16mm。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔；車(chē)槽2mm×φ16mm倒角C2
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇切斷刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算
查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1mm；
2）確定切削速度：選取切削速度=20m/min；
3）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×20/3.14×16=398N/min；
4）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：==0.008min=1S
2.車(chē)槽2mm×φ14mm，倒角C2
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，夾右端頂左邊中心孔；車(chē)槽2mm×φ14mm倒角C2
機(jī)床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，可采用普通車(chē)床CA6140進(jìn)行加工。
刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇切斷刀進(jìn)行加工時(shí)。
(2) 切削用量的選擇及有關(guān)計(jì)算查《機(jī)械制造手冊(cè)》表5-22：
1）確定背吃刀量ap ：選取背吃刀量=1mm；
2）確定切削速度：選取切削速度=20m/min；
3）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式n=1000v/nd得： n=1000×20/3.14×14=454.95 N/min；
4）計(jì)算基本工時(shí)切削時(shí)間為：==0.008min=0.527S
4.10工序十 銑鍵槽
1.銑鍵槽φ5mm×19mm至圖樣尺寸。
（1）加工條件的確定
工件材料：由給定材料為45鋼；
加工要求：專(zhuān)用夾具，高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí)K8）加工余量8 用乳化液冷卻
機(jī)床：X6132A
1) 選擇刀具：由加工尺寸公差0-0.03 。所以銑刀精度為精密級(jí)K8
銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°
ao=12°an=6°Z=16
2) 選擇切削量
由于槽的深度為3mm, 故一次走完，ae=3mm ap=3mm
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z
3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中
4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式
Vc=(Cv×do×qv)/(Tm×ap×Xv×fz×yv×ae×uv×Zpv)·Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=Km×Ksv×KTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cv×do×qv)/(Tm×ap×Xv×fz×yv×ae×uv×Zpv)·Kv =82.86m/min
n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min
根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選nc=375r/min
實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min
選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選選Vf=110mm/min
fzc=110/375×16=0.018mm/z
5) 機(jī)床功率：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28 公式
圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94
由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28
Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N
M=FCdo/2×103=15.9N?M
Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，功率足夠。
6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(l-d+h+l1)/Vf=14+3+2/110=0.172（min）=10.3s L1+△=14mm
4.11工序十一 鉗
去毛刺，清洗
4.12工序十二 檢驗(yàn)
檢查各部尺寸
4.13工序十三 入庫(kù)
涂油入庫(kù)
第五章 機(jī)械加工時(shí)間的確定
5.1輔助時(shí)間ta的計(jì)算
根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：
工序四的輔助時(shí)間為：ta=0.15x50s=7.5s;
工序五的輔助時(shí)間為：ta=0.15x10.8s=1.62s;
工序六的輔助時(shí)間為：ta=0.15x3.5s=0.525s;
工序七的輔助時(shí)間為：ta=0.15x33.78s=5.08s;
工序八的輔助時(shí)間為：ta=0.15x25.8s=3.87s;
工序九的輔助時(shí)間為：ta=0.15x2.85s=0.42s;
工序十的輔助時(shí)間為：ta=0.15x10.3s=1.54s;
5.2 其他時(shí)間的計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%~7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%~4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：
工序四的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(50s+7.5s)=3.45s;
工序五的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(10.8s+1.62s)=0.745s;
工序六的其他輔助時(shí)間為：tb+tx =6%x(3.5s+0.525s)=0.24s;
工序七的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(33.78s+5.08s)=2.33s;
工序八的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(25.8s+3.78s)=5.85s;
工序九的其他時(shí)間為：ttb+tx =6%x(2.85s+0.42s)=0.19s;
工序十的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(10.3s+1.45s)=0.705s;
5.3單件時(shí)間的計(jì)算
這里的各工序的單件時(shí)間分別為：
工序四的單件時(shí)間為：50s+7.5s+3.45s=60.95s;
工序五的單件時(shí)間為：10.8s+0.62s+1.745s=13.16s;
工序六的單件時(shí)間為：3.5s+0.525s+0.24s=4.26s;
工序七的單件時(shí)間為：33.78s+2.33s+5.08s=41.2s;
工序八的單件時(shí)間為：25.8s+3.78s+5.85s=35.43s;
工序九的單件時(shí)間為：2.85s+0.42s+0.19s=3.46s;
工序十的單件時(shí)間為：10.3s+1.45s+0.705=12.45s;
第六章 銑鍵槽專(zhuān)用夾具設(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。
6.1問(wèn)題的提出
本夾具主要用于車(chē)圓面，屬于工序5，表面粗糙度Ra3.2，設(shè)計(jì)夾具時(shí)這要考慮在內(nèi)。加工要求：專(zhuān)用夾具，加工余量8 用乳化液冷卻
6.2定位基準(zhǔn)的選擇
以Φ20軸線(xiàn)作為定位基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的零件分別為：v型塊，擋板。
6.3確定定位元件
在車(chē)外圓時(shí)，另外為防止工件在車(chē)外圓時(shí)的松動(dòng)及防止曲軸受壓變形，可用可調(diào)支撐對(duì)圓柱面支撐。
6.5確定夾緊元件
用v型塊和定位銷(xiāo)對(duì)工件進(jìn)行夾緊和定位，配合擋板的定位來(lái)限制工件的五個(gè)自由度，達(dá)到要求，加工可行。
6.6定位誤差分析
定位誤差主要由v型塊產(chǎn)生，定位誤差為軸的公差除以v型塊二分之一正弦值得一半。
6.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所示，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊，但是本工序要求夾緊力不是很大，就采取手動(dòng)夾緊。在手動(dòng)夾緊時(shí)，一定要保證夾緊的可靠性，保證足夠的夾緊力，這樣才能保證加工的精度和人身安全。
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