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北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 《機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 報(bào)告題目： 調(diào)速杠桿（135調(diào)速器） 作者所在系部： 機(jī)械工程系 作者所在專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 作者所在班級(jí)： 作 者 姓 名 ： 指導(dǎo)教師姓名： 完 成 時(shí) 間 ： 摘 要 在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱(chēng)之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車(chē)及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞 工序，工藝，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 目錄 一、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)…………………………………………………3 二、 零件的分析………………………………………………………4 （一）、零件的作用…………………………………………………4 （二）、零件的工藝分析……………………………………………4 （三）、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………4 1、確定毛皮的制造形式………………………………………4 2、基面選擇……………………………………………………4 3、確定工藝路線(xiàn)………………………………………………4 （四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………5 （五）、確定切削用量和基本工時(shí)…………………………………5 Ⅰ工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面?！? Ⅱ工序3：工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm孔的倒角為1.545,其余為0.545?！? Ⅲ工序4：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm………………………………………………………8 Ⅳ工序5：銑寬20mm、深9mm的槽………………………9 Ⅴ工序6：銑小臺(tái)面……………………………………………11 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“調(diào)速杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)：4000件） 完成時(shí)間 2010-12-29 指導(dǎo)教師 付宏鴿 職稱(chēng) 講師 學(xué)生姓名 武文龍 班 級(jí) 08111 總體設(shè)計(jì)要求和技術(shù)要點(diǎn) 1. 對(duì)給定零件進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，并編制相應(yīng)的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 技術(shù)要點(diǎn)：分析零件、選擇定位基準(zhǔn)、制訂加工順序、劃分加工階段、計(jì)算工序尺寸、制訂切削參數(shù)、制訂工時(shí)定額等，并對(duì)制訂的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，提供分析報(bào)告。 2. 夾具的設(shè)計(jì) 技術(shù)要點(diǎn)： 熟悉工序技術(shù)要求，熟悉并準(zhǔn)備所有設(shè)計(jì)資料； 制訂合理的定位方案，并設(shè)計(jì)定位元件結(jié)構(gòu)； 制訂合理的夾緊方案，并設(shè)計(jì)夾緊結(jié)構(gòu)； 制訂導(dǎo)向、對(duì)刀方案，并選擇導(dǎo)向、對(duì)刀元件； 制訂分度方案，并設(shè)計(jì)分度機(jī)構(gòu)； 制訂夾具整體布局方案，設(shè)計(jì)夾具體； 標(biāo)注合理的技術(shù)要求，并分析精度是否滿(mǎn)足要求； 對(duì)夾具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 工作內(nèi)容及時(shí)間進(jìn)度安排 第一周：熟悉零件，繪制毛坯圖并制訂機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片； 第二周：設(shè)計(jì)并繪制夾具裝配圖及零件圖； 第三周：書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。 答辯時(shí)間：12.30日下午3：00——12.31上午8：00～18：00 課程設(shè)計(jì)成果 1. 產(chǎn)品零件圖 1張 2. 產(chǎn)品毛坯圖 1張 3. 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1份 4. 夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1份 5. 夾具設(shè)計(jì)零件圖 1-2張 6. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 一、 零件的分析 （一） 零件的作用 零件給定的是調(diào)速杠桿，屬于杠桿類(lèi)的零件，是機(jī)床傳動(dòng)上的一個(gè)零件，該零件的作用是 （二） 零件的工藝分析 調(diào)速杠桿共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 1、 以mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個(gè)mm的孔及其倒角，兩個(gè)mm平行于mm的孔及其倒角，mm平行于mm的孔及其倒角。其中主要加工表面為mm的孔。 2、 以工件的上下表面為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個(gè)mm的孔。 由以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工一組表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保證他的精度。 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）、確定毛皮的制造形式 零件材料為30鋼，尺寸較小，形狀簡(jiǎn)單，表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)要求，故選用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 （二）、基面的選則 （1）、粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于一般的對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝卡對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V型塊支承的外輪廓主要定位，以消除x、y方向的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自由度，再用一面定位，限制z方向移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到完全定位，就可以加工的孔了。 （2）、精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用的孔作為精基準(zhǔn)。 （三）、確定工藝路線(xiàn) 1、工藝路線(xiàn)方案一： 工序1：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序2：車(chē)mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm 工序3：銑孔mm、mm、mm的下端面 工序4：銑孔mm、mm、mm的上端面 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺(tái)面 工序7：檢查 2、工藝路線(xiàn)方案二： 工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面 工序2：銑孔mm、mm、mm的上端面 工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序4：車(chē)mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺(tái)面 工序7：檢查 3、工藝路線(xiàn)的比較與分析 第二條工藝路線(xiàn)不同于第一條是將車(chē)孔“銑孔mm、mm、mm的下端面；銑孔mm、mm、mm的上端面”兩條工序提到最前面，其它的依次后推。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)提高生產(chǎn)效率，而且對(duì)于零件的尺寸精度和位置精度都有很大程度的幫助。 以mm的外圓輪廓為精基準(zhǔn)，先銑上端面。再鉆孔，從而保證了mm孔中心線(xiàn)的尺寸與上端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線(xiàn)而先加工孔， 再加工上下表面，使毛坯的端面與軸的軸線(xiàn)是否垂直決定了鉆出來(lái)的孔的軸線(xiàn)與軸的軸線(xiàn)是否重合這個(gè)問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線(xiàn)并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理想。所以我決定以第二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。 工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面 工序2：銑孔mm、mm、mm的上端面 工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序4：車(chē)mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺(tái)面 工序7：檢查 （四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 調(diào)速杠桿的材料為30鋼，毛坯的重量為0.25kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)原始資料機(jī)加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如： 1.mm的端面考慮2mm，粗加工1.9mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm。同理上下表面的加工余量都是2mm。 2. 孔mm、mm的斷面考慮2mm，表面粗糙度要求為12.5，只用一次粗車(chē)就可滿(mǎn)足要求。 3.鉆mm時(shí)，考慮到孔內(nèi)表面粗糙度要求為3.2，可用一次粗加工和一次鉸孔獲得。適用的鉆頭鉆孔，并用鉸刀修正。 4.鏜mm的孔時(shí)，內(nèi)表面要求為2.5，故直接采用半精鏜獲得。 5.鉆mm、mm孔時(shí)，內(nèi)表面粗糙度要求為6.3，因此只用一次鉆孔加工就可滿(mǎn)足。分別使用與的鉆頭鉆孔。 （五）、確定切削用量和基本工時(shí) Ⅰ工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面。 1、工件材料：30鋼，熔模鑄造 加工要求：粗銑孔mm、mm、mm的上下端面，使粗糙度達(dá)到12.5。 機(jī)床：XA5032 刀具：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀 (1)根據(jù)表3.1，銑削深度mm時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計(jì)量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=2mm （2）決定每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱(chēng)銑刀可以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)， =0.09~0.18mm/z 采用對(duì)稱(chēng)端銑，故取 =0.1mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min（表3.8） （4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表3.15，當(dāng)mm，z=5，mm，mm/z時(shí)，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/min 根據(jù)XA5032型立銑床說(shuō)明書(shū)（表3.30）選擇 r/min，mm/min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 m/min=188.4m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.23，當(dāng)Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說(shuō)明書(shū)（表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計(jì)算基本工時(shí) 式中，。l=106.5。根據(jù)表3.26，對(duì)稱(chēng)安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=141.5mm，故 =12.425min Ⅱ工序3：工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm孔的倒角為1.545,其余為0.545。選用機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車(chē)床C365L。 鉆孔mm f=0.27mm/r （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.7） v=15m/min （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類(lèi)加工性考慮） （r/min） 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-2） 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 用鉸刀修正，保證內(nèi)表面粗糙度。 鉸刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手動(dòng)修正，是內(nèi)表面粗糙度達(dá)到3.2。 鉆孔mm2 f=0.2mm/r （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.7） v=16m/min （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類(lèi)加工性考慮） （r/min） 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-2） 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 鉆孔mm f=0.16mm/r （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.7） v=18m/min （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類(lèi)加工性考慮） （r/min） 按機(jī)床選取r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-2） 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s Ⅲ工序4：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm 刀具：YT5硬質(zhì)合金銑刀，主偏角、直徑為10mm 機(jī)床：C620-1立式銑床 （1）切削深度 =0.25mm （2）確定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.5，當(dāng)粗鏜鋼料、鏜刀直徑為10mm、mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為50mm時(shí) f=0.08mm/r 按C620-1機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇 f=0.08mm/r （3）確定切削速度v 按表1.27的計(jì)算公式確定 式中，m=0.2，，，T=60min，09，則 m/min=18m/min r/min=458r/min 按C620-1機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇 n=460r/min （4）切削時(shí)間 選鏜刀的主偏角為，則，，，，，n=7.68r/s，i=1。 Ⅳ工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 刀具：高速鋼立銑刀 機(jī)床：X62型臥式銑床 （1）確定切削用量 所選刀具為高速鋼立銑刀。銑刀直徑d=20mm，齒數(shù)z=6。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼材料的在小于500MPa范圍內(nèi)，故選前角，后角（周齒），（端齒）。 已知銑削寬度mm，銑削深度mm。機(jī)床選用X62型臥式銑床。 （2）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表3.3，X62臥式銑床的功率為7.5kW（表4.2-38），工藝系統(tǒng)剛性為下等，粗齒銑刀加工鋼料，查的每齒進(jìn)給量f=0.1~0.15mm/z?，F(xiàn)取f=0.12mm/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表3.7《切削手冊(cè)》，用高速鋼立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5；銑刀直徑d=20mm，耐用度T=60min。 （4）確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，根據(jù)表3.27《切削手冊(cè)》中公式計(jì)算： 式中=21.5，=0.45，，，，，，T=60min，mm，mm/z，mm，z=6，d=20mm，。 m/min r/min 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表4.2-39），選擇 n=150r/min 實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（4.2-40），選擇 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.28《切削手冊(cè)》的計(jì)算公式，銑削時(shí)功率（單位kW）為 N 式中，，，，，，，，，z=6，d=20mm，n=150r/min，k=0.63 N kW X62銑床主動(dòng)點(diǎn)擊的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 ，，n=150r/min， （6）基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-7，立銑刀銑槽的基本時(shí)間為 式中，，，，d=20mm，，i=9。 Ⅴ工序6：銑小臺(tái)面 機(jī)床：XA5032 刀具：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀 (1)根據(jù)表3.1，銑削深度mm時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計(jì)量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=2mm （2）決定每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱(chēng)銑刀可以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)， =0.09~0.18mm/z 采用對(duì)稱(chēng)端銑，故取 =0.1mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min（表3.8） （4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表3.15，當(dāng)mm，z=5，mm，mm/z時(shí)，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/min 根據(jù)XA5032型立銑床說(shuō)明書(shū)（表3.30）選擇 r/min，mm/min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 m/min=188.4m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.23，當(dāng)Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說(shuō)明書(shū)（表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計(jì)算基本工時(shí) 式中，。l=18。根據(jù)表3.26，對(duì)稱(chēng)安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=25mm，故 min 參考文獻(xiàn) [1] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [5] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。 [13] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。 [15] 艾興 肖詩(shī)綱主編.《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及設(shè)計(jì)成績(jī) 評(píng) 語(yǔ) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 日期： 年 月 日