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課程設(shè)計 油缸機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 摘 要 液壓油缸一般指液壓缸，液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復(fù)運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。液壓油缸主要應(yīng)用于機(jī)械中，是工程機(jī)械最主要部件，主要是為機(jī)械提供動力的重要核心元件。油缸是機(jī)器上加工的重要組成元件之一，它的制造工藝對加工的尺寸精度有顯著的影響。 本課題的目的是對油缸的機(jī)械制造工藝設(shè)計。在第一部分的制造工藝設(shè)計中，主要的工作是油缸的毛坯件的鑄造，加工工藝路線的設(shè)定，機(jī)件的工藝查閱和計算，編制主要的工藝文件。對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量。 關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位 目 錄 摘 要 II 目 錄 III 第1章 緒論 1 第2章 零件的分析 3 2.1零件的形狀 3 2.2零件的工藝分析 3 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 5 3.3 制定工藝路線 5 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 8 3.4.1 機(jī)床選用 8 3.4.2 選擇刀具 8 3.4.3 選擇量具 8 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 第4章 確定切削用量及基本時間 11 總 結(jié) 26 參考文獻(xiàn) 27 致 謝 28 27 第1章 緒論 1 引言 工藝綜合課程設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機(jī)械加工方法及設(shè)備、互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)及工藝裝備等，因而也是一門實踐性和綜合性很強(qiáng)的課程，必須通過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)才能使我們對該課程的基礎(chǔ)理論有更深刻的理解，也只有通過實踐才能培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的能力和獨立工作能力。因此，工藝綜合課程設(shè)計應(yīng)運而生，也成為機(jī)械類專業(yè)的一門重要實踐課程。 2 課程設(shè)計的目的 工藝綜合課程設(shè)計旨在繼承前期先修基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，讓我們完成一次機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和典型夾具設(shè)計的鍛煉，其目的如下。 （1） 在結(jié)束了機(jī)械制造基礎(chǔ)等前期課程的學(xué)習(xí)后，通過本次設(shè)計使我們所學(xué)到的知識得到鞏固和加深。培養(yǎng)我們?nèi)婢C合地應(yīng)用所學(xué)知識去分析和解決機(jī)械制造中的問題的能力。 （2） 通過設(shè)計提高我們的自學(xué)能力，使我們熟悉機(jī)械制造中的有關(guān)手冊、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計和夾具設(shè)計方面的資料，并學(xué)會結(jié)合生產(chǎn)實際正確使用這些資料。 （3） 通過設(shè)計使我們樹立正確的設(shè)計理念，懂得合理的設(shè)計應(yīng)該是技術(shù)上先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上合理的，并且在生產(chǎn)實踐中是可行的。 （4） 通過編寫設(shè)計說明書，提高我們的技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為我們將來撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行課程設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 油缸零件加工工藝設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。 第2章 零件的分析 2.1零件的形狀 題目給的零件是油缸零件，主要作用是起連接作用。液壓油缸一般指液壓缸，液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復(fù)運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場合而定，其他裝置則必不可少。 液壓油缸主要應(yīng)用于機(jī)械中，是工程機(jī)械最主要部件，主要是為機(jī)械提供動力的重要核心元件。 零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。 2.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT300，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 油缸零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.鏜中心孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.側(cè)面粗糙度值6.3、，法蘭面粗糙度值6.3。 油缸共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)．左端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，?85mm外圓，倒角鉆孔。這一部份有1.6的粗糙度要求，粗車、半精車、精車就可以達(dá)到精度要求。 (2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；?90mm外圓，粗糙度為1.6；Φ110的外圓并帶有倒角其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ65孔、Φ85孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 確定毛坯的制造形式 油缸的年產(chǎn)量為5000件，數(shù)量大，屬于大批量。 該油缸零件的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜以及大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定采用熔模鑄造方式生產(chǎn)，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，鑄造出肋板孔與圓柱孔。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。毛坯材料是HT300。 零件材料為HT300，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即 零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）這里先選擇?90mm外圓為粗基準(zhǔn)。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。本油缸零件 以加工好的?55mm、?50mm內(nèi)孔作為后續(xù)工序工序的精基準(zhǔn)。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，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。 3.3.1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 30 車 粗車?85mm外圓及右端面，留2mm加工余量 40 車 掉頭，粗車?90mm外圓及左端面，留2mm加工余量 50 車 半精車?85mm外圓及右端面，留1mm加工余量 60 車 車3X0.5退刀槽（右邊） 70 車 掉頭,半精車?90mm外圓及左端面，留1mm加工余量 80 車 精車?85mm外圓及右端面，并進(jìn)行倒角 90 車 掉頭，精車?90mm外圓及左端面，并進(jìn)行倒角 100 鏜 粗鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔 110 鏜 半精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔 120 鏜 精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔，并倒角 130 銑 粗銑尺寸為98的兩平面 140 鉆 鉆4個?9mm孔，鉆?13mm沉頭孔 150 鉆 鉆6-M8螺紋底孔，攻絲6-M8螺紋 160 鉆 鉆?5mm孔(徑向） 170 鉆 鉆?5mm孔(軸向） 180 鉆 鉆Z1/8螺紋底孔，攻絲Z1/8螺紋 190 鉆 鉆?5mm、?12孔(軸向） 200 鉗工 去毛刺 210 終檢 終檢入庫 3.3.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 30 車 粗車?85mm外圓及右端面，留2mm加工余量 40 車 掉頭，粗車?90mm外圓及左端面，留2mm加工余量 50 車 半精車?85mm外圓及右端面，留1mm加工余量 60 車 掉頭,半精車?90mm外圓及左端面，留1mm加工余量 70 車 精車?85mm外圓及右端面，并進(jìn)行倒角 80 車 掉頭，精車?90mm外圓及左端面，并進(jìn)行倒角 90 車 車3X0.5退刀槽（右邊） 100 鏜 粗鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔 110 鏜 半精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔 120 鏜 精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔，并倒角 130 銑 粗銑尺寸為98的兩平面 140 鉆 鉆4個?9mm孔，鉆?13mm沉頭孔 150 鉆 鉆6-M8螺紋底孔，攻絲6-M8螺紋 160 鉆 鉆?5mm孔(徑向） 170 鉆 鉆?5mm孔(軸向） 180 鉆 鉆Z1/8螺紋底孔，攻絲Z1/8螺紋 190 鉆 鉆?5mm、?12孔(軸向） 200 鉗工 去毛刺 210 終檢 終檢入庫 方案一工序比較集中，先進(jìn)行在車床上加工，先加工外輪廓各個外圓，然后再加工內(nèi)孔，方案二相對分散，內(nèi)孔和外輪廓交叉進(jìn)行，這樣影響加工效率，而且經(jīng)常更換刀具夾具，很容易產(chǎn)生加工誤差。 最終工藝路線方案： 10 鑄造 鑄造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 30 車 粗車?85mm外圓及右端面，留2mm加工余量 40 車 掉頭，粗車?90mm外圓及左端面，留2mm加工余量 50 車 半精車?85mm外圓及右端面，留1mm加工余量 60 車 掉頭,半精車?90mm外圓及左端面，留1mm加工余量 70 車 精車?85mm外圓及右端面，并進(jìn)行倒角 80 車 掉頭，精車?90mm外圓及左端面，并進(jìn)行倒角 90 車 車3X0.5退刀槽（右邊） 100 鏜 粗鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔 110 鏜 半精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔 120 鏜 精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔，并倒角 130 銑 粗銑尺寸為98的兩平面 140 鉆 鉆4個?9mm孔，鉆?13mm沉頭孔 150 鉆 鉆6-M8螺紋底孔，攻絲6-M8螺紋 160 鉆 鉆?5mm孔(徑向） 170 鉆 鉆?5mm孔(軸向） 180 鉆 鉆Z1/8螺紋底孔，攻絲Z1/8螺紋 190 鉆 鉆?5mm、?12孔(軸向） 200 鉗工 去毛刺 210 終檢 終檢入庫 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3.4.1 機(jī)床選用 ①.工序粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4.2-7。 ②.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 3.4.2 選擇刀具 ①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 3.4.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “油缸” 零件材料為HT300，查《機(jī)械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度HB為143～269，表2.2-23 灰口鑄鐵的物理性能，密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~650 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 650~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，油缸的年產(chǎn)量為5000件，數(shù)量大，屬于大批量。 確定為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。 表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級 鑄造方法 公差等級CT 灰口鑄鐵 砂型手工造型 11~13 砂型機(jī)器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低壓鑄造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。 3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8。 表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下 鑄件基本尺寸 加工余量等級 6 澆注時位置 >120~250 6.0 4.0 頂、側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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。 根據(jù)上述原是資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面（Φ85mm） 考慮其加工長度為69mm為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為Φ85mm。表面粗糙度值要求為Ra1.6只要求加工，此時直徑余量2Z=3mm已能滿足加工要求。 2.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2-14，其中鑄件重量為6Kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）＞180～315mm。 長度方向的余量查《工藝手冊》表2.2～2.5，其余量值規(guī)定為3..0～4.5mm，現(xiàn)取3.0mm。 3.4個?9mm孔，?13mm沉頭孔 采用實心鑄造。 4、6-M8螺紋底孔 采用實心鑄造。 第4章 確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。 4.1 工序30切削用量的及基本時間的確定 4.1.1 切削用量 粗車?85mm外圓及右端面，留2mm加工余量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.65），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故=3mm ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—65，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3565。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機(jī)床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.65，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為： =3，=，==，= 4.1.2 基本時間 確定基本時間。參考文獻(xiàn)[1]表2-24，車外圓基本時間為 T 式中，=40mm,～3), 90°，=2mm，=4mm,=0, f=0.65mm/r,n=0.77r/s, s 4.2 工序40 掉頭，粗車?90mm外圓及左端面，留2mm加工余量切削用量的及基本時間的確定 采用與工序30確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： 本工序為可采用與工序30相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 =3，=，==，= s 4.3 工序50 半精車?85mm外圓及右端面，留1mm加工余量切削用量及基本時間的確定 4.3.1 切削用量 本工序為半精車?85mm外圓及右端面，留1mm加工余量。已知條件與粗加工工序相同。 切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻(xiàn)[6]表1-3，車刀幾何形狀為，′= ⅰ. 確定背吃刀量 =1mm ⅱ. 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表1.6及參考文獻(xiàn)[2]表4.2-9中CA6140機(jī)床進(jìn)給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 ⅲ. 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查參考文獻(xiàn)[7]表1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為0.4mm，耐用度T=65min。 查參考文獻(xiàn)[6]表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工σb>1000MPs的合金鋼，，，切削速度=97m/min。 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)[7]表1.28得：，其余的修正系數(shù)均為1，故： V=97×0.81×1.15=90.4m/min =178r/min 查參考文獻(xiàn)[6]表4.2-8選擇CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速為： n=185r/min=3.08r/s 則實際切削速度v=1.56m/s 半精加工，機(jī)床功率也可不校驗。 最后確定的切削用量為： =1mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。 工序60 掉頭,半精車?90mm外圓及左端面，留1mm加工余量 采用與工序50確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： ,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。 確定半精車基本時間： =52s 工序70 精車?85mm外圓及右端面，并進(jìn)行倒角 1、加工條件 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得精車余量ap=1mm 1）、進(jìn)給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。 3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =158m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =97m/min 最后決定切削用量 式中，l=75mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量,則L=80mm,故 min 工序80 掉頭，精車?90mm外圓及左端面，并進(jìn)行倒角 1、加工條件：工件材料為HT300鋼。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量僅為1mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 依據(jù)，得精車余量ap=1mm 2）、進(jìn)給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。 查，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度，，，，=100m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力為=375N。 依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進(jìn)給力為 由于切削時的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用 3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.4~0.6），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，，，，，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算為 故 =224m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 式中，l=45mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=47mm,故 min 工序90 車3X0.5退刀槽 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-82得切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-74取 實際切削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知深度為0.5mm，l=0.5mm 機(jī)動時間==0.052min=3.12s 工序100 粗鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔切削用量 選刀具為YT65硬質(zhì)合金、主偏角°、直徑為12mm的圓形鏜刀。其耐用度T=60min。 ==0.25mm f=0.15mm/r v=×1.4=265.77mm/min =1837.3r/min 參考文獻(xiàn)[1]表5-56，根據(jù)CA6140車床的轉(zhuǎn)速表，選擇n=1400r/min=23.3r/s,則實際切削速度v=4.98m/s。 4.4.2 基本時間 確定的基本時間：=16s 工序120 精鏜?55mm、?50mm內(nèi)孔，并倒角 查參考文獻(xiàn)[23]表3.2-10，刀具選擇為YT15硬質(zhì)合金、主偏角kr=45°、直徑d=20mm的圓形鏜刀，其耐用度T=60min。選用CA6140型臥式車床。 1）確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表1.2-33，查取進(jìn)給量f=1.02mm/r。 2）確定背吃刀量ap 因單邊余量為1mm，查取進(jìn)給量f=0.15mm/r。。 3）確定切削速度v 根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表1.2-33，查取v=0.7m/s=42m/min，由公式： r/min 根據(jù)T68型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=200r/min。則實際切削速度： =45.8m/min 4）基本時間為： =2.18min=130s 輔助時間： =0.15×233.6=35.04s 其它時間： +=2×[0.02×（233.6+35.04）]=10.60s 工序130、粗銑尺寸為98的兩平面 1. 加工條件 工件材料：HT300,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸： 機(jī)床：X52K立式銑床； 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角： λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=4mm，三次走刀即可完成。 2）確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.18mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為： vc==m/min=118m/min f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。 工序140 鉆4個?9mm孔，鉆?13mm沉頭孔 本工序采用計算法。 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標(biāo)準(zhǔn)號 類型 直徑范圍（mm） 用途 GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 選用Z525搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為HT30000，表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=65，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。 表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 65 118 12 40～60 表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔） 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。 ②.確定切削速度 查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰口鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際切削速度 = = =11.8 ③.確定切削時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機(jī)動時間計算公式： T= （3-19） 其中 l= l=5 l=2～3 則： t= =9.13 工序150 鉆6-M8螺紋底孔，攻絲6-M8螺紋 (1) 鉆M8螺紋底孔φ6.7孔. a/加工條件：機(jī)床：Z525立時鉆床.. 刀具：麻花鉆 其中d=6.7mm, .b/計算切削用量：=6.7mm 由《機(jī)械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.13mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.998r/min . 按機(jī)床選?。? 實際機(jī)床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： . (2) 攻絲M8 a/加工條件：機(jī)床：Z525立時鉆床.. 刀具：機(jī)用絲錐 其中d=8mm, .b/計算切削用量：=1.3mm 由《機(jī)械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=1mm/r v=0.12m/s . 確定主軸轉(zhuǎn)速： n==286r/min . 按機(jī)床選?。? 實際機(jī)床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： ... 工序160 鉆?5mm孔(徑向） ⑴背刀吃量аp的選擇 粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定аp=2.5mm。 ⑵進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步得進(jìn)量f=0.1mm/r。 ⑶切削速度的計算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=1326r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=20.5m/min。 工序170 鉆Z1/8螺紋底孔，攻絲Z1/8螺紋 1.刀 具：專用刀具,55度管螺紋絲錐。 機(jī) 床：Z525立式鉆床。 加工要求：可以先用小于錐孔小端直徑的鉆頭鉆出底孔，再使用錐孔鉸刀進(jìn)行鉸孔，最后用55度管螺紋絲錐攻螺紋。 2.切削用量： 1)確定進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，進(jìn)給量取f =0.36mm/r 2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n =627r/min 3)確定切削速度 =15.65m/min 3.計算基本工時 =(12+4)/（5450.36）=0.082min 工序180 鉆?5mm、?12孔(軸向） 1）鉆?5mm ⑴背刀吃量аp的選擇 粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定аp=2.5mm。 ⑵進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步得進(jìn)量f=0.1mm/r。 ⑶切削速度的計算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=1326r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=20.5m/min。 2）鉆?12孔 機(jī)床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進(jìn)給量：取。 切削速度取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻(xiàn)，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 總 結(jié) 通過對油缸機(jī)加工藝的設(shè)計，我對以往所學(xué)的理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行了一次較為全面的訓(xùn)練，培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、獨立分析和解決問題的能力以及敢于創(chuàng)新的精神。 在設(shè)計的過程中通過對零件圖的研究和分析制定了一套合理的工藝，本工藝在理論上是可行的，并且對于圖紙上要求的粗糙度，位置度，尺寸精度等都可以較好的滿足。還具有較好的經(jīng)濟(jì)性。為了能更好的加工還對典型的工序進(jìn)行了專用夾具的設(shè)計，在夾具的設(shè)計過程中，結(jié)合實際情況在本次論文設(shè)計中，老師給了我很多指導(dǎo)和鼓舞，特別是老師身上的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)和耐心的教導(dǎo)，使我能完成本次的設(shè)計。 在設(shè)計與論文編寫過程中，由于學(xué)生水平有限，其中難免會有一些缺點和不足，懇請老師及同學(xué)批評并指正。 參考文獻(xiàn) [1] 王先逵，機(jī)械制造工藝學(xué)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1997.10 [2] 孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [3] 陳宏均，典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實例，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [4] 劉友才，機(jī)床夾具設(shè)計，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1991.5 [5] Boye WE.Jigs and Fixture.America.SME，1982 [6]哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué)主編.機(jī)械夾具設(shè)計.上海：上 ?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983 [7]東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編.機(jī)械夾具設(shè)計手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990 [8]機(jī)械工程手冊 電機(jī)工程手冊 編輯委員會.機(jī)械工程手冊 第9卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982 [10]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [11]艾 興，肖詩綱主編.切削用量手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [12] 吳孟紅主編.工裝通用件手冊.南昌：南昌飛機(jī)制造公司出版，1984 致 謝 短暫的課程設(shè)計馬上快要結(jié)束，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”。感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 最后再一次感謝所有在課程設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。