齒輪架加工工藝及鉆孔夾具設計（鉆φ8.5mm孔）,齒輪,加工,工藝,鉆孔,夾具,設計,mm,妹妹 中 北 大 學 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 鍛造出毛坯 工序號 10 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 工人等級 工步號 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 鍛造出毛坯 2 3 4 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 毛坯熱處理，時效處理 工序號 20 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 毛坯熱處理，時效處理 2 3 4 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 粗車右端面，粗車外圓Φ63，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量 工序號 30 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 粗車右端面，粗車外圓Φ63，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 2 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量 工序號 40 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 2 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 半精車右端面，半精車外圓Φ63，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ40，半精車各外圓臺階及圓弧圓角，車退刀槽 工序號 50 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 半精車右端面，半精車外圓Φ63，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ40，半精車各外圓臺階及圓弧圓角，車退刀槽 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 2 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 掉頭，半精車左端面 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 掉頭，半精車左端面 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 車內孔Φ30、車Φ32到規(guī)定尺寸精度 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 車床 CA6140 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 三爪卡盤 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 車內孔Φ30、車Φ32到規(guī)定尺寸精度 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 鉆孔Φ8.5 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 鉆床 Z525 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 專用夾具 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 鉆孔Φ8.5 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 鉆孔Φ8.5 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 鉆床 Z525 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 專用夾具 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 鉆孔Φ8.5 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圓車刀、 游標卡尺 1 三爪卡盤 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 插鍵槽 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 插床 B50100 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 專用夾具 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 插鍵槽 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 插刀 1 插刀 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 產品型號 零件名稱 零件號 齒輪架 齒輪架 工序名稱 加工齒輪 工序號 60 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 外圓面 材料 同時加工零件數 設備 牌號 硬度 名稱 型號 45 200HBS 1 滾齒機 Y31125 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數 每臺件數 代號 JIAJU01 專用夾具 JIAJU01 工步號 安裝及工步說明 走刀長度(毫米） 走刀次數 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 數量 名稱規(guī)格 1 滾齒機 19 1 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 滾齒刀、 游標卡尺 1 1 游標卡尺 3 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 附錄表1 中北大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 零件編號 零件名稱 齒輪架 工序號 工序名稱 工序內容 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 鍛造 鍛造出毛坯 鍛造車間 2 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 鍛造車間 3 粗車 粗車右端面，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量 車床 CA6140 三爪卡盤 D400 車刀 90度偏刀 游標卡尺 0-200量程 6 4 粗車 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量 車床 CA6140 三爪卡盤 D400 車刀 90度偏刀 游標卡尺 0-200量程 6 5 半精車 半精車右端面，半精車外圓Φ63，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ40，半精車各外圓臺階及圓弧圓角，車退刀槽 車床 CA6140 三爪卡盤 D400 車刀 90度偏刀 游標卡尺 0-200量程 6 6 半精車 掉頭，半精車左端面， 車床 CA6140 三爪卡盤 D400 車刀 90度偏刀 游標卡尺 0-200量程 6 班級： 學號： 學生姓名： 指導老師： 共 頁 第 1 頁 附錄表1 中北大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 零件編號 零件名稱 齒輪架 工序號 工序名稱 工序內容 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 7 鉆 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20 鉆床 Z525 專用夾具 Z001 鉆頭 麻花鉆D8.5 游標卡尺 0-200量程 8 半精車 車內孔Φ30、車Φ32到規(guī)定尺寸精度 車床 CA6140 三爪卡盤 D400 車刀 90度偏刀 游標卡尺 0-200量程 9 鉆孔 鉆孔Φ8.5 鉆床 Z525 專用夾具 Z001 鉆頭 麻花鉆D8.5 游標卡尺 0-200量程 10 插鍵槽 插鍵槽 插床 B50100插床 專用夾具 Z003 插刀 C50 游標卡尺 0-200量程 11 滾齒 加工齒輪 滾齒機 Y31125 專用夾具 Z002 滾齒刀 滾齒刀 游標卡尺 0-200 12 鉗 去毛刺，清洗 6 終檢 終檢入庫 8 班級： 學號： 學生姓名： 指導老師： 共 頁 第 1 頁 XX大學 課程設計論文 齒輪架加工工藝及鉆孔夾具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 摘 要 齒輪架零件加工工藝及鉆床夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 目 錄 摘 要 II 目 錄 III 第1章 序 言 5 第2章 零件的分析 6 2.1零件的形狀 6 2.2零件的工藝分析 6 第3章 工藝規(guī)程設計 7 3.1 確定毛坯的制造形式 7 3.2 基面的選擇 7 3.3 制定工藝路線 8 3.3.1 工藝路線方案一 8 3.3.2 工藝路線方案二 8 3.3.3 工藝方案的比較與分析 9 3.4 選擇加工設備和工藝裝備 9 3.4.1 機床選用 9 3.4.2 選擇刀具 10 3.4.3 選擇量具 10 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3.6確定切削用量及基本工時 12 第4章 鉆孔夾具設計 21 4．1研究原始質料 21 4．2定位基準的選擇 21 4.3切削力及夾緊力的計算 21 4.4誤差分析與計算 22 4.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 23 4.6夾具設計及操作的簡要說明 24 總 結 25 致 謝 26 參 考 文 獻 27 第1章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 齒輪架零件加工工藝及鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進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，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第2章 零件的分析 2.1零件的形狀 題目給的零件是齒輪架零件，主要作用是起連接作用。 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，結構比較簡單。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30，該材料為30，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。 齒輪架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.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。 齒輪架共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F分述如下： (1)．右端的加工表面： ? ? 這一組加工表面包括：左端面，Φ32外圓，Φ42外圓，Φ44外圓，Φ30內圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。 (2). 左端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；Φ32的外圓，粗糙度為1.6；鉆中心孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中，Φ30的孔或內圓直接在上做鏜工就行了。 第3章 工藝規(guī)程設計 本齒輪架來自注塑機，假設年產量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。 該零件材料為QT500-7，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據設計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結合生產實際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產綱領 N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年 3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為45，不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應制造形狀復雜的鑄件?？紤]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，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產量已達成批生產水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產效率，保證加工精度，減少生產成本上考慮，也是應該的。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 粗基準的選擇，對像齒輪架這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 3.3.1 工藝路線方案一 工序10 鍛造出毛坯。 工序20 毛坯熱處理，時效處理。 工序30 粗車右端面，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量。 工序40 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量。 工序50 半精車右端面，半精車外圓Φ63，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ40，半精車各外圓臺階及圓弧圓角，車退刀槽。 工序60 掉頭，半精車左端面。 工序70 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20。 工序32 車內孔Φ30、車Φ32到規(guī)定尺寸精度。 工序100 鉆孔Φ8.5 工序120 滾齒.加工齒數的齒輪 工序130 鉗去毛刺。 工序140 終檢入庫。 3.3.2 工藝路線方案二 工序10 鍛造出毛坯。 工序20 毛坯熱處理，時效處理。 工序30 粗車右端面，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量。 工序40 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量。 工序50 半精車右端面，半精車外圓Φ63，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ40，半精車各外圓臺階及圓弧圓角，車退刀槽。 工序60 掉頭，半精車左端面。 工序70 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20。 工序32 車內孔Φ30、車Φ32到規(guī)定尺寸精度。 工序100 鉆孔Φ8.5 工序120 滾齒.加工齒數的齒輪 工序130 鉗去毛刺。 工序140 終檢入庫。 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 工序10 鍛造出毛坯。 工序20 毛坯熱處理，時效處理。 工序30 粗車右端面，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量。 工序40 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量。 工序50 半精車右端面，半精車外圓Φ63，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ40，半精車各外圓臺階及圓弧圓角，車退刀槽。 工序60 掉頭，半精車左端面。 工序70 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20。 工序32 車內孔Φ30、車Φ32到規(guī)定尺寸精度。 工序100 鉆孔Φ8.5 工序120 滾齒.加工齒數的齒輪 工序130 鉗去毛刺。 工序140 終檢入庫。 3.4 選擇加工設備和工藝裝備 3.4.1 機床選用 ①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數不多，成批量生產，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《機械制造設計工工藝簡明手冊》表4.2-7。 ②.工序Ⅸ是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 ③.工序Ⅹ是磨零件左右外圓面,這兩個面的要求精度都比較高,從經濟角度看,采用萬能磨床。 3.4.2 選擇刀具 ①.在車床上加工的工序,一般選用硬質合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產率及經濟性,可選用可轉位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數。 ③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。 3.4.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產，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 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “齒輪架” 零件材料為45，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種的性能比較，球墨鑄鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，QT500-7密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機械加工車間的生產性質 生產類別 同類零件的年產量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產 5以下 10以下 100以下 小批生產 5~100 10~200 100~500 中批生產 100~300 200~500 500~5000 大批生產 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產 1000以上 5000以上 50000以上 根據所發(fā)的任務書上的數據，該零件的月工序數不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產。 根據生產綱領，選擇鑄造類型的主要特點要生產率高，適用于大批生產，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應用范圍，再根據表3.1-20 各種鑄造方法的經濟合理性，采用機器砂模造型鑄件。 表3-2 成批和大量生產鑄件的尺寸公差等級 鑄造方法 公差等級CT 球墨鑄鐵 砂型手工造型 11~13 砂型機器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低壓鑄造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據上表選擇金屬型公差等級為7級。 3-3 鑄件尺寸公差數值 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級的公差數值為1.8。 表3-4 鑄鐵件機械加工余量（JB2854-32）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、側面 底 面 鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 3.6確定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F根據《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。 3.6.1 工序Ⅳ 粗車右端面，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ40，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量 3.6.1.1確定粗車右端面的切削用量 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），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，可在一次走刀內完成，故 == （3-1） ②.確定進給量 根據《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， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。 根據表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據《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 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 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=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 （3-7） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= == （3-8） 3.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時 ①.確定切削深度 == ②.確定進給量 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.5可知，當粗鏜鑄件時，鏜刀直徑，，鏜刀伸出長度為時： =0.15～0.40 按CA6140機床的進給量（表4.2—9），選擇， =0.25 ③.確定切削速度 = （3-9） 式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 == （3-11） 按CA6140機床的轉速，選擇 =160=2.6 ④.計算基本工時 選鏜刀的主偏角=，則=，，，，，，，則： ==117 3.6.2 工序Ⅴ 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ32，粗車外圓Φ42，粗車外圓Φ44，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留1mm的半精車余量 本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可轉位車刀。 采用工序Ⅰ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： a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=56 3.6.3 工序Ⅵ 掉頭，粗車左端面，粗車外圓Φ63，注意各外圓留1mm的半精車余量 3.6.3.1確定半精車左端面的切削用量 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C602—1機床的中心高為200（表1.30），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，可在一次走刀內完成，故 == ②.確定進給量 根據《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， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。 根據表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據《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 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 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=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= == 3.6.3.2確定半精車內孔的切削用量 所選用的刀具為YG6X硬質合金圓形鏜刀，主偏角為K=30，直徑為16mm的圓形鏜刀，其耐用度為。 ①.確定切削深度 a ②.根據表1.5，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為，a≤，鏜刀伸出長度時，進給量為：。 ③ .確定切削速度 按表1.27的計算公式確定 V = （3-16） 式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 選擇C420-1機床轉速：n= n =1200=20 實際切削速度為： v = 2.08 ④.確定基本時間 確定半精鏜孔的基本時間50s 3.6.4 工序Ⅶ 掉頭，半精車左端面，半精車外圓Φ32，半精車外圓Φ42，半精車外圓Φ44，半精車各外圓臺階及圓弧圓角 本工序仍半精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序Ⅳ相同的可轉位車刀。 3.6.5 工序Ⅸ 鉆中心孔通孔，先鉆底孔Φ20 3.6.5.1 確定鉆孔Φ20的切削用量 鉆孔Φ20，本工序采用計算法。 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標準號 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 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 選用X303225搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為3000，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。 表3-6 標準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 >11.32～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數的推存值（根據GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度 （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.確定進給量 查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據表4.13中可知，進給量取f=0.60。 ②.確定切削速度 查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數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《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19） 其中 l= l=5 l=2～3 則： t= =9.13 3.6.5.2 確定鉆孔的切削用量 鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。 根據《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = 3.6.5.3 鉆螺紋底孔及攻螺紋 鉆螺紋底孔 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 攻螺紋 根據表4-32選取 所以 （293） 按機床選取 所以實際切削速度 所以切削時間（一個孔）： 第4章 鉆孔夾具設計 4．1研究原始質料 利用本夾具主要用來鉆圓周面上孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 4．2定位基準的選擇 由零件圖可知：在對孔進行加工前，平面進行了粗、精銑加工， 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和中心孔定位限制5個自由度。 4.3切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：臺式鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 取，， 查參考文獻可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 螺旋夾緊力： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4.4誤差分析與計算 該夾具以底面、中心孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。 由參考文獻[5]可得： ⑴ 定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 4.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖4.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結構參數如下表44： 表4.4 鉆套 d H D 公稱尺寸 允差 8.5 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 襯套選用固定襯套其結構如圖所示： 圖6.2 固定襯套 其結構參數如下表6.5： 表6.5 固定襯套 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。 4.6夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準，在定位環(huán)上實現完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 總 結 課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。 這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上海科學技術出版社，1932。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [5] 上海市金屬切削技術協會。金屬切削手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8] [周永強，高等學校課程設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。 [9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2542。 [11] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊［Ｍ］.上?？茖W技術出版社，1984。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。 [13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2540。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2530：4-17