可轉位復合鉆刀工藝設計畢業(yè)設計

1、太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 畢業(yè)設計任務書畢業(yè)設計任務書 設計（論文）題目： 可轉位復合鉆刀工藝設計可轉位復合鉆刀工藝設計 系部： 機械工程系機械工程系 專業(yè)：機械設計制造及其自動化機械設計制造及其自動化 學 生 ： 學 生 ： 09201 指導教師（含職稱）： 1設計（論文）的目的、意義 工藝是機械產(chǎn)品設計、制造過程中的重要組成部分。工藝設計的好壞直接影響 產(chǎn)品的最終制造質量和整個生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化狀況。通過該畢業(yè)設計，掌握較復雜零 件的機械加工工藝規(guī)程的制定以及夾具的設計。特別是學習如何分析、解決實際問 題，接受實際的工程訓練。 2設計（論文）的基本要求和內容 刀具裝配圖 1 張 刀片零件圖 1 張

2、 刀體零件圖 1 張 螺釘零件圖 1 張 說明書 1 份 說明書主要內容：工藝過程概述及其重要性；刀體加工工藝規(guī)程的制定，包括 工藝路線設計、工序設計（工藝余量計算、尺寸鏈的計算等） 、編制工藝規(guī)程文件; 夾具設計（設計、計算、繪圖） 。 3主要參考文獻 1 趙如福. 金屬機械加工工藝人員手冊 . 第 4 版. 上海：上海科學技術出版 社，2006. 2艾興，肖詩綱. 切削用量簡明手冊. 第 3 版. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. 3吳佳常. 機械制造工藝學. 北京： 中國標準出版社，1991. 4王啟平. 機械制造工藝學. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995. 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計

3、i 5王啟平. 機床夾具設計. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005. 6龔定安，蔡建國. 機床夾具設計原理. 西安：陜西科學技術出版社，1981. 4進度安排 3 月 17 號4 月 10 號：學習機械加工工藝課程 4 月 11 號4 月 30 號：對刀體結構進行分析，擬定合理的工藝路線 5 月 01 號5 月 25 號：選擇加工方法及工藝參數(shù)，編制工藝卡片和專用夾具 的設計 5 月 26 號6 月 01 號：整理論文，譯文等 6 月 02 號6 月 10 號：編輯、打印論文，交稿，準備答辯 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 ii 可轉位復合鉆刀設計及工藝編制可轉位復合鉆刀設計及工藝編制 摘要摘要：

4、本論文以新型可轉位復合鉆為例，分別進行工藝方案分析，機床的選擇，最 終形成可以指導生產(chǎn)的工藝文件（設計、計算、繪圖） 。在整個工藝過程的設計過程 中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選用定 位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準、剛性好，合理選用刀具和切削用量， 使得零件的加工在保證零件精度的情況下，盡可能達到加工效率最高、刀具消耗最 低的目的。最終形成完整的工藝文件，并能指導實際生產(chǎn)。 關鍵詞：關鍵詞： 可轉位 復合鉆 加工工藝 indexable composite drilling tool design and process planning abstr

5、act：the new indexing composite drilling as an example, respectively, process analysis, machine tool selection, the final formation can process documents to guide the production (design, calculation, drawing). in the design process of the whole process, through the analysis, to determine the best tec

6、hnology solutions, so that the lowest manufacturing cost of parts, the clamping means reasonable, make processing of parts is convenient, accurate positioning, good rigidity, reasonable selection of cutting tools and cutting parameters, so that the processing of the parts in the guarantee that the p

7、arts precision, as much as possible to achieve the highest machining efficiency, tool consumption minimum objective. eventually forming process documents complete, and can guide the practical production. keyword：indexable composite drilling tool design of clamping device 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 iii 目 錄 1 1 前言前言

8、.1 1 1.1 機械制造工藝的作用和發(fā)展方向 .1 1.2 機械制造工藝過程及機械制造工藝系統(tǒng) .2 1.3 本課題的意義.3 2 2 工藝方案分析工藝方案分析 .2 2 2.1 零件圖 .2 2.2 零件圖分析 .2 2.3 確定加工方法 .2 2.4 確定加工方案 .2 2.2. 機電一體化裝置的組成機電一體化裝置的組成 .6 6 2.1 概述.6 2.2 液壓系統(tǒng).9 2.2.1 液壓系統(tǒng)工作原理.9 2.2.2 液壓系統(tǒng)的組成.10 2.2.3 液壓傳動的優(yōu)缺點.10 2.2.4 齒輪泵.11 2.2.5 液壓缸.13 2.2.6 液壓控制閥 .14 2.3 接近開關.19 2.4

9、接觸器.21 2.4.1 交流接觸器 .21 2.4.2 直流接觸器.22 3 3 速度檢測裝置速度檢測裝置.2424 3.1 概述.24 3.2at89s52 單片機.25 3.2.1 at89s52 引腳功能.25 3.2.2 指令系統(tǒng).28 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 iv 3.3 數(shù)碼管.29 3.3.1 數(shù)碼管分類.30 3.3.2 數(shù)碼管驅動方式 .30 4 4 方案選定及其設計過程方案選定及其設計過程 .3232 4.1 概述.32 4.2 液壓速度換接回路設計過程.33 4.3 速度測量裝置.39 參考文獻參考文獻 .4242 致謝致謝 .4343 附錄一附錄一 液壓缸速度檢測程序液

10、壓缸速度檢測程序 .4444 附錄二附錄二 速度換接回路的速度換接回路的 plcplc 程序程序 .4747 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 0 1 1 前言前言 在國民經(jīng)濟的各個領域，各個行業(yè)中廣泛使用著大量的機床、機器、儀器及工 具等，這些工藝裝備都是由機械制造工業(yè)提供的。機械制造工藝的主要任務就是圍 繞各種工程材料的加工要求，研究其加工工藝并設計和制造各種工藝裝備，機械制 造工藝是國民經(jīng)濟各部門的裝備部，它不僅為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提供了現(xiàn)代化的設備， 同時也是計算機、通信等新興產(chǎn)業(yè)的基礎。 1.11.1 機械制造工藝的作用和發(fā)展方向機械制造工藝的作用和發(fā)展方向 機械制造業(yè)的興衰直接影響和制約了工業(yè)、農(nóng)

11、業(yè)、交通、航天、信心和國防各 部門的生產(chǎn)技術和整體水平，進而影響著一個國家的綜合生產(chǎn)實力。2001 年中國工 程院組織了 25 名院士和 40 多位專家對中國制造業(yè)的現(xiàn)狀、作用、地位、及發(fā)展趨 勢和對策進行了調查研究，寫出了新世界如何提高和發(fā)展我國制造業(yè)的研究報告 ， 其中指出：處于工業(yè)中心的制造業(yè)，特別是裝備制造業(yè)，是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基 礎，是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設的發(fā)電機和動力源，是在國際競爭中爭取勝的法寶，是 技術進步的主要舞臺，是提高人均收入的財源、國防安全的保證，是發(fā)展現(xiàn)代化文 明的物質基礎。 當代的機械制造業(yè)正沿著三個主要的方向發(fā)展： 加工技術向高度信息化、自動化、智能化方向發(fā)展，信

12、息技術、智能制造技 術、數(shù)控技術、柔性制造技術、計算機集成制造技術以及敏捷制造等先進制造技術 都在改造傳統(tǒng)制造業(yè)并迅速向前發(fā)展。 加工技術向高精度發(fā)展，出現(xiàn)高精度發(fā)展，出現(xiàn)超精密工程以及納米測量等 納米技術。 機械加工的工藝方法進一步完善與開拓，傳統(tǒng)的切削與磨削技術仍在不斷地 發(fā)展，各種特種加工方法也在不斷開拓新的工藝可能性與新的技術，如快速成形、 激光加工、電加工和射流加工等。同時，機械制造中的計量與測試技術、機械產(chǎn)品 的裝備技術、工況監(jiān)測與故障診斷技術、機械設備性能試驗技術、機械產(chǎn)品的可靠 性保證與質量控制技術、仿生制造技術、微型制造設備技術、網(wǎng)絡制造技術、人工 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 1

13、智能在機械制造中的應用以及考慮到環(huán)境保護的綠色制造技術等均有重大的進展。 1.21.2 可轉位硬質合金刀具的優(yōu)缺點可轉位硬質合金刀具的優(yōu)缺點 優(yōu)點： 刀片轉位后，切削刃在刀體上的空間位置不變，并具有和轉位前相同的幾何參 數(shù)。 有利于根據(jù)加工對象選用各種材料的刀片，而刀體不變。 刀片用壞了可快速更換，刀體可重復使用，節(jié)省了換刀、對刀等所需的輔助時 間，既節(jié)省成本又提高了效率。 缺點： 經(jīng)刀片搭接而形成的切削刃加工后的表面粗糙度較大。 小尺寸規(guī)格無法實現(xiàn)，因為刀片需要一定的裝夾空間。 復雜形狀的加工面加工成本高，因為需要特制非標刀片。 對加工和使用刀具的設備要求高。 1.31.3 可轉位刀具特點和

14、發(fā)展方向可轉位刀具特點和發(fā)展方向 可轉位刀具是現(xiàn)代金屬切削工具中具有時代特征的一種先進刀具。 隨著機械加工技術的發(fā)展，生產(chǎn)過程進入數(shù)控化、自動化，加工效率不斷提高， 加工對象日趨復雜，這就要求切削刀具具有高可靠性、高精度、高壽命，以及良好 的斷屑性、可快換性與之相適應。為滿足這些新的高要求，刀具領域產(chǎn)生了一系列 的變革， “切削刀片可轉位化”便是刀具結構中有代表性的一次變革。多年來國內外 生產(chǎn)實踐表明，可轉位刀具的開發(fā)與應用，不僅改變了機加工車間的面貌，提高了 企業(yè)技術經(jīng)濟效益，而且推動了機械加工技術的發(fā)展10。 可轉位刀具與焊接刀具相比有以下特點： 1刀片成為獨立的功能元件，其切削性能得到了

15、擴展和提高。 2機械夾固式避免了焊接工藝的影響和限制，更利于根據(jù)加工對象選用各種材 料刀片，并充分地發(fā)揮其切削性能，從而提高了切削效率。 3切削刃空間位置相對刀體固定不變，節(jié)省了換刀、對刀等所需的輔助時間， 提高了機床利用率。 為了與金屬切削加工的發(fā)展相適應，對可轉位刀具提出來新的更高的要求： 1刀具必須適應高速加工的要求，即刀具夾持機構、重量配置、刀片材質和刀 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 2 具精度等必須適應高速切削的需要。 2刀具應具有高的可靠性、刀片材質壽命長，質量一致性好、定位裝夾可靠、 切削刃的重復精度高。 3刀具應具有高的切削性能。切削阻力小，切削熱少，加工精度高和刀具壽命 長。刀片材質

16、導熱性好，刀具幾何參數(shù)、切削刃幾何形狀的設計應充分發(fā)揮刀具的 切削性能。 4盡量減少換刀次數(shù)。 5能適應難加工材料。 切削加工時不污染環(huán)境，防止產(chǎn)生粉塵、噪聲，斷屑良好，切屑易處理10 1.31.3 本課題的意義本課題的意義 鉆孔與倒角合為一個工步，明顯的提高了效率。 1)可同時或順序加工幾個表面，減少機動和輔助時間，提高生產(chǎn)率； 2)可減少工件的安裝次數(shù)或夾具的轉位次數(shù)，以減小和降低定位誤差； 3)降低對機床的復雜性要求，減少機床臺數(shù)，節(jié)約費用，降低制造成本； 4)可保證加工表面間的相互位置精度，加工質量高。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 3 2.2.機械加工工藝設計機械加工工藝設計 2.12.1

17、零件圖零件圖 2.22.2 零件圖分析零件圖分析 該零件表面由圓柱、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為 40gr，55mm150mm， 熱處理頭部、柄部，硬度為 hrc40-50【b】 。 2.32.3 毛坯的選擇毛坯的選擇 2.3.12.3.1 毛坯的種類毛坯的種類 （1） 鑄造毛坯：適合做形狀復雜零件的毛坯 （2） 鍛造毛坯：適合做形狀簡單零件的毛坯； （3） 型材：適合做軸、平板類零件的毛坯； （4） 焊接毛坯：適合板料、框架類零件的毛坯。 2.3.22.3.2 選擇毛坯的原則選擇毛坯的原則 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 4 毛坯的形狀和尺寸應盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機械

18、加工。 毛坯選擇應考慮的因素 1） 生產(chǎn)綱領的大小： 對于大批大量生產(chǎn)，應選擇高精度的毛坯制造方法， 以減少機械加工，節(jié)省材料。 2） 現(xiàn)有生產(chǎn)條件： 要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平和設備能力。 零件材料為 40gr，且考慮刀本零件力學性能要求不高，臺階直徑相差不大，故 選棒料,70x190 的材料加工工件 fz-50、fz-45，50x190 的材料加工 工件 fz-40 . 刀體：采用 40gr 端齒刀片：采用硬質合金 ys25 夾緊螺釘：采用 40cr。 3 3 尺寸精度分析尺寸精度分析 客戶沒有特殊要求。故采用本廠精度加工即可 舊國標（hg）159-59 中，在基準件公差上，把精度等級分成

19、12 級。取自其 中 8、9 兩級精度基準件公差，稱為自由尺寸公差。將偏差分為；單向（+）或（-） 、 雙向（）二種。 在自由尺寸公差的注解中提示； 自由尺寸公差僅適用于機械加工表面。 自由尺寸公差在工作圖上不標注。 單向偏差對于軸用（-）號，對于孔、孔深、槽寬、槽深及槽 長用（+）號，其余均用雙向正負偏差（） 。 不能納入上述明確原則的自由尺寸，且有單向偏差要求時，設 計者應在工圖中注出，否則按雙向偏差制造。 修定后國標（gb）1800-79 中，標準公差分 20 級。 即；it01、it0、it1 至 it18。it 表示標準公差，公差等級的代 號用阿拉伯數(shù)字表示，從 it01 至 it1

20、8 等級依次降低。 并制定（gb）1804-79 未注公差尺寸的極限偏差，規(guī)定有三條； 規(guī)定的極限偏差適用于金屬切削加工的尺寸，也可用于非切削加 工的尺寸， 圖樣上未注公差尺寸的偏差，按本標準規(guī)定的系列，由相應的技 術文件作出具體規(guī)定。 未注公差尺寸的公差等級規(guī)定為 it12 至 it18。一般孔用 h（+） ； 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 5 軸用 h（-） ；長度用（）? it（即 js 或 js） 。必要時，可不分孔、 軸或長度，均采用 ? it（即 js 或 js） 。 4 刀體加工工藝規(guī)程的制定刀體加工工藝規(guī)程的制定 工藝過程就是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相互位置和性質，使其成為成品或 半

21、成品的過程，在生產(chǎn)過程中占重要位置。工藝過程主要分為毛坯制造工藝過程、 機械加工工藝過程和機械裝配工藝過程，后兩個過程稱為機械制造過程。 4.14.1 工藝的基本概念工藝的基本概念 機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的力學性能， 使之成為合格的零件的全過程，是直接生產(chǎn)的過程。按照規(guī)定的工藝過程組織生產(chǎn)， 對保證產(chǎn)品的質量、產(chǎn)量以及生產(chǎn)成本有著重要的作用。 4.24.2 定位基準的選擇定位基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工件之一，基面選擇的正確與合理，可以使 加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出， 更甚者，還會造成零件大批報廢，

22、使生產(chǎn)無法正常進行。因此，工件在加工過程中 的定位、測量等問題需要被重點考慮。 粗基準的選擇 在選用粗基準時要考慮如何保證各個加工面有足夠的余量，如何保證各個表面 間的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，選擇粗基準是，應遵循以下幾個原則： 對于不需要全部加工表面的零件，應使用始終不加工的表面作為粗基準， 藝保證不加工表面與加工表面之間的相互位置要求。 選擇毛坯余量最小量的表面作粗基準。 選擇零件上重要基準面作粗基準。 選擇零件上加工面積大，形狀復雜的表面作粗基準，以定位準確、夾緊可 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 6 靠，夾具結構簡單、操作方便。 粗基準在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不應重復使用，以

23、免產(chǎn)生不 必要的定位誤差。 精基準的選擇 精基準的選擇應使工件的定位誤差較小，能保證工件的加工精度，同時還應使 加工過程操作方便，夾具結構簡單。選擇時應遵循以下原則。 基準重合 盡量選擇被加工表面的設計基準或工序基準作為定位基準，避 免基準不重合而產(chǎn)生的定位誤差。 一次安裝原則 一次安裝又稱為基準統(tǒng)一原則?；鶞式y(tǒng)一或一次安裝和有 關工序所使用的夾具結構大體上統(tǒng)一，降低了工裝設計和制造成本。同時多數(shù)表面 采用同一基準進行加工，避免因基準轉換而帶來的誤差。 互為基準原則 當某些表面相互位置精度要求較高時，這些表面又可以互 為基準反復加工，以不斷提高定位基準的精度，保證這些表面之間的位置精度。 自為

24、基準原則 對于加要求很高的表面，如果加工時要求其余量很小且均 勻時，可以以加工表面本身作為定位基準，以保證加工質量和提高生產(chǎn)效率。 根據(jù)以上原則，結合刀體具體的結構，確定基準如下：為了保證小頭孔的壁厚 均勻，在鉆小頭孔時，選小頭孔不加工的外圓作為粗基準。在毛坯制造時往往在桿 身的一側作出定位標記（凸起球面） ，以大、小頭端面定位時就能區(qū)別兩個端面。粗 加工大、小頭兩端面時，先選取沒有凸起標記的一側的端面為粗基準來加工另一端 面，然后以這一加工過的端面為精基準加工沒有凸起標記一側的端面，以后的大部 分工序都以這個精加工端面作為精基準。這樣可以保證兩端面的平行度，并使作為 精基準的端面有良好的表面

25、質量。 在整個加工過程中，各工序盡量保持基準一致。選用連桿端平面（沒有凸起標 記一側的端面） ，經(jīng)過鉆削的小頭孔及連桿大端經(jīng)過加工的側面作為輔助定位基準。 大、小頭孔精加工時，大、小頭孔互為基準。 4.34.3 加工余量的確定加工余量的確定 在確定工序尺寸時，首先要確定加工余量。正確確定加工余量對于工廠具有 重要的意義。若毛坯的余量過大，浪費材料勢必增加生產(chǎn)的成本；反之若余量過小， 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 7 是毛坯制造困難，同樣增加成本，余量太小也不能保證零件的加工精度。所以余量 過大、過小對機械加工都會帶來不利的影響。 經(jīng)查表，本設計使用的加工余量端面為 5mm。徑向加工為 3mm。粗磨的加

26、工余 量為 2mm。 4.44.4 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 加工順序就是指工序的排列次序，加工順序對保證加工質量、降低生產(chǎn)成本有著 重要的作用，一般考慮一下幾個原則 先基準后其他 零件的前幾道工序應安排加工精基準，然后用精基準來加 工其他表面。 先粗加工后精加工 整個零件的加工工序應是粗加工在前，然后是半精加 工、精加工以及光整加工。這樣以避免由于工件受力變形而影響加工質量，也避免 了精加工表面受到損傷等。 先加工平面，后加工內孔 先加工主要表面，后加工次要表面，即作為精 基準的表面應首先加工。然后對精度要求高的主要表面進行粗加工。半精加工，并 穿插一些次要表面的加工，然

27、后進行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工 安排在最后進行，這樣避免已加工表面在運輸過程中的碰傷。 根據(jù)以上原則，以及在一些相關資料中查找的數(shù)據(jù)，制定工藝路線，如表 2-2 所示。 表表 2-22-2 連桿加工工藝路線連桿加工工藝路線 工序號工序內容 1 下料 2粗精車各部 3粗銑溝槽 4精銑溝槽及刀片槽 5銑柄部削平 6鉆出水孔 7攻螺紋，去毛刺 8表面光蝕處理 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 8 9熱處理 10噴砂 11磨刃部外圓 12磨柄部外圓 13發(fā)黑處理 14打標記 15裝配刀片 16檢驗 17防銹，包裝 4.54.5 刀體工藝計算刀體工藝計算 加工工藝路線制定后，為了能達到加工工藝路線中

28、的要求，有必要對每個工序 進行切削用量計算，選擇合適的機床，并在此基礎上編制工藝過程卡片、工序卡片、 使整個加工過程有章可循，最大限度的節(jié)省費用，降低工時，提高生產(chǎn)效率。 4.5.14.5.1 粗精車各部工序加工計算粗精車各部工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-39，選 40mm 的鉆刀，材料為 40gr， 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-69，取 fz=0.1mm/z,查金屬機械加工工藝 人員手冊表 14-67，有 (2-1)1.0 1.02.03.0 33.0 45.0 zafat dc v ezp v 式中 cv系數(shù)，cv=53； d銑刀直徑，mm； t刀具耐用度，mi

29、n； ap切削深度，mm； fz每齒進給量，mm； ae銑削寬度，mm； z銑刀齒數(shù)。 由金屬機械加工工藝人員手冊表 14-80，=，得： z d 6 40 t=90min,ae=40mm,v=41.49m/min 則 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 9 n=330(r/min) (2-2) d v 14 . 3 1000 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-55，選銑床 x5020as,主軸 8 級轉速，轉 速范圍 401800r/min，p=3kw。 據(jù)切削用量簡明手冊 ，有 = （2-3） 1z rn1 min max z n n 式中 z級數(shù)； 最高轉速，r/min； max n 最低轉

30、速，r/min； min n 則：=1.72.查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=315r/min，則實際轉速為 v=39.56(m/min) (2-4) 1000 14 . 3 dn 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-67 知， p= （2-5）znafadc ezpp 72.086.0 14.05 10 式中 cp系數(shù)，cp=3.36； d銑刀直徑，mm； ap切削深度，mm； fz每齒進給量，mm； ae銑削寬度，mm； z銑刀齒數(shù)； n銑刀轉速，r/min； 計算得 p=2.09kw,機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊知機動時間 t0

31、為 t0=i (2-6) znf lll z 21 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 10 式中 加工長度，mm；l 刀具的切入長度，mm； 1 l 刀具的超出長度，mm； 2 l 每齒進給量，mm/r； z f z銑刀齒數(shù)； 銑刀次數(shù)； 其中 l=267.5mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15- 6，l1=10.5mm，l2=2.0mm,i=3,則 t0=4.44min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.8min。 小結 綜上所述，機床為立式銑床 x5020as，主軸轉速 n=315r/min,切削速度 v=39.56m/min,進給量 f=0.1mm/z,切削深

32、度 ap=3mm,機動時間 t0=4.44min，輔助時間 tf=0.8min。 4.5.24.5.2 粗銑溝槽平面粗銑溝槽平面 工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-39，選 80mm 的鋸片銑刀，寬度 l=3mm，材料為高速鋼，齒數(shù)取 40，ap=3mm。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-69，取 fz=0.04mm/z，根據(jù)公式 1.0 2.02.03.0 2.0 25.0 zafat dc v ezp v 式中 系數(shù)，=60.2。 v c v c 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-79=，得： z d 40 80 t=90min,ae=3mm,v=36.87m/min

33、 則據(jù)公式（2-2）求得 n=144(r/min) d v 14 . 3 1000 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-55，選銑床 xa6132,主軸 8 級轉速，轉 速范圍 301500r/min，p=7.5kw。 據(jù)公式（2-3）求得 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 11 = =1.26 1z rn1 min max z n n 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=375r/min，則實際轉速為 v=37.68(m/min) 1000 14 . 3 dn 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-67 知， p=0.09kw znafadc ezpp 72.086.0 14.05 1

34、0 式中 cp系數(shù)，cp=3.36； 機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊知機動時間 t0為 t0=i znf lll z 21 式中 加工長度，mm；l 刀具的切入長度，mm； 1 l 刀具的超出長度，mm； 2 l 每齒進給量，mm/r； z f z銑刀齒數(shù)； 銑刀次數(shù)； 其中 l=25mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15- 6，l1=16.2mm，l2=3.0mm,i=1,則 t0=0.07min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.01min。 小結 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 12 綜上所述，機床為立式銑床綜上所述，

35、機床為立式銑床 xa6132xa6132，主軸轉速，主軸轉速 n=150r/min,n=150r/min,切切 削速度削速度 v=37.68m/min,v=37.68m/min,進給量進給量 f=0.1mm/z,f=0.1mm/z,切削深度切削深度 a ap p=3mm,=3mm,機動時機動時 間間 t t0 0=0.07min=0.07min，輔助時間，輔助時間 t tf f=0.01min=0.01min。1.5.41.5.4 粗鏜小頭孔粗鏜小頭孔 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊表 14-51，選 ap=1.25mm，刀桿伸出長度為 200mm，得 f=0.2mm/r。 查金屬

36、機械加工工藝人員手冊表 14-4，選刀具的材料為 yt15。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-16，選擇鏜通孔類鏜刀。刀具參數(shù)為 ,b=12mm,h=12mm,l=150mm, =60mm,d=12mm,查金屬機械加工工藝人員手冊 0 45 r kl 表 14-51，加工材料為 45 鋼，加工條件為加切削液，取 v=10m/min，孔徑 d=38mm。 則據(jù)公式（2-2）求得 n=84r/min 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-28，選擇鏜床 t68，主軸 18 級轉速，轉 速范圍 201000r/min，主軸功率 p=5.5kw。 據(jù)公式（2-3） =1.26 1z rn1

37、min max z n n 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=80r/min，則根據(jù)公式（2-4） ，求得實際 轉速 v=9.55m/min。 機動時間額輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表，鏜孔的機動時間為 （2-15） i fn llll t 321 0 式中 刀具行程長度，mm；l 加工長度，mm； 1 l 刀具的切入長度，mm； 2 l 刀具的超出長度，mm； 3 l 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 13 f刀具或零件的進給量，mm/r； n刀具或零件的轉速，r/min； i進給次數(shù)。 其中 =42.5mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-1，=3mm，=2mm；l 1 l 2

38、l 查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-4，測量工具選內卡鉗，=5mm，進給次數(shù) 3 l i=1，則 t0=3.28min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.59min。 小結 綜上所述，機床選 t68，主軸轉速為 80r/min，切削速度 v=9.55m/min，進給量 f=0.2mm/r，切削深度 ap=1.25mm,機動時間 t0=3.28min，輔助時間 tf=0.59min。 4.5.34.5.3 精銑溝槽平面精銑溝槽平面 工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-39，選 80mm 的鋸片銑刀，寬度 l=3mm，材料為高速鋼，齒數(shù)取 40

39、，ap=3mm。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-69，取 fz=0.04mm/z，根據(jù)公式 1.0 2.02.03.0 2.0 25.0 zafat dc v ezp v 式中 系數(shù)，=60.2。 v c v c 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-79=，得： z d 40 80 t=90min,ae=3mm,v=36.87m/min 則據(jù)公式（2-2）求得 n=144(r/min) d v 14 . 3 1000 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-55，選銑床 xa6132,主軸 8 級轉速，轉 速范圍 301500r/min，p=7.5kw。 據(jù)公式（2-3）求得 = =

40、1.26 1z rn1 min max z n n 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=375r/min，則實際轉速為 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 14 v=37.68(m/min) 1000 14 . 3 dn 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-67 知， p=0.09kw znafadc ezpp 72.086.0 14.05 10 式中 cp系數(shù)，cp=3.36； 機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊知機動時間 t0為 t0=i znf lll z 21 式中 加工長度，mm；l 刀具的切入長度，mm； 1 l 刀具的超出長度，mm； 2 l

41、每齒進給量，mm/r； z f z銑刀齒數(shù)； 銑刀次數(shù)； 其中 l=25mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15- 6，l1=16.2mm，l2=3.0mm,i=1,則 t0=0.07min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.01min。 小結 綜上所述，機床為立式銑床綜上所述，機床為立式銑床 xa6132xa6132，主軸轉速，主軸轉速 n=150r/min,n=150r/min,切切 削速度削速度 v=37.68m/min,v=37.68m/min,進給量進給量 f=0.1mm/z,f=0.1mm/z,切削深度切削深度 a ap p=3mm,=3mm,機

42、動時機動時 間間 t t0 0=0.07min=0.07min，輔助時間，輔助時間 t tf f=0.01min=0.01min。1.5.41.5.4 粗鏜小頭孔粗鏜小頭孔 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊表 14-51，選 ap=1.25mm，刀桿伸出長度為 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 15 200mm，得 f=0.2mm/r。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-4，選刀具的材料為 yt15。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-16，選擇鏜通孔類鏜刀。刀具參數(shù)為 ,b=12mm,h=12mm,l=150mm, =60mm,d=12mm,查金屬機械加工工藝人員手冊 0 45 r kl

43、表 14-51，加工材料為 45 鋼，加工條件為加切削液，取 v=10m/min，孔徑 d=38mm。 則據(jù)公式（2-2）求得 n=84r/min 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-28，選擇鏜床 t68，主軸 18 級轉速，轉 速范圍 201000r/min，主軸功率 p=5.5kw。 據(jù)公式（2-3） =1.26 1z rn1 min max z n n 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=80r/min，則根據(jù)公式（2-4） ，求得實際 轉速 v=9.55m/min。 機動時間額輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表，鏜孔的機動時間為 （2-15） i fn llll

44、t 321 0 式中 刀具行程長度，mm；l 加工長度，mm； 1 l 刀具的切入長度，mm； 2 l 刀具的超出長度，mm； 3 l f刀具或零件的進給量，mm/r； n刀具或零件的轉速，r/min； i進給次數(shù)。 其中 =42.5mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-1，=3mm，=2mm；l 1 l 2 l 查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-4，測量工具選內卡鉗，=5mm，進給次數(shù) 3 l i=1，則 t0=3.28min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.59min。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 16 小結 1 1綜上所述，機床選 t68，主軸轉速為

45、 80r/min，切削速度 v=9.55m/min，進給 量 f=0.2mm/r，切削深度 ap=1.25mm,機動時間 t0=3.28min，輔助時間 tf=0.59min 4.5.44.5.4 銑柄部削平銑柄部削平 工序加工計算 選用三面刃銑刀，材料為硬質合金，取 ap=3mm，查參考文獻3表 10.123，取 fz=0.05mm/z，查參考文獻3表 14.67， 式（3.11）)( 1 . 0 1 . 02 . 03 . 0 33. 045 . 0 zafatdcv ezpv 式中 cv系數(shù)，cv=53； d銑刀直徑，mm； t刀具耐用度，min； ap切削深度，mm； fz每齒進給量，

46、mm； ae銑削寬度，mm； z銑刀齒數(shù)。 由參考文獻3表 14.80，得：t=90min,ae=12.4mm,v=53.67m/min640zd 則 n=427(r/min) 式（3.12） dv1000 機床選擇 查參考文獻3表 5.41，選銑床 x8132,主軸 8 級轉速，轉速范圍 401800r/min，p=3kw。 據(jù)參考文獻4,有 = 式（3.13） 1z rn 1 minmax z nn 式中 z級數(shù)； 最高轉速，r/min； max n 最低轉速，r/min； min n 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 17 則：=1.72.查參考文獻4表 2.2，選 n=450r/min，則實際轉速

47、為 v=56.52 (m/min) 驗證功率：查參考文獻3表 14.67 知， p= 式（3.14）znafadc ezpp 72.086.0 14.05 10 式中 cp系數(shù)，cp=3.36； d銑刀直徑，mm； ap切削深度，mm； fz每齒進給量，mm； ae銑削寬度，mm； z銑刀齒數(shù)； n銑刀轉速，r/min； 計算得 p=0.56kw,機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 查參考文獻3知機動時間 tm為 式（3.15） fznilllt wm21 式中 加工長度，mm；l 刀具的切入長度，mm； 1 l 刀具的超出長度，mm； 2 l 每齒進給量，mm/r； z f z銑刀

48、齒數(shù)； 銑刀次數(shù)； 其中 l=65mm，查參考文獻3表 15.6，l1=10.5mm，l2=2.0mm,i=3,則 tm=2min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.4min。 小結 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 18 綜上所述，機床為萬能工具銑綜上所述，機床為萬能工具銑 x8132x8132，主軸轉速，主軸轉速 n=450r/min,n=450r/min,切削切削 速度速度 v=56.52m/min,v=56.52m/min,進給量進給量 f=0.05mm/z,f=0.05mm/z,切削深度切削深度 a ap p=3mm,=3mm, 機動時機動時 間間 t tm

49、m=2min=2min，輔助時間，輔助時間 t tf f=0.4min=0.4min。4.5.34.5.3 鉆出水孔鉆出水孔 工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-22，選 38 的椎柄短麻花鉆，刀具材 料為高速鋼。查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-34，因為是鍛件，選 b=0.7840.98gpa，組，得 f=0.3mm/r。 查參考文獻3表 2-12，t=70min。 根據(jù)金屬機械加工工藝人員手冊表 14-29，切削速度為 （2-10） 5 . 02 . 0 4 . 0 1 . 11 ft d v 式中 d 孔徑，mm； t 刀具耐用度，min； f 進給量，mm/r。 得

50、v=36.91m/min，則根據(jù)公式（2-2）求得 n=309(r/min) 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-26，選立式鉆床 z5140a,主軸 9 及轉速， 轉速范圍 31.51400r/min，主軸功率 p=3kw，最大轉矩 m=400，最大軸向力mn n1=16000n。 據(jù)公式(2-3),標準公比 =1.6 1z rn 1 min max z n n 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=315r/min，則據(jù)公式（2-4）求得實際轉 速 v=37.59(m/min) 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-30 nndfn16000980600 7.0 太原工業(yè)學

51、院畢業(yè)設計 19 （2-12）mnmnfdm40081.166304 8 . 02 （2-13） kwkw nm p317 . 0 36 . 1 7018760 機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間計算 查金屬機械加工工藝人員手冊 ，鉆孔的機動時間為 （2-14） fn lll t 21 0 式中 加工長度，mm；l 刀具的切入長度，mm； 1 l 刀具的超出長度，mm； 2 l f刀具或零件的進給量，mm/r； n刀具或零件的轉速，r/min。 其中 =42.5mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15-l 6，=11.8mm，=3.0mm，則 t0=0.61min。 1 l 2 l 根據(jù)參

52、考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.11min。 小結 綜上所述，機床為立式鉆床 z5140a，主軸轉速為 315r/min，切削速度 v=35.7m/min，進給量 f=0.3mm/r,切削深度 ap=19mm,機動時間 t0=0.61min，輔助時 間 tf=0.11min。4.5.54.5.5 粗磨刃部和柄部粗磨刃部和柄部 序加工計算及機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-26，磨料選棕剛玉，查金屬機械加工 工藝人員手冊表 8-35，選臥式矩臺平面磨床 mg7120。 其主要參數(shù)為：可磨削最大工件尺寸（寬長高）為 200mm630mm320mm, 砂輪尺

53、寸（外徑寬內徑）為 250mm25mm75mm,砂輪軸轉速 1500r/min,3000r/min(轉速為兩級)，總功率 5.6kw。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-130，因為磨輪寬度 bm32mm,選工作 臺單行程的橫進給量 fb=20mm/行程，選主軸轉速為 3000r/min,工件長度估算為 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 20 300mm,工件的運動 v 取為 12m/min。則在單行程的磨削時間為 t=30060/12000=1.5（s） 在單行程內砂輪所轉過的次數(shù) =75（r）60/30005 . 1 , n 在每轉的橫進給量為 f=20/75=0.27(mm/r) 則工件臺但行程磨

54、削深度進給量 ft=0.033mm/行程，取 ap=0.5mm,據(jù)公式（2-4） 求得時間砂輪實際線速度為 )/(25.39 1000 14.3 sm dn v 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊知 pw=1.77（vfbft）0.7k1k2k3 (2-7) 式中 v工件的運動速度，m/min； fb工件臺單行程的橫進給量，mm/行程； ft工件單行程磨削深度進給量，mm/行程； k1,k2,k3公式的修正系數(shù)。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-130，磨輪直徑 dm320mm,淬火鋼， 則 k1=0.82。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-130 (2-8) bl f kc 式中

55、工件磨削表面實際的總面積，mm2； f b磨削表面的寬度，mm； 工件在工件臺上所占的長度，mm。l 估算 f=22200mm2，得 ，則 k2=0.8。 68 . 0 300109 22200 c k 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-131，k3=0.8，因此 pw=1.77（vfbft）0.7k1k2k3=3.96（kw）5.6(kw) 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 21 機床選擇滿足要求。 機動時間和輔助時間的計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表，單行程進給的機動時間為 （2-9） zfvf lbhk t tb 1000 0 式中 l磨削計算長度（矩臺用磨輪圓周磨 l= 1+20） ，mm；

56、l 1工件磨削面長度，mm； l b磨削的計算寬度，mm； h加工余量，mm； k平面磨系數(shù)； v工件的運動速度，m/min； fb工作臺單行程的橫進給量，mm/行程； ft工作臺單行程磨削深度進給量，mm/行程； z同時加工的工件數(shù)量。 其中 l= 1+20=320mm,b=109mm,h=ap=0.5mm,查金屬機械加工工藝人員手冊表 l 15-30，k=1.7,z=1,則 t0=3.74min。 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.8min。 小結 綜上所述，機床為臥式矩臺平面磨床 mg7120，主軸轉速為 3000r/min，工件的 運動速度 v =12

57、m/min，砂輪線速度為 39.25m/s，橫向進給量 f=0.27mm/r，單行程磨 削深度進給量 ft=0.033mm/行程，切削深度 ap=0.5mm,機動時間 t0=3.74min，輔助時 間 tf=0.8min。 4.5.64.5.6 鉆出水孔鉆出水孔 機床為立式鉆床 z5140a，主軸轉速為 900r/min，切削速度為 v=28.26m/min，進給 量為 f=0.15mm/r，切削深度 ap=5mm，機動時間 t0=0.50min，輔助時間 tf=0.09min。 擴螺栓孔 工序加工計算 查金屬機械加工工藝人員手冊表 10-26，選 10.75mm 的椎柄擴孔鉆，刀具材料為高速

58、鋼。 查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-27，選 f=0.6mm/r。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 22 查參考文獻3表 2-12，t=45mm。 根據(jù)金屬機械加工工藝人員手冊表 14-29，切削速度 （2-19）5 . 0 2 . 0 2 . 0 4 . 0 4 .18 fat d v p 其中，ap=0.375mm，則 v=35.75m/min，據(jù)公式（2-2）求得 n=1045r/min 機床選擇 查金屬機械加工工藝人員手冊表 8-26，選立式鉆床 z5140a, 主軸 9 級轉速，轉速范圍 31.51400r/min，主軸功率 p=3kw，最大轉矩 m=400n m，最大軸向力 n1=16

59、000n。 據(jù)公式（2-3）求得 =1.6 1z rn1 min max z n n 查切削用量簡明手冊表 2-2，選 n=900r/min，據(jù)公式（2-4）求得實際 轉速為 v=30.38m/min。 驗證功率：查金屬機械加工工藝人員手冊表 14-30， （2-20） 8 . 09 . 0 794fdamp 。mnmnm40031. 2 （2-21） 7 . 0 9 . 0 333fan p 。nnn1600027.65 據(jù)公式（2-13）求得 kwkw mn p31058 . 1 36. 17018760 5 滿足機床選擇要求。 機動時間和輔助時間的計算 據(jù)公式（2-14） ，孔的機動時間

60、為 fn lll t 21 0 其中 l=62mm，查金屬機械加工工藝人員手冊表 15- 6，l1=0.58mm，l2=0mm, 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 23 則 t0=0.12min 根據(jù)參考文獻4，輔助時間 tf按 t0的 18%計算，則 tf=0.02min。 小結 綜上所述，機床為立式鉆床 z5140a,主軸轉速 n=900r/min,切削速度 v=30.38m/min,進給量 f=0.6mm/z,切削深度 ap=0.375mm,機動時間 t0=0.12min，輔助時間 tf=0.02min。 4.5.74.5.7 鉆擴鉸螺孔鉆擴鉸螺孔 鉆螺栓孔 機床為立式鉆床 z5140a，主軸轉速為