汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書

1、汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書姓 名 朱 林 雨 學(xué) 號 201325120118 院 系 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 車輛工程 年 級 2013 級 指導(dǎo)教師 楊 松 2016年9月16日汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書（適用：車輛工程專業(yè)）題目： 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計（年生產(chǎn)綱領(lǐng)： 件）內(nèi)容和要求：1.繪制題目零件的零件圖（二維和三維）2張2.繪制毛坯圖1張3.設(shè)計該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程：填寫該零件的機(jī)械加工工藝過程卡1套填寫該零件的機(jī)械加工工序卡1套4.編寫課程設(shè)計說明書1份進(jìn)程安排：（1周）序號內(nèi) 容所用時間1選定課程設(shè)計課題，下達(dá)設(shè)計任務(wù)課外時間2熟悉零件，畫零件圖13選擇加工方案，確定

2、工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝過程綜合卡片34編寫設(shè)計說明書，準(zhǔn)備答辯1合計5設(shè)計期限：自 年 月 日至 月 日答辯日期： 年 月 日班 級： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師：日期： 年 月 日目 錄第1章 XXXXXXXXXXXXXX11.1 XXXXXXXXXXXXXXX1 1.1.1 XXXXXXXXXXXXXXX1第2章 XXXXXXX新鄉(xiāng)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計第1章 夾具的設(shè)計過程1.1設(shè)計夾具的目的在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是

3、夾具中的一種。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度的；提高勞動生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；改善勞動條件、保證生產(chǎn)安全。1.2夾具的分類（1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上的三爪卡盤和四爪卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。（2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。（3）組合夾具組合夾

4、具是在機(jī)床夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，由一整套預(yù)先制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件，按照組合化的原理，針對工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。組合夾具的應(yīng)用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場合，在批量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。組合夾具具有以下特點：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個夾具后，該夾具結(jié)構(gòu)仍屬專用性，只能一次使用。當(dāng)變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu)，以滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是

5、靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進(jìn)行任何補(bǔ)充加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度，對加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。（4）拼裝夾具拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。（5）通用可調(diào)夾具通用

6、可調(diào)夾具是指根據(jù)不同尺寸或種類的工件，調(diào)整或更換個別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。（6）成組夾具成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設(shè)計的可調(diào)夾具。加工對象明確，只需調(diào)整或更換個別定位元件或夾緊元件便可使用，調(diào)整范圍只限于本零件組被的工件，適用于成組加工。通用可調(diào)夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對象不很確定，其更換調(diào)整部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往具有較大的適應(yīng)性，通用范圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中一組零件而專門設(shè)計的，加工對象十分明確，可調(diào)范圍也只限于本組內(nèi)的零件，因此后者亦稱為專用可調(diào)夾具。1.3專用夾具的組成由于專

7、用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計，故可事先采取措施來保證操作的安全。對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對刀具（或機(jī)床）有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動，為此，進(jìn)行機(jī)械加工之前，先將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種使工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺或花盤上；另一種使工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表校正后再夾緊。這種方法不需專門裝備，但效率低，一般用于單件或者小批生產(chǎn)。批量較大時，大都采用夾具裝夾工件。（1）定位裝置這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是

8、確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷等。（2）夾緊裝置它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時防止或減小振動。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。（3）對刀引導(dǎo)裝置它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對刀塊、鉆套、鏜套等。（4）其他元件及裝置如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置

9、、上下料裝置等。（5）夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對于機(jī)床的位置。1.4典型的定位元件工件以平面定位：工件以平面作為定位基面，是最常見的定位方式之一。如箱體、床身、機(jī)座、支架等類零件的加工中，較多采用了平面定位。工件以平面定位時常用的定位元件如下所述。A主要支承：它主要用來限制工件的自由度，起定位作用。1）固定支承，有支承釘和支承板兩種形式，在使用過程中他們都是固定不動的。當(dāng)工件以粗糙不平的粗基準(zhǔn)定位時，采用球頭支承釘。齒紋頭支承釘用在工件的側(cè)面，能增大摩擦因數(shù)，防止工件滑動。當(dāng)工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘或支承板。

10、2）可調(diào)支承，是指支承釘?shù)母叨瓤梢哉{(diào)節(jié)。調(diào)整時要先松后調(diào)，調(diào)好后用防松螺母鎖緊。3）可調(diào)支承主要用于工件以粗基準(zhǔn)面定位、或者定位基面的形狀復(fù)雜（如成型面、臺階面等），以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時的情況?？烧{(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次。在同一批工件加工中，它的作用同固定支承相同。4）自位支承（浮動支承）在工件定位過程中，它能自動地調(diào)整位置，其特點是：支承點的位置能隨著工件定位基面的不同而自動調(diào)節(jié)，定位基面壓下其中一點，其余點便上升，甚至各點都與工件接觸。接觸點數(shù)的增加，提高了工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但其作用仍相當(dāng)于一個固定支承，只限制工件一個自由度。B輔助支承輔助支承用來提高工件的剛度和

11、穩(wěn)定性，不起定位作用。輔助支承的工作特點是：待工件定位夾緊后，再調(diào)整支承釘?shù)母叨?，使其與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊。每安裝一個工件就調(diào)整一次輔助支承。另外，輔助支承還可以起預(yù)定位的作用。常見的輔助支承有：螺旋式輔助支承、自位式輔助支承和推引式輔助支承。工件以圓孔定位：工件以圓孔表面作為定位基面時，常用以下定位元件：1）圓柱銷（定位銷）當(dāng)工件孔徑較小時（D=3-10mm），為增加定位銷剛度，避免銷子因受撞擊而折斷，或熱處理時淬裂，通常把根部倒成圓角。這時夾具體上應(yīng)有沉孔，使定位銷的圓角部分沉入孔內(nèi)而不會妨礙定位。大批大量生產(chǎn)時，可以采用帶襯套的結(jié)構(gòu)形式。2）圓柱心軸 其定位部分直徑按h6、g6或f

12、6制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。為了減少因配合間隙而造成的工件的傾斜，工件常以孔和端面聯(lián)合定位，因而要求工件定位孔和端面有較高的垂直度，最好能在一次裝夾中加工出來。使用開口墊圈可實現(xiàn)快速裝卸工件，開口墊圈的兩端面應(yīng)互相平行。當(dāng)工件內(nèi)孔和端面垂直度誤差很大時，因采用球面墊圈。3）圓錐銷 限制了X、Y、Z三個自由度。4）圓錐心軸（小錐度心軸）這種定位方式的定心精度較高，不用另設(shè)夾緊裝置，但工件的軸向定位誤差較大，傳遞的扭矩較小，適用于工件定位孔不低于IT7的精車和磨削加工，不能加工端面。工件以外圓柱面定位：工件以外圓柱面定位時，常用以下元件：V形塊它有固定式和活動式兩種。固定式V形塊在夾具體

13、上的裝配，一般用兩個定位銷和2-4個螺釘連接，活動式V形塊除限制工件一個移動自由度外，還兼有夾緊作用。它定位最大的優(yōu)點就是對中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。V形塊定位的另一個特點是無論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可采用V形塊定位。因此，V形塊是用得最多的定位元件。定位套 它用來限制沿軸向的自由度，常與端面聯(lián)合定位。用端面作為主要定位面時，應(yīng)控制套的長度，以免夾緊時工件產(chǎn)生不允許的變形。它結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，但定心精度不高，一般適用于精基準(zhǔn)定位。半圓套 這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零

14、件。定位基面的精度不低于IT8-IT9，半圓的最小內(nèi)徑取工件定位基面的最大直徑。1.5夾具裝夾的優(yōu)點（1）保證加工精度，降低人工等級零件的加工精度，包括尺寸精度，幾何形狀精度和表面相互位置精度三種。實用夾具的最大功用，是保證零件上加工表面的位置精度。例如，在搖臂鉆床上使用鉆夾具加工孔系時，可保證達(dá)到0.100.20mm的中心距精度，而按劃線找正加工時，僅能保證0.41.0mm，而且受到操作技術(shù)的影響，同批零件的質(zhì)量也不穩(wěn)定。當(dāng)工件的形狀復(fù)雜及精度要求高時，往往不易或不能依靠通用機(jī)床及其附件來達(dá)到加工要求，因此需要采用專用夾具。（2）提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本使用夾具后，免除了每件都要找正、對

15、刀等時間，加速工件的裝卸，從而大大減少了有關(guān)工件安裝的輔助時間。特別對那些機(jī)動時間較短而輔助時間長的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝還容易實現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進(jìn)一步縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率。（3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍工件的結(jié)構(gòu)形狀時各式各樣的，現(xiàn)在對精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高，在某些情況下，原有機(jī)床難以適應(yīng)。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴(kuò)大機(jī)床的適用范圍，實現(xiàn)“一機(jī)多用”。例如在機(jī)床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來做鏜孔工作，解決缺乏設(shè)備的困難。（4）改變原機(jī)床的用途，擴(kuò)大機(jī)床適用范圍在產(chǎn)品更換時，工廠現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備，有時往往不能適應(yīng)新產(chǎn)品的要求。為此，可以采用夾具來改變機(jī)床

16、的用途。（5）減輕操作的勞動強(qiáng)度，做到安全生產(chǎn)由于夾具中可以采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)來減小操作的原始力，而且有時還可以采用各種機(jī)動夾緊裝置，故可使操作省力，減輕勞動強(qiáng)度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計，故可事先采取措施來保證操作的安全。第2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂2.1零件功用分析套筒類零件是機(jī)械中常見的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣，主要起支承和導(dǎo)向作用。由于其功用不同，套筒類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差別，但其結(jié)構(gòu)上仍有共同點：零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外圓表面；零件壁的厚度較薄且易變形；零件長度一般大于直徑等。由支承套零件圖可知該零件屬于短套筒，主要功能是起支承、導(dǎo)向作用。該零

17、件結(jié)構(gòu)簡單，主要表面內(nèi)外圓柱面、端面。其主要技術(shù)要求為：外圓表面（80、85、110、115）內(nèi)圓表面（75H8、10）、花鍵孔（62714.5）；外圓表面對75H8孔的徑向圓跳動公差為0.02mm，10孔系間有同軸度要求0.02 mm；左右端面孔有位置度要求為0.1mm。材料為HT200，批量生產(chǎn)。2.2零件工藝分析1）該支撐套的結(jié)構(gòu)比較典型，代表了一般支撐套的結(jié)構(gòu)形式，其加工工藝過程具有普遍性。2）支承套在加工前，要進(jìn)行人工時效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力。加工時應(yīng)注意夾緊位置，夾緊力大小及輔助支承的合理使用主，防止零件的變形。3)支撐套底面上的4-M6mm孔的加工，采用同一鉆模，均按外形找正，

18、這樣可保證孔的位置精度要求。4）外圓表面采用車削方法可完成粗、半精加工，其加工可安排磨削加工。5）內(nèi)圓表面根據(jù)其直徑可分別采用鉆-擴(kuò)-鉸及鏜削加工。對于花鍵孔可采用拉削方法進(jìn)行加工。6）端面的加工可采用車削完成，端部開槽可采用銑削方法完成。2.3機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用在于：（1）它是組織生產(chǎn)和計劃管理的重要資料，生產(chǎn)安排和調(diào)度、規(guī)定工序要和質(zhì)量檢查等都以工藝規(guī)程為依據(jù)。制定和不斷完善工藝規(guī)程，有利于穩(wěn)定生產(chǎn)秩序，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，并充分發(fā)揮設(shè)備能力。一切生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行和貫徹，不應(yīng)任意違反或更改工藝規(guī)程的內(nèi)容。（2）是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)，例如刀、

19、夾、量具的設(shè)計、制造或采購，原材料、半成品及外購件的供應(yīng)及設(shè)備、人員的配備等。（3）在新建和擴(kuò)建工廠或車間時必需有產(chǎn)品的全套工藝規(guī)程作為決定設(shè)備、人員、車間面積和投資預(yù)算等的原始資料。（4）行之有效的先進(jìn)工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗的作用，有利于其他工廠縮短試制過程，提高工藝水平。2.4毛坯的選擇在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程之前,還要對零件加工前的毛坯種類及其不 同的制造方法進(jìn)行選擇。由于零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方

20、法。選擇毛坯應(yīng)該考慮生產(chǎn)規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性。由于精度較高的毛坯制造方法的生產(chǎn)率一般也較高，既節(jié)約原材料又可明顯減少機(jī)械加工勞動量。 選擇毛坯應(yīng)該考慮工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。例如，形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯，一般不能采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，往往不能采用模鍛、壓鑄和精鑄。 選擇毛坯應(yīng)考慮零件的機(jī)械性能的要求。相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其機(jī)械性能往往不同。選擇毛坯，應(yīng)從本廠的現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平出發(fā)考慮可能性和經(jīng)濟(jì)性。綜合選擇工件的材料為45鋼，大批量生產(chǎn)。2.5定位基準(zhǔn)的選擇套筒類零件主要技術(shù)是內(nèi)外圓的同軸度，選擇定位基準(zhǔn)和裝夾方法時，應(yīng)考慮在一次裝

21、夾中盡可能完成各主要表面的加工，或以內(nèi)孔和外圓互為基準(zhǔn)反復(fù)加工以逐步提高其精度，同時，由于套類零件壁薄、剛性差，選擇裝夾方法、定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)時，要特別注意防止工件變形。1）以外圓或內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)一次安裝，完成主要表面的加工這種方法可消除定位誤差對加工精度的影響，能保證一次裝夾加工出的各表面間有很高的相互位置精度。但它要求毛坯留有夾持部位，等各表面加工好后再切掉，造成了材料浪費。故多用于尺寸較小的軸套零件車削加工中。2）以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)用心軸裝夾這種方法在生產(chǎn)實踐中用途較廣，且以孔為定位基準(zhǔn)的心軸類夾具，結(jié)構(gòu)簡單、剛性較好、易于制造，在機(jī)床上裝夾的誤差較小，這一方法特別適合于加工小直徑深孔套筒零

22、件，對于較長的套筒零件，可用帶中心孔的“堵頭”裝夾。3）以外圓為精基準(zhǔn)使用專用夾具裝夾當(dāng)套筒零件內(nèi)孔的直徑太小不適于作定位基準(zhǔn)時，可先加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)，用卡盤夾緊加工內(nèi)孔。這種裝夾方法，迅速可靠，能傳遞較大的扭矩。但是，一般的卡盤定位誤差較大，加工后內(nèi)外圓的同軸度較低。常采用彈性膜片卡盤、液性塑料夾頭或高精度三爪自定心卡盤等定心精度高的專用夾具，以滿足較高的同軸度要求。（1）精基準(zhǔn)的選擇大批量生產(chǎn)的支承套，通常以底平面和內(nèi)孔花鍵為精基準(zhǔn)。這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部

23、分工序的定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。（2）粗基準(zhǔn)的選擇1）若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)。2）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可使這個表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件報廢。3）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。若既需保證某重要表面加工余量均勻，又要求保

24、證不加工表面與加工表面的位置精度，則仍按本原則處理。5）選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準(zhǔn)確，裝夾可靠。粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是，當(dāng)毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質(zhì)量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復(fù)使用某一粗基準(zhǔn)。2.6切削用量的選擇（1）粗加工時切削用量的選擇粗加工時加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡可能保證較高的單位時間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。1）切削深度的選擇粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)

25、床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時，才考慮幾次走刀。2）進(jìn)給量的選擇粗加工時限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3）切削速度的選擇粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削速率，在確定切削速度時必須考慮到機(jī)床

26、的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。（2）精加工時切削用量的選擇精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應(yīng)先考慮如何保證質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。1）切削深度的選擇精加工時的切削深度應(yīng)根據(jù)加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。2）進(jìn)給量的選擇精加工時限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。3）切削速度的選擇切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一

27、般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。2.7零件加工的工藝路線擬定工藝路線的出發(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)和生產(chǎn)類型已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。表2-2工藝路線方案工序號工序內(nèi)容10鑄造20熱處理30粗車85，80外圓40半精車85，80外圓50精車85，80外圓60割退刀槽，并倒80外圓的倒角70銑84.5鍵槽80粗車135外

28、圓端面90精車135外圓端面100粗車110外圓端面110精車110外圓端面120粗銑-精銑20H8端面130鏜62內(nèi)圓140拉花鍵孔150鉆-擴(kuò)-鉸20H8面上的10孔160鉆M12孔至10孔并攻螺紋170鉆-擴(kuò)-鉸 4-10H7孔180鉆4-M6深至15并攻螺紋190檢驗2.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“支撐套”零件材料為HT200的灰鑄鐵，抗壓強(qiáng)度588785MPa 抗剪強(qiáng)度243MPa 彈性模量78108GPa 疲勞極限88108MPa，硬度是187220HBS,毛胚重量為2.3kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可采用鑄造毛坯。各加工表面毛坯尺寸確定如下：1) 外圓表面（80）

29、的加工余量由機(jī)械加工工藝設(shè)計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4 mm。 2) 外圓表面（85）的加工余量由機(jī)械加工工藝設(shè)計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4 mm。3) 花鍵孔（62714.5）的加工余量要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。鏜孔61 2Z=1mm拉花鍵孔（80，85）花鍵孔要求外徑定心，拉削時加工余量參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.319取2Z=1 mm。4) 110與外圓端面的加工余量按照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.225知兩外圓端面的加工余量為2.03.0mm。5) 135外圓端面

30、的加工余量按照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.225知兩外圓端面的加工余量為2.03.0mm由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大最小之分。由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工，因此在計算最大最小加工余量是應(yīng)采用調(diào)整法予以加工。2.9切削用量及基本工時的確定工時定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間，用t1表示。工時定額是安排生產(chǎn)計劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計新廠時，是計算設(shè)備數(shù)量、布置車間、計算工人數(shù)量的依據(jù)。時間定額由下述部分組成：1）基本時間：直接改變生產(chǎn)對象的尺

31、寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時間，用tm表示。2）準(zhǔn)備與終結(jié)時間：工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時間，用te表示。3）布置工作地時間：為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地所消耗的時間，一般按作業(yè)時間的百分?jǐn)?shù)表示。4）休息與生理需要時間：工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時間，一般按作業(yè)時間的百分?jǐn)?shù)表示。則大量生產(chǎn)時的時間定額為：t=（t+t）1+（+）/100（1) 粗車85外圓(工序30) 計算切削速度，按切削手冊表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min），采用高速鋼外圓車刀，規(guī)定=2，走刀次數(shù)i=1，則： （m/m

32、in） (2.1)式中：=11.8，=0.70，=0.30，m=0.11。=1.11 所以 ，= =16.4 m/min確定主軸轉(zhuǎn)速 (2.2)=116 r/min按機(jī)床說明書取n=96r/min，所以實際切削速度m/min。 由切削手冊表1.30中CA6140機(jī)床說明書知，CA6140主電動機(jī)功率為7.5kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。計算切削工時 切削工時： (2.3)式中： =60, 所以 ：2 =5.61（s）（2) 車135端面（工序80，90）確定端面加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,以及工件直徑為10

33、0mm時：f=0.60.9。按CA6140車床的說明書（見切削手冊表1.30）取f=0.7。 計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min） （m/min） 式中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28，即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。所以 = =251.6 m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速=890 r/min 與890 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為900 r/min?，F(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min.檢驗機(jī)床功率 主切削力 按切削手冊表1.29所示公式計算 (2.4)式中： =0.89所以 ： = =7

34、68 N 切削時消耗功率為：=1.81 kw由切削手冊表1.30中CA6140機(jī)床說明書知，CA6140主電動機(jī)功率為7.5kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 計算切削工時： 式中 ： =15,所以：2=58.2 （s）（3) 車110端面，車削，本工序采用計算法確定切削用量。（工序100，110）1）加工條件工件材料：鍛造件材料為HT200， 。車端面取總長110mm（余2mm）。機(jī)床：CA6140車床刀具：刀具材料為YT15，刀桿尺寸16mm25mm，。2）計算切削用量切削深度：進(jìn)給量f：根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版）（以下簡稱切削手冊）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,以及工件直

35、徑為100mm時：f=0.60.9。按CA6140車床的說明書（見切削手冊表1.30）取f=0.7。計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min）： （m/min） 式中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.2.8 即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。所以 = =123.8 (m/min)確定主軸轉(zhuǎn)速 =438 (r/min) 與438 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500 r/min。現(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min. 檢驗機(jī)床功率主切削力 按切削手冊表1.29所示公式計算 式中： =0.89所以 ：

36、= =784 N切削時消耗功率為 =1.85 kw由切削手冊表1.30中CA6140機(jī)床說明書知，CA6140主電動機(jī)功率為7.5kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 校驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力= 791 N，徑向力按切削手冊表1.29所示公式計算 (2.5)式中： 所以 =116.9 N軸向切削力 (2.6)式中： ： 所以 = =267 N取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍的摩擦系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為： =267+0.1（784+116.9）=357.09357 N而機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見切削手冊表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。切削

37、工時 式中： ,所以 2=52.2（s）（4) 鉆20H8面上的10mm孔（工序130）選擇高速鋼麻花鉆頭，因選擇高速鋼麻花鉆頭，因通孔加工精度要求較低，且還要進(jìn)行攻螺紋，由實用機(jī)械加工工藝手冊表11-57，選取鉆頭直徑為d=7mm，鉆頭幾何形狀為（切削用量手冊P63-65）標(biāo)準(zhǔn)，=30，2=118，0=12，=55。選擇切削用量1）確定進(jìn)給量f：按加工要求決定進(jìn)給量：當(dāng)d=10mm時，由切削用量手冊表5.f=0.360.44mm/r。按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：由切削用量手冊表7，當(dāng)d=7mm8.4mm時，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.86mm/r。按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：由切削用量手冊表8，

38、當(dāng)d=7mm10.2mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N，（Z35型搖臂鉆床允許的軸向力為19620N，切削用量手冊表34）時，進(jìn)給量f=2.0mm/r。從以上三個進(jìn)給量比較可以看出，最受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.360.44mm/r，根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，選擇f=0.40mm/r。2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由切削用量手冊表9，當(dāng)d=7mm，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，耐用度T為35min。3）決定切削速度由切削用量手冊表11，HT200的灰鑄鐵可加工性為第5類。由切削用量手冊P78表12，當(dāng)加工性為第5類，f=0.40mm/r,d=7mm，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭時，vi=

39、0.33m/s。切削速度的修正系數(shù)為：加工材料強(qiáng)度與硬度改變時的修正系數(shù)kmv=0.94，鉆頭材料改變時，kiv=0.83，故V= v k k=0.330.830.94=0.26m/sn=11.83r/s根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，可考慮選擇n=12.5r/s，但因所選轉(zhuǎn)速較計算轉(zhuǎn)速高，這樣會使刀具耐用度下降，故可以將進(jìn)給量降低1級，即f=0.32mm/r。也可以選擇較低一級轉(zhuǎn)速n=10r/s，仍用f=0.4mm/r，比較這兩種方案：第一方案：n=12.5r/s，f=0.32mm/r時：=12.50.32=4 mm /s。第二方案：n=10r/s，f=0.4mm/r時：=100.4=4 mm

40、/s。兩方案乘積相同，所用基本工時相同，但第一種方案所選用的進(jìn)給量較小，零件可獲得較好的加工表面，故選擇第一方案n=12.5r/s，f=0.32mm/r。4）檢驗機(jī)床功率及扭矩由切削用量手冊表18，當(dāng)f0.32mm/r0.33mm/r，d=7mm11.1mm時，扭矩M=10.49N/m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故M=10.49N/m。根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，當(dāng)n=12.5r/s時，扭矩M=53N/m。由切削用量手冊表20，當(dāng)d=7mm，v=0.27m/s，f=0.32mm/r時，P=1.0kw，根據(jù)Z35型搖臂鉆床說明書，P=4.50.75=3.375kw。由于MM，PP，故選擇的切削用量

41、可用，即：n=12.5r/s，f=0.32mm/r,V=0.26m/s5）計算基本工時：t=L/nf式中，其中l(wèi)=15mm，入切量及超切量由切削用量手冊表22得y+=10mm，則：=20/12.50.32=5s6）準(zhǔn)備與終結(jié)時間t：由機(jī)械加工工藝手冊表5.2經(jīng)驗公式得=0.15 =0.75s7）布置工作地時間與休息生理時間：由機(jī)械加工工藝手冊表5.2-46得+=17.4%，故工序100的單件時間：Ti=（t+t）1+（+）/100Ti=（5+0.75）（1+0.174）=6.75s由于加工2個孔，故：Ti=26.75=13.5s（5) 攻4M6mm螺紋（工序180）選用絲錐進(jìn)行機(jī)動攻螺紋，由實用機(jī)械加工工藝手冊表7-78，選取M6快換夾頭，螺距P=1，細(xì)牙螺紋，由實用機(jī)械加工工藝手冊表11-56得，當(dāng)工件為灰鑄鐵時，絲錐切削速度為v=810m/min，即v