汽车制造工艺学课程设计说明书.doc

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1、汽车制造工艺学课程设计说明书姓 朱 林 雨 学 号 2 院 系 机电工程学院 专 业 车辆工程 年 级 , 013 级 指导教师 杨 松 201,年,月1,日汽车制造工艺学课程设计任务书(适用:车辆工程专业)题目: 零件的机械加工工艺规程设计,年生产纲领: 件,内容和要求:1.绘制题目零件的零件图,二维和三维,2张2,绘制毛坯图,1张3.设计该零件的机械加工工艺规程:填写该零件的机械加工工艺过程卡,1套填写该零件的机械加工工序卡,套4.编写课程设计说明书,1份进程安排:(1周,序号内 容所用时间1选定课程设计课题,下达设计任务课外时间2熟悉零件,画零件图1,选择加工方案,确定工艺路线和工艺尺3

2、寸,填写工艺过程综合卡片4编写设计说明书,准备答辩,合计5设计期限:自 年 月 日至 月 日答辩日期: 年 月 日班 级: ,学生: 指导教师:, 日期: 年 月 日目 录第1章XXXXXXXX,X,XXX.11.,X,XX,XXXXX,XX,X.1,.1., XXXXX,X,XX,X,X.,第2章 ,X,X第1章 夹具的设计过程1,设计夹具的目的在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中,使用着大量的夹具。所谓夹具就是一切用来固定加工对象,使之占有正确位置,接受施工或者检测的装置。在机械制造中采用大量的夹具,机床夹具就是夹具中的一种。机床夹具的作用主要有以下几个方面:较

3、容易、较稳定地保证加工精度的;提高劳动生产率;扩大机床的使用范围;改善劳动条件、保证生产安全。1.2夹具的分类,1)通用夹具通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如,车床上的三爪卡盘和四爪卡盘,铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。它们有很大的通用性,无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具一般已经标准化。由专业工厂生产,作为机床附件供应给用户。(2)专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具,具有结构紧凑,操作迅速、方便等优点,适用于产品固定且批量较大的生产中。,3)组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上,由一整套预先制

4、造好的,具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和合件,按照组合化的原理,针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。夹具使用完毕后,可以拆卸,留待组装新夹具时使用。组合夹具的应用范围十分广泛。它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合,在批量生产中也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具,以满足生产要求。组合夹具具有以下特点:组合夹具元件可供多次使用,但其一旦组装成某个夹具后,该夹具结构仍属专用性,只能一次使用。当变换加工对象时,一般仍需全部拆开,重新组装成新夹具结构,以满足新工件的加工要求。和专用夹具不一样,组合夹具的最终精度,是靠各组成元件的精度,直接组合来保证的,不允许进行任

5、何补充加工,否则无法保证元件的互换性。由于组合夹具是由各标准元件组合起来的,因此刚性较差,尤其是元件连接的结合面接触刚度,对加工精度影响较大。一般组合夹具的外形尺寸较大,不及专用夹具那样紧凑。这种夹具不受生产类型的限制,可以随时组装,以应生产之急。(4)拼装夹具拼装夹具是指按某一工件的某道工序的加工要求,由标准化、系列化的夹具元件,直接按专用夹具的装配方法(销钉定位、螺栓紧固)装配成的专用夹具。采用拼装夹具大大缩短了专用夹具的设计与制造周期,而且当产品改型时原来夹具的大部分元件仍可拆下重新使用,适用于多品种、小批量生产中。,5,通用可调夹具通用可调夹具是指根据不同尺寸或种类的工件,调整或更换个

6、别定位元件或夹紧元件而形成的专用夹具。加工对象不很确定,通用范围较大,适用于多品种、小批量生产中。,6)成组夹具成组夹具是指专为加工成组工艺中某一组零件而设计的可调夹具。加工对象明确,只需调整或更换个别定位元件或夹紧元件便可使用,调整范围只限于本零件组被的工件,适用于成组加工。通用可调夹具与成组夹具的区别在于:前者的加工对象不很确定,其更换调整部分的结构设计,往往具有较大的适应性,通用范围大;而成组夹具则是为成组加工工艺中一组零件而专门设计的,加工对象十分明确,可调范围也只限于本组内的零件,因此后者亦称为专用可调夹具。1,3专用夹具的组成由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计,故可事先

7、采取措施来保证操作的安全。对工件进行机械加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对刀具(或机床)有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动,为此,进行机械加工之前,先将工件装夹好。工件的装夹方法有两种:一种使工件直接装夹在机床的工作台或花盘上;另一种使工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时,一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表校正后再夹紧。这种方法不需专门装备,但效率低,一般用于单件或者小批生产。批量较大时,大都采用夹具装夹工件。(1,定位装置这种装置包括定位元件及其组合,其作用是确定工件在夹具中的位置,即通过它使工件加工时相对于

8、刀具及切削成形运动处于正确的位置,如支撑钉、支撑板、V形块、定位销等。,夹紧装置它的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力、惯性力以及切削力等外力作用而产生位移,同时防止或减小振动。它通常是一种机构,包括夹紧元件(如夹爪、压板等,增力及传动装置,如杠杆、螺纹传动副、斜楔、凸轮等,以及动力装置(如气缸、油缸,等。,对刀引导装置它的作用是确定夹具相对于刀具的位置,或引导刀具进行加工,如对刀块、钻套、镗套等。,4,其他元件及装置如定向件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置,如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。(5,夹具体用于连接夹具各元件及装置,使其成

9、为一个整体的基础件,并与机床有关部位连接,以确定夹具相对于机床的位置。,.4典型的定位元件工件以平面定位,工件以平面作为定位基面,是最常见的定位方式之一。如箱体、床身、机座、支架等类零件的加工中,较多采用了平面定位。工件以平面定位时常用的定位元件如下所述。A主要支承:它主要用来限制工件的自由度,起定位作用。1)固定支承,有支承釘和支承板两种形式,在使用过程中他们都是固定不动的。当工件以粗糙不平的粗基准定位时,采用球头支承釘。齿纹头支承釘用在工件的侧面,能增大摩擦因数,防止工件滑动。当工件以加工过的平面定位时,可采用平头支承釘或支承板。,可调支承,是指支承钉的高度可以调节。调整时要先松后调,调好

10、后用防松螺母锁紧。3)可调支承主要用于工件以粗基准面定位、或者定位基面的形状复杂(如成型面、台阶面等,以及各批毛坯的尺寸、形状变化较大时的情况。可调支承在一批工件加工前调整一次。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,浮动支承,在工件定位过程中,它能自动地调整位置,其特点是:支承点的位置能随着工件定位基面的不同而自动调节,定位基面压下其中一点,其余点便上升,甚至各点都与工件接触。接触点数的增加,提高了工件的装夹刚度和稳定性,但其作用仍相当于一个固定支承,只限制工件一个自由度。B 辅助支承辅助支承用来提高工件的刚度和稳定性,不起定位作用。辅助支承的工作特点是:待工件定位夹紧后,

11、再调整支承钉的高度,使其与工件的有关表面接触并锁紧。每安装一个工件就调整一次辅助支承。另外,辅助支承还可以起预定位的作用。常见的辅助支承有:螺旋式辅助支承、自位式辅助支承和推引式辅助支承。工件以圆孔定位:工件以圆孔表面作为定位基面时,常用以下定位元件:1,圆柱销,定位销)当工件孔径较小时,D=,-10,m,为增加定位销刚度,避免销子因受撞击而折断,或热处理时淬裂,通常把根部倒成圆角。这时夹具体上应有沉孔,使定位销的圆角部分沉入孔内而不会妨碍定位。大批大量生产时,可以采用带衬套的结构形式。,圆柱心轴其定位部分直径按h6、g,或f6制造,装卸工件方便,但定心精度不高。为了减少因配合间隙而造成的工件

12、的倾斜,工件常以孔和端面联合定位,因而要求工件定位孔和端面有较高的垂直度,最好能在一次装夹中加工出来。使用开口垫圈可实现快速装卸工件,开口垫圈的两端面应互相平行。当工件内孔和端面垂直度误差很大时,因采用球面垫圈。3)圆锥销 限制了X、,、,三个自由度。4)圆锥心轴,小锥度心轴)这种定位方式的定心精度较高,不用另设夹紧装置,但工件的轴向定位误差较大,传递的扭矩较小,适用于工件定位孔不低于IT,的精车和磨削加工,不能加工端面。工件以外圆柱面定位:工件以外圆柱面定位时,常用以下元件:,形块 它有固定式和活动式两种。固定式V形块在夹具体上的装配,一般用两个定位销和,-4个螺钉连接,活动式,形块除限制工

13、件一个移动自由度外,还兼有夹紧作用。它定位最大的优点就是对中性好,它可使一批工件的定位基准轴线对中在V形块两斜面的对称平面上,而不受定位基准直径误差的影响。V形块定位的另一个特点是无论定位基准是否经过加工,是完整的圆柱面还是局部圆弧面,都可采用,形块定位。因此,V形块是用得最多的定位元件。定位套 它用来限制沿轴向的自由度,常与端面联合定位。用端面作为主要定位面时,应控制套的长度,以免夹紧时工件产生不允许的变形。它结构简单,容易制造,但定心精度不高,一般适用于精基准定位。半圆套 这种定位方式主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。定位基面的精度不低于IT8-IT9,半圆的最小内径取工件定位基

14、面的最大直径。1.5夹具装夹的优点,1)保证加工精度,降低人工等级零件的加工精度,包括尺寸精度,几何形状精度和表面相互位置精度三种。实用夹具的最大功用,是保证零件上加工表面的位置精度。例如,在摇臂钻床上使用钻夹具加工孔系时,可保证达到0,10,0.,0mm的中心距精度,而按划线找正加工时,仅能保证0.41.0mm,而且受到操作技术的影响,同批零件的质量也不稳定。当工件的形状复杂及精度要求高时,往往不易或不能依靠通用机床及其附件来达到加工要求,因此需要采用专用夹具。,2,提高劳动生产率和降低加工成本使用夹具后,免除了每件都要找正、对刀等时间,加速工件的装卸,从而大大减少了有关工件安装的辅助时间。

15、特别对那些机动时间较短而辅助时间长的中小件加工意义更大。此外,用夹具安装还容易实现多件加工、多工位加工、可进一步缩短辅助时间,提高劳动生产率。(3,扩大机床工艺范围工件的结构形状时各式各样的,现在对精度和生产率的要求也越来越高,在某些情况下,原有机床难以适应。为解决这一困难,往往采用专用夹具以扩大机床的适用范围,实现“一机多用”。例如在机床上使用镗夹具,就可以代替镗床来做镗孔工作,解决缺乏设备的困难。(4)改变原机床的用途,扩大机床适用范围在产品更换时,工厂现有的机床设备,有时往往不能适应新产品的要求。为此,可以采用夹具来改变机床的用途。,)减轻操作的劳动强度,做到安全生产由于夹具中可以采用扩

16、力机构来减小操作的原始力,而且有时还可以采用各种机动夹紧装置,故可使操作省力,减轻劳动强度。由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计,故可事先采取措施来保证操作的安全。第,章 机械加工工艺规程的制订,.,零件功用分析套筒类零件是机械中常见的一种零件,它的应用范围很广,主要起支承和导向作用。由于其功用不同,套筒类零件的结构和尺寸有着很大的差别,但其结构上仍有共同点:零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面;零件壁的厚度较薄且易变形;零件长度一般大于直径等。由支承套零件图可知该零件属于短套筒,主要功能是起支承、导向作用。该零件结构简单,主要表面内外圆柱面、端面。其主要技术要求为,外圆表面(

17、,0、8,、110、11,)内圆表面,5H,、,0)、花键孔,62,4.5,外圆表面对75，8孔的径向圆跳动公差为0.0,m,10孔系间有同轴度要求0.02 ,;左右端面孔有位置度要求为0.1m,。材料为HT200,批量生产。2.2零件工艺分析1,该支撑套的结构比较典型,代表了一般支撑套的结构形式,其加工工艺过程具有普遍性。,)支承套在加工前,要进行人工时效处理,以消除铸件内应力。加工时应注意夹紧位置,夹紧力大小及辅助支承的合理使用主,防止零件的变形。3)支撑套底面上的,M6mm孔的加工,采用同一钻模,均按外形找正,这样可保证孔的位置精度要求。4)外圆表面采用车削方法可完成粗、半精加工,其加工

18、可安排磨削加工。5,内圆表面根据其直径可分别采用钻-扩-铰及镗削加工。对于花键孔可采用拉削方法进行加工。,端面的加工可采用车削完成,端部开槽可采用铣削方法完成。2.,机械加工工艺规程的作用工艺规程的作用在于:(1,它是组织生产和计划管理的重要资料,生产安排和调度、规定工序要和质量检查等都以工艺规程为依据。制定和不断完善工艺规程,有利于稳定生产秩序,保证产品质量和提高生产率,并充分发挥设备能力。一切生产人员都应严格执行和贯彻,不应任意违反或更改工艺规程的内容。,2)是新产品投产前进行生产准备和技术准备的依据,例如刀、夹、量具的设计、制造或采购,原材料、半成品及外购件的供应及设备、人员的配备等。(

19、,)在新建和扩建工厂或车间时必需有产品的全套工艺规程作为决定设备、人员、车间面积和投资预算等的原始资料。(4)行之有效的先进工艺规程还起着交流和推广先进经验的作用,有利于其他工厂缩短试制过程,提高工艺水平。2,毛坯的选择在制订零件机械加工工艺规程之前,还要对零件加工前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与毛坯的选择有关,故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。常用的毛坯种类有,铸件、锻件、型件、焊接件、冲压件等,而相同种类的毛坯又可能有不同的制造方法。选择毛坯应该考虑生产规模的大小,它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性。

20、由于精度较高的毛坯制造方法的生产率一般也较高,既节约原材料又可明显减少机械加工劳动量。 选择毛坯应该考虑工件结构形状和尺寸大小。例如,形状复杂和薄壁的毛坯,一般不能采用金属型铸造,尺寸较大的毛坯,往往不能采用模锻、压铸和精铸。 选择毛坯应考虑零件的机械性能的要求。相同的材料采用不同的毛坯制造方法,其机械性能往往不同。选择毛坯,应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性。综合选择工件的材料为45钢,大批量生产。2,5定位基准的选择套筒类零件主要技术是内外圆的同轴度,选择定位基准和装夹方法时,应考虑在一次装夹中尽可能完成各主要表面的加工,或以内孔和外圆互为基准反复加工以逐步提高其精度,同时

21、,由于套类零件壁薄、刚性差,选择装夹方法、定位元件和夹紧机构时,要特别注意防止工件变形。1,以外圆或内孔为粗基准一次安装,完成主要表面的加工这种方法可消除定位误差对加工精度的影响,能保证一次装夹加工出的各表面间有很高的相互位置精度。但它要求毛坯留有夹持部位,等各表面加工好后再切掉,造成了材料浪费。故多用于尺寸较小的轴套零件车削加工中。,以内孔为精基准用心轴装夹这种方法在生产实践中用途较广,且以孔为定位基准的心轴类夹具,结构简单、刚性较好、易于制造,在机床上装夹的误差较小,这一方法特别适合于加工小直径深孔套筒零件,对于较长的套筒零件,可用带中心孔的“堵头”装夹。3,以外圆为精基准使用专用夹具装夹

22、当套筒零件内孔的直径太小不适于作定位基准时,可先加工外圆,再以外圆为精基准,用卡盘夹紧加工内孔。这种装夹方法,迅速可靠,能传递较大的扭矩。但是,一般的卡盘定位误差较大,加工后内外圆的同轴度较低。常采用弹性膜片卡盘、液性塑料夹头或高精度三爪自定心卡盘等定心精度高的专用夹具,以满足较高的同轴度要求。,1)精基准的选择大批量生产的支承套,通常以底平面和内孔花键为精基准。这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度,定位稳定可靠;在一次安装下,可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面,也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准,实现“基准统一”原则,此外,这种定位方式夹紧方便,工件的夹紧变形小;

23、易于实现自动定位和自动夹紧,且不存在基准不重合误差。,)粗基准的选择,若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀,则应选该表面为粗基准。2)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下,若零件上每个表面都要加工,则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可使这个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,致使工件报废。3,在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下,若零件有的表面不需要加工时,则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀,又要求保证不加工表面与加工表面的位置精度,则仍按本原则处理。5)选作粗基准的表面,应尽可能平整和光

24、洁,不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷,以便定位准确,装夹可靠。粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次,否则定位误差太大。但是,当毛坯是精密铸件或精密锻件,毛坯质量高,而工件加工精度要求又不高时,可以重复使用某一粗基准。2.6切削用量的选择(,粗加工时切削用量的选择粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切削量(金属切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本。1)切削深度的选择粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下,应当

25、尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大,一次切不完时,才考虑几次走刀。2,进给量的选择粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此,进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下,可选用大一些的进给量,在刚性和强度较差的情况下,应适当减小进给量。3,切削速度的选择粗加工时,切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削速率,在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率,则应适当降低切削速度。,2,精加工时切削用量的选择精加工

26、时加工精度和表面质量要求较高,加工余量要小且均匀。因此,选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证质量,并在此基础上尽量提高生产效率。1,切削深度的选择精加工时的切削深度应根据加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大,否则,当吃刀深度较大时,切削力增加较显著,影响加工质量。2,进给量的选择精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时,虽有利于断屑,但残留面积高度增大,切削力上升,表面质量下降。3)切削速度的选择切削速度提高时,切削变形减小,切削力有所下降,而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限

27、制而不能提高时,才选用低速,以避开积屑瘤产生的范围。2.7零件加工的工艺路线拟定工艺路线的出发点:应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领和生产类型已确定为大批量生产的条件下,可以采用万能机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还考虑经济效果,以便降低生产成本。表,-2工艺路线方案工序号工序内容10铸造,0热处理,0粗车8,80外圆40半精车85,8:外圆50精车85,8:外圆60割退刀槽,并倒8:外圆的倒角7:铣8,.5键槽80粗车1,外圆端面90精车,35外圆端面10:粗车,10外圆端面,0精车110外圆端面,2:粗铣精铣20H8

28、端面13:镗6,内圆140拉花键孔,50钻-扩-铰20H8面上的,0孔160钻M1,孔至1:孔并攻螺纹1,0钻-扩-铰 4-,0，,孔18:钻4-M6深至15并攻螺纹190检验2.,机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“支撑套”零件材料为，T200的灰铸铁,抗压强度5,8,78,MPa 抗剪强度,4,MPa 弹性模量78,10,G,a 疲劳极限,8,108MP,硬度是18,20，,S,毛胚重量为,.3kg,生产类型为大批量生产,可采用铸造毛坯。各加工表面毛坯尺寸确定如下:1)外圆表面(8:)的加工余量由机械加工工艺设计资料表1.,-10查得毛坯加工余量为5,毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1

29、.,mm。 2) 外圆表面,85,的加工余量由机械加工工艺设计资料表1.,-1:查得毛坯加工余量为5,毛坯尺寸偏差由表,.2,2查得为1,4 mm。3,花键孔(62,14.5,的加工余量要求花键孔为外径定心,故采用拉削加工。镗孔61 2,=,m,拉花键孔(80,85)花键孔要求外径定心,拉削时加工余量参照机械制造工艺设计简明手册表2,319取2Z=1 ,。,) ,10与外圆端面的加工余量按照机械制造工艺设计简明手册表2.2,2,知两外圆端面的加工余量为2.:,.0mm。5) ,3,外圆端面的加工余量按照机械制造工艺设计简明手册表2,5知两外圆端面的加工余量为2.0,3,:,m由于毛坯及以后各道

30、工序,或工步)的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上,加工余量有最大最小之分。由于本设计规定的零件为大批量生产,应采用调整法加工,因此在计算最大最小加工余量是应采用调整法予以加工。2,9切削用量及基本工时的确定工时定额是在一定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的1时间,用t表示。工时定额是安排生产计划、成本核算的主要依据,在设计新厂时,是计算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据。时间定额由下述部分组成:1,基本时间:直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间,用t表示。,准备与终结时间:工人为了生产一批产

31、品和零部件,进行准备和结束工作所e消耗的时间,用t表示。3,布置工作地时间:为使加工正常进行,工人照管工作地所消耗的时间,一般按作业时间的百分数表示。,)休息与生理需要时间:工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间,一般按作业时间的百分数表示。则大量生产时的时间定额为,t=(t+t),1+(+)/100,1) 粗车8,外圆,工序30,计算切削速度,按切削手册表1.27,切削速度的公式为,寿命选T=60min),采用高速钢外圆车刀,规定=,走刀次数,=1,则: ,m,min) (2.1)式中,=,.8,=0,70,=0.30,=0.,1。=1.,1 所以,= ,6.4 m/mi,确

32、定主轴转速 (,.2),116 ，/,in按机床说明书取n=,r,min,所以实际切削速度m/mi,。 由切削手册表,.30中CA6140机床说明书知,CA61,0主电动机功率为,.5，w,故机床功率足够,可以正常工作。计算切削工时 切削工时: (2,3)式中,60,所以 ,2 =,.61,),2) 车,35端面(工序,:,9:)确定端面加工余量:已知毛坯长度方向的加工余量为4,m确定进给量f:根据切削手册表1.4,当刀杆尺寸为,m25,以及工件直径为1:0mm时,0.6:.9。按CA61,0车床的说明书(见切削手册表1.,0,取f,0,7。 计算切削速度:按切削手册表1.,7,切削速度的公式

33、为(寿命选T=60min)(m/min, 式中:,2,2,=:.,5,=:.35,m=0,2。修正系数见切削手册表1,28,即 =1.,=0,=1,04,0.81,=0.97。所以, =2,1,6 m/min确定主轴转速,890 ，/,i,与8,0r/min相近的机床转速为9:0 ，/,i,。现选取,所以实际切削速度m,min.检验机床功率主切削力 按切削手册表1,29所示公式计算 (2.4,式中, ,0.89所以: = =768 ，切削时消耗功率为,=1.,1 kw由切削手册表1.,0中CA6140机床说明书知,:A6140主电动机功率为7.5kw,故机床功率足够,可以正常工作。 计算切削工

34、时:式中 : =15,所以,2=,8.2 ,s,) 车,1:端面,车削,本工序采用计算法确定切削用量。,工序,0:,1,0,1,加工条件工件材料:锻造件材料为HT200, 。车端面取总长,10m,(余2mm)。机床,C,6140车床刀具:刀具材料为YT15,刀杆尺寸16mm,mm,。,)计算切削用量切削深度:进给量,根据切削用量简明手册(第三版,(以下简称切削手册,表,4,当刀杆尺寸为16mm2,m,以及工件直径为,00mm时,f,0.60,9。按CA6140车床的说明书,见切削手册表1.30,取f=:,7。计算切削速度:按切削手册表1.27,切削速度的公式为(寿命选T=6:min,: (m,

35、min, 式中:,242,=:.,5,:.35,m,:.2。修正系数见切削手册表1.,.8 即 =1.44,=0,8,=1.04,=0.81,=0.97。所以, =12,8(,mi,)确定主轴转速 =, (，/mi,)与438 ，/m,相近的机床转速为5:0 r,m,。现选取,所以实际切削速度 ,min. 检验机床功率主切削力 按切削手册表1,9所示公式计算 式中: =0.8,所以: = =784N切削时消耗功率为 ,=1.8, k,由切削手册表1.3:中CA,140机床说明书知,C,61,:主电动机功率为,5kw,故机床功率足够,可以正常工作。 校验机床进给系统强度,已知主切削力= 7,N,

36、径向力按切削手册表,.29所示公式计算 (,.5)式中: 所以 =,16.9 N轴向切削力 ,2,式中,: 所以 = ,267 N取机床导轨与床鞍的摩擦系数=:.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为, =,7+0.1(7,4，116.9)=3,7.09,57N而机床进给机构可承受的最大纵向力为3530，(见切削手册表1,0),故机床进给系统可以正常工作。切削工时式中:,所以2=,2.,s,) 钻,0H8面上的,0mm孔(工序130,选择高速钢麻花钻头,因选择高速钢麻花钻头,因通孔加工精度要求较低,且还要进行攻螺纹,由实用机械加工工艺手册表11-5,选取钻头直径为d,7,?0钻头几何形

37、状为(切削用量手册P63-6,标准,:,2=118,=1,?,=?,5。选择切削用量,确定进给量f:按加工要求决定进给量:当d=10mm时,由切削用量手册表5.f=0,60,4,/，。按钻头强度决定进给量,由切削用量手册表7,当d=7mm?8.4,m时,钻头强度允许的进给量,=0.86mm,，。按机床进给机构强度决定进给量:由切削用量手册表,当d=7mm?,0.,mm,机床进给机构允许的轴向力为98:0N,Z3,型摇臂钻床允许的轴向力为1,620，,切削用量手册表34,时,进给量f=2.:mm/r。从以上三个进给量比较可以看出,最受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.3,0.4,mm/，,根

38、据,3,型摇臂钻床说明书,选择f,:,4:mm/r。2,决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量手册表9,当d=7mm,钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm,耐用度T为35min。3,决定切削速度由切削用量手册表11,，T2:0的灰铸铁可加工性为第5类。由切削用量手册P78表12,当加工性为第5类,=0,4:,/r,7mm,i标准钻头时,v,:.33m/s。切削速度的修正系数为:加工材料强度与硬度改变时的iv修正系数kv=0.9,钻头材料改变时,k,:.83,故,V= v ， k,0.330.830.9,0.2,m/sn,=1,.,，/s根据Z3,型摇臂钻床说明书,可考虑选择n=12.5r/s,但因所

39、选转速较计算转速高,这样会使刀具耐用度下降,故可以将进给量降低,级,即f=:,32m,/r。也可以选择较低一级转速,:r,s,仍用,=0.4m,r,比较这两种方案:第一方案:,=,2.,r/,f=:.32mm/r时:,12,50.,4, ,s。第二方案:n=,:，/,f,0.4,m/r时:=100.,=4 mm /s。两方案乘积相同,所用基本工时相同,但第一种方案所选用的进给量较小,零件可获得较好的加工表面,故选择第一方案,12,5r,s,f=0,32,m/r。4)检验机床功率及扭矩由切削用量手册表18,当f?0.32mm/r?0.33,m/r,d,7mm?11.1mm时,扭矩M=10.,9N

40、/m,扭矩的修正系数为1.0,故M,10.49N/m。根据Z35型摇臂钻床说明书,当n,.5，/s时,扭矩,=53，,。由切削用量手册表2:,当d=,mm,v,:,27m/s,f,0,32mm/，时,P=,.0kw,根据Z3,型摇臂钻床说明书,P=4.50.75,3,375kw。由于MM,PP,故选择的切削用量可用,即:n,12.5r/s,f=0.3,mm/r,:.,6m/s5,计算基本工时:,=L,nf式中,其中,5,m,入切量及超切量由切削用量手册表22得y，?=10mm,则:=,0/12.5:.32=5s6)准备与终结时间,:由机械加工工艺手册表5.2经验公式得=:.15=:.75,7,

41、布置工作地时间与休息生理时间:由机械加工工艺手册表5.,46得+=,7.,故工序10:的单件时间,i,(,，t),+,+,/100T=,+0.,5,(,+0.1,)=6.75s,由于加工,个孔,故:iT=26.75=,5s(5) 攻4M,mm螺纹,工序180)选用丝锥进行机动攻螺纹,由实用机械加工工艺手册表,-78,选取,6快换夹头,螺距P=1,细牙螺纹,由实用机械加工工艺手册表11-56得,当工件为灰铸铁时,丝锥切削速度为v=,10m/m,n,即,=:.1,m/,进给量f要小于钻孔时的进给量0.32mm/r,参考Z3,型摇臂机床说明书,取f=0,2mm/r,则:n,=,.18r/,根据Z35

42、型摇臂钻床说明书,可考虑选择n=6.2,r/s,但因所选转速较计算转速高,这样会使刀具耐用度下降,故可以将进给量降低1级,即f,0.1,mm/，。也可以选择较低一级转速n=5r,s,仍用f,0.2m,/，,比较这两种方案:第一方案:n=6.25r/s,f=:.,9m,/r=6.2,0.19=1.19 m,s。第二方案,n=5r/s,f=0.2mm,，,50.2,1 mm /,。因为第一方案乘积较大,基本工时较少,故选择第一方案n=6.25r,f=0,19mm,r。则计算基本工时,L为螺纹深度=15mm,得:mt,/,2,:.1,1,.,3s由于要攻4个螺纹孔,则t,412.,50.52,辅助时

43、间为,t=0,15 t=5.68si则总工时为:,=,5.4,+20,25，,0.,2，5.68=91,8,0零件表面加工方法的选择零件表面的加工方法,首先取决于加工表面的技术要求。但应注意,这些技术要求不一定就是零件图所规定的要求,有时还可能由于工艺上的原因而在某方面高于零件图上的要求。如由于基准不重合而提高对某些表面的加工要求。或由于被作为精基准而可能对其提出更高的加工要求。所选择的加工方法,应该满足零件的质量、良好的加工经济性和高的生产效率的要求。为此,选择加工方法时应该考虑下列各因素:(1)任何一种加工方法能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围,但只有在某一个较窄的范围才是经

44、济的,这个范围的加工精度就是经济加工精度。为此,在选择加工方法时,应选择相应的能获得经济加工精度的加工方法。,)要考虑工件材料的性质。,3)要考虑工件的结构形状和尺寸大小。,要考虑生产率和经济性要求。大批大量生产时,应采用高效率的先进工艺。甚至可以从根本上改变毛坯的制造方法,可减少机械加工的劳动量。(5)要考虑工厂或车间的现有设备情况和技术条件选择加工方法时应充分利用现有设备,挖掘企业潜力,发挥工人的积极性和创造性。但也应考虑不断改进现有的加工方法和设备,采用新技术和提高工艺水平。参考文献1吴慧媛、韩邦华. 零件制造工艺与装备M, 北京,电子工业出版社,2010.,陈立德. 机械设计基础课程设计指导书(第三版)M,北京:高等教育出版社,2:07,3高晓康、陈于萍. 互换性与测量技术(3版-修订版,M, 北京:高等教育出版社,20