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    曲轴机械加工工艺规程及工艺装备设计【全套课程设计】【cad夹具图纸】.rar

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    曲轴机械加工工艺规程及工艺装备设计【全套课程设计】【cad夹具图纸】.rar

    产品型号 零件图号 34华侨大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 曲轴 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 铣键槽 45 号钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 有 工序工时 (分) 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 12+0.1 5+0.03015+0.41-0.020 14 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步 号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/min mm 进给次数 机动 辅助 1 铣 5 的两个圆孔距离 14mm 专用夹具、立式铣刀 300 2.3 3 2 2 铣键槽 专用夹具、立式铣刀 300 2.3 14 3 3 3 4 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 产品型号 零件图号 华侨大学 机械加工工艺过程卡片 产品名称 零件名称 曲轴 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 45 毛 坯 种 类 锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 时工序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 准终 单件 5 粗车 粗车曲轴左端面和外圆柱面 C6132 游标卡尺、端面车刀、外圆车刀、三爪卡盘 10 粗车 粗车曲轴右端面和外圆柱面 C6132 游标卡尺、三爪卡盘、端面车刀、外圆车刀 15 半精车,精车 以右端面为基准 半精车、精车左端面和外圆柱 C6132 游标卡尺、三爪卡盘、端面车刀、外圆车刀 20 半精车,精车 以左端面为基准 半精车、精车左端面和外圆柱 C6132 游标卡尺、三爪卡盘、端面车刀、外圆车刀 25 粗车 粗车曲轴中间部分大圆弧 CA6140 游标卡尺、三爪卡盘、外圆车刀 30 精车 精车大圆弧 R42 CA6140 游标卡尺、三爪卡盘、外圆车刀 35 粗车 粗车曲轴中间部分小圆弧 C6132 游标卡尺、专用夹具、外圆车刀 40 精车 精车小圆弧 30 C6132 游标卡尺、专用夹具、外圆车刀 45 车倒角 分别车曲轴两个端面的倒角 C6132 三爪卡盘、普通车刀 50 铣平面 铣曲轴中间部分的两个平面 X60 专用夹具 55 加工键 加工一个 5 的键 Z4006A 专用夹具 60 去毛刺 65 终检 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 1 一、设计题目 曲轴机械加工工艺规程及工艺装备设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:(中批或大批大量生产) 三、上交材料 1绘制零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片) 1 套 5绘制夹具装配图(A0 或 A1) 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图(A1 或 A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制 的零件图,一般为夹具体) 。 1 张 7编写课程设计说明书(约 5000-8000 字) 。 1 份 2 关键词: 曲轴;工艺规格设计;定位夹紧;夹具设计。 3 目 录 序言 2 摘要 3 一、零件的分析 6 (一)零件的作用 6 (二)零件的工艺分析 6 二、确定生产类型 6 三、确定毛坯 7 (一)确定毛坯种类 7 (二)确定铸件加工余量及形状 8 (三)绘制毛坯图 8 四、工艺规程设计 8 (一)选择定位基准 8 (二)制定工艺路线 9 (三)机械加工余量、工序尺寸和加工时间的确定 10 五、夹具设计 25 六、参考文献 26 设计总结 27 一、零件的分析 (一)零件的作用 题目给出的零件是曲轴,曲轴的作用是将连杆传来的力转变成为绕其本身 4 轴线旋转的扭矩,并将此扭矩输出给汽车或其他,同时曲轴还驱动配器机构以 及其他个辅助装置。 (2)零件的技术要求 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等级/mm 表面粗糙度 R /mma 左端 20 圆柱面 20 016.43IT7 R =3.2a 右端 20 圆柱面 20 2.05IT8 R =1.6 右端 15 圆柱面 15 .41IT7 R =3.2a 右端 12 圆柱面 12 06.59IT9 R =6.3 键槽 5 03.IT8 R =3.2a (二)零件的工艺分析 分析零件图得出,该壳体外圆面可进行车削加工,凹槽可以用铣刀加工, 考虑到安装的统一性,为减少误差可同时进行车削加工。曲轴表面粗糙度要求 不统一,且一些尺寸要求精度等级不同根据机械制造手册制定以下方案: 对于表面粗糙度为 1.6 ,进行精加工;对于表面粗糙度为 3.2 ,进行半m m 精车加工;对于表面粗糙度为 6.3 ,进行粗加工。 加工表面 表面粗糙度 R /mma 加工方案 备注 左端 20 圆柱面 R =3.2a粗车半精车 表 16 右端 20 圆柱面 R =1.6 粗车半精车精车 表 16 右端 15 圆柱面 R =3.2a粗车半精车 表 16 右端 12 圆柱面 R =6.3 粗车 表 16 键槽 R =3.2a粗铣半精铣 表 18 对于键槽的加工,考虑其形位误差要求高,且不易定位,因此必须采用专 用夹具,并以形位基准为基准面装夹,这样可以保证加工工艺性。 5 二、确定生产类型 设此零件的生产纲领为 5000 件,查机械制造设计基础课程设计指导书 第 3 页表 1-2,可确定该曲轴生产类型为大批生产,所以初步确定工艺安排为: 加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工 装。 三、确定毛坯 (一)确定毛坯种类: 零件材料为 45 号钢。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构 又比较简单,生产类型为大批生产,故选择金属摸机械造型铸件毛坯。查机 械制造技术基础课程设计指导书第 23 页表 2-3,选用铸件尺寸公差等级为 CT- 12。 (二)确定铸件加工余量及形状: 查机械制造技术基础课程设计指导书第 24 页表 2-4,选用加工余量为 MA-H 级,机械加工余量为 3mm.并查表第 24 页 2-4 确定各个加工面的铸件机械 加工余量: 由确定下的切削类型主要为粗车、半精车和精车,由于半精车工序集中在 曲轴(左端 20mm,右端 15mm 和 12mm) 。为减少切削时间,且考虑到所加 工的材料为 45 号钢,可以在以上处留取半精车加工余量,其它需要精车的部位 不必留取加工余量,直接进行粗车和精车。通过查表可以得出粗车的加工余量 可取为 5mm,半精车的加工余量可取为 1mm。 (表 2-16,表 2-17) (三)绘制铸件毛坯图 6 图 1 毛坯图 四、工艺规程设计 (一)选择定位基准: 定 位 基 准 分 为 精 基 准 、 粗 基 准 及 辅 助 基 准 。 在 最 初 加 工 工 序 中 , 只 能 用 毛 坯 上 未 经 加 工 的 表 面 做 为 定 位 基 准 (粗 基 准 )。 在 后 续 工 序 中 , 则 使 用 已 加 工 表 面 作 为 定 位 基 准 (精 基 准 )。 为 了 使 工 件 便 于 装 夹 和 易 于 获 得 所 需 加 工 精 度 , 可 在 工 件 上 某 部 位 作 一 辅 助 基 准 , 用 以 定 位 。 选 择 定 位 基 准 时 , 既 要 考 虑 零 件 的 整 个 加 工 工 艺 过 程 , 又 要 考 虑 零 件 的 特 征 、 设 计 基 准 及 加 工 方 法 , 根 据 粗 、 精 基 准 的 选 择 原 则 , 合 理 选 定 零 件 加 工 过 程 中 的 定 位 基 准 。 通 常 在 制 定 工 艺 规 程 时 , 总 是 先 考 虑 选 择 怎 样 的 精 基 准 以 保 证 达 到 精 度 要 求 并 把 各 个 表 面 加 工 出 来 , 即 先 选 择 零 件 表 面 最 终 加 工 所 用 精 基 准 和 中 间 工 序 所 用 的 精 基 准 , 然 后 再 考 虑 选 择 合 适 的 最 初 工 序 的 粗 基 准 把 精 基 准 面 加 工 出 来 (1)粗 基 准 的 选 择 : 以 零 件 外 圆 为 主 要 的 定 位 粗 基 准 。 (2)精 基 准 的 选 择 : 考 虑 要 保 证 零 件 的 加 工 精 度 和 装 夹 准 确 方 便 , 依 据 “基 准 重 合 ”原 则 和 “基 准 统 一 ”原 则 , 以 粗 加 工 后 的 外 圆 为 主 要 的 定 位 精 基 准 。 7 (2)制定工艺路线 机械加工工序: 1.遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,再安排精加工工序。 2.遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准。 3.遵循“先主后次”原则。 4.遵循“先面后孔”原则,先加工圆柱面,在加工键槽。 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所 能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以 专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果, 以便使生产成本尽量下降。查机械制造技术基础课程指导书 ,选择零件的加 工方法及工艺路线方案如下: 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 1 下料 铸造 2 清砂 清砂 3 热处理 调质 250285HBS 4 铣 用 V 型块和辅助支承调整装加工件后压紧,洗曲轴中心部分大圆弧 84 和 小圆弧 30,保证大小圆弧端面间距尺寸为 57mm。铣 R42 的上,下面, 保证厚度尺寸为 10mm。铣曲轴左右端面。 5 粗车 夹右端顶左边中心孔,车左端 24mm 长度尺寸至 20mm。车左端 22mm长度尺寸至 16mm。 6 半精车 夹右端顶左边中心孔,车左端 20mm 长度尺寸至 16mm,车槽2mm18mm 倒角 C2。 7 粗车 夹左端顶左边中心孔,车右端 30mm 长度尺寸至 80mm,车右端 20mm 长度尺寸至 78mm。车右端 15mm 长度尺寸至 48mm。车右端 12mm 长 度尺寸至 23mm。 8 半精车 夹左端顶左边中心孔,车右端 20mm 长度尺寸至 78mm。车右端 15mm长度尺寸至 48mm。 9 精车 夹左端顶左边中心孔,车右端 20mm 长度尺寸至 78mm。车槽2mm16mm,车槽 2mm 14mm,倒角 C2。 10 铣键槽 铣键槽 5mm19mm 至图样尺寸。 11 钳 去毛刺,清洗 12 检验 检查各部尺寸 13 入库 涂油入库 8 (三)机械加工余量、工序尺寸及加工时间的确定 工序一 铸造 工序二 清砂 工序三 热处理 调质 250285HBS 淬火 835,保温八小时,水中冷却。取出铸件后修行处理:去除飞边毛 刺。 工序四 铣 用 V 型块和辅助支承调整装加工件后压紧,铣曲轴中部的上,下面,保证 厚度尺寸为 10mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 号钢: 加工要求:专用夹具,用 V 型块和辅助支承调整装加工件后压紧,洗曲轴 中部分上,下平面,厚度尺寸保证为 10mm: 机床:由被加工件为 45 号钢,考虑加工的经济性,可采用普通铣床 X6132 进行 加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择铣进行加工时。 (2)铣削用量的选择及有关计算: a)切削深度 因切削用量较小,故可以选择 ap=1.6mm,二次走刀即可完成所需 尺寸。 b)每齿进给量:由切削手册表 3.30 可知机床的功为 7.5KW, 查切削手册表 3.5 可得 f=0.140.24mm/z,由于是对称铣, 选较小量 f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7,后刀面最大磨损为(1.01.5)mm 查切削手册表 3.8, 寿命 T=180min d)计算切削速度 按切削手册表 3.27 中的公式:voc vmprpzecdqvkTaxfyu 9 也可以由表 3.16 查得 =98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根据 XC6312cv 铣床参数,选 n=475r/min v f =600mm/s,则实际的切削速度为: 即 vc= = =119.3m/min,实际进给量为:10nd04758.3 fczvfnz 即 = =0.13mm/zzvf6475 e)校验机床功率 查 切削手册表 3.24,Pcc=1.1KW,而机床所提供的功率 Pcm 为 1.7KW,所以 Pcm Pcc,故校验合格。 最终确定 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z f)计算基本工时 mf LtV 公式中: L=l+y+;根据切削手册表 3.26,可得 l+=12mm, 所以 L=98mm 故 =98/119.3=0.82min=50smt 工序五 粗车 1夹右端顶左边中心孔,车左端 24mm,长度尺寸至 20mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔; 粗车左端面 24,保证总长 度为 20.8mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1.3mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 10 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1420.8=612.444 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=2.5/1.3;选取次数为 2; 6)计算基本工时 切削时间为: = = 2=0.12min=7.3sjtnfl2161.40.73 2夹右端顶左边中心孔,车左端 22mm,长度尺寸至 16mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔; 粗车左端面 22,保证总 长度为 18.8mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =2mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1418.8=677.598 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=2.5/2;选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: 11 = = 1=0.046min=2.78sjtnfl2167.5980.3 工序六 半精车 1夹右端顶左边中心孔,车左端 20mm,长度尺寸至 16mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔; 粗车左端面 22,保证总长 度为 18.8mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =0.5mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/d 得: n=100040/3.1420=636.942 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=0.5/0.5;选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.005min=3sjtnfl2163.9420.7 2车槽 2mm18mm 倒角 C2。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔;车槽 2mm18mm 倒角 C2 12 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择切断刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1mm;pa 2)确定切削速度 :选取切削速度 =20m/min;vcvc 3)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/d 得: n=100020/3.142=3184.713 N/min; 4)计算基本工时 切削时间为: = =0.008minjt713.842 工序七 粗车 1.专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 30mm 长度尺寸至 80mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹左端顶右边中心孔; 粗车右端面 30,保证总长 度为 80mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =2mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 13 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1480=159.235 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=2.5/2;选取次数为 1 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.053min=3.2Sjtnfl2159.30.7 2.专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 27.6mm 长度尺寸至 78mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹左端顶右边中心孔; 粗车右端面 20.6,保证总 长度为 78mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1.5mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1478=163.45 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=2.5/1.5;选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.31min=18.87Sjtnfl2145.630.7 14 3.专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 20.6mm 长度尺寸至 48mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔; 粗车左端面 20.6,保证总 长度为 48mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1.5mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1448=365.393 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=2.5/1.5;选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.12min=7.3Sjtnfl21365.90.7 4.专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 15mm 长度尺寸至 23mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹端顶左边中心孔; 粗车左端面 15,保证总长度 为 23mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 15 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1.5mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1423=553.863 N/min; 5)走刀次数的选定: 由 i=2.5/1.5;选取次数为 5; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.07min=4.5Sjtnfl2153.860.7 工序八 半精车 1.专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 25.6mm 长度尺寸至 78mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹端顶左边中心孔; 粗车左端面 25.6,保证总长 度为 78mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1.3mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 16 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1478=163.45 N/min; 5)走刀次数的选定: 选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.31min=18.6Sjtnfl2163.450.7 2.专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 16.3mm 长度尺寸至 48mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔; 粗车左端面 16.3,保证 总长度为 48mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1.5mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1448=365.393 N/min; 5)走刀次数的选定: 选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.12min=7.2Sjtnfl21365.90.7 17 工序九 精车 1. 专用夹具夹左端顶右边中心孔,车右端 20.5mm 长度尺寸至 78mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹端顶左边中心孔; 粗车左端面 20.5,保证总 长度为 78mm; 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择 45刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =0.5mm;pa 2)确定进给量 f z:选取进给量 f=0.7mm/r; 3)确定切削速度 :选取切削速度 =40m/min;vcvc 4)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100040/3.1478=163.45 N/min; 5)走刀次数的选定: 选取次数为 1; 6)计算基本工时 切削时间为: = = =0.31min=18.8Sjtnfl2163.450.7 2车槽 2mm16mm。 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔;车槽 2mm16mm 倒角 C2 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进 行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择切断刀进行加工时。 18 (2) 切削用量的选择及有关计算 查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1mm;pa 2)确定切削速度 :选取切削速度 =20m/min;vcvc 3)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100020/3.1416=398N/min; 4)计算基本工时 切削时间为: = =0.008min=1Sjt39812 2. 车槽 2mm14mm,倒角 C2 (1)加工条件的确定 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,夹右端顶左边中心孔;车槽 2mm14mm 倒角 C2 机床:由被加工件为铸件,考虑加工的经济性,可采用普通车床 CA6140 进行加工。 刀具:综合考虑加工的可行性,选择切断刀进行加工时。 (2) 切削用量的选择及有关计算查机械制造手册表 5-22: 1)确定背吃刀量 ap :选取背吃刀量 =1mm;pa 2)确定切削速度 :选取切削速度 =20m/min;vcvc 3)主轴转速的确定: 由公式 n=1000v/nd 得: n=100020/3.1414=454.95 N/min; 4)计算基本工时 切削时间为: = =0.008min=0.527Sjt95.412 工序十 铣键槽 铣键槽 5mm19mm 至图样尺寸。 (1)加工条件的确定 19 工件材料:由给定材料为 45 钢; 加工要求:专用夹具,高速钢错齿三面刃铣刀(精密级 K8)加工余量 8 用乳化液冷却 机床:X6132A 1) 选择刀具:由加工尺寸公差 0-0.03 。所以铣刀精度为精密级 K8 铣刀参数:L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15 ao=12an=6Z=16 2) 选择切削量 由于槽的深度为 3mm, 故一次走完,ae=3mm ap=3mm 由切削用量简明手册表 3.3 确定 f=0.15-0.3mm/r 现取 f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命:根据切削用量简明手册表 3.7,得最 大磨损量为 0.5 由表 3.8 确定刀具寿命:T=100min 其中 4) 决定切削速度 Vc 和每齿进给量 Vf、由切削用量简明手册3.27 的公式 Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,K Tv=0.82, Kv=KmKsvKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv =82.86m/min n=1000Vc/ do=100082.86/3.1463=418.87r/min 根据 X62W 型铣床说明书选 nc=375r/min 实际速度 Vc= donc/1000=74.2m/min 选 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据 X62W 型铣床说明书选选 Vf=110mm/min fzc=110/37516=0.018mm/z 5) 机床功率:根据切削用量简明手册表 3.28 公式 圆周力 fc=(CFa pxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表 28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根据 X62W 型铣床说明书,功率足够。 6)基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 3.5 Tm=(l-d+h+l1)/Vf=14+3+2/110=0.172(min)=10.3s L1+=14mm 工序十一 钳 20 去毛刺,清洗 工序十二 检验 检查各部尺寸 工序十三 入库 涂油入库 (四)单位时间的确定 1、辅助时间 ta的计算 根据第五章第二节所述,辅助时间 ta与基本时间 tj之间的关系为 ta=(0.150.2) tj , 这里取 ta=0.15 tj ,则各工序的辅助时间分别为: 工序四的辅助时间为:ta=0.15x50s=7.5s; 工序五的辅助时间为:ta=0.15x10.8s=1.62s; 工序六的辅助时间为:ta=0.15x3.5s=0.525s; 工序七的辅助时间为:ta=0.15x33.78s=5.08s; 工序八的辅助时间为:ta=0.15x25.8s=3.87s; 工序九的辅助时间为:ta=0.15x2.85s=0.42s; 工序十的辅助时间为:ta=0.15x10.3s=1.54s; 2、 其他时间的计算 除了作业时间(基本时间和辅助时间之和)以外,每道工序的单件时间还包括布置工作 的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于端盖的生产类型为大批生产,分摊 到每个工件上的准备与终结时间甚微,可忽略不计;布置工作的时间 tb是作业时间的 2%7%,休息与生理需要时间 tx是作业时间的 2%4%,这里均取 3%,则各工序的其他时间可 按关系式(3%+3%) (t j+ta)计算,它们分别为: 工序四的其他时间为:t b+tx =6%x(50s+7.5s)=3.45s; 工序五的其他时间为:t b+tx =6%x(10.8s+1.62s)=0.745s; 21 工序六的其他辅助时间为:t b+tx =6%x(3.5s+0.525s)=0.24s; 工序七的其他时间为:t b+tx =6%x(33.78s+5.08s)=2.33s; 工序八的其他时间为:t b+tx =6%x(25.8s+3.78s)=5.85s; 工序九的其他时间为:tt b+tx =6%x(2.85s+0.42s)=0.19s; 工序十的其他时间为:t b+tx =6%x(10.3s+1.45s)=0.705s; 3、 单件时间 tdj 的计算 这里的各工序的单件时间分别为: 工序四的单件时间为:50s+7.5s+3.45s=60.95s; 工序五的单件时间为:10.8s+0.62s+1.745s=13.16s; 工序六的单件时间为:3.5s+0.525s+0.24s=4.26s; 工序七的单件时间为:33.78s+2.33s+5.08s=41.2s; 工序八的单件时间为:25.8s+3.78s+5.85s=35.43s; 工序九的单件时间为:2.85s+0.42s+0.19s=3.46s; 工序十的单件时间为:10.3s+1.45s+0.705=12.45s; 五、夹具设计 为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。 经过与老师协商,决定对铣槽夹具进行设计。 (一) 确定定位元件 在铣键槽时,由于台阶面定位方便,曲轴右端对左端有两轴线的平行度定 位要求,可用左端轴进行定位。另外为防止工件在铣槽时的松动及防止曲轴受 压变形,可用可调支撑对圆柱面支撑。 (二)确定导向元件 键槽精度要求不高,可用钻模板和配用的导向套对铣刀进行导向,防止孔 加工偏移。 (三)确定夹紧元件 用活动的 V 形槽和定位销对工件进行夹紧和定位,配合挡板和棱台的定位 来限制工件的六个自由度,达到要求,加工可行。 夹具装配图及夹具体零件图分别见附图。 22 六、 参考文献: 1 黄健求 机械制造技术基础.北京 机械工业出版社 2005 2赵丽娟 冷岳峰 机械几何量精度设计与检测 辽宁工程技术大学 2010. 3徐萃屏 赵树国 工程材料与成型工艺 北京 冶金工业出版社 2010. 4赵家奇 机械制造工艺学课程设计指导书 2 版 机械工业出版社 2000 5艾兴 肖诗纲主编,切削用量简明手 3 版 机械工业出版社 2000 6曾志新 机械制造技术基础 武汉理工出版社 1999 7李益民 机械制造工艺设计实用手册 机械工业出版社 2003 8王明珠 工程制图学及计算机绘图 国防工业出版社 2005 23 设 计 总 结 四个星期的设计时间过去了,老师给我们很大的设计空间,本次设计覆盖 我们所学的很多的知识,也可以说是一个学习总结,在这里谢谢老师的指导! 从我拿到设计任务开始,到上交设计书完毕,期间的设计过程依然历历在 目:借阅书籍、和老师同学探讨加工工艺过程、书算加工余量和时间、草图设 计毛坯图、电脑排版等。然而这些并不辛苦,反而却让人更加认真,特别是在 解决一系列的设计任务时的高兴!最后上交设计报告时的成就感无以言表。尽 管不能投入到实际生产中,但这份认真却让人珍惜。本次设计中有些不足,希 望老师在批阅完毕后给予指导,指出里面的不足之处,我一定改正,为今后的 学习和工作打好基础,避免以后犯同样的错误。 本次设计我学到很多东西,对以后工作有很大帮助。最后,再次感谢

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