GY01-210@皮带盘加工工艺规程及工装夹具设计
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机械毕业设计全套
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GY01-210@皮带盘加工工艺规程及工装夹具设计,机械毕业设计全套
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毕业设计（论文）任务书 汽 车与机械工程 学院 机械设计制造及自动化 专业 班 题 目 皮带盘 加工工艺规程及 工装夹具 设计 任务起止日期： 2009 年 3 月 16 日 2009 年 6 月 20 日 学 生 姓 名 赵超 学 号 200521250207 指 导 教 师 李碧琼 教研室主任 年 月 日审查 院 长 年 月 日批准 nts一、 毕业设计（论文）任务 课题内容 1. 搜集有关资料，了解机床夹具设计原理以及机械制造工艺等方面的知识； 2. 仔细阅读 皮带盘 的零件图 ，初步确定其机械加工工艺方案； 3. 设计夹具，要求保证 皮带盘轮齿的加工 ； 4. 熟练掌握 AutoCAD 软件 ； 5. 画出所设计夹具的装配图及相关的零件图。 课题任务要求 1、 确定工艺方案，编制工艺规程； 2、 确定指定工序的夹具设计方案 ； 3、完成 夹具装配图 和全部零件图； 6、完成毕业 设计论文、开题报告和英文翻译。 nts 课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸） 开题报告； 毕业设计论文一 （含中、英文摘要，引言，开题报告、设计方案论述，设计分析与计算，设计总结，参考文献等）； 装配图 1 张，典型 零件图 3 张； 相关英文资料及译文（作为设计说明书的附录）。 主要参考文献与外文翻译文件（由指导教师选定） 1. 王先逵主编，机械制造工艺学，北京：机械工业出版社， 1998 2. 冯道主编，机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册，安徽文化音像出版社 3. 王光斗、王春福主编，机床夹具设计手册，上海科 学技术出版社，2002 4. AutoCAD（较新版本） 5. 机电专业期刊 同组设计者 丁磊 注： 1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。 2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。 3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载 nts二、毕业设计（论文）工作进度计划表 序号 毕 业 设 计（论 文）工 作 任 务 工 作 进 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 调研、收 集资料，写出开题报告 2 确定工艺方案，编制工艺规程 3 初步确定指定工序的夹具设计方案 4 熟练掌握 AutoCAD 软件 5 绘制夹具装配图、 有关零件图 6 撰写设计说明书 7 审阅、准备答辩 8 答辩 9 10 注： 1. 此表由指导教师填写； 2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。 nts三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表 时间 第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段 内容 组织纪律 完成任务情况 组织纪律 完成任务情况 组 织纪律 完成任务情况 检 查 记 录 教师 签字 签字 日期 签字 日期 签字 日期 注： 1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。 2. “ 组织纪律 ” 一档应按长沙理工大学学生学籍管理实施办法精神，根据学生具体执行情况，如实填写。 3. “ 完成任务情况 ” 一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议 4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。 nts 四、学生毕业设计（论文）装袋要求： 1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。 (1) 封面 (2) 扉 页 (3) 毕业设计（论文）任务书 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目录 (7) 正文 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录 （公式的推演、图表、程序等 ） (11) 附件 1：开题报告（文献综述） (12) 附件 2：译文及原文影印件 2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。 3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。 4.毕业设计 (论文 )成绩评定册一份。 5论文电子文档 由各学院收集保存 。 学生送交全部文件日期 学生（签名） 指导教师验收（签名） nts毕 业 设 计 设计题目 ： 皮带盘加工工艺规程及工装夹具设计 系 别 : 专 业 : 班 级 : 姓 名 : 学 号 : 设计小组 : 指导教师 : 完成时间 : nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 1 页 工序号 10 工序名称 铸造 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 编号 夹具 名称 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 吹气清洗 2 正火处理 , nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 2 页 工序号 20 工序名称 车 196 mm 外圆及其大平面 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 C620-1 编号 卧式车床 夹具 名称 专用夹具 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背 吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位 ,夹紧 2 车平面 硬质合金车刀 游标卡尺 226 1 1.394 370 0.52 0.83 3 车 1966mm 的外圆表面 硬质合金车刀 0.05mm 游标卡尺 21 1 1.13 380 0.4 0.66 4 吹气 ,检测 编 制 校 对 审 核 会 签 描 图 李辉 更改 处数 文件号 签字 日期 更改 处数 文件号 签字 日期 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 3 页 工序号 30 工序名称 车 66 mm 外圆成型 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 退 火 设备 名称型号 C620-1 编号 卧式车床 夹具 名称 专用夹具 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规 格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位夹紧 2 车另一端平面 硬质合金车刀 游标卡尺 1 196 1.394 370 0.52 0.21 3 车直径 167 端外圆 硬质合金车刀 游标卡尺 1 77 0.45 0.84 230 0.25 0.45 4 吹气 ,检测 编 制 校 对 审 核 会 签 描 图 李辉 更改 处数 文件号 签字 日期 更改 处 数 文件号 签字 日期 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 4 页 工序号 40 工序名称 扩孔至 43 mm 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 Z535 编号 车 床 夹具 名称 专用夹具 代号 冷却液 每批件数 准终时间 基本时 间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规 格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位夹紧 2 扩孔 麻花钻 0.02mm 游标卡尺 91.3 1.5 2.13 370 0.6 0.72 3 吹气 ,检测 尺 编 制 校 对 审 核 会 签 描 图 李辉 更改 处数 文件号 签字 日期 更改 处数 文件号 签字 日期 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 5 页 工序号 50 工序名称 车 V 型槽 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 C620-1 编号 C620-1 夹具 名称 专用夹具 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位夹紧 2 分若干 次车削成 合金车刀 0.02mm 游标卡尺 20 0.2 8.57 300 0.72 0.72 3 精车至尺寸 合金车刀 0.02mm 游标卡尺 20 1.06 300 0.10 4 清洗检验 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 6 页 工序号 60 工序名称 车直径 62 外圆 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台 数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 C620-1 编号 卧式 车 床 夹具 名称 专用夹具 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位夹紧 2 精车外圆 合金车 刀 0.02mm 游标卡尺 35 2 1.56 300 0.72 0.72 3 清洗检测 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 7 页 工序号 70 工序名称 镗孔 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 T618 编号 卧式镗床 夹具 名称 专用夹具 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位夹紧 2 镗孔 合金镗刀 0.02mm 游标卡尺 45 0.2 8.57 195 0.72 0.72 3 清洗检测 0.02mm 游标卡尺 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 8 页 工序号 8 工序名称 铣键槽 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 铣床 编号 X62W 夹具 名称 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 定位夹紧 2 铣槽 铣刀 0.05mm 游标卡尺 6 2 2.19 6 0.57 300 0.02 3 入库 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 9 页 工序号 9 工序名称 钳工 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 钻床 编号 夹具 名称 代号 冷切液 每批件数 准终时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 去除锐边毛剌 0.05mm 游标卡尺 2 倒角 nts 车间 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 共 10 页 小组 产品名称 零件名称 皮带盘 第 10 页 工序号 12 工序名称 检验 入库 零件毛重 零件净重 一个工人看管机床台数 1 零件数 每台件数 1 每次加工数 1 材料 名称 牌号 HT200 状态 设备 名称型号 编号 夹具 名称 代号 冷切液 每批件数 准终 时间 基本时间 单件时间 工步号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规格或代号 加工尺寸 背吃刀量 (mm) 切削长度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主轴转速 (r/min) 进给 量 (mm/r) 切削时间 (min) 1 按照图纸认真检验各尺寸 0.05mm 游标卡尺 2 防锈处理 3 入库 nts 长沙理工大学 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 皮带 盘 共 1 页 第 1 页 材料牌号 HT200 毛坯种类 锻件 毛坯外形尺寸 每坏件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工序时间 准终 单件 1 铸 造 2 时效处理 3 车 车 196 mm 外圆及其大平面 C620 90 偏刀、游标卡尺、三爪卡盘 4 车 车 62 mm 外圆成型 C620 90 偏刀、游标卡尺、三爪卡盘 5 扩孔 扩孔至 43 mm 立式钻床 Z550 麻花钻、卡尺、塞规、专用 夹具 6 检验 中间检验 C620 90 偏刀、游标卡尺、三爪卡盘 8 中间检验 塞规、百分表、卡尺等 9 热处理 调质处理硬度 230 250HB 10 镗 镗 46 孔 T618 卧式镗镗 镗刀 11 去毛刺 钳工台 平锉 描校 12 清洗 清洗机 13 终检 塞规、百分表、卡尺等 装订号 设计 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 nts nts 1 摘要 本设计是重要的实践教学环节之一。通过对“ 皮带 盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备的设计，完成了从毛坯到零件的机械加工工艺过程。本设计的主要内容包括：绘制“ 皮带盘 ”的零件图、毛坯图，编制机械加工工艺过程综合卡片和机械加工工序卡片，以及 皮带轮 V 型槽的加工夹具设计。本次 设计实现了所学理论与生产实践的结合，通过设计使学生具有了制定工艺规程的初步能力，设计专用夹具的初步能力，进一步提高了查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。通过设计全过程，熟悉了工艺计算方法，学会了进行工艺设计的程序和方法，对于培 养独立思考和独立工作的能力大有裨益。 关键词： 皮带 盘；夹具 nts 2 Abstract This course design is an important aspect of the practice of teaching. Through the sub-set of parts of the machining process planning and process equipment design, completed the rough machining parts to the process. The design of the main courses include: Drawing sub-set of parts of the map, rough map, machining process of the preparation of integrated card and the card processing machinery, and 6 32mm-processing fixture design. The curriculum design achieved by the theory and practice of combining production, through the design so that students with the development of the initial capacity of a point of order, a preliminary design for the fixture capacity, further improve the access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, etc. The capacity. Through the whole process of design, calculation methods are familiar with the process, learn how to process design procedures and methods for cultivating independent thinking and the ability to work independently of great benefit. Key words: Belt pulley ； Fixture nts 3 序 言 一、设计目的 ： 现代机械制造工艺设计是机械类专业学生在学完了机械制造技术基础等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到： 1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力； 2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力； 3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力； 4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。 二、设计感想与体会： 毕业 设计就是一个团队合作的过程。所谓 1+12，一个团队的合作，使我们的设计成果不到三周时间就渐渐呈现在nts 4 我们的眼前。看着眼前的手工图纸、 CAD 图和设计计算的手稿，三周的设计过程一幕幕浮现在眼前。 三周的设计让我们学到了很多东西。这次设计可以说是三年的课程学习所掌握的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通，因为我们以前曾经学得很好，但是都是理论的东西，学习了马克思主义哲学之后，终于知道理论联系实际才使我们有了更进一步的体会。 在这 次设计中，我学会的如何设计、如何计算，更重要的是我学会了合作，我懂得了团队合作的重要性。我们以前做的设计都是一个人的，而且规模小，不需要什么规划，这次可以说是综合了我们的所有智慧。同时，得到了我们的指导老师的大力支持。 由于我们水平所限，设计中难免有错误和不妥之处，在此还诚请指导老师批评指正。 机械加工工艺规程设计 1 零件的工艺性分析 1) 该工件 铸 造 后 ，很容易造成应力的分布不均。因此，铸 造后进行 时效 处理，以改善材料的切削性能。 2) 工序安排以台阶面和 46 的 内孔 表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3) 该零件 大端面对 46mm 内孔 中心线 及台价面有位置 度要求；外圆 46mm 外圆 对 180mm 分度圆 有 同轴 度要求 . nts 5 2.1 盘 毂 零件 的工艺分析及生产类型的确定 一、盘 毂 类零件特点 皮带轮 -属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大，制造工艺上一般以铸造、锻造为主！一般尺寸较大的设计为用铸造的方法，材料一般都是铸铁（铸造性能较好），很少用铸钢（钢的铸造性能不佳）；一般尺寸较小的，可以设计为锻造，材料为钢。 1、功用 盘 毂 零件在机器中主要起支承、连接作用。 2、结构特点 盘 毂 类零件主要由端面、外圆、内孔等组成，一般 零件直径大于零件的轴向尺寸。 3、技术要求 盘 毂 类零件往往对支承用端面有较高平面度及轴向尺寸精度及两端面平行度要求；对转接作用中的内孔等有与平面的垂直度要求，外圆、内孔间的同轴度要求等。 2.2、盘 类零件制造工艺特点 （一）盘类零件 1、毛坯选择 盘类零件常采用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。孔径小的盘一nts 6 般选择热轧或冷拔棒料，根据不同材料，亦可选择实心铸件，孔径较大时，可作预孔。若生产批量较大，可选择冷挤压等先进毛坯制造工艺，既提高生产率，又节约材料。 2、基准选择 根据零件不同的作用，零件的主要基准会有所不同。 一是以端面为主（如支承块）其零件加工中的主要定位基准为平面；二是以内孔为主，由于盘的轴向尺寸小，往往在以孔为定位基准（径向）的同时，辅以端面的配合；三是以外圆为主（较少），与内孔定位同样的原因，往往也需要有端面的辅助配合。 3、安装方案 （ 1）用三爪卡盘安装 用三爪卡盘装夹外圆时，为定位稳定可靠，常采用反爪装夹（共限制工件除绕轴转动外的五个自由度）；装夹内孔时，以卡盘的离心力作用完成工件的定位、夹紧（亦限制了工件 除绕轴转动外的五个自由度）。 （ 2）用专用夹具安装 以外圆作径向定位基准时，可以定位环作定位件 ；以内孔作径向定位基准时，可用定位销（轴）作定位件。根据零件构形特征及加工部位、要求，选择径向夹紧或端面夹紧。 （ 3）用虎钳安装 生产批量小或单件生产时，根据加工部位、要求的不同，亦nts 7 可采用虎钳装夹（如支承块上侧面、十字槽加工）。 4、表面加工 零件上回转面的粗、半精加工仍以车为主，精加工则根据零件材料、加工要求、生产批量大小等因素选择磨削、精车、拉削或其它。零件上非回转面加工，则根据表面形状选择恰当的加工方法，一般安排于零件的半精加工阶段。 5、工艺路线 与轴相比，盘的工艺的不同主要在于安装方式的体现，当然 ，随零件组成表面的变化，牵涉的加工方法亦会有所不同。因此，该 “典型 ”主要在于理解基础上的灵活运用，而不能死搬硬套。 下料（或备坯） 去应力处理 粗车 半精车 平磨端面（亦可按零件情况不作安排） 非回转面加工 去毛刺 中检 最终热处理 精加工主要表面（磨或精车） 终检 2.1.2 该零件 的主要技术要求 零件的主要技术要求 加工表面 尺寸及偏差 /mm 公差及精度等级 表面粗糙度 Ra/ m 形位公差 /mm nts 8 大 外圆 196 g8 IT12 12.5 小外圆 62g8 IT8 3.2 0.01 M C M 49 孔 49H12 IT7 3.2 0.8 A B 键槽 48H7 IT6 3.2 2.2.3 审查 零件 的工艺性 1）零件材料 200 钢，切削加工性良好。 2） 皮带 盘 62h6mm 外圆与 46H7mm 孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。 3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。 2.2.4 确定 零件 的生产类型 依设计题目可知生产类型为：大批大量生产 nts 9 2.3 确定毛坯 绘制毛胚图 2.3.1 毛坯选择 根据材料 HT200 钢，生产类型为大批大量生产及零件形状要求 。 2.3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1）公差等级 由零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2） 铸 件重量 根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为 tm =7kg。 3） 铸 件复杂系数 对零件图进 行分析计算，可大致确定 铸 件外廓包容体的直径 d= 196mm，高 H=99.6mm。由公式S= Nmmt/ =7.50kg/12.0kg 0.63。由此可确定该分度盘零件的复杂系数为 2S 级。 4） 铸 件材质系数 由于该 皮带 盘零件材料为 HT200，是碳的质量分数 大 于0.65%的碳 铸铁 ，故该 铸 件的材质系数为 1M 级。 5） 铸 件分模线形状与零件表面粗糙度 根据该分度盘零件的形位特点，采用平直分模面。由零件图可知，该 皮带 盘零件各加工表面的粗糙度 Ra 均大于等于1.6 m 。 根据上述诸因素，可查表确定该 铸 件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表 2-2 中。 表 2-2 零件 铸 造毛坯尺寸公差及机械加工余量 铸 件重量 包容体重 形状复杂 材质系数 公差等级 nts 10 /kg 量 /kg 系数 7.3 11.9 2S 1M 普通级 项目 /mm 机械加工余量 /mm 尺寸公差/mm 备注 196外圆 1.21.12.3 表 2-14 2.0 表 2-10 62 外圆 9.19.08.2 表 2-14 2.6 表 2-10 高度 99.6 7.18.05.2 表 2-11 2.0 表 2-13 高度 38（台阶面 ) 5.17.02.2 表 2-11 2.0 表 2-13 注：根据表 2-10 的表注，将此表中所有公差按 1/2 分配。 2.3.3 绘制 零件 铸 造毛坯简图 由表 2-2 所得结果，绘制毛坯简。 nts 11 2.4 拟定 零件 工艺路线 2.4.1 定位基准的选择 2.5.1 精基准的选择 根据该 皮带 盘零件的技术要求和装配要求，选择 零件 大端面为精基准，零件上的很多表面都 可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 零件 46h6mm 的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工 零件 196g8mm外圆柱面和台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度要求。在 铣 削 键槽 时采用 46g6mm 的轴心线作为 精基准，做到了设计基准与工艺基准的统一。 2.5.2 粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择 皮带 盘 226g8mm 轴线作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。 2.5.2 表面加工方法的确定 根据 皮带 盘零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，如表 2-3 所示。 表 2-3 皮带 盘零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/ m 加 工方案 备注 大端面 IT11 12.5 粗车 表 1-8 外圆台阶 IT6 3.2 粗车 半精车 表 1-8 nts 12 小端面 IT11 12.5 粗车 表 1-8 大外圆 IT10 12.5 粗车 半精车 表 1-6 小外圆 IT6 3.2 粗车 半精车 表 1-8 46 孔 IT13 12.5 镗 表 1-7 2.5.3 加工阶段划分 该 零件 加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工 两 个阶段。 2.5.4 工序集中与分散 采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较多的加工要求。 2.5.5 工序顺序的安排 1）机械加工工序 遵循”先基准后其他“、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。 2)热处理工序 因 铸 件的表面层有硬皮，会加速刀具磨损和钝化，为改善切削加工性，模锻后对毛坯进行 时效 处理，软化硬皮；零件 196g8mm 外圆面和台阶面需进行 低温时效 ，由于零件壁厚小，易变形，加之加工精度要求高，为尽量控制 正 火 变形，在零件粗加工后安排 去应力退火 处理。 3)辅助工序 在粗加工和半精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。 nts 13 2.6.6 确定工艺路线 在综合考虑上述工序安排原则基础上，表 2-4 列出了 零件 的工艺路线。 表 2-4 零件 工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 铸 造 2 时效 3 车 196 mm 外圆及其大平面 C620 90 偏刀 游标卡尺 4 车 66 mm 外圆成型 C620 90 偏刀 游标卡尺 5 扩孔至 43mm 立式钻床 Z550 麻花钻 卡尺、塞规 6 中间检验 工作台 塞规、百分表、卡尺等 7 退火 处理硬度230 250HB 8 镗 46 孔 卧式镗床 镗刀 内径千分尺、塞规 9 铣键槽 立式 铣 床 Z550 铣刀 铣刀 、卡尺、塞规、专用夹具纹 10 去毛刺 钳工台 平锉 11 清洗 清洗机 12 终检 塞规、百分表、卡尺等 确定切削用量及基本工时 车端面， 粗车各外圆工序（如nts 14 未特别注明，本工序相关数据的出示切削用量手册的车削用量选择） 1. 车端面 （ 1） .加工条件 工作材料： HT200， b 0.735GPa， 铸造 。 加工要求：车端面，粗车 外圆表面 机床： C620-1 卧式车床 刀具：刀片材料 YT15 ， 刀杆尺寸 1625mm Kr 90, r 0 10, 。 12, s 0,r 1.0mm. （ 2） .计算切削用量 a.粗车 196 端面，用计算法 切削深度：加工总余量 2.0mm，单边余量 1mm，一次走刀，ap 2mm 进给量：根据表 4 选 f 0.6-0.9mm/r。 按 C620-1 机床说明书选 f=0.52mm/r 表 26 计算切削速度：见表 21 根据表 10，车刀耐用度 t 60min V（ 1-mT ma pxvf yv） Kv 式中 Cv=242， xv 0.15， yv 0.35， m 0.20 nts 15 Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7）， KSV 0.8（表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.24（表 21-9）， KMv 0.637/ b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） v= （ 242/601-0.23600 0.20.75 0.150.52 0.35 ）0.871.00.81 0.81.01.24 1.623m/s 确定机床主轴转速： ns 1000v/dw 10001.623/(3.14 45) 5.38r/s（ 323r/min） 按 C620-1 机床说明书（表 26），与 323r/min 相近的机床转速为 305r/min 及 370r/min，现选 nw 370r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 370 2263.14/1000 111.53r/min（ 1.86r/s） 切削工时工艺手册表 7-1： T 左 L l1 l2/nf 式中 L 96/2 48， l1 4， l2 0 T 左 48+4+0/0.52370 0.27min（ 16.2s） T 右 L l1 l2/nf ， 式中 L 96-72/2 12， l1 4， l2 0 nts 16 T 右 12+4+0/0.52370 0.083min（ 5s） b.车 62 端面： 切削深度： 加工总余量 2mm，一次走刀， ap 2mm 主轴转速和进给量： 为了 提高生产率，在不影响加工质量的情况下，取与车 196端面时的主轴转速和进给量。即 n 370r/min， f 0.52mm/r。所以实际切削速度 : V d wns/1000 3.14 167370/1000 83.65m/min（ 1.394m/s） 切削工时工艺手册表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 72/2 36， l1 4， l2 0 T 36 4 0/0.52370 0.21min（ 12.6s） 2.车外圆 粗车 196 外圆。要求校验机床功率及进给强度 削深度：单边余量 Z 2mm，一次走刀 。 ap 2mm， 进 给 量 ： 查 表 4 ， f 0.6-0.9mm/r 。 按 机 床 说 明 书 取f=0.6mm/r。 计算切削速度：按表 21 V（ 1-mT ma pxvf yv） Kv ，式中 Cv=242， xv 0.15，yv 0.35， m 0.20， Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7）， KSV 0.8nts 17 （表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.0（表 21-9）， KMv 0.637/ b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） V （ 242/601-0.23600 0.22.76 0.150.6 0.35 ）0.871.00.81 0.81.01.0 1.03m/s（ 61.8m/min） 确定主轴转速： ns 1000v/dw 100061.8/3.14 226 205.02r/min 按机床选取 n 230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.14 196230/1000 32.5m/min （ 1.94m/s） 校验机床功率： 由表 22 中查得： Pm FzV10 -3KW,式中 Fz 可由表 13 查出，当 b 0.569-0.951GPa， ap 2.0mm， f0.6mm/r ， V 1.66m/s 时， Fz 2350N，切削力 Fz 的修正系数为 KKrFz0.89， Kr0Fz 1.0（表 22-3） 故 Fzc 23500.89=2091.5N Pmc FzV10 -3 2091.51.1610 -3 2.43kw,按机床说明书，当 n 230r/min 时，机床主轴允许功率 PE 5.9kw，因 Pmc PE nts 18 故所选切削用量可在 C620-1 车床上进 行。 校验机床进给系统强度：根据 C620-1 机床说明书，其进给机构允许走刀力 Fmax3530N,由表 16，当 b 0.669-0.794GPa，ap 2.8mm， f 0.75mm/r， V 1.66m/s， Kr 90 时，走刀力 Fxc 760N。 切削时 Fx 的修正系数为 Kr0Fx 1.0， K sFx 1.0， KKrFx 1.17（表 22-3） 故实际走刀力为 Fxc 7601.01.01.17 889.2N，则所选 f 0.6mm/r 的进给量可用。 切削工时工艺手册表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 35.5， l1 4， l2 3 T 35.5+4+3/2300.6 0.31min（ 18.6s） 考虑到该零件台阶面较多，如若各台阶面都采用不同的转速和不同的进给量，则效率不高，故在不影响加工质量的情况下， 粗车该轴时，采用主轴转速 230r/min，粗车进给量 f 0.6mm/r。 粗车 62 外圆 切削深度：单边余量 1mm，一次走刀， ap 1mm 进给量 f=0.6mm/r 主轴转速 n=230r/min，所以实际切削速度 nts 19 V nWdw/1000=3.14 62230/1000=52m/m in（ 0.87m/s） 切削工时： T L l1 l2/nf ，式中 L 400.5， l1 4， l2 0 T 400.5+4/2300.6=2.93min 钻孔 10mm。要求校验机床的功率和扭矩。 选择钻头：选莫氏锥柄麻花钻，其直径 d0=10mm，钻头几何形状（表 1 及表 2）：双锥修磨横刃、棱带， =30 ， 2=118 ，2 1=70 ， 0=10 ， =50 。 切削用量： 进给量：根据表 5，当钢的 b 0.784GPa， d=20m 时， f=0.35 0.43mm/r，按机床取 f=0.43mm/r. 切削速度：根据表 11， b=0.735GPa 的 40Cr 钢加工性属 7类。由表 10，当加工性为第 7 类， f0.49mm/r ，双横刃磨的钻头， d0=10mm 时， Vt=0.30m/s（ 18m/min），切削速度的修正系数： KTV=1.0（表 10）， KCV=1.0（表 23）， Klv=1.0（表 23）， Ktv=1.0（表 21-6）。故V=0.30 主 轴 转 速 ： n=1000V/dw 100018/3.14 10 286.6r/min 按机床说明书去取 nW=400r/min，所以实际切削速度为： nts 20 V nWdw /1000 3.14 6400/1000 7.536m/min （ 0.45m/s） 校验机床功率及扭矩： 根据表 17，当 f 0.51mm/r， d0 21mm 时， Mt=76.81Nm 。扭 矩 的 修 正 系 数 KMM=1.11 ， KWM=1.0 ，故Mc=76.811.1=85.26Nm 。根据钻床说明书，当 n=400r/min时， Mm=115.8Nm 。据表 19，当 b=0.667 0.804GPa， d0=20mm， f 0.38mm/r， V 0.29m/s时， Pm=1.7Kw。根据钻床说明书， PE=4.50 .81=3.645Kw。由于 Mc Mm， Pm PE，故选择的切削用量可用。 粗精铣 45mm 端削边 （如未特别注明，本工序相关数据的出示切削手册的铣削用量选择） 1.铣 键槽 ： 选择铣刀：采用错齿三面刃盘铣刀，齿数为 18。耐用度T=7200s（表 8） 机床： X62W 铣床 切削用量： 进给量 af：根据 X62W 铣床说明书（表 24），其功率为 7Kw。属中等系统刚度。根据表 3， af=0.08 0.15mm/z，现取af=0.15mm/z。 nts 21 切削速度和每秒进给量 vf：根据表 9，当 d=100mm， z=18，ap=12 40mm， ae1=4mm， af 0.18mm/z 时， vt=0.35m/s， nt=1.13r/s， vft=1.40mm/r 各修正系数为 KMv=KMn=KMvf=0.69， KSv=KSn=KSvf=0.8， KZv=KZn=0.9，KZvf=2.7 所以 v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/s n=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/s vf=vftKv f=1.400.690.82.7=2.087m m/r 根据机床取 nc=0.625r/s， vfc=2.5mm/s，因此实际切削速度和每齿进给量为： vc=dn c=/1000=3.141000.625/1000=0.196m/s vfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z 切削工时： T L/vf，式中 L l+y+ ， l 45，根据表 19， y+=23mm T 45+23/0.5 0.746min（ 91s） 切槽 V 型槽 1.选用刀具： W18Cr4V，几何形状： h1=20， h=25， H1=18，B=3r0=7 ， 0=5 。车刀耐用度 T=3600s（表 10） 2.切削用量： 切削 深度： ap=2.5mm 进给量：查工艺手册表 3-16， f=0.1 0.14mm/r nts 22 主轴转速：为了缩短辅助时间，取主轴转速 n=460r/min，所以实际切削速度 v=nd/1000 3.14 45460/1000 65m/min （ 1.1m/s） 切削工时：工艺手册表 7-1 T L/nf ，式中 L d-d1/2+l1， l1 4， L=45-42/2+4=5.5 T 5.5/4600.12 0.10min（ 6s） 倒角：采用 45 车刀，为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速 n=460r/min， 手动进给。 切削深度 ：单边余量 Z 2.76mm，一次走刀。 ap 2.76mm， 进给量 ：查表 4， f 0.6-0.9mm/r。按机床说明书取 f=0.6mm/r。 计算切削速度 ：按表 21 V（ 1-mTmapxvfyv） Kv，式中 Cv=242， xv 0.15 ， yv 0.35 ， m 0.20 ， Kv KMv KtvKkrvKsvKTvKKv 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7），KSV 0.8（表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.0（表 21-9）， KMv 0.637/b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） V （ 242/601-0.236000.22.760.150.60.35 ）0.871.00.81 0.81.01.0 1.03m/s（ 61.8m/min） 确定主轴转速 ： ns 1000v/dw 100061.8/3.1496 205.02r/min 按机床选取 n 230r/min，所以实际切削速度 V nWdw/1000 3.1496230/1000 69.33m/min （ 1.16m/s） 校 验机床功率 ： 由表 22 中查得： Pm FzV10-3KW,式中 Fz 可由表 13查出，当 b 0.569-0.951GPa， ap 2.0mm， f0.6mm/r， V 1.66m/s 时， Fz 2350N，切削力 Fz 的修正系数nts 23 为 KKrFz 0.89， Kr0Fz 1.0（表 22-3） 故 Fzc 23500.89=2091.5N Pmc FzV10-3 2091.51.1610-3 2.43kw,按机床说明书，当 n 230r/min 时，机床主轴允许功率 PE 5.9kw，因 Pmc PE 故所选切削用量可 在 C620-1 车床上进行。 校验机床进给系统强度 ：根据 C620-1机床说明书，其进给机构允许走刀力 Fmax3530N,由表 16，当 b 0.669-0.794GPa， ap 2.8mm， f 0.75mm/r， V 1.66m/s， Kr 90时，走刀力Fxc 760N。 切削时 Fx 的修正系数为 Kr0Fx 1.0， KsFx 1.0，KKrFx 1.17（表 22-3） 故 实 际 走 刀 力 为 Fxc 7601.01.01.17 889.2N，则所选 f 0.6mm/r 的进给量可用。 切削工时 工艺手册表 7-1： T L l1 l2/nf，式中 L 35.5， l1 4， l2 3 T 35.5+4+3/2300.6 0.31min（ 18.6s） 3 V 型槽 加工夹具设计 3.1 夹具设计任务 . 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： （ 1）保证工件的加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （ 2）提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应 尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （ 3）工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。 专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。 （ 4）使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观
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