轴套零件毕业设计.doc

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1、毕业论文（设计） 轴套零件的机械加工工艺规程与专用夹具设计 院 系 航空机械制造工程学院 专 业 数控技术 班 级 学 号 姓 名 张晓琳 指导老师 二一三 年 十 月 二十五 日毕业设计（论文）任务书数控技术专业 班 姓名 学号 设计题目： 轴套 零件的加工工艺规程编制和专用夹具设计设计内容及要求：1.对零件图进行检查和分析，改正错误。2.用CAD绘制并打印零件图1张（2号图纸各1张）。3.制定该零件的数控加工工艺规程。（要求在设计说明书中详细阐述数控加工工艺制订的过程与依据，工艺文件需单独装订。）4.设计指定工序的专用夹具，绘制夹具装配总图（1号图纸）。5.完成零件的三维建模，并按设计的工

2、序进行计算机辅助制造。对于铣削加工部分，用CAD/CAM软件进行刀具路径的建立及模拟，自动生成数控加工程序；对于车削加工部分，用手工编程的方式写出数控加工程序。（要求在设计说明书中详细说明CAD与CAM的过程）6.编写设计说明书。（格式参看毕业设计论文撰写规范，不少于40页）7.需交材料：纸质材料（毕业设计说明书一份工艺文件一套、零件图一张、夹具总装图夹具零件图各一张A2A3）和电子文档各一份；毕业顶岗实习鉴定一份。 数控教研室 2013 年 10 月设计内容：1、产品零件图 1张 2、产品毛坯图 1张 3、专用夹具零件图 2张 3、加工工艺过程卡 1份 4、机械加工工序卡片 1份 5、专用夹

3、具设计装配图 1张 6、毕业设计说明书 1份 7、顶岗实习报告 1份 诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的大专毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除了设计（论文）中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名：张晓琳 2013 年 10月 25日目 录摘要前言第一章 零件工艺分析.11.1零件的作用1 1.2 零件的工艺性分析2 1.2.1 各重要表面加工分析21.3确定生产类型3第二章 毛坯的选择32.1毛坯的种类32.2选择毛坯的原则32.3确定毛坯

4、制造形式42.4零件的热处理4第三章 数控加工工艺规程设计53.1定位基准的选择53.1.1粗基准的选择53.1.2精基准的选择53.2工艺路线的拟订7 3.3加工方案的拟定83.4机床设备与工艺装备的选择9 3.5加工阶段的划分103.6工序顺序的安排10 3.7加工余量的定义113.7.1毛坯余量的确定133.7.2确定加工余量14 3.8 影响加工余量的因素16第四章 确定切削用量及基本工时17第五章 产品防锈与包装225.1发黑处理225.2工艺方式235.3包装23第六章 专用夹具设计246.1设计主旨256.2夹具设计方案256.2.1定位基准的选择256.2.2定位方案确定256

5、.2.3夹紧方案及元件确定266.2.4进给力与转矩的计算286.2.5定位误差分析296.3夹具设计及操作说明296.4专用夹具标注尺寸及技术要求30毕业设计心得体会32致谢 . 33参考文献 . 34轴套类零件的工艺设计与加工摘要： 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征；数控技术也在不断的发展更新。本篇论文主要由轴套零件的作用、工艺路线分析和专用夹具的设计来展开的。首先对零件图的分析，利用CAD、UG等优秀的绘图软件进行专用夹具的设计和三维图像的建模，理清零件的加工路线的设计；通过车削加工配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基

6、础知识，全面考虑可能影响在车削加工中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成配合要求。在整套轴套零件的专用夹具设计、加工过程中，通过与同学之间的交流和向各位老师的请教，在数控加工上有了很大的收获，但由于本人水平有限，难免会有不妥和错误之处，恳请各位老师批评指正。关键词: 轴套;工艺规程设计;专用夹具设计前 言毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实际性环节。本次设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。它是我们综合于前面所学理论与实际相结合的一次质的飞跃，结合了大学我们专业课所学的基础课，在我们今后的工作中十分重要。 毕业设计的目的是：通过设计，培

7、养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。本次设计选择的课题为轴类零件的车削加工工艺设计及其数控加工程序编制。这次毕业设计让我们对机械制图的基础知识有了进一步的了解，同时也为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向工作岗位奠定了必要的理论基础和实践经验。因初次接触与实践，本次设计如有不足的

8、地方，还敬请各位老师谅解，并给与指教。 第一章 零件的分析1.1 零件的作用 本零件为轴套类零件，零件它主要作用：其一是传递转矩，其二是和其它零件配合，连接其它零部件。 图1-11.2 零件的工艺性分析 从零件图（图1-1）上可以看出，表有表面粗糙度符号的表面有三个外圆表面、一个斜面和内孔等。其中，表面粗糙度要求最高的是孔，公差等级为IT7级，表面粗糙度为Ra1.6m。从工艺上看外圆与外圆表面的同轴度要求为，26H7孔公差等级为IT7级，表面粗糙度Ra1.6，可通过精镗保证。由于零件右端平面面积较小，为保证锻件质量，建议将右端平面取为浇注时的地面位置，左端作为浇注时的顶面位置。1.2.1 以2

9、0mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 外圆，R6的圆角，的外圆，M302的外螺纹表面，的孔，其中的外圆表面粗糙度要求为R1.6m，需要粗车、半精车、精车来保证表面粗糙度要求，其他部位的表面粗糙度均为3.2m，所以只需粗车、半精车即可。1.2.2 以26mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：外圆及倒角、的孔，其表面粗糙度要求均为3.2m，只需粗车、半精车即可；而重要表面是26H7孔，表面粗糙度Ra1.6，需要粗镗、半精镗、精镗来保证。1.2.3 以10mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两孔，为自由尺寸公差，表面粗糙度无要求，所以只需要粗、精加工即可。 对改零件图进行工艺

10、审核后，可知该零件图视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，加工要求合理，零件的结构工艺性较好。1.3 确定生产类型 按设计任务书，该零件产量为500件，根据表5-8，由生产纲领与生产类型的关系可确定该零件的生产为中批量生产，其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应呈现中批生产的工艺特点。第二章 毛坯的选择2.1 毛坯的种类（1） 铸造毛坯：适合做形状复杂零件的毛坯（2） 锻造毛坯：适合做形状简单零件的毛坯；（3） 型材：适合做轴、平板类零件的毛坯；（4） 焊接毛坯：适合板料、框架类零件的毛坯。 2.2 选择毛坯的原则 毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工。毛坯选择应考虑

11、的因素：生产纲领的大小： 对于大批大量生产，应选择高精度的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料。现有生产条件： 要考虑现有的毛坯制造水平和设备能力。 对于本零件的加工我们采用模锻成型，选用45号钢，50X74的材料加工工件500件，因为我们都是批量件生产，所以我们以便于加工为主要目的。2.3 确定毛坯制造形式确定零件材料为45号钢,考虑到此零件为轴类零件，因此选用锻件，又因零件的轮廓尺寸不大故可采用模锻成。该零件的形状不是十分复杂，因此毛坯的形状与零件的形状应尽量接近。由于该零件有三个台阶孔，从减少加工余量考虑，此处的毛坯可以锻成阶梯孔。模锻件是用一套专用的锻模，在吨位的锻锤或压力机上锻压出

12、的锻件，锻件精度、表面质量比自由锻好，加工余量小。锻件内部有较好的纤维组织分布，机械强度较高，这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。2.4 零件的热处理 轴类零件常用的材料有碳钢、合金钢及球墨铸铁，生产中应根据不同的要求来选择相应的热处理。 一般轴类零件常用45钢， 根据不同的工作条件采用不同的热处理（如正火、调质、淬火等）可获得相应的强度、韧性和耐磨性。但45钢的淬透性较差，淬火后易产生较大的内应力。 此次轴材料为45钢，该零件在工作过程中则经常承受交变载荷，因此应选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。零件属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用摸锻成型。这从提高生产率

13、，保证加工精度上考虑，也是应该的。第三章 数控加工工艺规程设计3.1 定位基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则就会使加工工艺过程问题百出，严重还会造成零件大批报废，使生产无法进行。加工左端时，择36mm外圆端面为基准面；加工右端时，选择M302螺纹端面为基准面。3.1.1 粗基准的选择 选择粗基准时，主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求，二是合理分配各加工表面的加工余量。对于一般的轴类零件而言，外圆即可作为粗基准。3.1.2 精基准的选择选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠

14、。其选择原则如下：（1） 基准重合原则；（2） 基准统一原则；（3） 自为基准原则；（4） 便于装夹原则；（5） 互为基准原则；下面以加工36mm端和钻两相互垂直的10mm孔为例，详见下图2-1与图2-1： 精加工螺纹端时，以左端36mm圆柱面为基准，精加工36mm端，则以已加工表面34mm圆柱面和轴肩作为精基准，实现了基准统一原则，保证了同轴度；而钻孔时，使用专用夹具，以36mm圆柱端面为精基准，与位置尺寸120.1实现了基准重合原则，保证了位置精度。 图3-1 图3-23.2 工艺路线的拟定 3.4.1工艺路线方案一工序1：钻20mm内孔工序2：粗、半精、精镗26mm、22mm内孔，粗、精

15、车倒角245， 36mm、46mm外圆及倒角；工序3：粗、精车倒角245、30mm外圆、倒角245、34mm外圆、R6圆角，车沟槽、车M302螺纹；工序4：钻10mm两垂直孔；工序5：去毛刺；工序6：检验3.4.2 工艺路线方案二工序1：钻20mm内孔；工序2：粗、精车倒角245、30mm外圆、倒角245、34mm外圆、R6圆角、46mm外圆，车沟槽、车M302螺纹；工序3: 粗、半精镗、精镗26mm、22mm内孔，粗、精车倒角245，36mm、46mm外圆及倒角；工序4：钻10mm两垂直孔工序5：去毛刺工序6：检验 3.4.3 工艺方案的分析与比较 上述两个方案的特点在于：方案一是先加工左端

16、的一组表面和两孔，然后以36mm的外圆加工右端剩余表面；而方案二则与其相反，先加工右端面，然后以34mm的外圆为基准加工左端的剩余面，经比较可见，先加工左端，然后掉头加工右端表面及螺纹，可以保证螺纹的完整，防止在掉头时加工时夹伤螺纹表面，但是36mm外圆部份的内孔为26mm，壁厚则只有5mm，夹持左端36mm外圆时易导致其变形。故选用方案二。 以上工艺过程详见附表3-1机械加工工艺过程卡片和附表3-2机械加工工序卡。3.3 加工方案的拟定由于本零件个别尺寸精度要求高，为使其达到要求，加工方法有粗车、半精车、精车。根据各表面加工要求各种加工方法所能达到的经济精度查机械制造工艺与机床夹具课程设计指

17、导P33表2-4.选择零件主要表面的加工方法。3.3.1 重要表面的加工方案：46外圆柱面加工方案：粗车半精车精车公差等级：IT11 IT9 IT7 粗糙度： 12.5um 3.2um 1.6um26H7内孔面加工方案：粗车半精车精车公差等级：IT11 IT9 IT7 粗糙度： 12.5um 3.2um 1.6um3.3.2 其他表面的加工方案：加工方案：粗车半精车公差等级：IT11 IT9 粗糙度：12.5um 3.2um 20mm、 22mm两孔精度查机械制图及公差配合与测量技术（第2版）确定精度要求为IT12，只要求粗加工，公差等级为IT7级，参照工艺手册6-20确定工序尺寸及余量为：加

18、工表面22精镗半精镗粗镗毛坯工序双边余量/mm0.54工序尺寸,公差/mm 表面粗糙度/m3.225加工表面26H7工序双边余量/mm0.51.54工序尺寸,公差/mm表面粗糙度/m1.63.225表3-1 3.4 机床设备与工艺装备的选择 3.4.1 工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本，应根据不同情况适当选择。 1、在中小批生产条件下，应首先考虑选用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅具)； 2、在大批大量生产中，可根据加工要求设计制造专用工艺装备。3、机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，应使其具有足够的柔性。A、选

19、择机床CA6140 CK6143 VMC750 Z516-1B、选择夹具夹具有：三爪自定心卡盘、键槽专用夹具C、选择刀具材料粗加工和半精加工是普通的45号钢，精加工时由于经过调质处理，硬度达到了HBS220-250之间，换算成洛氏硬度是HRC20-25左右，在车床上加工的工序，粗加工和半精加工采用YT15硬质合金车刀，精加工采用YT15硬质合金刀具 在钻床上加工的工序，采用10的麻花钻。D、选择量具该零件属于中批量生产，一般情况下尽量采用通用量具，根据零件表面的精度要求和形状特点，参考有关资料如下：外圆表面的公差级别为7级，在粗车、半精车中使用数值0.02，测量范围0500游标卡尺，在精车中因

20、为批量较大，为提高效率，故采用专用卡规来测量。3.5 加工阶段的划分2）将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是：(1) 保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高，）；(2) 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；(3) 有利于合理利用机床设备。(4) 便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。此外，将工件加工划分为几个阶段，还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。3.6 工序顺序的安排 通常在粗加工时，离换刀点近的部位先加工，离换刀点远的部位后加工，以缩短刀具移动距离，减少空行程时间，并且有利于

21、保持坯件或半成品件的刚度，改善其切削条件。 因为零件加工后变形较大，需粗、精加工分开，且毛坯为锻件。所以根据零件的形状、尺寸精度等因素，零件需要按粗、精加工分开的原则，先粗加工，再半精加工，最后精加工。车端面孔圆钻孔 加工基准面由图可知，先以两端面为开始工序进行加工这样就可以为后序的加工提供精基准。 划分加工阶段 由于材料是模锻成型的，为了消除零件的内应力保证尺寸要求，提高它的加工性能，在加工该零件前要进行正火处理，因为零件要求的硬度为220-250HBS,所以在精加工之前要进行调制处理。加工顺序安排得合理与否，将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。3.7 加工余量的定义1、加工余量：

22、为了保证零件的质量（精度和粗糙度值），在加工过程中，需要从工件表面上切除的金属层厚度，称为加工余量。加工余量又有总余量和工序余量之分。2、总余量：某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为总余量，以Zo表示。3、工序余量：该表面加工相邻两工序尺寸之差称为工序余量Zi。总余量Z0与工序余量Zi的关系可用下式表示： 式中：n为某一表面所经历的工序数。4、工序余量有单边余量和双边余量之分。 1）单边余量： 非对称结构的非对称表面的加工余量，称为单边余量，用Zb表示。Zbla-lb式中：Zb本工序的工序余量；lb本工序的基本尺寸；la上工序的基本尺寸。 2）双边余量： 对称结构的对称表面的加工余量，称为双

23、边余量。对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双边余量2Zb表示， 对于外圆表面有：2Zbda-db；对于内圆表面有：2ZbDbDa 工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。（见下图） 由于工序尺寸有偏差，故各工序实际切除的余量值是变化的，因此，工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。对于上右图所示被包容面加工情况，本工序加工的公称余量：Zbla-lb公称余量的变动范围：TZZmaxZminTbTa 式中：Tb本工序工序尺寸公差；Ta上工序工序尺寸公差。工序尺寸公差一般按“入体原则”标注。对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最

24、大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸（孔径、键槽），下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。而孔距和毛坯尺寸公差带常取对称公差带标注。余量过大材料浪费，成本增大；余量过小不能纠正加工误差，质量降低。所以，在保证质量的前提下，选余量尽可能小。3.7.1 毛坯余量确定钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T6414-1999确定。要确定毛坯尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。查机械加工工艺手册第2版P3-26（表3.1-37）得： （1） 锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其 锻件公差等级为普通级。（2）锻件重量 根据45的密度7.6-7.8g/cm3 ，取 7.8g/cm3故零件重量为

25、1.5kg。（3） 锻件复杂系数S 零件的形状复杂系数S属S1级。（4） 锻件材质系数M 由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。 （5） 生产类型 中、小批量生产，可采用在 锻锤上合模锻毛坯。3.7.2 确定加工余量 根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数根据机械加工工艺手册.第二版P3-35表3.1-51，由此得单边余量在厚度方向为1.7-2.2mm，水平方向亦为1.7-2.2mm，即锻件各外径的单面余量为2mm，各轴向尺寸的单面余量为2mm。如下表4-1所示：加工表面单边余量/mm双边余量/mm备注36、46、34M30X2外圆表面2

26、.04.022、26H7孔 2.04.0表3-2确定毛坯基本尺寸零件尺寸/mm单边加工余量/mm毛坯尺寸/mm3624046250342382221826H722270274表3-3确定毛坯尺寸公差查表2.2-14，得各锻件加工尺寸公差如下表所示：毛坯尺寸/mm公差/mm极限标注结果/mm401.6501.6381.6181.6221.6741.6表4-3 毛坯草图图3-3扩孔：20mm 2Z=2.0mm 扩孔：22mm 2Z=4.0mm 扩孔：25.5mm 2Z=6.5mm精镗：26H7 2Z=0.2mm 10mm两垂直孔表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值为Ra3.2，所以3mm中心钻钻孔后，

27、直接用10mm钻头钻孔即可。3.8 影响加工余量的因素（1）上道工序的表面粗糙度值Ra（2）上道工序的表面缺陷层深度Ha（3）上道工序各表面相互位置空间偏差a；（包括轴线的直线度、位移和平行度；轴线与表面的垂直度；阶梯轴内外圆的同轴度；平面的平面度等。） a的数值与上工序的加工方法和零件的结构有关，可用近似计算法或查有关资料确定。若存在两种以上的空间偏差时，可用向量和表示。（4）本工序的装夹误差b 它除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身的制造误差，其大小为三者的向量和。（5）上工序的尺寸公差Ta （包括几何形状误差如锥度、椭圆度、平面度等。其大小可根据选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅工

28、艺手册确定。） 本工序的公称余量为：Zbla-lb本工序的最大余量为：Zbmaxlamax-lbmin本工序的最小余量为：Zbminlamin-lbmax上述前四项之和构成最小余量，即 注：a和b为矢量和。最小余量加上上道工序的尺寸公差，即为本道工序的加工余量。 即：ZbTa +Zmin第四章 确定切削用量及基本工时4.1 工序4： 车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量工件材料：45钢、650MPa ，模锻加工要求：粗车端面及,表面粗糙度值Ra为1.6m；车螺纹M302。机床：CA6140卧式车床。刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mm25mm量具：游标卡尺，外径百分尺，M

29、30螺纹环规。 60o螺纹车刀：刀片材料W18Cr4V。4.1.2计算切削用量（1）粗车M302端面1）确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为。2）确定进给量f：根据切削用量简明手册（以下简称切削手册）表11-26，当刀杆尺寸为16mm25mm，3mm,以及工件直径为 30mm时， ，按CA6140车床说明书取f = 0.51mm/r3）计算切削速度：按切削手册表 1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min ）（m/min）式中，Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.20。kv见切削手册表1.28即kMv=0.65, ksv=1, kkv=1, kkrv=

30、1, kBv=1 所以 vc = 4)确定机床主轴转速按机床说明书，（见工艺手册表4.2-8）与398.089r/min相近的机床转速为 400 r/min。现选取400 r/min。所以实际切削速度v= 200 r/min。5）计算切削工时：按工艺手册表6.2-1取（2）粗车外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。1)背吃刀量：单边余量Z=0.5 mm,可一次切除。2)进给量：根据切削手册表1.4，选用f= 0.5mm/r3)计算切削速度：见切削手册表1.274）确定主轴转速：按机床选取n= 400r/min。所以实际切削速度为5）检查机床功率：主切削力Fc =2 按切削手册表 1.29所示

31、公式计算式中，CFc = 2795，xFc =1.0，yFc=0.75，Fc =-0.15。 所以 Fc =27951.50.50.75118.58-0.1510.89N=4541.4N切削时消耗功率Pc为 由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为9kW，当主轴转速为1049r/min时，主轴传递的最大功率为8.975kW，所以机床功率足够，可以正常加工。6）校验机床进给系统强度：已知主切削力Fc=4541.4N，径向切削力Fp按切削手册表1.29所示公式计算式中，CFp=1950，xFp=0.90，yFp=0.6，Fp=-0.3 所以 Fp=19501.50.50.75118

32、.58-0.1510.89N=3168.4N而轴向切削力 式中，CFf=2880，xFf=1.0，yFf=0.5，Ff=-0.4于是轴向切削力=28801.50.50.5118.58-0.410.89N=480N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为：F = Ff +( Fc + Fp )=480N+0.1( 4541.4 + 3168.4 )N=1250.98N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见切削手册表1.30），故机床进给系统可正常工作。7）切削工时：式中，l=20 l1= 2 l2=2 所以 （3）车外圆柱面。取ap= 1m

33、m,f= 0.51mm/r(切削手册表1.6，Ra=6.3um，刀尖圆弧半径r=1mm)切削速度 式中，Cv=242 ,m=0.2 ,T=60 ,xv=0.15,yv=0.35,kM=1.44,kk=0.18 于是 按机床说明书取 n=710r/min则此时 v=133.8m/min切削工时 式中，l=20,l1=2,l2=2,所以 （4）车螺纹M302。1）切削速度计算：参见切削用量手册表21，刀具寿命T = 60min，采用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时ap = 0.15，走到刀次数i =5；精车螺纹时ap =0.1，走刀次数i =1。式中，Cv=11.8,m=0.11,T=0.15 ,x

34、v=0.7,yv=0.3,螺距t1=2，kM=1.11 ,kk=0.75 所以粗车螺纹时 精车螺纹时 2）确定主轴转速：粗车螺纹时 按机床说明书取 n= 96r/min实际切削速度 vc= 18m/min精车螺纹时 按机床说明书取 n= r/min实际切削速度 vc= m/min3）切削工时：取切入长度= 3mm,粗车螺纹工时精车螺纹工时所以车螺纹的总工时为 t= t1+t2 =0.866min工序2：钻两孔，切削用量计算如下：f= 0.1mm/r(见切削手册表2.7)v= 20m/min（见切削手册表2.13,2.14）按机床选取nw= 650r/min所以实际切削速度切削工时 式中，l1=

35、 3mm,l2= 1mm,l= 22mm。最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片中，见附表1-1、附表2-2、2-3、2-4. 第五章 产品防锈与包装5.1 发黑处理 钢制件的表面发黑处理，其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。 但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。 发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。 发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到15

36、5摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。5.2 工艺方式主要由以下工艺步骤完成：1) 清洗；2) 脱脂：工件必须完全浸入脱脂液中；脱脂液浓度ph值12-14，处理时间10-30min，每过3-5分钟上下抖动几次，药液浓度低于ph12时补充脱脂粉；3) 水洗；4) 酸洗：酸洗液浓度ph值2-4，处理时间5-10min；5) 水洗；6) 发黑：池液浓度ph值2.5-3.5，处理时间10-12min；7) 水洗；8) 吹干；5.3 包装产品干燥后进行装袋，密封。第六章 专

37、用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设置专用夹具。 经过讨论，决定设计最后一道工序钻10mm两互相垂直的钻床夹具。本夹具将用于Z516A-1钻床。刀具为两把钻头，对工件36外圆面分别进行加工两个互相垂直的孔。 钻床夹具的装配图及夹具体零件图见下图：三维图6-16.1 设计主旨 本夹具只要用来钻36mm外圆周面上的互相垂直的孔；这两个孔的中心线有一定的技术要求。因此加工本道工序时，主要考虑如何提高行位公差和位置要求。6.2 夹具设计方案6.2.1 定位基准的选择由零件图可知，10mm两孔的中心线之间有行位公差要求以及位置要求。其设计基准为10mm外圆端面和其中一个孔

38、的中心线，为了减小定位误差和快速装夹，因此使用专用夹具。考虑到设备条件与孔的精度等要求，决定用钻头对36mm外圆周面先后钻两个互相垂直的孔。6.2.2 定位方案确定为了保证工件被加工表面的技术要求，必须使工件相对刀具和机床处于正确的加工位置。在使用夹具的情况下，就要使机床、刀具、夹具和工件之间保持正确的加工位置。显然，工件的定位是其中极为重要的一个环节。要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，此即为工件的“六点定位原则”。在定位设计中，会遇到以下几种情况：（1）完全定位：限制了工件全部的六个自由度，称为工件的“完全定位”（2）不完全定位：在对工件的加工精度没有影响的情况下，允许少于

39、六点的定位称“不完全定位”（3）欠定位：工件的定位支承点数少于应限制的自由度数，这种工件定位点不足的情况，称为“欠定位”，欠定位在实际生产中是不允许的。（4）过定位:工件的某一个自由度同时被两个或多个定位支承点重复限制，这种情况称为“过定位”，也叫“重复定位”本套专用夹具采用一面一销限制5个自由度，一个支撑钉，详细见下图6-2、6-3：图6-2图6-36.2.3 夹紧方案及元件确定 1.工件的夹紧设计机械加工过程中，为保持工件定位时所确定加工位置，防止工件在切削力、惯性力、离心力及重力等作用下发生位移和振动，一般机床夹具应有一定的夹紧装置，以将工件压紧。因此，夹紧装置的合理、可靠和安全性，对工

40、件加工的技术和经济效果有重大影响，故提出下列基本要求：1）夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。2）夹紧力的大小要可靠和适当，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变、振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。3）夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构要力求简单，以便于制造和维修4）夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。在本套专用夹具中采用双螺母双向锁紧机构。图6-46.2.4 钻削时进给力和转矩的计算钻孔刀具：钻头10mm进给力/N 转矩/(Nm) 当计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数K=式中 - 基本安全系数1.5 - 加工性质系数1.1 - 刀具钝化系数1.1 - 断续切削系数1.1于是，F=KFH=1.51.11.11.185885.56=171.471KN6.2.5 定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。本