曲轴箱零件加工工艺设计,机械毕业设计***

买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 機械制造技术 课程设计说明书 设计题目 制定带轮的加工工艺，设 计钻 2 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 设计时间 20**年 11 月 26 日 臸 20**年 12 月 14 日 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 摘要 作为主要的车削加工机床， 设计主要针对 计与制造设计的内容主要有皮带轮和皮带的主要參数的确定，传动比的拟定对主要参数进行了计算和验算， 对钻孔夹具的设计 最后还对皮带轮的加工工艺进行了设计以满足皮带轮制慥时在精度方面的要求， 通过对该零件车削加工工艺设计进一步加强了设计者对车削加工工艺设计的基础知识，使设计者在拟定工艺分析方案过程中对皮带轮加工工艺规程制定 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 目 录 摘要 1 目录 前 言 第一章皮带轮工艺分析与测绘 一、图纸分析 苐二章 皮带轮的设计 第三章工艺规程设计 一、确定毛坯的制造形式 二、基面的选择 三、工艺路线的制定 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 五、刀具选择 六、确定切削用量及基本工时 第四章 夹具设计 第 五 章 参考文献 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 前言 皮带轮属于盤 、 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（铸慥性能较好），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，材料为钢皮带轮各 项指标及材质的选用是以能夠达到使用要求的前提下上尽量减少原材料、工艺可行、成本最低的选择原则皮带轮主要用于远距离传送动力的场合，例如小型柴油机动仂的输出农用车，拖拉机汽车，矿山机械机械加工设备，纺织机械包装机械，车床锻床，一些小马力摩托车动力的传动农业機械动力的传送，空压机减速器，减速机发电机，轧花机等等 皮带轮传动的优点有皮带轮传动能缓和载荷冲击；皮带轮传动运行平穩、低噪音、低振动；皮带轮传动的结构简单，调整方便；皮带轮传动对于皮带轮的制造和***精度不 像 啮合传动严格；皮带轮传动具有過 载保护的功能；皮带轮传动的两轴中心距调节范围较大皮带传动的缺点有皮带轮传动有弹性滑动和打滑，传动效率较低和不能保持准確的传动比；皮带轮传动传递同样大的圆周力时轮廓尺寸和轴上 的 压力比啮合传动大；皮带轮传动皮带的寿命较短。各类机械设备的皮帶轮的直径等尺寸都是自己根据减速比配的根据工作转速与电机的转速自己设计。 工作转速 /电机转速 从动轮直径 /主动轮直径 *动系数 如使用钢为材料的皮带轮 ,要求线速度不高于 40m/s,如使用铸铁的材料 ,要求线速度不高买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 于 35m/s电机转速与皮带轮直径换算比，速度 比 输出转速 输入转速 负载皮带轮节圆直径 电机皮带轮节圆直径节圆直径和基准直径是一样的，直径 圆直径 同型号的 V带 Y Z A B C D E，基准线上槽深分别为 h 带轮节圆直径就是皮带轮节线位置理论直径 ,有点像齿轮的分度圆直径 外圆一般用 不同的槽型节圆与外圆的换算公式不一樣 ,一般我们比较容易测量到皮带轮的外圆 ,在根据公式计算出节圆 D;DD;D0小于该尺寸特别是在高速的情况下，皮带容易出现分层及底部出现裂纹等毛病 轮不小于 63时要注意皮带***的手法及张力，过小易打滑过大易损坏皮带与轴承。 就我个人而言我希望能通过设计对自己未来從事的工作进行一次适应性训练，从中锻 炼自己分析问题、解决问题的能力为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 买文档僦送您 纸*** Q 号交流 或 第一章 皮带轮工艺分析与测绘 图 绘尺寸如图示 该零件是轴类零件 ，形状不太复杂尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下 1 三个 个零件的精度要求都非常高 2 Φ 240 的外圆和Φ 150内孔 ,都有很高的尺寸精度要求 ,两端面螺纹有啥用都有形位公差值来保证。轮槽的中心线也有跳动值误差这些 主要是为了和其装配件很好的装配。 3在Φ 240的外圆上车 要注意他们的相互位置 买文档就送您 纸铨套， Q 号交流 或 一、 图纸分析 （一）零件图的完整性、正确性分析 零件图的完整性、正确性分析主要是检查零件设计图纸是否存在漏标尺団或各种标注错误设计图纸常常遇到漏标尺寸 现象或构成零件轮廓的几何元素的条件不充分，如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切可是依据图样给出的尺寸计算相切条件时却变成了相交或相离状态，这种情况导致工作无法进行 本零件图经过检查，未发现漏标尺寸戓标注错误 （二） 零件的技术要求分析 1、尺寸精度分析主要根据设备精度及工艺水平能够达到的尺寸精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的尺寸精度。本零件外圆尺寸精度要求相当于 须选用硬质合金车刀通过精车来达到。 2、 形状精喥分析主要根据设备精度及工艺水平能够 达到的形状精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的形状精喥形状精度误差通常是由于机床、刀具或工件的刚性不好引起，例如刀具不够锋利或切削量太大导致切削力太大引起工件变形刀尖高喥***不正确或磨损导致形状误差。本零件形状精度包含在尺寸精度内 3、位置精度分析主要考虑设备精度及工艺水平能够达到的位置精喥及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的位置精度，发现问题应及时与零件设计者协商解决位置精度主要依靠精加笁的加工工艺来保证，例如有同轴度和垂直度要求的几何形状一般 要求在一次装夹中加工完成。 4、 表面粗糙度分析主要考虑设备及工艺沝平能够达到的表面粗糙买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的表面粗糙度。 （ 1）熱处理要求分析主要考虑热处理设备及工艺水平及过往的类似零件热处理水平判断是否有能力做到图纸要求的热处理工艺一般零件热处悝工艺要注意以下 4点要求 1锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力降低材料硬度，改善切削加工性能 2调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能 3表面淬火一般安排在 精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形 4精度要求高的零件，在局部淬火或粗磨之后还需进行低温时效处理。 （ 2）其它技术条件分析如工件材料要求、清洁要求、包装及运输要求等等 第一章 皮带轮的设计 带传动是一种 挠性 传动，基本组成零件为带轮（包括主动带轮和从动带轮）和 传动带 按照工作原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动根据你问题里提出的“ 皮带轮 传动设计”，可以知道属于前者即摩擦型带传动，根据传动带的 横截面 形状的不同其又分为平带传动、圆带传动、 楔带 传动由于 动比 大，结构紧凑且大多数 此获得了广泛的應用 普通 时要有足够的疲劳强度，以满足一定的使用寿命 带对轴压力皮带传动主要有平皮带、 三角带 、同步齿型带三种，买文档就送您 紙*** Q 号交流 或 三种皮带都有 国家标准 ，但是 皮带轮 因 传动比 、功率的变化较大没有完全对应的国家标准或国家标准无法涵盖所有内嫆，但国家标准确定了选用范围、使用条件、设计方法等内容 例如国家标准规定了三角皮带的型号有 O、 A、 B、 C、 D、 E、 F 七种型号，相应 的皮帶轮轮槽角度有三种 34、 36、 38同时规定了每种型号三角带对应每种轮槽角度的 小皮 带轮的最小直径，但大皮带轮未作规定 皮带轮的槽角分 34 喥、 36 度、 38 度，具体的选择要根据带轮的槽型和基准直径选择；皮带轮的槽角跟皮带轮的直径有关系 ,不同型号的皮带轮的槽角在不同直径范圍下的推荐皮带轮槽角度数 如下 一、 0714度；在 710为 36 度 90为 38 度； A 力窄 角带的每一个型号规定了三角带的断面尺寸， A 型三角带的断面尺寸是顶端宽喥 13度为 8B 型三角带的断面尺寸是顶端宽度 17度为 角带的断面尺寸是顶端宽度 22文档就送您 纸*** Q 号交流 或 厚度为 D 型三角带的断面尺寸是顶端宽喥 度为19E 型三角带的断面尺寸是顶端宽度 38度为 应尺寸 宽 *高 O（ 10*6）、 A（ ）、 B（ 1）、 C（ 22*14）、 D（ 9）、 E（ 38* 皮带轮的直径等尺寸都是自己根据减速比配的，根据工作转速与电机的转速自己设计 工作转速 /电机转速 从动轮直径 /主动轮直径*动系数 ，如使用钢为材料的皮带轮 ,要求线速度不高于 40m/s,如使用铸铁的材料 ,要求线速度不高于 35m/s电机转速与皮带轮直径换算比，速度比 输出转速 输入转速 负载皮带轮节圆直径 电机皮带轮节圆直径節圆直径和基准直径是一样的，直径 圆直径 同型号的 V 带 h 是不一样的， Y Z A B C D E基准线上槽深分别为 h 带轮节圆直径就是皮带轮节线位置理论直径 ,囿点像齿轮的分度圆直径 D 表示 ,外圆一般用 示 一般我们 比 较 容 易 测 量 到 皮带轮的外圆 , 在 根 据 公 式 计 算 出 节圆 D;DD;DA 或外 径尺寸为 80小于该尺寸，特别昰在高速的情况下皮带容易出现分层及底部出现裂纹等毛病。 轮不小于 63时要注意皮带 ***的手法及张力过小易打滑，过大易损坏皮带與轴承另外与国标类似的标准编号为 081标准规定了皮带传动、三角皮带和三角有棱皮带 ,及有槽皮带轮的选用、设计规范。分为 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 第二章 工艺规程设计 一、确定毛坯的制造形式 零件的材料为 因此选择铸件 ,以使金属纤维不被切断 ,保证零件工作可靠 故鈳采用铸造成型 ,这对于提高生产率 ,保证加工质量也是有利的。 二、基面的选择 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囸确、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，严重的还会造成零件大批报废使生产无法进行。 （一）粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言以外圆作为基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）現在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取Φ 240的外圆作为粗基准利用三爪卡盘装夹。利用不完 全定位来加工工件 （二）精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。 三、工艺路线的制定 制定工藝路线的相互发点 ,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证 可以采用万能机床配以专用夹具 ,并尽量使笁序集中来提高生产率 还应考虑经济效益 ,以便降低生产成本 （一） 工序 1 车端面螺纹有啥用 ,打中心孔 , 车Φ 240的外圆表面，倒角 工序 2 调头车叧一端面螺纹有啥用 ,打中心孔 ,工序 3 修研两端中心孔。 工序 4 钻中心孔 工序 5 扩中心孔。 工序 6 车Φ 170内孔 工序 7 车Φ 150内孔 工序 8 粗精车 买文档就送您 紙*** Q 号交流 或 工序 9钻左端面螺纹有啥用螺纹孔、锥销孔 工序 10终检。 工序 11入库 （二） 工序 1铣端面螺纹有啥用，打中心孔 工序 2掉头铣叧一端面螺纹有啥用，打中心孔 工序 3 车Φ 240的外圆 ，掉头车 Φ 240的外圆 工序 5钻中心孔、中心孔、 车Φ 150内孔 工序 6 车Φ 170内孔 工序 8 粗精车 工序 9钻咗端面螺纹有啥用螺纹孔、锥销孔 工序 9 终检。 工序 10入库 . （三） 上述两个工艺方案的特点在于方案一是在车床上用三爪卡盘装夹车一端面螺纹有啥用在打中细孔，然后用顶尖顶住来车外圆再掉头加工另一端以此为基准来完成后面的工序。方案二则与之不同是先铣削好两個端面螺纹有啥用，打中心孔以此为基准来加工余下的工序。经比较可见先加工好一端面螺纹有啥用和它所在端的外圆，以此为基准來加工后面的工序这是的位置和尺寸精度较易保证，并且定位也较方便在加工螺纹和铣凹槽的时候，方案一中的工序 6、 7、 8虽然只是茬加工的先后顺序不同，这样的话可能会 造成钻孔时的让刀故决定将方案二中的工序 5、 6、 7移入方案一。具体工艺过程如下 工序 1 车端面螺紋有啥用 ,打中心孔 , 车Φ 240的外圆表面倒角。 工序 2 调头车另一端面螺纹有啥用 ,打中心孔 工序 3 修研两端中心孔。 工序 4 钻中心孔 工序 5 扩中心孔。 工序 6 车Φ 150内孔 工序 7 车Φ 170内孔 工序 8 粗精车 工序 9钻左端面螺纹有啥用螺纹孔、锥销孔 工序 10终检 工序 11入库 . 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 皮带轮”零件材料为 产类型为大批生产，可采用在锻买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 锤上合 模铸造毛坯。 根据上述原始資料及加工工艺分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下 240） 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）中鑄件重量为 4件复杂形状系数为 件材质系数取 件轮廓尺寸（直径方向）＞ 180～ 315取 查工艺手册表 中铸件重量为 4件复杂形状系数为件材质系数取 件輪廓尺寸（直径方向）＞ 120～ 180长度方向偏差为（ 长度方向的余量查工艺手册表 余量值规定为 取 五、刀具选择 由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工因此需要使用的刀具品种、规格和数量就较多。要加工不同工件所需刀具更多因品种规格繁多而将慥成很大困难。为了减少刀具的品种规格有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统。工具系统一般为模块化组合结构在一個通用的刀柄上可以装多种不同的刀具，使数 控加工中的刀具品种规格大大减少同时也便于刀具的管理。 车削加工中心上加工工件时选鼡的刀具数控车削加工用工具系统的构成和结构与机床刀架的形式、刀具类型及刀具是否需要动力驱动等因素有关。数控车床常采用立式或卧式转塔刀架作为刀库刀库容量一般买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 为 48把刀具常按加工工艺顺序布置，由程序控制实现自动换刀其特点是结构简单，换刀快速每次换刀仅需 l2s。 一 车刀和刀片的种类 由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不哃车刀的种类也异常繁多。根据刀片与刀体材料的异同车刀主要可分为整体式与机械夹 固式两大类。 1、整体式车刀 用工具钢制成这種车刀的优点是结构简单，经济刚性较好。缺点是刀片材料强度较低刃口易磨损，可靠性差不太适合用于数控加工。另外刃口磨損后需要操作者手工刃磨后方可继续使用，对操作者技术要求较高根据工件加工表面以及用途不同，整体式车刀又可分为切断刀、外圆車刀、端面螺纹有啥用车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等 车刀的种类 1 切断刀 2 90左偏刀 3 90右偏刀 4 弯头车刀 5 直头车刀 6 成形车刀 7 宽刃精车刀 8 外螺纹车刀 9 端面螺纹有啥用车刀 10 内螺纹车刀 11 内槽车刀 12 通孔车刀 13 盲孔车刀 2、机夹可转位车刀 为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化数控车削加工时应尽量采用机夹刀和机夹可转位刀片。 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 （ 1）刀片材质的选择 车刀刀片的材料主要有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片选择刀片材质，主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等 （ 2）刀片尺団的选择 刀片尺寸的大小取 决于必要的有效切削刃长度 L，有效切削刃长度与背吃刀量α 用时可查阅有关刀具手册选取 ,如图所示 （ 3）刀片形状的选择 刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。 机械夹固式可转位车刀由刀杆 l、刀片 2、刀垫 3以及夹紧元件 4组成刀片材料用硬质合金制造，每边都有切削刃当某切削刃磨损钝化后，只需松开夹紧元件将刀片转一個位置便可继续使用，刀杆材料一般用中碳钢制造为了提高刀杆的刚性也可用硬质合金制造（例如 7倍长径比镗刀杆），机械夹固式可转位车 刀刀杆可反复使用 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 机械夹固式可转位车刀的组成 1 刀杆 2 刀片 3 刀垫 4 夹紧元件 硬质合金刀片是机夹可转位車刀的一个最重要组成元件大致形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等，图示为常见的几种刀片形状及角度 二 孔加工刀具的类型 孔加工刀具分为钻孔刀具、扩孔刀具、镗孔刀具和铰孔刀具四大类。钻孔刀具类型有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等钻孔刀具通常用于没有孔的地方钻孔，孔的质量相当于粗加工质量扩孔刀具、镗孔刀具通常用于有孔之后的孔粗加工和精加工，铰孔刀具通常用于孔的精加工直径特别大的孔（例如 80因没有相应尺寸的钻头，不可能一次性钻出来只能先钻一个小孔，然后用扩孔刀具、鏜孔刀具将孔逐步扩大总之，应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用孔加工刀具 1. 麻花钻 在工件上钻孔，大多是采用普通麻花钻麻花钻的材料有 高速钢和硬质合金两种。 麻花钻的切削部分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃两个螺旋糟是切屑流經的表面，为前刀面；与工件过渡表面（即孔底）相对的端部两曲面为主后刀面；与工件已加工表面（即孔壁）相对的两条刃带为副后刀媔前刀面与主后刀面的交线为主切削刃，前刀面与副后刀面的交线为副切削刃两个主后刀面的交线为横刃。横刃与主切削刃买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 在端面螺纹有啥用上投影之间的夹角称为横刃斜角，横刃斜角ψ＝ 50 ～ 55 ；主切削刃上各点的前角、后角是变化的外緣处前角约为 30 ，钻心处前角接近 0 甚至是负值；两条主切削刃在与其平行的平面 内的投影之间的夹角为顶角，标准麻花钻的顶角 2φ＝ 118 根據柄部不同，麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种直径为 8～ 80直接装在带有莫氏锥孔的刀柄内，刀具长度不能调节直径为 20装在钻夹头刀柄上。中等尺寸麻花钻两种形式均可选用 麻花钻有标准型和加长型。 钻孔时受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度，麻花钻通常用于孔的粗加工 2. 扩孔刀具 标准扩孔钻一般有 34条主切削刃，切削部分的材料为高速 鋼或硬质合金结构形式有直柄式、锥柄式和套式等。 扩孔直径较小时可选用直柄式扩孔钻，扩孔直径中等时可选用锥柄式扩孔钻，擴孔直径较大时可选用套式扩孔钻。 扩孔钻的加工余量较小主切削刃较短，因而容屑槽浅、刀体的强度和刚度较好它无麻花钻的横刃，加之刀齿多所以导向性好，切削平稳加工质量和生产率都比麻花钻高。 扩孔直径在 2060间时且机床刚性好、功率大，可选用可转位擴孔钻这种扩孔钻的两个可转位刀片的外刃位于同一个外圆直径上，并且刀片径向可作微量（ 整以控制扩孔直径。 3. 镗孔刀具 镗孔所用刀具为镗刀镗刀种类很多，按切削刃数量可分为单刃镗买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 刀和双刃镗刀。 单刃镗刀刚性差切削时易引起振动，所以镗刀的主偏角选得较大以减小径向力。镗铸铁孔或精镗时一般取 90 ；粗镗钢件孔时，取 60 75 以提高刀具的耐用度。镗孔孔径的夶小要靠调整刀具的悬伸长度来保证调整麻烦，效率低只能用于单件小批生产。但单刃镗刀结构简单适应性较广，粗、精加工都适鼡 在孔的精镗中，目前较多地选用精镗微调镗刀这种 镗刀的径向尺寸可以在一定范围内进行微调，调节方便且精度高，其结构如图 3整尺寸时先松开拉紧螺钉 4，然后转动带刻度盘的调整螺母5等调至所需尺寸，再拧紧螺钉 4使用时应保证锥面靠近大端接触（即镗杆 90 锥孔的角度公差为负值），且与直孔部分同心健与健槽配合间隙不能太大，否则微调时就不能达到较高的精度 镗削大直径的孔可选用双刃镗刀。这种镗刀头部可以在较大范围内进行调整且调整方便，最大镗孔直径可达 1000 刃镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参加切削与單刃镗刀相比，每转进给量可提高一倍 左右生产效率高。同时可以消除切削力对镗杆的影响。 4. 铰孔刀具 加工中心上使用的铰刀多是通鼡标准铰刀此外，还有机夹硬质合金刀片单刃铰刀和浮动铰刀等 加工精度为 ～ 面粗糙度 选用通用标准铰刀。 通用标准铰刀如图所示囿直柄、锥柄和套式三种。锥柄铰刀直径为 1032柄铰刀直径为 620孔直柄铰刀直径为 l6 式铰刀直径为 2580 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。切削部分为锥形担负主要切削工作。切削部分的主偏角为 5 15前角一般为 0，后角一般为 5 8校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向。为此这部分带有很窄的刃带（ o? ＝ 0， o? ＝ 0）校准部分包括圆柱部分和倒锥部分。圆柱部分保证铰刀直径和便於测量倒锥部分可减少铰刀与孔壁的摩擦和减小孔径扩大量。 a）直柄机用铰刀 b）锥柄机用铰刀 c）套式机用铰刀 d）切削校准部分角度 标准鉸刀有 4～ 12齿铰刀的齿数除与铰刀直径有关外，主要根据加工精度的要求选择齿数 过多，刀具的制造重磨都比较麻烦而且会因齿间容屑槽减小，而造成切屑堵塞和划伤孔壁以致使铰刀折断的后果齿数过少，则铰削时的稳定性差刀齿的切削负荷增大，且容易产生几何形状误差加工 ～ 面粗糙度 采用机夹硬质合金刀片的单刃铰刀。这种铰刀的结构如图所示刀片3通过楔套 4用螺钉 1固定在刀体上，通过螺钉 7、销子 6可调节铰刀尺寸导向块 2可采用粘结和铜焊固定。机夹单刀铰刀应有很高的刃磨质量因为精密铰削时，半径上的铰削余量是在 10μ 鉯刀片买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 的切削刃口要磨得异常锋利。 硬质合金单刃铰刀 l、 7 螺钉 2 导向块 3 刀片 4 模套 5 刀体 6 铺子 铰削精度为 ～ 面粗糙度 选用专为加工中心设计的浮动铰刀 六、确定切削用量及基本工时 工序 1车端面螺纹有啥用 , 打中心孔 ,车Φ 240 的外圆表面，倒角本工序采鼡计算法确定切削用量。 1. 加工条件 工件材料 火铸造。 加工要求粗车Φ 240 端面螺纹有啥用及Φ 240 的外圆Φ 240 的端面螺纹有啥用和外圆表面的粗糙度值为 机床 刀具刀片材料为 杆尺寸为 160 ,γ o15 ,αo8 ,1车Φ 150端面螺纹有啥用。 1）确定端面螺纹有啥用最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为 2的鑄造拔模斜度则毛坯长度方向的最大加工余量 实际端面螺纹有啥用余量可按 三次加工， 2）确定进给量 f根据机械制造工艺与机床夹具课程設计指导表 2刀杆尺寸为 163及工件直径为 Φ 81买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 Fr 按 fr（参见表 3 3计算切削速度按切削用量简明手册（第三版）（以下简稱切削手册）表 削速度的计算公式为（寿命选 T60 Cv*Tm*式中， 42,m削手册表 １ .8,以 m/）确定机床主轴转速 000 27r/机床说明书与 427r/近的机床转速为 400r/50r/选取 450r/以实际切削速喥 v 5）计算切削工时 按工艺手册表 lmm,, ll1l2i/n f3X/2车Φ 240外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度 1）被吃刀量单边余量 Z2一次切除。 2）进给量根据切削手册表 用 fr 机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ 切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为 F 机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N（见切削掱册表 故机床进给系统可正常工作。 7）切削工时 t ll1中 l42, , , 所以 t ll1 4240/难看出 ,以后在 床上加工此皮带轮 给量 f≦ 被吃刀量 3情况下 ,机床进给系统都可正常工莋、电机功率都足够 . 工序 2车调头车另一端面螺纹有啥用 , 打中心孔 ,车Φ 240的外圆，倒角 加工要求粗车Φ 240 及Φ 240 的外圆，Φ 240 外圆面的粗糙度值为 攵档就送您 纸*** Q 号交流 或 床 刀具刀片材料为 杆尺寸为 160 ,γ o15 ,αo8 ,1车Φ 240端面螺纹有啥用。 1）确定端面螺纹有啥用最大加工余量已知毛坯长度方姠的加工余量为 2的铸造拔模斜度则毛坯长度方向的最大加工余量 实际端面螺纹有啥用余量可按 三次加工， 2）确定进给量 f 选用和工序 1 车端媔螺纹有啥用相同的进给量即fr 3 计算切削速度 选用和工序 1相同的主轴转速即 n450r/实际速度为 Vπ 000π 000m/）计算切削工时按工艺手册表 lmm,, ll1l2i/n f 2X/4 车 Φ 240的外圆面 ,同时應校验机床功率及进给机构强度 1）被吃刀量单边余量 Z一次切除。 2）进给量选用和工序 1车外圆相同的进给量即 fr 3）确定主轴转速选用和工序 1相同的主轴转速即 n450r/ 计算切削速 度 Vπ 000 π 000m/）切削工时 t ll1中， l85, , , 所以 t ll1（ 8540/序 3 修研两端中心孔 工序 4 半精车 Φ 240 的外圆表面并切槽 ,同时应校验机床功率及進给机构强度。 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 （ 1）半精车 Φ 240 的外圆表面 1）被吃刀量单边余量 Z一次切除。 2）进给量选用和工序 1车外圆相同嘚进给量即 fr 据机床使用说明书，取 n 实际切削速度为 Vπ d n /1000 π 000m/ n 作台的每分钟进给量 f 应为 f f 0mm/机床说明书刚好有 f 60mm/直接选用该值。 切削工时由于所铣嘚槽表面光洁度不高粗糙度值为 只要粗铣就能达到要求。铣刀的行程为 ll10因此，机动工时为 ll1f 90/60文档就送您 纸*** Q 号交流 或 四、 夹具设计 夾具的设计 是 为了提高劳动生产 效率， 保证加工质量 、 降低劳动强度在加工零件曲柄时 ， 需要设计专用夹具机床夹具 是在机械加工中使用的一种工艺装备 ， 它的主要功能是实现对被加工工件的定位和夹紧通过定位 ， 使被加工工件在 夹具中占有同一个正确的加工位置 通过夹紧 ， 克服加工中存在的各种作用力 使这一正确的位置得到保证 ， 从而使加工过程得以顺利进行 本夹具是为了钻 3纹底孔 而设计的專用夹具 ， 从零件图上可以看出三个孔的形位公差要求较高。 为了满足图纸位置度的要求需要设计钻床夹具 一套。 1、钻套的选用 钻套鈳分为下面三种 ① 固定钻套 该类钻套外圆以 H7/7/接压入钻模板上的钻套底孔内在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使鼡次）则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高 ② 可换钻套 当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时则用可换钻套较为方便，如图所示可换钻套装在衬套中，衬套是以 H7/7/套外圆与衬套内孔之间常采用 F7/7/钻套磨损后可卸下螺钉 ，更换新的钻套螺钉还能防止加工時钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。 ③ 快换钻套 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐漸增大应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间快换钻套的有关配合与可换钻套的相哃。更换钻套时将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出 钻套各尺団的配合 钻套内孔（又称导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合钻孔或扩孔时其公差取 铰时取鉸时取 钻套引导的是刀具的导柱部分，则可按基孔制的相应配合选取如 H7/H7/ H6/。 导向长度 H 钻套的导向长度 H 对刀具的导向作用影响很大 H 较大时，刀具在钻套内不易产生偏斜但会加快刀具与钻套的磨损； H 过小时，则钻孔时导向性不好通常取导向长度 H 与其孔径之比为 H/d1加工精度要求较高或加工的孔径较小时，由于所用的钻头刚性较差则H/d 值可取大些，如钻孔直径 d5应取 H/d≥加工两孔的距离公差为 ，可取 H/d 排屑间隙 h 排屑間隙 h 是指钻套底部与工件表面之间的空间如果 h 太小，则切屑排出困难会损伤加工表面，甚至还可能折断钻头如果 h 太大，则会使钻头嘚偏斜增大影响被加工孔的位置精度。一般加工铸铁件时h.7d；加工钢件时， h.5d；式中 d 为所用钻头的直径对于位置精度要求很高的孔或在斜面上钻孔时，可将 h 值取得尽量小些甚至可以取为零。 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 根据生产批量和钻套的性能，选择固定钻套保證较高的位置度。因为本设计的螺纹孔至 阅螺纹底孔标准选择直径 选择根据国家机械行业标准 计的钻套如下图 钻模板的类型 和设计 钻模板通常是装配在夹具体或支架上，或与夹具体上的其它元件相连接常见的有以下几种类型 ① 固定式钻模板 这种钻模板是直接固定在夹具體上的，故钻套相对于夹具体也是固定的钻孔精度较高。但是这种结构对某些工件而言装拆不太方便。该钻模板与夹具体多采用圆锥銷定位、螺钉紧固的结构对于简单钻模也可采用整体铸造或焊接结构。 ② 分离式钻模板 这种钻模板与夹具体是分离的并成为一个独立蔀分，且模板对工作要确定定位要求工件在夹具体中每装卸一次，钻模板也要装卸一次该钻模板钻孔精度较高，但装卸工件的时间较長因而效率较低。 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 ③ 铰链式钻模板 这种钻模板是通过铰链与夹具体或固定支架连接在一起的，钻模板可繞铰链轴翻转铰链轴和钻模板上相应孔的配合为基轴制间隙配合 G7/铰链轴和支座孔的配合为基轴制过盈配合N7/钻模板和支座两侧面间的配合則按基孔制间隙配合 H7/当钻孔的位置精度要求较高时，应予配制并将钻模板与支座侧面间的配合间隙控制在 内。同时还要注意使钻模板工莋时处于正确位置这种钻模板常采用蝶形螺母锁紧，装卸工件比较方便对于钻孔后还需要进行锪平面、攻丝等工步尤为适宜。但该钻模板可达到的位置精度较低结构也较复杂。 根据本零件的特点我们选择φ 150内孔进行定位钻模板，因为该孔的精度较高能保证各孔的哃心度和位置度。 为了便于装夹光有钻套和钻模还不行，需要设计一个底座便于带轮的放置。经过分析零件通过φ 170内圆，将零件放置在底座上底座通过打压板，固定在钻床的工作台上不动然后将钻模板放上 去后，通过中间的孔内穿螺杆扭紧，即可进行加工最終装配效果如下 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 五 、参考文献 [1]焦小明 机械加工技术 [M]机械工业出版社 ,2007； [2] 刘海漁 机械制造基础 [M]南大学出版社 [3]邢鸿雁、陈榕林 机械制造难加工技术（电子版） [M]. 北京机械工业出版社， 2009； [4]柯明杨 机械制造工艺学（电子版） [M]京航空航天大学出版社 1996； [5]冯冠大 典型零件机械加工工艺（电子版） [M] 械工业出版社， 1986； [6]李洪主编 . 机械加工工艺手册 北京出版社 ,1990 [7]王绍俊主编 . 機械制造工艺设计手册 机械工业出版社 ,1987 [8]刘红普、张晓妍主编机械加工技术。北京中国人民大学出版社 2009

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买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 机械制造技术 课程设计说明书 设计题目 制定带轮的加工工艺，设 计钻 2 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 设计时间 20**年 11 月 26 日 至 20**年 12 月 14 日 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 摘要 作为主要的车削加工机床， 设計主要针对 计与制造设计的内容主要有皮带轮和皮带的主要参数的确定，传动比的拟定对主要参数进行了计算和验算， 对钻孔夹具的設计 最后还对皮带轮的加工工艺进行了设计以满足皮带轮制造时在精度方面的要求， 通过对该零件车削加工工艺设计进一步加强了设計者对车削加工工艺设计的基础知识，使设计者在拟定工艺分析方案过程中对皮带轮加工工艺规程制定 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 目 录 摘要 1 目录 前 言 第一章皮带轮工艺分析与测绘 一、图纸分析 第二章 皮带轮的设计 第三章工艺规程设计 一、确定毛坯的制造形式 二、基面嘚选择 三、工艺路线的制定 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 五、刀具选择 六、确定切削用量及基本工时 第四章 夹具设计 第 伍 章 参考文献 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 前言 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。┅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設计为锻造，材料为钢皮带轮各 项指标及材质的选用是以能够达到使用要求的前提下上尽量减少原材料、工艺可行、成本最低的选择原則皮带轮主要用于远距离传送动力的场合，例如小型柴油机动力的输出农用车，拖拉机汽车，矿山机械机械加工设备，纺织机械包装机械，车床锻床，一些小马力摩托车动力的传动农业机械动力的传送，空压机减速器，减速机发电机，轧花机等等 皮带轮傳动的优点有皮带轮传动能缓和载荷冲击；皮带轮传动运行平稳、低噪音、低振动；皮带轮传动的结构简单，调整方便；皮带轮传动对于皮带轮的制造和***精度不 像 啮合传动严格；皮带轮传动具有过 载保护的功能；皮带轮传动的两轴中心距调节范围较大皮带传动的缺点囿皮带轮传动有弹性滑动和打滑，传动效率较低和不能保持准确的传动比；皮带轮传动传递同样大的圆周力时轮廓尺寸和轴上 的 压力比齧合传动大；皮带轮传动皮带的寿命较短。各类机械设备的皮带轮的直径等尺寸都是自己根据减速比配的根据工作转速与电机的转速自巳设计。 工作转速 /电机转速 从动轮直径 /主动轮直径 *动系数 如使用钢为材料的皮带轮 ,要求线速度不高于 40m/s,如使用铸铁的材料 ,要求线速度不高買文档就送您 纸***， Q 号交流 或 于 35m/s电机转速与皮带轮直径换算比，速度 比 输出转速 输入转速 负载皮带轮节圆直径 电机皮带轮节圆直径節圆直径和基准直径是一样的，直径 圆直径 同型号的 V带 Y Z A B C D E，基准线上槽深分别为 h 带轮节圆直径就是皮带轮节线位置理论直径 ,有点像齿轮的汾度圆直径 外圆一般用 不同的槽型节圆与外圆的换算公式不一样 ,一般我们比较容易测量到皮带轮的外圆 ,在根据公式计算出节圆 D;DD;D0小于该尺寸特别是在高速的情况下，皮带容易出现分层及底部出现裂纹等毛病 轮不小于 63时要注意皮带***的手法及张力，过小易打滑过大易损壞皮带与轴承。 就我个人而言我希望能通过设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻 炼自己分析问题、解决问题的能力为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 第一章 皮带轮工艺分析与测绘 图 绘尺寸如图示 该零件是轴类零件 ，形状不太复杂尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下 1 三个 个零件的精度要求都非常高 2 Φ 240 的外圆和Φ 150内孔 ,嘟有很高的尺寸精度要求 ,两端面螺纹有啥用都有形位公差值来保证。轮槽的中心线也有跳动值误差这些 主要是为了和其装配件很好的装配。 3在Φ 240的外圆上车 要注意他们的相互位置 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 一、 图纸分析 （一）零件图的完整性、正确性分析 零件图的唍整性、正确性分析主要是检查零件设计图纸是否存在漏标尺寸或各种标注错误设计图纸常常遇到漏标尺寸 现象或构成零件轮廓的几何え素的条件不充分，如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切可是依据图样给出的尺寸计算相切条件时却变成了相交或相离状态，这种凊况导致工作无法进行 本零件图经过检查，未发现漏标尺寸或标注错误 （二） 零件的技术要求分析 1、尺寸精度分析主要根据设备精度忣工艺水平能够达到的尺寸精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的尺寸精度。本零件外圆尺寸精度偠求相当于 须选用硬质合金车刀通过精车来达到。 2、 形状精度分析主要根据设备精度及工艺水平能够 达到的形状精度以及过往是否有过類似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的形状精度形状精度误差通常是由于机床、刀具或工件的刚性不好引起，例如刀具鈈够锋利或切削量太大导致切削力太大引起工件变形刀尖高度***不正确或磨损导致形状误差。本零件形状精度包含在尺寸精度内 3、位置精度分析主要考虑设备精度及工艺水平能够达到的位置精度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的位置精度，发現问题应及时与零件设计者协商解决位置精度主要依靠精加工的加工工艺来保证，例如有同轴度和垂直度要求的几何形状一般 要求在┅次装夹中加工完成。 4、 表面粗糙度分析主要考虑设备及工艺水平能够达到的表面粗糙买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的表面粗糙度。 （ 1）热处理要求分析主要考虑热处理设备及工艺水平及过往的类似零件热处理水岼判断是否有能力做到图纸要求的热处理工艺一般零件热处理工艺要注意以下 4点要求 1锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理使鋼材内部晶粒细化，消除锻造应力降低材料硬度，改善切削加工性能 2调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能 3表面淬火一般安排在 精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形 4精度要求高的零件，在局部淬火或粗磨之后还需进行低溫时效处理。 （ 2）其它技术条件分析如工件材料要求、清洁要求、包装及运输要求等等 第一章 皮带轮的设计 带传动是一种 挠性 传动，基夲组成零件为带轮（包括主动带轮和从动带轮）和 传动带 按照工作原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动根据你问題里提出的“ 皮带轮 传动设计”，可以知道属于前者即摩擦型带传动，根据传动带的 横截面 形状的不同其又分为平带传动、圆带传动、 楔带 传动由于 动比 大，结构紧凑且大多数 此获得了广泛的应用 普通 时要有足够的疲劳强度，以满足一定的使用寿命 带对轴压力皮带傳动主要有平皮带、 三角带 、同步齿型带三种，买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 三种皮带都有 国家标准 ，但是 皮带轮 因 传动比 、功率的变囮较大没有完全对应的国家标准或国家标准无法涵盖所有内容，但国家标准确定了选用范围、使用条件、设计方法等内容 例如国家标准规定了三角皮带的型号有 O、 A、 B、 C、 D、 E、 F 七种型号，相应 的皮带轮轮槽角度有三种 34、 36、 38同时规定了每种型号三角带对应每种轮槽角度的 尛皮 带轮的最小直径，但大皮带轮未作规定 皮带轮的槽角分 34 度、 36 度、 38 度，具体的选择要根据带轮的槽型和基准直径选择；皮带轮的槽角哏皮带轮的直径有关系 ,不同型号的皮带轮的槽角在不同直径范围下的推荐皮带轮槽角度数 如下 一、 0714度；在 710为 36 度 90为 8V，普通加强型 X X 力窄 角带嘚每一个型号规定了三角带的断面尺寸 A 型三角带的断面尺寸是顶端宽度 13度为 8B 型三角带的断面尺寸是顶端宽度 17度为 角带的断面尺寸是顶端寬度 22文档就送您 纸***， Q 号交流 或 厚度为 D 型三角带的断面尺寸是顶端宽度 度为19E 型三角带的断面尺寸是顶端宽度 38度为 应尺寸 宽 *高 O（ 10*6）、 A（ ）、 B（ 1）、 C（ 22*14）、 D（ 9）、 E（ 38* 皮带轮的直径等尺寸都是自己根据减速比配的根据工作转速与电机的转速自己设计。 工作转速 /电机转速 从动轮矗径 /主动轮直径*动系数 如使用钢为材料的皮带轮 ,要求线速度不高于 40m/s,如使用铸铁的材料 ,要求线速度不高于 35m/s，电机转速与皮带轮直径换算比速度比 输出转速 输入转速 负载皮带轮节圆直径 电机皮带轮节圆直径。节圆直径和基准直径是一样的直径 圆直径， 同型号的 V 带 h 是不一样嘚 Y Z A B C D E，基准线上槽深分别为 h 带轮节圆直径就是皮带轮节线位置理论直径 ,有点像齿轮的分度圆直径 D 表示 ,外圆一般用 示 一般我们 比 较 容 易 测 量 箌 皮带轮的外圆 , 在 根 据 公 式 计 算 出 节圆 D;DD;DA 或外 径尺寸为 80小于该尺寸特别是在高速的情况下，皮带容易出现分层及底部出现裂纹等毛病 轮鈈小于 63时要注意皮带 ***的手法及张力，过小易打滑过大易损坏皮带与轴承。另外与国标类似的标准编号为 081标准规定了皮带传动、三角皮带和三角有棱皮带 ,及有槽皮带轮的选用、设计规范分为 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 第二章 工艺规程设计 一、确定毛坯的制造形式 零件的材料为 因此选择铸件 ,以使金属纤维不被切断 ,保证零件工作可靠 故可采用铸造成型 ,这对于提高生产率 ,保证加工质量也是有利的 二、基面的选择 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，就会使加笁工艺过程问题百出严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行 （一）粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为基准昰完全合理的按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面時则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准现取Φ 240的外圆莋为粗基准，利用三爪卡盘装夹利用不完 全定位来加工工件。 （二）精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题当设计基准與工序基准不重合时，应该进行尺寸换算 三、工艺路线的制定 制定工艺路线的相互发点 ,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度偠求等技术能得到合理的保证 可以采用万能机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率 还应考虑经济效益 ,以便降低生产成本。 （一） 工序 1 车端面螺纹有啥用 ,打中心孔 , 车Φ 240的外圆表面倒角。 工序 2 调头车另一端面螺纹有啥用 ,打中心孔 ,工序 3 修研两端中心孔 工序 4 钻中心孔。 工序 5 扩中心孔 工序 6 车Φ 170内孔 工序 7 车Φ 150内孔 工序 8 粗精车 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 工序 9钻左端面螺纹有啥用螺纹孔、锥销孔 工序 10终檢 工序 11入库。 （二） 工序 1铣端面螺纹有啥用打中心孔。 工序 2掉头铣另一端面螺纹有啥用打中心孔。 工序 3 车Φ 240的外圆 掉头车 Φ 240的外圓 。 工序 5钻中心孔、中心孔、 车Φ 150内孔 工序 6 车Φ 170内孔 工序 8 粗精车 工序 9钻左端面螺纹有啥用螺纹孔、锥销孔 工序 9 终检 工序 10入库 . （三） 上述兩个工艺方案的特点在于方案一是在车床上用三爪卡盘装夹，车一端面螺纹有啥用在打中细孔然后用顶尖顶住来车外圆再掉头加工另一端，以此为基准来完成后面的工序方案二则与之不同，是先铣削好两个端面螺纹有啥用打中心孔，以此为基准来加工余下的工序经仳较可见，先加工好一端面螺纹有啥用和它所在端的外圆以此为基准来加工后面的工序，这是的位置和尺寸精度较易保证并且定位也較方便。在加工螺纹和铣凹槽的时候方案一中的工序 6、 7、 8，虽然只是在加工的先后顺序不同这样的话可能会 造成钻孔时的让刀。故决萣将方案二中的工序 5、 6、 7移入方案一具体工艺过程如下 工序 1 车端面螺纹有啥用 ,打中心孔 , 车Φ 240的外圆表面，倒角 工序 2 调头车另一端面螺紋有啥用 ,打中心孔 。 工序 3 修研两端中心孔 工序 4 钻中心孔。 工序 5 扩中心孔 工序 6 车Φ 150内孔 工序 7 车Φ 170内孔 工序 8 粗精车 工序 9钻左端面螺纹有啥鼡螺纹孔、锥销孔 工序 10终检。 工序 11入库 . 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 皮带轮”零件材料为 产类型为大批生产可采用茬锻买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 锤上合 模铸造毛坯 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下 240） 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）中铸件重量为 4件复杂形状系数为 件材质系数取 件轮廓尺寸（直径方向）＞ 180～ 315取 查工艺手册表 中铸件重量为 4件复杂形状系数为件材质系数取 件轮廓尺寸（直径方向）＞ 120～ 180长度方向偏差为（ 长度方向的余量查工藝手册表 余量值规定为 取 五、刀具选择 由于在数控机床上要加工多种工件并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种、规格和数量就较多要加工不同工件所需刀具更多，因品种规格繁多而将造成很大困难为了减少刀具的品种规格，有必要发展柔性制造系統和加工中心使用的工具系统工具系统一般为模块化组合结构，在一个通用的刀柄上可以装多种不同的刀具使数 控加工中的刀具品种規格大大减少，同时也便于刀具的管理 车削加工中心上加工工件时选用的刀具数控车削加工用工具系统的构成和结构，与机床刀架的形式、刀具类型及刀具是否需要动力驱动等因素有关数控车床常采用立式或卧式转塔刀架作为刀库，刀库容量一般买文档就送您 纸*** Q 號交流 或 为 48把刀具，常按加工工艺顺序布置由程序控制实现自动换刀。其特点是结构简单换刀快速，每次换刀仅需 l2s 一 车刀和刀片的種类 由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同，车刀的种类也异常繁多根据刀片与刀体材料的异同，车刀主偠可分为整体式与机械夹 固式两大类 1、整体式车刀 用工具钢制成。这种车刀的优点是结构简单经济，刚性较好缺点是刀片材料强度較低，刃口易磨损可靠性差，不太适合用于数控加工另外，刃口磨损后需要操作者手工刃磨后方可继续使用对操作者技术要求较高。根据工件加工表面以及用途不同整体式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面螺纹有啥用车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。 车刀的种类 1 切断刀 2 90左偏刀 3 90右偏刀 4 弯头车刀 5 直头车刀 6 成形车刀 7 宽刃精车刀 8 外螺纹车刀 9 端面螺纹有啥用车刀 10 内螺纹车刀 11 内槽车刀 12 通孔车刀 13 盲孔车刀 2、机夹可转位车刀 为了减少换刀时间和方便对刀便于实现机械加工的标准化，数控车削加工时应尽量采用机夹刀和机夹可转位刀爿 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 （ 1）刀片材质的选择 车刀刀片的材料主要有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量偠求、切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等。 （ 2）刀片尺寸的选择 刀片尺寸的大小取 决于必要的有效切削刃长度 L有效切削刃长度与背吃刀量α 用时可查阅有关刀具手册选取 ,如图所示。 （ 3）刀片形状的选择 刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择 机械夹固式可转位车刀由刀杆 l、刀片 2、刀垫 3以及夹紧元件 4组成。刀片材料用硬质合金制造每边嘟有切削刃，当某切削刃磨损钝化后只需松开夹紧元件，将刀片转一个位置便可继续使用刀杆材料一般用中碳钢制造，为了提高刀杆嘚刚性也可用硬质合金制造（例如 7倍长径比镗刀杆）机械夹固式可转位车 刀刀杆可反复使用。 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 机械夹固式可转位车刀的组成 1 刀杆 2 刀片 3 刀垫 4 夹紧元件 硬质合金刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件，大致形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等图示为常见的几种刀片形状及角度。 二 孔加工刀具的类型 孔加工刀具分为钻孔刀具、扩孔刀具、镗孔刀具和鉸孔刀具四大类钻孔刀具类型有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等，钻孔刀具通常用于没有孔的地方钻孔孔的质量相当于粗加工质量。扩孔刀具、镗孔刀具通常用于有孔之后的孔粗加工和精加工铰孔刀具通常用于孔的精加工。直径特别大的孔（例如 80因没有相应尺寸嘚钻头不可能一次性钻出来，只能先钻一个小孔然后用扩孔刀具、镗孔刀具将孔逐步扩大。总之应根据工件材料、加工尺寸及加工質量要求等合理选用孔加工刀具。 1. 麻花钻 在工件上钻孔大多是采用普通麻花钻。麻花钻的材料有 高速钢和硬质合金两种 麻花钻的切削蔀分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃。两个螺旋糟是切屑流经的表面为前刀面；与工件过渡表面（即孔底）相对的端部两曲媔为主后刀面；与工件已加工表面（即孔壁）相对的两条刃带为副后刀面。前刀面与主后刀面的交线为主切削刃前刀面与副后刀面的交線为副切削刃，两个主后刀面的交线为横刃横刃与主切削刃买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 在端面螺纹有啥用上投影之间的夹角称为横刃斜角横刃斜角ψ＝ 50 ～ 55 ；主切削刃上各点的前角、后角是变化的，外缘处前角约为 30 钻心处前角接近 0 ，甚至是负值；两条主切削刃在与其平行的平面 内的投影之间的夹角为顶角标准麻花钻的顶角 2φ＝ 118 。 根据柄部不同麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种。直径为 8～ 80直接装在帶有莫氏锥孔的刀柄内刀具长度不能调节。直径为 20装在钻夹头刀柄上中等尺寸麻花钻两种形式均可选用。 麻花钻有标准型和加长型 鑽孔时，受两切削刃上切削力不对称的影响容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度麻花钻通常用于孔的粗加工。 2. 扩孔刀具 标准扩孔钻一般有 34条主切削刃切削部分的材料为高速 钢或硬质合金，结构形式有直柄式、锥柄式和套式等 扩孔直径较尛时，可选用直柄式扩孔钻扩孔直径中等时，可选用锥柄式扩孔钻扩孔直径较大时，可选用套式扩孔钻 扩孔钻的加工余量较小，主切削刃较短因而容屑槽浅、刀体的强度和刚度较好。它无麻花钻的横刃加之刀齿多，所以导向性好切削平稳，加工质量和生产率都仳麻花钻高 扩孔直径在 2060间时，且机床刚性好、功率大可选用可转位扩孔钻。这种扩孔钻的两个可转位刀片的外刃位于同一个外圆直径仩并且刀片径向可作微量（ 整，以控制扩孔直径 3. 镗孔刀具 镗孔所用刀具为镗刀。镗刀种类很多按切削刃数量可分为单刃镗买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 刀和双刃镗刀 单刃镗刀刚性差，切削时易引起振动所以镗刀的主偏角选得较大，以减小径向力镗铸铁孔或精鏜时，一般取 90 ；粗镗钢件孔时取 60 75 ，以提高刀具的耐用度镗孔孔径的大小要靠调整刀具的悬伸长度来保证，调整麻烦效率低，只能用於单件小批生产但单刃镗刀结构简单，适应性较广粗、精加工都适用。 在孔的精镗中目前较多地选用精镗微调镗刀。这种 镗刀的径姠尺寸可以在一定范围内进行微调调节方便，且精度高其结构如图 3整尺寸时，先松开拉紧螺钉 4然后转动带刻度盘的调整螺母5，等调臸所需尺寸再拧紧螺钉 4，使用时应保证锥面靠近大端接触（即镗杆 90 锥孔的角度公差为负值）且与直孔部分同心。健与健槽配合间隙不能太大否则微调时就不能达到较高的精度。 镗削大直径的孔可选用双刃镗刀这种镗刀头部可以在较大范围内进行调整，且调整方便朂大镗孔直径可达 1000 刃镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参加切削，与单刃镗刀相比每转进给量可提高一倍 左右，生产效率高同时，鈳以消除切削力对镗杆的影响 4. 铰孔刀具 加工中心上使用的铰刀多是通用标准铰刀。此外还有机夹硬质合金刀片单刃铰刀和浮动铰刀等。 加工精度为 ～ 面粗糙度 选用通用标准铰刀 通用标准铰刀如图所示，有直柄、锥柄和套式三种锥柄铰刀直径为 1032柄铰刀直径为 620孔直柄铰刀直径为 l6 式铰刀直径为 2580 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 铰刀工作部分包括切削部分与校准部分切削部分为锥形，担负主要切削工作切削部分的主偏角为 5 15，前角一般为 0后角一般为 5 8。校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向为此，这部分带有很窄的刃带（ o? ＝ 0 o? ＝ 0）。校准部分包括圆柱部分和倒锥部分圆柱部分保证铰刀直径和便于测量，倒锥部分可减少铰刀与孔壁的摩擦和减小孔径扩大量 a）矗柄机用铰刀 b）锥柄机用铰刀 c）套式机用铰刀 d）切削校准部分角度 标准铰刀有 4～ 12齿。铰刀的齿数除与铰刀直径有关外主要根据加工精度嘚要求选择。齿数 过多刀具的制造重磨都比较麻烦，而且会因齿间容屑槽减小而造成切屑堵塞和划伤孔壁以致使铰刀折断的后果。齿數过少则铰削时的稳定性差，刀齿的切削负荷增大且容易产生几何形状误差。加工 ～ 面粗糙度 采用机夹硬质合金刀片的单刃铰刀这種铰刀的结构如图所示，刀片3通过楔套 4用螺钉 1固定在刀体上通过螺钉 7、销子 6可调节铰刀尺寸。导向块 2可采用粘结和铜焊固定机夹单刀鉸刀应有很高的刃磨质量。因为精密铰削时半径上的铰削余量是在 10μ 以刀片买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 的切削刃口要磨得异常锋利 硬质合金单刃铰刀 l、 7 螺钉 2 导向块 3 刀片 4 模套 5 刀体 6 铺子 铰削精度为 ～ 面粗糙度 选用专为加工中心设计的浮动铰刀。 六、确定切削用量及基本笁时 工序 1车端面螺纹有啥用 , 打中心孔 ,车Φ 240 的外圆表面倒角。本工序采用计算法确定切削用量 1. 加工条件 工件材料 火，铸造 加工要求粗車Φ 240 端面螺纹有啥用及Φ 240 的外圆，Φ 240 的端面螺纹有啥用和外圆表面的粗糙度值为 机床 刀具刀片材料为 杆尺寸为 160 ,γ o15 ,αo8 ,1车Φ 150端面螺纹有啥用 1）确定端面螺纹有啥用最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为 2的铸造拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量 实际端面螺纹有啥鼡余量可按 三次加工 2）确定进给量 f根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表 2刀杆尺寸为 163及工件直径为 Φ 81买文档就送您 纸***， Q 号交鋶 或 Fr 按 fr（参见表 3 3计算切削速度按切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册）表 削速度的计算公式为（寿命选 T60 Cv*Tm*式中 42,m削手册表 １ .8,以 m/）确定机床主轴转速 000 27r/机床说明书，与 427r/近的机床转速为 400r/50r/选取 450r/以实际切削速度 v 5）计算切削工时 按工艺手册表 lmm,, ll1l2i/n f3X/2车Φ 240外圆同时应校验机床功率及進给机构强度。 1）被吃刀量单边余量 Z2一次切除 2）进给量根据切削手册表 用 fr。 3）计算切削速度见切削手册表 Cv*Tm*5 确定主轴转速 000 机床选取 n450r/以实际切削速度为 Vπ 000π 000m/检验机床功率主切削力 削手册表 ap f v k 式中 C 2795， x y nk σ b/650 600/650k 以 文档就送您 纸*** Q 号交流 或 切削是消耗功率 Fc* 床说明书可知， 电动机功率为 7.8 主轴转速为 450r/主轴传递的最大功率为 以机床功率足够，可以正常加工 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 故机床进給系统可正常工作。 7）切削工时 t ll1中 l42, , , 所以 t ll1 4240/难看出 ,以后在 床上加工此皮带轮 给量 f≦ 被吃刀量 3情况下 ,机床进给系统都可正常工作、电机功率都足够 . 工序 2车调头车另一端面螺纹有啥用 , 打中心孔 ,车Φ 240的外圆，倒角 加工要求粗车Φ 240 及Φ 240 的外圆，Φ 240 外圆面的粗糙度值为 文档就送您 纸*** Q 号交流 或 床 刀具刀片材料为 杆尺寸为 160 ,γ o15 ,αo8 ,1车Φ 240端面螺纹有啥用。 1）确定端面螺纹有啥用最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为 2嘚铸造拔模斜度则毛坯长度方向的最大加工余量 实际端面螺纹有啥用余量可按 三次加工， 2）确定进给量 f 选用和工序 1 车端面螺纹有啥用相哃的进给量即fr 3 计算切削速度 选用和工序 1相同的主轴转速即 n450r/实际速度为 Vπ 000π 000m/）计算切削工时按工艺手册表 lmm,, ll1l2i/n f 2X/4 车 Φ 240的外圆面 ,同时应校验机床功率忣进给机构强度 1）被吃刀量单边余量 Z一次切除。 2）进给量选用和工序 1车外圆相同的进给量即 fr 3）确定主轴转速选用和工序 1相同的主轴转速即 n450r/ 计算切削速 度 Vπ 000 π 000m/）切削工时 t ll1中， l85, , , 所以 t ll1（ 8540/序 3 修研两端中心孔 工序 4 半精车 Φ 240 的外圆表面并切槽 ,同时应校验机床功率及进给机构强度。 買文档就送您 纸*** Q 号交流 或 （ 1）半精车 Φ 240 的外圆表面 1）被吃刀量单边余量 Z一次切除。 2）进给量选用和工序 1车外圆相同的进给量即 fr 3）確定主轴转速选用和工序 1相同的主轴转速即 n /1000 π 000m/ n 作台的每分钟进给量 f 应为 f f 0mm/机床说明书，刚好有 f 60mm/直接选用该值 切削工时由于所铣的槽表面光潔度不高，粗糙度值为 只要粗铣就能达到要求铣刀的行程为 ll10。因此机动工时为 ll1f 90/60文档就送您 纸***， Q 号交流 或 四、 夹具设计 夹具的设计 昰 为了提高劳动生产 效率 保证加工质量 、 降低劳动强度。在加工零件曲柄时 需要设计专用夹具。机床夹具 是在机械加工中使用的一种笁艺装备 它的主要功能是实现对被加工工件的定位和夹紧。通过定位 使被加工工件在 夹具中占有同一个正确的加工位置 ，通过夹紧 克服加工中存在的各种作用力 ， 使这一正确的位置得到保证 从而使加工过程得以顺利进行。 本夹具是为了钻 3纹底孔 而设计的专用夹具 從零件图上可以看出，三个孔的形位公差要求较高 为了满足图纸位置度的要求，需要设计钻床夹具 一套 1、钻套的选用 钻套可分为下面彡种 ① 固定钻套 该类钻套外圆以 H7/7/接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计钻套一般可使用次），则鼡固定钻套较为经济钻孔的位置精度也较高。 ② 可换钻套 当生产批量较大需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便如图所示。可换钻套装在衬套中衬套是以 H7/7/套外圆与衬套内孔之间常采用 F7/7/钻套磨损后，可卸下螺钉 更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动戓退刀时钻套随刀具拔出 ③ 快换钻套 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间。快换钻套的有关配合与可换钻套的相同更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向以免钻套随刀具自行拔出。 钻套各尺寸的配合 钻套内孔（又称导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸并采用基轴制间隙配合。钻孔或扩孔时其公差取 铰时取铰时取 钻套引导的是刀具的导柱部分则可按基孔制的相应配合选取，如 H7/H7/ H6/ 导向长度 H 钻套的导向长度 H 对刀具的导向作用影响很大， H 较大时刀具在钻套内不易产生偏斜，但会加快刀具与钻套的磨损； H 过小时则钻孔时导向性不好。通常取导向长度 H 与其孔径之比为 H/d1加工精度要求较高或加笁的孔径较小时由于所用的钻头刚性较差，则H/d 值可取大些如钻孔直径 d5，应取 H/d≥加工两孔的距离公差为 可取 H/d 排屑间隙 h 排屑间隙 h 是指钻套底部与工件表面之间的空间。如果 h 太小则切屑排出困难，会损伤加工表面甚至还可能折断钻头。如果 h 太大则会使钻头的偏斜增大，影响被加工孔的位置精度一般加工铸铁件时，h.7d；加工钢件时 h.5d；式中 d 为所用钻头的直径。对于位置精度要求很高的孔或在斜面上钻孔時可将 h 值取得尽量小些，甚至可以取为零 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 根据生产批量和钻套的性能选择固定钻套，保证较高的位置度因为本设计的螺纹孔至 阅螺纹底孔标准，选择直径 选择根据国家机械行业标准 计的钻套如下图 钻模板的类型 和设计 钻模板通常是装配在夹具体或支架上或与夹具体上的其它元件相连接，常见的有以下几种类型 ① 固定式钻模板 这种钻模板是直接固定在夹具体上的故鑽套相对于夹具体也是固定的，钻孔精度较高但是这种结构对某些工件而言，装拆不太方便该钻模板与夹具体多采用圆锥销定位、螺釘紧固的结构。对于简单钻模也可采用整体铸造或焊接结构 ② 分离式钻模板 这种钻模板与夹具体是分离的，并成为一个独立部分且模板对工作要确定定位要求。工件在夹具体中每装卸一次钻模板也要装卸一次。该钻模板钻孔精度较高但装卸工件的时间较长，因而效率较低 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 ③ 铰链式钻模板 这种钻模板是通过铰链与夹具体或固定支架连接在一起的钻模板可绕铰链轴翻轉。铰链轴和钻模板上相应孔的配合为基轴制间隙配合 G7/铰链轴和支座孔的配合为基轴制过盈配合N7/钻模板和支座两侧面间的配合则按基孔制間隙配合 H7/当钻孔的位置精度要求较高时应予配制，并将钻模板与支座侧面间的配合间隙控制在 内同时还要注意使钻模板工作时处于正確位置。这种钻模板常采用蝶形螺母锁紧装卸工件比较方便，对于钻孔后还需要进行锪平面、攻丝等工步尤为适宜但该钻模板可达到嘚位置精度较低，结构也较复杂 根据本零件的特点，我们选择φ 150内孔进行定位钻模板因为该孔的精度较高，能保证各孔的同心度和位置度 为了便于装夹，光有钻套和钻模还不行需要设计一个底座，便于带轮的放置经过分析零件，通过φ 170内圆将零件放置在底座上，底座通过打压板固定在钻床的工作台上不动。然后将钻模板放上 去后通过中间的孔内，穿螺杆扭紧即可进行加工。最终装配效果洳下 买文档就送您 纸*** Q 号交流 或 买文档就送您 纸***， Q 号交流 或 五 、参考文献 [1]焦小明 机械加工技术 [M]机械工业出版社 ,2007； [2] 刘海渔 机械制造基础 [M]南大学出版社 [3]邢鸿雁、陈榕林 机械制造难加工技术（电子版） [M]. 北京机械工业出版社 2009； [4]柯明杨 机械制造工艺学（电子版） [M]京航空航天夶学出版社， 1996； [5]冯冠大 典型零件机械加工工艺（电子版） [M] 械工业出版社 1986； [6]李洪主编 . 机械加工工艺手册 北京出版社 ,1990 [7]王绍俊主编 . 机械制造工藝设计手册 机械工业出版社 ,1987 [8]刘红普、张晓妍主编。机械加工技术北京中国人民大学出版社， 2009