四足机械狗舵机臂机械加工工艺规程设计1

先进制造二级项目汕头大学机电工程系先进制造（2级）项目任务书题目：设计金属舵机臂”零件的机械加工工艺规程（年产量为 4000件） 内容：1）毛坯图1张2）机械加工工艺过程综合卡片1张3）项目设计说明书1份备注：金属舵机臂”零件图另附。该零件是机器狗项目组设计的零件。零件图需分析（可能有错）。项目以小组为单位，按项目任务书中给定的题目进行设计，以便学生之间交流讨论，分工合作。项目的 目标是使学生能正确地设计机械加工工艺规程，同时培养学生的交流能力和团队精神。同学之间可进行讨 论、协作交流，数据共享。但要求每个同学有自己独立完成的部分，共同形成一份完整的项目报告。 时间安排：第一阶段（第七周末前）：分工对已经完成细节设计的零件进行图纸分析、零件毛坯确定、加工工艺 路线拟定与工艺装备选择等。其间安排讨论、协作交流；第二阶段（第十一周末前）：分工对上述零件进行工序尺寸、尺寸公差确定、切削用量选定、时间定 额确定等。根据拟定的加工工艺路线，确定各个工序的内容，进行工序尺寸计算、尺寸公差确定、切削用 量选定等，并进行时间定额计算，对各个工序的工序时间进行平衡等，最终完成各种零件的机械加工工艺 规程设计。上述步骤可能需要交叉、反复进行。其间安排讨论、协作交流；每次小组讨论均由小组成员轮流主持，并采用A4纸详细记录。小组讨论记录装订后作为附录附在项目报告中上交。每次小组讨论结果要求由一个同学负责整理为电子版报告，及时发到指导老师电子邮箱，以便 指导老师及时了解情况，电子版报告要求最少每两周一次。第三阶段（第十三周末前）：各人分别撰写自我评价报告（每人一份）及各自分工的项目报告部分，共 同形成一份完整的项目报告后预约答辩时间，按小组进行答辩。各小组具体答辩时间将视预约情况，安排在 第十四周到第十六周之间。答辩过程要求各小组将答辩情况详细记录并整理成电子版上交，以便在班级公 布。项目报告基本要求：1 .项目报告包括项目设计说明书、毛坯图和机械加工工艺过程综合卡片三部分，项目报告使用统一的汕头 大学工学院（2级）项目报告封面（如后所附），填上全组同学的姓名。项目报告的附件包括：最后修定 的零件图、小组讨论记录等；2 .自我评价报告应详细说明本人在设计中的分工，本人对设计方案的意见（包括设计方案的优缺点，可能存在的问题以及可能如何改进等），自我评价报告中还要求对小组全部成员（包括本人）在课程设计中的表 现打分（平均80分，需拉开档次，最少每档 2.5,如：85、82.5、80、77.5、75）,自我评价报告使用统 一的汕头大学工学院（2级）项目个人报告封面（如后所附）；3 .设计说明书使用统一的封面（如后所附），所列的栏目都必须填上，本任务书要求装订在设计说明书的扉 页；4 .机械加工工艺过程综合卡片的规格尺寸可参见机械制造工艺学课程设计指导书（赵家齐编、机械工业出版社）P3,也可相应缩小，用 A2图纸直排布置或 A3图纸横排布置；综合卡片上每个工序要有工序简 图，每个工序的定位方案应该在工序简图上用定位符号表明（定位符号按指导书P5表1）,定位符号中的数字表示消除自由度的个数，不可省略。工序简图上还应该标注工序尺寸，加工面和表面粗糙度要求等；除工序尺寸之外，其它尺寸不应该标注，加工面应画较粗实线；毛坯图要求画成毛坯-零件综合图（参见教学ppt,并注意视图和剖视图的两种不同画法）。注意：1.确定毛坯的制造形式是要确定毛坯具体的铸（或锻）造方法，应按生产纲领（年产量为4000件）确定。2.在成批生产中，采用调整法对刀，刀具调整好后不宜改变位置。所以，在一个工序中不可以有太多 工步。更不可以在普通机床上，在一个工序中安排需要换刀的不同工步。项目考核方式一一项目报告及答辩。项目完成后，要求按小组进行答辩。答辩前请把项目报告（电子版）发 给指导老师，经检查没有问题则可预约时间进行答辩。答辩时，小组全体成员均需到场，并带齐需上交的纸 质资料项目报告（包括项目设计说明书、毛坯图和机械加工工艺过程综合卡片三部分）及附件（包括最后 修定的零件图、小组讨论记录等）一份和每个成员的自我评价报告每人一份。答辩完成后，全套完整的纸质资料将上交系档案室存档。项目考核成绩 分优、良、中、及格、不及格 5个等级。成绩按以下几个方面来考评：3a.团队精神：以小组为单位进行设计，分工合作，数据共享。每个同学对小组全部成员（包括本人）在课程 设计中的表现打分（30%）;b.设计数据可信度：主要设计数据应通过计算或查阅资料（主要查阅机械制造工艺设计简明手册、李益民主编、机械工业出版社）得出，有疑问者应找教师答疑，想方设法保证设计数据的正确性（20%）;c.填写卡片规范化：卡片和设计说明书中出现的符号应统一采用机械制造工艺学课程设计指导书中规定的符号（20%）;d.文字表达能力和语言沟通能力：项目设计说明书（包括自我评价部分）和设计完成后按小组进行答辩，每 个学生报告各自分工的项目部分，着重自我评价部分（30%）。备注：本任务书适用于机器狗项目组的同学。汕头大学工学院（2级）项目报告（初稿）项目名称：四足机械狗金属舵机臂的生产工艺设计制造项目题目：设计 金属舵机臂”零件的机械加工工艺规程（年产量为 4000件）指导教师： 张自强、牛小东系 别：机械电子工程系 专 业：机械设计制造及其自动化姓 名： 莫智斌袁仲强谷通达陈威鹿冯肇哈完成时间：2016年 10 月 25 日至 10月29 日成绩：评阅人：注：（2级）项目报告以宋体小四号字， 1.25倍行距打印在 A4纸上，无需再次出现标题。国汕大亭 J A.1 : ?.：YI .J先进制造二级项目项目设计说明书设计题目：四足机械狗金属舵机臂的生产工艺设计制造指导教师： 张自强姓 名：莫智斌，袁仲强，谷通达，陈威痛，冯肇哈汕头大学机电工程系先进制造二级项目汕频大号%E 1ANTCMJ 17NITR51TY一、序言本文主要是对四足机械狗机械舵机臂进行工业生产过程中的工艺加工设计制造分析。第一次设计任务（1-7周）主要是制定工艺路线，确定生产纲领，确定毛坯材料、尺寸还 有每步加工工序尺寸确定毛坯工艺尺寸。第二次设计任务（7-11周）：分工对上述零件进行工序尺寸、尺寸公差确定、切削用量选 定、时间定额确定等。根据拟定的加工工艺路线，确定各个工序的内容，进行工序尺寸计算、 尺寸公差确定、切削用量选定等，并进行时间定额计算，对各个工序的工序时间进行平衡等， 最终完成各种零件的机械加工工艺规程设计。上述步骤可能需要交叉、反复进行。其间安排讨论、协作交流；第三次设计任务（12-14周）：各人分别撰写自我评价报告（每人一份）及各自分工的项目报告部分，共同形成一份完整的项目报告后预约答辩时间，按小组进行答辩。各小组具体答辩时间将视预约情况，安排在第十四周到第十六周之间。答辩过程要求各小组将答辩情况详细 记录并整理成电子版上交，以便在班级公布。确定生产纲领，确定生产类型:N=Qn（1+a%+b%）N零件的年产量（件/年）a%的备品率b%零件的废品率Q产品的年产量零件n每台产品中含有的该零件数由于Q=4000件/年，废品率为1%,备品率4%,则计算得N=4200件/年，查机械设计制 造工艺工艺简明手册得，确定该生产类型为中批量生产。7汕频大亭与 HAKTOU 17NITRS1TY根据该图纸分析（文件见附件）：制图更普域袁冲强金舄花机胃比例日却国16年1。月16H机：.5汕柒大学W机电系1、零件的分析（1） .零件的作用该零件是属于一级项目四足机械狗的舵机与机械臂之间的摇杆。 主要的作用传递电机或者 舵机的扭矩，使得机械臂前后摆动和实现相应的步姿， 零件上有一个沉头通孔，用于装配舵机, 精度要求较高；另外一端由两个螺纹通孔，用来紧固连接机械臂，控制四足机械狗横向移动。（2） .零件的工艺分析该零件的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。各端面、弧面的精度、粗糙度要 求较为合理，本零件的主要精度要求是两个凸台端面的平面度要求以及圆孔的圆度、圆柱度的要求等，整体而言不算太过困难。由于该零件外圆弧面的精度要求并不高，主要是孔5.5mm孔3mm的定位以、两凸台岗I;山获大亭先进制造二级项目SE i,NTCMJ lJIVERSU Y端面的平行度以及孔 5.5mm孔3mm与凸台端面的垂直度。作为基准来定位通孔、螺纹孔；为保证两凸台端面的平行度，取底面为精基准，侧面为定位基准，前面为导向基准对两端面进行加工， 由于取的基准跟定位孔时的基准基本一样， 所以 垂直度得到了保证。该零件主要技术要求分析如下:1、其中C孔（沉头孔）为零件的重要表面，需要保证孔与大平面的垂直度和D孔的位置要求，这就需要在加工孔的时候选好基准面并做好定位方案。2、零件上的A面沉孔需要与上的配合，因此需要保证 A、B面的平行度。3、铸件要求清除浇冒口、飞刺等，保证零件加工时的安全问题以及表面的粗糙度要求。4、铸件表面上不允许有冷隔、裂纹、缩孔和穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷（如欠铸、 机械损伤等）。三、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式由于我们的零件比较小，毛胚被做成铸件要求不加工表面比较精细，而且在钻零件上的精 密孔时材料不会产生崩溃，所以选用铸钢作为铸件的材料，另外考虑到四足机械狗在运行过程 中需要经常加速，正反转行驶，该连接件长期受到摩擦等，而铸钢 ZG340-640的强度较高 （640MPa左右）。铸钢ZG340-640在大气中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和 可切削性（有利于加工），综合均衡之后采用该材料 。初步选用一块满足工件最大尺寸，并且 满足工序所需毛坯切削量的铸模铸造出一个实心形状的外表面工件作为加工毛坯#先进制造二级项目圈汕大亭M JANTtJU I-NIVER 1T Y由于零件属于中批量生产，另外零件的外部形状相对复杂，但是主要的工作面容易加工， 所以选择铸造的方式进行毛胚制作，尤其因为零件体积较小，利用铸钢铸造小体积的铸件更合 理。查工艺手册表1.3-1,选择毛胚的制造方法：砂模制造，由于该零件属于中批量生产， 另外零件较小，采用砂模铸造可以在保证较高精度的情况下节省经济成本。砂型铸造适用性非常广泛，能够大量的生产，在造型上适应度高的，成本和精度可以兼顾。另外铸件组织较致密， 铸件质量稳定，废品率低，劳动条件好，生产率满足要求，工人易于掌握，另外加工精度可以 到达零件不工作表面的精度，表面粗糙度可达Ra12.5可满足该零件的需求。强度分析：强度较大，为640Mpa左右根据尺寸分析作出毛坯图如下（文件见附件）：9（ V ）技本要求r，用铸制瓷铸运：2 .铸造出景精取IT1办3 .不腐有沙密.裳蚁等融陷；4 .未标注阳-为。/皿制图其智球食杵强金阿鸵机臂电处图ttffi日期201国年10日好日li 5汕瞿大学14虹电系特第111汕大号M lANTCXJ IJNITR51TY0,195.-K0.094-0,09彩_ _+0.1L7.5-C.11（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中重要工作之一。基面的是否合理将决定工件的加工质量、表面 粗糙度等，正确的基面选择有利于保证精度、提高生产效率。根据上述的零件分析，最主要的加工部分我们已经确定出来，为了保证加工效果，第一步 就算是要对毛坯的主要平面（B面）进行切削加工，粗基准就是相对面积最大的那个面（ A面） 之后的各种定位的精基准就是已经后毛胚的面， 只要保证了这两个面的平行度，选用这些面作 为基准，后面的加工自然精度高。（三）制定工艺路线以及加工基准1、工序定位基准选择：工序号工序内容定位基准止位方案选择1粗铳大底向B以上顶向A定位（利以平面面A为定位粗基准，米用支承钉 加上可调V型块辅助夹紧定位。Si 1AKIOU17NIVER51T Y用V型块辅助加紧）2粗铳顶面A以底而B为位精基 准（利用V型块辅助 加紧）以大底平面B为定位粗基准，采用支承 钉加上可调V型块辅助夹紧定位3粗铳顶面A以底而B为位精基 准（利用V型块辅助 加紧）以大底平面B为定位粗基准，采用支承 钉加上可调V型块辅助夹紧定位4粗加工孔C以底向B为定位基准 （采用钻床定位夹具 辅助定位。）以大底平面B为定位精基准（利用钻床 定位夹具辅助定位，如钻套），采用支 承钉、可调V型块和辅助夹紧定位5粗加工螺纹孔D, D（为攻丝作准备）以孔C以及底面B作定位基准以底面B和孔C为定位精基准，用菱 形销和大平面组合及对中夹具来辅助定 位，（并采用自对中夹具保证三个孔的 同轴度）6粗钢孔C以孔C , B平向定位以底面B和孔C为定位精基准，用短销 大平面组合和菱形销组合来辅助定位7半精铳底向B以顶向A作定位精基准以顶面A作为精基准，用短销大平面组 合及菱形销辅助定位8半精铳顶面A以底而B为位精基准以底向B作为精基准，用短销大平向组 合及菱形销辅助定位9半精铳顶面A以底而B为位精基准以底面B作为精基准，用短销大平面组 合及菱形销辅助定位10精铳底向B以顶面A为定位精基准以顶面A作为精基准，用短销大平面组 合及菱形销辅助定位11精铳顶面A以顶面B为定位精基准以底向B作为精基准，用短销大平向组 合及菱形销辅助定位12精铳顶面A以顶面B为定位精基准以底向B作为精基准，用短销大平向组 合及菱形销辅助定位13精链底通孔C以底向B和孔C以及C为定位基准以底面B和孔C为定位基准，利用短销 大平曲组合及菱形错来辅助定位14精链阶梯孔C以孔C , B平向定位以底面B和孔C为定位基准，用短销 大平曲组合及菱形错来辅助定位ffi汕大号先进制造二级项目 1J N1AKTCMJ UNIVERSITY15、16攻D, D孔螺纹以孔C , B平向定位以底面B、孔C及孔D D为定位基 准（互为基准），用短销大平面组合及菱形销（互为基准）来辅助定位注意：在粗加工孔C的时候采用钻床定位夹具辅助定位2、制定工艺路线工序1粗加工大平面粗铳大底面，於证其平面到 A上平面尺寸为8. 41.221155 mm3工序2粗加工顶面A粗铳顶面A,保证A平面到B上平面尺寸分别为7.41W5mm= .工序3粗加工顶面A粗铳顶面A ,保证A到B面的尺寸为9. 2 1.霁mm.工序4粗加工C孔（粗钻孔）粗钻孔C,穿透，保证中2. 9106ms工序5粗加工螺纹孔D, D（为攻螺纹作准备）粗钻螺纹孔，穿透，保证螺纹孔的尺寸为O2.r0.06mm ,为了装配需求，需保证两孔轴线尺寸，保证孔C和孔D孔之间的轴线距离为20嗝黑mm） .工序6粗加工C孔（粗钻孔）粗钢孔C,保证沉头孔表面到A面的尺寸为3%.0i8mm,且孔径为05.3o0.08。工序7半精铳底面B半精铳大底面，保证其平面到 A上平面尺寸为6. 7 mmm1工序8半精铳顶面A半精铳顶面A,保证其平面到B上平面尺寸为6.0 *.12 ms工序9半精铳顶面A半精铳顶面A,保证其平面到B上平面尺寸为7. 8j0.12mm=工序10精铳大底面B精磨大底面，保证其平面到 A上平面尺寸为5.5 1.009 mm。工序11精铳顶面A15M汕大号先进制造二级项目L 呈 IAKTOU UNIVERSITY精磨顶面A,保证平面A到B上平面尺寸为5.0009mm工序12精铳顶面A精磨顶面A,保证平面A到B的尺寸6.8望09mm。工序13精链底通孔C精较孔底通孔C,穿透，保证孔的直径要达到 0靖03mm o工序14精链阶梯孔C精链孔C,保证孔的直径要达到45.50.013mm,上表面到沉头表面尺寸为300018mm,保证C 与C孔的同轴度要求为0.05。工序15、16攻D, D孔螺纹攻螺纹D, D,保证孔的直径要达到 帕.50.013。（四）机械加工余量，工艺尺寸以及毛坯尺寸的确定毛坯尺寸确定要依据零件的尺寸，根据机械制造工艺设计工艺简明手册和机械切削余量手册，根据不同的工艺获取不同的加工余量和经济精度， 根据两者来最终确定毛坯尺寸。 如下表：工序名称经济精度（mm）加工余量（mm）基本尺寸（mm）工艺尺寸（mm）攻D, D孔螺纹 （两道工序）H8(0.06)02.5H702.50 2.咪06精链阶梯孔CH7(0.013)05.5H705.50 5.5/013精链底通孔CH7(0.013)03.0H703.00 300.13精铳顶面Ah7(0.018)0.56.8的.0096.8_0.009精铳顶面Ah7(0.018)0.55.0. C和.009 5.0_0.009精铳底向Bh7(0.025)0.55.55 50.1255.5-0.125半精铳顶面Ah9(0.24)0.77.87月也12 7.8-0.12半精铳顶面Ah9(0.24)0.76.06.0 玉12半精铳底向Bh9(0.24)0.76.76.7慧粗钢孔CH10(0.08)05.305.30 5.300.08粗加工螺纹孔D （为攻丝作准 备）H10(0.06)02.102.10 2.11.06粗加工孔CH10(0.06)02.90 2.9 .0-v o c0.060 2.90粗铳顶面Ah11(0.43)19.2Q 书.215 9.2 _0.215粗铳顶面Ah11(0.43)17.47 4 书.2157.4 _0.215粗铳大底向Bh11(0.43)18.584祀2158.T_0.215汕醺大亭先进制造二级项目修 lANTCMJ lJERSUY位置名称粗加工（半）精加工总加工余量底向B粗铳加工余量为1mm半精铳加工余量为0.7mm; 精铳加工余量为0.5mm2.2mm顶向A粗铳加工余量为1mm半精铳加工余量为0.7mm; 精铳加工余量为0.5mm2.2mm顶向A粗铳加工余量为1mm半精铳加工余量为0.7mm; 精铳加工余量为0.5mm2.2mm孔C粗钻至0 2.9mm精镇至05.5mm0 5.5mm孔C粗钻至05.3mm精键至03.0mm0 3.0mm孔D （两个）粗钻至02.1 mm攻螺纹至螺纹大径0 2.5mm0 2.5mm17先进制造二级项目Si LVCTCMJ1 NIV12R1T（五）确定切削用量以及切削工时工序I :粗铳底面B,保证尺寸8.41丈根据实际需求，选取直径d =18mm的直柄立铳刀，齿数Z=3 （粗齿）因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.05mm/ z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，推荐转速 n = 800|_ 900r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取n=945r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn = 0.05 3 945mm/min = 141.75mm/min因为X51立式铳床的横向进给量为25|_ 765mm/min ,所以可以取为fm = 145mm /min因为加工余量ae=1.0mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：根据机械制造工艺设计简明手册查的，行程为 l+11 +121 = 35.5mm, 1i = 0.5(d - d2 - a2) i 3 = 1.51mm,l2 = 3mm所以机动工时为:tml l1 l2 =0.28minfm查询机械制造工艺设计简明手册，夹具夹紧时间t,=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总【时间t = 2 tm 11t2 = 0.63min工序H:粗铳顶面 A,保证尺寸A: 7.4北15根据实际需求，选取直径d = 18mm的直柄立铳刀，齿数Z=3 （粗齿） 因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.05mm/ z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，推荐转速 n = 800|_ 900r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取n =945r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn = 0.05 3 945mm/ min = 141.75mm/ min19国汕大专,位 修 lAKTCMJ 17NIVI2RS1T Y因为X51立式铳床的横向进给量为25|_ 765mm/min ,所以可以取为fm = 145mm/min因为加工余量ae=1.0mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：因为工件加工面不规则，根据工件实际大小，估算出行程l+li+l2=18mm所以机动工时为：l 11 12 tm = 0.13minfm查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间L=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总J寸问 t = 2 tm , t1 . t2 = 0.33min工序田：粗铳顶面 A,保证尺寸A : 9.21215根据实际需求，选取直径d = 18mm的直柄立铳刀，齿数Z=3 （粗齿）因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.05mm/ z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，推荐转速 n = 800|_ 900r / min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取n =945r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn = 0.05 3 945mm/ min = 141.75mm/ min因为X51立式铳床的横向进给量为 25|_ 765mm/min ,所以可以取为fm= 145mm/min。因为加工余量ae=1.0mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：因为工件加工面不规则，根据工件实际大小，估算出行程l+l+l2=13mm所以机动工时为：l l1 l2 tm -2 = 0.09 minfm查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间L=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总时间 t = 2 tm 11t2 = 0.25min先进制造二级项目汕靛大亭SE LXKIOU IJITRAIT Y工序IV:钻孔 3.0mm的连接中心孔：钻头根据工艺简明手册表 3.1-5选用2.8 h8的直柄短麻花钻机床选用Z4006A工业台式钻床(基本满足转速要求)切削材料为铸钢，抗拉强度为700Mpa,确定进给量f:查切削手册，表2.7可知,do=2.80,铸钢抗拉强度700MPa, f=0.080.10, 因为钻孔后要用钱刀加工精确孔，乘以系数0.5,则：f= (0.080.10)父0.5=0.040.05 (mm/r)根据Z4006A机床说明书，现取f=0.05mm/r。切削速度：根据切削手册表 2.18,查得当d0=38mm时，切削速度v=2532m/min, 故取最大32m/min。所以ns1000va1000 32二 2.83637.8r/min21根据机床说明书，取nw=3700r/min,故实际切削速度为1000二 2.80 37001000=32.55m / min切削工时l =5mm,l1 =3mm,l2 = 2mm5 3 2 一 . 一tm = =0.0541 min = 3.2s3700 0.05工序V:钻 2.1mm的孔(为攻2.5mm螺纹孔螺纹作准备)：钻头根据工艺简明手册表 3.1-5选用2.1 h8的直柄短麻花钻机床选用Z4006A工业台式钻床(基本满足转速要求)切削材料为铸钢，抗拉强度为700Mpa,确定进给量f:查切削手册，表2.7可知,d0=2.10,铸钢抗拉强度700MPa, f=0.080.10,因为钻孔后要用钱刀加工精确孔，乘以系数0.5,则：f= (0.080.10)父0.5=0.040.05 (mm/r)根据Z4006A机床说明书，现取f=0.05mm/r。切削速度：根据切削手册表 2.18,查得当d0=38mm时，切削速度v=2532m/min,汕获大号Ml AKH RFN1VI . RM 故取最大32m/min。所以ns1000v二dw1000 32二 2.8= 3637.8r/min根据机床说明书，取nw=3700r/min,故实际切削速度为=32.55m /min二dwnw二 2.80 3700v =10001000切削工时l =5mm,l1 =3mm,l2 = 2mmtm5 3 23700 0.05= 0.0541min = 3.2s工序VI:钢孔 O5.3mm的中心孔：钻头根据工艺简明手册表 3.1-14选用5.3h8,导柱直径为 2.0的带导柱的平底物钻机床根据工艺简明手册表4.2-17选用Z512钻床(根基本满足转速要求)切削材料为铸钢，抗拉强度为700Mpa,确定进给量f:查切削手册，表2.7可知，d0=2.80,铸钢抗拉强度700MPa,f=0.140.18,因为钻孔后要用钱刀加工精确孔，乘以系数0.5,则:f= (0.140.18)父0.5=0.070.09 (mm/r)根据Z512机床说明书，现取f=0.09mm/r。切削速度：根据切削手册表 2.18,查得当d0=38mm时，切削速度v=2532m/min, 故取最大29m/min。所以1000v 1000 29ns = = =1741.7r/mina 二 5.3根据机床说明书，取nw=1610r/min,故实际切削速度为1000二 5.30 16101000=26.81m /min切削工时先进制造二级项目国汕大亭% IT l =3mm,l1 =4mm,l2 = 2mm,3 42 八. 八tm 二二 0.062 min = 3.72s1610 0.09工序即：半精铳底面B,保证尺寸6.7*2根据实际需求，选取直径d = 18mm的直柄立铳刀，齿数Z=4 （细齿）因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.03mm / z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，半精铳推荐转速 n = 1400|_ 1600r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取 n =1500r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm 二 fzzn = 0.03 4 1500mm/ min = 180mm/ min在X51立式铳床横向进给速度的范围内，所以可以取为fm = 180mm/min。因为加工余量ae=0.7mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：根据机械制造工艺设计简明手册查的，行程为 l + l1 +l2l = 35.5mm,l1 = 0.5（d - Jd2 _ a2） + 1口 3= 1.51mm,l2 = 3mm所以机动工时为：tml l1 l2fm=0.22 min23查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间t1=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总W问 t = 2 tm t1 t2 = 0.51min工序Vffl:半精铳顶面 A,保证尺寸A: 6.0112根据实际需求，选取直径d = 18mm的直柄立铳刀，齿数Z=4 （中齿）因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.03mm / z先进制造二级项目一汕大号SE LNTOU 17NIVER51T Y现采用X51立式铳床，因为钻头适中，半精铳推荐转速n = 1400|_ 1600r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取 n =1500r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm u fzzn u 0.03 4 1500mm/ min = 180mm / min在X51立式铳床横向进给速度的范围内，所以可以取为fm = 180mm/min。因为加工余量ae=0.7mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：因为工件加工面不规则，根据工件实际大小，估算出行程l+l+l2=18mm所以机动工时为：111T2tm = = 0.10 minfm查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间L=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总时间t = 2 tm 11t2 = 0.27min25工序IX：半精铳顶面 A,保证尺寸A : 7.8112根据实际需求，选取直径d = 18mm的直柄立铳刀，齿数Z=4 （中齿）因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.03mm / z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，半精铳推荐转速 n = 1400|_ 1600r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取 n =1500r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn = 0.03 4 1500mm/ min = 180mm/min在X51立式铳床横向进给速度的范围内，所以可以取为fm =180mm/min。因为加工余量ae=0.7mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：因为工件加工面不规则，根据工件实际大小，估算出行程l+l+l2=13mm所以机动工时为:tml l1 l2= 0.07 minfm汕3大号修 1ANTCMJ lJERAUY查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间ti=0.04min ;卸下时间t2= 0.03min ;所以总时间t = 2 tm 11t2 = 0.21min工序X:精铳底面B,保证尺寸5.1 1黑根据实际需求，选取直径d =20mm的直柄立铳刀，齿数Z =6 (细齿)因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.01 mm/ z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，精铳推荐转速 n1700r/min ,所以根据X51立式 铳床的转速列表，可以取n =1800r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn = 0.01 6 1800mm/ min = 108mm/min在X51立式铳床横向进给速度的范围内，所以可以取为fm = 110mm/min。因为加工余量ae=0.5mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：根据机械制造工艺设计简明手册查的，行程为 l+11 +121 = 35.5mm,11 =0.5(d - d2 - a2) 11 3 = 1.51mm,12 = 3mm所以机动工时为：tm = -一l-一= 0.36 minfm查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间L=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ；所以总W问 t = 2 tm t1 t2 0.79min先进制造二级项目1 NIV12R1T工序XI:精铳顶面A,保证尺寸A: 5.0:需根据实际需求，选取直径d =20mm的直柄立铳刀，齿数Z =6 （细齿） 因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.01 mm/ z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，精铳推荐转速 n1700r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取n =1800r/min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn = 0.01 6 1800mm/ min = 108mm/min在X51立式铳床横向进给速度的范围内，所以可以取为fm = 110mm/min。因为加工余量ae=0.5mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算：因为工件加工面不规则，根据工件实际大小，估算出行程l+l+l2=18mm所以机动工时为：tml 1112fm=0.16 min29查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间L=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总时间t = 2 tm 11t2 = 0.39min工序刈：精铳顶面A,保证尺寸A: 6.81009根据实际需求，选取直径d =20mm的直柄立铳刀，齿数Z =6 （细齿）因为材料为铸钢，参考切削手册可以取每齿的进给量为：fz = 0.01 mm/ z现采用X51立式铳床，因为钻头适中，精铳推荐转速 n1700r/min ,所以根据X51立式铳床的转速列表，可以取n = 1800r / min故工进台的每分钟进给量fm为fm = fzzn 0.01 6 1800mm/ min = 108mm/min在X51立式铳床横向进给速度的范围内，所以可以取为fm = 110mm/min。因为加工余量ae=0.5mm,分两次切削，以下为一次切削的行程计算:汕与大亭修 LUgU EIVI2R51Tl li I2 = 13mm因为工件加工面不规则，根据工件实际大小，估算出行程所以机动工时为:l 11T2tm = = 0.12 minfm查询机械制造工艺设计简明手册，夹具的夹紧时间ti=0.04min ;卸下时间t2 =0.03min ;所以总时间t = 2 tm 11t2 = 0.31min工序Xin：精链孔 3.0mm的连接中心孔：根据实际情况、精度及同轴度等问题，所以根据工艺简明手册选用TS4132坐标镇床,键刀选择：K接口小孔精链刀加工范围：2-22mm （键头为40接口，链杆连接杆径 10； 安装要求：1.刀杆伸出刀架处的长度应尽可能短，以增加刚性，避免因刀杆弯曲变形，而 使孔产生锥形误差。2 .刀尖应略高于工件旋转中心，以减小振动和扎刀现象，防止链刀下部碰坏孔壁，影响加 工精度。3 .刀杆要装正，不能歪斜，以防止刀杆碰坏已加工表面。镇孔至3.0mm,单边加工余量Z=0.05mm, 一次全部链去，ap = 0.05mm查机械制造工艺设计简明手册取进给量f = 0.02mm/r根据工艺简明手册，确定金刚键床的切削速度为v= 30m/min ,则有nw1000v =1000 30二 D 二 5.5T736r / min由于TS4132坐标键床主轴转速度为无级调速，而且 TS4132坐标链床的最高转速为2000r/min,以上的转速度在范围内，为了方便，所以可以取nw= 1800r/min而行程大概为l n2=8mm所以切削是，加工用时为:t=J_nw f1800 0.02=0.22 min汕与大亭修 LUgU EIVI2R51T工序XIV:键孔5.5nm的中心孔:根据实际情况及精度问题，所以根据工艺简明手册选用TS4132坐标链床，链刀选择:K接口小孔精链刀加工范围：2-22mm （键头为40接口，链杆连接杆径 10；安装要求：1.刀杆伸出刀架处的长度应尽可能短，以增加刚性，避免因刀杆弯曲变形，而 使孔产生锥形误差。2 .刀尖应略高于工件旋转中心，以减小振动和扎刀现象，防止链刀下部碰坏孔壁，影响加 工精度。3 .刀杆要装正，不能歪斜，以防止刀杆碰坏已加工表面。镇孔至5.5mm,单边加工余量Z=0.1mm,分两次进行，ap = 0.05mm查机械制造工艺设计简明手册取进给量f = 0.02mm/r根据工艺简明手册，确定金刚键床的切削速度为v=30m/min ,则有：1736r/min1000v _1000 30二 D 一 二 5.5由于TS4132坐标键床主轴转速度为无级调速，而且 TS4132坐标链床的最高转速为2000r/min,以上的转速度在范围内，为了方便，所以可以取nw= 1800r/min而行程 l，11，l2 =6mm所以切削是，加工用时为:t=JAnwf1800 0.022 =0.33min工序XV:攻62.5螺纹孔（底孔在上面已经钻好）：V =0.03m/s =1.8m/min , ns = 238r/min按机床（Z525立式钻床）选择nw=272r/min ,所以V = 2.14m / min选取 l1 =0.9mm,l2 =0.7mm,l =6.8mm ；进给量 f =转速 x 螺距=272x0.45=122.4mm/r贝tm = 2（l l1 l2） =0.062 min =3.72snwf主要工艺设备的选用：普通铳床，普通磨床，钻床特殊夹具。三、夹具的设计由于时间限制，所以夹具设计过程省略。四、项目总结通过完成本次舵机臂工艺规程设计，我们小组从零开始设计出了一个完整的零件加工过 程，只要有材料和设备就可以确实地制造对应的产品来，在项目实施的过程中得到了很多的设计经验。设计执行过程中，我们遇到了难以计数的新困难与陌生环境，许多次感到迷失。一开 始我们甚至被如何铳圆形困扰很久，只是因为不熟悉铳床工作方式。不过我们最后讨论并与老 师交流发现，一些复杂的表面可以直接利用铸造的方法铸造出外形再加工零件的重要表面。加工工序安排与毛坯尺寸确定当时还是课上刚刚讲过的知识，当周设计进度就涉及到了这些内 容，可以学以致用。后来填写工艺卡片的时候我们又遇到了 一些问题，由于这项任务对每一道工序的细节提出了更多的要求，缺乏实战经验的我们就更加举步维艰。 确定螺孔工序的时候因为螺孔对我们来 说相当陌生，连怎么安排加工余量我们都不知道， 更别提选择丝锥型号和确定螺孔型号了。 这 些问题本质上和之前遇到的并没有什么不同，都是因为我们缺乏实战经验，对加工设备、零件 规格不熟悉，所以最后我们依靠 不会就学”的方法逐个解决了这些困难。在此项任务中我们除了遇到了知识量上的问题，还遇到了团队合作上的问题。由于没有一 个人是心中有底的，就需要大家即时保持良好的沟通。如果有个初始参数负责人忘了选定或不 会选定，那设计人员就依靠刚学的知识自行选择， 之后当然也要告知初始参数负责人； 预设的 一些数据有可能并不合适，那设计人员又要和负责人汇报，由负责人重选数据。我们初选材料 是铝合金，但计算到最后才发现铝合金的许用强度不符合要求，只能最后才换用材料，诸如此类的调整改换都是依赖成员之间良好的沟通才得以迅速完成，否则肯定会极大地影响项目进 度。最令人纠结和困惑的是工序毛坯图的绘制以及工序简图的制作，在一开始的设计过程中， 我们对工件的定位以及夹紧方面的知识理解不到位，容易犯一些低级错误，区分不清楚V型块能够限制多少个自由度，加了两个 V型块进行定位，在定位时容易犯过定位和欠定位的错H 2前大亭先进制造二级项目L SE LTOU IJIVHRAIT Y误。在张老师的对项目方案的点评以及向我们提出若干修改建议后，我们通过查阅资料（PPT,课本，机械工艺手册）不断深入理解定位的含义，逐步改善自己的定位方案，其中还有许多 值得改善的地方，需要不断的努力修改。回看一路走来的工艺设计过程，另外一个老师指出 意见最多的是毛坯图还有零件图，经过与张老师的交流之后，我们知道很多零件图的工艺要 求不能太苛刻，也不能不满足工作的基本要求，在不能通过较高效率加工（大批量生产）的 工序或者不能再已有条件下不能达到的工艺要求，我们只能对零件图纸进行修改反馈。我们 的毛坯图、零件图被张老师多次指出零件图欠标注，毛坯图技术要求错误，我们由于对基础 知识掌握不到导致一些低级错误，在此作深刻反思。最后发现毛坯图是铸造得到，表面粗糙 度的要求应该是不去除材料的加工方式，另外也要将加工余量正确表示在毛坯图，我们逐步 修改零件图，仍存在着一些标注或者其他问题。不得不提的是，从张老师身上可以学到一个做人的道理，做人做事不管在什么时候都需要 一个认真严谨的态度。在此次任务中，我们不仅学习了很多实际设计涉及的知识，还锻炼了团队合作能力与应变 能力，可说是受益匪浅。完成这个项目让我们感到学有所用，相信将来工作中会有很大的帮助。 很感谢先进制造二级项目的各个组员， 还有指导我们的张自强老师，很感谢对队友的努力付出 以及张老师的倾心指导。31