帶輪課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)成果學(xué)院：班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)地點(diǎn)（單位）：設(shè)計(jì)題目：完成日期：年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)（五級(jí)記分制）：教師簽名：荊楚理工學(xué)院序言 皮帶輪屬于盤轂類零件，一般相對(duì)尺寸比較大，制造工藝上一般以鑄造、鍛造為主。一 般尺寸較大的設(shè)計(jì)為用鑄造的方法，材料一般都是鑄鐵（鑄造性能較好） ，很少用鑄鋼（鋼的 鑄造性能不佳）；一般尺寸較小的，可以設(shè)計(jì)為鍛造，材料為鋼。皮帶輪各項(xiàng)指標(biāo)及材質(zhì)的選 用是以能夠達(dá)到使用要求的前提下上盡量減少原材料、工藝可行、成本最低的選擇原則！皮 帶輪主要用于遠(yuǎn)距離傳送動(dòng)力的場(chǎng)合，例如小型柴油機(jī)動(dòng)力的輸出，農(nóng)用車，拖拉機(jī)，汽車， 礦山機(jī)械，機(jī)械加工設(shè)備，紡織機(jī)械，包

2、裝機(jī)械，車床，鍛床，一些小馬力摩托車動(dòng)力的傳 動(dòng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力的傳送，空壓機(jī)，減速器，減速機(jī)，發(fā)電機(jī)，軋花機(jī)等等。皮帶輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有：皮帶輪傳動(dòng)能緩和載荷沖擊；皮帶輪傳動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)、低噪音、 低振動(dòng)；皮帶輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 調(diào)整方便； 皮帶輪傳動(dòng)對(duì)于皮帶輪的制造和安裝精度不象嚙 合傳動(dòng)嚴(yán)格； 皮帶輪傳動(dòng)具有過(guò)載保護(hù)的功能； 皮帶輪傳動(dòng)的兩軸中心距調(diào)節(jié)范圍較大。 皮帶 傳動(dòng)的缺點(diǎn)有： 皮帶輪傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)和打滑， 傳動(dòng)效率較低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比； 皮帶 輪傳動(dòng)傳遞同樣大的圓周力時(shí)， 輪廓尺寸和軸上壓力比嚙合傳動(dòng)大； 皮帶輪傳動(dòng)皮帶的壽命較 短。各類機(jī)械設(shè)備的皮帶輪的直徑等尺寸都是自己根據(jù)減速比

3、配的， 根據(jù)工作轉(zhuǎn)速與電機(jī)的轉(zhuǎn) 速自己設(shè)計(jì)。 工作轉(zhuǎn)速 / 電機(jī)轉(zhuǎn)速 =從動(dòng)輪直徑 / 主動(dòng)輪直徑 *0.98（ 滑動(dòng)系數(shù) ） ，如使用鋼為材 料的皮帶輪，要求線速度不高于40m/s,如使用鑄鐵的材料，要求線速度不高于35m/s,電機(jī)轉(zhuǎn)速 與皮帶輪直徑換算比，速度比 =輸出轉(zhuǎn)速 : 輸入轉(zhuǎn)速 =負(fù)載皮帶輪節(jié)圓直徑 : 電機(jī)皮帶輪節(jié)圓直 徑。節(jié)圓直徑和基準(zhǔn)直徑是一樣的，直徑-2h=節(jié)圓直徑，h是基準(zhǔn)線上槽深，不同型號(hào)的 V帶 h 是不一樣的, Y Z A B C D E ,基準(zhǔn)線上槽深分別為 h=1.6 2 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 。皮帶 輪節(jié)圓直徑就是皮帶輪節(jié)線位置理論直徑，

4、有點(diǎn)像齒輪的分度圓直徑.一般用PD表示，外圓一 般用0D表示.不同的槽型節(jié)圓與外圓的換算公式不一樣，一般我們比較容易測(cè)量到皮帶輪的外 圓,在根據(jù)公式計(jì)算出節(jié)圓.SPZ:OD=PD+4;SPA:OD=PD+5.5;SPB:OD=PD+7;SPC:OD=PD+次6或 SPA的帶輪最小外徑尺寸為80mm如小于該尺寸，特別是在高速的情況下，皮帶容易出現(xiàn)分層 及底部出現(xiàn)裂紋等毛病。SPZ帶，小輪不小于63mn即可。同時(shí)要注意皮帶安裝的手法及張力， 過(guò)小易打滑，過(guò)大易損壞皮帶與軸承。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛 煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)

5、的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。荊楚理工學(xué)院一 零件的分析1.1 零件的作用生活中，皮帶輪對(duì)我們來(lái)說(shuō)很常見，它的應(yīng)用很廣泛，機(jī)械傳動(dòng)常見的類型有摩擦輪傳 動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)等類型。帶傳動(dòng)根據(jù)橫截面形狀不同可分為平帶傳動(dòng)、 V 帶傳動(dòng)、多楔帶、圓形帶、齒形帶等類 型的帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)中用于安裝傳動(dòng)帶的輪子就叫做帶輪。俗稱皮帶輪。帶輪是成對(duì)安裝和使用的， 一個(gè)是主動(dòng)輪，另一個(gè)是從動(dòng)輪。機(jī)械傳動(dòng)按傳動(dòng)的工作原理分類可分為嚙合傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)兩類。 嚙合傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是工作可靠、壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳遞功率大，效率高（蝸桿傳動(dòng)除外） 速度范圍廣。缺點(diǎn)是對(duì)加工制造安裝的精度要求

6、較高。 摩擦傳動(dòng)工作平穩(wěn)、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，具有過(guò)載保護(hù)能力，缺點(diǎn)是外廓尺寸較大、 傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率較低、元件壽命較短。帶傳動(dòng)就是摩擦傳動(dòng)中的一個(gè)種類。 帶傳動(dòng)的工作原理是帶緊套在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上， 因而帶與輪的接觸表面存在著正壓力， 當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，在帶與主動(dòng)輪接觸表面間便產(chǎn)生摩擦力，使主動(dòng)輪牽動(dòng)帶，繼 而帶又牽動(dòng)從動(dòng)輪，將主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)軸。從帶傳動(dòng)的原理可知道帶輪的作用是通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。3機(jī)械工程學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造 1 班1. 2零件的三維模型1. 2零件的工藝分析圖-1測(cè)繪尺寸如圖示ISJI 21£121L1該零件是軸類零件，形狀

7、不太復(fù)雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術(shù)要求分析如下：（1）240的外圓和90的內(nèi)孔，都有很高的尺寸精度要求，主要是為了和其裝配件很好 的裝配。 在240的外圓上車V形帶，要注意他們的相互位置。1. 2. 1圖紙分析（一）零件圖的完整性、正確性分析零件圖的完整性、正確性分析主要是檢查零件設(shè)計(jì)圖紙是否存在漏標(biāo)尺寸或各種標(biāo)注錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙常常遇到漏標(biāo)尺寸現(xiàn)象或構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件不充分，如圓弧與直線、圓弧與圓弧在圖樣上相切，可是依據(jù)圖樣給出的尺寸計(jì)算相切條件時(shí)卻變成了相 交或相離狀態(tài)，這種情況導(dǎo)致工作無(wú)法進(jìn)行。本零件圖經(jīng)過(guò)檢查，未發(fā)現(xiàn)漏標(biāo)尺寸或標(biāo)注錯(cuò)誤。（二）零件的技術(shù)要求分析1、尺寸

8、精度分析：主要根據(jù)設(shè)備精度及工藝水平能夠達(dá)到的尺寸精度以及過(guò)往是否有 過(guò)類似零件的加工經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷是否有能力做到圖紙要求的尺寸精度。本零件外圓尺寸精 度要求相當(dāng)于IT6-7級(jí)，角度公差0.2分，必須選用硬質(zhì)合金車刀通過(guò)精車來(lái)達(dá)到。2、形狀精度分析：主要根據(jù)設(shè)備精度及工藝水平能夠達(dá)到的形狀精度以及過(guò)往是否有 過(guò)類似零件的加工經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷是否有能力做到圖紙要求的形狀精度。形狀精度誤差 通常是由于機(jī)床、刀具或工件的剛性不好引起，例如：刀具不夠鋒利或切削量太大 導(dǎo)致切削力太大引起工件變形，刀尖高度安裝不正確或磨損導(dǎo)致形狀誤差。本零件 形狀精度包含在尺寸精度內(nèi)。3、位置精度分析：主要考慮設(shè)備精度及工藝水平能

9、夠達(dá)到的位置精度及過(guò)往的類似零 件加工水平判斷是否有能力做到圖紙要求的位置精度，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)與零件設(shè)計(jì)者協(xié) 商解決。位置精度主要依靠精加工的加工工藝來(lái)保證，例如有同軸度和垂直度要求的幾 何形狀，一般要求在一次裝夾中加工完成。4、表面粗糙度分析：主要考慮設(shè)備及工藝水平能夠達(dá)到的表面粗糙度及過(guò)往的類似零件加工水平判斷是否有能力做到圖紙要求的表面粗糙度。（1）熱處理要求分析：主要考慮熱處理設(shè)備及工藝水平及過(guò)往的類似零件熱處理水平判斷是否有能力做到圖紙要求的熱處理工藝。一般零件熱處理工藝要注 意以下4點(diǎn)要求:（1）鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi) 部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料

10、硬度，改善切削加工性能。 調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的零件，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。（2）其它技術(shù)條件分析：如工件材料要求、清潔要求、包裝及運(yùn)輸要求等等。二工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2. 1、確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200.考慮到皮帶輪在工作過(guò)程中會(huì)受到一定的載荷，因此選擇鑄件，以 使金屬纖維不被切斷，保證零件工作可靠.由于零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型，這 對(duì)于提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。2. 2、基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工

11、作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證加工 質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢， 使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。（一）粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件又不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)； 若零件有若干個(gè)不加工表 面時(shí)，則應(yīng)以與加工要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)在應(yīng)為都要加工就要結(jié)合加工工藝來(lái)確定粗基準(zhǔn)，現(xiàn)取246的外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤裝夾。利用 不完全定位來(lái)加工工件。（二）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺

12、 寸換算。2. 3、工藝路線的制定制定工藝路線的相互發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度要求等技術(shù) 能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾 具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率除此以外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，以便降低生產(chǎn)成本。（一）.工藝路線方案一：工序0 :下料，按毛坯圖鑄造工序5;檢查目檢毛坯表面有無(wú)裂紋等缺陷。工序10:熱處理 時(shí)效處理。工序15:車端面,車246的外圓表面，倒角。工序20:調(diào)頭車另一端面，車內(nèi)孔。工序25:鉆孔攻絲。工序30:粗精車V形帶。工序35:終檢。工序40:入庫(kù)。（二）.工藝路線方案二：工序0 :下料，按毛坯圖鑄造工

13、序05 :檢查目檢毛坯表面有無(wú)裂紋等缺陷。工序10:熱處理 時(shí)效處理。工序15:銑端面。工序20:掉頭銑另一端面。工序25:車246的外圓，掉頭車246的外圓。工序30:鉆孔攻絲。工序35:粗精車V形帶。工序40:終檢。工序45:入庫(kù).（三）工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是在車床上用三爪卡盤裝夾， 車一端面在在調(diào)頭 以車好的外圓為基準(zhǔn)來(lái)完成后面的工序。方案二則與之不同，是先銑削好兩個(gè)端面，以毛坯 外圓為基準(zhǔn)來(lái)加工余下的工序。經(jīng)比較可見，先加工好一端面和它所在端的外圓，以此為基 準(zhǔn)來(lái)加工后面的工序，這是的位置和尺寸精度較易保證，并且定位也較方便。具體工藝過(guò)程 如下：工序0

14、 :下料，按毛坯圖鑄造工序5;檢查目檢毛坯表面有無(wú)裂紋等缺陷。工序10:熱處理 時(shí)效處理工序15:車端面,車246的外圓表面，倒角。工序20:調(diào)頭車另一端面，車內(nèi)孔。工序25:鉆孔攻絲。工序30:粗精車V形帶。工序35:終檢。工序40:入庫(kù)。以上工藝過(guò)程詳見附表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和附表機(jī)械加工工序卡片。2. 4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“皮帶輪”零件材料為HT20Q生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸 如下：1外圓表面（240）查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表2.2-1

15、4，其中鑄件重量 為4kg，鑄件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1,鑄件材質(zhì)系數(shù)取M1,鑄件輪廓尺寸（直徑方向） 180 315mm其余量值規(guī)定為1.72.2mm 現(xiàn)取2.0mm2.外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差查工藝手冊(cè)表2.2-25，其中鑄件重量為4kg，鑄件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鑄件材質(zhì)系數(shù) 取M1,鑄件輪廓尺寸（直徑方向）120180mm故長(zhǎng)度方向偏差為（+1.2 ; -0.6 ） mm.長(zhǎng)度方向的余量查工藝手冊(cè)表 2.2-25，其余量值規(guī)定為1.72.2mm,現(xiàn)取2.0mm三刀具選擇荊楚理工學(xué)院由于在數(shù)控機(jī)床上要加工多種工件， 并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的 刀具品種、規(guī)格和數(shù)量就

16、較多。要加工不同工件所需刀具更多，因品種規(guī)格繁多而將造成 很大困難。為了減少刀具的品種規(guī)格，有必要發(fā)展柔性制造系統(tǒng)和加工中心使用的工具系 統(tǒng)。工具系統(tǒng)一般為模塊化組合結(jié)構(gòu)，在一個(gè)通用的刀柄上可以裝多種不同的刀具，使數(shù) 控加工中的刀具品種規(guī)格大大減少，同時(shí)也便于刀具的管理。車削加工中心上加工工件時(shí)選用的刀具數(shù)控車削加工用工具系統(tǒng)的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)，與機(jī)床刀架的形式、刀具類型及刀具是否需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)等因素有關(guān)。數(shù)控車床常采用立式或臥式轉(zhuǎn)塔刀架作為刀庫(kù)，刀庫(kù)容量一般為48把刀具，常按加工工藝順序布置，由程序控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換 刀快速，每次換刀僅需l2s。3.1車刀和刀片的種類由于工件材料

17、、生產(chǎn)批量、加工精度以及機(jī)床類型、工藝方案的不同，車刀的種類也 異常繁多。根據(jù)刀片與刀體材料的異同，車刀主要可分為整體式與機(jī)械夾固式兩大類。(1)、整體式車刀用工具鋼制成。這種車刀的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，剛性較好。缺點(diǎn)是刀片材料強(qiáng)度 較低，刃口易磨損，可靠性差，不太適合用于數(shù)控加工。另外，刃口磨損后需要操作者手 工刃磨后方可繼續(xù)使用，對(duì)操作者技術(shù)要求較高。根據(jù)工件加工表面以及用途不同，整體 式車刀又可分為切斷刀、外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、螺紋車刀以及成形車刀等。車刀的種類1切斷刀 2 90°左偏刀 3 90°右偏刀 4 彎頭車刀 5 直頭車刀 6 成形車刀7 寬刃精車刀

18、8 外螺紋車刀 9 端面車刀 10 內(nèi)螺紋車刀 11 內(nèi)槽車刀12 通孔車刀13 盲孔車刀（二）、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀為了減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)控車削加工時(shí)應(yīng)盡量 采用機(jī)夾刀和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片。（1）刀片材質(zhì)的選擇 車刀刀片的材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、 陶瓷、立方氮化硼和金剛石等。其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀 片材質(zhì)，主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大 小以及切削過(guò)程中有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。（2）刀片尺寸的選擇 刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度 L,有效切削 刃長(zhǎng)度與背吃刀量a p和車刀的主偏角

19、Kr有關(guān)，使用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)選取，如圖所 示。（3）刀片形狀的選擇 刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具 壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀由刀桿I、刀片2、刀墊3以及夾緊元件4組成。刀片材料用 硬質(zhì)合金制造，每邊都有切削刃，當(dāng)某切削刃磨損鈍化后，只需松開夾緊元件，將刀片轉(zhuǎn) 一個(gè)位置便可繼續(xù)使用，刀桿材料一般用中碳鋼制造，為了提高刀桿的剛性也可用硬質(zhì)合 金制造（例如7倍長(zhǎng)徑比鏜刀桿），機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀刀桿可反復(fù)使用。e)口°)機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀的組成1刀桿2 刀片3 刀墊4 夾緊元件硬質(zhì)合金刀片是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的一個(gè)最重要組成元件，大致形

20、狀有：三角形、正方 形、五邊形、六邊形、圓形以及菱形等，圖示為常見的幾種刀片形狀及角度。3. 2孔加工刀具的類型孔加工刀具分為鉆孔刀具、擴(kuò)孔刀具、鏜孔刀具和鉸孔刀具四大類。鉆孔刀具類型有： 普通麻花鉆、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆等，鉆孔刀具通常用于沒有孔的地方鉆孔，孔的質(zhì)量相 當(dāng)于粗加工質(zhì)量。擴(kuò)孔刀具、鏜孔刀具通常用于有孔之后的孔粗加工和精加工，鉸孔刀具 通常用于孔的精加工。直徑特別大的孔（例如 80mm以上），因沒有相應(yīng)尺寸的鉆頭，不可能一次性鉆出來(lái)，只能先鉆一個(gè)小孔，然后用擴(kuò)孔刀具、鏜孔刀具將孔逐步擴(kuò)大?？傊?，應(yīng)根據(jù)工件材料、加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選用孔加工刀具。（一）麻花鉆在工件上鉆孔，大

21、多是采用普通麻花鉆。麻花鉆的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。麻花鉆的切削部分有兩個(gè)主切削刃、兩個(gè)副切削刃和一個(gè)橫刃。兩個(gè)螺旋糟是切屑流經(jīng)的表面，為前刀面；與工件過(guò)渡表面（即孔底）相對(duì)的端部?jī)汕鏋橹骱蟮睹?；與工件 已加工表面（即孔壁）相對(duì)的兩條刃帶為副后刀面。前刀面與主后刀面的交線為主切削刃， 前刀面與副后刀面的交線為副切削刃，兩個(gè)主后刀面的交線為橫刃。橫刃與主切削刃在端 面上投影之間的夾角稱為橫刃斜角，橫刃斜角書二 50°55°主切削刃上各點(diǎn)的前角、 后角是變化的，外緣處前角約為 30。，鉆心處前角接近0°，甚至是負(fù)值；兩條主切削刃 在與其平行的平面內(nèi)的投影之間的夾

22、角為頂角，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角2© = 118° o根據(jù)柄部不同，麻花鉆有莫氏錐柄和圓柱柄兩種。直徑為 880mm勺麻花鉆多為莫氏 錐柄，可直接裝在帶有莫氏錐孔的刀柄內(nèi)，刀具長(zhǎng)度不能調(diào)節(jié)。直徑為 020mm的麻花 鉆多為圓柱柄，可裝在鉆夾頭刀柄上。中等尺寸麻花鉆兩種形式均可選用。麻花鉆有標(biāo)準(zhǔn)型和加長(zhǎng)型。鉆孔時(shí)，受兩切削刃上切削力不對(duì)稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，故要求鉆頭的兩切削刃必須有較高的刃磨精度，麻花鉆通常用于孔的粗加工。（二）擴(kuò)孔刀具標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆一般有34條主切削刃，切削部分的材料為高速鋼或硬質(zhì)合金， 結(jié)構(gòu)形式 有直柄式、錐柄式和套式等。擴(kuò)孔直徑較小時(shí)，可選用直柄式擴(kuò)孔鉆，

23、擴(kuò)孔直徑中等時(shí)，可選用錐柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò) 孔直徑較大時(shí)，可選用套式擴(kuò)孔鉆。擴(kuò)孔鉆的加工余量較小，主切削刃較短，因而容屑槽淺、刀體的強(qiáng)度和剛度較好。它無(wú)麻花鉆的橫刃，加之刀齒多，所以導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)，加工質(zhì)量和生產(chǎn)率都比麻花鉆 高。擴(kuò)孔直徑在2060mm之間時(shí)，且機(jī)床剛性好、功率大，可選用可轉(zhuǎn)位擴(kuò)孔鉆。這種擴(kuò)孔鉆的兩個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片的外刃位于同一個(gè)外圓直徑上，并且刀片徑向可作微量（土 0.1mm）調(diào)整，以控制擴(kuò)孔直徑。3. 3鏜孔刀具鏜孔所用刀具為鏜刀。鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀剛性差，切削時(shí)易引起振動(dòng)，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。 鏜鑄鐵孔或精鏜時(shí)，一

24、般取kr = 90° ;粗鏜鋼件孔時(shí)，取kr = 60° 75°，以提高刀具的耐 用度。鏜孔孔徑的大小要靠調(diào)整刀具的懸伸長(zhǎng)度來(lái)保證，調(diào)整麻煩，效率低，只能用于單 件小批生產(chǎn)。但單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性較廣，粗、精加工都適用。在孔的精鏜中，目前較多地選用精鏜微調(diào)鏜刀。這種鏜刀的徑向尺寸可以在一定范圍 內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，調(diào)節(jié)方便，且精度高，其結(jié)構(gòu)如圖 3-13所示。調(diào)整尺寸時(shí)，先松開拉緊螺 釘4,然后轉(zhuǎn)動(dòng)帶刻度盤的調(diào)整螺母 5,等調(diào)至所需尺寸，再擰緊螺釘 4,使用時(shí)應(yīng)保證 錐面靠近大端接觸（即鏜桿90°錐孔的角度公差為負(fù)值），且與直孔部分同心。健與健槽 配合間隙不

25、能太大，否則微調(diào)時(shí)就不能達(dá)到較高的精度。鏜削大直徑的孔可選用雙刃鏜刀。 這種鏜刀頭部可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整方便，最大鏜孔直徑可達(dá)1000 mm雙刃鏜刀的兩端有一對(duì)對(duì)稱的切削刃同時(shí)參加切削， 與單刃鏜刀相比，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量可提高一倍左右，生產(chǎn)效率高。同時(shí)，可以消除切削力對(duì)鏜 桿的影響。（一）鉸孔刀具加工中心上使用的鉸刀多是通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。此外，還有機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀和浮動(dòng)鉸刀等。加工精度為IT 7IT10級(jí)、表面粗糙度Ra為0.81.6卩耐勺孔時(shí)，多選用通用標(biāo)準(zhǔn)鉸 刀。通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀如圖所示，有直柄、錐柄和套式三種。錐柄鉸刀直徑為1032mm直柄鉸刀直徑為620mm小孔直柄鉸刀直徑為l6

26、 mm，套式鉸刀直徑為2580mm鉸刀工作部分包括切削部分與校準(zhǔn)部分。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。切削 部分的主偏角為5° 15。，前角一般為0°，后角一般為5° 8°。校準(zhǔn)部分的作用是校 正孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向。為此，這部分帶有很窄的刃帶（。二0°，。二0°）。校準(zhǔn)部分包括圓柱部分和倒錐部分。圓柱部分保證鉸刀直徑和便于測(cè)量，倒錐部分可減少鉸刀與 孔壁的摩擦和減小孔徑擴(kuò)大量。機(jī)用鉸刀a）直柄機(jī)用鉸刀b ）錐柄機(jī)用鉸刀c ）套式機(jī)用鉸刀d ）切削校準(zhǔn)部分角度 標(biāo)準(zhǔn)鉸刀有412齒。鉸刀的齒數(shù)除與鉸刀直徑有關(guān)外，主要根據(jù)加工精度的要求

27、選 擇。齒數(shù)過(guò)多，刀具的制造重磨都比較麻煩，而且會(huì)因齒間容屑槽減小，而造成切屑堵塞 和劃傷孔壁以致使鉸刀折斷的后果。齒數(shù)過(guò)少，貝腋削時(shí)的穩(wěn)定性差，刀齒的切削負(fù)荷增 大，且容易產(chǎn)生幾何形狀誤差。加工 IT 5IT7級(jí)、表面粗糙度Ra為0.7 m的孔時(shí)，可 采用機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片的單刃鉸刀。 這種鉸刀的結(jié)構(gòu)如圖所示，刀片3通過(guò)楔套4用螺釘 1固定在刀體上，通過(guò)螺釘7、銷子6可調(diào)節(jié)鉸刀尺寸。導(dǎo)向塊2可采用粘結(jié)和銅焊固定。 機(jī)夾單刀鉸刀應(yīng)有很高的刃磨質(zhì)量。因?yàn)榫茔q削時(shí)，半徑上的鉸削余量是在10訶以下, 所以刀片的切削刃口要磨得異常鋒利。硬質(zhì)合金單刃鉸刀l、7螺釘2 導(dǎo)向塊3 刀片4 模套5 刀體6 鋪

28、子鉸削精度為IT 6IT7級(jí)，表面粗糙度Ra為0.81.6 m的大直徑通孔時(shí)，可選用 專為加工中心設(shè)計(jì)的浮動(dòng)鉸刀。六、確定切削用量及基本工時(shí)工序15:車端面,車246的外圓表面、內(nèi)孔、倒角。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。1. 加工條件工件材料：HT2O0實(shí)效處理，鑄造。加工要求：粗車右端面由92到87以及粗車外圓 246到241,車內(nèi)孔 90H7留精加工余量單邊 0.1mm,車170內(nèi)孔達(dá)到圖紙要求并倒角。機(jī)床：CA6140臥式車床。刀具：刀片材料為 YT15 刀桿尺寸為 16mmX25mm,r 90° , 丫。=15° ,0 8° , r 0.5mm2. 計(jì)算切

29、削用量 車246端面。（1）粗車右端面。1）確定端面最大加工余量：查【1】表2-11得加工最大余量確定為 2, ap 3 mm計(jì)算。2） 確定進(jìn)給量f :查【1】表2-20得進(jìn)給量f=0.18mm/r。根據(jù)所用刀具是 YT15。3） 計(jì)算切削速度：按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第3版）表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min ）kvTma"pf *Cv式中，Cv =242 , Xv =0.15, yv =0.35, m=0.2。kv 見 切削手冊(cè)表 1.28，即kMv=1.44， ksv=0.8， kkv=1.04， kkrv=0.81， kBv=0.97所以Vc=600.22

30、4230.15 0.180.351.44 0.8 1.04 0.810.97 m/min=154.01m/min4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000Vc 1000 154.01n s =r/min 199r/ mindw 3.14 246按機(jī)床說(shuō)明書，與 199r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 160r/min及200r/min?，F(xiàn)選取200r/min。所以實(shí)際切 削速度 v= 154.49m/min。5）計(jì)算切削工時(shí)：工藝手冊(cè)表6.2-1，取,92 - 87l mm=2.5mm2l 2 5tm i2min 0.138minnf 200 0.18（2）粗車 246外圓至 2411） 背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=2

31、.5mm?？煞謨纱吻邢?，第一次被吃刀量為1.5mm，第二次被吃刀量為1.0mm。2）進(jìn)給量：根據(jù) 切削手冊(cè)表1.4,選用f=0.5mm/r。3） 計(jì)算切削速度：見切削手冊(cè)表1.2719機(jī)械工程學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造1班第一次切削時(shí):yvkv =242115.90m/min第二次切削時(shí)：Vccm xvT a pyv123.06m/min4）計(jì)算主軸速度： 第一次切削時(shí)：ns600.20.151.50.50.35242600.21.00.150.50.351000vc= 1000115.90d w3.14246kv =r/min=150r/ min1.44 0.8 0.81 0.97 m/min1.4

32、4 0.8 0.81 0.97 m/min按機(jī)床選取n =160r/min。所以實(shí)際切削速度為n dn 3.14 246 160v m/mi n=123.59m/min1000 1000第二次切削時(shí)：1000vc 1000 123.06ns=r/mi n=159r/mindw 3.14 246按機(jī)床選取n =160r/min。所以實(shí)際切削速度為n dn 3.14 246 160v m/mi n=123.59m/min1000 10005）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按 切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算FcC®xyFcv：kF式中，CFc =900 , xfc = 1.0 , yFc =

33、0.75 , nFc = 0皿=（650宀（160)6500.75=0.35,kkr = 0.890 75Fc = 900 1.5 0.5.第一次切削時(shí):123.5900.35 0.89420.53N切削時(shí)消耗功率Pc為kW = 0.87 kW420.53 123.5946 10第二次切削時(shí):Fc = 900 1.0 0.50'75 123.59°0.35 0.89280.35切削時(shí)消耗功率Pc為6 104由CA6140機(jī)床說(shuō)明書可知,6)切削工時(shí)：CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為 7.8kW,可以正常加工。280.3512359kW = 0.58 kWt l l1 l2inf式中

34、，I87, I10, l30。所以872min 1.392min125 1.0 車內(nèi)孔由 85到 89.8，倒角。1)背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.1mm ,可一次切除。2)進(jìn)給量：根據(jù)切削手冊(cè)表1.4,選用f1.02 mm/r。計(jì)算切削速度: 第一次切削時(shí)：3)見 切削手冊(cè) 表1.27kv235600.2 1.40.15 1.020.451.0 0.80.81 0.97 m/min=61.39m/min第二次切削時(shí)：Vccm xvT a pyvkv600.22351.00.15 1.020.451.0 0.80.81 0.97 m/min=64.50m/min1000vc4) 計(jì)算主軸速度: 第

35、一次切削時(shí)：ns1000 61.3981r/min3.14 241按機(jī)床選取n=80r/min。所以實(shí)際切削速度為n dn10003.14_241_8060.54 m/min1000ns1000vcdw第二次切削時(shí):1000 64.5085r/ min3.14 241按機(jī)床選取n=80r/min。所以實(shí)際切削速度為n dnv 10003.14 241 80100060.54 m/min5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按 切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算FcCpcapXFcJcUfc式中，Cfc =2795，XFc = 1.0， yFc = 0.75，nFc = -0.15。,b nF160、k”

36、=()= ()= 0.35， kkr = 0.89p 650650第一次切削時(shí)：Fc 2795 1.4 1.02075 60.54°15 0.35 0.89 N=1795.44N切削時(shí)消耗功率Pc為Fcvc甘6眉1795.44 60.546 104kW=1.81kW第二次切削時(shí):Fc2795 1.0 1.02075 60.54°15 0.35 0.89 N=1282.46N切削時(shí)消耗功率Pc為FcVc _ 1282.46 60.546）切削工時(shí)：Pc =6104 '4kW=1.29kW6 10t 1 i nf式中：187，i 2。所以t872min2.132min8

37、0 1.027）倒角時(shí)的轉(zhuǎn)速：查【1】取n= 760r/min，基本時(shí)間丁 0.003min，輔助時(shí)間Tf 0.08min。由CA6140機(jī)床說(shuō)明書可知，CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.8 kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為760r/min時(shí), 主軸傳遞的最大功率為6.5kW,所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6 ）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力Fc=1318.9N,徑向切削力Fp按，切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算Fp=Cap f v k式中，C =1940，x =0.9, y =0.6 n=-0.3k =（T b/650） =（600/650） 35=0.897, k =0.5所以，F(xiàn)p=194OX20.9

38、XO.50.6X1 14.45-0.3XO.897XO.5N=258.4N 而軸向切削力F f =C ap f v k式中,C =2880, x =1.0, y =0.5, n =-0.4 k =(T b/650)= (600/650) 1=0.923,k =1.17于是軸向切削力Ff=2880X2X0.5X114.45-0.4X0.923X1.17N=601.7N取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)卩=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用 力為F= Ff + 口(Fc+ Fp)=601.7+0.1X(1318.9+258.4)N=759.43N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為353

39、0N (見切削手冊(cè)表1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7 )切削工時(shí)：t =(l+l1+12)/nf式中，1=42,11=4,1 2=0,所以t =(l+l1+l 2)/nf=(42+4+0)/450X0.5min=0.205min不難看出，以后在CA6140車床上加工此皮帶輪.只要在主軸轉(zhuǎn)速不變、進(jìn)給量f三0.5mm 和被吃刀量ap三3mm勺情況下,機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)都可正常工作、電機(jī)功率都足夠.工序2:車調(diào)頭車另一端面，打中心孔，車157和40的外圓，倒角。1.加工條件加工要求：粗車157及157和40的外圓，40的外端面和外圓表面的粗糙度值為 R12.5 而157外圓面的粗糙度值為R3.2

40、機(jī)床：CA6140臥式車床。刀具：刀片材料為 YT15,刀桿尺寸為 16mmX25mm,kr=90, 丫。=15° , a。=8° ,r £ =0.5mm2. 切削用量計(jì)算(1) 車157端面。1)確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 2+1.2考慮7°的鑄造拔模 斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量 Zmax=5.9mm故實(shí)際端面余量可按Zmax=5.9mn考慮， 分三次加工，ap=3mm計(jì)。2 )確定進(jìn)給量f:選用和工序1車端面相同的進(jìn)給量即f=0.51mm/r3) 計(jì)算切削速度：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min,故實(shí)際速

41、度為：V=n dn/1000= n X39X450/1000m/min =55.1m/min4)計(jì)算切削工時(shí)：按工藝手冊(cè)表 6.2-1，取l=19.5mm,l1=2mm,b=0,l 3=0tn=(l+l 1+l 2+l 3)*i/n f=2X(19.5+2)/450X0.51=0.188mi n(2) 車40外圓.1)確定加工余量： l=(81-40)/2=20.52)確定進(jìn)給量f:選用和工序1車外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r3)計(jì)算切削速度： 選用和工序 1相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min, 故實(shí)際速度為：V=n dn/1000= n X81X450/1000m/min=114.

42、45m/mi n4) 計(jì)算切削工時(shí)：按工藝手冊(cè)表 6.2-1 ,取l=(81-40)/2=20.5mm,li=2mm,b=0,l 3=0tn=(l + l l + l 2+13)*i/n f=2X(20.5+2)/450X0.51=0.196mi n(3) 車157的外圓面,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1 )被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1.8mm可一次切除。2 )進(jìn)給量：選用和工序1車外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。3 )確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min4)計(jì)算切削速度：V=n dn/1000=n X39X450/1000m/min=55.1m/min5 )

43、切削工時(shí)：t =(l+l1+l 2)/nf式中，l=85, l 1=4, l 2=0,所以t =(l+l1+l 2)/nf=(85+4+0)/450X0.5mi n=0.396mi n工序3:修研兩端中心孔。工序4:半精車157的外圓表面并切槽，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度(1) 半精車157的外圓表面1 )被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=0.19mm可一次切除。2 )進(jìn)給量：選用和工序1車外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。3 )確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min4 )計(jì)算切削速度：V=n dn/1000=n X35.4X450/1000m/min=50m/min5

44、) 切削工時(shí)：t =(l+l1+l 2)/nf式中，l=85, l 1=4, l 2=0,所以t =(l+l1+l 2)/nf=(85+4+0)/450X0.5mi n=0.396mi n(2) 切 1.7X 33 的槽1)被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=1.01mm可一次切除。2 )進(jìn)給量：選用和工序1車外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。3 )確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min4)計(jì)算切削速度：V=n dn/1000=n X35.02X450/1000m/min=49.48m/min5 )切削工時(shí)：t =(l+li+l 2)/nf式中，1 = 1,1 1=11, l

45、2=0,所以t = (l+l 1+l 2)/nf=(1+11+0)/450X0.5mi n=0.054mi n工序5:銑90度的槽。f =0.08/齒(參考切削手冊(cè)表3-3)切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=0.45mm/s,艮卩27m/min.采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm齒數(shù)z=20。則n = 1000v/ n dw=1000X27/n X225=38r/min現(xiàn)選用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，取 n =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為V=n d n /1000=n X225X37.5/1000m/min=26.5m/min當(dāng)n =37.5r/min 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量f應(yīng)為f =f zn =0.08X20X37.5mm/mi n=60mm/min查機(jī)床說(shuō)明書，剛好有f =60mm/min，故直接選用該值。切削工時(shí)：由于所銑的槽表面光潔度不高，粗糙度值為R12.5，故只要粗銑就能達(dá)到要求。銑刀的行程為l+l 1+12=90。因此，機(jī)動(dòng)工時(shí)為tn=(l+l 1+l 2)/f =90/60mi