8
第3章 鉆A孔夾具設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。上面即為鉆A孔的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
方案：選底平面、孔和大頭孔定位，即一面、心軸和擋銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鉆頭。
則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
3.3定位誤差的分析
該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=87mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
圖6.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.4：
表6.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
允差
13
12
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖6.2 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.5：
表6.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
16
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷定位于夾具體上。
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，圓柱銷定位兩個(gè)自由度，用擋銷定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
4參考文獻(xiàn)
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[2]遼寧工程技術(shù)大學(xué).機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].2012
[3]顧崇.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1994
[4]張帆.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)[M].陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2006
[5]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1999
[6]艾興.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000
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[9]楊黎明.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]國(guó)防工業(yè)出版社
[10]曾志新,呂明主.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢理工大學(xué)出版社,2001
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品圖號(hào)
零件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱
零件名稱
中羅拉過(guò)橋搖臂
共
1
頁(yè)
第
1
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
HT200
毛 坯 種 類
鑄造毛坯
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
1
備 注
工序
工 名序 稱
工 序 內(nèi) 容
車間
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鑄造毛坯
鑄坯（一件毛坯可以制作一件零件）
鑄造
砂 箱
砂 箱
2
時(shí)效
時(shí)效處理，去應(yīng)力
3
粗銑底面
粗銑底面兩圓柱凸臺(tái)底面，留0.5mm精加工余量
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
4
半精銑底面
半精銑底面兩圓柱凸臺(tái)底面，保證尺寸精度及表面粗糙度
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
5
粗銑另一端凸臺(tái)面
掉頭，銑另一端兩圓柱凸臺(tái)面，留0.5mm精加工余量
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
6
半精銑另一端凸臺(tái)面
半精銑另一端兩圓柱凸臺(tái)面，保證尺寸精度及表面粗糙度
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
7
粗銑矩形凸臺(tái)面
粗銑矩形凸臺(tái)面，留0.5mm精加工余量
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
8
半精銑矩形凸臺(tái)面
半精銑矩形凸臺(tái)面，保證尺寸精度及表面粗糙度
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
9
銑矩形槽
銑矩形槽13.5X25
機(jī)加工
X52K銑床
專用夾具，量具，銑刀
10
擴(kuò)孔
擴(kuò)φ78的孔φ72至φ76
機(jī)加工
z525 鉆床
鉆床夾具，量具，鉆頭
11
擴(kuò)孔
擴(kuò)φ42的孔φ38至φ41
機(jī)加工
z525 鉆床
鉆床夾具，量具，鉆頭
12
鏜孔
將φ78孔鏜至規(guī)定尺寸公差要求，并進(jìn)行孔口倒角
機(jī)加工
T68 鏜床
專用夾具，量具，鏜刀
13
鏜孔
將φ42孔鏜至規(guī)定尺寸公差要求，并進(jìn)行孔口倒角
機(jī)加工
T68 鏜床
專用夾具，量具，鏜刀
14
鉆孔攻絲
鉆2面4XM6螺紋底孔并進(jìn)行攻絲
機(jī)加工
z525 鉆床
鉆床夾具，量具，鉆頭
15
鉆孔攻絲
鉆M10X1螺紋底孔，并攻絲M10X1
機(jī)加工
z525 鉆床
鉆床專用夾具，量具，絲攻
16
后處理
去毛刺
輔助車間
鉗工
鉗工
17
檢
檢驗(yàn)
機(jī)加工
18
庫(kù)
入庫(kù)
車間
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
目 錄
1 緒論 1
2 中羅拉過(guò)橋搖臂的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1零件的分析 2
2.1.1零件的作用 2
2.1.2零件的工藝分析 2
2.2確定生產(chǎn)類型 3
2.3確定毛坯 3
2.3.1確定毛坯種類 3
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 3
2.3.3繪制鑄件零件圖 3
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 4
2.4.2制定工藝路線 4
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 5
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 7
2.6本章小結(jié) 19
1 緒論
機(jī)械制造工藝學(xué)課程是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)包括機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在今年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
我個(gè)人的感想是，希望經(jīng)歷了這次課程的設(shè)計(jì)，對(duì)自己的將來(lái)所從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)鍛煉自己的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于自己的理論知識(shí)的不完善，實(shí)踐能力的缺乏，設(shè)計(jì)之中不免有一些不合理的地方，學(xué)生我肺腑的懇請(qǐng)各位老師能夠給予指教批評(píng)。
2 中羅拉過(guò)橋搖臂的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是中羅拉過(guò)橋搖臂。主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是中羅拉過(guò)橋搖臂需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
(1) 中心圓孔Ф78,Ф42。
(2) 4XM6螺紋孔深為16。
(3) 凸臺(tái)面
(4) 凸臺(tái)矩形孔
由上面分析可知，可以先加工中羅拉過(guò)橋搖臂中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此中羅拉過(guò)橋搖臂零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
2.2確定生產(chǎn)類型
已知此中羅拉過(guò)橋搖臂零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。
2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》178頁(yè)表1-4-7，選用各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。
2.3.3繪制鑄件零件圖
圖2.1 零件毛坯圖
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
①粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。
②精基準(zhǔn)的選擇
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。
2.4.2制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
工序 基準(zhǔn)
粗銑φ68上表面 以φ68下底面為基準(zhǔn)
粗銑矩形凸臺(tái)上表面 以φ68下底面為基準(zhǔn)，并在矩形凸臺(tái)下底面加墊塊
粗銑φ95上表面 以φ68下底面為基準(zhǔn)，并在下底面加墊塊
粗銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
粗銑φ95下底面 以矩形凸臺(tái)上表面為基準(zhǔn)，并在φ95上表面加墊塊
粗鏜φ42孔 以φ42外圓面，φ68下底面為基準(zhǔn)
粗鏜φ78孔 以φ95外圓面，φ95下底面為基準(zhǔn)
精銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
精鏜φ42孔到要求精度 以φ68下底面，φ68外圓面為基準(zhǔn)
精鏜φ78孔到要求精度 以φ68下底面，φ95外圓面為基準(zhǔn)并在φ95下底面加墊塊
精銑矩形凸臺(tái)面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
精銑φ95上表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
精銑φ95下表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
鉆M10孔并攻絲
鉆2面4xM6孔并攻絲
工藝立方案的比較與分析：
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來(lái)的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
①機(jī)床的選擇
工序1、7、8、11、12、15采用X52K型立式銑床
工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床
工序9、10采用T68立式鏜床
②選擇夾具
該中羅拉過(guò)橋搖臂的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。
④選擇量具
加工的孔均采用極限量規(guī)。
⑤其他
對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：
表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工余量
經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
1
粗銑Φ78H7的兩側(cè)面
3
IT11
80
6.3
-0.1
0.1
2
粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
3
IT11
0
6.3
-0.1
0.1
3
粗鏜Φ78H7通孔
IT12
6.3
-1
1
4
半精鏜Φ78H7通孔
2.0
IT12
3.2
-0.05
0.05
5
精鏜Φ78H7通孔
0.2
IT8
1.6
-0.006
0.006
6
粗銑a、b面
粗銑a面
3
IT12
(距中心孔)
6.3
-0.1
0.1
粗銑b面
36(距中心孔)
7
粗銑Φ78H12孔的兩面
2
IT11
6.3
-0.1
0.1
8
精銑Φ78H12孔的兩面
1
IT9
3.2
-0.05
0.05
9
粗鏜下端孔
2.5
IT13
6.3
-0.2
0.2
10
半精鏜下端孔
0.5
IT11
3.2
-0.02
0.02
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
2.5.1工序1：粗銑φ68上表面
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.2工序2：粗銑矩形凸臺(tái)上表面
機(jī)床：X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
工序3：粗銑φ95上表面
1. 選擇刀具
刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故一次加工即可完成，則
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序4：粗銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
機(jī)床：X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：2.03min
工序5：粗銑φ95下底面 以矩形凸臺(tái)上表面為基準(zhǔn)，并在φ95上表面加墊塊
同樣的銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
工序6：粗鏜φ42孔 以φ42外圓面，φ68下底面為基準(zhǔn)
切削深度：，毛坯孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
工序7：粗鏜φ78孔 以φ95外圓面，φ95下底面為基準(zhǔn)
切削深度：，毛坯孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
工序8：精銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，
實(shí)際銑削速度，由式（1.2）有：
進(jìn)給量，由式（1.3）有：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1。
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序9：精鏜φ42孔到要求精度 以φ68下底面，φ68外圓面為基準(zhǔn)
機(jī)床：立式鏜床T68
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min
工序10：精鏜φ78孔到要求精度 以φ68下底面，φ95外圓面為基準(zhǔn)并在φ95下底面加墊塊
機(jī)床：立式鏜床T68
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min
工序11：精銑矩形凸臺(tái)面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.57min
工序12：精銑φ95上表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=78，為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
工序13：精銑φ95下表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
刀具直徑D=80，齒數(shù)Z=14，寬度L=16。
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.41min
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序14：鉆M10孔并攻絲
(1)鉆M10螺紋底孔,倒角
機(jī)床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取。
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取。
加工基本時(shí)間：
攻絲M10
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用絲錐，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得絲錐鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 （3-20）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
工序15：鉆2面4xM6孔并攻絲
鉆螺孔底孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
③、攻螺紋孔
機(jī)床：組合攻絲機(jī)
刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
這些工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
2.6本章小結(jié)
本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。
目 錄
1 緒論 1
2 中羅拉過(guò)橋搖臂的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1零件的分析 2
2.1.1零件的作用 2
2.1.2零件的工藝分析 2
2.2確定生產(chǎn)類型 3
2.3確定毛坯 3
2.3.1確定毛坯種類 3
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 3
2.3.3繪制鑄件零件圖 3
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 4
2.4.2制定工藝路線 4
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 5
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 7
2.5.1工序1：粗銑φ68上表面 7
2.6本章小結(jié) 19
第3章 鉆A孔夾具設(shè)計(jì) 20
3.1設(shè)計(jì)要求 20
3.2夾具設(shè)計(jì) 20
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 20
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 20
3.3定位誤差的分析 22
3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 23
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 25
1 緒論
機(jī)械制造工藝學(xué)課程是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)包括機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在今年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
我個(gè)人的感想是，希望經(jīng)歷了這次課程的設(shè)計(jì)，對(duì)自己的將來(lái)所從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)鍛煉自己的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于自己的理論知識(shí)的不完善，實(shí)踐能力的缺乏，設(shè)計(jì)之中不免有一些不合理的地方，學(xué)生我肺腑的懇請(qǐng)各位老師能夠給予指教批評(píng)。
2 中羅拉過(guò)橋搖臂的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是中羅拉過(guò)橋搖臂。主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是中羅拉過(guò)橋搖臂需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
(1) 中心圓孔Ф78,Ф42。
(2) 4XM6螺紋孔深為16。
(3) 凸臺(tái)面
(4) 凸臺(tái)矩形孔
由上面分析可知，可以先加工中羅拉過(guò)橋搖臂中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此中羅拉過(guò)橋搖臂零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
2.2確定生產(chǎn)類型
已知此中羅拉過(guò)橋搖臂零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。
2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》178頁(yè)表1-4-7，選用各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。
2.3.3繪制鑄件零件圖
圖2.1 零件毛坯圖
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
①粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。
②精基準(zhǔn)的選擇
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。
2.4.2制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
工序 基準(zhǔn)
粗銑φ68上表面 以φ68下底面為基準(zhǔn)
粗銑矩形凸臺(tái)上表面 以φ68下底面為基準(zhǔn)，并在矩形凸臺(tái)下底面加墊塊
粗銑φ95上表面 以φ68下底面為基準(zhǔn)，并在下底面加墊塊
粗銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
粗銑φ95下底面 以矩形凸臺(tái)上表面為基準(zhǔn)，并在φ95上表面加墊塊
粗鏜φ42孔 以φ42外圓面，φ68下底面為基準(zhǔn)
粗鏜φ78孔 以φ95外圓面，φ95下底面為基準(zhǔn)
精銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
精鏜φ42孔到要求精度 以φ68下底面，φ68外圓面為基準(zhǔn)
精鏜φ78孔到要求精度 以φ68下底面，φ95外圓面為基準(zhǔn)并在φ95下底面加墊塊
精銑矩形凸臺(tái)面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
精銑φ95上表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
精銑φ95下表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
鉆M10孔并攻絲
鉆2面4xM6孔并攻絲
工藝立方案的比較與分析：
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來(lái)的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
①機(jī)床的選擇
工序1、7、8、11、12、15采用X52K型立式銑床
工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床
工序9、10采用T68立式鏜床
②選擇夾具
該中羅拉過(guò)橋搖臂的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。
④選擇量具
加工的孔均采用極限量規(guī)。
⑤其他
對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：
表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工余量
經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
1
粗銑Φ78H7的兩側(cè)面
3
IT11
80
6.3
-0.1
0.1
2
粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
3
IT11
0
6.3
-0.1
0.1
3
粗鏜Φ78H7通孔
IT12
6.3
-1
1
4
半精鏜Φ78H7通孔
2.0
IT12
3.2
-0.05
0.05
5
精鏜Φ78H7通孔
0.2
IT8
1.6
-0.006
0.006
6
粗銑a、b面
粗銑a面
3
IT12
(距中心孔)
6.3
-0.1
0.1
粗銑b面
36(距中心孔)
7
粗銑Φ78H12孔的兩面
2
IT11
6.3
-0.1
0.1
8
精銑Φ78H12孔的兩面
1
IT9
3.2
-0.05
0.05
9
粗鏜下端孔
2.5
IT13
6.3
-0.2
0.2
10
半精鏜下端孔
0.5
IT11
3.2
-0.02
0.02
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
2.5.1工序1：粗銑φ68上表面
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.2工序2：粗銑矩形凸臺(tái)上表面
機(jī)床：X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
工序3：粗銑φ95上表面
1. 選擇刀具
刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故一次加工即可完成，則
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序4：粗銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
機(jī)床：X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：2.03min
工序5：粗銑φ95下底面 以矩形凸臺(tái)上表面為基準(zhǔn)，并在φ95上表面加墊塊
同樣的銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
工序6：粗鏜φ42孔 以φ42外圓面，φ68下底面為基準(zhǔn)
切削深度：，毛坯孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
工序7：粗鏜φ78孔 以φ95外圓面，φ95下底面為基準(zhǔn)
切削深度：，毛坯孔徑
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
工序8：精銑φ68下底面 以φ68上底面為基準(zhǔn)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，
實(shí)際銑削速度，由式（1.2）有：
進(jìn)給量，由式（1.3）有：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1。
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序9：精鏜φ42孔到要求精度 以φ68下底面，φ68外圓面為基準(zhǔn)
機(jī)床：立式鏜床T68
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min
工序10：精鏜φ78孔到要求精度 以φ68下底面，φ95外圓面為基準(zhǔn)并在φ95下底面加墊塊
機(jī)床：立式鏜床T68
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min
工序11：精銑矩形凸臺(tái)面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.57min
工序12：精銑φ95上表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=78，為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
工序13：精銑φ95下表面 以φ42孔，φ78孔和φ68下底面為基準(zhǔn)并在凸臺(tái)下底面加墊塊
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
刀具直徑D=80，齒數(shù)Z=14，寬度L=16。
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.41min
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序14：鉆M10孔并攻絲
(1)鉆M10螺紋底孔,倒角
機(jī)床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取。
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取。
加工基本時(shí)間：
攻絲M10
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用絲錐，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得絲錐鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 （3-20）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
工序15：鉆2面4xM6孔并攻絲
鉆螺孔底孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-39，，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
③、攻螺紋孔
機(jī)床：組合攻絲機(jī)
刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
這些工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
2.6本章小結(jié)
本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。
第3章 鉆A孔夾具設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。上面即為鉆A孔的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。
3.2夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
方案：選底平面、孔和大頭孔定位，即一面、心軸和擋銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鉆頭。
則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
3.3定位誤差的分析
該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=87mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
圖6.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.4：
表6.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
允差
13
12
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖6.2 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.5：
表6.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
16
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷定位于夾具體上。
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，圓柱銷定位兩個(gè)自由度，用擋銷定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
4參考文獻(xiàn)
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