定位圈零件的工藝規(guī)程及鉆、鉸Φ20（+0.03～0）孔的工裝夾具設(shè)計(jì)
定位圈零件的工藝規(guī)程及鉆、鉸Φ20（+0.03～0）孔的工裝夾具設(shè)計(jì),定位,零件,工藝,規(guī)程,20,工裝,夾具,設(shè)計(jì)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
定位圏
零件名稱
定位圏
共
5
第
1
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
1
粗銑，半精銑，精銑Φ60上端面
20
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
Φ62XΦ18X13
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X51
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑Φ60（-0.2～-0.4）上端面
專用夾具
80
71
0.08
0.5
1
0.788
2
半精銑Φ60（-0.2～-0.4）上端面
專用夾具
125
33.1
0.074
0.4
1
0.496
3
精銑Φ60（-0.2～-0.4）上端面
專用夾具
125
33.1
0.074
0.1
1
0.488
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
定位圏
零件名稱
定位圏
共
5
第
2
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
1
粗銑，半精銑，精銑Φ60下端面
20
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
Φ62XΦ18X13
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X51
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑Φ60（-0.2～-0.4）下端面
專用夾具
80
71
0.08
0.5
1
0.788
2
半精銑Φ60（-0.2～-0.4）下端面
專用夾具
125
33.1
0.074
0.4
1
0.496
3
精銑Φ60（-0.2～-0.4）下端面
專用夾具
125
33.1
0.074
0.1
1
0.488
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
定位圏
零件名稱
定位圏
共
5
第
3
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
1
鉆、鉸Φ20
20
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
Φ62XΦ18X13
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z525
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔至Φ19.4
專用夾具
375
73.6
0.25
0.7
1
0.103
2
鉸Φ19.4孔至Φ20（+0.03～0）
專用夾具
198
9.33
0.35
0.3
1
0.134
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
定位圏
零件名稱
定位圏
共
5
第
4
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
1
鉆4-Φ7、锪沉頭孔Φ11深6.5
20
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
Φ62XΦ18X13
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z30
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆4-Φ7
專用夾具
500
13.06
0.4
3.5
4
0.380
2
锪Φ7孔至Φ11深6.5
專用夾具
275
16.1
0.5
2.0
4
0.262
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
定位圈
零件名稱
定位圈
共
5
第
5
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
VII
粗車、精車Φ60的外圓及倒角C1
20
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
Φ62XΦ18X13
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
普通車床
CA6140
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓面
專用夾具
475
119.3
0.16
0.7
1
0.398
2
精車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓面
專用夾具
475
119.3
0.16
0.3
1
0.397
3
倒角
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
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
定位圈
零件名稱
定位圈
共
1
頁(yè)
第
1
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
20
毛 坯 種 類
鍛件
毛坯外形尺寸
Φ62XΦ18X13
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號(hào)
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
備件
準(zhǔn)備鍛件毛坯
鍛
2
去毛刺
刷去定位圈表面的毛刺
刷
3
銑
粗銑、半精銑，精銑Φ60（-0.2～-0.4）上表面
金工
立式銑床
專用銑床夾具
4
銑
粗銑，半精銑、精銑Φ60（-0.2～-0.4）下表面
金工
立式銑床
專用銑床夾具
5
鉆
鉆，鉸Φ20（+0.03～0）
金工
立式鉆床
專用鉆床夾具
6
鉆
鉆4-Φ7孔，锪沉頭孔Φ11深6.5
金工
搖臂鉆床
專用鉆床夾具
7
車
車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓及倒角C1
金工
普通車床
專用車床夾具
8
檢
檢驗(yàn)合格后，交付裝配
檢
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
設(shè)計(jì)說(shuō)明書
題目：定位圈零件的工藝規(guī)程及鉆、鉸Φ20（+0.03～0）孔的工裝夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 生：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：
班 級(jí)：
指導(dǎo)老師：
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
定位圈零件的加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ20（+0.03～0）孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3
2.3制定工藝路線 ……………………………………………3
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………5
2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………5
三 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………15
3.1問(wèn)題的提出………………………………………………15
3.2切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………15
3.3定位誤差分析……………………………………………16
3.4夾緊誤差…………………………………………………17
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明………………………………18
總 結(jié)………………………………………………………………20
致 謝………………………………………………………………21
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………22
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
定位圈零件的加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ20（+0.03～0）孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
一、 零件的分析
二、
1.1 零件的作用
定位圈的作用，待查
1.2 零件的工藝分析
定位圈有2組加工面他們有位置度要求。
這2組加工面的分別為
1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，外圓自身和上下端面
2：以Φ20（+0.03～0）孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，Φ20（+0.03～0）孔，4-Φ7、锪沉頭孔Φ11深6.5
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20，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過(guò)程中所受的載荷情況，選用在鍛壓機(jī)上鍛造。
2.2 基面的選擇的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。
粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)定位圈這樣的回轉(zhuǎn)體零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對(duì)回轉(zhuǎn)體零件我們通常以外圓作為粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn) 的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用Φ20（+0.03～0）孔及其端面作為精基準(zhǔn)
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：
方案一
工序Ⅰ：準(zhǔn)備鍛件毛坯
工序Ⅱ：刷去定位圈表面的毛刺
工序III：粗銑、半精銑，精銑Φ60（-0.2～-0.4）上表面
工序IV：粗銑，半精銑、精銑Φ60（-0.2～-0.4）下表面
工序V：鉆，鉸Φ20（+0.03～0）
工序VI：鉆4-Φ7孔，锪沉頭孔Φ11深6.5
工序VII：車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓及倒角C1
工序VIII：檢驗(yàn)合格后，交付裝配
方案二
工序Ⅰ：準(zhǔn)備鍛件毛坯
工序Ⅱ：刷去定位圈表面的毛刺
工序III：粗銑、半精銑，精銑Φ60（-0.2～-0.4）上表面
工序IV：粗銑，半精銑、精銑Φ60（-0.2～-0.4）下表面
工序V：車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓及倒角C1
工序VI：鉆，鉸Φ20（+0.03～0）
工序VII：鉆4-Φ7孔，锪沉頭孔Φ11深6.5
工序VIII：檢驗(yàn)合格后，交付裝配
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一把鉆、鉸Φ20（+0.03～0）加工放到了車外圓的前面，而方案二則相反，如果按方案二，則工件的外圓和內(nèi)孔的同軸度無(wú)法保證，所以我們，選擇方案一
具體的工藝路線如下
工序Ⅰ：準(zhǔn)備鍛件毛坯
工序Ⅱ：刷去定位圈表面的毛刺
工序III：粗銑、半精銑，精銑Φ60（-0.2～-0.4）上表面
工序IV：粗銑，半精銑、精銑Φ60（-0.2～-0.4）下表面
工序V：鉆，鉸Φ20（+0.03～0）
工序VI：鉆4-Φ7孔，锪沉頭孔Φ11深6.5
工序VII：車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓及倒角C1
工序VIII：檢驗(yàn)合格后，交付裝配
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
定位圏零件材料為20
生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用在鍛壓機(jī)上鍛造出的鍛件
1、 定位圏的外圓和上下端面
定位圏的外圓和上下端面的粗糙度為3.2，1.6相對(duì)較高，查《機(jī)械制造工藝學(xué)與夾具設(shè)計(jì)參考資料》，表2-12得，Z=1.0mm
2、定位圏的Φ20（+0.03～0）孔
孔Φ20（+0.03～0）孔的粗糙度為3.2，查《機(jī)械制造工藝學(xué)與夾具設(shè)計(jì)參考資料》，表3-10得，Z=1.0mm
3. 4-Φ7孔、及锪沉頭孔Φ11深6.5孔
因孔最大才有Φ11，很難在鍛壓機(jī)上直接鍛壓成形，所以我們才用實(shí)心鍛壓
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序I：準(zhǔn)備鍛件毛坯
工序Ⅱ：刷去定位圈表面的毛刺
工序III：粗銑，半精銑，精銑Φ60（-0.2～-0.4）的上表面
工步一：粗銑Φ60（-0.2～-0.4）的上表面
1) 選擇刀具
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》銑削寬度ae≤5mm時(shí)。直徑為do=50mm 故齒數(shù)Ｚ＝８，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀
銑刀幾何參數(shù) rn=10°ao=16°
2) 切削用量 本道工步切削寬度ac＝3±0.8ｍｍ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30—13，銑床功率5—10KW，工藝系統(tǒng)剛度為 中，鑲齒銑刀，加工材料為灰鑄鐵，可選擇粗銑時(shí)每齒進(jìn)給量af=0.2—0.3mm/z
3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm，刀具壽命 T=120min
4) 確定切削速度
VcZ=8, aP=40-70mm, ac=3±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.07501mm/z
Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)
Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12
Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min
選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
5) 機(jī)床功率： 當(dāng)Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw
切削功率的修正系數(shù)：
故Pct＜0.8,
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，機(jī)床主軸允許的功率為
Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/z
6) 基本工時(shí)
Tm=(L+L1+△)/Vf=(60+3)/80=0.788（min） L1+△=3mm
工步二： 半精銑Φ60（-0.2～-0.4）的上端面
1）選擇刀具
刀具與上道工步是同一把刀。
2）切削用量
留半精銑的加工余量為0.4，所以本道工步切削寬度ae＝1mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30—13得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.5～1.2mm/r就能滿足要求，但考慮到X51功率為7.5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X51銑床說(shuō)明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.6mm/r
3）決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定
ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min
n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z
4）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(60+2)/125=0.496（min） L1+△=2mm
工步三：精銑Φ60（-0.2～-0.4）的上端面
1）選擇刀具
刀具與上道工步是同一把刀。
2）切削用量
留精銑的加工余量為0.1，所以本道工步切削寬度ae＝1mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30—13得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.5～1.2mm/r就能滿足要求，但考慮到X51功率為7.5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說(shuō)明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.6mm/r
3）決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定
ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min
n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z
4）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5
Tm=(L+L1+△)/Vf=(60+1)/125=0.488（min） L1+△=1mm
工序IV：粗銑，半精銑，精銑Φ60（-0.2～-0.4）的下表面與工序III相同，在此就不多做說(shuō)明
工序V：鉆，鉸Φ20（+0.03～0）
工步一鉆孔至φ19.4
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ18孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序VI：鉆4-Φ7孔，锪沉頭孔Φ11深6.5
工步一：鉆4-Φ7孔
1、加工條件
加工材料:20，硬度43～48HRC，鍛件。
工藝要求：孔徑d=7mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用搖臂鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=9mm
鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)20硬度>40HRC
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故
=
=498.4r/mm
根據(jù)搖臂鉆床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=13mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（13+6）mm=19mm
故有： t==0.095min
總的時(shí)間：T=4t=0.380min
工步二：锪孔4-Φ11深6.5
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.
現(xiàn)已知
=0.36mm/r (《切削手冊(cè)》)表2.7
=42.25m/min (《切削手冊(cè)》)表2.13
1、給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r
2、 削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min.
3、 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 289.6r/min
與289.6r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5、切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=6.5mm; =2.5mm; =0mm;
t= ==0.0654(min)
總的時(shí)間：T=4t=0.262min
工序VII：粗車，精車Φ60(-0.2～-0.4)的外圓面及倒角C1
工步一：粗車Φ60（-0.2～-0.4）的外圓面
選擇硬質(zhì)合金車刀
1） 車削深度，選擇ap=0.7mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(188.4+0.7)/475=0.398min。
工步二，精車ΦΦ60（-0.2～-0.4）的外圓面
選擇硬質(zhì)合金車刀
1） 車削深度，選擇ap=0.3mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(188.4+0.3)/475=0.397min。
工步三：倒角C1
工序VIII：檢驗(yàn)合格后，交付裝配
三、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，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。
由指導(dǎo)老師的分配工序V：鉆，鉸Φ20（+0.03～0）的鉆床夾具。
3.1問(wèn)題的提出
本夾具主要用于工序V：鉆，鉸Φ20（+0.03～0），精度要求較高，和其他面沒有任何位置度要求，因此我們選用Φ60（-0.2～-0.4）的外加圓面定位，也就是用兩V型塊，一固定V型塊，一活動(dòng)V型塊來(lái)定位
3.2切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
3.3定位誤差分析
對(duì)于定位元件，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)為外圓，故選擇V型塊作為定位元 件。
至于使用的V型塊個(gè)數(shù)，應(yīng)使用2個(gè)V型塊進(jìn)行定位。一個(gè)位固定長(zhǎng)V型塊，它主要限制了y軸的旋轉(zhuǎn)、位移和z軸的旋轉(zhuǎn)、位移四個(gè)自由度，保證了孔的尺寸精度，另一塊為滑動(dòng)V型塊，防止過(guò)定位的形成。
具體的示意圖如下圖所示：
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
3.4鉆套設(shè)計(jì)
Φ20（+0.03～0）孔的加工需鉆，鉸，因?yàn)殂@后還要鉸，為了我們鉆后能及時(shí)的的鉸，故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：。即先用Φ20的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ20
圖 5.3 快換鉆套圖
擴(kuò)工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：
表 5.1 擴(kuò)工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表
d
H
D
公稱尺寸
允差
20
25
30
-0.006
-0.018
46
42
12
5.5
18
18
55°
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
使用兩V型塊定位，采用螺母快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)
裝配圖附圖如下：
夾具體附圖如下
總 結(jié)
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年
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