CA6140車床撥叉[831002] 加工工藝和銑32×32面夾具設(shè)計說明書資料

設(shè)計說明書 題目： 撥叉 831002 的工藝規(guī)程及銑 32X32 端面的工裝夾具設(shè)計 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師： 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及 了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 撥叉加工工藝規(guī)程及其銑面的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(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)計中注意改進。 關(guān)鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 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 2 2.1確定毛坯的制造形式 2 2.2基面的選擇傳 2 2.3制定工藝路線 3 2.4機械加工余量 、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 2.5確定切削用量及基本工時 10 三 夾具設(shè)計 37 3.1 問題的提出 37 3.2 定位基準的選擇 38 3.3 切削力及夾緊力計算 40 3.4 定位誤差分析 43 3.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明 43 總 結(jié) 44 致 謝 45 參考文獻 46 設(shè)計（論文 ）說明書 8 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù) 水平的重要指標。 撥叉的加工工藝規(guī)程及其銑槽的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。 本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老 師們批評指正。 設(shè)計（論文 ）說明書 9 三、零件分析 3、 1 零件的作用 題目所給零件是車床主軸箱內(nèi)摩擦離合器操縱機構(gòu)的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的 60 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 3、 2 零件的工藝分析 零件為 HT200 鑄鋼件，無熱處理要求。 從結(jié)構(gòu)上看，左部呈圓筒狀，右部為厚 12mm的半圓叉爪。兩部分上下都不在同一平面 上，工件安裝有一定困難。 零件的主要加工表面和主要的技術(shù)要求也分兩個部分 一個是以 25H7孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括： 25H7mm 的孔，以及 42mm 的圓柱兩端面，其中主要加工表面為 25H7mm 通孔。 一個是以半圓叉爪為中心的加工表面 ,即以 60mm 孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 60H12 的孔，以及 60H12的兩個端面。主要是 60H12的孔。 銑 16H11 的槽 設(shè)計（論文 ）說明書 10 這一組加工表面包括：此槽的端面， 16H11mm的槽的底面， 16H11mm的槽兩側(cè)面。 以 M22 1.5 螺紋孔為 中心的加工表面 這一組加工表面包括： M22 1.5 的螺紋孔，長 32mm 的端面。主要加工表面為 M22 1.5螺紋孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 1、 60孔端面與 25H7孔垂直度公差為 0.1mm.。 2、 16H11mm 的槽與 25H7的孔垂直度公差為 0.08mm。 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。 這些加工表面和技術(shù)要求，用一般的工藝方法都能做到，唯有叉爪的內(nèi)半圓面較難車和鏜。 結(jié)論是，擬定本零件工藝必須解決 好安裝和叉爪內(nèi)半圓面的加工兩個主要問題。 二：工藝規(guī)程設(shè)計 (一 )確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 精基準選擇：按照一般規(guī)則，定位精基準應(yīng)是精度較高、設(shè)計（論文 ）說明書 11 粗糙度較小的表面。即應(yīng)選擇 25H7孔及其一端面為基準。但用 25H7孔作精基準，兩零件分切開后可能不對稱，而且 2 25H7孔的端面橫向尺寸小，定位穩(wěn)定性也差。若選叉爪的及其一端面為精基準，又因 60H12 孔精度太低，用一般圓柱心軸作定位元件，定 位誤差太大。最后考慮仍選 60H12 孔為縱向定位基準，目的是希望工件分切開后左右兩件較為對稱。但所設(shè)計的夾具，必須采用彈簧心軸或軸向可移式錐心軸作定位元件，以消除精基準尺寸公差大造成的定位誤差。垂直方向則選叉爪上端面為精基準，從尺寸關(guān)系看，以它作定位精基準便于加工其余各平面。 粗基準選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 25H7孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利 用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個 42 作主要定位面，限制 5個自由度，再以一個銷釘限制最后 1 個自由度，達到完全定位 ,然后進行銑削。既能加工出已選各精基準面，又能保證加工面對不加工毛面的位置和尺寸。 。 （三） 工藝路線的制定 制定藝路線的出發(fā)點 ,應(yīng)當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 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況設(shè)計（論文 ）說明書 12 下 ,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。經(jīng)考慮選擇了三個可行的工藝方案。 方案一 工序 I 鑄造（砂型機器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 粗、精銑 25孔上端面 工序 V 粗、精銑 25孔下端面 工序 VI 粗、鉆、擴、鉸、精鉸 25孔 工序 VII 粗、精銑 60孔上端面 工序 VIII 粗、精銑 60孔下端面 工序 IX 粗、鉆、擴、鉸、精鉸 60孔 工序 X 切斷 工序 XI 銑螺紋孔端面 工序 XII 鉆 22孔（裝配時鉆鉸錐孔） 工序 XIII 攻 M22 1.5螺紋 工序 XIV 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 XV 粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XVI 檢查 上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但是在全部工序中間的工序七設(shè)計（論文 ）說明書 13 把兩件銑斷，對以后的各工序的加工定位夾緊不方便，從而導(dǎo)致效率較低。 方案二 工序 I 鑄造（砂型機器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 粗、鉆、擴、鉸、精鉸 25、 60孔 工序 V 粗、精銑 25孔下端面 工序 VI 粗、精銑 60孔下端面 工序 VII 粗、精銑 25孔上端面 工序 VIII 粗、精銑 60孔上端面 工序 IX 切斷 工序 X 銑螺紋孔端面 工序 XI 鉆 22孔（裝配時鉆鉸錐孔） 工序 XII 攻 M22 1.5螺紋 工序 XIII 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 XIV 粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XV 檢查 上面的工序加工不太合理，因為由經(jīng)驗告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先銑平面再加工孔 ，那樣會更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時鉆兩個孔，對設(shè)備有一定要求。 設(shè)計（論文 ）說明書 14 方案三 工序 I 鑄造（砂型機器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 粗、精銑 25孔上端面 工序 V 粗、精銑 25孔下端面 工序 VI 粗、鉆、擴、鉸、精鉸 25孔 工序 VII 粗、鉆、擴、鉸、精鉸 60孔 工序 VIII 粗、精銑 60孔上端面 工序 IX 粗、精銑 60孔下端面 工序 X 銑螺紋孔端面 工序 XI 鉆 22孔（裝配時鉆鉸錐孔） 工序 XII 攻 M22 1.5螺紋 工序 XIII 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 XIV 粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XV 切斷 工序 XVI 檢查 上面的工序雖然將切斷放到后面，不影響零件加工時的裝夾。但是此方案仍有先鉆孔再銑平面的不足，所以這個方案仍不是最好的工藝路線。 設(shè)計（論文 ）說明書 15 方案四 工序 I 鑄造（砂型機器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 以 42外圓為粗基準，粗銑 25孔上、下端面 工序 V 精銑 25孔上、下端面 工序 VI 以 25孔上端面為精基準，粗、鉆、擴、鉸、精鉸 25孔，孔的精度達到 IT7 工序 VII 以 25孔為精基準，粗銑 60孔上、下端面 工序 VIII 以 25 孔為精基準，精銑 60 孔上、下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過 0.1。 工序 IX 以 25孔為精基準，鉆 、 鏜 、 鉸 60 孔，保證空的精度達到 IT8。 工序 X 以 25孔為精基準，銑螺紋孔端面 工序 XI 以 25 孔為精基準，鉆 22 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 工序 XII 以 25孔為精基準，攻 M22 1.5螺紋 工序 XIII 以 25 孔為精基準，粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 設(shè)計（論文 ）說明書 16 工序 XIV 以 25孔為精基準，粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XV 切斷 工序 XVI 檢查 方案四各工序使加工效率大大提高，多次加工 25、 60孔，更能保證孔的加工精度。 六、機械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ” CA6140 車床撥叉 ” ；零件材料為 HT200，硬度 190 210HB，毛坯重量 1.45kg，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面（ 42） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯， 沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 2. 外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（ 25， 60端面）。 查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下稱工藝手冊）表 3.1 26，取 25， 60 端面長度 余量均為 2.5（均為雙邊加工）： 設(shè)計（論文 ）說明書 17 粗銑 2mm 半精銑 0.7mm 3. 內(nèi)孔（ 60已鑄成 50 的孔） 查工藝手冊表 2.2 2.5，為了節(jié)省材料，取 60孔已鑄成孔長度余量為 3，即鑄成孔直徑為 54mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 4mm 擴孔 1.5mm 鉸孔 0.4mm 精鉸 0.1mm 同上，零件 25的孔也已鑄出 15的孔。 工序尺寸加工余量： 鉆孔至 23 余量為 8mm 擴孔鉆 1.8 mm 粗鉸孔 0.14 mm 精鉸孔 0.06 mm 4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量 鑄出槽端面至中心線 47mm 的距離，余量為 3mm。 工序尺寸加工余量： 粗銑端面 2.1 mm 設(shè)計（論文 ）說明書 18 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 5. 螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至 25 孔軸線且垂直軸線方向 40mm 的距離，余 量為 4 mm 工序尺寸加工余量： 粗銑頂面 3.1 mm 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 6. 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大 、 最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。 七、確立切削用量及基本工時 工序一 以 42外圓為粗基準，粗銑 25孔上下端面。 （ 1） . 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：粗 銑 25孔上下端面。 機床： X53 立式銑床。 刀具： W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀 ,牌號 YG6。銑削寬度 ae=60,深度 ap=4,齒數(shù) z=10,故據(jù)切削用量簡明手冊（后簡稱切設(shè)計（論文 ）說明書 19 削手冊）取刀具直徑 do=80mm。選擇刀具前角 o 0 后角 o 15 ，副后角 o =10 ，刀齒斜角 s= 15 ,主刃Kr=60 , 過渡刃 Kr =30 , 副刃 Kr =5 過渡刃寬b =1.5mm。 （ 2）： 切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=1.3mm，兩次走刀即可完成所需長度。 2）每齒進 給量 機床功率為 10kw。查切削手冊 f=0.080.15mm/z。由于是對稱銑，選較小量 f=0.08 mm/z。 3）計算切削速度 按工藝手冊，確定 v=0.45m/s，即 27m/min。 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 * 2 7 1 0 7 ( / m i n )* 8 0s wvnrd （ 7-1） 根據(jù)（工藝手冊表 4.2-39）取wn=120（ r/min） 所以，實際切削速度為： 3 0 ( / m i n )1000wwdnvm 所以，工作臺每分鐘進給量mf應(yīng)該為： m z wf f zn=0.08*10*120=96m/min （ 7-2） 設(shè)計（論文 ）說明書 20 4 ） 計 算 切 削 工 時12mml l lt f =0.20 （ min ） （ 7-3） 工序二 精銑 25孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：精銑 25上下端面。 機床： X6140臥式銑床。 刀具： W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀 ,牌號 YG6。銑削寬度 ae=60,深度 ap1.8mm/r 由于所選擇的進給量 f 遠遠小于 f 和 f ，故可以使用。 （ 2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進行鉆、擴、鉸孔的 v、 F、 T、 mp 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-10 進行計算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15中用插入法計算得： V=17m/min,F=4732N,T=51.69N.m, mp =1.25kw 由于實際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對結(jié)果進行修正。由表 3.4-9可知，切削速度的修正系數(shù)mvk=0.88，lvk=0.75，故： v =17m/min*0.88*0.75=11.22m/min 01000vnd=162r/min （ 7-7） 查 z535 型機床說明書，取 n=195r/min，實際切削速度為： 0dn 1 3 . 5 m / m i n1000v 實 設(shè)計（論文 ）說明書 23 （ 7-8） 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)mf mmkk=1.06，故： F=4732N*1.06=5016N T=51.69N.m*1.06=54.8N.m 3)校驗機床功率 切削功率mp為 * ( / )m m m mp p v v k 實 =1.05kw 機床有效功率為： *EEpp效率 =4.5kg*0.81=3.65kg 由于 Empp故選擇的切削用量可以使用，即 0 2 2 , 0 . 4 3 / , 1 9 5 / m i n , 1 3 5d m m f m m r n r v m /min 相應(yīng)的： F=5016N,T=54.5N.m， mp =1.05kw 4）計算工時： 18 0 2 0 . 9 8 m i n0 . 4 3 1 9 5mLt nf （ 7-9） 2擴孔 （ 1）選用 24.7mm 標準高速鋼擴孔鉆 （ 2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 f=（ 0.70.8） *0.7mm/r=0.490.56mm/r。根據(jù) z535型機床說明書，取 f=0.57mm/r 設(shè)計（論文 ）說明書 24 2)確定切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-34，取 v=25m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： 0 . 8 8 , 1 . 0 2pm v a vkk 故 2 5 / m i n * 0 . 8 8 * 1 . 0 2 2 2 . 4 4 / m i nv m m 所以： 1 0 0 0 * 2 2 . 4 4 / m i n* 2 4 . 7nr 根據(jù) z535 型機床說明書，取 n=275r/min。實際擴孔速度： 0 * 2 4 . 7 * 2 7 5 / m i n 2 1 . 3 /1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m min （ 7-10） 3)計算工時 : 28 0 2 0 . 5 2 m i n0 . 5 7 2 7 5mLt nf （ 7-11） 3鉸、精鉸孔 （ 1）選用 25 mm標準高速鋼鉸刀。 （ 2）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 f，根據(jù)表 3.4-6 查出， f=1.32.6mm，按該表注 4，進 給量取較小值。按 z535型機床說明書，取 f=1.6mm/r。 2）切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-40，去 v=8.2m/min 切削速度的修正系數(shù)由表 3.4-9查出 設(shè)計（論文 ）說明書 25 0 . 8 8 , 0 . 9 9pm v a vkk 故： 8 . 2 / m i n * 0 . 8 8 * 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 01 0 0 0 1 0 0 0 * 7 . 1 4 / m i n 9 1 / m i* 2 5vn r rd n （ 7-12） 根據(jù) z535 型機床說明書，取 n=100r/min，實際鉸孔速度 0 * 2 5 * 1 0 0 / m i n 7 . 8 5 / m1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m in （ 7-13） 3)計算工時： 28 0 2 0 . 5 1 m i n1 . 6 1 0 0mLt nf （ 7-14） 同理，精鉸同上 所以，1 2 3 4 2 . 5 2 m i nm m m m mT t t t t 工序四： 以 25孔為精基準，粗銑 60孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：粗銑 60上下端面。 取zf=0.08mm/z （參考切削手冊表 3-3） 設(shè)計（論文 ）說明書 26 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 v=0.45m/s，即 27m/min 機床： X63 臥式銑床。 刀具： 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ,銑削寬度 ae=60,深度 ap=4,齒數(shù) z=20,故據(jù)切削用量簡明手冊取wd=225mm。 則： 1 0 0 0 1 0 0 0 * 2 7 3 8 ( / m i n )* 2 2 5s wvnrd （ 7-15） 根據(jù)（工藝手冊表 4.2-39）取wn=37.5（ r/min） 所以，實際切削速度為： 2 6 . 5 ( / m i n )1000wwdnvm 所以，工作臺每分鐘進給量mf應(yīng)該為： m z wf f zn=0.08*20*37.5=60m/min 4 ） 計 算 切 削 工 時12mml l lt f =0.56 （ min ） （ 7-16） 工序五 以 25孔為 精基準，精銑 60孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：精銑 60上下端面。 取zf=0.14mm/z （參考切削手冊表 3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 v=0.45m/s，即 27m/min 設(shè)計（論文 ）說明書 27 機床： X63 臥式銑床。 刀具： 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ,銑削寬度 ae=60,深度 ap2.4mm/r 由于所選擇的進給量 f 遠遠小于 f 和 f ，故可以使用。 （ 2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進行鉆、擴、鉸孔的 v、 F、 T、 mp 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-10 進行計算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15中用插入法計算得： V=12m/min,F=27860N,T=686.70N.m, mp =5.21kw 由于實際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對結(jié)果進行修正。由表 3.4-9可知，切削速度的修正系數(shù)mvk=0.88，lvk=0.75，故： v =12m/min*0.88*0.75=7.92m/min 01000vn d =45.85r/min 查 z535 型機床說明書， 取 n=60r/min，實際切削速度為： 設(shè)計（論文 ）說明書 29 0dn 1 0 . 3 6 m / m i n1000v 實 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)mf mmkk=1.06，故： F=27860N*1.06=29531.6N T=686.7N.m*1.06=727.9N.m 3)校驗機床功率 切削功率mp為 * ( / )m m m mp p v v k 實 =7.22kw 機床有效功率為： *EEpp效率 =12kg*0.81=9.72kg 由于 Empp故選擇的切削用量可以使用，即 0 5 5 , 0 . 7 / , 6 0 / m i n , 1 0 . 3 6d m m f m m r n r v m /min 相應(yīng)的： F=29531.6N,T=727.9N.m， mp =7.22kw 4）計算工時： 11 2 2 0 . 3 3 m i n0 . 7 6 0mLt nf （ 7-19） 2擴孔 （ 1）選用 56mm 標準高速鋼擴孔鉆 （ 2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 f=（ 1.31.5） *0.7mm/r=0.911.05mm/r。根據(jù) z535型機床說明書，取 f=0.95mm/r 設(shè)計（論文 ）說明書 30 2)確定切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-34，取 v=20.3m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： 0 . 8 8 , 1 . 0 2pm v a vkk 故 2 0 . 3 / m i n * 0 . 8 8 * 1 . 0 2 1 8 . 2 2 / m i nv m m 所以： 1 0 0 0 * 1 8 . 2 2 / m i n* 5 6nr=103.6r/min 根據(jù) z535 型機床說明書，取 n=120r/min。實際擴孔速度： 0 * 5 6 * 1 2 0 / m i n 2 1 . 1 /1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m min 3)計算工時 : 21 2 2 0 . 1 2 2 m i n0 . 9 5 1 2 0mLt nf （ 7-20） 3鉸、精鉸孔 （ 1）選用 60 mm標準高速鋼鉸刀。 （ 2）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 f，根據(jù)表 3.4-6 查出， f=1.251.8/mm，按該表 注 4，進給量取較小值。按 z535 型機床說明書，取f=1.6mm/r。 2）切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-40，去 v=8.5m/min 切削速度的修正系數(shù)由表 3.4-9查出 設(shè)計（論文 ）說明書 31 0 . 8 8 , 0 . 9 9pm v a vkk 故： 8 . 5 / m i n * 0 . 8 8 * 0 . 9 9 7 . 4 / m i nv m m 01 0 0 0 1 0 0 0 * 7 . 4 / m i n 4 2 / m i* 5 6vn r rd n 根據(jù) z535 型機床說明書，取 n=60r/min，實際鉸孔速度 0 * 5 6 * 6 0 / m i n 1 0 . 5 5 / m1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m in （ 7-21） 3)計算工時： 21 2 2 0 . 1 4 6 m i n1 . 6 6 0mLt nf （ 7-22） 同理，精鉸同上 所以，1 2 3 4 0 . 7 4 4 m i nm m m m mT t t t t 工序七 銑螺紋孔頂面 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機床： X52K。 查參考文獻 工藝師手冊 表 30 34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15YT ，設(shè)計（論文 ）說明書 32 100D mm ，齒數(shù) 8Z ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2mm 所以銑削深度pa： 2pa mm 每齒進給量fa：根據(jù)參考文獻 工藝手冊 表 2.4 75，取0 .1 2 /fa m m Z 銑削速度 V ：參照參考文獻 工藝師手冊 表 30 34，取 1.33 /V m s 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd 式（ 4.1） 式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 代入式（ 4.1）得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd ， 按照參考文獻 工藝手冊 表 3.1 74 300 / m innr 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 進給量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作臺每分進給量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)參考文獻 工藝手冊 表 2 81, 40a mm 切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 32l mm ， 設(shè)計（論文 ）說明書 33 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 式（ 7-23） 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 3 2 ) ( 1 3 ) 7 mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt：121 3 2 7 2 0 . 1 4 m i n288jml l lt f 工序八： 以 25孔為精基準，鉆 20孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇 z535 型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=20mm， 鉆頭采用雙頭刃磨法， 2.選擇切削用量 （ 1 ） 決 定 進 給 量 f 根 據(jù) 表 3.4-1 可以查出f=0.43 0.53mm/r 由于孔深和孔徑之比 01000dnn l / 0d =1.8，所以lfk=1.0， 故 f =（ 0.43 0.53） *1=0.0.43 0.53mm/r 查 z535型立式鉆床說明書，取 f =0.43mm/r 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量 f =1.6mm/r。機床進給機構(gòu)允許的軸向力maxF=5880N（由機床說明書查出），根據(jù)表 3.4-4，設(shè)計（論文 ）說明書 34 允許的進給量 f 1.0mm/r 由于所選擇的進給量 f 遠遠小于 f 和 f ，故可以使用。 （ 2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進行鉆、擴、鉸孔的 v、 F、 T、 mp 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-10 進行計算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15中用插入法計算得： V=17.6m/min,F=4340N,T=42.53N.m, mp =1.184kw 由于實際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對結(jié)果進行修正。由表 3.4-9可知，切削速度的修正系數(shù)mvk=0.88，lvk=0.75，故： v =17.6m/min*0.88*0.75=11.62m/min 01000vn d =185r/min 查 z535 型機床說明書，取 n=180r/min，實際切削速度為： 0dn 1 1 . 3 m / m i n1000v 實 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)mf mmkk=1.06，故： F=4340N*1.06=4600N T=42.53N.m*1.06=45.1N.m 3)校驗機床功率 切削功率mp為 * ( / )m m m mp p v v k 實 =0.8kw 設(shè)計（論文 ）說明書 35 （ 7-24） 機床有效功率為： *EEpp效率 =4.5kg*0.81=3.65kg 由于 Empp故選擇的切削用量可以使用，即 0 2 0 , 0 . 4 3 / , 1 8 0 / m i n , 1 1 . 3d m m f m m r n r v m /min 相應(yīng)的： F=4600N,T=45.1N.m， mp =0.8kw 4）計算工時： 13 6 2 0 . 4 9 m i n0 . 4 3 1 8 0mLt nf （ 7-25） 工序九 以 25孔為精基準，車床攻 M22 1.5 螺紋。 1）切削速度的計算：見切削用量手冊表 21，刀具壽命T=60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時pa=1.05，走到次數(shù) i=3， 半精車螺紋時 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 2 1 . 5 7 ( / m i n )6 0 * 0 . 2 * 1cvmpa =0.2，走刀次數(shù) i=3 精車螺紋時 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 2 1 . 5 7 ( / m i n )6 0 * 0 . 1 * 1cvmpa =0.1，走刀次數(shù) i=2 其中， 1 1 . 8 , 0 . 1 1 , 0 . 7 , 0 . 3v v vc m x y ，螺距1t=1 設(shè)計（論文 ）說明書 36 1 . 7 50 . 6 3 7( ) 1 . 1 1 , 0 . 7 50 . 6mkkk 所以，粗車螺紋時： 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 2 1 . 5 7 ( / m i n )6 0 * 1 . 0 5 * 1cvm 半精車螺紋時 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 6 . 6 5 ( / m i n )6 0 * 0 . 2 * 1c 精車螺紋時： 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 3 6 . 8 ( / m i n )6 0 * 0 . 1 * 1cvm 2）確定主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋時 1 1000 1 0 0 0 * 2 1 . 5 7 1 1 4 . 4 ( / m i n )* 6 0cvnrD 按照機床說明書，取 n=96r/min 實際切削速度 cv=18m/min 半精車螺紋時： 2 1000 1 0 0 0 * 6 . 6 5 3 5 . 3 ( / m i n )* 6 0cvnrD 實際切削速度 cv=34m/min 精車螺紋時 3 1000 1 0 0 0 * 3 6 . 8 1 9 5 ( / m i n )* 6 0cvnrD 實際切削速度 cv=34m/min 設(shè)計（論文 ）說明書 37 3）切削工時 取切入長度為 1 3l mm 粗車螺紋時 11 1 5 3 * 3 0 . 7 5 ( m i n )9 6 * 1lltinf 半精車螺紋時 12 1 5 3 * 2 0 . 8 3 ( m i n )4 3 * 1lltinf 精車螺紋時 13 1 5 3 * 4 0 . 1 8 ( m i n )1 9 5 * 1lltinf 所以車螺紋的總工時為1 2 3 1 . 7 6 ( m i n )t t t t 工序十 以 25孔為精基準，銑槽端面 1. 選擇機床刀具 選擇立式銑床 X53K硬質(zhì)合金鋼 Yab端銑刀 60pa 2. 切削用量 查 2 表 5 f=0.140.24mm/r T=180min 取 f=0.15mm/r v=1.84m/min n=7.32r/min min/44.6 mVf 3. 計算工時 設(shè)計（論文 ）說明書 38 s19.444.6 2431 nfLt m 半精銑 0 4 s.444.6 2422 nfLt m 23s.8ttT m2m1m 工序十一 精銑槽 16H11 本道工序精銑槽之前已進行了粗銑和半精銑工步，此工序精銑槽須滿足各技術(shù)要求包括：槽寬 16H11，槽深 8H12，槽兩側(cè)面粗糙度為 3.2，槽底面粗糙度為 6.3。 1、選擇機床及刀具 機床 x61W型萬能銑床 刀具 錯齒三面刃銑刀銑槽 do=16mm查 1表 8 國家標準 GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數(shù) z=24 2、計算切削用量 由 工藝手冊 表 9.4 1和（切削用量手冊）查得 走刀量 f=0.67 mm/r 銑刀磨鈍標準和耐用度 由 工藝手冊 表 9.4 6查得 磨鈍標準為 0.20.3 表 9.4 7查得 耐用度為 T=150min （ 1）切削速度 設(shè)計（論文 ）說明書 39 由 工藝手冊 式 3.2 vPuwYfXpmqV kzaaaTdCVVVVv0v （ 7-26） 查表 9.4 8 得其中： 修正系數(shù) 0.1vk 40VC 2.0vq 1.0vX 4.0vY 5.0vu 1.0vp m=0.5 mmzfa f 028.02467.0 6wa 8pa 代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s （ 2）確定機床主軸速度 m in/5.390/5.61 0 00 rsrdw vn s 由 工藝手冊 按機床選取主軸轉(zhuǎn)速為 6.33 r/s 所以 實際切削速度為 m i n/2.196/27.31 0 0 0 msmdnv ww （ 3）計算切削工時 sznaylvLTffm77.32 設(shè)計（論文 ）說明書 40 （ 7-27） 工序十二 兩件銑斷 加工機動時間jt： 0.28 m injt 輔助時間ft：參照參考文獻 工藝手冊 表 2.5 45，取工步輔助時間為 min41.0 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 min1 。則 m in41.1141.0 ft k ：根據(jù)參考文獻 工藝手冊 表 2.5 48， 13k 單間時間定額dt，有： ( ) (1 % ) ( 0 . 2 8 1 . 4 1 ) (1 1 3 % ) 1 . 9 m i n 2 2 . 8 m i nd j ft t t k （ 7-28） 因此，達到生產(chǎn)要求。 設(shè)計（論文 ）說明書 41 三 、 夾具設(shè)計 設(shè)計工序 銑 32x32 面的夾具。 3.1 問題的提出 本夾具要用于銑 32x32 端面， 32x32 端面沒有其他要求，只有粗糙度為 6.3，我們粗加工即可滿足要求，因此，在本道工序加工時，我們應(yīng)主要考慮如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 3.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定 的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。 25的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 25 孔和其端面作為定位精基準，來設(shè)計本設(shè)計（論文 ）說明書 42 道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的 25 孔的端 面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定采用心軸定位，用開口壓板作為夾緊機構(gòu)。 3.2 切削力和夾緊力計算 （ 1）刀具： 高速鋼端銑刀 50mm z=24 機床： x61W 型萬能銑床 由 3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0 （ 8-1） 查表 9.4 8 得其中： 修正系數(shù) 0.1vk 30FC 83.0Fq 0.1FX 65.0Fy 83.0Fu 8Pa z=24 0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K=4321 KKKK 設(shè)計（論文 ）說明書 43 其中： 1K 為基本安全系數(shù) 1.5 2K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 3K為刀具鈍