CA6140車床撥叉[831006] 加工工藝及中間銑斷夾具設(shè)計(jì)說明書資料

機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 1 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 ： 設(shè)計(jì)“ CA6140 車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備 設(shè) 計(jì) 者：冉江林 院 系：機(jī)電工程學(xué)院 學(xué) 號(hào)： AP0708226 指導(dǎo)教師：耿愛農(nóng) 設(shè)計(jì)日期： 2010 年 7 月 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 2 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 課程設(shè)計(jì)說明書正文 4 一序言 4 二夾具的概述 4 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾 具提出的新要求 2.2機(jī)床夾具及其功用 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 2.4機(jī)床夾具組成和分類 2.5機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 2.6機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求 三零件的分析 7 3.1零件的工藝分析 四工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8 4.1確定毛坯的制造形式 4.2基面的選擇 4.3制定工藝路線 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4.5確定切削用量及基本工時(shí) 五夾具設(shè)計(jì) 18 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 5.2夾 具參數(shù)分析 5.3切削力及夾緊力計(jì)算 課程小結(jié) 20 參考文獻(xiàn) 21 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 3 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 4 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 5 一、序 言 課程 設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行課程 設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們 的 大學(xué)生活中占有重要的地位。 另外在做完這次 課程 設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉 ： （ 1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，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，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 （ 2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （ 3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次 畢業(yè)設(shè)計(jì) 對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己 發(fā)現(xiàn)問題、 分 析問題 和解決問題 的能力，為今后參加祖國(guó)的 “四化 ” 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 6 建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于 個(gè)人 能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教 ，本人將表示真誠(chéng)的感謝！ 二、機(jī)床夾具概述 2.1 現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求： （ 1）、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； （ 2）、能裝夾一組相似性特征的工件； （ 3）、適用于精密加工的高精度的機(jī)床； （ 4）、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)； （ 5）、采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2.2 機(jī) 床夾具及其功用 2.2.1 機(jī)床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測(cè)等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件。 2.2.2 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1.機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。 （ 1）、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。 （ 2） .夾緊 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 7 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫離，因此夾緊為工件提高了安全和可靠的加工條件。 2機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)向 。 1）、對(duì)刀 調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 2）、導(dǎo)向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削，導(dǎo)向元件制成模板形成故鉆床夾具長(zhǎng)稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導(dǎo)向的功能的。 2.3 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有一些六個(gè)方面，然而在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求，生產(chǎn)成本個(gè)工人操作方面的要求 以達(dá)到預(yù)期的效果。 2.4 機(jī)床夾具組成和分類 （ 1）、系統(tǒng)元件 （ 2）、夾緊元件 （ 3）、夾具體 （ 4）、連接元件 （ 5）、對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 （ 6）、其他元件或裝置 機(jī)床夾具的基本組成部分： 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 1.定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 8 元件的結(jié)構(gòu)也就 確定了。 2.夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。 3.夾具體 通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。 2.5 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 2.5.1 用加劇裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下： 1）、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2）、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找 正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3）、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4）、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希瑳]個(gè)工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 5）、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)延長(zhǎng)工人的操作壽命，提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 2.5.2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面： （ 1）、要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作； （ 2）、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍； （ 3）、夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常 要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 9 次成功。 （ 4）、夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 （ 5）、夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。 2.6 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)滿足下列四項(xiàng)基本要求 （ 1）、保證工件的加工精度 即在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿足以下三項(xiàng)要求，工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的位置，刀具的正確位置。 （ 2）、保證工人的造作安全； （ 3）、達(dá)到加工的造作生產(chǎn)率要求 （ 4）、滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng) 三、零件的分析 3.1 零件的工藝分析 該零件兩個(gè)面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求。 25 的孔的粗糙度值要求 1.6，需要精加工。 因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆削。保證其加工精度。下面的叉口有 3.2 的粗糙度的要求 ， 所以采用先粗銑再精銑來滿足精度的要求，同時(shí)保證 25 的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工 40 16 的槽，其粗糙度值為 6.3，所以一次銑銷即可。但同時(shí)要滿足該槽與 25 的孔的垂直度。 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編） 零件材料為 HT200，采用鑄造。根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） ，得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬模機(jī)械砂型鑄造和壓鑄，由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。 4.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 10 工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中 會(huì)問題百出，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。 因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇 40mm 圓一個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)鉤形壓板和一個(gè) V 形塊限制自由度，達(dá)到完全定位。 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇。 主要因該考慮基準(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)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。 4.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證 。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。以 40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用 Z5120A立式鉆床加專用夾具。 工序：銑 55 的叉口及上、下端面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用 X5020A 立式銑床和專用夾具。 工序：粗、精銑 4.0055的叉口的內(nèi)圓面。利用 25 的孔定 位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用 X5020A 立式銑床和專用夾具。 工序：粗銑 35 3 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X5020A立式銑床加專用夾具。 工序：精銑 35 3 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X5020A立式銑床加專用夾具。 工序：粗銑 40 16 的槽，以 25 的孔定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序：切斷 55 的叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序 檢驗(yàn)。 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 11 工藝路線方案二： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。以 40 外 圓和其端面為基準(zhǔn)，選用 Z5120A立式鉆床加專用夾具。 工序：銑 55 的叉口及上、下端面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用 X5020A 立式銑床和專用夾具。 工序：粗、精銑 4.0055的叉口的內(nèi)圓面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用 X5020A 立式銑床和專用夾具。 工序：切斷 55 叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序：粗銑 35 3 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X5020A立式銑床加專用夾具。 工序：精銑 35 3 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X5020A立式銑床加專用夾具。 工序：粗銑 40 16 的槽，以 25 的孔定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序 檢驗(yàn)。 以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)械加工工藝卡片”。 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在 25 的孔及其 16 的槽和 55 的 端面加工要求上 ,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆 25 mm 的孔。由此可以看出：先鉆 25 的孔 ，再由它定位加工 55 的內(nèi)圓面及 端面，保證 25 的孔與 55 的叉口的端面相垂直 。因此，加工以鉆 25 的孔 為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)的裝夾方便，因此將切斷放在最后比較合適。為了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。 具體方案如下： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。以 40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用 Z5120A立式鉆床加專用夾具。 工序：銑 55 的叉口及上、下端面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用 X5020A 立式銑床和專用夾具。 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 12 工序 ：粗、精銑 4.0055的叉口的內(nèi)圓面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用 X5020A 立式銑床和專用夾具。 工序：粗銑 35 3 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X5020A立式銑床加專用夾具。 工序：精銑 35 3 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X5020A立式銑床加專用夾具。 工序：粗銑 40 16 的槽，以 25 的孔定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序：切斷 55 的叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X5020A 立式銑 床加專用夾具。 工序 檢驗(yàn)。 4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為 HT200，硬度 170220HBS，毛坯重量約 1.12kg。 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、毛坯余量及尺寸的確定 毛坯余量及尺寸的確定主要是為了設(shè)計(jì)毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造作準(zhǔn)備，該工序在這里不做詳細(xì)說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應(yīng) 公差的確定，以便毛坯制造者參考。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編），結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實(shí)際，要合理地處理好毛坯余量同機(jī)械加工工序余量之間的不足。 （ 1）粗銑 55 的叉口的上、下端面的加工余量及公差。 該端面的表面粗糙度為 3.2，所以先粗銑再精銑。 查機(jī)械加工余量手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱余量手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表 4-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT 分為 79級(jí)，選用 8級(jí)。 MA 為 F。再查表 4-2 查得加工余量為 2.0 mm。由工藝手冊(cè)表 2.2-1至表 2.2-4和機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具（機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中表 1-15 及工廠實(shí)際可得： Z=2.0mm，公差值為 T=1.6mm。 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 13 (2)加工 35 3 的上表面的加工余量及公差。 同上方法得： 2Z=4.0，公差值為 1.3 mm。 （ 3）銑 40 16 的槽的上表面的加工余量及公差。 同上方法得： 2Z=4.0，公差值為 1.6 mm。 2、各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定 （ 1） 鉆 25 的孔加工余量及公差。 毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7IT9 之 間，參照 工藝手冊(cè)表 2.3-9表 2.3-12確定工序尺寸及余量為： 查 工藝手冊(cè) 表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。 公差值 T=0.12 mm， 鉆孔 23mm 擴(kuò)孔 24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孔 25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 25 mm的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖。 由圖可 知： 鑄件毛坯 鉆孔 擴(kuò)孔 粗鉸 精鉸 工 序 加 工 尺 寸 及 公 差 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 14 毛坯的實(shí)際尺寸 為： 42（ mm） 鉆孔時(shí)的最大尺寸： 23（ mm） 鉆孔時(shí)的最小尺寸： 22.5（ mm） 擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（ mm） 擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（ mm） 粗鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（ mm） 粗鉸孔時(shí)的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（ mm） 精鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.94+0.06=25（ mm） 精鉸孔時(shí)的最小尺寸： 25-0.05=24.95（ mm） (2)銑 55 的叉口及上、下端面 因?yàn)椴婵?的粗糙度為 3.2，所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表 2.3-9表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 加工前尺寸 最大 23 24.8 24.94 最小 22.5 24.45 24.79 加工后尺寸 最大 23 24.8 24.94 25 最小 22.5 24.45 24.79 24.95 加工余量 23 24.8 24.94 25 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 15 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。公差值 T=1.4 mm 粗銑 55 的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑 55 的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 （ 3）粗銑 35 3的上端面 因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?6.3，所以粗銑一次即可。參照工藝手冊(cè)表 2.3-9表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。公差值 T=1.3mm 粗銑 35 3 的上端面 2z=2.0 （ 4）粗銑 40 16 的上表面 此面的粗糙度要求為 3.2，所以分粗精加工即可。參照工藝手冊(cè)表 2.3-9表 2.3-12確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。公差值 T=1.6mm，其偏差 0.7 粗銑 40 16 的上表面 2Z=2.0 （ 5）銑 40 16 的槽 此面的粗糙度要求為 3.2，所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表 2.3-9表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。公差值 T= 1.6mm 。 粗銑 40 16 的槽 2Z=2.0 精銑 40 16 的槽 2Z=2.0 （ 6）切斷 55 叉口 4.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。 1.加工條件 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 16 工件材料：灰鑄鐵 HT200 加工要求：鉆 25 的孔，其表面粗糙度值為 Rz=1.6 m；先鉆 23 的孔在擴(kuò) 24.8 的孔，再粗鉸 24.94 孔，再精鉸 25孔。 機(jī)床： Z5125A 立式鉆床。 刀具： 23 麻花鉆， 24.8 的擴(kuò)刀，鉸刀。 2.計(jì)算切削用量 （ 1）鉆 23 的孔。 進(jìn)給量 查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) P47 表 2-23 鉆孔進(jìn)給量 f 為 0.390.47 mm/r，由于零件在加工 23mm 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則f=(0.390.47) 0.75=0.290.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用 23的麻花鉆。 所以進(jìn)給量 f= 0.25mm/z 鉆削速度 切削速度：根據(jù)手冊(cè)表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 V=18m/min。 m in)/(24.24923 1810001000 rdw vns 根據(jù)手冊(cè) nw=300r/min,故切削速度為 m in)/(67.211000 300231000 mdw nwV 切削工時(shí) l=23mm， l1=13.2mm. 查 工藝手冊(cè) P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： ( m i n )55.125.03 0 0 2.132380211 n w f llltm 擴(kuò)孔的進(jìn)給量 查切削用量手冊(cè)表 2.10 規(guī)定 ,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 24.8 的孔時(shí)的進(jìn)給量 ,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取 F=0.3 mm/z 切削速度 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 17 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度 ,根據(jù)工藝手 冊(cè)表 28-2確定為 V=0.4V 鉆 其中 V 鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的切削速度 .故 V=0.4 21.67=8.668m/min m in)/(3.1118.24 668.810001000 rdw vns 按機(jī)床選取 nw=195r/min. 切削工時(shí) 切削工時(shí)時(shí)切入 L1=1.8mm,切出 L2=1.5mm ( m i n )4.13.01 9 5 5.18.180211 n w f llltm 粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹 ,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí) 的 1/21/3,故 F=1/3f 鉆 =1/3 0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆 =1/3 21.67=7.22m/min m in)/(2.9294.24 22.710001000 rdw vns 切削速度 按機(jī)床選取 nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度 m i n )/(27.151000 19594.241000 md w n wV 切削工時(shí) 切削工時(shí) ,切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm. ( m i n )18.41.0195 5.114.080211 n w f llltm 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹 ,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/21/3,故 F=1/3f 鉆 =1/3 0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆 =1/3 21.67=7.22m/min m in)/(975.9125 22.710001000 rdw vns 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 18 切削速度 按機(jī)床選取 nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度 m in )/(3.151000 195251000 md w n wV 切削工時(shí) 切削工時(shí) ,切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm. ( m i n )1.41.01 9 5 006.080211 n w f llltm 工序：銑 55 的叉口的上、下端面。 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量fa=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（吳拓、方瓊珊主編）。 故進(jìn)給量 f=0.6mm 銑削速度： vv v v vqvovx y u pmp f wcdvkT a a a z（ m/min） （ 表 9.4-8） 由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 918m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min 切削工時(shí) 引入 l=2mm，引出 l1=2mm， l3=75mm。 查 工藝手冊(cè) P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： ( m i n )7.86.015 7522311 1 n wftm lll 工序銑 55 的叉口 進(jìn)給量 由工藝手冊(cè)表 3.1-29 查得采用硬質(zhì)合金立銑刀 ,齒數(shù)為 5 個(gè)， 由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表 5-5 得 硬質(zhì)合金立銑刀每齒進(jìn)給量 f 為 0.150.30，由手冊(cè)得 f 取 0.15mm/z 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 19 故進(jìn)給量 f=0.75 mm/z. 銑削速度： 由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表 5-6 得 硬質(zhì)合金立銑刀 切削速度為4590mm/min, 由手冊(cè)得 V 取 70mm/min. 切削工時(shí) 引入 l=2mm，引出 l1=2mm， l3=75mm。 查 工藝手 冊(cè) P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： ( m in )5.715.070 7522311 n wftm lll 工序：銑 35 3 的上端面。 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量fa=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，吳拓、方瓊珊主編）。 故進(jìn)給量 f=0.6mm 銑削速度： vv v v vqvovx y u pmp f wcdvkT a a a z（ m/min） （ 表 9.4-8） 由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 918m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min 切削工時(shí) 切入 l=3mm,行程 l1=35。 查 工藝手冊(cè) P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： ( m in )2.46.015 35311 n w ftm ll 工序：銑 40 16 槽的表面。 進(jìn)給量 該槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為 2mm 故可一次銑出，銑刀規(guī)格為 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 20 32，齒數(shù)為 8。由 工藝手冊(cè)表 2.4-73，取每齒進(jìn)給量為 0.15mm/z,ap=2mm 故總的進(jìn)給量為 f=0.15 8=1.2 mm/z。 切削速度 由 工藝手冊(cè)表 3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為 190r/min。則相應(yīng)的切削速度為： m in)/(1.191000 190321000 mDnv 切削工時(shí) 切入 l=2mm 切出 l1=2mm,行程量 l3=40mm。 查工藝手冊(cè) P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式 ： ( m i n )92.12.11.19 4022321 n wftm lll 工序銑 40 16 的槽。 進(jìn)給量 12.0016 的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為 16，齒數(shù)為 10。由機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 21-5，取每齒進(jìn)給量為 0.15mm/z,ap=2mm，故總的進(jìn)給量為 f=0.15 10=1.5 mm/z。 切削速度 由工藝手冊(cè)表 3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為 190r/min。則相應(yīng)的切削速度為： m in)/(55.91 0 00 190161 0 00 mDnv 切削工時(shí) 切入 l=2mm，切出 l1=2mm 行程量 l2=40mm。 查 工藝手冊(cè) P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： ( m in )0.35.155.9 4022211 n w ftm lll 工序：切斷 55 叉口。 工序：檢驗(yàn)。 五、夾具設(shè)計(jì) 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 21 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位 和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 （ 1） 夾具的定位。 因?yàn)榱慵阢姅嗟倪^程中會(huì)受到很大的外作用力，所以應(yīng)該把該零件用銷固定在水平的支承板上，使它在垂直面上無法運(yùn)動(dòng)，除此之外還應(yīng)在零件的兩端用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板固定住零件，限制它在水平面上的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)零件 的尺寸，我選用了直徑為 25mm 的菱形銷進(jìn)行固定。 （ 2） 夾具的相關(guān)參數(shù)。 A進(jìn)給量 采用切斷刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量fa=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（吳拓、方瓊珊主編）。 故進(jìn)給量 f=0.6mm B. 刀具的選擇。 選擇刀具查設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3.1-4.1 選擇 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 C. 銑削速度： vv v v vqvovx y