車床撥叉機(jī)械加工工藝及裝備設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書班 級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)（論文）題目車床撥叉機(jī)械加工工藝及裝備設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容1、車床撥叉的數(shù)控加工工藝分析。2、定位基準(zhǔn)的確定與選擇。3、夾具的設(shè)計(jì)。主要技術(shù)指標(biāo)或研究目標(biāo)1. 零件上端面及孔50H13的上下端面與孔22H7的垂直度公差等級(jí)為9-10級(jí)。2. M8 的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。3. 花鍵方向保持與圖樣一致。兩件鑄在一起表面應(yīng)無夾渣、氣孔?；疽蟾鶕?jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝能夠保證。主要參考資料及文獻(xiàn)【1】趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2版),機(jī)械工業(yè)出版社,2006年.【

2、2】 曾志新,呂明主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),:武漢理工大學(xué)出版社,2001年.【3】李益明主編,機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1993年. 【4】肖詩(shī)綱主編,切削用量手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1993年.【5】金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編,機(jī)械工業(yè)出版社，1987年.摘要本設(shè)計(jì)分析研究了CA6140車床變速箱中撥叉零件的夾具設(shè)計(jì)。由于撥叉零件的工序較多且較為復(fù)雜，所以為了保持加工和精密度和提高生產(chǎn)效率，考慮采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，以下內(nèi)容進(jìn)行了撥叉零件工藝性分析、加工順序和工藝方案的確定，并通過對(duì)撥叉零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和鉆孔工序的加具設(shè)計(jì)，為撥叉零件在數(shù)控機(jī)

3、床上加工提供了理論依據(jù)和有力的保障硬件保障。 關(guān)鍵詞: 數(shù)控加工工藝、定位、夾緊、專用夾具 Abstract The design of the gearbox on the lathe is in CA6140 part fork and drill a point of order processing 20, 50 hole of this fixture design process.Forts as a result of the more complex the structure,processes more fore in order to ensure the accurac

4、y of processing to inorease productivity and reduce labor intensity,consider the use of CNC machine tools for processing and preparation of the CNC machine tools to meet the processing. requirements on their design of a special fixture . the fixture using automatic clamping device,clamping a reliabl

5、e easy to operate. Higher production efficiency,therefore,applicable to highvolume,the processing pipeline.Able to meet the design requirements. Keywords:CNC machining process,positioning,clamping,special fixture. 目錄1前言12數(shù)控加工工藝概述221數(shù)控加工工藝分析的一般步驟與方法.222機(jī)床的合理選用22.3數(shù)控加工零件工藝性分析223.1零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應(yīng)符合編程方便的原

6、則223.2零件各加工部件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)324加工方法的選擇與加工方案的確定3241加工方法的選擇324.2加工方案確定的原則42.5工序與工步的劃分及加工順序安排425.1工序的劃分425.2工步的劃分425.3加工順序安排52.6零件的安裝與夾具的選擇526.1定位安裝的基本原則526.2選擇夾具的基本原則63撥叉零件數(shù)控加工工藝分析631撥叉零件的作用632撥叉零件的工藝分析633確定撥叉生產(chǎn)類型634確定撥叉零件毛坯類型7341確定毛坯種類：7342確定鑄件加工余量及形狀7343繪制鑄件零件圖735撥叉零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)8351選擇定位基準(zhǔn)8352制定工藝路線:

7、836機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定:9361圓柱表面工序尺寸9362平面工序尺寸：10363確定切削用量及時(shí)間定額：104夾具設(shè)計(jì)2141夾具設(shè)計(jì)21411定位基準(zhǔn)選擇21412切削力及夾緊力計(jì)算2142定位誤差分析21421定位元件尺寸及公差的確定。21423計(jì)算定位銷軸與工作臺(tái)的平行度誤差2243夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明2244鉆床夾具的裝配圖225小結(jié)246.致謝257參考文獻(xiàn)261 前言隨著我國(guó)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展，數(shù)控車床的普及和從事數(shù)控加工人員的增多，數(shù)控加工越來越受人們的重視。撥叉零件廣泛應(yīng)用于我們的日常生活及生產(chǎn)當(dāng)中，撥叉零件制造的精密度能不能滿足技術(shù)要求，如何最大限度的降低加工

8、的基本勞動(dòng)時(shí)間和提高單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)率，都成為機(jī)械行業(yè)勢(shì)待解決的技術(shù)性問題。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展及數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的不斷廣泛化、深入化，我們意識(shí)到采用數(shù)控機(jī)床來加工撥叉零件，既能提高零件的精密度又能完成采用普通機(jī)床加工應(yīng)用受限的瓶頸，對(duì)提高加工效率以及降低勞動(dòng)強(qiáng)度都有不可估量的好處。 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已發(fā)生了十分顯著的變化。發(fā)達(dá)的國(guó)家正進(jìn)行由傳統(tǒng)的制造技術(shù)向現(xiàn)代制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變，并提出了全新的制造模式，數(shù)控加工技術(shù)將逐步引航現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益十分明顯。 對(duì)傳統(tǒng)零件的數(shù)控加工技術(shù)也得到越來越廣泛的應(yīng)用。面對(duì)新技

9、術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)，提高數(shù)控加工技術(shù)在傳統(tǒng)撥叉零件的應(yīng)用也受到越來越多的重視。如何使數(shù)控技術(shù)在加工這一類零件中表現(xiàn)其高質(zhì)量、高精度、高效率，都成為各國(guó)爭(zhēng)先要解決的問題，因此研究它對(duì)我國(guó)的制造行業(yè)很有借鑒作用。2數(shù)控加工工藝概述21數(shù)控加工工藝分析的一般步驟與方法 工作人員在進(jìn)行工藝分析時(shí)，要有機(jī)床說明書、編程手冊(cè)、切削用量表、標(biāo)準(zhǔn)工具、夾具手冊(cè)等資料、根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選擇合適機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等。22機(jī)床的合理選用 在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，一般有兩種情況。第一種情況：有零件圖樣和毛坯，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機(jī)床。

10、第二種情況：已經(jīng)有了數(shù)控機(jī)床，要選擇適合在該機(jī)床上加工的零件。無論哪種情況，考慮的主要因素有:毛坯的材料和類、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數(shù)量、熱處理要求等。概括起來有三點(diǎn)： （1）要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品；（2）有利于提高生產(chǎn)率；（3）盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。2.3數(shù)控加工零件工藝性分析數(shù)控加工零件工藝性分析涉及面很廣，在此僅從數(shù)控加工的可能性和方面性加以分析。23.1零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應(yīng)符合編程方便的原則（1）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適合數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以統(tǒng)一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。在保持設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢測(cè)基

11、準(zhǔn)及編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。由于零件設(shè)計(jì)人員一般在尺寸標(biāo)注中較多的考慮裝配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的標(biāo)注方法，這樣就會(huì)給工序安排與數(shù)控加工帶來許多不便。由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因此可將局部的分散標(biāo)注法改為一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸的標(biāo)注法。 （2）構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分。在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。如圓弧與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據(jù)圖上給出的尺寸，在計(jì)算相切條件時(shí)，變成了相交或相離狀態(tài)。由于構(gòu)成零件幾何元素條件的不充分，使編程時(shí)無法下手。遇到這種情況時(shí)，應(yīng)與零件設(shè)計(jì)

12、者協(xié)商解決。23.2零件各加工部件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)（1）零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效益提高。（2）內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過小。零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)接圓弧半徑的大小等有關(guān)。（3）零件銑削底平面時(shí)，槽底圓角半徑r不應(yīng)過大.（4）應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。在數(shù)控加工中，若沒有統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位，會(huì)因工件的重新安裝而導(dǎo)致加工后的兩個(gè)面上輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。因此要避免上述問題的產(chǎn)生，保證兩次裝夾加工后其相對(duì)位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。零件上最好有合適的孔作為基準(zhǔn)孔

13、，若沒有，要設(shè)置工藝孔作為基準(zhǔn)孔。若無法制出工藝孔時(shí)，最起碼也要用經(jīng)過精加工的表面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，以減小兩次裝夾產(chǎn)生的誤差。此外，還應(yīng)分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排封閉尺寸等。24加工方法的選擇與加工方案的確定24.1加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法有很多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的實(shí)際形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。例如，對(duì)IT7級(jí)精度的孔進(jìn)行鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可以達(dá)到精度要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜采用磨削。一般

14、小尺寸的箱體孔采用鉸孔，當(dāng)孔徑較大時(shí)選擇鏜孔。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。常用加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度及表面粗糙度可查閱有關(guān)工藝手冊(cè)。24.2？以下標(biāo)題同加工方案確定的原則零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定從毛坯到最終成形的加工方案。確定加工方案時(shí)，首先根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法。例如，對(duì)于孔徑不大的IT7級(jí)精度的孔，最終加工方法取精鉸時(shí)，則在精鉸孔前通常要經(jīng)過鉆孔、擴(kuò)孔和粗鉸孔等加工。2.5工序與工

15、步的劃分及加工順序安排25.1工序的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。首先應(yīng)根據(jù)零件圖樣，考慮被加工零件是否可以在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成整個(gè)幾個(gè)零件的加工工作，若不能則應(yīng)決定其中哪一部分在數(shù)控機(jī)床上加工，哪一部分在其它機(jī)床上加工，即對(duì)零件的加工工序進(jìn)行劃分。一般工序劃分有以下幾種方式：（1）以一次安裝、加工作為一道工序。（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。（3）以加工部位劃分工序。（4）以粗精加工劃分工序。25.2工步的劃分工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個(gè)工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了方面分析和

16、描述較復(fù)雜的工序，在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。下面以加工中心為例來說明工步劃分的原則：（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進(jìn)行。（2）對(duì)于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔。（3）按刀具劃分工步。總之，工序與工步的劃分要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。25.3加工順序安排 順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。順序安排一般應(yīng)按照以下原則進(jìn)行：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；（2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工；（3）以相同定位、夾緊方式加工或

17、用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)；2.6零件的安裝與夾具的選擇26.1定位安裝的基本原則（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；（2）盡力減少裝夾次數(shù)，盡量一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面；（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。26.2選擇夾具的基本原則與上面標(biāo)題一致 數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。3撥叉零件數(shù)控加工工藝分析31撥叉零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸

18、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。零件上方的20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的50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(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。32撥叉零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、小頭孔20以及與此孔相通的8的錐孔、M6螺紋孔。2、大頭半圓孔50。3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。由上面分

19、析可知，可以粗加工撥叉下端面，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，并且此撥叉零件沒有復(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。33確定撥叉生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第2頁(yè)表1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。34確定撥叉零件毛坯類型34.1確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零

20、件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。34.2確定鑄件加工余量及形狀查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5，選用加工余量為MA-H級(jí)，并查表2.2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表1-1所示：表1-1簡(jiǎn) 圖加工面代號(hào) 基本尺寸加工余量等級(jí) 加工余量 說 明 D1 20H 102孔降一級(jí)雙側(cè)加工 D2 50H 3.52孔降一級(jí)雙側(cè)加工 T230H5單側(cè)加工 T312H5單側(cè)加工 T412 H5單側(cè)加工文中表中字體可以小一號(hào)，去掉沒用的空行3

21、4.3繪制鑄件零件圖見附圖35撥叉零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)35.1選擇定位基準(zhǔn)1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。35.2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,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,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。查

22、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第20頁(yè)表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序01 粗銑20、50下端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序02 粗銑20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序03 粗銑50上端面，以T4為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序04 鉆、擴(kuò)20孔，以32外圓和T2為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序05 粗鏜50孔，以D1為定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序06 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序07 精銑20下端面，以T2為基準(zhǔn)，

23、采用X51立式銑床加專用夾具；工序08 精銑20上端面，以T1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序09 粗鉸、精鉸20孔，以T2和32外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序10 精銑50端面，以D1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序11 半精鏜50孔，以D1做定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序12 鉆、鉸8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序13 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；工序14 銑斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銑床加專用夾具；工序15 去毛刺；工序16 終檢。36機(jī)械加

24、工余量、工序尺寸及公差的確定:36.1圓柱表面工序尺寸前面根據(jù)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表1-2所示：表1-2 加工表面加工內(nèi)容加工余量精度尺寸工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大 50IT12（D2） 鑄件7.0 CT12 粗鏜4.0IT126.30.956.8半精鏜 3.0 IT103.22.93.3550IT12（D2） 鉆18IT1117.8918 擴(kuò)1.8IT10 6.31.7161.910 粗鉸0.14IT83.20.1070.224精鉸 0.06 IT7 1.60.0390.09336.2平面工序尺寸如表1-3所示表1-3工序號(hào)工序

25、內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件5.0CT1201粗銑20孔下端面4.036.0121.57.7502粗銑20孔上端面4.032.0121.57.7503粗銑50孔上端面4.014.0121.86.3807精銑20孔下端面1.031.080.751.28308精銑20孔上端面1.030.080.751.28310精銑50孔端面1.0212.080.9511.01636.3確定切削用量及時(shí)間定額：工序01 粗銑20、50下端面，以T2為粗基準(zhǔn)。1. 加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：

26、粗銑20孔下端面，加工余量4mm;機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表3.16，選擇刀具前角00后角08，副后角0=10，刃傾角：s=10,主偏角Kr=60,過渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1）確定切削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5

27、，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)： fz=0.090.18mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)切削手冊(cè)表3.16，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算

28、公式為：其中 ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：vc=m/min=118m/minf zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊(cè)表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí) tmL/ vf，L

29、=l+ y+，l=176mm.查切削手冊(cè)表3. 26，入切量及超切量為：y+=40mm，則：tmL/ Vf=(176+40)/390=0.81min。工序02 粗銑20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)。 切削用量和時(shí)間定額及其計(jì)算過程同工序01。工序03 粗銑50上端面，以T4為定位基準(zhǔn)刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，機(jī)床：X51立式銑床根據(jù)切削手冊(cè)查得，。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36查得，?。?，故實(shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：查說明書，取計(jì)算切削基本工時(shí)：因此，工序04 鉆、擴(kuò)20孔，以32外圓和T2為基準(zhǔn)，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT10。1. 選擇鉆頭 根據(jù)切削手

30、冊(cè)表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角o12，二重刃長(zhǎng)度b=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度， 2.選擇切削用量 （1）確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查切削手冊(cè)，由切削手冊(cè)表2.7,系數(shù)為0.5,則： 按鉆頭強(qiáng)度選擇:查切削手冊(cè)表2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為：；按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查切削手冊(cè)表2.9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給量為。以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：0.2150.265mm/r。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-16,最終選擇進(jìn)給量。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故

31、應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)切削手冊(cè)表2.19查出,鉆孔時(shí)軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830NFf，故所選進(jìn)給量可用。（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.6mm，壽命（3）切削速度查切削手冊(cè)表2.30，切削速度計(jì)算公式為： （m/min）其中，查得修正系數(shù)：，故實(shí)際的切削速度： （4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率查切削手冊(cè)表2.20，當(dāng)f0.26, do19mm時(shí)，Mt=31.78Nm，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78 Nm。查機(jī)床使用說明書：Mm

32、 =144.2 Nm。查切削手冊(cè)表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。查機(jī)床使用說明書，。由于，故切削用量可用，即：，3、計(jì)算工時(shí)4、擴(kuò)孔至19.8查切削手冊(cè)表2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為：，并由機(jī)床使用說明書最終選定進(jìn)給量為：。根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故：，根據(jù)機(jī)床使用說明書選?。??；竟r(shí)： 工序05 粗鏜50孔，以D1為定位基準(zhǔn)。機(jī)床：T60臥式鏜床單邊余量 可一次切除，則 。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)4.2-20查得，取 。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)4.2-21查得，取：。計(jì)算切削基本工時(shí)：工序06 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)。刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀機(jī)床：X51立式

33、銑床根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)查得：。根據(jù)切削手冊(cè)查得：因此：現(xiàn)采用X51立式銑床，取：，故實(shí)際切削速度為：當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：根據(jù)切削手冊(cè)表4.2-37查得,?。骸Ｓ?jì)算切削基本工時(shí)：因此：工序07 精銑20下端面，以T2為基準(zhǔn)。刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X51立式銑床；查切削手冊(cè)表3.5，進(jìn)給量為：，取為0.5mm/r參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，則：現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，取，故實(shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：，取為980mm/min本工序切削時(shí)間為：min工序08 精銑20上端面，以T1為基準(zhǔn)。切削用量同工序07精銑時(shí)基本工時(shí)：工序

34、09 粗鉸、精鉸20孔，以T2和32外圓為基準(zhǔn)。（1）粗鉸至刀具：專用鉸刀機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為0.81.2mm/z,進(jìn)給量取0.81mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為：。機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=38mm，(2) 精鉸至刀具：機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取0.48mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為：=140r/min，則其切削速度為：機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=38mm工序10 精銑50端面，以D1為基準(zhǔn)。機(jī)床：X51立式銑床刀具：硬質(zhì)合金立銑刀（鑲齒螺旋形刀片），由切削手冊(cè)表3.6查得：，,即27m/min，因此，?，F(xiàn)采用X51立

35、式銑床，取 ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：，查機(jī)床使用說明書，取 。銑削基本工時(shí)：工序11 半精鏜50孔，以D1做定位基準(zhǔn)。單邊余量,可一次切除，則 。由切削手冊(cè)表1.6查得，進(jìn)給量取為0.27mm/r。由切削手冊(cè)表1.1查得，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-20，取為630r/min。加工基本工時(shí)：工序12 鉆、鉸8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)。刀具：專用刀具機(jī)床：Z525立式鉆床確定進(jìn)給量：根據(jù)切削手冊(cè)表2.7查得，查Z525機(jī)床使用說明書，現(xiàn)取。查切削手冊(cè)表2.15，計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度為：計(jì)算切削基本工時(shí)：工序13 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)（1）鉆螺紋底

36、孔mm機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為0.180.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=17m/min，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：計(jì)算切削基本工時(shí)：（2）攻螺紋M6機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：絲錐M6，P=1mm切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說明書選?。海瑒t ；機(jī)動(dòng)時(shí)，計(jì)算切削基本工時(shí)：工序14 銑斷，以D1為基準(zhǔn)。選擇鋸片銑刀，d=160mm，l=4mm，中齒，Z=40采用X61臥式銑床查切削手冊(cè)，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則：根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為：此時(shí)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：查

37、切削手冊(cè)表4.2-40，剛好有。計(jì)算切削基本工時(shí)：4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。并設(shè)計(jì)工序13鉆M6螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。41夾具設(shè)計(jì)41.1定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，M6螺紋孔為斜孔，相對(duì)于撥叉中線有的要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇撥叉中線為定位基準(zhǔn)保證該角度。此外，還應(yīng)以20孔端面為基準(zhǔn)，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。41.2切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，。由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查切削手冊(cè)表