機械加工工藝規(guī)程編制和工序專用夾具設計

1、摘要 本次畢業(yè)設計的主要內容是機械加工工藝規(guī)程編制和工序專用夾具的設 計。設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床和刀具的 選用、公差配合與測量等多方面的知識。為了能夠完成銑床撥叉殼體機械加 工工藝及鉆床夾具的設計任務，綜合運用機械制造工藝學和其它課程的基本 理論和方法，正確的制訂銑床撥叉殼體的機械加工工藝規(guī)程。通過對立式升 降臺銑床撥叉殼體兩種加工工藝路線的比較分析，確定了設計方案。該方案 是以三個面作為基準，實現(xiàn)基準統(tǒng)一原則，在保證所要求的質量和勞動生產 率的前提下降低了生產成本。本夾具為鉆床使用的專用夾具，其特點是結構 緊湊、操作簡單及生產率高，滿足機床夾具總體方案設計的基

2、本要求，具有 良好的結構工藝性。 關鍵詞： 撥叉殼體；加工工藝；專用夾具Abstract The graduation design is the main content of the machining process planning preparation and special fixture design process. Design content involves the mechanical manufacturing technology and machine tool clamp design, metal cutting machine tools and tool

3、 selection, tolerance matching and measure the and so on various knowledge. In order to be able to complete the milling machine fork shell machining technology and drilling fixture design task, the integrated use of mechanical manufacturing technology and other basic curriculum of basic theory and m

4、ethod, the formulation of the milling machine right fork to shell the machining process planning. Through to the vertical lift milling machine fork shell two kinds of processing technology of the route to compare and analyze the, determined the positioning scheme. The scheme is based on three face a

5、s a benchmark, realize the benchmark principle, ensure the required quality and the labor productivity under the prerequisite of the lower production costs. This fixture for drilling machine use special jig, its characteristic is compact structure, simple operation and high productivity, meet machin

6、e tool fixtures overall design of the basic requirements and have good technology structure. Key words: Extract fork shell； Processing technology；Special fixture目錄 摘要 . I. Abstract . H. 第 1 章 緒論 . 1 1.1 殼體類零件綜述 . 1 1.2 殼體類零件國內外發(fā)展概況 . 1 1.2.1 殼體類零件國內發(fā)展概況 . 1 1.2.2 殼體類零件夾具國外發(fā)展概況 . 2 第 2 章 零件的工藝規(guī)程設計 .

7、4 2.1 銑床撥叉殼體的工藝分析 . 4 2.1.1 撥叉殼體的作用 . 4 2.1.2 撥叉殼體的工藝分析 . 4 2.2 材料及毛坯種類的選用 . 5 2.3 機械加工工藝路線制訂 . 6 2.3.1 選擇定位基準 . 6 2.3.2 制訂工藝路線 . 8 2.3.3 選擇加工設備與工藝裝備 . 13 2.3.4 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 . 13 2.3.5 確定切削用量及基本時間 . 16 第 3 章 機床專用夾具的設計 . 41 3.1 確定設計任務、明確加工要求 . 41 3.2 確定定位方案 . 41 3.3 夾緊機構的設計 . 41 3.4 計算切削力和夾緊力 . 4

8、1 3.5 定位誤差的計算 . 42 3.6 夾具體的設計 . 43 3.7 夾具與機床連接元件的選擇 . 44 3.8 夾具的使用說明 . 44 3.9 夾具的結構特點 . 44 結 論 . 45 致 謝 . 46 參考文獻 . 47CONTENTS Abstract . H. Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Shell parts review . 1 1.2 Shell parts box domestic and international development overview . 1 1.2.1 Shell parts unit housing pr

9、ocess for development overview . 1 1.2.2 Shell parts unit housing fixture Development Abroad . 2 Chapter 2 Part of the process planning . 4 2.1 Milling shell parts unit housing process analysis . 4 2.1.1 Shell parts unit housing role . 4 2.1.2 Shell parts unit housing process analysi.s . 4 2.2 Mater

10、ials and blank kinds of choose . 5 2.3 Turbo gear unit housing process analysis . 6 2.3.1 Select locating datum . 6 2.3.2 Develop a process route . 8 2.3 3 Select the processing equipment and process equipment . 13 2.3.4 Determine the roughcast allowances blank dimensions . 13 2.3.5 To determine the

11、 cutting parameters and the basic . 16 Chapter 3 Machine dedicated fixture design . 41 3.1 Determine the design task, and explicit processing requirements . 41 3.2 Positioning program . 41 3.3 Clamping design . 41 3.4 Of cutting force and clamping force calculation . 41 3.5 The positioning error cal

12、culation . 42 3.6 Folder specific design . 43 3.7 Fixture and machine connected component selectio.n . 44 3.8 Jig instructions . 44 3.9 Structural characteristics of the fixture . 44 Conclusion.45 Thanks . 46 References . 47第 1 章 緒論 1.1 殼體類零件綜述 殼體是一種起支撐、連接其他零件和承受負荷的零件。通過底面孔和上 端面的孔、螺紋孔、側面的螺紋孔來與管道或其他殼

13、體等零件連接在一起， 并使這些零件之間保持正確的位置關系。通過殼體的孔進行液體或氣體的傳 輸1。 殼體零件是機械中常見的一種零件，通常起支撐作用，它的應用范圍很 廣，例如支撐旋轉軸軸上的軸承、重要零部件的保護與集成等等。由于它們 功用的不同，殼體類零件的結構和尺寸有著很大的差異，但結構上仍有共同 點。零件的主要表面為精度要求較高的孔，零件主要由內腔、外孔等表面構 成。 1.2 殼體類零件國內外發(fā)展概況 1.2.1 殼體類零件國內發(fā)展概況 制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，直接體現(xiàn)了一個國家的生產力水平?，F(xiàn) 在，各工業(yè)化國家都把制造技術視為當代科技發(fā)展為活躍的領域和國際間科 技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系

14、列振興計劃、建立世界級制造技術中心，紛紛 把先進制造技術列為國家關鍵技術和優(yōu)先發(fā)展領域。工藝與裝備是制造業(yè)的 基礎，工藝是人、機等軟、硬要素集成的一項基礎工程，它貫穿于產品生產 的全過程 2 。工業(yè)發(fā)達國家極為重視工藝與裝備問題， 21 世紀裝備制造應是 中國與發(fā)達國家競爭的主要領域之一。自建國以來， 特別是改革開放 30 多年 來，我國機械制造業(yè)取得了較快發(fā)展，制造工藝取得了長足進步。但與西方 先進工業(yè)國家相比，還存在著明顯差距，我國的裝備制造業(yè)發(fā)展速度相對緩 慢，裝備制造業(yè)工藝水平與國際先進水平相比，在技術方面仍有一定差距， 主要表現(xiàn)為 “兩低”、“兩高 ”，即產品精度和生產效率低，工藝成

15、本和環(huán)境污 染高。因此，要充分認識機械制造工藝在振興我國裝備制造業(yè)中的基礎性作 用9。 機械加工工藝及夾具隨著科技的發(fā)展，并且與計算機技術、數(shù)控技術、 控制論及系統(tǒng)工程與制造技術的結合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學。而 物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工逐漸演 變?yōu)榧苫南到y(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識 水平要求較高。這需要我們全方位的認知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學 習中需要我們全方位的學習其各個相關領域的知識，不能只注重一點，為將 來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求 4。 在機械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國外表現(xiàn)出全球化、自動化、環(huán) ?；?、虛擬

16、化、網絡化等發(fā)展趨勢 10 。而我國的現(xiàn)代機械制造加工工藝主要 沿著“廣義制造 ”（或稱“大制造”）的方向發(fā)展，具體的發(fā)展方向可以歸納為 四個方面和多個大項目。這四個方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設計技術、現(xiàn)在成形和改性 技術、現(xiàn)代加工技術、制造系統(tǒng)和管理技術，大項目則包括分層制造技術、 微納米制造技術、高速加工技術等 13 。當前，我國工藝發(fā)展的重點是并行設 計、創(chuàng)新設計、改性技術與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真和優(yōu)化等 5 。 1.2.2 殼體類零件夾具國外發(fā)展概況 夾具是機械加工不可缺少的部件，機床夾具最早出現(xiàn)在 18世紀后期。 隨 著科學技術不斷進步， 夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 2

17、0世紀 80 年代以后，夾具在制造業(yè)中不僅應用于傳統(tǒng)的機械加工領域， 而且 擴大到了檢驗、焊接等多種生產過程。 夾具的發(fā)展歷程， 大約可以分為三個階段： 第一個階段， 主要表現(xiàn)在夾 具與人的結合上，這時夾具主要是作為人的單純的輔助工具，使得加工效率 提高；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它 主要用于工件的定位和夾緊；第三階段，表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作 為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備 19 。夾具結構和設計 的發(fā)展主要受生產模式、制造工藝、機床或設備發(fā)展的影響。隨著數(shù)控機床、 加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設備的廣泛應用，傳 統(tǒng)

18、的機械加工方法發(fā)生了重大變革，由一次裝夾多面加工代替了傳統(tǒng)的多次 裝夾和多次加工，由大批量生產轉變?yōu)槎嗥贩N小批量的生產。而數(shù)字化設備 加工功能的擴大化，已經將夾具引導刀具的功能完全替代了，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求 6 隨著機械產品精度的日益提高，為了提高勞動生產率，減少零件加工的 基本時間和輔助時間，自動化、高速化、和具有夾緊力裝置的夾具越來越多。 特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)等新加工技 術的應用，對機床夾具提出了新的要求，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、 組合、通用、經濟以及計算機輔助夾具設計等方向發(fā)展。隨著機械制造業(yè)的 飛速發(fā)展，產品的更新

19、換代越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產模式逐步被中小批 量生產模式所取代，機械制造系統(tǒng)欲適應這種變化需具備較高的柔性 16 。 夾具元件多功能模塊化，能單獨使用也能與其他元件組合在一起使用的 多功能模塊化單元體的比例將進一步增加，如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、 定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調節(jié)的綜合功 能，可以一件單獨使用，也可以幾件組裝在一起使用， T 形基礎、方箱能組 裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具，使用這種夾具可以減少機 床的停機時間， 最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機床的高效性能 20。專用夾具、 組合夾具一體化，現(xiàn)代化加工設備的多功能化，使工藝過程高度集中、工

20、件 一次定位裝夾后能完成多工序加工，這就需要一種通用而又能重復使用的組 合可調式的夾具系統(tǒng)。它是由一系列統(tǒng)一化、標準化的元件和合件組成，利 用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結構、可重復使用的夾具，供 單件或中小批量生產使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點，組裝 又像專用夾具那樣簡單可靠。為了便于夾具與機床定位連接，夾具基體有統(tǒng) 一標準的定位連接位置，使之專用、組合夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展， 以滿足現(xiàn)代化加工設備的需要 7 。第 2 章 零件的工藝規(guī)程設計 2.1 銑床撥叉殼體的工藝分析 2.1.1 撥叉殼體的作用 題目所給定的零件是 X5020B 立式升降臺銑床撥叉殼體，是

21、銑床的一個 重要基礎零件。它位于傳動軸的端部，主要作用是：一是傳遞扭矩，使機床 獲得動力；二是此零件可以調整傳動軸的長短及位置。由于功用的不同，殼 體類零件的結構和尺寸有著很大的差異，但結構上仍有共同點。 2.1.2 撥叉殼體的工藝分析 1. 由零件圖（圖2-1）可知，該零件上的主要加工面為、 面，其中為了定位夾緊需加工的平面是、面，面的表面粗造度為 1.6叩，其直接影響撥叉殼體與機體的接觸精度，、面的表面粗 造度為6.3 ym 2. 由零件圖（圖2-1）可知，該零件上的主要加工孔為I、U、M、W、V 孔，其中I、U孔的尺寸精度、同軸度，以及面與、面的垂直度，影響 著機床的裝配精度，因此這些面

22、和孔的加工精度要求較高，需精加工，其中 用于定位夾緊的孔為V孔。這些孔的表面粗糙度要求分別為：I、U孔為 1.6 ym, 孔為3.2 ym，V孔為1.6 ym;另外，各孔軸線的同軸度及軸線 之間的平行度對機體的安裝精度以及運動精度影響較大，加工精度要求也較 高。 3. 尺寸要求：7X沉頭孔的位置度為 （6, 4HM5X6H深15孔的同軸度 為0.5（配作加工），U孔的同軸度為 0.04 4. 面和孔的編號如圖 2-1 所示： 2.2 材料及毛坯種類的選用 在制定零件機械加工工藝規(guī)程之前，還要對零件加工前的毛坯種類及其 不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工工藝的工序數(shù)量、材料消耗、 加工勞動

23、量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關，故合理地選擇毛坯具有重 大的技術經濟意義。 常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等，而相同種 類的毛坯又可能有不同的制造方法。選擇毛坯應考慮生產規(guī)模的大小、工件 結構形狀和尺寸大小、零件的機械性能的要求、本廠的現(xiàn)有設備和技術水平 出發(fā)考慮可能性和經濟性、還應考慮利用新工藝、新技術和新材料的可能性。 根據(jù)零件的材料可確定毛坯材料為 HT150，其生產類型為中批生產，毛 坯的鑄造方法選用砂型機器造型。該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性 及減振性，適用于承受較大壓力，是要求耐磨的零件。此外，為消除殘余應 力，鑄造后應安排人工時效。上述造型方法是從提

24、高生產率、保證加工精度 上考慮的。公差等級取8級。毛坯圖如圖2-2所示： 圖 2-2 撥叉殼體毛坯圖 2.3 機械加工工藝路線的制訂 選擇定位基準 基準是用來確定生產對象上幾何要素的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、 面。在機器零件的設計和加工過程中，按不同要求選擇哪些點、線面作為基準，是直接影響零件加工工藝性和各表面間尺寸、 位置精度的主要因素之一 根據(jù)作用不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。設計基準是零件設 計圖樣上所采用的基準，工藝基準是零件在工藝過程中所采用的基準，其中 包括工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準，基準的選擇是工藝規(guī)程設 計的重要工作之一，基面選擇正確合理，可使加工質量

25、得到保證，提高生產 率11 作為撥叉殼體零件，其主要的加工表面是平面及其孔系。一般情況下， 平面的加工精度要比孔系的加工精度容易保證，因此，在加工該零件工程中 考慮的問題是如何實現(xiàn)孔的加工精度，如何處理孔和平面之間的相互關系。 1. 粗基準的選擇 粗基準的選擇主要考慮加工表面的余量分配以及加工表面和不加工表面 之間的位置精度，一般遵循以下幾個原則： (1) 保證相互位置要求原則： 如果首先要求保證工件上加工面與不加工面 的相互位置要求原則，則應以不加工面作為粗基準。 (2) 余量均勻的原則 : 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均與 時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。 (3) 余量足夠原

26、則： 若零件上有多個表面要加工， 則應該以加工余量最小 的表面作為粗基準，以保證各個加工表面都有足夠的余量。 (4) 粗基準不重復使用原則： 要求選用的粗基準面盡可能平整、 光潔、 且 有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊，鑄造澆、冒口或其他缺陷，也不宜選 用鑄造分型面作粗基準。 基于上述的要求和考慮到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實際情 況，對一般的殼體零件來說，以底面作為基準是合理的。 2. 精基準的選擇 選擇精基準時主要考慮的問題是如何保證加工精度和使裝夾方便、 準確， 一般應遵循以下的原則： (1) 基準重合原則 : 選用設計基準作為精基準。 (2) 統(tǒng)一基準原則： 當工件以某一表面做精

27、基準定位， 可以方便地加工大 多數(shù)或全部其余表面時，應盡早將這個基準面加工出來，并達到一定精度， 以后大多數(shù)或全部工序均以它為精基準進行加工。采用統(tǒng)一基準原則的好處 是有利于保證各加工面之間的位置精度，可以簡化夾具設計，減少工件搬動 和翻轉次數(shù)。 在生產實際中，經常使用的基準統(tǒng)一形式有：軸類零件常使用兩頂尖孔 作統(tǒng)一基準，箱體類零件常使用一面兩空 ( 一個較大的平面和兩個距離較遠的 銷孔)做統(tǒng)一基準。盤套類零件常使用止口面 (一端面和一短圓孔 ) 做統(tǒng)一基 準，套類零件使用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準。 (3) 互為基準原則： 當兩個加工表面的加工精度和相互位置精度要求較高 時，可以用一個表面作

28、為精基準來加工另一個面，然后再以后者為精基準加 工前者。 (4) 自為基準原則：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻， 以保證質量和提高生產率，這時就以加工面本身作為精基準。 (5) 便于裝夾原則： 所選擇的精基準應能保證工件定位準確、 可靠、 并盡 可能使夾具結構簡單。 為了保證機體孔與孔、面與面之間的位置精度，精基準盡量采用能保證 機體在整個加工過程中采用的基準統(tǒng)一，應采用以面為精基準。 2.3.2 制訂工藝路線 制訂工藝路線的原始資料主要是產品圖紙、生產綱領、現(xiàn)場加工設備、 生產條件等，有了這些原始資料并由生產綱領確定了生產類型和生產組織形 式之后， 在對零件的工藝路線進行分析的

29、基礎上， 即可著手工藝路線的制訂 制訂工藝路線的出發(fā)點應當是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批生產的條件下，可以 考慮采用萬能性機床配用專用夾具，并兼顧提高生產率，降低成本。 工藝路線方案之一 工序 1 銑面 工序 2 銑面 工序 3 粗銑面 精銑面 工序 4 鉆28孔 擴孔29.6 鉸孔30H7 工序 5 鉆 14 孔 擴孔15.6 擴鉆24.6孔 鉸孔16H9 鉸孔25H9 工序6 鉆23孔 擴鉆24.6孔 擴孔 32 鉸孔25H7 工序7 鉆18孔 鉆23孔 擴鉆19.6孔 擴鉆24.6孔 擴鉆27.6孔 鉸孔20H7 鉸孔25H7 鉸

30、孔28H7 工序8 鉆7X通孔 鍃孑L 7X4 工序9 鉆與川孔垂直相交的M8底孔6.6及攻螺紋 工序10 鉆面上的螺紋孔2M8X 6H、4HM5X 6H及攻螺紋 工序11 鉆面上的螺紋孔4如5X 6H及攻螺紋 工序 12 上油漆 工序 13 檢查 工藝路線方案之二： 工序 1 銑面 工序 2 銑面 工序 3 粗銑面 精銑面 工序4 鉆7X09通孔 鍃孑L 7X014 工序 5 鉆 0 28 孔 擴孔 0 29.6 鉸孔 0 30H7 工序 6 鉆 0 14孔 擴孔 0 15.6 擴鉆 0 24.6 孔 鉸孔 0 16H9 鉸孔 0 25H9 工序 7 鉆 0 23 孔 擴鉆 0 24.6 孔

31、 擴孔 0 32 鉸孔 0 25H7 工序 8 鉆 0 18 孔 鉆 023孔 擴鉆 0 19.6 孔 擴鉆 0 24.6 孔 擴鉆 0 27.6 孔 鉸孔 0 20H7 鉸孔 0 25H7 鉸孔 0 28H7 工序9 鉆與川孔垂直相交的M8底孔6.6及攻螺紋 工序 10 鉆面上的螺紋孔 2XM8X 6H、4 XM5X 6H 及攻螺紋 工序 11 鉆面上的螺紋孔 4XM5X6H 及攻螺紋 工序 12 上油漆 工序 13 檢查 工藝方案的比較與分析 當用于加工同一內容的幾種工藝方案均能保證所要求的質量和勞動生產 率指標時，一般可通過經濟評比加以選擇；經濟分析就是比較不同方案的生 產成本多少。生產

32、成本最少的方案才是最經濟的方案。生產成本是制造一個 零件或一臺產品所必需的一切費用的總和。在分析工藝方案的優(yōu)劣時，只需 分析與工藝過程直接相關的生產費用，這部分生產費用就是工藝成本。工藝 成本又可分為可變費用和不變費用兩大類。 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一將主要面先進行加工，然后以這 三個面作定位基準加工其它的孔； 方案二是將加工過程分為兩個階段進行， 先以流水生產加工各個面，然后以一面兩孔進行定位加工其它各孔 以上兩個方案可以看出：方案一是以三個面作為基準，實現(xiàn)基準統(tǒng)一原 則，簡化了隨行夾具的設計，從而保證所要求的質量和勞動生產率指標時降 低了生產成本；方案二是以一面兩孔定位，進行流水

33、生產，這適用于大批生 產，作為該方案不適用于本工件的加工（中小批生產），不利于夾具的設計和 裝配，從而增加了生產成本。 故采用方案一較為合理。 確定工藝過程方案 該零件擬定工藝過程見表2-1所示： 表 2-1 擬定工藝過程 工序號 工序內容 簡要說明 010 砂型鑄造 020 人工時效處理 消除應力 030 劃線 040 銑面 先加工面 050 銑面 060 銑面 先粗加工 精銑面 070 劃線 080 鉆28孔 鉆擴鉸加工 擴孔29.6 續(xù)表 2-1 擬定工藝規(guī)程 鉸孔30H7 090 鉆14孔 鉆擴鉸加工 擴孔15.6 擴鉆24.6孔 鉸孔16H9 鉸孔25H9 0100 工作臺轉180夾

34、緊 0110 鉆23孔 鉆擴鉸加工 擴鉆24.6孔 擴孔32 鉸孔25H7 0120 工作臺轉90 0130 鉆18孔 鉆擴鉸加工 鉆23孔 擴鉆19.6孔 擴鉆24.6孔 擴鉆27.6孔 鉸孔20H7 鉸孔25H7 鉸孔28H7 0140 劃線 0150 鉆7X（通孔 鉆孔加工 鍃孑L 7Xd4 0160 鉆與川孔垂直相交的M8底孔及攻螺紋 0170 鉆面上的M8、M5底孔及攻螺紋 0180 鉆面上的M5底孔及攻螺紋 0190 上油漆 防止生銹 0200 檢杳 2.3.3 選擇加工設備與工藝裝備 由于生產類型為中批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機 床，其生產方式以通用機床專用夾具

35、為主， 輔以少量專用機床的流水生產線， 工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 1. 選擇夾具 本零件除了銑平面的工序以外，其余均為鉆孔工序，故選擇銑平面及鉆 孔工序專用夾具即可 2. 選擇刀具 刀具的選擇要根據(jù)不同的工序選擇不同的刀具。 （1）銑刀選擇硬質合金銑刀。 （2）鉆孔選用高速鋼錐柄麻花鉆 （3）擴孔選用高速鋼錐柄擴孔鉆 （4）鉸孔選用高速鋼錐柄機用鉸刀 （5）攻螺紋選用機用絲錐 3. 選擇量具 本零件屬于成批生產，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面 的精度要求， 尺寸和形狀特點， 根據(jù)參考文獻 18選擇加工面的量具為游標卡 尺，加工孔的量具選用內徑千分尺即可。

36、2.3.4 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 零件在機械加工工藝過程中， 各個加工表面本身的尺寸及各個加工表面 相互之間的距離尺寸和位置關系，在每一道工序中是不相同的，它們隨著工 藝過程的進行而不斷改變，一直到工藝過程結束 , 達到圖紙上所規(guī)定的要求。 在工藝過程中，某工序加工應達到的尺寸稱為工序尺寸。工序尺寸的正確確 定不僅和零件圖上的設計有關系，還與各工序的工序余量有關系。 1. 加工余量的確定 加工余量是指在加工過程中， 從被加工表面上切除的金屬層厚度。加工 余量分工序余量和加工總余量（毛坯余量）二種。相鄰兩工序的工序尺寸之 差稱為工序余量。毛坯尺寸與零件圖的設計尺寸之差稱為加工總余量（

37、毛坯 余量）,其值等于各工序的工序余量總合。由于加工表面的形狀不同，加工余 量又可分為單邊余量和雙邊余量兩種。如平面加工，加工余量為單邊余量， 即實際切除的金屬層厚度。又如軸和孔的回轉面加工，加工余量為雙邊余量， 實際切除的金屬曾厚度為工序余量的一半。為了便于加工和計算，工序尺寸 一般按“入體原則”標注極限偏差。對于外表面的工序尺寸取上偏差為零， 而對于內表面的工序尺寸取下偏差為零。 2. 加工余量的確定方法 加工余量的大小，對零件的加工質量和生產率以及經濟性均有較大的影 響。余量過大將增加金屬材料、動力、刀具和勞動量的消耗，并使切削力增 大而引起工件的變形較大，反之，余量過小則不能保證零件的

38、加工質量。確 定加工余量的基本原則是在保證加工質量的前提下盡量減少加工余量。 目前, 工廠中確定加工余量的方法一般有兩種，一是靠經驗確定，但這種方法不夠 準確，為了保證不出廢品，余量總是偏大，多用于單件小批生產。另一種是 查閱有關加工余量的手冊來確定，這種方法應用比較廣泛。比較合理的方法 是加工余量的分析計算法。這種方法是在了解和分析影響加工余量基本因素 的基礎上，加以綜合計算來確定余量的大小。 3. 工序尺寸的確定 工序尺寸及工藝尺寸鏈。工藝尺寸是根據(jù)加工的需要，在工藝附圖或工 藝規(guī)程中所給出的尺寸。尺寸鏈是相互聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組。 在零件的機械加工工藝過程中，各工序的工序尺寸

39、及工序余量在不斷變化， 其中一些工序尺寸在零件圖上往往不標出或不存在，需要在制定工藝過程時 予以確定。而這些不斷變化的工序尺寸之間又存在著一定的聯(lián)系，需要用工 藝尺寸鏈原理去分析它們的內在聯(lián)系，掌握它們的變化規(guī)律，正確地計算出 各工序的工序尺寸。 4. 工序尺寸的計算 根據(jù)工件最大外形尺寸172mm，根據(jù)參考文獻3表12-3,選取鑄件精度 為6級 最大外形輪廓為172mm，根據(jù)參考文獻18表2-68可知長度偏差為 A L = 1.2 mm 式中.： L 不加工表面間的直線尺寸； 根據(jù)參考文獻表18表2-70可知 Lm =1.4 mm 式中.丄m 不加工表面到加工表面間的直線尺寸 鑄件單面加工余

40、量（不大于）3.0mm 根據(jù)參考文獻18表2-73,查得鑄件的機械加工余量公式： 6丸畑。15 式中 : - 加工余量 C 系數(shù) Amax 鑄件的最大尺寸 A加工表面的基本尺寸 根據(jù)參考文獻18表2-69,查得頂面C=0.75,底面及側面C=0.55 以面為頂面，以面為底面，面與面的距離為 64mm，則有: 面的加工余量： 、=0.75 1720.2 640.15=3.91mm 取、=4mm 面的加工余量： =0.55 1720.2 640.15=2.865mm 取 =3mm 根據(jù)參考文獻3表12-4，查得公稱尺寸偏差為 mm 第面為側面，其加工余量： 、=0.55 1720.2 1720.1

41、5 =3.3275 mm 取 =3mm 根據(jù)參考文獻3表12-4，查書得公稱尺寸偏差為 1.5 mm 面的加工余量： -=0.55 1720.2 180.15 =2.375 mm 取 =2mm 根據(jù)參考文獻3表12-4，查書得公稱尺寸偏差為0.5 mm 面的加工余量： -=0.55 1720.2 180.15 =2.375 mm6dqv TmoXvfzyvaWvzpv kv 取、.=2mm 根據(jù)參考文獻3表12-4，查書得公稱尺寸偏差為 ).5 mm 確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量ap、進給量f和切削速度V。確定順序是先確定OP 和f,再確定V。 工時定額是在一定生產條件下，規(guī)定

42、生產一件產品或完成一道工序所消 耗的時間稱為工時定額。合理的工時定額能促進工人的生產技能和技術熟練 程度的不斷提高，調動工人的積極性，從而不斷促進生產向前發(fā)展和不斷提 高勞動生產率。工時定額是安排生產計劃、成本核算的主要依據(jù)，在設計新 廠時，又是計算設備數(shù)量、布置時間、計算工人數(shù)量的依據(jù)。 1. 工序40切削用量及基本時間的確定 本工序為銑面。已知工件材料為 HT150，銑削寬度aw =60mm,銑削深 度ap=3mm,根據(jù)參考文獻8中的表3.1選擇銑刀。選擇硬質合金 YG8端面 銑刀直徑d=200mm，齒數(shù) Z =6。機床選用X52K型立式銑床。 根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量f

43、z=0.2 mm/z 根據(jù)參考文獻15表2.1-76,查得刀具耐用度T=240min 故相應的切削速度為： 式中 d銑刀直徑 T耐用度 ap 銑削深度 fz 每齒進給量 aw銑削寬度 Z 銑刀齒數(shù) 根據(jù)參考文獻15中的表 2.1-77,查取 Cv=203, qv=0.2, m=0.32, xv=0.2, yv=0.35， Uv=0.2, Pv=0, kv=1。則切削速度為： 203 2000.2 V = 240.32 護 0 才5 602 60 1 =4004 m/min 根據(jù)公式 式中n 1000v 1000 n 210.91r/mi n nd 3.14 漢200 主軸轉速 切削速度 d -

44、 銑刀直徑 根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉速表，選擇 n=235r/mln，則實際切削速度 為： 式中 v ,兀dn 3.14漢200 漢 235 . v =41.64m/min 1000 實際切削速度 銑刀直徑 1000 主軸轉速 計算基本工時Tj 先求工作臺的進給量 根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量fz=0.2 mm/z fMz = fzzn =0.2 倉 235=282mm/min 式中fMz fz - z 工作臺進給量 -每步進給量 銑刀齒數(shù) n 主 軸 轉 速 基本時間為 Tj 式中Tj基本時間 l切削加工長度 h刀具切入長度 l2 刀具切出長度 12十3 12 = 2 Tj

45、 100 8 2 282 = fM - 工作臺每分鐘進給量 根據(jù)參考文獻22表3.35可知 h =0.5(d d2 _aj) (13) 取 h =0.5(d - .d2 -a： ) 2 根據(jù)參考文獻22表3.35可知 取 則基本時間為 銑削平面示意圖如圖2-3所示: 1 n 0 y Ild E Cvdqv TmaXvfzyvaWvzPv kv 二 dn 3.14 200 235 “一 ,. =41.64m/min 1000 圖2-3銑削平面示意圖 2. 工序50切削用量及基本時間的確定 本工序為銑面。已知工件材料為 HT150，銑削寬度aw =60mm,銑削深 度ap=3mm,根據(jù)參考文獻8中

46、的表3.1選擇銑刀。選擇硬質合金 YG8端面 銑刀直徑d=200mm,齒數(shù) Z =6。機床選用X52K型立式銑床。 根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量fz=0.2 mm/z 根據(jù)參考文獻15表2.1-76,查得刀具耐用度T=240min 故相應的切削速度為： 根據(jù)參考文獻15中的表 2.1-77,查取 Cv=203, qv=0.2, m=0.32, xv=0.2, yv=0.35， Uv=0.2, Pv=0, kv=1。則切削速度為： 203匯 2000.2 “c, v 0.32 n.15 0.35 0.2 q 1=40.04 m/min 240 3 0.2 60 6 根據(jù)公式 100

47、0v 1000 n 210.91r/mi n 3.14 700 根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉速表，選擇 n=235r/min，則實際切削速度 為： v 1000 計算基本工時Tj 先求工作臺的進給量 根據(jù)參考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z fMz 二 fzzn =0.2 倉 235=282mm/min 基本時間為 l l1 l2 126 8 2 Ti - - 0.482mi n j fMz 282 3. 工序60切削用量及基本時間的確定 本工序為銑、面，精銑面。已知工件材料為 HT150，根據(jù)參yv=0.35, 1 =40.04 m/min 1000v 二 d 100

48、0 O M 3.14 200 = 210.91r/m 考文獻8中的表3.1選擇銑刀。選擇硬質合金YG8端面銑刀，機床選用X62W 型臥式萬能銑床。 銑面 根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量fz=0.2 mm/z 根據(jù)參考文獻15表2.1-76,查得刀具耐用度T=240min 故相應的切削速度為： 根據(jù)參考文獻15中的表 2.1-77,查取 Cv=203, qv=0.2, m=0.32, xv=0.2, 比=0.2, pv=0, kv=1。則切削速度為: 0 2 _ 203 700 . 2400.32 30.15 0.20.35 600.2 60 根據(jù)公式 根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸

49、轉速表，選擇 n=235r/min,貝U實際切削 速度為： ,兀 dn 3.14匯200況235 v =41.64m/min 1000 1000 計算基本工時斤 先求工作臺的進給量 根據(jù)參考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z fMz = fzzn =0.2 倉 235=282mm/min 基本時間為 l l1 l2 172 8 2 Tj 0.638mi n j fMz 282 銑面 根據(jù)參考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z 根據(jù)參考文獻15表2.1-76,查得刀具耐用度T=300min 故相應的切削速度為：v 二 kv C kv v = TmaXv

50、fzyvaWvzpv 根據(jù)參考文獻15中的表 2.1-77,查取 Cv=203, qv=0.2, m=0.32, xv=0.2, yv=0.35,比=0.2, pv=0, kv=1。則切削速度為： 0 2 203 180 v 百 市 丙 麗 0 1 =35.05m/m in 300 2 0.2 60 60 根據(jù)公式 1000v 1000 3 n 169.86r/min nd 3.14180 根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉速表，選擇 n=190 r/min,貝U實際切削 速度為： v14 180 190 = 36.32m/min 1000 1000 計算基本工時Tj 先求工作臺的進給量 根據(jù)參

51、考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z fMz = fzzn =00.2 6 X190=228mm/min 基本時間為 j fMz 228 銑面 根據(jù)參考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z 根據(jù)參考文獻15表2.1-76,查得刀具耐用度T=300min 故相應的切削速度為： Cvdqv k r = k TmaXvfzyvaWvzpv v 根據(jù)參考文獻15中的表 2.1-77,查取 Cv=203, qv=0.2, m=0.32, Xv=0.2, yv=0.35, Uv=0.2, Pv=0, kv=1。則切削速度為：,兀dn v 1000 3.14 180

52、 190 =36.32m/min 35 8 2 228 = 0.197min 203 1800.2 v 0.32 0.15 0.35 0.2 0 1 =35.05m/min 300 2 0.2 60 6 根據(jù)公式 1000v 1000 . n 169.86r/min nd 3.14180 根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉速表，選擇 n=190r/min,貝U實際切削 速度為： 計算基本工時乃 先求工作臺的進給量 根據(jù)參考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z fMz = fzzn = 0.2 6 X190=228mm/min 基本時間為 精銑面 根據(jù)參考文獻18表9-66,查

53、得每步進給量fz=0.2 mm/z 根據(jù)參考文獻15表2.1-76,查得刀具耐用度T=300min 故相應的切削速度為： Cvdqv v k TmaXvfzyvaWvzPv v 根據(jù)參考文獻15中的表 2.1-77,查取 Cv=203, qv=0.2, m=0.32, xv=0.2, Yv=0.35, Uv=0.2, Pv=0, kv=1。則切削速度為: _ 203600.2 3000.32 10.15 0.2O.35 600.2 60 1 =33.96m/min 根據(jù)公式 1000v _ 1000 沁 d 3.14 : i- =138.69r/min 根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉速表，選

54、擇 n=150r/min,貝U實際切削 速度為: =35.05m/min l h 12 Tj Mz 172 8 2 =1.011min 180 二 dn _3.14 160 150 1000 一 1000 計算基本工時丁 先求工作臺的進給量 根據(jù)參考文獻18表9-66,查得每步進給量fz=0.2 mm/z fMz = fzzn= 0.2 6 X150=180mm/min 基本時間為 4. 工序80切削用量及基本時間的確定 本工序為鉆、擴、鉸30H7孔，已知工件材料為HT150，機床選用Z35 搖臂鉆床。 鉆28底孔 選用28mm標準高速鋼錐柄麻花鉆 確定進給量 f 查參考文獻15表3.4-1可

55、知 f =0.9-1.1 mm/r 按該表注2進給量為 f / = () 0.5=0.45-0.55 mm/r 查Z35型搖臂鉆床說明書取 f =0.46 mm/r 確定切削速度v及n 查參考文獻15表3.4-15可知 v=18 m/min 根據(jù)公式 1000v 10008 / . n 204.73 r/min 兀 d0 3.14 漢 28 式中 n主軸轉速 v切削速度 d。一一刀桿直徑 查Z35型搖臂鉆床說明書取 n =250 r/min 則實際切削速度為： 兀dn 3.14 750 x28 . v 實 - 23.30 m/min 1000 1000 式中 v實 實際切削速度 d。 -刀桿直

56、徑 n 王軸轉速 確定機動工時 查參考文獻15表3.5-1可知 I l1 I2 1 二 fn 式中 T 機動工時 I -鉆孔深度 I1 切入長度 I2 切出長度 f 主軸進給量 n 王軸轉速 查參考文獻15表3.5-1可知 h =Dcotkr (1 2) 2 取 h = D cot kr 1 2 查參考文獻15表3.5-1可知 取 則基本時間為: 鉆削示意圖如圖2-4所示:l I1 I2 57 10.814 2 fn 0.46 250 =0.607min 圖2-4鉆削示意圖 擴孔29.6 選用29.6mm標準高速鋼錐柄麻花鉆 確定進給量 f 查參考文獻15表3.4-5可知 f =1.1-1.3

57、 mm/r 按該表注4進給量為 f / = () 查Z35型搖臂鉆床說明書取 f =0.8mm/rkapv = 1.08 1000v 1000 24.84 3.14 29.6 二 確定切削速度V及n 查參考文獻15表3.4-34可知 v=23m/m in 查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為: v =23 1.0 1.08= 24.84m/min 查Z35型搖臂鉆床說明書取 n=280r/min 則實際切削速度為： 二 d0 n 3.14 29.6 逬 v實一 1000 1000 =24.71m/min 確定機動工時 丨 +|2 57 1.49 2 T 二 =0.270min f

58、n 0.8 280 鉸孔30H7 選用30mm標準高速鋼錐柄機用鉸刀 確定進給量 f 查參考文獻15表3.4-6可知 f 按該表注1可知 f =2.0mm/r 確定切削速度v及n 查參考文獻15表3.4-40可知 v=32.1m/min 查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為: v =32.1 1.16 1.0= 14.036m/minkMv -1.16 l 11 12 fn 57 0.56 22 2.0 420 =0.095min 查Z35型搖臂鉆床說明書取 則實際切削速度為: 二 d0n 3.14 30 420 而二蔽=39.56m/min 確定機動工時 5. 工序90切削用量

59、及基本時間的確定 本工序為鉆、擴、鉸W孔，已知工件材料為 HT150，機床選用Z35搖 臂鉆床。 鉆14孔 確定進給量 f 查參考文獻15表3.4-1可知 f 按該表注2進給量為 f / 查Z35型搖臂鉆床說明書取 f =0.32mm/r 確定切削速度v及n 查參考文獻15表3.4-15可知 v=18 m/min 查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為: kMv -1.16 也=1.0 v =18 1.16 1.0= 20.88m/min 1000v 1000 14.036 dQ 395.33r/min 3.14 30 n=420r/min 1000v dg 1000 20.88

60、3.14 14 = 474.97r/m in 查Z35型搖臂鉆床說明書取 n=500r/m in 則實際切削速度為： v實 確定機動工時 T 擴鉆15.6孔 確定進給量 f 查參考文獻15表3.4-5可知 f 按該表注4進給量為 f / 查Z35型搖臂鉆床說明書取 辿14 14 500 =21.98m/min -1000 I h 2 fn 1000 18 591 2 =0.162min 0.32 500 f =0.67mm/r 確定切削速度v及n 查參考文獻15表3.4-34可知 v=25.1m/min 查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為: kapv =匸02 kMv = 1.