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江蘇技術(shù)師范學院課程設計、綜合實踐說明書
第1章 機制工藝與夾具課程設計
1.1零件的分析
1.1.1零件的作用
題目給定的零件是CA1340自動車床杠桿如圖1-1，它位于自動車床的自動機構(gòu)中，與靈活器配合使用，起制動的作用。經(jīng)查資料得知，此零件用于機床當中，并且還承受著沖擊載荷，因此就要求該零件的材料具有足夠的剛度和強度同時還要有足夠的塑性和韌性。
1.1.2零件的工藝分析
圖1—1 CA1340自動車床杠桿零件圖
分析零件圖可知，該杠桿的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用銑削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度為Ra1.6，所以采用鉆-擴-粗鉸-精鉸的工藝過程在鉆床上加工。由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以車床和銑床的粗加工就可達到要求。
1.2工藝規(guī)程設計
1.2.1確定生產(chǎn)類型
零件的材料QT50-1.5。由于年產(chǎn)量為10000件，達到大批生產(chǎn)的水平，所以該零件為大批生產(chǎn)。
1.2.2確定毛坯的制造形成
而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
1.2.3確定鑄件加工余量及形狀
在加工之前所有要求加工的表面加工余量為單邊2mm，由于Φ20底面，Φ35外面兩端面，Φ20凸臺的端面，鍵槽的兩側(cè)面和底面表面粗糙度為Ra6.3um，在精加工之前余量留50mm。在精加工加工Φ20H7孔和Φ8H7孔之前，余量為0.06mm，因為是鉸孔，所以需要的余量比較小。
1.2.4基準的選擇
粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。現(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準。
精基準的選擇：精基準選擇的原則有基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、互為基準原則和自為基準原則。在選擇時，主要應考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。
1.2.5制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1、工藝路線方案
工序1 粗銑Φ20H7外圓左端面和粗銑Φ20mm凸臺面。
工序2 粗銑Φ20H7外圓的右端面。
工序3 精銑Φ20H7外圓左端面。
工序4 精銑Φ20H7外圓右端面。
工序5 擴Φ20H7的孔和粗鉸Φ20H7的孔和精鉸Φ20H7的孔。
工序6 鉆Φ8H7孔。
工序7 粗鉸Φ8H7mm孔和精鉸Φ8H7mm孔。
工序8 粗銑 8鍵槽。
工序9 粗銑Φ20的圓底面。
工序10 鉆Φ8H8孔和粗鉸Φ8H8孔和精鉸Φ8H8孔。
工序11 锪Φ20H7左邊孔倒角1×45°。
工序12 锪Φ20H7右邊孔倒角1×45°。
工序13 鉆M5mm螺紋底孔。
工序14 鉆M10的螺紋孔。
工序15 鉆M4螺紋孔。
工序16 攻M5mm螺紋孔。
工序17 攻M10mm螺紋孔。
工序18 攻M4mm螺紋孔。
工序19 鉆Φ3mm的油孔。
工序20 去毛刺。
工序21 清洗。
工序22 終檢。
1.2.6確定切削用量及基本工時
(1)工序1 粗銑Φ20H7外圓左端面和粗銑Φ20mm凸臺面選用機床：X52K立式銑床
1．粗銑Φ20H7孔的左端面
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端盤銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為1.5mm，小于5mm，故銑削寬度=1.5mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min則：
=1000v/dπ=250.8（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.03（r/min）
當=235r/min時，刀具每分鐘進給量應為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235 mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（35＋1.7＋3+80）/235=0.51(min)
2.粗銑Φ20mm凸臺面
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為2mm，小于5mm，故銑削寬度=2mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min
=1000u/dπ=250.7（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.032（r/min）
當=235r/min時，刀具每分鐘進給量應為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=2 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.5＋2+80）/235=0.44（min)
（2）工序2 粗銑Φ20H7外圓的右端面。選用X52K立式升降臺銑床
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端盤銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為1.5mm，小于5mm，故銑削寬度=1.5mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min則：
=1000v/dπ=250.8（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.03（r/min）
當=235r/min時，刀具每分鐘進給量應為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235 mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（35＋1.7＋3+80）/235=0.51(min)
（3） 工序3 精銑Φ20H7外圓左端面。選用X52K立式升降臺銑床
選用硬質(zhì)合金端銑刀，細齒，d=80mm,z=10齒。
由于加工余量0.5mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.5mm
查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z
查《工藝手冊》表14-77，取V=95m/min,則
=1000u/πd=378.2(r/min)
根據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=375r/min,則實際切削速度
Vc=πd/1000=94.2(m/min)
當=375r/min時,工作合每分鐘進給量為
=fz=0.08×10×375=300(mm/min)
查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=300mm/min,則實際進給量為
= /z=300/(10×375)=0.08(mm/z)
切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機動工時為
= （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3+80）/300=0.4(min)
（4）工序4 精銑Φ20H7外圓右端面。選用X52K立式升降臺銑床
選用硬質(zhì)合金端銑刀，細齒，d=80mm,z=10齒。
由于加工余量0.5mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.5mm
查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z
查《工藝手冊》表14-77，取V=95m/min,則
=1000u/πd=378.2(r/min)
根據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=375r/min,則實際切削速度
Vc=πd/1000=94.2(m/min)
當=375r/min時,工作合每分鐘進給量為
=fz=0.08×10×375=300(mm/min)
查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=300mm/min,則實際進給量為
= /z=300/(10×375)=0.08(mm/z)
切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機動工時為
= （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3+80）/300=0.4(min)
（5）工序5 擴Φ20H7的孔和粗鉸Φ20H7的孔精鉸Φ20H7的孔。選用Z5125立式鉆床和選用X52K立式升降臺銑床
1.擴Φ20H7的孔
選用高速鋼擴孔鉆，d=19mm，單邊切削深度a=0. 9mm。
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用擴鉆進行擴孔時，其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度之關(guān)系為
F=(1 2∽l. 8)f鉆
U- (1/2∽1／3)U鉆
式中，f鉆、U鉆一一加工實心孔的切削用量。
現(xiàn)已知：
F 鉆=0. 5mm/r
U鉆=0.35m/s=2lm/min
F=l. 5f鉆=1.5×0.5=0.75 (mm/r) 《簡明手冊》
U=0.4U鉆=0.4×21=8.4 (m/min) 《簡明手冊》
n=1000u/πd=1000×8.4/(19×π)=133.76 (r/min)
按機床使用說明書取n=140r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×20×140/1000=8.79(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》表15-8可得，L1=11. 5mm. L2=3mm，則擴鉆Φ20孔的機動工時為
T.= (L+L1+L2) /f n.=(66+11. 5+3)／(0. 75×140) =0. 77 (min)
2. 粗鉸Φ20H7的孔
單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。
查《工藝手冊》表14-60，f=1∽2mm/r，按機床使用說明書取f=1mm/r.查《工藝手冊》表14-60，取U=45m/min,則
n=1000u/πd=1000×45/(π×19.94)=718(r/min)
按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為：
U=πd n/1000=π×19.94×680/1000=42.60(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸Φ19.94mm孔的機動工時為：
T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1×680)=0.152(min)
3.精鉸Φ20H7的孔
選用硬質(zhì)合金鉸刀，d=20H7rnm，單邊切削深度a=z/2=0. 06/2=0. 03mm
查《工藝手冊》表14-60按機床使用說明書取f=1mm/r
查《工藝手冊》表14-60取U=60m/min，則
n=1000u/πd=1000×60/(20×π)=954.9(r/min)
按機床使用說明書取n=960r/min，所以實際切削速度為
n=1000u/πd=1000×60/(20×π)=954.9(r/min)
切削工時：查《工藝手冊>得L1=1. 05mm. L2=22mm，則精鉸Φ20H7mm孔的機動工時為
T.= (L+L1+L2) /f n.=(664+1. 05+22)／(l. 0×960) =0. 093 (min)
（6）工序6 鉆Φ8H7孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=7. 8mm，單邊切削深度a=d/2=7. 8/2=3. 9mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0 26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊>表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(7.8×π)=489.7(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.8×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)／(0.22×545) =0. 57 (min)
（7）工序7 粗鉸Φ8H7mm孔和精鉸Φ8H7mm孔。選用Z5125立式鉆床
1.粗鉸Φ8H7mm孔
選用高速鋼鉸刀，d=7. 96mm，單邊切削深度a=z/2=0. 16/2=0. 08mm。
查《簡明手冊》，按機床使用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 22m/s=13. 2m/min，則
n=1000u/πd=1000×13.2/(7.96×π)=5247.85(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.96×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 08mm，L2=11mm，則粗鉸Φ8H7孔的機動工時為
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+1.08+11)／(0.81×545) =0.191 (min)
2.精鉸Φ8H7mm孔
選用高速鋼鉸刀，d=8H7mm，單邊切削深度a=z/2=0. 04/2=0. 02rnm。
查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 278m/s-16. 68m/min，則
n=1000u/πd=1000×16.68/(8×π)=663.68(r/min)
按機床使用說明書取n=680r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 02mm，L2=llmm，則精鉸中ΦH7mm兩孔的機動工時為
T=2 (L+Ll+L2)/f n=2×(30+1. 02+11)／(0. 81×680) =0. 153 (min)
（8）工序8 粗銑 8鍵槽。選用X61W銑床
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，選用立銑刀，直徑d=8mm，寬度為8mm，Z=4，中齒。
查《工藝手冊》表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.01mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取u=63m/min則
=1000u/dπ=1000×63/（8×π）=151.3（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=190r/min,則實際切削速度 =πd/1000=（π×8×190）/1000=47.72（r/min）
當=190r/min時，每分鐘進給量應為
= Z=0.1×4×190=76(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=95mm/min,則實際進給量
= /Z=95/(4×190）=0.125(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=3.0mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（30＋1.5＋3.0+8）/95=0.45(min)
（9）工序9 粗銑Φ20的圓底面。選用X52K立式升降臺銑床
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為2mm，小于5mm，故銑削寬度=2mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min
=1000u/dπ=250.7（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.032（r/min）
當=235r/min時，刀具每分鐘進給量應為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=2 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.5＋2+80）/235=0.44（min)
（10）工序10 鉆Φ8H8孔和粗鉸Φ8H8孔精鉸Φ8H8孔。選用Z5125立式鉆床
1. 鉆Φ8H8孔
選用高速鋼麻花鉆，d=7. 8mm，單邊切削深度a=d/2=7. 8/2=3. 9mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0 26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊>表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(7.8×π)=489.7(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.8×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)／(0.22×545) =0. 57 (min)
2. 粗鉸Φ8H8孔
選用高速鋼鉸刀，d=7. 96mm，單邊切削深度a=z/2=0. 16/2=0. 08mm。
查《簡明手冊》，按機床使用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 22m/s=13. 2m/min，則
n=1000u/πd=1000×13.2/(7.96×π)=5247.85(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.96×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 08mm，L2=11mm，則粗鉸Φ8H7孔的機動工時為
T.=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+1.08+11)／(0.81×545) =0.191 (min)
3. 精鉸Φ8H8孔
選用高速鋼鉸刀，d=8H7mm，單邊切削深度a=z/2=0. 04/2=0. 02rnm。
查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 278m/s-16. 68m/min，則
n=1000u/πd=1000×16.68/(8×π)=663.68(r/min)
按機床使用說明書取n=680r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 02mm，L2=llmm，則精鉸Φ8H8mm兩孔的機動工時為
T=2 (L+Ll+L2)/f n=2×(30+1. 02+11)／(0. 81×680) =0. 153 (min)
（11）工序11 锪Φ20H7左邊孔倒角1×45°。選用Z5125立式鉆床
選用90°錐面锪鉆，d=25mm。
查《工藝手冊》表14-48，f=0. 10∽O l5mrn/r，按機床使用說明書取
f=0. 13mm/r。
為了縮短輔助時問，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。
（12）工序12 锪Φ20H7右邊孔倒角1×45°。選用Z5125立式鉆床
選用90°錐面锪鉆，d=25mm。
查《工藝手冊》表14-48，f=0. 10∽O l5mrn/r，按機床使用說明書取
f=0. 13mm/r。
為了縮短輔助時問，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。
（13）工序13 鉆M5mm螺紋底孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=4mm，單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0.26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊》表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(4×π)=954(r/min)
按機床使用說明書取n=960r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×4×960/1000=6.03(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ4孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n=2(6+3.4+1.0)／(0.22×960) = 0.10(min)
（14）工序14 鉆M10的螺紋孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=9mm，單邊切削深度a=d/2=9/2=4.5mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0 26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊》表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(9×π)=424(r/min)
按機床使用說明書取n=392r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×9×392/1000=11.07(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)／(0.22×392) =0.4(min)
（15）工序15 鉆M4螺紋孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=3mm，單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0.26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊》表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(3×π)=1273(r/min)
按機床使用說明書取n=1400r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.8×1400/1000=34.3(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n=2(30+3.4+1.0)／(0.22×1400) =0. 22(min)
（16） 工序16 攻M5mm螺紋孔。選用絲錐
查《工藝手冊》表11-49，選用M5絲錐，螺距P=0.8mm，則進給量f=0.8mm／r
查《工藝手冊》表11-94，取v=6.88m/min，則
n =l000u/n d=1000×6.8/(π×5)=432 (r/min)
按機床使用說明書取n=490r/min.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×5×490/1000=7.7(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm，L2=1.4mm，則攻M5螺紋孔的機動加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(6+2+1.4)／(0.8×490) =0.24 (min)
（17） 工序17 攻M10mm螺紋孔
查《工藝手冊》表11-49，選用M10絲錐，螺距P=1.5mm，則進給量f=1.5mm／r
查《工藝手冊》表11-94，取v=6.88m/min，則
n =l000u/n d=1000×6.8/(π×10)=216 (r/min)
按機床使用說明書取n=251/min.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×10×251/1000=7.88(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm，L2=1.4mm，則攻M10螺紋孔的機動加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.4)／(1.5×251) =0.030 (min)
（18） 工序18 攻M4mm螺紋孔
查《工藝手冊》表11-49，選用M4絲錐，螺距P=0.7nun，則進給量f=0.7mm／r
查《工藝手冊》表11-94，取v=6.88m/min，則
n =l000u/n d=1000×6.8/(π×4)=541 (r/min)
按機床使用說明書取n=490r/min.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm，L2=1.4mm，則攻M4螺紋孔的機動加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.4)／(0.7×490) =0.033 (min)
（19） 工序19 鉆Φ3mm的油孔
選用高速鋼鉆、锪一體的組合鉆，d=3mm，锪鉆部分為60°，單邊切削深度a=d/2=3/2=1. 5mm。
查《簡明手冊》表11-12，f=0. 08∽0 13mm/r，按機床使用說明書取
f=0.1mm/r.
查《簡明手冊》表11-12，取V=0. 15m/s=9m/min，則
n =l000u/n d=1000×9/(π×3)=955 (r/min)
按機床使用說明書取n=960rimin.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×3×960/1000=9.05(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm. L2=10mm.則鉆Φ、锪的機加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.0)／(0.1×960) =0. 115 (min)
1.3夾具設計
1.3.1問題的提出
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(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。正確地設計并合理的使用夾具，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。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。
設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。
本夾具主要用來對銑面進行加工，這個孔尺寸精度要求為IT8，表面粗糙度Ra1.6。刀具為銑刀來對工件進行加工，考慮到提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，采用粗精銑完成。
6.1設計要求
為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為杠桿設計銑尺寸66銑床夾具的專用夾具，本夾具將用于X62W銑床。
本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。
6.2夾具設計
6.2.1 定位基準的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。方案：選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。
為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
6.2.2 切削力及夾緊力的計算
刀具：立銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點的選擇
a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。
估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟：
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。
b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。
夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。
螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構(gòu)組成復合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。
螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點：
（1）結(jié)構(gòu)簡單；
（2）擴力比大；
（3）自瑣性能好；
（X）行程不受限制；
（5）夾緊動作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)， 由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
6.3定位誤差的分析
為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
6.4夾具設計及操作的簡要說明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用2個V型塊，進行調(diào)節(jié)定位自由度。
參考文獻
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