杠桿(CA1340自動車床)（三）加工工藝及銑槽8mm夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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一、零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是CA1340自動車床上的杠桿（見附圖），它位于自動車床的自動機(jī)構(gòu)中，與靈活器配合使用，起制動的作用。（二）零件的工藝分析杠桿共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下：1、以6H7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個(gè)6H7mm的孔，粗糙度為Ra1.6；尺寸為20mm且與兩個(gè)孔6H7mm相垂直的四個(gè)平面，粗糙度為Ra6.3。其中，主要加工表面為兩個(gè)6H7mm的孔。2、以20H7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個(gè)20H7mm的孔及其倒角，粗糙度為Ra1.6；兩個(gè)與20H7mm孔垂直的平面，粗糙度為Ra3.2；一個(gè)中心軸線與20H7mm孔中心軸線平行且相距8mm的圓弧油槽；還有一個(gè)與20H7mm孔垂直的油孔4mm，并锪沉頭孔。其中，20H7mm孔及兩端面為主要加工面。3、以8H7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個(gè)8H7mm的孔，Ra1.6；一個(gè)槽和一個(gè)M4mm的螺紋孔。其中，主要加工表面為8H7mm孔。 這三組加工表面之間有一定的位置要求，主要是：（1）6H7mm孔與20H7mm孔具有平行度，公差為0.06mm。（2）8H7mm孔與6H7mm孔具有平行度，公差為0.08mm。由以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它們?yōu)榫珳?zhǔn)加工其它表面，并且可以保證加工面之間的位置精度要求。另外，該零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。 二 、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式零件的材料為球墨鑄鐵QT45-5?？紤]到零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，在工作過程中受力不大及沒有經(jīng)常承受交變載荷，因此，應(yīng)該選用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為4000件，以達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12kg以下，故可采用機(jī)械造型中的金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。（二）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擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)原則，應(yīng)以32mm外圓柱面為粗基準(zhǔn)面（兩個(gè)短V形塊定位），限制4個(gè)自由度，用不加工面（擋銷定位，見夾具裝配圖）限制一個(gè)移動的自由度，再用8H7mm孔的外圓面（支撐釘定位）限定一個(gè)轉(zhuǎn)動的自由度，達(dá)到完全定位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)選擇的原則有：基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則和自為基準(zhǔn)原則。在選擇時(shí)，主要應(yīng)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，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工作集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一工序1 粗銑、半精銑、精銑20H7mm孔端面A。工序2 粗銑、半精銑6H7mm孔的四個(gè)端面及20H7mm孔端面B，精銑端面B。工序3 鉆4油孔、锪8mm沉頭孔。工序4 同時(shí)鉆6mm，8mm孔和R3mm圓弧油槽。工序5 粗鉸6mm，8mm，20mm三孔。工序6 锪20H7mm孔兩端倒角。工序7 粗銑、精銑槽。工序8 鉆M4螺紋底孔。工序9 攻M4螺紋孔。工序10 精鉸6H7mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序11 終檢。2、工藝方案二工序1 粗銑、半精銑、精銑20H7mm孔端面A。工序2 粗銑、半精銑、精銑6H7mm孔的四個(gè)端面及20H7mm孔的B端面。工序3 鉆R3mm圓弧油槽。工序4 同時(shí)鉆6H7mm，8H7mm兩孔和擴(kuò)20H7mm孔。工序5 粗鉸6H7mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序6 精鉸6H7mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序7 锪20H7mm孔兩端倒角。工序8 鉆4mm油孔，锪8mm沉頭孔。工序9 鉆M4mm螺紋底孔。工序10 攻M4mm螺紋孔。工序11 粗銑、精銑槽。工序12 終檢。3、工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一與方案二在12兩道工序相同，只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一個(gè)轉(zhuǎn)動的自由度。另外，精鉸孔置于最后加工。而方案二卻不同，精鉸孔置于粗鉸孔之后，可以用它作為精準(zhǔn)來加工其它表面，提高精度要求，但從兩方案比較可以看出，它們在位置精度上的要求仍不易保證，并且在一道工序中同時(shí)鉆幾個(gè)孔，只能選用專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（但在成批生產(chǎn)時(shí)，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機(jī)床）加工，這樣便增加了加工設(shè)備的要求，經(jīng)濟(jì)花費(fèi)會相應(yīng)提高，因此，綜合以上兩個(gè)方案及零件的技術(shù)要求，可以先加工20H7mm孔的兩端面，以它為精基準(zhǔn)面，32mm外圓面及R10mm圓弧面輔助定位來鉆R3mm的圓弧油槽（精度要求可以不考慮），擴(kuò)、鉸20H7mm的孔，然后再以20H7mm孔端面及其孔為精基準(zhǔn)面，R10mm圓弧面輔助定位來加工6H7mm，8H7mm孔及部分端面和槽，這樣基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一，不僅可以保證尺寸精度，還可以保證位置精度。而油孔及螺紋孔，它們的精度要求不高，可以放于最后加工，仍以20H7mm孔端面及其孔與6H7(8H7)mm孔定位。由于加工過程中夾緊也比較方便，于是，最后的加工路線確定如下：工序1 粗銑、半精銑、精銑20H7mm孔的兩端面。以32mm外圓柱面和一個(gè)未加工面為粗基準(zhǔn)，選用X61W型萬能升降臺銑床并加專用夾具。工序2 鉆R3mm圓弧油槽，擴(kuò)20H7mm孔。以20H7mm孔的一個(gè)端面和32mm外圓柱面為基準(zhǔn),選用Z5125型立式鉆床和專用夾具。工序3 粗鉸、精鉸20H7mm孔，锪20H7mm孔倒角。以20H7mm孔的一個(gè)端面和32mm外圓柱面為基準(zhǔn),選用Z5125型立式鉆床和專用夾具。工序4 粗銑、半精銑6H7mm孔的四個(gè)端面。以20H7mm孔的一個(gè)端面和20H7mm孔為基準(zhǔn),選用X61W型萬能升降臺銑床和專用夾具。工序5 鉆、粗鉸、精鉸6H7mm兩孔。以20H7mm孔的一個(gè)端面和20H7mm孔為基準(zhǔn),選用Z5125型立式鉆床和專用夾具。工序6 鉆、粗鉸、精鉸8H7mm兩孔。以20H7mm孔的一個(gè)端面和20H7mm孔為基準(zhǔn),選用Z5125型立式鉆床和專用夾具。工序7 鉆4油孔、锪8圓錐沉頭孔。以20H7mm孔的一個(gè)端面和20H7mm孔為基準(zhǔn), 8H7mm孔輔助定位,選用Z5125型立式鉆床和專用夾具。工序8 鉆M4螺紋底孔、攻M4螺紋孔。以20H7mm孔的一個(gè)端面和20H7mm孔為基準(zhǔn), 6H7mm孔輔助定位,選用Z5125型立式鉆床和專用夾具。工序9 粗銑、半精銑槽。以20H7mm孔的一個(gè)端面和20H7mm孔為基準(zhǔn), 6H7mm孔輔助定位,選用X61W型萬能升降臺銑床和專用夾具。工序10 終檢。(四) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“C1340半自動車床杠桿”零件材料為QT45-5,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用機(jī)器造型,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:1.20孔外端面的加工余量(加工余量的計(jì)算成本長度為) 加工余量計(jì)算表如下: 工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(20二端面尺寸)粗銑二端面半精銑床兩端面精銑床兩端面加工前尺寸最大918381最小8782.480.81加工后尺寸最大91838180最小8782.780.8179.8加工余量（單邊）4.5最大4.151.090.6最小20.70.41加工公差（單邊） -0.312-0.1912-0.212(1)按照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=4.5mm,鑄件尺寸精度等級為5，固偏差為1。（2）精銑余量：單邊為0.5,精銑偏差即零件偏差.(3)半精銑余量:單邊為Z=1mm，（見簡明機(jī)械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為IT11，所以本工序加工偏差為（入體方向）（4）粗銑加工余量：分兩次走刀，單邊加工余量為Z=3mm, （簡明機(jī)械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為IT12，所以加工偏差為（入體方向）2.6二孔外端面的加工余量(1) 按照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸精度等級為5，固偏差為0.5。(2)半精銑加工余量:單邊為Z=0.7mm見簡明機(jī)械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為IT11，即本工序加工偏差為（3）粗銑加工余量： 單邊為=3.5-0.7=2.8mm,分兩次走刀，固每次加工余量為Z=/2=1.4mm,加工精度等級為IT12，所以加工偏差為 加工余量計(jì)算表（零件尺寸）工序 加工余量（單邊） 工序尺寸半精銑 0.7mm mm粗銑（兩次） 2.8mm mm毛坯 3.5mm mm3. 6二孔加工余量，兩內(nèi)孔精度要求為IT7級，參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔： 5.8mm粗鉸： 5.95mm Z=0.15mm精鉸： mm Z=0.05mm4. 8孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔： 7.8mm粗鉸： 7.96mm Z=0.16mm精鉸： mm Z=0.04mm5. 20孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為毛坯孔： 18mm擴(kuò)孔： 19.8mm Z=1.8mm粗鉸： 19.94mm Z=0.14mm精鉸： mm Z=0.05mm6. 槽的加工余量，參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為粗銑 ： 6mm半精銑 8mm Z=2mm(五) 確定切削用量及基本時(shí) 工序1 粗銑，半精銑，精銑20H7mm孔的兩端面。選用機(jī)床：61W萬能升降臺銑床。 1粗銑20H7mm孔的兩端面 零件材料為球墨鑄鐵QT45-5，故可用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀。查簡明機(jī)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=125mm，粗齒，z=20齒。 由于粗銑加工單邊余量為3mm，小于5mm，故銑削寬度=3mm。查機(jī)械加工工藝人員手冊（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。查工藝手冊表14-77,取u=38m/min則： =1000u/d=96（r/min）根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=100r/min,則實(shí)際切削速度 =d/1000=39.27（r/min）當(dāng)=100r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為= Z=0.120100=200(mm/min)查機(jī)床說明書，取實(shí)際進(jìn)給速度=205mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量 = /Z=0.1025(mm/Z)切削工時(shí)：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L0L1L2，則機(jī)動工時(shí)為Tm= （L0L1L2）/=（321.73）/205=0.18(min) 2 半精銑20H7mm孔的端面 選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，d=125mm,z=20齒。 由于加工余量1mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=1mm 查工藝手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.08mm/z 查工藝手冊表14-77，取U=45m/min,則 =1000u/d=114.6(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度 Uc=d/1000=49(m/min)當(dāng)=125r/min時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=1=0.0820125=200(mm/min) 查機(jī)床使用說明書,取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為=205 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為 f= /z=205/(20125)=0.082(mm/z)切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為L0L1L2，則機(jī)動工時(shí) = （L0L1L2）/=（32+1.7+3）/205=0.18(min)3.精銑20H7mm孔的端面選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，d=125mm,z=20齒。由于加工余量為0.5mm，只需一次精銑，故銑削寬度=0.5mm。查工藝手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.06mm/齒。查工藝手冊表14-77，取切削速度U=54m/min,則 =1000U/d=137(r/min)按機(jī)床使用說明書，取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度 Uc=d/1000=49(m/min)當(dāng)=125r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量為 =fz=0.0620125=150(mm/min)查機(jī)床說明書，取實(shí)際進(jìn)給速度為=166 mm/min,則進(jìn)給量為 f= / z=166/(20125)=0.066(mm/z)切削工時(shí)：由工步1可知，刀具行程為L0L1L2，則機(jī)動工時(shí)= （L0L1L2）/=0.22(min)工序2：鉆R3mm圓弧油槽，擴(kuò)20H7mm孔.選用Z5125立式鉆床。鉆R3mm圓弧油槽,選高速鋼長麻花鉆,d=6mm.單邊切削深度a=d/2=6/2=3mm。查簡明手冊表11-10，f=0.180.22mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(6)=636.61(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=6680/1000=12.82(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆R3mm圓弧油孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22680)=0.557(min)擴(kuò)19.8mm孔,選用高速鋼擴(kuò)鉆,d=19.8mm.單邊切削深度a=0.9mm.根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用擴(kuò)鉆進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí),其進(jìn)給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度之關(guān)系為: F=(1.21.8)f鉆 U=(1/2 1/3)U鉆式中, f鉆、U鉆-加工實(shí)心孔的切削用量.現(xiàn)已知f鉆=0.5mm/r 簡明手冊 U鉆=0.35m/s=21m/min 簡明手冊并令 f=1.5f鉆=1.50.5=0.75 (mm/r) U=0.4U鉆=0.421=8.4 (mm/min) n=1000u/d=10008.4/(19.8)=135.04(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=140r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=19.8140/1000=8.71(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,則擴(kuò)鉆19.8mm孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+11.5+3)/(0.81140)=0.83(min)工序3: 粗鉸、 精鉸20H7mm孔,锪20H7mm孔兩端倒角145。選用Z5125立式鉆床。1. 粗鉸19.94mm兩孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm。2. 單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。查工藝手冊表14-60，f=12mm/r，按機(jī)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/d=100045/(19.94)=718(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=19.94680/1000=42.60(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸19.94mm孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1680)=0.152(min)2.精鉸20H7mm的孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。查工藝手冊表14-60，按機(jī)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/d=100060/(20)=954.9(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=20960/1000=60.3(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=1.05mm,L2=22mm,則精鉸20H7mm孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.05+22)/(1.0960)=0.107(min)3.锪20H7mm孔兩端倒角145,選用Z5125立式鉆床，90錐面锪鉆,d=25mm。查工藝手冊表14-48，f=0.100.15mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.13mm/r. 為了縮短輔助時(shí)間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。 工序4： 粗銑，半精銑，精銑6H7mm孔的四個(gè)端面。選用機(jī)床：61W萬能升降臺銑床。 1粗銑6H7mm孔的四個(gè)端面 查簡明手冊表11-21和表12-22，選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，取銑刀直徑d=40mm，Z=6，粗齒。 由于粗銑加工單邊余量為2.8mm，小于5mm，故銑削寬度=2.8mm查工藝手冊表11-69可知， =0.080.12mm/z, 取=0.08 mm/齒。查簡明手冊表11-28,U=0.751.5m/s，取u=0.75m/s=45m/min,則 =1000u/d=100045/(40)=358.1（r/min）根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=380r/min,則實(shí)際切削速度 =d/1000=47.75（r/min）當(dāng)=380 r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為= Z=0.086380=182.4(mm/min)查機(jī)床使用說明書，取實(shí)際進(jìn)給速度=205mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量 = /Z=205/（6380）=0.09(mm/Z)切削工時(shí)：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=10.5mm,超出長度L2=2mm。于是行程長度為L0L1L2，則粗銑四個(gè)端面的機(jī)動工時(shí)為Tm= 4（L0L1L2）/= 4（2010.52）/205=0.64(min) 2半精銑6H7mm孔的四個(gè)端面 查簡明手冊表11-21和表12-22，選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，取銑刀直徑d=40mm，Z=8，細(xì)齒。 由于半精銑加工單邊余量為0.7mm，故銑削寬度=0.7mm查工藝手冊表11-69可知，f =1.01.6mm/r, 取f=1.0mm/r。查簡明手冊表11-28,U=0.751.5m/s，取u=1m/s=60m/min,則 =1000u/d=100060/(40)=477.46（r/min）根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=490r/min,則實(shí)際切削速度 =d/1000=61.58（r/min）當(dāng)=490r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為= f=1.0380=490(mm/min)查機(jī)床使用說明書，取實(shí)際進(jìn)給速度=510mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量 f= /=510/490=1.04(mm/r)切削工時(shí)：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=10.5mm,超出長度L2=2mm。于是行程長度為L0L1L2，則粗銑四個(gè)端面的機(jī)動工時(shí)為Tm= 4（L0L1L2）/= 4（2010.52）/510=0.26(min) 工序5：鉆、粗鉸、精鉸6H7mm兩孔。選用Z5125立式鉆床。1.鉆d=5.8mm兩孔，選用高速鋼麻花鉆,d=5.8mm。單邊切削深度a=d/2=5.8/2=2.9mm。查簡明手冊表11-10，f=0.180.22mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(5.8)=658.6(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=5.8680/1000=12.39(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆5.8mm兩孔的機(jī)動工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+2.4+1.0)/(0.22680)=0.21(min)2.粗鉸5.95mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=5.95mm。單邊切削深度a=z/2=0.15/2=0.075mm。查簡明手冊，按機(jī)床使用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.173m/s=10.38m/min,則 n=1000u/d=100010.38/(5.95)=555.3(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=5.95545/1000=10.19(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=1.075mm,L2=11mm,則粗鉸6H7mm兩孔的機(jī)動工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+1.075+11)/(0.81545)=0.11(min)3.精鉸6H7mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=6H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.05/2=0.025mm。查工藝手冊，按機(jī)床使用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/d=100013.2/(6)=700(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=6680/1000=12.8(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=1.025mm,L2=11mm,則精鉸6H7mm兩孔的機(jī)動工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+1.025+11)/(0.81680)=0.087(min)工序6: 鉆、粗鉸、精鉸6H7mm及8H7孔。選用Z5125立式鉆床。1.鉆d=7.8mm兩孔，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11-10，f=0.220.26mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=7.8545/1000=13.36(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆7.8mm兩孔的機(jī)動工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(11+3.4+1.0)/(0.22545)=0.27(min)2.粗鉸7.96mm的兩孔，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(jī)床試用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/d=100013.2/(7.96)=527.85(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=7.96545/1000=13.63(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=1.08mm,L2=11mm,則粗鉸8H7mm兩孔的機(jī)動工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(11+1.08+11)/(0.81545)=0.105(min)3.精鉸8H7mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查簡明手冊，按機(jī)床試用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,則 n=1000u/d=100016.68/(8)=663.68(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=8680/1000=17.1(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=1.02mm,L2=11mm,則精鉸8H7mm兩孔的機(jī)動工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(11+1.02+11)/(0.81680)=0.084(min)工序7：鉆4mm油孔，锪8mm圓錐沉頭孔。選用Z5125立式鉆床與專用夾具。1.鉆4mm的油孔，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11-10，f=0.080.13mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.13mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(4)=954.9(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=4960/1000=12.06(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆4mm孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.13960)=0.08(min)2.锪8mm圓錐沉頭孔，選用錐面锪鉆,d=10mm。查工藝手冊表14-48，f=0.100.15mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.13mm/r.為了縮短輔助時(shí)間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同，即n=960r/min。工序8：鉆M4mm螺紋底孔，攻M4mm螺紋孔。選用Z5125立式鉆床與專用夾具。1.鉆M4mm的螺紋底孔3mm，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11-10，f=0.080.13mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.1mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/d=10009/(3)=955(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=3960/1000=9.05(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆4mm孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1960)=0.09(min)2.攻M4mm的螺紋底孔。 查工藝手冊表11-49，選用M4絲錐，螺距P=0.7mm，則進(jìn)給量f=0.7mm/r。查工藝手冊表11-94，取U=6.8m/min,則 n=1000u/d=10006.8/(4)=541(r/min)按機(jī)床使用說明書取n=490r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=4490/1000=6.16(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.4mm,則攻M4mm螺紋孔的機(jī)動工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7490)=0.055(min)工序9： 粗銑，半精銑槽。選用機(jī)床：61W萬能升降臺銑床。 1粗銑槽，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為7mm，Z=20，粗齒。查工藝手冊表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.08mm/齒。查工藝手冊表14-77,取u=38m/min則： =1000u/d=100038/（100）=120.9（r/min）根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度 =d/1000=（100125）/1000=39.27（r/min）當(dāng)=125r/min時(shí)，每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為= Z=0.0820125=200(mm/min)查機(jī)床說明書，取實(shí)際進(jìn)給速度=205mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量 = /Z=205/（20125）=0.082(mm/Z)切削工時(shí)：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=37.4mm,超出長度L2=3.0 mm。于是行程長度為L0L1L2，則機(jī)動工時(shí)為Tm= （L0L1L2）/=（22.8837.43.0）/205=0.31(min) 2 半精銑槽，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，Z=20，細(xì)齒。 精銑的單邊切削寬度a=0.5mm. 查工藝手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.06mm/z 查工藝手冊表14-77，取U=45m/min,則 =1000U/d=100045/（100）=143(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度 Uc=d/1000=39(m/min)當(dāng)=125r/min時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=1=0.0612520=150(mm/min) 查機(jī)床使用說明書,取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為=166 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為 f= /z=166/(20125)=0.0664(mm/z)切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為L0L1L2，則機(jī)動工時(shí) = L0L1L2/=（22.8+37.4+3.0）/166=0.39(min)三、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)教師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)銑槽專用夾具。本夾具將用于X61W萬能升降臺銑床，刀具為高速鋼三面刃銑刀。問題的提出本夾具主要用來銑槽，該工序要保證槽的兩側(cè)面關(guān)于中心線對稱度，因此夾具設(shè)計(jì)要能保證槽兩側(cè)面的對稱度要求，另外還需考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知槽的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是20孔的一端面，且此工序之前20孔和8孔已加工好，所以可用典型的一面兩銷定位，以槽的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工藝基準(zhǔn)，做到了基準(zhǔn)統(tǒng)一。切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼三面刃銑刀，100mm, Z=20 F=9.81BZ =52 B=6 D=100 =0.08 t=1.5 = F=9.81526201.996=845.52N 銑削力產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩M=FL=845.520.06=50.73N.m 由摩擦力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩=f(R+r) 所以需要夾緊力為： =50.73/0.25(0.016+0.010)=7804.62N由夾具設(shè)計(jì)手冊表3-24查的M24螺栓的夾緊力為19070N，遠(yuǎn)大于所需夾緊力7804.62N故此夾具可安全工作。夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明在夾具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率.因此,一般情況下應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不用手動夾緊,因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑.但在本工道工序中,采用手動夾緊的夾具的設(shè)計(jì)比較簡單,制造成本也不高,而機(jī)動夾緊雖然可以提高勞動生產(chǎn)率,但是夾具的設(shè)計(jì)相對過于復(fù)雜,制造成本較高,所以本道工序采用手動夾緊。夾具上裝有對刀塊,可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀(與塞尺配合使用)，同時(shí)夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置,以利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖1、2。四、總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)使我感受到了要做一名優(yōu)秀的工藝設(shè)計(jì)師不是一件容易的事，這需要我們把學(xué)到的各門知識有機(jī)的聯(lián)系起來。經(jīng)歷了此次課程設(shè)計(jì)，我明白了首先要從全局著手，否則會弄得顧此失彼，辛辛苦苦做得方案到最后一步時(shí)才發(fā)現(xiàn)不合理于是又得從頭開始。這次設(shè)計(jì)課也鍛煉了我的查表的能力，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)過程幾乎是一個(gè)查表的過程，總之不查表就無設(shè)計(jì)可言，因此每天就得翻閱各種設(shè)計(jì)手冊，這為我將來的工作打下了基礎(chǔ)。天氣變得寒冷起來為了能趕的上進(jìn)度所以每天要堅(jiān)持工作，這在無形中鍛煉了我的吃苦精神?？傊@次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺。五、參考文獻(xiàn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)，趙家齊編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10 清華大學(xué)，王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué)第2版.機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1 蔡安江、張麗等主編.機(jī)械工程生產(chǎn)實(shí)習(xí).機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3 張偉萍主編.機(jī)械制造工藝與裝備第二版。中國勞動社會保障出版社，2007 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，1984.12 哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 廖念釗等編著.互換性與技術(shù)測量第五版.北京：中國計(jì)量出版社，2007.6 趙如福主編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990.1028