杠桿(CA1340自動(dòng)車(chē)床)（一） 加工工藝及鉆Φ20毛坯孔夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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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孔垂直的兩個(gè)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11.5mm的圓弧油槽；還有一個(gè)與20H7mm的孔軸線成45的油孔3mm，并锪沉頭孔。其中，20H7mm孔及兩端面為主要加工面，并且20H7mm的孔粗糙度為Ra1.6、兩平面的粗糙度為Ra3.2。3、以8H8mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個(gè)8H8mm的孔；以8H8mm的孔軸線為軸線的20mm的圓；M5的螺紋孔的軸線與8H8mm的孔軸線相互垂直；還有一個(gè)是與8H8mm的孔軸線相互垂直的下端面，其粗糙度為Ra6.3。其中，下端面為主要加工表面。4、以M10mm螺紋孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：M10的螺紋孔及與其軸線相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度為Ra6.3。其中左端面為主要加工表面。1.3、 生產(chǎn)類型由題目知產(chǎn)量五萬(wàn)件以上，計(jì)算其年生產(chǎn)綱領(lǐng)：N零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件|年）Q產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺(tái)，輛|年）m每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中零件的數(shù)量（件|臺(tái)，輛）a%備品率b%廢品率Q=50000臺(tái)|年，m=1件|臺(tái)a取3%，b取0.5%計(jì)算得 N=51757.5 該偏心套的生產(chǎn)類型屬于大量生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖2.1、確定毛坯的制造形成 該零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5、考慮到零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，在工作過(guò)程中受力不大及沒(méi)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50000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，從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也應(yīng)選用鑄件，從而使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件的工作可靠。經(jīng)查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表2-1和表2-3確定毛坯的公差等級(jí)CT7級(jí)，尺寸公差為1.2mm。由表2-4可查得加工余量為2.0mm。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2、確定毛坯尺寸毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可三、選擇加工方法，制定工藝路線3.1、定位基準(zhǔn)的選擇制定工藝路線3.1.1.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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。3.1.2.粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。3.1.3.精基準(zhǔn)的選擇精基準(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(wèn)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(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。3.2、零件表面加工方法的選擇（1）左右下及四周端面 公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需進(jìn)行半精銑。（2）8H7mm孔 公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需要進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。（3）8H8mm孔 公差等級(jí)為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。（4）20mm孔 公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。（5）3mm孔 公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra6.3，需鉆和擴(kuò)。（6）攻螺紋M4、M5與攻螺紋M10深18 （7）銑800。2mm槽 公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra6.3。3.3、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(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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。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8H7mm孔的四個(gè)端面及20H7mm孔端面B，精銑端面B。工序3 鉆3油孔。工序4 同時(shí)鉆8H8mm，8H7mm孔和R3mm圓弧油槽。工序5 粗鉸8H8mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序6 車(chē)20H7mm孔兩端倒角。工序7 粗銑、精銑槽。工序8 鉆M4 、M5螺紋底孔。工序9 攻M10螺紋孔。工序10 精鉸8H8mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序11 終檢。2、工藝路線方案二工序1 粗銑、半精銑、精銑20H7mm孔端面A。工序2 粗銑、半精銑、精銑8H7mm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8H7mm，8H8mm兩孔和擴(kuò)20H7mm孔。工序5 粗鉸8H7mm，8H8mm，20H7mm三孔。工序6 精鉸8H7mm，8H8mm，20H7mm三孔。工序7 車(chē)20H7mm孔兩端倒角。工序8 鉆3mm油孔。工序9 鉆M4 、M5螺紋底孔。工序10 攻M10mm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(dòng)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(lái)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?cè)谖恢镁壬系囊笕圆灰妆ＷC，并且在一道工序中同時(shí)鉆幾個(gè)孔，只能選用專門(mén)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(huì)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，35mm外圓面及R12mm圓弧面輔助定位來(lái)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，R12mm圓弧面輔助定位來(lái)加工8H8mm，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8H8(8H7)mm孔定位。由于加工過(guò)程中夾緊也比較方便，于是，最后的加工路線確定如下： 工序：粗銑左右下及四周端面。工序：鉆R2油槽1.5深。工序：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸8H7mm孔。工序：鉆、擴(kuò)、粗鉸8H8mm孔。工序：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸20mm孔。工序：鉆、擴(kuò)3mm孔。工序：攻螺紋M4、M5。工序：攻螺紋M10深18。工序：銑800。2mm槽。工序：清洗。工序：終檢3.4、選擇加工設(shè)備與工藝裝備工序號(hào)設(shè)備工 藝 裝 備工序61W萬(wàn)能升降臺(tái)銑床高速鋼直齒三面刃圓盤(pán)銑刀、游標(biāo)卡尺、專用卡具工序Z525立式鉆床高速鋼長(zhǎng)麻花鉆、游標(biāo)卡尺、專用卡具工序四面組合鉆床擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺、專用卡具工序立式銑床X525絲錐、游標(biāo)卡尺工序立式銑床X525絲錐、游標(biāo)卡尺工序X61W銑床高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、量塊、專用卡具工序清洗機(jī)工序塞規(guī)、百分表、卡尺等四、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“C1340半自動(dòng)車(chē)床杠桿”零件材料為QT50-1.5,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:1.8孔外端面的加工余量(加工余量的計(jì)算成本長(zhǎng)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(8二端面尺寸)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776967最小7368.466.81加工后尺寸最大77696766最小7368.766.8165.8加工余量（單邊）2最大210.30最小10.40.12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(cè)表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級(jí)為7，故偏差為1.2。（2）精銑余量：?jiǎn)芜厼?.5,精銑偏差即零件偏差.(3)半精銑余量:單邊為Z=1mm，（見(jiàn)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1-22），加工精度等級(jí)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=2mm, （簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1-22），加工精度等級(jí)為IT12，所以加工偏差為（入體方向）2.8二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(cè)表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級(jí)為7，故偏差為0.5。(2)半精銑加工余量:單邊為Z=0.7mm見(jiàn)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1-22），加工精度等級(jí)為IT11，即本工序加工偏差為（3）粗銑加工余量： 單邊為=2-0.7=1.3mm,分兩次走刀，故每次加工余量為Z=/2=0.65mm,加工精度等級(jí)為IT12，所以加工偏差為。3. 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(cè)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=0.04mm4. 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(cè)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(cè)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(cè)表13-14，確定工序尺寸及余量為粗銑 ： 6mm半精銑 8mm Z=2mm由表可查得，800。2mm的槽精鉸余量a=0.30mm；粗銑槽加工之后槽的基本尺寸=7.7mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為精銑：IT9；銑：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精銑：0.036mm；粗銑：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精銑：8+0.0360mm；粗銑： 8+0.150mm.五、確定切削用量及基本時(shí)間工序1 粗銑，半精銑，精銑20H7mm孔的兩端面。選用機(jī)床：61W萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。 1粗銑20H7mm孔的兩端面 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用高速鋼直齒三面刃圓盤(pán)銑刀。查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)（簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）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(cè)（簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。查工藝手冊(cè)表14-77,取u=38m/min則： =1000u/d=96（r/min）根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，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(shuō)明書(shū)，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(cè)表15-14，切入長(zhǎng)度L1=1.7mm,超出長(zhǎng)度L2=3 mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為T(mén)m= （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(pán)銑刀，細(xì)齒，d=125mm,z=20齒。 由于加工余量1mm，經(jīng)查手冊(cè)，只需一次半精銑，故銑削寬度=1mm 查工藝手冊(cè)表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.08mm/z 查工藝手冊(cè)表14-77，取U=45m/min,則 =1000u/d=114.6(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),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(shuō)明書(shū),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L(zhǎng)0L1L2，則機(jī)動(dòng)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(pán)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(cè)表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.06mm/齒。查工藝手冊(cè)表14-77，取切削速度U=54m/min,則 =1000U/d=137(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，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(shuō)明書(shū)，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L(zhǎng)0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)= （L0L1L2）/=0.22(min)工序2：鉆R2mm圓弧油槽，擴(kuò)20H7mm孔.選用Z525立式鉆床。1. 鉆R2mm圓弧油槽,選高速鋼長(zhǎng)麻花鉆,d=6mm.單邊切削深度a=d/2=6/2=3mm。查簡(jiǎn)明手冊(cè)表11-10，f=0.180.22mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.22mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆R2mm圓弧油孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22680)=0.557(min)2. 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(jiǎn)明手冊(cè) U鉆=0.35m/s=21m/min 簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,則擴(kuò)鉆19.8mm孔的機(jī)動(dòng)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,車(chē)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。單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。查工藝手冊(cè)表14-60，f=12mm/r，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=1mm/r.查工藝手冊(cè)表14-60，取U=45m/min,則 n=1000u/d=100045/(19.94)=718(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸19.94mm孔的機(jī)動(dòng)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(cè)表14-60，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=1mm/r.查工藝手冊(cè)表14-60，取U=60m/min,則 n=1000u/d=100060/(20)=954.9(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=1.05mm,L2=22mm,則精鉸20H7mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.05+22)/(1.0960)=0.107(min)3.車(chē)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(cè)表14-48，f=0.100.15mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)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：鉆、粗鉸、精鉸8H7mm孔。選用Z5125立式鉆床。1.鉆d=7.8mm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(jiǎn)明手冊(cè)表11-10，f=0.180.22mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.22mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=7.8545/1000=13.35(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆7.8mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+2.4+1.0)/(0.22545)=0.26(min)2.粗鉸7.95mm的孔，選用高速鋼鉸刀,d=7.95mm。單邊切削深度a=z/2=0.15/2=0.075mm。查簡(jiǎn)明手冊(cè)，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)表11-19，取U=0.173m/s=10.38m/min,則 n=1000u/d=100010.38/(7.95)=415.6(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=392r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=7.95392/1000=9.79(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得L1=1.075mm,L2=11mm,則粗鉸8H7mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+1.075+11)/(0.81392)=0.15(min)3.精鉸8H7mm的孔，選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.05/2=0.025mm。查工藝手冊(cè)，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/d=100013.2/(8)=525(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=8545/1000=13.7(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得L1=1.025mm,L2=11mm,則精鉸8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+1.025+11)/(0.81545)=0.11(min)工序5：粗銑，半精銑，精銑8H7mm孔的四個(gè)端面。選用機(jī)床：61W萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。 1粗銑8H7mm孔的四個(gè)端面 查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(cè)表11-69可知， =0.080.12mm/z, 取=0.08 mm/齒。查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)，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(shuō)明書(shū)，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(cè)表15-14，切入長(zhǎng)度L1=10.5mm,超出長(zhǎng)度L2=2mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0L1L2，則粗銑四個(gè)端面的機(jī)動(dòng)工時(shí)為T(mén)m= 4（L0L1L2）/= 4（2010.52）/205=0.64(min) 2半精銑6H7mm孔的四個(gè)端面 查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(cè)表11-69可知，f =1.01.6mm/r, 取f=1.0mm/r。查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)，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(shuō)明書(shū)，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(cè)表15-14，切入長(zhǎng)度L1=10.5mm,超出長(zhǎng)度L2=2mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0L1L2，則粗銑四個(gè)端面的機(jī)動(dòng)工時(shí)為T(mén)m= 4（L0L1L2）/= 4（2010.52）/510=0.26(min)工序6: 鉆、粗鉸、精鉸8H7mm及8H8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(jiǎn)明手冊(cè)表11-10，f=0.220.26mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.22mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆7.8mm兩孔的機(jī)動(dòng)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(jiǎn)明手冊(cè)，按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=1.08mm,L2=11mm,則粗鉸8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)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(jiǎn)明手冊(cè)，按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.81mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=1.02mm,L2=11mm,則精鉸8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)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3mm油孔。選用Z5125立式鉆床與專用夾具。1.鉆3mm的油孔，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(jiǎn)明手冊(cè)表11-10，f=0.080.13mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.13mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(3)=1273.8(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=3960/1000=9.04(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆3mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+1.5+1.0)/(0.13960)=0.076(min)工序8：鉆M4mm、M5螺紋底孔，攻M10mm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(jiǎn)明手冊(cè)表11-10，f=0.080.13mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.1mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆4mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1960)=0.09(min)2. 鉆M5mm的螺紋底孔4mm，選用高速鋼麻花鉆,d=4mm。單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。查簡(jiǎn)明手冊(cè)表11-10，f=0.080.13mm/r,按機(jī)床試用說(shuō)明書(shū)取f=0.1mm/r.查簡(jiǎn)明手冊(cè)表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/d=10009/(4)=716.6(r/min)按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： U=d n/1000=4960/1000=12.1(m/min)切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆5mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1960)=0.09(min)2.攻M10mm的螺紋底孔。 查工藝手冊(cè)表11-49，選用M10絲錐，螺距P=0.7mm，則進(jìn)給量f=0.7mm/r。查工藝手冊(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)得L1=2mm,L2=1.4mm,則攻M10mm螺紋孔的機(jī)動(dòng)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(wàn)能升降臺(tái)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(cè)表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.08mm/齒。查工藝手冊(cè)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(shuō)明書(shū)，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(shuō)明書(shū)，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(cè)表15-14，切入長(zhǎng)度L1=37.4mm,超出長(zhǎng)度L2=3.0 mm。于是行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為T(mén)m= （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(cè)表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.06mm/z 查工藝手冊(cè)表14-77，取U=45m/min,則 =1000U/d=100045/（100）=143(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),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(shuō)明書(shū),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L(zhǎng)0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí) = L0L1L2/=（22.8+37.4+3.0）/166=0.39(min)六、 夾具設(shè)計(jì)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(guò)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。6.1.提出問(wèn)題（1）怎樣限制零件的自由度；V形塊加小平面限制5個(gè)自由度，定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件。 （3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用拉刀拉削，通過(guò)下底面排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2.設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)20mm孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為IT8，表面粗糙度Ra6.3。刀具為莫氏錐柄麻花鉆或錐柄機(jī)用鉸刀來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工，考慮到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，采用三次鉆鉸完成。6.3.1、定位分析1. （1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。由零件圖可知孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是20孔的一端面，且此工序之前8孔已加工好，所以可用V型塊，平面定位，以孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工藝基準(zhǔn)，做到了基準(zhǔn)統(tǒng)一。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合B=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。Y=0.707d=0.7070.025mm=0.0177mm6.3.2、切削力及夾緊力計(jì)算(1)鉆孔工步1、背吃刀量的確定ap=7.8mm2、進(jìn)給量的確定 由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r3、切削速度的計(jì)算 由表5-22,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為22m/min.由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=897.6r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=960r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=960r/min7.8mm/1000=23.5m/min.(2)粗鉸工步1、背吃刀量的確定ap=0.16mm2、進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r3、切削速度的計(jì)算 由表5-31,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為2m/min.由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=80r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=97r/min7.96mm/1000=2.4m/min.(3)精鉸工步1、背吃刀量的確定ap=0.04mm2、進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r3、切削速度的計(jì)算 由表5-31,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為4m/min.由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.2r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=195r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=195r/min8mm/1000=4.86m/min.6.3.3、夾具操作說(shuō)明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開(kāi)口墊圈,以便裝卸。 七.體會(huì)與展望三周的課程設(shè)計(jì)就快結(jié)束，本作品也接近尾聲，回想整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程感覺(jué)收獲滿滿的，我們終于走出了課本能夠真正的自己動(dòng)手設(shè)計(jì)充分的實(shí)現(xiàn)了理論與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，感覺(jué)很不容易但還是成功的完成了任務(wù)。本次設(shè)計(jì)要非常感謝老師大力支持和熱心的幫助，您的幫助我們看在眼里記在心里，在此對(duì)老師說(shuō)聲您辛苦了。機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。培養(yǎng)了自己編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠從事工藝與夾具設(shè)計(jì)做了一些必要的準(zhǔn)備。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)自己的收獲如下： 1 培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、金屬切削加工及裝備等）的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力 2 根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)了擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3 使自己提高了應(yīng)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力，掌握了從事工藝設(shè)計(jì)的方法和步驟。 4 進(jìn)一步培養(yǎng)了自己機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編寫(xiě)技術(shù)文件等的基本技能。 5 培養(yǎng)了自己解決工藝問(wèn)題的能力，為今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠從事工藝與夾具設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。所以，非常感謝學(xué)校能夠給我們提供這樣的機(jī)會(huì)，在這樣的條件下我想我們的動(dòng)手能力會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，但由于本人的能力有限本次設(shè)計(jì)終會(huì)有一些不足之處希望老師給與修改點(diǎn)評(píng)，再次表示感謝。八參考文獻(xiàn)1、朱淑萍主編. 機(jī)械加工工藝及裝備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19992、李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19943、孫本緒、熊萬(wàn)武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，19994、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社5、趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，20006、田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20067、吳拓、方瓊珊主編. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8、黃云清主編.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 9、梁炳文主編，機(jī)械加工工藝與竅門(mén)精選，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200110、楊峻峰主編，機(jī)床及夾具，清華大學(xué)出版社，2005