導向絲桿右支架的鉆4-ф10.5孔夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖

導向絲桿右支架的鉆4-ф10.5孔夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖,導向,絲桿右,支架,夾具,設計,機械,加工,工藝,裝備,設備,cad 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 導向絲桿右支架 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 6 鉆孔至ф10.5㎜ KTH350-10 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0 0.552 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min mm/min mm/r mm 機動 輔助 6 鉆孔至ф10.5㎜ 高速鋼麻花鉆鉆頭、卡尺 545 30.2 0.36 3 1 0.26 0.072 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 導向絲桿右支架 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 6 鉆，擴零件上，下側的ф18㎜孔 KTH350-10 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0 0.552 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min mm/min mm/r mm 機動 輔助 6 擴孔至ф17.850～ф17.920㎜，Ra6.3 高速鋼麻花鉆鉆頭、卡尺 272 12.08 0.81 3 1 0.23 0.072 11 絞孔至ф18～ф18.050㎜，Ra3.2 專用鉸刀，卡尺 140 7.9 0.48 3 1 0.73 0.072 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 導向絲桿右支架 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 KTH350-10 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工序號 工 序 內 容 設 備 工 藝 裝 備 工 時 1 粗銑ф52㎜孔下端面 立式銑床X52K 硬質合金端銑刀YG6、卡尺、夾具 0.42 min 2 粗車ф58㎜外圓面 臥式車床C620-1 硬質合金可轉位車刀YT5、卡尺、夾具 0.37min 3 粗車ф10.5㎜孔的下端面 臥式車床C620-1 硬質合金可轉位車刀YT5、卡尺、夾具 0.01min 4 精銑零件上端面 立式銑床X52K 硬質合金端銑刀YG6、卡尺、夾具 0.71min 5 粗鏜ф52㎜孔 立式鏜床T68 硬質合金機夾式鏜刀、卡尺、夾具 0.552min 6 鉆、擴零件上、下側的ф18㎜孔 立式鉆床Z525 高速鋼麻花鉆、擴孔鉆、卡尺 0.49min 7 鉆、擴零件上四個孔ф10.5㎜的安裝孔 立式鉆床Z525 高速鋼麻花鉆、擴孔鉆、卡尺 0.28min 8 半精車ф58㎜外圓面 臥式車床C620-1 硬質合金可轉位車刀YT15、卡尺、夾具 0.02min 9 半精車ф10.5㎜孔下端面 臥式車床C620-1 硬質合金可轉位車刀YT15、卡尺、夾具 0.012min 10 半精鏜ф52㎜孔 立式鏜床T68 硬質合金機夾式鏜刀、卡尺、夾具 0.37min 11 絞2-ф18㎜孔 立式鉆床Z525 鉸刀、內徑千分尺 0.73min 12 精車ф58㎜外圓面 臥式車床C620-1 硬質合金可轉位車刀YT15、卡尺、夾具 0.03min 13 精鏜ф52㎜孔 立式鏜床T68 硬質合金機夾式鏜刀、卡尺、夾具 0.74min 14 鉆“1/8”錐孔、攻螺紋 立式鉆床Z525 麻花鉆、錐孔鉸刀、管螺紋絲錐 0.082min 15 去毛刺、終檢 鉗工臺 平銼、塞規(guī)、百分表、卡尺等 設計 （日期） 審核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 導向絲桿右支架 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 2 粗車ф58㎜外圓面 KTH350-10 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式車床 C620-1 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 JIAJU002 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 Qiju002 專用器器 0 0.552 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min mm/min mm/r mm 機動 輔助 2 粗車ф58㎜外圓面 硬質合金可轉位車刀YT5、卡尺、夾具 660 140 0.9 5 3 0.37 0.072 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 導向絲桿右支架 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 1 粗銑ф52㎜孔下端面 KTH350-10 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 JIAJU001 專用銑床夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 QIJU001 專用器具 0 0.552 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min mm/min mm/r mm 機動 輔助 6 粗銑ф52㎜孔下端面 硬質合金端銑刀YG6、卡尺、夾具 600 143 0.9 3 1 0.42 0.072 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28 導向絲桿右支架機械加工工藝規(guī)程及鉆4-ф10.5孔夾具設計 摘　要 本次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、公差配合與測量等多方面的知識。 導向絲桿右支架的加工工藝及銑端面夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 Abstract This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error. 目 錄 1序言 1 1.1零件的分析 1 1.1.1零件的作用 1 1.1.2零件的工藝分析..........................................................1 1.2確定毛坯........................................................................2 1.2.1確定毛坯種類..............................................................2 1.2.2確定鑄件加工余量及形狀............................................2 2工藝規(guī)程設計...................................................................3 2.1定位基準的選擇.............................................................3 2.2制定工藝路線.................................................................4 2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定.........................4 2.3.1圓柱表面工序尺寸.......................................................4 2.3.2平面工序尺寸..............................................................6 2.3.3確定切削用量及時間定額............................................6 3夾具設計.........................................................................21 3.1問題的提出..................................................................21 3.2夾具設計......................................................................21 3.3夾具結構設計及操作簡要說明......................................22 4參考文獻.........................................................................23 1序言 機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習大好基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 1.1零件的分析 1.1.1零件的作用 題目給的零件是導向絲桿右支架，它位于車床絲桿的右端，主要作用是支撐導向絲桿。法蘭盤上有四個安裝孔，其中部的通孔則由絲桿穿過，本身沒有受到多少力的作用。該零件年產量為4000件，設其備品率為4%，機械加工廢品率為0.5%，則該零件的年生產綱領為：N=Q m(1+a%)(1+b%)=4000×1(1+4%)(1+0.5%)=4181(件/年)，零件的年產量為4181件，查表可知該產品為中批生產。 1.1.2零件的工藝分析 零件的材料為KTH350-10，黑心可鍛鑄鐵，切削性和耐蝕性良好，耐磨性及焊接性差，有較高的韌性、強度和塑性。用于承受較高的沖擊振動及扭轉負荷下的工作零件。 為此以下是導向絲桿右支架需要加工的表面以及表面之間的位置要求： 1. 孔Ф52以及與此相通的ZG1/8″左旋的錐孔，兩個孔Ф18，四個安裝孔Ф10.5。 2. Ф58的外圓柱面。 3. 零件上端面和孔Ф10.5的下端面。 4.（1）零件上端Ф18 mm孔中心軸線與Ф10.5孔的下端面與的垂直度誤差為0.15mm；與 Ф52mm孔中心軸線的平行度誤差為0.15mm 。 （2）Ф52mm孔中心軸線與Ф10.5孔的下端面的垂直度誤差為0.15mm；與Ф58mm外圓中心軸線的全跳動誤差為0.10mm。 經過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，即可以粗加工零件下端面，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。 1.2確定毛坯 1.2.1確定毛坯種類 零件材料是KTH350-10?？紤]零件在機床運行中所受沖擊力較大，零件形狀結構又比較復雜，零件年產量是中批量。而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型，選擇木模手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。 1.2.2確定鑄件加工余量及形狀 查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級。并查表2.2-4.確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表： 簡圖 加工面代號 基本尺寸 加工余量等級 加工余量 說明 D1 52 H 3.5×2 雙側加工 D2 18 H 9×2 雙側加工 D3 10.5 H 5.25×2 雙側加工 D4 58 H 2×2 雙側加工 D5 1/8″ H 4.5×2 雙側加工 T1 40 H 5 單側加工 T2 41 H 5 單側加工 2工藝規(guī)程設計 2.1定位基準的選擇 1粗基準的選擇: 以零件Ф10.5㎜孔的上端面為粗基準。 2精基準的選擇: 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“統(tǒng)一基準”原則。以Ф10.5mm孔的下端面為主要的定位精基準，以Ф52mm內孔面和Ф58mm外圓柱面為輔助的定位精基準。 2.2制定工藝路線 制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表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 Ф52mm孔下端面，以T3為粗基準 工序02 粗車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準 工序03 粗車Ф10.5㎜孔的下端面，以T3為定位基準 工序04 精銑零件上端面，以T2（Ф10.5的下端面）為定位基準 工序05 粗鏜Φ52㎜孔，以Ф58外圓為定位基準 工序06 鉆、擴零件上、下側的Φ18㎜孔，以D1為定位基準 工序07 鉆、擴零件上四個Ф10.5的安裝孔，以D1、D2為定位基準 工序08 半精車Ф58mm外圓面，以D1為定位基準 工序09 半精車Ф10.5mm下端面，以T1為定位基準 工序10 半精鏜Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圓為定位基準 工序11 鉸2-Φ18㎜孔，以D1為定位基準 工序12 精車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準 工序13 精鏜Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圓為定位基準 工序14 鉆1/8″錐孔，攻螺紋，以D1、D2和T3為基準 工序15 去毛刺 工序16 終檢 2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 2.3.1圓柱表面工序尺寸 前面根據資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 加工表面 加工內容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 Ф52IT7 鑄件 7 CT12 ф45 粗鏜 3 IT11 6.3 0.04 5.8 半精鏜 2.5 IT9 3.2 2.34 2.66 精鏜 1.5 IT7 1.6 1.473 1.574 Ф18IT9 鉆 17 IT11 16.89 17 擴 0.85 IT10 6.3 0.78 0.96 鉸 0.15 IT9 3.2 0.105 0.22 Ф10.5 鉆 10.5 IT11 12.5 10.39 10.5 Ф58IT7 鑄件 4 CT12 ф622.8 粗車 1.6 IT11 1.41 4.4 半精車 2.2 IT9 6.3 2.126 2.39 精車 0.2 IT7 3.2 0.17 0.274 2.3.2平面工序尺寸 工序號 工序內容 加工余量 基本尺寸 經濟精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 鑄件 5.0 CT12 01 粗銑 Ф52mm 下端面 5 17 12 2.7 7.48 03 粗車Ф10.5的下端面 3 14 12 0.3 5.48 04 精銑零件上端面 5 41 12 2.7 7.55 09 半精車Ф10.5mm下端面 2 12 10 1.82 2.36 2.3.3確定切削用量及時間定額 工序01 粗銑 Ф52mm下端面，以T3為粗基準 1.加工條件 工件材料：KTH350-10,鑄造 工件尺寸：ae=77 mm，l=118 mm 加工要求：粗銑 Ф52mm下端面,加工余量５mm 機 床：X52K立式銑床 刀 具：查《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇ＹＧ６硬質合金端銑刀，銑削寬度ae<90mm，深度ap<6mm, 齒數z=12，故根據《切削用量簡明手冊》表3.1取刀具直徑do=125mm。根據《切削用量簡明手冊》表3.2選擇刀具前角，后角，副后角，刀刃傾角，主偏角，過度刃，副偏角 2.切削用量 1)確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=5mm，一次走到即可完成。 2)確定進給量 由于本工序為粗加工 ，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削用量簡明手冊》表3.5，使用ＹＧ６硬質合金端銑刀，機床功率為7.5kw（據《簡明手冊》表4.2-35，Ｘ５２Ｋ立式銑床）時，fz=0.14~0.24mm/r,故選擇fz=0.24mm/r。 3)確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表3.7銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5 mm；由于銑刀直徑do=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據《切削手冊》表3.8）。 4)計算切削速度Vc和每分鐘進給量Vfc 根據《切削手冊》表3.16，當do=125mm，z=12, ap <=7.5, fz<=0.26 mm/z時，Vt=68m/min ,n=175r/min , Vft =461 mm/min。修正系數Kmv =1.0, Ksv =0.8。切削計算公式為：Vc=，其中，，，，，，，，，m=0.32 ,T=180min , fz=0.24mm/z ,z=12 ,將以上數據代入公式得：= 確定機床主軸轉速： 根據《簡明手冊》表4.2-36，選擇，=375mm/min ,因此實際切削速度和每齒進給量為： = /=375/19012mm/z =0.16mm/z。 5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表3.24，近似為=3.8kw ,根據機床使用說明書，主軸允許功率=7.50.75kw=5.63kw>，故校驗合格。最終確定ap=5mm，，=375mm/min，，=0.16mm/z。 6)計算基本工時 ，,l=118mm 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為：=40mm,則： =（118+40）/375=0.42min 工序02 粗車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準 1.已知條件與工序01相同 加工要求：粗車77mm108mm的矩形為Ф62的外圓 粗車Ф62的外圓，單邊加工余量為0.8mm 機 床：C620-1型臥式車床 刀 具：YT5硬質合金可轉位車刀，根據《切削手冊》表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高為200mm(表1.30)，故選擇刀桿尺寸16 x25，刀片厚度為4.5mm。根據《切削手冊》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱前刀面，前角，后角，刀刃傾角，主偏角，副偏角，刀尖圓弧半徑 2.切削用量 1)確定切削深度ap ①粗車矩形為圓形時，需要切削的余量為41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成。 ②粗車Ф62的外圓時，單邊余量為0.8mm，ap=（62-60.4）/2=0.8mm ,1次走刀完成。 2)確定進給量 根據表1.4，在粗車可鍛鑄鐵KTH350-10、刀桿尺寸16 x25時： ①若切削深度ap >8~12mm，工件直徑為60~100mm時，則進給量為f=0.6~0.8mm/r。 ②若切削深度ap 3mm，工件直徑為60~100mm時，則進給量為f=0.6~1.2mm/r。再根據C620-1車床說明書，取f =0.65mm/r。 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的需求，故需進行校驗。根據表1.30，C620-1車床進給機構允許的進給力=3530N；根據表1.23，在=350MPa,f0.75mm/r, ,v=65m/min（預計）時：?ap 9.7mm時，進給力=2750N；?ap 2.8mm時，進給力=800N。的修正系數為，，，故實際進給力分別為=27501.17N=3217.5N, =18201.17N=2129.4 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選f =0.65mm/r的進給量可用。 3)選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。 4)確定切削速度 根據《切削手冊》表1.11，加工=350MPa,f0.75mm/r時： ① ap 9mm，切削速度v=80m/min; ② ap 0.8mm, 切削速度v=114m/min 切削速度的修正系數為，,，，， 故=800.80.92=58.9m/min; =1140.80.92=83.9m/min ; 根據C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =120r/min , =380r/min 這時實際切削速度（）得：=54.6m/min, =74m/min 5）校驗機床功率 由表1.25，當=350MPa,f0.75mm/r時: ①ap 9.7mm,v59m/min時，=5.8kw; ②ap 2.8mm,v84m/min時，=2.4kw 切削功率的修正系數為，,，， ，（表1.28） 故實際切削時的功率為：=4.26kw; =1.77kw 根據表1.30，當=120r/min、=380r/min 時, 機床主軸允許功率= 5.9kw，故滿足條件，校驗成立。 6）計算基本工時： ，,l=3.5mm， 查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=2mm,則： =55.5/（1200.65）=0.35min； =5.5/（3800.65）=0.02min 工序03 粗車Ф10.5㎜的下端面，以T3為定位基準 1.本工序仍為粗車，已知條件與工序Ⅱ相同，可采用與工序Ⅱ相同的可轉位車刀，采用工序Ⅱ確定切削用量的方法。 2.切削用量 1)確定切削深度 需要切削的余量為41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成。 2)確定進給量 f =0.65mm/r 3)選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。 4)確定切削速度 切削速度的修正系數為，,，，， 故=1010.80.92=74.3m/min; 根據C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =305r/min,這時實際切削速度（）得：v=74.3m/min 5）校驗機床功率 切削功率的修正系數為，,，， ，（表1.28） 故實際切削時的功率為：=4.9 0.8 0.92kw=3.6kw 6）計算基本工時 ，,l=1mm， 查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=1mm,則： =2/（3050.65）=0.01min 工序04 精銑零件上端面，以T2（Ф10.5的下端面）為定位基準 本工序為粗加工，已知條件與工序Ⅰ相同，切削用量及其計算過程同工序Ⅰ計算基本工時： ，,l=222mm 查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=44mm,則： =266/375=0.71min 工序05 粗鏜Φ52㎜孔，以Ф58外圓為定位基準 1.機 床：T68立式鏜床 2.切削用量： 1)確定切削深度 單邊余量為z=3mm，取ap=3mm，1次走刀完成。 2)確定進給量 由《簡明手冊》4.2-21查得，取f =0.52mm/r 3)確定鏜床轉速 由《簡明手冊》4.2-20查得，取n =200r/min 4）計算基本工時： =(46+2 2)/（2000.52）=0.48min 工序06 鉆、擴零件上、下側的Φ18㎜孔，以D1為定位基準 1.刀具選擇： 查《切削手冊》表2.1、2.2，選用高速鋼麻花鉆鉆頭。粗鉆時，do=17mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刃，后角，二主刃長度，橫刃長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度=1.5mm,2, 2.切削用量選擇： 1)確定進給量 ①按加工要求確定進給量:查《切削手冊》得：f=0.70~0.86mm/r , l/d=40/17=2.35<3再由《切削手冊》表2.7，系數為0.5，則： f =（0.70~0.86）0.5=0.35~0.43mm/r。 ②按鉆頭強度選擇：查《切削手冊》表2.8，鉆頭允許進給量為：f=1.75mm/r。 ③機床進給機構強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構允許軸向力為8330N時，進給量為：f=1.2mm/r。 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量時工藝要求，其值為：0.35~0.43mm/r，根據《簡明手冊》表4.2-16，最終選擇的進給量：f=0.36mm/r。 由于是加工通孔，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給改為手動進給。 根據《切削手冊》表2.19查出，鉆孔時的軸向力=3580N，軸向力修正系數為1.0，故=3580N。根據Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構允許的最大軸向力為8830N，故所選進給量可用。 2)選擇車刀磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.6mm。壽命T=60mm。 3)確定切削速度 查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式： Vc=，其中，=16.4，=0.25，=0，=0.4，m=0.125 查得修正系數：，，，，故實際的 切削速度：= 4） 校驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表2.21，當f0.41mm, 17.5mm, =30.41N.m,修正系數均為1.0，故=30.41N.m 查機床使用說明書：=52 N.m 查《切削手冊》表2.23，鉆頭消耗功率：=1.3kw 查機床使用說明書：=2.80.81=2.26kw 由于<,,故切削用量可用，即 f=0.36mm/r,n=545r/min, =30.2m/min 3.計算基本工時： =(41+10)/（5450.36）=0.26min； 4.擴孔至Ф17.85： 查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量f=0.90~1.1mm/r, 查機床使用說明書，最終選定進給量f=0.81mm/r。 根據資料，切削速度v=0.4v鉆。其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時切削速度，故v=0.4 30.2=12.08m/min 故查機床使用說明書選取：=272r/min 基本工時：=(41+10)/（2720.81）=0.23min 工序07 鉆、擴零件上四個Ф10.5的安裝孔，以D1、D2為定位基準 1.刀具選擇： 查《切削手冊》表2.1、2.2，選用高速鋼麻花鉆鉆頭。粗鉆時，do=9mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刃，后角，二主刃長度，橫刃長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度=1.5mm,2,。 2.切削用量選擇： 1)確定進給量 ①按加工要求確定進給量:查《切削手冊》得：f=0.70~0.86mm/r , l/d=40/17=2.35<3再由《切削手冊》表2.7，系數為0.5，則： f =（0.70~0.86）0.5=0.35~0.43mm/r ②按鉆頭強度選擇：查《切削手冊》表2.8，鉆頭允許進給量為：f=1.75mm/r ③機床進給機構強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構允許軸向力為8330N時，進給量為：f=1.2mm/r 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量時工藝要求，其值為：0.35~0.43mm/r，根據《簡明手冊》表4.2-16，最終選擇的進給量：f=0.36mm/r 由于是加工通孔，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給改為手動進給。根據《切削手冊》表2.19查出，鉆孔時的軸向力=3580N，軸向力修正系數為1.0，故=3580N。根據Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構允許的最大軸向力為8830N，故所選進給量可用。 2)選擇車刀磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.6mm。壽命T=60mm。 3)確定切削速度 查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式： Vc=， 其中，=16.4，=0.25，=0，=0.4，m=0.125 查得修正系數：，，，，故實際的切削速度：= 4）校驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表2.21，當f0.41mm, 17.5mm, =30.41N.m,修正系數均為1.0，故=30.41N.m；查機床使用說明書：=52 N.m； 查《切削手冊》表2.23，鉆頭消耗功率：=1.3kw；查機床使用說明書：=2.80.81=2.26kw。由于<,,故切削用量可用，即f=0.36mm/r,n=545r/min； =30.2m/min。 3.計算基本工時：=(12+10)/（5450.36）=0.16min 4.擴孔至Ф9.85 查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量f=0.90~1.1mm/r, 查機床使用說明書，最終選定進給量f=0.81mm/r 根據資料，切削速度v=0.4v鉆。其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時切削速度，故v=0.4 30.2=12.08m/min 故查機床使用說明書選?。?272r/min 基本工時：=(12+10)/（2720.81）=0.12min； 工序08 半精車Ф58mm外圓面，以D1為定位基準 1.選擇刀具： 車刀形狀、、刀桿尺寸、刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT15,車刀幾何形狀為:前角，后角，刀刃傾角，主偏角，副偏角，刀尖圓弧半徑 2.切削用量： 1)確定切削深度ap 單邊余量為1.1mm，ap=1.1mm ,1次走刀完成 2)確定進給量 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據表1.6，當表面粗糙度為6.3，，f=0.40~0.50mm/r ， 再根據C620-1車床說明書，取f =0.4mm/r。 3)選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。 4)確定切削速度 根據《切削手冊》表1.11，加工=350MPa,f0.42mm/r，ap 1.8mm， v=128m/min切削速度的修正系數均為1，故=128m/min 根據C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇：=610r/min，這時實際切削速度（）得：=115.7m/min 5）校驗機床功率 由表1.25，當=350MPa,f0.47mm/r,ap 2.8mm, =115.7m/min時，=2.4kw; 根據表1.30，當=610r/min時, 機床主軸允許功率= 5.9kw，故滿足條件，校驗成立。 3.計算基本工時： =5.5/（6100.4）=0.02min 工序09 半精車Ф10.5mm下端面，以T1為定位基準 1.本工序仍為半精車，已知條件與工序Ⅷ相同，可采用與工序Ⅷ相同的車刀和確定切削用量的方法。 2.切削用量 1)確定切削深度 需要切削的余量為41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成。 2)確定進給量 f =0.4mm/r 3)選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。 4)確定切削速度 切削速度的修正系數為，,，，， 故=144m/min; 根據C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =305r/min,這時實際切削速度（）得：v=138.9m/min 5）校驗機床功率 切削功率的修正系數為，,，， ，（表1.28），故實際切削時的功率為：=2.9kw。 3.計算基本工時： ，,l=0.5mm，查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=1mm,則：=1.5/（316.30.4）=0.012min。 工序10 半精鏜Φ52㎜孔，以Ф58外圓為定位基準 1.機 床：T68立式鏜床 2.切削用量： 1)確定切削深度 單邊余量為z=1.25mm，取ap=1.25mm，1次走刀完成。 2)確定進給量 由《簡明手冊》4.2-21查得，取f =0.20mm/r 3)確定鏜床轉速 由《簡明手冊》4.2-20查得，取n =630r/min 3.計算基本工時： =46/（6300.20）=0.37min 工序11 鉸2-Φ18㎜孔，以D1為定位基準 1.刀 具：專用鉸刀 機 床：Z525立式鉆床 2.切削用量： 1)確定進給量 根據有關手冊規(guī)定，鉸刀的進給量取f =0.48mm/r 2)確定機床主軸轉速 取n =140r/min 3)確定切削速度 =7.9m/min 3.計算基本工時 =(41+8)/（1400.48）=0.73min 工序12 精車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準 1.選擇刀具：與工序08相同。 2.切削用量： 1)確定切削深度ap 單邊余量為0.1mm，ap=0.1mm ,1次走刀完成。 2)確定進給量 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據表1.6，當表面粗糙度為3.2，，f=0.25~0.40mm/r ， 再根據C620-1車床說明書，取f =0.3mm/r。 3)選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。 4)確定切削速度 根據《切削手冊》表1.11，加工=350MPa,f0.42mm/r，ap 1.8mm， v=128m/min切削速度的修正系數均為1，故=128m/min 根據C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =610r/min 這時實際切削速度（）得：=111.5m/min 5）校驗機床功率 由表1.25，當=350MPa,f0.47mm/r,ap 2.8mm, =115.7m/min時，=2.4kw; 根據表1.30，當=610r/min時, 機床主軸允許功率= 5.9kw，故滿足條件，校驗成立。 3.計算基本工時： =5.5/（6100.3）=0.03min 工序13 精鏜Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圓為定位基準 1.機 床：T68立式鏜床 2.切削用量： 1)確定切削深度 單邊余量為z=0.75mm，取ap=0.75mm，1次走刀完成。 2)確定進給量 由《簡明手冊》4.2-21查得，取f =0.10mm/r 3)確定鏜床轉速 由《簡明手冊》4.2-20查得，取n =630r/min 3.計算基本工時 =46/（6300.10）=0.74min 工序14 鉆1/8″錐孔，攻螺紋，以D1、D2和T1為基準 1.刀 具：專用刀具,55度管螺紋絲錐。 機 床：Z525立式鉆床。 加工要求：可以先用小于錐孔小端直徑的鉆頭鉆出底孔，再使用錐孔鉸刀進行鉸孔，最后用55度管螺紋絲錐攻螺紋。 2.切削用量： 1)確定進給量 根據有關手冊規(guī)定，進給量取f =0.36mm/r 2)確定機床主軸轉速 取n =627r/min 3)確定切削速度 =15.65m/min 3.計算基本工時 =(12+4)/（5450.36）=0.082min 3.夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。設計工序4-ф10.5孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床. 3.1問題的提出 本夾具用來4-ф10.5孔，在本工序加工時還應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 3.2夾具設計 1. 定位基準的選擇 以零件的中心線和底面作為定位基準，一面兩銷作為定位元件。為了提高加工效率，現決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于鉆孔。 2.切削力及夾緊力計算 刀 具：高速鋼麻花鉆鉆頭，d=10mm。 由實際加工的經驗可知，鏜銷時的主要切削力為鏜刀頭的切削方向，即垂直于工作臺，查《切削手冊》表2.32，切削力計算公式為: 其中：=425, =1.0, =0.8，=17mm，f=0.36, ,與加工材料有關，取1.0；與刀具刃磨形狀有關，取1.33；與刀具磨鈍標準有關，取1.0，則： 在Ф52孔外端面只需要采用開口墊圈和六角螺母適當夾緊后本夾具即可安全工作。 3．定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定 夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為本零件在工作時于其相匹配軸的尺寸與公差相同。 （2）軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的心軸的制造精度和安裝精度。 4.鏜床夾具的零件圖和裝配圖見附圖 3.3夾具設計及操作的簡要說明 在設計夾具時，應該考慮提高勞動生產率。為此，采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母1~2扣，拔下開口墊圈，實現工件的快換。 4參考文獻 [1]黃健求.機械制造技術基礎[M].機械工業(yè)出版社,2005 [2]遼寧工程技術大學.機械制造技術基礎課程設計指導書[M].2012 [3]顧崇.機械制造工藝學[M].陜西科學技術出版社,1994 [4]張帆.機械精度設計與檢測[M].陜西科學技術出版社,2006 [5]李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[M].機械工業(yè)出版社,1999 [6]艾興.切削用量簡明手冊[M].機械工業(yè)出版社,2000 [7]徐鴻本.機床夾具設計手冊[M].遼寧科學技術出版社2003 [8]金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海科技出版社 [9]楊黎明.機床夾具設計手冊[M]國防工業(yè)出版社 [10]曾志新,呂明主.機械制造技術基礎[M].武漢理工大學出版社,2001