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機(jī) 械 加 工 工 序 圖
產(chǎn) 品 名 稱
零 件 名 稱
零 件 圖 號(hào)
班 級(jí)
CA6140杠桿
831009
06機(jī)制6班
工序名稱
粗精銑2-M6端面
工序號(hào)
6
時(shí)間定額
技術(shù)條件：端面的粗糙度達(dá)到3.2
機(jī)床名稱
機(jī)床號(hào)
立式銑床X52K
材料牌號(hào)
材料硬度
HT200
200HBS
夾 具 號(hào)
夾具名稱
專用夾具
刀 具 號(hào)
刀具名稱
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
量 具 號(hào)
量具名稱
更改標(biāo)記
日 期
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日 期
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日 期
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機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
產(chǎn) 品 名 稱
共 頁(yè)
第 頁(yè)
材 料 及 牌 號(hào)
HT200
零 件 毛 重
零 件 名 稱
CA6140杠桿
毛 坯 種 類
鑄件
零 件 凈 重
圖 號(hào)
831009
材 料 消 耗 定 額
材 料 利 用 率
每 臺(tái) 件 數(shù)
序號(hào)
工 序 敘 述
工時(shí)
機(jī)床
夾具
刀具
量具
1
加工φ25孔下端面，粗精銑φ25孔下表面，粗糙度達(dá)到6.3
2.58min
立式銑床X52K
專用夾具
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
2
加工φ25孔，鉆、擴(kuò)、鉸φ25H7的通孔，達(dá)到尺寸的要求
6.15min
立式鉆床Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆、標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀
3
加工寬度為30mm的下平臺(tái)，粗糙度達(dá)到要求為6.3
5.24min
立式銑床X52K
專用夾具
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
4
加工φ12.7的錐孔
4.7min
立式鉆床Z535
專用夾具
標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆
5
鉆M8底孔，攻M8螺紋及锪鉆φ14階梯孔
5.62min
立式鉆床Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、小直徑端面锪鉆
6
粗精銑2-M6上端面
2.04min
立式銑床X52K
專用夾具
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
7
鉆2-M6螺紋孔，攻2-M6螺紋
3.75min
立式鉆床Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、細(xì)柄絲錐
8
檢查
修改
日期
文件號(hào)
修改內(nèi)容
簽名
日期
文件號(hào)
修改內(nèi)容
簽名
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機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目：CA6140車床杠桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份
2、零件加工工藝設(shè)計(jì)表 1張
3、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1張
4、機(jī)械加工工序圖 1 張
5、夾具體零件圖 1張
6、夾具裝配圖 1 張
目錄
1．緒論……………………………………3
2．杠桿加工工藝規(guī)程……………………6
2.1零件的分析…………………………6
2.11零件的作用……………………6
2.12零件的工藝分析………………6
2.2杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施………………7
2.21確定毛坯的制造形式……………7
2.22基面的選擇………………………7
2.23確定工藝路線……………………8
2.24機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………9
2.25確定切削用量…………………10
2.26確定基本工時(shí)…………………20
3.夾具的設(shè)計(jì)……………………………24
4.總結(jié)……………………………………27
5.參考文獻(xiàn)………………………………27
1．緒論
加工工藝及夾具是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容：
按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:
(1)定位元件及定位裝置；
(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))；
(3)夾具體；
(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；
(5)動(dòng)力裝置；
(6)分度,對(duì)定裝置；
(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；
每個(gè)夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動(dòng)夾具就沒(méi)有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。
專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）定位裝置的設(shè)計(jì)；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)；（3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；（4）夾具體的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。
所加工的零件圖如下所示：
2. 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來(lái)支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
（1）主要加工面：
1）小頭鉆Φ以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔；
2）鉆Φ錐孔及銑Φ錐孔平臺(tái)；
3）鉆2—M6螺紋孔；
4）銑杠桿底面及2—M6螺紋孔端面。
（2）主要基準(zhǔn)面：
1）以Φ45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括：Φ的孔、杠桿下表面
2）以Φ的孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：Φ14階梯孔、M8螺紋孔、Φ錐孔及Φ錐孔平臺(tái)、2—M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和Φ錐孔平臺(tái)。
杠桿的Φ25孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：
用于加工Φ25孔的是立式鉆床。工件以Φ25孔下表面及Φ45孔外圓面為定位基準(zhǔn)，加工Φ25時(shí)，由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴(kuò)、鉸來(lái)保證其尺寸精度。
用于加工杠桿的小平面和加工Φ12.7是立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn)，加工表面：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)、鉆Ф12.7的錐孔，由于30mm的下平臺(tái)的表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表面是孔Ф12.7，要用Ф12.7鋼球檢查。
用于加工與Φ25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其下表面和寬度為30mm的下平臺(tái)作為定位基準(zhǔn)，在大端面長(zhǎng)圓柱銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工M8螺紋底孔時(shí)，先用Φ7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。
2.2杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
2.2.1確定毛坯的制造形式
零件的材料HT200。由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，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(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
2.2.2基面的選擇
（1）粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一個(gè)V形塊支承45圓的外輪廓作主要定位，以限制z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工Φ25的孔。
（2）精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準(zhǔn)。
2.2.3確定工藝路線
工藝路線方案一
工序1
粗精銑Φ25孔下表面
工序2
鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm
工序3
粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工序4
鉆Ф12.7的錐孔
工序5
加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔
工序6
粗精銑2-M6上端面
工序7
鉆2-M6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-M6
工序8
檢查
工藝路線方案二
工序1
粗精銑Ф25孔下表面
工序2
鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm
工序3
粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工序4
鉆Ф12.7的錐孔
工序5
粗精銑2-M6上端面
工序6
鉆2-M6孔，加工螺紋孔2-M6
工序7
加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔
工序8
檢查
工藝路線的比較與分析：
第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒(méi)變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)影響生產(chǎn)效率。而對(duì)于零的尺寸精度和位置精度都沒(méi)有太大程度的幫助。
以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準(zhǔn)，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來(lái)的孔的軸線與軸的軸線是非功過(guò)否重合這個(gè)問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。
從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理，所以決定以第一方案進(jìn)行生產(chǎn)。所以工藝路線決定如下：
工序1
粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺(tái)銑床X52K。
工序2
加工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ22mm；擴(kuò)孔Φ22mm到Φ24.7mm；鉸孔Φ24.7mm到Фmm。保證粗糙度是1.6采用立式鉆床Z535。采用專用夾具。
工序3
粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)，仍然采用立式銑床X52K，用組合夾具。
工序4
鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。
工序5
加工螺紋孔M8，锪鉆Ф14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成10゜。
工序6
粗精銑M6上端面，用立式銑床X52K，使用組合夾具。
工序7
鉆2-M6螺紋底孔、攻2-M6螺紋用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具
工序8
檢查
2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造,毛坯尺寸的確定如下：
毛坯與零件不同的尺寸有：從零件圖可以看出臺(tái)階已被鑄出,所以選擇銑刀類型及尺寸可用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。
1）加工Φ25的端面，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。
2）對(duì)Φ25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm，一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。
3）加工寬度為30mm的下平臺(tái)時(shí)，用銑削的方法加工臺(tái)肩。由于臺(tái)肩的加工表面有粗糙度的要求，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。
4）鉆錐孔Φ12.7時(shí)要求加工一半，留下的余量裝配時(shí)鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見(jiàn)，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。
5）鉆Ф14階梯孔，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達(dá)到要求。
6）加工M8底孔，考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達(dá)到要求。
7）加工2-M6螺紋，考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達(dá)到要求。
8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可達(dá)到要求。
2.2.5確定切削用量
工序1：粗、精銑孔下平面
（1）粗銑孔下平面
工件材料： HT200，鑄造
機(jī)床：X52K立式銑床
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀
因其單邊余量：Z=1.9mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量，取銑削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1）
式中 V—銑削速度；
d—刀具直徑。
由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
（2）精銑孔下平面
工件材料： HT200，鑄造
機(jī)床： X52K立式銑床
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：，，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀
精銑該平面的單邊余量：Z=0.1mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：取
銑削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量，由式（1.3）有：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
工序2：加工孔Φ25到要求尺寸
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——Φ25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
（1）確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量 ，由于孔深度比，，故。取。
鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率，由插入法得：
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
，，故
取，實(shí)際切削速度為：
，故
3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
（2）確定擴(kuò)孔切削用量
1）確定進(jìn)給量
取=0.57mm/r。
2）確定切削速度及，取。修正系數(shù)：
，
故
取。實(shí)際切削速度為
（3）確定鉸孔切削用量
1）確定進(jìn)給量，進(jìn)給量取小植，取
2）確定切削速度及，取，
得修正系數(shù)，
取，實(shí)際鉸孔速度
（4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：，，，
擴(kuò)孔：，，，
鉸孔：，，，
工序3：粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
（1）粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機(jī)床：X52K立式銑床。
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：取 銑削速度：取
由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
式（2.2）
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1。
（2）精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工件材料： HT200，鑄造
機(jī)床： X52K立式銑床
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量，取
銑削速度，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量，由式（2.3）有：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
工序4.鉆Ф12.7的錐孔
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2.7mm，，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔——Φ12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。
（1）確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量
，由于孔深度比，，故。取
鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率，由插入法得：
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
，，故
取。實(shí)際切削速度為：
，故
3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
（2）確定擴(kuò)孔切削用量
1）確定進(jìn)給量
,取=0.57mm/r
2）確定切削速度及，取。修正系數(shù)：
，
故
取。實(shí)際切削速度為
工序5：鉆M8螺紋孔锪鉆Φ14階梯孔
（1）加工M8底孔
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ7，選用Φ7的麻花鉆頭。攻M8螺紋，選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。
切削深度：
進(jìn)給量，取
切削速度，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
攻M8×1.5的螺紋
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（）
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
（2）锪鉆Φ14階梯孔
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?4mm，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：锪鉆孔——Φ14mm小直徑端面锪鉆。
1）確定切削用量
確定進(jìn)給量
，由于孔深度比，，故，取。
鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率，由插入法得：
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
，，故
取。實(shí)際切削速度為
，故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
工序6：粗精銑M6上端面
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。要求粗糙度，用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺(tái)肩。用立式銑床X52K，使用組合夾具。
（1）粗銑M6上端面
工件材料： HT200，鑄造
機(jī)床：X52K立式銑床
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量，取銑削速度，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
（2）精銑M6上端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機(jī)床： X52K立式銑床。
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量，取
銑削速度，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量，由式（2.3）有：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
工序7：鉆2-M6
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為6mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ5，選用Φ5的麻花鉆頭。攻M6螺紋，選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。
切削深度：
進(jìn)給量，取
切削速度，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
攻M6×1.5的螺紋
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（）
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
工序8：校驗(yàn)
2.2.6確定基本工時(shí)
（1）粗銑、精銑Φ25孔下平面
加工條件：
工件材料：HT200鑄鐵，200MPa
機(jī)床：X525K機(jī)床
刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀
粗銑的切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
銑削的輔助時(shí)間
精銑的切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
銑削的輔助時(shí)間
銑Φ25孔下表面的總工時(shí)為：t=+++=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min
（2）鉆孔
加工條件：
工件材料：HT200鑄鐵，200MPa
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：鉆孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀
鉆孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，
鉸孔：，，，
=（30+3+1）/0.43×195=0.41min
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
擴(kuò)孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=（30+3+1）/0.57×275=0.22min
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
鉸孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=（30+3+1）/1.6×100=0.21min
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
總工時(shí)：t=+++++=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min
（3）粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)，精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀
計(jì)算切削工時(shí)
粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)
進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長(zhǎng)度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。
切削工時(shí)：=249/(37.5×3)=2.21min。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間
精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長(zhǎng)度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。
切削工時(shí)：=249/(37.5×3)=2.21min
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間
粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)的總工時(shí)：
t=+++=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min
（4）鉆錐孔Φ12.7
工件材料：HT200，金屬模鑄造，
加工要求：粗糙度要求，
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：高速鋼鉆頭Φ12，
計(jì)算基本工時(shí)
用Φ12擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面,進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。
基本工時(shí)：
=2×36/(0.64×195)=0.58 min。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
用Φ12.7擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面,進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。
基本工時(shí)：
=2×36/(0.64×195)=0.58 min。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
總的基本工時(shí)：t=+++=4.7min。
（5）鉆M8底孔及锪鉆Φ14階梯孔
工件材料：HT200，金屬模鑄造，
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：高速鋼鉆頭Φ7，M8絲錐，Φ14小直徑端面锪鉆
鉆M8底孔的工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
攻M8螺紋的工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
锪鉆Φ14階梯的工時(shí)
锪鉆孔進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
由參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
t=+
t=0.19+1.77=1.96min
該工序的總工時(shí)為： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min
（6）粗精銑2-M6上端面
工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。
粗銑2-M6上端面切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間
精銑2-M6上端面切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間
銑2-M6上端面切削總工時(shí)：t=+++=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min
（7）鉆2-M6螺紋孔
鉆錐孔2－Φ6到2－Φ5。用Φ5的鉆頭，走刀長(zhǎng)度38mm，切削深度2.5mm，進(jìn)給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
攻M6螺紋
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
總工時(shí)為：t=2++=3.75min
根據(jù)該零件的生產(chǎn)綱量為每年產(chǎn)4000件。按一年360天，每天總工作時(shí)間為8小時(shí)。則每個(gè)零件所需的額定時(shí)間為：t=360×8×60÷4000=43.2min。
根據(jù)計(jì)算所得的機(jī)動(dòng)時(shí)間加上每道工序間的輔助時(shí)間。所用是實(shí)際時(shí)間為：
所以該方案滿足生產(chǎn)要求。
3.夾具的設(shè)計(jì)
1.粗精銑2-M6上端面夾具設(shè)計(jì)
本夾具主要用來(lái)粗精銑2-M6上端面。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知，粗精銑杠桿2-M6上端面時(shí)，杠桿2-M6上端面有粗糙度要求Ra=3.2um，本道工序是對(duì)杠桿2-M6上端面進(jìn)行粗精加工，因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
2.定位基準(zhǔn)的選擇
工件以端面及φ25mm內(nèi)孔及一支承定位，采用一面一孔一支承定位方案。其中端面限制3個(gè)自由度，以φ25mm內(nèi)孔放置定位軸限制2個(gè)自由度，以φ10mm的支承限制1個(gè)自由度。
3.定位誤差的分析計(jì)算
本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，所以沒(méi)有基準(zhǔn)不重合誤差，所以定位誤差主要為基準(zhǔn)位置誤差，
ΔDW=Dmax-Dmin=1/2TD
4.切屑力的計(jì)算
F——為銑削力
ap——為銑削深度 D——為銑刀直徑 fz為每齒進(jìn)給量
B———為銑削寬度 Z——為銑刀的齒數(shù)
4.夾緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)擰緊右側(cè)夾緊螺母15使工件夾緊，有效提高了工作效率。手動(dòng)螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力計(jì)算。
5.對(duì)刀裝置
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成杠桿2-M6上端面的粗精銑加工，所以選用直角對(duì)刀塊。
6.使用說(shuō)明
安裝工件時(shí)，先將工件定位孔裝入定位軸，安裝開(kāi)口墊圈，用夾緊螺母擰緊，夾緊元件。
定位時(shí)，通過(guò)調(diào)整支承釘，調(diào)整加工位置，以保證加工的位置精度，調(diào)整好后用鎖緊螺母1固定。
7. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便，利于加工。
4．設(shè)計(jì)總結(jié)
通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，對(duì)以前的知識(shí)從新學(xué)習(xí)感覺(jué)到就是全部都是新的，要設(shè)計(jì)夾具還真是那么的難，真的無(wú)從下手，感覺(jué)學(xué)到的東西不會(huì)用，只能按照別人怎么做出來(lái)的自己就怎么做，更加深刻的認(rèn)識(shí)到了對(duì)專業(yè)課知識(shí)的不足，將來(lái)的設(shè)計(jì)路不是我要走的，好早放棄這個(gè)方向找到更好的方向。通過(guò)查尋各種資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，通過(guò)參考終于完成本次設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)對(duì)以后的專業(yè)課設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)都起到了很大的作用。
5．參考文獻(xiàn)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編：吳宗澤 羅圣國(guó) 高等教育出版社
金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編
機(jī)械工業(yè)出版社
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 主編：李慶余 張佳 機(jī)械工業(yè)出版社
機(jī)械制造工程原理 主編：馮之敬 清華大學(xué)出版社
機(jī)械制造工藝學(xué) 主編：王先逵 機(jī)械工業(yè)出版社
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版
致 謝
時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。在這個(gè)美好的季節(jié)里，我在電腦上敲出了最后一個(gè)字，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結(jié)，意味著我生命中最純美的學(xué)生時(shí)代即將結(jié)束，盡管百般不舍，這一天終究會(huì)在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來(lái)臨。
三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友，無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長(zhǎng)。感恩之情難以用語(yǔ)言量度，謹(jǐn)以最樸實(shí)的話語(yǔ)致以最崇高的敬意。
還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機(jī)會(huì)，養(yǎng)育之恩沒(méi)齒難忘；他們不僅培養(yǎng)了我對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣，讓我在漫長(zhǎng)的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。在未來(lái)的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬和報(bào)答他們！，
還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過(guò)客，但他們對(duì)我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無(wú)法一一羅列，但對(duì)他們，我始終心懷感激。最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位師長(zhǎng)表示感謝！
目錄
一．序言 ……………………………………. 2
二．零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……. 2
三．選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖.. 4
四．選擇加工方法，制定工藝路線…………... 5
五．工序設(shè)計(jì) ………………………………… 6
六．確定切削用量及基本時(shí)間 ……………… 7
七．夾具設(shè)計(jì)………………………………… 11
八．設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………… 12
九．參考文獻(xiàn)………………………………… 13
序言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。
一．零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的杠桿。它位于車床制動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要起制動(dòng)作用。杠桿一端與制動(dòng)帶連接，另一端通過(guò)剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當(dāng)離合器脫開(kāi)時(shí)，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，將制動(dòng)帶拉緊；當(dāng)左右離合器中任一個(gè)接合時(shí)，杠桿都順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，使制動(dòng)帶放松，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。
2.零件的工藝分析
所加工零件立體圖，零件圖如下圖所視
從零件圖上可以看出，主要加工表面可以分為四個(gè)部分。
1． Ф25mm的圓柱內(nèi)表面，加工時(shí)要保證Ф25 + 00.023的0.023公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6，表面要求較高。
2． 連桿的支撐底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同時(shí)保證連桿的高度30mm。
3． 連桿上端面及下端側(cè)面；上端面40×30mm,粗糙度要求Ra3.2,同時(shí)保證與Ф25mm的圓柱軸線的距離90mm；下端側(cè)面保證尺寸17mm，粗糙度要求Ra6.3；離Ф25mm的圓柱軸線45mm的側(cè)面粗糙度要求Ra12.5。
4． 鉆孔及攻螺紋孔；上端面2×M6，保證尺寸10mm、20mm,沉頭錐角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺紋孔，锪Ф14×3mm的圓柱孔，粗糙度Ra3.2；鉆下端Ф12.7 + 00.1的錐孔，保證公差要求，以及中心線與Ф25mm的圓柱軸線的距離60 mm粗糙度要求Ra6.3。
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒(méi)有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。
3.零件的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知：Ｑ＝２０００臺(tái)／年，n=1件／臺(tái)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備產(chǎn)率α和廢品率β分別取為１０％和１％。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)Ｎ＝２０００×１×（１+１０％）×（１+１％）＝２２２２件／年
零件是機(jī)床的杠桿，質(zhì)量為０.８５kg,查表２-１可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
二．選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖
１.選擇毛坯
該零件材料為ＨＴ２００，考慮到零件的結(jié)構(gòu)以及材料，選擇毛坯為鑄件，由于零件年產(chǎn)量為２２２２件，屬于批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故采用金屬型鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度以及節(jié)省材料上考慮，是合理的。
２.確定機(jī)械加工余量，毛坯尺寸和公差
參見(jiàn)本書(shū)第五章第一節(jié)，灰鑄鐵的公差及機(jī)械加工余量按表５-３和表５-４確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。
（１） 鑄件機(jī)械加工余量等級(jí) 該值由鑄件的成型方法和材料確定，成型方法為金屬型鑄造，材料為灰口鑄鐵，確定加工余量等級(jí)為Ｄ～Ｆ。
（２） 鑄件尺寸公差 根據(jù)表５-３毛坯鑄件的基本尺寸處于１００～１６０之間，而鑄件的尺寸公差等級(jí)取為８級(jí)，取鑄件的尺寸公差為１.８mm。
３.確定機(jī)械加工余量
根據(jù)查得的毛坯的加工余量等級(jí)為Ｄ～Ｆ，以及鑄件的尺寸，定鑄件的機(jī)械加工余量為１.５mm。
４.確定毛坯尺寸
根據(jù)成型零件的基本尺寸，以及確定的機(jī)械加工余量和鑄件的尺寸公差確定毛坯的尺寸為基本尺寸加上２.４mm。
５.確定毛坯尺寸公差
根據(jù)表５-３毛坯的尺寸公差等級(jí)去為８級(jí)，確定尺寸公差為１.８mm。
６.設(shè)計(jì)毛坯圖
毛坯圖如下圖所視。
三.選擇加工方法，制定工藝路線
1.定位基準(zhǔn)的選擇
本零件是帶孔的桿狀零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在銑削零件的三個(gè)平面以及鉆孔的時(shí)侯，都應(yīng)以孔為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差的產(chǎn)生，在銑削底面時(shí)應(yīng)該以不需要加工的面為粗定位基準(zhǔn)。
2.零件表面加工方法的選擇
本零件的加工面有端面，內(nèi)孔，螺紋孔，其中端面有一個(gè)大底面和二個(gè)小端面，內(nèi)孔有φ25mm和φ12.7mm各一個(gè)孔，螺紋孔有M6和M8各一個(gè)。材料為灰鑄鐵。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。
（1） 大底面 據(jù)表面粗糙度3.2，考慮加工余量的安排，根據(jù)表5-16選用先粗銑后半精銑的方法加工。
（2） 25mm的孔 根據(jù)表面粗糙度，選公差等級(jí)為IT8，根據(jù)表5-15選用先鉆后擴(kuò)再粗鉸再精鉸的加工方法。
（3） 端面一 據(jù)表面粗糙度6.3，根據(jù)表5-16采用銑削的加工方法，銑一刀。
（4） 12.7mm的孔 根據(jù)表5-15選用鉆削的加工方法。
（5） 端面二 根據(jù)表面粗糙度3.2，根據(jù)表5-16選用先粗銑后半精銑的加工方法。
（6） M6螺紋孔 根據(jù)螺紋的加工方法，選用先鉆后倒角再攻絲的加工方法。
（7） M8螺紋孔 根據(jù)螺紋的加工方法，選用先鉆后倒角再攻絲的加工方法。
3.制定工藝路線
根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)以及需要選用的定位基準(zhǔn)，按照先加工基準(zhǔn)面，以及先粗后精的的原則，該零件應(yīng)先加工大底面，再鉆孔，再加工其他表面的方法，具體工藝路線如下：
工序Ⅰ：以不需要加工的底面為粗基準(zhǔn)，銑削另一個(gè)底面。
工序Ⅱ：以銑削過(guò)的底面和直徑45的外圓表面定位，鉆直徑25的孔。
工序Ⅲ：以銑削過(guò)的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，銑削端面一，保證長(zhǎng)度30mm的尺寸。
工序Ⅳ：以銑削過(guò)的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，鉆削直徑12.7的孔。
工序Ⅴ：以銑削過(guò)的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，銑削端面二，保證長(zhǎng)度90mm的尺寸。
工序Ⅵ：以銑削過(guò)的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，加工M6的螺紋孔。
工序Ⅶ：以銑削過(guò)的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，加工M8的螺紋孔。
四.工序設(shè)計(jì)（工序40，50，80）。
1． 選擇加工設(shè)備與工藝裝備
(1).選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。
a) 工序40是粗銑。
工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用立式銑床。根據(jù)零件外廓尺寸，精度要求，選用X51式立式銑床即能滿足要求。
b) 工序50是鉆、擴(kuò)孔,80是鉆孔、锪孔、攻螺紋。
由于加工面位置分散，表面粗糙度數(shù)值要求不同，因而選擇Z535鉆床。
(2).選擇夾具
本零件結(jié)構(gòu)不規(guī)則，不易進(jìn)行裝夾、定位，故工序40，50，80均選擇專用夾具。
(3).選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。
a) 工序40銑端面時(shí)，在立式銑床上加工，所以選擇端銑刀。按表查得，選用鑲齒套式面銑刀根據(jù)零件加工尺寸，所選銑刀直徑D＝32mm，齒數(shù)Z＝4。材料選擇硬質(zhì)合金鋼。
b) 工序50鉆孔時(shí)，選擇高速鋼麻花鉆頭d＝12mm，長(zhǎng)度L＝102mm，齒數(shù)Z＝3。材料選擇高速鋼。
c) 工序80鉆孔時(shí)，選擇高速鋼麻花鉆頭d＝7mm，長(zhǎng)度L＝150mm，齒數(shù)Z＝3。材料選擇高速鋼。
d) 工序50擴(kuò)孔時(shí)，選擇高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆的d=12.7mm, 長(zhǎng)度L＝102mm，齒數(shù)Z＝3。材料選擇高速鋼。
e) 工序80锪孔時(shí)，選擇帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆。直徑d＝14mm，d1=6.6mm，長(zhǎng)度L＝150mm。材料選擇高速鋼。
f) 工序80攻螺紋時(shí)，根據(jù)螺紋公稱直徑選擇M8絲錐，直徑d＝10mm，長(zhǎng)度L＝72mm，螺距P＝1.25。
(4).選擇量具
本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料，選擇如下。
a) 選擇加工平面所用量具。
銑端面，選擇讀數(shù)值0.02，測(cè)量范圍0～150游標(biāo)卡尺。
b) 選擇加工孔所用量具。
Φ12.7mm孔經(jīng)過(guò)鉆，擴(kuò)兩次加工，選擇讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍5～30的內(nèi)徑千分尺。M8×6H螺紋經(jīng)過(guò)鉆,锪孔，攻螺紋加工，鉆,锪孔時(shí)選擇讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍5～30的內(nèi)徑千分尺，攻螺紋時(shí)選擇螺紋塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量。
2． 確定工序尺寸
本零件各工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度見(jiàn)下表。
（mm）
加工表面
工序余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度/μm
粗
半精
粗
半精
粗
半精
端面
3
14mm
Ra6.3
Φ12.7mm孔
12
0.7
Φ12
Φ12.7
Ra12.5
Ra6.3
M8螺紋底孔
7
Φ7
Φ14×3沉頭孔
Φ14
Φ14
M8螺紋
1.6
M8
四． 確定切削用量及基本時(shí)間
工序40 粗銑鋼球孔端面
1.切削用量
本工序?yàn)殂?，已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為X51式立式銑床，工件裝夾在專用夾具上。
（1）確定背吃刀量aP 本工序加工余量aP=3mm。
（2）確定每齒進(jìn)給量fz 本工序要求加工表面粗糙度為Ra≤6.3μm，側(cè)面表面粗糙度為Ra≤12.5μm，于是取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fr=0.6mm/r，則fz=fr/z=0.15mm/z
（3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 查表得后刀面最大磨損限度為0.5mm，刀具壽命為180min
（4）確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fM
當(dāng)壽命為180min，d0/z=32/4=8，aP=3mm，fz=0.15mm/z時(shí)，v=90m/min，n=1000r/min，fM=316mm/min。其修正系數(shù)為kMv= kMn= kMfn=0.89
Kkrv= kkrn= kkrfn=1.1
所以v=91m/min n=1100r/min fM=309.4mm/min
根據(jù)X51立式銑床說(shuō)明書(shū)選擇
n=1225r/min fM=300mm/min
則實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
v=94.3m/min fz=0.14mm/z
2.基本時(shí)間
經(jīng)計(jì)算平面銑削長(zhǎng)度為30mm，入切量及超切量取銑刀直徑的一半。
故銑削該平面的基本時(shí)間為
Ti= (30+15)/300=9s
工序50 加工φ12.7×4.4盲孔
本工序?yàn)殂@，已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為Z535立式鉆床，工件裝夾在專用夾具上。
1).確定粗加工Φ12.7mm孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。
Ⅰ. 確定背吃刀量ap
鉆孔粗加工雙邊余量12mm，顯然ap＝12/2＝6mm。
Ⅱ. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)表5-127，在高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，麻花鉆直徑為φ12mm,進(jìn)給量f＝0.31～０.39mm/r，選擇進(jìn)給量為0.32mm/r。
Ⅲ. 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130, 高速鋼鉆頭粗加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 5～0.8，取值為0.6。根據(jù)表5-130, φ5.８mm高速鋼鉆頭平均壽命T＝20min。
Ⅳ. 確定切削速度v
根據(jù)表2-13,鉆孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式
其中＝9.5，＝12mm， T＝20min，m＝0.125，＝2.9mm，Xv＝0，
fz＝0.32，＝0.55，＝0.25，＝0.75×0.84。
計(jì)算得：v＝12.3m/min。
2).確定擴(kuò)Φ12.7mm孔的切削用量。所選刀具為高速鋼擴(kuò)刀。
Ⅰ. 確定背吃刀量ap
擴(kuò)孔雙邊余量0.7mm，顯然ap＝0.7/2＝0.35mm。
Ⅱ. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)表5-128，在高速鋼擴(kuò)孔時(shí)，加工材料為灰鑄鐵，擴(kuò)刀直徑為φ12.7mm,進(jìn)給量f＝0. 5～0.6mm/r，選擇進(jìn)給量為0.5mm/r。
Ⅲ. 選擇擴(kuò)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130, 高速鋼擴(kuò)刀加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 4～0.6，取值為0.5。根據(jù)表5-130, φ12.7mm擴(kuò)刀加工灰鑄鐵平均壽命T＝60min。
Ⅳ. 確定切削速度v
根據(jù)表2-13,擴(kuò)孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式
其中＝15.6，＝12.7mm， T＝60min，m＝0.3，＝0.1mm，Xv＝0.1，
fz＝0.5，＝0.5，＝0.2，＝0.75×0.84。
計(jì)算得：v＝12.5m/min。
2.基本時(shí)間
(1).確定粗加工Φ12.7mm孔的基本時(shí)間
根據(jù)表2-26，鉆孔的基本時(shí)間為
其中＝60°，，＝1~4＝2mm，D＝12mm，＝4.4mm，
f＝0.32mm/r，n＝10.5r/s。
計(jì)算得：T＝5.5s。
(2).確定擴(kuò)Φ12.7mm孔的基本時(shí)間
根據(jù)表2-26，擴(kuò)孔的基本時(shí)間為
其中＝60°，，＝4.4mm，D＝12.7mm，＝5.8，
＝9mm，f＝0.5mm/r，n＝10.5r/s。
計(jì)算得：T＝6.3s。
工序80 鉆沉頭孔及攻螺紋
本工序?yàn)殂@，已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為Z535立式鉆床，工件裝夾在專用夾具上。
1．切削用量
(1).確定粗加工M8螺紋底孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。
Ⅰ. 確定背吃刀量ap
鉆孔粗加工雙邊余量6.4mm，顯然ap＝6.4/2＝3.2mm。
Ⅱ. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)表5-127，在高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)，麻花鉆直徑為
φ6.4mm,進(jìn)給量f＝0.27～０.33mm/r，選擇進(jìn)給量為0.3mm/r。
Ⅲ. 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130, 高速鋼鉆頭粗加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 5～0.8，取值為0.6。根據(jù)表5-130, φ6.4mm高速鋼鉆頭平均壽命T＝20min。
Ⅳ. 確定切削速度v
根據(jù)表2-13,鉆孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式
其中＝9.5，＝6.4mm， T＝20min，m＝0.125，＝2.9mm，Xv＝0，
fz＝0.3，＝0.55，＝0.25，＝0.75×0.84。
計(jì)算得：v＝12.7m/min。
(2).確定锪孔的切削用量。所選刀具為帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆。
Ⅰ. 確定背吃刀量ap
锪孔雙邊余量6mm，顯然ap＝6/2＝3mm。
Ⅱ. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)表5-128，在高速鋼鉸刀鉸孔時(shí)，加工材料為灰鑄鐵，锪刀直徑為φ14mm,進(jìn)給量f＝0. 5～0.6mm/r，選擇進(jìn)給量為0.5mm/r。
Ⅲ. 選擇锪刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130, 高速鋼锪刀加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 4～0.6，取值為0.5。根據(jù)表5-130, φ14mm锪刀加工灰鑄鐵平均壽命T＝60min。
Ⅳ. 確定切削速度v
根據(jù)表2-13,锪孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式
其中＝15.6，＝14mm， T＝60min，m＝0.3，＝0.1mm，Xv＝0.1，
fz＝0.5，＝0.5，＝0.2，＝0.75×0.84。
計(jì)算得：v＝8.3m/min。
(4).確定攻M8螺紋的切削用量。所選刀具為M8絲錐。
Ⅰ. 確定背吃刀量ap
攻M8螺紋雙邊余量1.3mm，顯然ap＝1.3/2＝0.65mm。
Ⅱ. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)表5-127，攻M8螺紋時(shí)，加工材料為灰鑄鐵，進(jìn)給量為0.3mm/r。
Ⅲ. 確定切削速度v
根據(jù)表5-142，螺紋直徑8mm，螺距1.25，加工灰鑄鐵，查表得v＝8m/min。
2.基本時(shí)間
(1).確定粗加工M8螺紋底孔的基本時(shí)間
根據(jù)表2-26，鉆孔的基本時(shí)間為
其中＝60°，，＝1~4＝2mm，D＝6.4mm，＝20mm，
f＝0.3mm/r，n＝10.5r/s。
計(jì)算得：T＝10s。
(2).確定锪M8螺紋底孔的基本時(shí)間
根據(jù)表2-26，锪孔的基本時(shí)間為
其中＝60°，，D＝14mm，＝6.6mm，
＝3mm，f＝0.5mm/r，n＝6.67r/s。
計(jì)算得：T＝5.3s。
(3).確定攻M8螺紋的基本時(shí)間
根據(jù)表2-30，攻螺紋的基本時(shí)間為
其中＝(1~3)P，＝（2~3）P，P＝1.25，＝18mm，f＝0.3mm/r，n＝6.67r/s，i＝1。
計(jì)算得：T＝28.5s。
五． 夾具設(shè)計(jì)
本夾具是工序60在。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如圖1-1所示，零件圖如圖1-2所示。
(1).定位方案
工件以端面及φ25mm內(nèi)孔及一支承定位，采用一面一孔一支承定位方案。其中端面限制3個(gè)自由度，以φ32mm內(nèi)孔放置定位軸限制2個(gè)自由度，以φ10mm的支承限制1個(gè)自由度。
(2).夾緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)擰緊右側(cè)夾緊螺母15使工件夾緊，有效提高了工作效率。手動(dòng)螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力計(jì)算。
(3).對(duì)刀裝置
采用鉆模板對(duì)刀。選用JB/T 8045.2-1999可換鉆套，襯套與鉆模板配合實(shí)現(xiàn)對(duì)刀，配合公差分別為H7/n6、H7/f6。鉆模板使用兩個(gè)支承釘定位保證其加工位置與孔軸線垂直。鉆套高度H=0.5D=3mm。
(4).夾具與機(jī)床連接元件
采用夾具體座耳結(jié)構(gòu)與機(jī)床連接，用T形螺栓固定。
(5).夾具體
由于是鉆夾具，不需安裝定位元件來(lái)確定夾具在工作臺(tái)面上的位置，只需設(shè)計(jì)座耳與機(jī)床連接。
(6).使用說(shuō)明
安裝工件時(shí)，先將工件定位孔裝入定位軸，安裝開(kāi)口墊圈，用夾緊螺母擰緊，夾緊元件。
定位時(shí)，將鉆模板撥下，通過(guò)調(diào)整支承釘，調(diào)整加工位置，以保證鉆孔時(shí)的位置精度，調(diào)整好后用鎖緊螺母1固定。
(7). 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便，利于鉆孔加工。
七．設(shè)計(jì)小結(jié)
通過(guò)本次設(shè)計(jì)過(guò)程，我對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，加深了對(duì)專業(yè)課知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同樣了解到了自己在知識(shí)實(shí)際運(yùn)用方面的不足。在設(shè)計(jì)中，我通過(guò)查尋各種資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下掌握了夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程方法，更加深該了機(jī)械行業(yè)需要嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的認(rèn)識(shí)。本次設(shè)計(jì)對(duì)以后的專業(yè)課設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)都起到了很大的作用，同樣為以后工作打下了基礎(chǔ)。
八．參考文獻(xiàn)
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 主編：崇凱 化學(xué)工業(yè)出版社
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編：吳宗澤 羅圣國(guó) 高等教育出版社
機(jī)床夾具圖冊(cè) 主編：孟憲棟 劉彤安 機(jī)械工業(yè)出版社
金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編
機(jī)械工業(yè)出版社
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 主編：李慶余 張佳 機(jī)械工業(yè)出版社
機(jī)械制造工程原理 主編：馮之敬 清華大學(xué)出版社
機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 主編：楊叔子 機(jī)械工業(yè)出版社
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