變速器軸承外殼 工藝及鉆孔Φ24、Φ8、鉆M6-7H螺紋孔夾具設計【含CAD圖紙、工序卡、說明書】

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容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時0機動輔助1粗車右端面90車刀，游標卡尺4612.30.62.210.542粗車76內(nèi)孔到75.30.15mm92車刀，游標卡尺23054.20.81.3710.153孔底平面到要求92車刀，游標卡尺230 54.20.81.3710.1 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001設計者：產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼共7 頁第 2 頁車間工序號工序名稱材料牌號機加4HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件12612653.5mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床C620-11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準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工 時（min）0機動輔助1粗車左端面加工1.50.15mm92車刀，游標卡尺4611.80.61.50.1510.532車80外圓到80.70.15mm92車刀，游標卡尺230590.81.50.1519.4380右平面到mm92車刀，游標卡尺37.513.80.71.50.1626.6 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001設計者：產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼共7 頁第3頁車間工序號工序名稱材料牌號機加5HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件12612653.5mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z5501夾具編號夾具名稱切削液鉆套工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時0機動輔助1鉆孔2222高速鋼麻花鉆，卡尺1409.60.812610.352鉆孔7.20.07527.2高速鋼麻花鉆，卡尺68015.40.481110.0263锪平36到要求36帶可換導柱錐柄平底锪鉆，游標卡尺19522.041.640.210.024锪平M6端面到要求36帶可換導柱錐柄平底锪鉆，游標卡尺19522.041.620.1510.0135锪平22到要求22帶可換導柱錐柄平底锪鉆，游標卡尺39227.081.01.510.0146鉆M6-7H螺紋孔5.25.2麻花鉆，游標卡尺1100180.21510.17攻螺紋M6M6粗柄帶頸機用和手用絲錐54510.311210.08 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001設計者：產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼共7 頁第4頁車間工序號工序名稱材料牌號 機加 6HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件12612653.5mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床C620-1夾具編號夾具名稱切削液專業(yè)夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時（min）0機動輔助1精車76內(nèi)孔75.30.15和R1.5的倒角92內(nèi)孔車刀，游標卡尺305720.50.8510.152145倒角到要求45偏刀30572.80.50.710.09 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001設計者：產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼共7頁第 5 頁車間工序號工序名稱材料牌號機加7HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件12612653.5mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床C620-11夾具編號夾具名稱切削液專業(yè)夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時0機動輔助1精車零件左端面到要求93車刀，游標卡尺15037.40.30.8510.412精車80外圓到要求93車刀，游標卡尺38096.30.30.810.163精車80的右平面到要求93車刀，游標卡尺9637.980.30.916.86 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001設計者：產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼共7頁第6頁車間工序號工序名稱材料牌號機加8鑄鐵HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件126x126mmx49.3mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式鉆床Z5201夾具編號夾具名稱切削液JS0357專業(yè)夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時0機動輔助1擴孔23.823.8錐柄擴孔鉆，游標卡尺27220.31.02212.022擴孔8到要求8錐柄擴孔，游標卡尺96024.120.8910.0223鉸孔24到要求24錐柄機用鉸刀，游標卡尺14010.551.32210.24沉孔9.590到要求自制高速鋼锪孔鉆，游標卡尺40211.71.01.510.009 機械加工工序卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001設計者：產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼共 7 頁第 7 頁車間工序號工序名稱材料牌號機加9鑄鐵HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄 件12612653.5mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z30251夾具編號夾具名稱切削液專業(yè)夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工 步 工 時0機動輔助1锪平19到要求19帶可換導柱錐柄平底锪鉆，游標卡尺195121310.062鉆孔5-10.5到要求10.5高速鋼麻花鉆，游標卡尺95031.30.4810.03摘 要變速器軸承外殼是汽車的重要零件。本次設計的主要內(nèi)容為三部分：零件的機械工藝分析、工裝設計和數(shù)控加工。其中零件的機械工藝分析包括：零件的作用分析、工藝路線的分析、工序卡片和工藝過程卡片的填寫；工裝設計包括：零件的定位分析、誤差分析、夾具的設計和液壓系統(tǒng)的設計；數(shù)控加工包括：三維造型、數(shù)控工序的編寫和數(shù)控加工的G代碼的生成。關鍵詞：工藝、誤差分析、數(shù)控加工第一章 緒 論機械制造業(yè)就是制造具有一定形狀和尺寸的零件或產(chǎn)品，并把它們裝配成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其他行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，這些行業(yè)的產(chǎn)品再被人們所使用。社會的各行各業(yè)使用的各式各樣的機器、機械、儀器和工具等都是機械制造業(yè)的產(chǎn)品。因此，機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，是一個國家和一個地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱，尤其在發(fā)達國家它創(chuàng)造了1/4-1/3的國民收入。在我國工業(yè)占國民經(jīng)濟比重的45，是我國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點。從某種意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對產(chǎn)品的制造精度要求越來越高，產(chǎn)品形狀也越來越復雜，品種越來越多，且小批量占主導地位，這就更加要求加工設備不僅要精度高，而且要生產(chǎn)效率高，自動化程度高，工人操作簡單，勞動強度低。自20世紀80年代發(fā)展到21世紀初，制造技術，特別是自動化制造技術向著柔性化、集成化、智能化方向發(fā)展，并隨著高精密數(shù)控機床的出現(xiàn)在超精密加工技術方面，其加工精度已進入納米級，表面粗糙度已小于0.0005m；在切削速度方面，國外車削鋼最高已達到915m/min；對于不斷出現(xiàn)的難加工材料、復雜型面、型腔以及微小深孔，通過特種加工方法逐步得以解決。隨著我國綜合實力、機械制造業(yè)的不斷發(fā)展壯大。目前，我國已形成品種繁多、門類齊全、布局合理的機械制造工業(yè)體系。許多科研機構(gòu)、大專院校和企業(yè)研制出一大批成套技術裝備和多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達到國家先進水平。通過對這些產(chǎn)品的研發(fā)，我國已建立了自己的人才培養(yǎng)和軟件控制技術開發(fā)基地以及高精加工設備生產(chǎn)基地，從而使我國的國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平迅速提高。國防尖端的生產(chǎn)、“神州六號”載人飛船的成功發(fā)射與回收、人們生活用品的質(zhì)量提高，有力地說明了我國要械業(yè)的發(fā)展狀況。第47頁 第二章 零件的分析 零件為“躍進”牌汽車第二軸變速器軸承外殼，零件通過80h8定位，利用凸緣上的5-10.5mm的孔連接變速箱上80h8端面壓在裝于第二軸上的軸承外圈上使之軸向固定。24H8孔與8孔上支承裝于該零件C面上的里程表軸，該齒輪與第二軸端上的大斜齒輪嚙合將運動傳于里程表軸，使里程指針轉(zhuǎn)動完成記數(shù)與指示的功能。2.1零件的工藝分析:變速器軸承外殼共有3組加工表面，現(xiàn)分述如下：1、 76E8孔為中心加工的表面：這一組加工表面包括：右端面、76E8孔、76底面及倒角。其中，主要加工表面為76E8孔。該孔表面粗糙度為6.3,精度要求為8級,因此需粗、精車才能達到要求。2、 以80h8外圓為中心加工的表面:這一組加工表面包括：左端面、80h8外圓及80右平面。這三個表面都是主要加工表面。其中表面粗糙度均為6.3、外圓精度要求為8級、長度方向的精度要求為12級，需要粗、精車才能達到要求。3、 以24H8孔為中心加工的表面：這一組加工表面包括：24H8、8孔及锪平22。其中，主要加工表面為24H8、8。其表面粗糙度均為6.3,精度要求為8級和10級。需要鉆孔、擴孔、鉸孔才能達到要求。4、位置度要求： 左端面與80右平面平行度要求為0.04，24H8和8對端面C的垂直度要求為0.05。第三章 工藝規(guī)程設計3.1毛坯制造形式的確定零件材料為HT200，考慮該零件在實際運行中所受載荷較小，零件屬成批或大批生產(chǎn)，零件外輪廓尺寸不大，零件內(nèi)部有凹槽鑄造時需采用活塊，故可采用金屬性鑄造。3.2基面的選擇3.2.1粗基準的選擇：按照有關粗基準的選擇原則和考慮工件各加工表面的余量分配及不需加工表面與加工表面的位置精度的要求，選用零件外圓弧輪廓作為粗準利用三爪卡盤進行裝夾，以消除零件的四個自由度。在利用三爪卡盤進行裝夾時零件的重量存在一定的不對稱，但考慮零件的尺寸較小不對稱重量較少，故此零件在裝夾時不需作配重處理。3.2.2精基準的選擇：精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算。因此精加工基準在下面的工序中詳細說明。 3.3 制定工藝路線3.3.1 工藝路線方案一： 工序I 粗車零件左端面、80外圓、退刀槽及80的右垂直平面，以零件的外輪廓作為粗基準。選用C620-1臥式車床，夾具為三爪卡盤。工序II 粗車右端面、孔76及其底平面，以零件80外圓及左端面為基準。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。工序III 銑削24端面及M6端面到要求并保證2 ，以零件80及左端面為基準，選用X5020A立式升降臺銑床，夾具為專用夾具。工序IV 鉆孔24、8及锪平22以零件左端面及80的外圓作為基準。選用Z525鉆床，夾具為專用夾具。，工序V 精車孔76E8、145倒角及R1.5的倒角。以零件80外圓及左端面為基準。選用C620-1臥式車床,夾具為專用夾具。工序VI 精車左端面、80外圓、倒0.545角及80的右垂直平面到要求并保證尺寸5.3，以零件右端面及76孔為基準。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。工序VII 擴、鉸孔24、锪平22、擴孔8、沉孔9.590、鉆螺紋孔及攻螺紋。以零件80外圓及左端面為基準。選用 Z525 鉆床夾具為專用夾具。 工序VIII 锪平19及鉆孔5-10.5，以零件80外圓及左端面為基準。選用Z520鉆床，夾具為專用夾具。工序IX 終檢3.3.2工藝路線方案二：工序I 粗車右端面、孔76及其底平面。以零件的外輪廓作為粗基準。選用C620-1臥式車床，夾具為三爪卡盤。工序II 粗車零件左端面、80外圓、退刀槽及80的右垂直平面。以零件76內(nèi)孔及右端面為基準。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。工序III 銑削24端面及M6端面到要求，以零件80外圓及左端面為基準，選用X5020A立式升降臺銑床，夾具為專用夾具。工序IV 鉆孔24以零件左端面及80的外圓作為基準。選用Z525鉆床，夾具為專用夾具。，工序V 精車孔76E8、145倒角及R1.5的倒角。以零件80外圓及左端面為基準。選用C620-1臥式車床,夾具為專用夾具。工序VI 精車左端面、80外圓、倒0.545角及80的右垂直平面到要求并保證尺寸5.3，以零件右端面及76孔為基準。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。工序VII 擴、鉸孔24，锪平22，鉆、擴孔8，沉孔9.590到要求，鉆M6-7H螺紋孔及攻螺紋。以零件80外圓及C面為基準。選用Z525鉆床，夾具為專用夾具。 工序VIII 锪平19及鉆孔5-10.5，以零件80外圓及左端面為基準。選用Z520鉆床，夾具為專用夾具。工序IX 終檢方案比較： 以上加工方案大致看來還合理，但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后就會發(fā)現(xiàn)仍有問題。主要表現(xiàn)在兩端面的加工先后和加工孔8及基準的選擇。1、如果以外輪廓為粗基準、采用三爪卡盤夾持加工左端面及80外圓右端平面，由于夾持工件過短加工時車刀容易加工到卡盤上造成卡盤的損壞，所以要以外輪廓為粗基準加工右端面。2、圖樣規(guī)定：8和24H8表面對端面C的垂直度為0.05，由此可以看出因為8和24H8表面對端面C有垂直度的要求因此加工及測量都應以C平面為基準。這樣做可以保證設計基準和工藝基準相重合。3.3.3最終的加工路線：工序I 粗車右端面、孔76及其底平面。以零件的外輪廓作為粗基準。選用C620-1臥式車床，夾具為三爪卡盤。工序II 粗車零件左端面、80外圓、退刀槽及80的右垂直平面。以零件76內(nèi)孔及右端面為基準。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。工序III 鉆孔24、8、鉆M6-7H螺紋孔及攻螺紋，锪平36、22及、M6端面到要求以零件左端面及80的外圓作為基準。選用Z550立式鉆床，夾具為專用夾具。工序IV 精車孔76E8、145倒角及R1.5的倒角。以零件80外圓及左端面為基準。選用C620-1臥式車床,夾具為專用夾具。工序V精車零件左端面、80h8及80的右平面，以零件76E8內(nèi)孔及右端面為基準。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。工序VI 擴、鉸孔24H8孔8，沉孔9.590到要求。以零件80外圓及C面為基準。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序VII锪平19及鉆孔5-10.5，以零件80外圓及左端面為基準。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。工序VII終檢3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定變速器軸承外殼零件材料為HT200，硬度為200HBS，毛坯重量約為0.6Kg，生產(chǎn)類型為大批或成批生產(chǎn)，采用在金屬型鑄造。各工序的加工余量及工序余量見附表A；根據(jù)其上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：表4.1 76E8內(nèi)孔工序余量：毛坯名義尺寸：76-274毛坯最大尺寸：74+0.874.8 毛坯最小尺寸：74-0.873.2粗車最大尺寸：75.3+0.375.6 粗車最小尺寸：76-0.775.3精車后與零件圖尺寸應符合：76E8加工尺 工 序寸及公差毛 坯粗 車精 車加工 前極限尺寸最大尺寸74.875.6最小尺寸73.275.3加工后極限尺寸最大尺寸74.875.676.106最小尺寸73.275.376.06加工余量（雙邊）2最大2.40.806最小0.50.46加工公差（單邊）表4.2 80h8外圓工序余量：毛坯名義尺寸：80+282（mm） 毛坯最大尺寸：82+0.8=82.8 毛坯最小尺寸：82-0.8=81.2粗車最大尺寸: 80+0.7=80.7 粗車最小尺寸：80.7-0.3=80.4精車后與零件圖尺寸應符合，即80h8。加工尺 工 序寸及公差毛 坯粗 車精 車加 工 前極限尺寸最大尺寸82.880.7最小尺寸81.280.4加工后極限尺寸最大尺寸82.880.780最小尺寸81.280.479.954加工余量（雙邊）2最大1.40.746最小0.50.4加工公差（單邊）4.3 24H8孔工序余量計算表：鉆孔最大尺寸：22+0.2122.21 鉆孔最小尺寸：22-022擴孔最大尺寸：22.2+0.08422.284 擴孔最小尺寸：241.822.2鉸孔后與零件尺寸應符合，即：24H8。加工尺 工 序寸及公差鉆 孔擴 孔鉸 孔加工前極限尺寸最大尺寸22.2123.8最小尺寸2223.716加工后極限尺寸最大尺寸22.2123.824.052最小尺寸2223.71624加工余量（雙邊）22最大1.80.252最小1.5060.2加工公差（單邊）3.5 確定切削用量及基本工時：3.5.1 車右端面、76內(nèi)孔及孔底平面1、車右端面：l 加工條件： 工件材料：200,硬度200 加工要求：粗車右端面 機床：620-1臥式車床。 刀具：根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1,車刀刀桿及刀片的選擇：由于行選用620-1臥式車床，車床中心高度為200mm（查表1.30620-1臥式車床技術資料），故選刀桿尺寸為16mm25mm,刀片厚度為（4.5mm-6mm）選4.5mm。l 刀具材料：查表1.2硬質(zhì)合金的應用范圍分類和用途分組選刀具材料為 6.l 車刀幾何形狀的選擇:查切削用量簡明手冊表1.3車刀切削部分的幾何 形 狀：前角=6前刀面形狀為卷屑槽帶倒棱型, 后角=6(6-8)主偏角=90, 副偏角=10(10-15), 刃角=-10, 刀尖圓弧半徑=0.4(0.4-0.8mm), 過度尺寸=0.5(0.5-1mm),過度刃偏角=45。l 切削用量：l 吃刀深度：余量1.5+0.72.2mm，查切削用量簡明手冊表1.4硬質(zhì)合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面進給量f=0.60.8mm/r, 3mm,工件直徑60100mm按620-1車床說明書選擇：f=0.6mm/r.l 切削速度：l 后刀面最大磨損限度為0.81.0取0.8,硬質(zhì)合金車刀的車刀 壽命為60min查切削用量簡明手冊表1.9車刀的磨鈍標準及壽命,硬質(zhì)合金粗車鑄鐵端面。l 硬質(zhì)合金粗車鑄鐵端面，壽命指數(shù)m=0.20,修正系數(shù)為1.0, l 切削速度的計算：查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計 算公式 （3-1）式中：54.8,0.4,m=0.2（查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.）1.15, 1.0,1.04,0.73, 0.97（查切削用量簡明手冊表1.28車削過程使用條件改變時的修正系數(shù)。）11.4 m/min =42.7r/min （3-2）查切削用量簡明手冊表1.30620-1臥式車床技術資料：與42.7r/min相近的有37.5r/min與46r/min現(xiàn)取46r/min所以實際切削速度為：12.3m/min （3-3）l 檢驗機床功率：查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削切率的計算公式： （3-4）式中：900,2.2mm,1,0.75,11.4r/min,=0, （查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.）= （3-5）1.020.891.01.00.91查切削用量簡明手冊表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。查切削用量簡明手冊表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。 1223 （3-6）查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削功率的計算公式： kw （3-7）查切削用量簡明手冊表1.30機床技術資料知當主軸轉(zhuǎn)速為30r/min時功率為5.9kwl 檢驗機床進給系統(tǒng)強度： 查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削功率的計算公式： （3-8）式中：530,2.2mm,0.9,0.75,11.2r/min,=0,f=0.6m/min. （查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.）= （3-9）1.050.51.01.50.79 查切削用量簡明手冊表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。查切削用量簡明手冊表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。=581N （3-10）查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削功率的計算公式： （3-11）式中：450,2.2mm,1.0,0.4,11.2r/min,=0,f=0.6m/min. （查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.）= （3-12）1.041.171.00.750.91 查切削用量簡明手冊表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。查切削用量簡明手冊表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。=734 N （3-13）現(xiàn)取機床導軌與床鞍間的摩擦系數(shù)0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：734+0.1（581+1223）914.4N （3-14）查切削用量簡明手冊表1.30620-1臥式車床技術資料,機構(gòu)可承受有最大縱向力為：3530，所以符合要求.l 切削用時的計算:查機械加工工藝手冊李洪主編（北京出版社出版），2.5-3車削機動時間的計算，可得： （3-15） （3-16） （3-17） 為單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度，查機械加工工藝手冊表2.5-4試切附加長度，=5所以： 2、粗車76內(nèi)孔及孔底平面：l 加工條件：工件材料：200,硬度200 加工要求：粗車76內(nèi)孔及孔底平面 機床：620-1臥式車床。 刀具：根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1,車刀刀桿及刀片的選擇：由于行選用620-1臥式車床，車床中心高度為200mm（查表1.30620-1臥式車床技術資料），故選刀桿尺寸為16mm25mm,刀片厚度為（4.5mm-6mm）選4.5mm。l 刀具材料查表1.2硬質(zhì)合金的應用范圍分類和用途分組選刀具材料為6.l 車刀幾何形狀的選擇:查切削用量簡明手冊表1.3,車刀切削部分的幾何形狀： 前角=6前刀面形狀為卷屑槽帶倒棱型, 后角=6(6-8),主偏角=92, 副偏角=6, 刃角=0, 刀尖圓弧半徑=1.5mm, 過度尺寸=0.5mm(0.5mm-1mm),過度刃偏角=46l 切削用量：1、吃刀深度：余量(1.3+0.8)/2+(tan29.3)=1.37一次進給完成，查切削用量簡明手冊表1.4硬質(zhì)合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面進給量f=0.60.8mm/r, 3mm,工件直徑60100mm按620-1車床說明書選擇：f=0.8mm/r.2、后刀面最大磨損限度為0.81.0取0.8,硬質(zhì)合金車刀的車刀壽命為60min查切削用量簡明手冊表1.9車刀的磨鈍標準及壽命,硬質(zhì)合金粗車鑄鐵端面。3、硬質(zhì)合金粗車鑄鐵端面，壽命指數(shù)m=0.20,修正系數(shù)為1.0, 4、加工工序尺寸鏈：表5.1尺寸鏈計算表基本尺寸esei-5.30.120-44-20.7-0.71.5+0.15-0.151.50.15-0.15+3+37A=8.31.12-1因此車刀的走刀深度為根據(jù)附表1建立工藝過程及工序尺寸鏈作圖圖5.1 粗車76內(nèi)孔及孔底平面工序尺寸鏈圖l 切削速度的計算：查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式，注：內(nèi)表面加工時用外圓加工的切削速度乘系數(shù)0.9 （3-18） 其中：158, 0.15,0.4,m=0.2,查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.1.15, 1.0,1.0,0.73, 0.98查切削用量簡明手冊表1.28車削過程使用條件改變時的修正系數(shù)。54.2m/min =233.2r/min （3-19）查切削用量簡明手冊表1.30620-1臥式車床技術資料：與233.2r/min相近的有230/min與305r/min現(xiàn)取230r/min所以實際切削速度為： 53.44m/min （3-20）l 檢驗機床功率：查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削切率的計算公式： （3-21）其中：900,1.3mm,1,0.75,53.44r/min,=0, （查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.）= （3-22）1.020.891.01.00.91 查切削用量簡明手冊表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。查切削用量簡明手冊表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。 905 （3-23）查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削功率的計算公式： kw （3-24）查切削用量簡明手冊表1.30機床技術資料知當主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時功率為5.9kwl 檢驗機床進給系統(tǒng)強度：查切削用量簡明手冊表1.29切削過程切削力與切削功率的計算公式： （3-25）其中：530,1.3mm,0.9,0.75,53.44r/min,=0, （查切削用量簡明手冊表1.27切削速度計算公式.）f=0.8m/min.= （3-26）1.050.51.241.00.65 查切削用量簡明手冊表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。查切削用量簡明手冊表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。=381N （3-27）查表切削用量簡明手冊1.29切削過程切削力與切削功率的計算公式： （3-28）其中：450,1.3mm,1.0,0.4,53.44r/min,=0,f=0.8m/min，= （3-29）1.041.171.2411.51查切削用量簡明手冊表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。查切削用量簡明手冊表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。=808 N （3-30）現(xiàn)取機床導軌與床鞍間的摩擦系數(shù)0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：808+0.1（381+905）936.6 （3-31）查切削用量簡明手冊表1.30,機構(gòu)可承受有最大縱向力為：3530，所以符合要求.l 切削用時的計算: 、 粗車76內(nèi)孔切削用時的計算: 查機械加工工藝手冊 （3-32） （3-33） （3-34） 為單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度，查機械加工工藝手冊表2.5-4試切附加長度，=5 所以：2、車底平面切削用時的計算:查機械加工工藝手冊 （3-35） （3-36） （3-37） 為單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度，查機械加工工藝手冊表2.5-4試切附加長度，=5 所以：3.5.2 粗車左端面、80外圓及80右平面：l 車刀的選擇：l 加工條件：工件材料：200,硬度200加工要求：粗車左端面、80右平面及80外圓 機床：620-1臥式車床。刀具：根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1,車刀刀桿及刀片的選擇：由于行選用620-1臥式車床，車床中心高度為200mm（查表1.30620-1臥式車床技術資料），故選刀桿尺寸為16mm25mm,刀片厚度為（4.5mm-6mm）選4.5mm。l 刀具材料：查表1.2硬質(zhì)合金的應用范圍分類和用途分組選刀具材料為6.l 車刀幾何形狀的選擇:查切削用量簡明手冊表1.3,車刀切削部分的幾何形狀： 前角=6前刀面形狀為卷屑槽帶倒棱型, 后角=6(6-8),主偏角=92, 副偏角=10(10-15), 刃角=-10, 刀尖圓弧半徑=0.4(0.4-0.8mm), 過度尺寸=0.5(0.5-1mm),過度刃偏角=45。l 吃刀深度及進給量f：左端面加工余量：1.5+0.72.2mm，一次進給完成2.2mm。80右平面加工余量：1.5+0.6+（tan423）=3.7 mm，分二次進給完成1.8 mm。80外圓加工余量：（1.3+0.8）/2+5.3tan4=1.一次進給完成1.4mm。左端面進給量：f=0.60.8mm/r, 3mm,工件直徑60100mm，取f=0.6 mm/r，80右平面進給量f0.71.0 mm/r, 3.0 mm，工件直徑100 mm,現(xiàn)取f=0.7。80外圓進給量：f=0.81.2, 25mm（z525鉆床允許的軸向力為8830N查切削用量簡明手冊表2.35 Z525立式鉆床技術資料）=0.52 mm/r從以上三個進給量比較可以看出受限制的進給量是工藝要求其值為=0.780.96 mm/r根據(jù)Z525鉆床說明書選擇=0.81mm/r。由于加工通孔為避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷故宜在孔即將鉆穿時停止自動進給而采用手動進給。機床進給機構(gòu)強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力再進行比較來校驗，查切削用量簡明手冊表2.19、查出鉆孔時軸向力，當=0.81mm/r、25mm、=8630 N軸向力修正系數(shù)=1.0、=1.0、=1.0故=8630 N，根據(jù)Z525鉆床說明書機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為=8830 N.由于20mm查得 =14m/min切削速度修正系數(shù)：=1.0、=1.0、=0.75、=1.0、=1.0 m/min （3-90） r/min （3-91）根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮n=195 r/min但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計算轉(zhuǎn)速高會使刀具壽命下降故可將進給量降低一級，即取=0.52mm/r，也可選較低轉(zhuǎn)速n=140 r/min, =0.81mm/r，故比較兩方案：方案1：=0.52mm/r、 n=195 r/min n*=195*0.52=101.4 mm/min方案2：=0.81mm/r、n=140 r/min n*=0.81*140=113.4 mm/min因方案2乘積較大、基本工時較少故第2方案較好此時=9.6 m/min、=0.81mm/r。l 校驗機床扭矩及功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表2.21，當=0.81mm/r、=22mm、=1.0故。根據(jù)Z525鉆床說明書，當=140 r/min、根據(jù)切削用量簡明手冊表2.23高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵時消耗的功率 =0.81mm/r、=22mm、=9.6 m/min、=1.0 KW 根據(jù)Z525鉆床說明書、=2.80.81=2.26 KW，由于、故選擇的切削用量可用。即=0.81mm/r、n=140 r/min、=9.6 m/minl 切削力的計算：查切削用量簡明手機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號Zcw零（部）件圖號Zcw-001共 1 頁產(chǎn)品名稱“躍進”牌汽車零（部）件名稱變速器軸承外殼第 1 頁材料牌號HT200毛坯種類金屬性鑄造毛坯外型尺寸12612653.5mm每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)1備 注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件1鑄造鑄造毛坯鑄造2熱處理時效機加3車粗車粗車右端面、孔76及其底平面機加C620-190車刀、92車刀、游標卡尺4車粗車零件左端面、80外圓、退刀槽及80的右垂直平面機加C620-192車刀、游標卡尺5鉆鉆孔24、8、鉆M6-7H螺紋孔及攻螺紋，锪平36、22及、M6端面機加Z55022mm高速鋼鉆頭、7.2高速鋼鉆頭、36锪刀、22锪刀、6車精車孔76E8、145倒角及R1.5的倒角機加C620-192車刀、45車刀、游標卡尺7車精車零件左端面、80外圓及80的右平面機加C620-193車刀、游標卡尺8鉆擴、鉸孔24，擴孔8，沉孔9.590到要求機加Z52523.8擴孔鉆、24H8鉸孔鉆、8擴孔鉆、9.590沉頭鉆，塞規(guī)10鉆锪平19及鉆孔5-10.5機加Z52519锪刀、10.5高速鋼鉆頭、塞規(guī)11鉗去毛刺鉗工第3章 鉆孔24、8、鉆M6螺紋孔夾具3.1 夾具的設計在本次夾具設計中，設計鉆孔24、8、鉆M6-7H螺紋孔（一個夾具）夾具，在工件夾緊方面要求手動夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設計制造周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應性差，費用較高。3.1.1 定位分析在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小V型塊定位等。根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設計過程中盡量以設計基準為定位基準，以便減小加工誤差。所以在這道設計中采用以“零件左端面及80的外圓作為基準”的方案設計,外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準。3.1.2 定位原理在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點：（1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置；（2） 使夾具在機床上占有正確的位置；（3） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設置定位支承點，限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用、來表示；繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動的自由度，分別用、來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應自由度進行限制。工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應的自由度。3.1.3 定位元件的分析在加工過程中，因為該零件較為復雜，加上零件的特殊性，因此在設計過程中設計定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動方向和旋轉(zhuǎn)方向，設計一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。不完全定位可分為下列兩種情況：. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度；. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。3.1.4 夾緊元件的選擇工件在夾緊過程中應避免夾緊元件跟工件進行點接觸。因為在點接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應力，由于定加工過程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會出現(xiàn)點接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺的相對位置安裝誤差，必須進行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設計中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導軌。.選擇鉆套鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔?？蓳Q鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)?？鞊Q鉆套：當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時方向轉(zhuǎn)動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。在這次設計中我選擇可換鉆套，因為是大批量生產(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長來保證精度和它的高度。快換鉆套如圖所示：圖4-1 快換鉆套.夾具底座與工作臺的連接 由于加工過程中選用的機床為Z525搖臂鉆床，機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個，工作臺上面T型槽數(shù)為5個，工作臺側(cè)面槽數(shù)為3個，。3.1.5定位誤差的分析定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關尺寸或位置公差的1/3，即可認為該定方案符合加工精度的要求。在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。該夾具以2個平面和1個支撐釘定位，螺旋機構(gòu)， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。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。由5和6可得：1 定位誤差： 當以任意邊接觸時 當以固定邊接觸時 式中為彼此最小間隙通過分析可得： 因此：當以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過 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。3.1.6切削力及夾緊力的計算該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關系F夾KF軸向力：F夾KF （N）扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)由資料機床夾具設計手冊查表可得：切削力公式： 式（2.17）式中 按照D=24最大的來取值 查表得： 即：實際所需夾緊力：由參考文獻16機床夾具設計手冊表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻16機床夾具設計手冊表 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，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構(gòu)。取，螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：式中參數(shù)由16機床夾具設計手冊可查得： 其中： 由16機床夾具設計手冊表得：原動力計算公式：由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。3.2 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。采用螺紋螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。致謝