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摘 要
本設(shè)計是CA6140杠桿零件的加工工藝規(guī)程計。CA6140杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度。基準的選擇以杠桿外圓面作為粗基準，以孔及其下表面作為精基準。先將底面加工出來，然后作為定位基準，在以底面作為精基準加工孔。
關(guān)鍵詞 CA6140杠桿，加工工藝
ABSTRACT
This design is the processing specification of CA6140 lever parts. The main machining surfaces of CA6140 lever parts are plane and hole. Generally speaking, it is easier to ensure the machining accuracy of the plane than to ensure the machining accuracy of the hole. Therefore, the design follows the principle of first face and rear hole. The machining of holes and planes is clearly divided into rough machining and finishing stages to ensure the machining accuracy of holes. The choice of datum is based on the outer surface of the lever as the rough datum, and the hole and its lower surface as the precise datum. First, the bottom surface is machined, and then as the positioning datum, the bottom surface is used as the fine datum machining hole.
Keywords CA6140 lever, processing technology
目錄
摘 要 1
ABSTRACT 2
1 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計 4
1零件的分析 4
1.1零件的作用 4
1.2零件的工藝分析 4
2杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5
2.1確定毛坯的制造形式 5
2.2基面的選擇 5
2.3確定工藝路線 5
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.2.5確定切削用量 7
2.2.6確定基本工時 19
3小結(jié) 24
4.鉆孔夾具設(shè)計 25
4.1、問題提出： 25
4.2、切削力及夾緊力的計算： 25
4.3、夾緊力的計算： 25
4.4、定位誤差的分析： 27
參考文獻 28
致 謝 29
1 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計
1零件的分析
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支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。
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。現(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；
3）鉆2—M6螺紋孔；
4）銑杠桿底面及2—M6螺紋孔端面。
（2）主要基準面：
1）以Φ45外圓面為基準的加工表面
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、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。
杠桿的Φ25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：
本套夾具中用于加工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，在定位塊和V型塊上實現(xiàn)完全定位。加工Φ25時，由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。
本套夾具中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，在長銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆Ф12.7的錐孔，由于30mm的下平臺的表面、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。
本套夾具中用于加工與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的下平臺作為定位基準，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工M8螺紋底孔時，先用Φ7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。
2杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
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程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
2.2基面的選擇
（1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一個V形塊支承45圓的外輪廓作主要定位，以限制z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25的孔。
（2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準。
2.3確定工藝路線
表2.1工藝路線方案一
工序1
粗精銑Φ25孔下表面
工序2
鉆、擴、鉸孔使尺寸到達Фmm
工序3
粗精銑寬度為30mm的下平臺
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
表2.2工藝路線方案二
工序1
粗精銑Ф25孔下表面
工序2
鉆、擴、鉸孔使尺寸到達Фmm
工序3
粗精銑寬度為30mm的下平臺
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-Ф5孔，加工螺紋孔2-M6
續(xù)表2.2
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變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。
以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準，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的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。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前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表2.3所示。
表2.3 最終工藝過程
工序1
粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺銑床X52K。
工序2
加工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ22mm；擴孔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，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 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺肩。用臥式銑床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
2.4機械加工余量、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：
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計算最大與最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖)故臺階已被鑄出,根據(jù)參考文獻[14]的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。
1）加工Φ25的端面，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，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就可達到要求。
3）加工寬度為30mm的下平臺時，用銑削的方法加工臺肩。由于臺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時要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，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就可達到要求。
6）加工M8底孔，根據(jù)參考文獻[8]表4-23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就可達到要求。
7）加工2-M6螺紋，根據(jù)參考文獻[8]表4-23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
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X52K立式銑床。
查參考文獻[7]表30—34
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：
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。
機床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1）
式中 V—銑削速度；
d—刀具直徑。
由式2.1機床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻[3]表3.1-74
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81,
（2）精銑孔下平面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X52K立式銑床。
參考文獻[7]表30—31
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=0.1mm
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]表30—31，取
銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取
機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：
按照參考文獻[7]表3.1-31
實際銑削速度：
進給量，由式（1.3）有：
工作臺每分進給量：
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。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ22mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ24.7mm標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ25mm標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
（1）確定鉆削用量
1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。
根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)表28-9，允許的進給量。
由于所選進給量遠小于及，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 根據(jù)表28-15，由插入法得：
，
，
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。
由參考文獻[7]表28-3，，，故
查Z535機床說明書，取。實際切削速度為：
由表28-5，，故
3）校驗機床功率 切削功率為
機床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
（2）確定擴孔切削用量
1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-31，。根據(jù)Z535機床說明書，取=0.57mm/r。
2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻[7]表28-33，取。修正系數(shù)：
，
故
查機床說明書，取。實際切削速度為
（3）確定鉸孔切削用量
1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-36，，按該表注4，進給量取小植。查Z535說明書，取。
2）確定切削速度及 由參考文獻[7]表28-39，取。由
參考文獻[7]表28-3，得修正系數(shù)，
故
查Z535說明書，取，實際鉸孔速度
（4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：
鉆孔：，，，
擴孔：，，，
鉸孔：，，，
工序3：粗精銑寬度為30mm的下平臺
（1）粗銑寬度為30mm的下平臺
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X52K立式銑床。
查參考文獻[7]表30—34
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：
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。
由式2.1得機床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻[3]表3.1-74
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81,
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
式（2.2）
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
（2）精銑寬度為30mm的下平臺
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X52K立式銑床。
由參考文獻[7]表30—31
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]表30—31，取
銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取
機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：
按照參考文獻[3]表3.1-31
實際銑削速度：
進給量，由式（2.3）有：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：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。加工機床為Z535立式鉆床，鉆孔——Φ12mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ12.7mm標準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用量。
（1）確定鉆削用量
1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。
根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。
由于所選進給量遠小于及，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 根據(jù)參考文獻[7]表28-15，由插入法得：
，
，
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。
由參考文獻[7]表28-3，，，故
查Z535機床說明書，取。實際切削速度為：
由參考文獻[7]表28-5，，故
3）校驗機床功率 切削功率為
機床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
（2）確定擴孔切削用量
1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-31，。根據(jù)Z535機床說明書，取=0.57mm/r。
2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻[7]表28-33，取。修正系數(shù)：
，
故
查機床說明書，取。實際切削速度為
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。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ7，選用Φ7的麻花鉆頭。攻M8螺紋，選用M8細柄機用絲錐攻螺紋。
切削深度：
進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4-39，取
切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-41，取
由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
攻M8×1.5的螺紋
機床：Z535立式鉆床
刀具：細柄機用絲錐（）
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-105，取
由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實際切削速度：
（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。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔——Φ14mm小直徑端面锪鉆。
1）確定切削用量
確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。
根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。
由于所選進給量遠小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：
，
，
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。
由參考文獻[7]表28-3，，，故
查Z535機床說明書，取。實際切削速度為
由參考文獻[7]表28-5，，故
校驗機床功率 切削功率為
機床有效功率
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゜的臺肩。用立式銑床X52K，使用組合夾具。
（1）粗銑M6上端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X52K立式銑床。
查參考文獻[7]表30—34
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：
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取
由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻[7]表3.1-74
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81,
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
刀具切出長度：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。
機床： X52K立式銑床。
參考文獻[7]表30—31
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]表30—31，取
銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取
機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
按照參考文獻[3]表3.1-31
實際銑削速度：
進給量，由式（2.3）有：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：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。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ5，選用Φ5的麻花鉆頭。攻M6螺紋，選用M6細柄機用絲錐攻螺紋。
切削深度：
進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4-39，取
切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-41，取
由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
攻M6×1.5的螺紋
機床：Z535立式鉆床
刀具：細柄機用絲錐（）
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-105，取
由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
工序8：校驗
2.2.6確定基本工時
（1）粗銑、精銑Φ25孔下平面
加工條件：
工件材料：HT200鑄鐵，200MPa
機床：X525K機床
刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀
粗銑的切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間
精銑的切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間
銑Φ25孔下表面的總工時為：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
機床：Z535立式鉆床
刀具：鉆孔——標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔——標準高速鉸刀
鉆孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速，
鉸孔：，，，
=（30+3+1）/0.43×195=0.41min
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
擴孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速
=（30+3+1）/0.57×275=0.22min
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
鉸孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速
=（30+3+1）/1.6×100=0.21min
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
總工時：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
工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。
機床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀
計算切削工時
粗銑寬度為30mm的下平臺
根據(jù)參考文獻[9]進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。
切削工時：=249/(37.5×3)=2.21min。
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間
精銑寬度為30mm的下平臺
根據(jù)參考文獻[9]進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。
切削工時：=249/(37.5×3)=2.21min
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間
粗精銑寬度為30mm的下平臺的總工時：
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，
機床：Z535立式鉆床
刀具：高速鋼鉆頭Φ12，
計算基本工時
用Φ12擴孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻[9]進給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。
基本工時：
=2×36/(0.64×195)=0.58 min。
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
用Φ12.7擴孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻[9]進給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。
基本工時：
=2×36/(0.64×195)=0.58 min。
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
總的基本工時：t=+++=4.7min。
（5）鉆M8底孔及锪鉆Φ14階梯孔
加工條件：
工件材料：HT200，金屬模鑄造，
機床：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
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
攻M8螺紋的工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
锪鉆Φ14階梯的工時
锪鉆孔進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速，
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
由參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
t=+
t=0.19+1.77=1.96min
該工序的總工時為： 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：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。
機床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。
粗銑2-M6上端面切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間
精銑2-M6上端面切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間
銑2-M6上端面切削總工時：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，走刀長度38mm，切削深度2.5mm，進給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
攻M6螺紋
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間
總工時為：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，每天總工作時間為8小時。則每個零件所需的額定時間為：t=360×8×60÷4000=43.2min。
根據(jù)計算所得的機動時間加上每道工序間的輔助時間。所用是實際時間為：
所以該方案滿足生產(chǎn)要求。
3小結(jié)
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設(shè)計，可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。
4.鉆孔夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
4.1、問題提出：
經(jīng)過和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計鉆孔的夾具設(shè)計，本夾具將用于Z3025立式鉆床。刀具為φ25高速鋼鉆頭，為達到零件工藝要求，對零件進行鉆、擴、半精鉸三步工序加工。
4.2、切削力及夾緊力的計算：
由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-54 工件的材料為灰鑄鐵，其切削力 （kgf）
切削力矩
（kgf）
其中：D為鉆頭直徑（mm）
S為每轉(zhuǎn)進給量 （mm/r）
為修正系數(shù)
由文獻表《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-55，
===1.124
=79.16 kgf =791.3N
=
=194.66kfg.mm=1946.6N.mm
4.3、夾緊力的計算：
為了防止工件在切削力的作用下平移所需的夾緊力：
由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-21查得（kgf）
其中： 為夾緊元件與工件之間的磨擦系數(shù)
為工件與支撐面間的摩擦系數(shù)
為定位銷承受的部分切削力，對精度機床B=0
由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-19可知：
=0.4，=0.2
取基本安全系數(shù)=1.5
加工狀態(tài)系數(shù)=1.
刀具鈍化系數(shù)=1.10
切削特點系數(shù)=1.0
夾緊動力穩(wěn)定系數(shù)=1.2
手動夾緊時手柄位置系數(shù)=1.2
支撐面接觸情況系數(shù)=1.3
∴=4.6 取K=4
∴==527.7kgf=5277N
由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-24選
d=16mm P=2mm L=190mm =8kgf =12mm Q=626kgf
Φ=10° f=0.178 =0.2 β=120°
表由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表3-22 選
τ==4mm
tanψ=== ∴ψ=4.55°
∴M=Q[r.tan(ψ+Φ)+ τ]=1150.7 kgf.mm=11507N.mm
而實際上的夾緊扭矩M=L=1520kgf 遠大于所需的夾緊扭矩，即工作是可靠的
4.4、定位誤差的分析：
以杠桿底平面定位，孔的尺寸公差由文獻《金屬切削機床設(shè)計手冊》表7-12可得，
公差等級為8級 ，故其表面的公差應(yīng)為mm
參考文獻
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[20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .
[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971
致 謝
本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導(dǎo)師XX副教授的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠矚的學(xué)術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令學(xué)生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹向?qū)煴磉_我深深的敬意和衷心的感謝!
在四年的學(xué)習(xí)和生活期間，始終得到XXX各位老師的無私幫助，在此深表感謝!他們是XXX等。
特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長的道路上給予的無私的愛，他們的理解和全力支持使我的論文得以順利完成。
感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們!
最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意!
謝謝!
XX
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品名稱及型號
CA6140車床
零件名稱
CA6140杠桿
零件圖號
00001
材
料
名稱
灰鑄鐵
毛
坯
種類
鑄造
零件質(zhì)量
Kg
毛量
第 1 頁
編號
HT200
尺寸
160×95×30
凈重
共 1 頁
性能
163-229HB
每料件數(shù)
每臺件數(shù)
每件批數(shù)
工序號
工序內(nèi)容
加工車間
設(shè)備名稱
工藝裝備名稱及代號
技術(shù)等級
時間定額/min
夾具
刀具
量具
單件
準備-終結(jié)
鑄造
鑄造車間
時效
熱處理
涂底漆
涂漆室
001
加工Φ25孔下表面
機加工
X52k
專用夾具
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
2.58
30
002
加工Φ25孔
機加工
Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、標準高速鋼擴孔鉆、標準高速鉸刀
6.15
26
003
加工寬度為30mm的下平臺
機加工
X52K
專用夾具
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
5.24
30
τ004
加工Φ12.7的錐孔
機加工
Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、標準高速鋼擴孔鉆、標準高速鉸刀
4.7
26
005
加工\M+000D414階梯孔及M8底孔
機加工
Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、小直徑端面锪鉆
5.62
26
006
加工2-M6上端面
機加工
X52K
專用夾具
硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
3.7
30
007
加工2-M6螺紋孔
機加工
Z535
專用夾具
高速鋼麻花鉆、細柄絲錐
2.04
26
008
檢查
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 1 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
粗、精銑Φ25通孔下表面
001
HT200
同時加工件數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
X52K
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
2.58
30
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
粗銑Φ25通孔下表面
專用銑夾具、硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
300
94.2
1.9
57.6
1
0.34
0.41
2
精銑Φ25通孔下表面
專用銑夾具、硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
75
24
0.1
108
1
1.42
0.41
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 2 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
鉆、擴、鉸Φ25H7的通孔
002
HT200
同時加工件數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
Z535
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
6.15
26
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
鉆Φ22的通孔
專用鉆夾具、高速麻花鉆Φ22
195
17
30
0.43
1
0.41
1.77
2
擴孔至Φ24.7
高速鉆夾具、標準高速鋼擴孔鉆Φ24.7
275
23.1
30
0.57
1
0.22
1.77
3
鉸通孔到Φ25H7
專用鉆夾具、標準高速鉸刀Φ25
100
7.8
30
1.6
1
0.21
1.77
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 3 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
粗、精銑寬度為30mm的下平臺
003
HT200
同時加工
件 數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
X52K
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
5.24
30
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
粗銑寬度為30mm的下平臺
專用銑夾具、硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
300
94.2
2
5.76
1
2.21
0.41
2
精銑寬度為30mm的下平臺
專用銑夾具、硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
75
24
1
108
1
2.21
0.41
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 4 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
鉆錐孔Φ12.7
004
HT200
同時加工
件 數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
Z535
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
4.7
26
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
鉆Φ12的孔
專用鉆夾具、高速鋼麻花鉆Φ12
195
11.22
5
0.43
1
0.58
1.77
2
擴孔至Φ12.7
專用鉆夾具、標準高速鋼擴孔鉆Φ12.7
275
21.3
5
0.57
1
0.58
1.77
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 5 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
鉆M8底孔及锪鉆Φ14階梯孔
005
HT200
同時加工件數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
Z535
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
5.62
26
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
鉆Φ7的孔
專用鉆夾具、高速鋼麻花鉆Φ7
900
19.8
10
0.25
1
0.07
1.77
2
攻M8的螺紋孔
專用鉆夾具、細柄機用M8絲錐
360
8.88
10
1.5
1
0.05
1.77
3
锪鉆Φ14階梯孔
專用鉆夾具、小直徑端面锪鉆Φ14
195
7.35
3
0.23
1
0.19
1.77
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 6 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
粗、精2-M6端面
006
HT200
同時加工
件 數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
X52K
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
3.7
30
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
粗銑2-M6的上端面
專用銑夾具、硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
300
94.2
2
57.6
1
0.17
0.41
2
精銑2-M6的上端面
專用銑夾具、硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀
75
24
1
108
1
1.05
0.41
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
XX
機械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號
零件名稱
零件圖號
第 7 頁
CA6140車床
CA6140杠桿
831009
共
7
頁
車間
工序名稱
工序號
材料牌號
機加工
鉆M8底孔及锪鉆Φ14階梯孔
007
HT200
同時加工
件 數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級
力學(xué)性能
1
1
163-229HB
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
工作液
立式銑床
Z535
夾具名稱
夾具編號
單件時間
min
準備—終結(jié)
時間/min
專用夾具v
2.04
26
工步號
工步內(nèi)容
工藝
裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度 m/mim
背吃刀量mm
進給量
mm/r
進給
次數(shù)
時間定額
機動
輔助
1
鉆Φ5的孔
專用鉆夾具、高速鋼麻花鉆Φ5
900
14.4
15
0.25
1
0.16
1.77
2
攻M6的螺紋孔
專用鉆夾具、細柄機用M6絲錐
480
8.88
15
1.5
1
0.05
1.77
更改內(nèi)容
編 制
抄寫
核對
審核
批準
9