杠桿的工藝與工裝設(shè)計(jì)

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1、 湖南省技師綜合評(píng)審 加工中心職業(yè)文章 國(guó)家職業(yè)資格二級(jí) 文章類型：案例報(bào)告 文章題目：杠桿的工藝與工裝設(shè)計(jì) 姓 名：張 亮 準(zhǔn)考證號(hào)： 所在省市：湖南省株洲市 工作單位：湖南工貿(mào)技師學(xué)院 杠桿的工藝與工裝設(shè)計(jì) 湖南工貿(mào)技師學(xué)院 張 亮 摘要：本文對(duì)杠桿零件的加工難點(diǎn)、生產(chǎn)類型進(jìn)行了分析，針對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行毛坯設(shè)計(jì)，對(duì)其工藝過(guò)程進(jìn)行了分析。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)了加工杠桿零件的專用夾具，對(duì)其他杠桿類零件的加工有一定的借鑒意義。 關(guān)鍵詞：杠桿 工藝 夾具 設(shè)計(jì) 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定

2、 1、零件的作用 該零件是CA1340自動(dòng)車床上的杠桿（見圖1-1），它位于自動(dòng)車床的自動(dòng)機(jī)構(gòu)中，與離合器配合使用，起制動(dòng)的作用。 圖1-1 杠桿立體圖 圖1-2 杠桿零件圖 2、零件的圖紙及工藝分析 通過(guò)重新繪制零件圖（見圖1-2），知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件共有三組加工表面,現(xiàn)分述如下： ⑴以Φ20H7mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個(gè)Φ20H7mm的孔以及145的倒角，粗糙度Ra=1.6um；Φ20H7mm孔的兩端面，寬為66mm，粗糙度Ra=3.2um；R2mm圓弧油槽；

3、一個(gè)與Φ20H7mm孔中心軸線成45的Φ3mm油孔，并锪沉頭孔。其中主要加工表面為Φ20H7mm孔。 ⑵以Φ8H7mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個(gè)Φ8H7mm的通孔，粗糙度為Ra=1.6um；一個(gè)寬度為8mm、深度為26mm的通槽；M4的螺紋孔、M10的螺紋孔及其端面。其中，Φ8H7mm孔為主要加工表面。 ⑶以Φ8H8mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個(gè)深度為18mm的Φ8H8mm孔及其端面；一個(gè)M5的螺紋孔。其中，主要加工表面為一個(gè)Φ8H8mm的通孔。 由以上分析可知，對(duì)于這三組加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它們?yōu)榫珳?zhǔn)加

4、工其它表面。另外，該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好。 3、零件的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知：Q=6000臺(tái)/年，n=2件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a和廢品率b都為4%。帶入公式（2-1）得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=60002（1+4%）（1+4%）=12979.2件/年 零件是機(jī)床上的杠桿,質(zhì)量為 0.59 kg,查表2-1可知其為輕型零件，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 毛坯的選擇是制訂工藝規(guī)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，選擇不同的毛坯就會(huì)有不同的加工工藝，采取不同設(shè)備、工裝，從而影響零件加工的生產(chǎn)率和成本。零件的材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，抗拉強(qiáng)度σb為

5、50GPa/mm2，延伸率δ為1.5%，硬度為187~255 HB?？紤]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。由于零件已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在8kg以下，故可采用機(jī)械造型中的金屬型鑄造，其精度比砂型鑄造的鑄件好，表面質(zhì)量和力學(xué)性能較好，而且有較高的生產(chǎn)率。 2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 “C1340自動(dòng)車床杠桿”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。參見《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》第五章第一節(jié)，球墨鑄鐵的公差及機(jī)械加工余量按GB/T 6414-1999 確定。

6、 ⑴公差等級(jí) 鑄件公差有16級(jí)，代號(hào)為CT1～CT16，常用的為CT4～CT13，該零件采用機(jī)械造型中的金屬型鑄造，材料是球墨鑄鐵，查表5-1得，公差為CT8～CT10。 ⑵確定機(jī)械加工余量 根據(jù)表5-4和5-5查得，鑄件的機(jī)械加工余量為2～4mm。 3、確定毛坯尺寸 分析本零件，除Φ20H7mm、Φ8H7mm通孔為Ra1.6um以外，其余各加工表面為Ra≥3.2um,因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 綜上所述，確定毛坯尺寸見表2-1。 零件尺寸 單邊余量 毛坯尺寸 零件尺寸 單邊余量 毛坯尺寸 Φ20H7mm 實(shí)心

7、66 mm 2 70 Φ8H7mm 實(shí)心 12 mm 2 14 Φ8H8mm 實(shí)心 62 mm 2 64 M10螺紋 實(shí)心 8 mm 實(shí)心 表2-1 杠桿的毛坯（鑄件）尺寸 4、確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件基本尺寸、鑄件尺寸公差等級(jí)從表5-3中查得，尺寸公差為1.5～2.2，公差帶應(yīng)相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 5、設(shè)計(jì)毛坯圖 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)出該零件的毛坯圖（見圖2-1）。 圖2-1 杠桿毛坯圖 三、選擇加工方法，制定工藝路線 1、定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確

8、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。在加工過(guò)程中，也必須相應(yīng)地以某個(gè)或某幾個(gè)表面為依據(jù)來(lái)加工其他表面，以保證零件圖上所規(guī)定的要求。 ⑴精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)是選擇定位基準(zhǔn)時(shí)首先應(yīng)該考慮。所選的精基準(zhǔn)應(yīng)有利于保證工件的加工精度，并能使夾具夾緊方便、牢固、可靠。精基準(zhǔn)的選擇原則有：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。在選擇基準(zhǔn)時(shí)，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選用工件上尺寸較大，精度較高的表面作為定位基準(zhǔn)，使定位牢固可靠。應(yīng)盡可能工件裝夾和加工方便，夾具設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單。 本零件屬于通

9、孔零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。精加工外圓時(shí)也可用外圓本身定位，即安裝工件時(shí)以支承軸頸本身找正。具體而言，即選Φ20H7mm孔及其端面作為精基準(zhǔn)。 ⑵粗基準(zhǔn)的選擇 在選擇工件上的粗基準(zhǔn)面時(shí)，應(yīng)保證所有加工表面都有足夠的加工余量，且各加工表面對(duì)不同加工表面應(yīng)具有一定的位置精度。選用工件上的不加工表面為粗基準(zhǔn)，可保證不加工表面與加工表面之間的相互位置精度，同時(shí)可能在一次裝夾中加工出較多的表面。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)原則，粗基準(zhǔn)的選擇方案如下： 以Φ35mm外圓柱面為粗基準(zhǔn)面（兩個(gè)短V形塊定位），限制4個(gè)自

10、由度，用不加工面（擋銷定位）限制一個(gè)移動(dòng)的自由度，再用Φ8H7mm孔的外圓面（V形塊定位）限定一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，達(dá)到完全定位。 2、零件表面加工方法的選擇 零件加工方法的選擇，不但影響加工精度和表面粗糙度，而且還影響生產(chǎn)率和制造成本。由于加工表面的精度和表面粗糙度不是由一種加工方法，一次加工就能達(dá)到的。因此，在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)首先確定主要表面的最后加工方法，然后再確定其他一系列準(zhǔn)備工序的加工方法，既由粗到精地逐步達(dá)到要求。在選擇好主要表面的加工方法后，再選定次要表面的加工方法。 本零件的加工面有內(nèi)孔、端面、槽、油孔及螺紋等，材料為QT50-1.5。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考有關(guān)指

11、南資料，其加工方法的選擇如下： ① 孔的加工方法 A、Φ20H7mm通孔 公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra1.6um,孔未鑄出，需鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸。 B、Φ8H7mm兩孔和Φ8H8mm盲孔 公差等級(jí)分別為IT7和IT8，表面粗糙度為Ra1.6um,孔未鑄出，需鉆、粗鉸、精鉸。 C、Φ3油孔沉孔60深3mm 未注公差等級(jí)，需鉆孔、锪沉頭孔。 ② 端面的加工方法 A、Φ20H7mm孔兩端面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為Ra3.2um，需進(jìn)行粗銑、半精銑、精銑。 B、M10螺紋孔端面和Φ8H8mm孔端面 為未注公差尺寸，根

12、據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為Ra6.3um，需進(jìn)行粗銑、半精銑。 ③ 槽的加工 A、通槽（寬為8mm、深為26mm） 槽寬和槽深的公差等級(jí)都為IT14，表面粗糙度為Ra6.3um，需采用高速鋼直齒三面刃銑刀，粗銑、半精銑。 B、R2圓弧油槽（長(zhǎng)為55mm、深為1.5mm） 采用插銑法銑出即可。 ④ 螺紋的加工方法（M10、M5和M4） 需鉆孔，攻絲時(shí)用機(jī)用絲錐即可。 3、制定工藝路線 ⑴機(jī)械加工工序順序的安排原則 ①“先基面后其他” 前工序?yàn)楹竺婀ば驕?zhǔn)備好定位基準(zhǔn)，因此第一道工序總是把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。 ②“先主后次” 先安排主要表面（指裝配基面、工

13、作表面等），后安排次要表面（指槽、油孔等），但要放在最終精加工和光整加工之前。 ③“先粗后精” 主要表面粗、精加工要分開，按照粗加工半精加工精加工光整加工順序安排工序。 ④“先面后孔” 由于平面定位比較穩(wěn)定，裝夾方便，一般零件多選用平面做精基準(zhǔn)，因此總是先加工平面后加工孔。但有些零件平面小，不方便定位，則應(yīng)先加工孔。 ⑵工序的劃分 組合工序有兩個(gè)不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。工序集中或分散的程度，即工序數(shù)目的多少，主要取決于生產(chǎn)類型、機(jī)床設(shè)備、零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。數(shù)控加工一般采用工序集中的方法，根據(jù)零件的技術(shù)要求，可采取以一次安裝的加工作為一道工序。 ⑶確定加工路線

14、 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用數(shù)控機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工作集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 根據(jù)零件的技術(shù)要求，可以先加工中心線與Φ20H7mm孔中心線平行的Φ20mm外圓端面和Φ20H7mm孔的兩端面，以Φ35mm外圓柱面為粗基準(zhǔn)面，鉆、擴(kuò)、鉸Φ20H7mm的孔，然后再以Φ20H7mm孔及其端面為精基準(zhǔn)，R12mm圓弧面輔助定位來(lái)加工Φ8H7mm兩孔和M10螺紋孔；Φ8H7mm孔輔助定位來(lái)加工中心線與Φ20H7mm孔中心線垂直的Φ2

15、0mm外圓端面和Φ8H8mm盲孔；M10螺紋孔輔助定位來(lái)加工通槽和M4螺紋孔，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Φ3油孔的精度要求不高，可以放于最后加工，仍以Φ20H7mm孔及其端面與Φ6H7(Φ8H7)mm孔定位。由于在加工過(guò)程中夾緊也比較方便，因此，最后的加工路線確定如下： 工序一 粗銑、半精銑中心線與Φ20H7mm孔中心線平行的Φ20mm外圓端面； 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的左端面。 工序二 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的右端面。 工序三 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔倒角； 銑R2mm圓弧油槽。

16、 工序四 鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm兩孔；鉆M10mm螺紋底孔、攻M10mm螺紋孔。 工序五 粗銑、半精銑中心線與Φ20H7mm孔中心線垂直的Φ20mm外圓端面； 鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm盲孔。 工序六 鉆M5mm螺紋底孔、攻M5mm螺紋孔。 工序七 粗銑、半精銑通槽；鉆M4mm螺紋底孔、攻M4mm螺紋孔。 工序八 鉆Φ3mm油孔、锪60圓錐沉頭孔。 工序九 鉗工去毛刺。 工序十 終檢。 四、工序設(shè)計(jì) 1、選擇加工設(shè)備和工藝裝備 ⑴選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 此零件為杠桿類零件，各個(gè)工序之間完成的工作較多，且有大量的孔及螺紋，為了

17、提高生產(chǎn)效率，該零件的所有工序都選擇在立式加式中心上完成，這樣能在較大程度上減少零件加工過(guò)程中的裝夾次數(shù)，從而保證加工精度。 ⑵選擇夾具 為了保證加工精度，考慮以面孔定位。 本零件除銑端面使用通用夾具外，其他各工序都需要使用專用夾具。 ⑶選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 ①工序一、二、五 中的端面，可采用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀進(jìn)行加工。 ②工序三、四、五中的孔，可先根據(jù)孔徑大小采用普通鉆頭一次鉆出即可，然后采用普通鉆頭擴(kuò)孔，最后采用鉸刀鉸孔，其大小根據(jù)加工要求而定，有Φ20H7mm、Φ8H7mm和Φ8H8mm三種類型。Φ20H7mm孔倒角采用锪孔鉆锪出即可。 ③工序四、六

18、、七中的螺紋孔，可先用普通鉆頭鉆出底孔，再根據(jù)螺紋大小采用機(jī)用絲錐攻絲即可，有M4、M5和M10三種類型。 ④工序三中的R2mm圓弧油槽，可采用成型銑刀銑出即可。 ⑤工序八中的Φ3油孔，由于帶60的倒角，深度為3mm,可先鉆Φ3孔，再用60直柄錐面锪鉆锪沉頭孔。 ⑥工序七中的通槽，可采用高速鋼直齒三面刃銑刀。 ⑷選擇量具 本零件屬于大批生產(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)，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。 ①選擇各外圓加工面的量具 采用讀數(shù)值為0.02mm、測(cè)量范圍為0～125mm游標(biāo)卡尺即可。 ②選擇加工孔用量具 Φ20H7mm孔經(jīng)鉆、擴(kuò)、粗

19、鉸、精鉸四次加工，Φ8H7mm和Φ8H8mm孔經(jīng)鉆、粗鉸、精鉸三次加工，M4、M5和M10螺紋經(jīng)鉆孔、攻絲兩次加工，鉆、擴(kuò)采用讀數(shù)值為0.02mm、測(cè)量范圍為0～125mm游標(biāo)卡尺；粗鉸采用讀數(shù)值為0.01mm、測(cè)量范圍為18～35mm的內(nèi)徑百分表；精鉸由于精度要求高，加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量，故宜采用極限量規(guī)。按表5-109，根據(jù)根據(jù)孔徑可選錐柄圓柱塞規(guī)。 ③選擇加工通槽所用量具 通槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。采用讀數(shù)值為0.02mm、測(cè)量范圍為0～125mm游標(biāo)卡尺即可。 2、確定工序尺寸 ①外圓表面沿軸線方向的長(zhǎng)度加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～26，取Φ20

20、H7mm孔兩端面、中心線與Φ20H7mm孔中心線平行的Φ20mm外圓端面、中心線與Φ20H7mm孔中心線垂直的Φ20mm外圓端面長(zhǎng)度單邊余量均為2mm。 粗銑：?jiǎn)芜吋庸ち繛?mm 半精銑：?jiǎn)芜吋庸ち繛?.7mm，零件偏差為 mm 精銑：?jiǎn)芜吋庸ち繛?.3mm，零件偏差為 mm ②Φ20H7mm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：Φ18mm 擴(kuò)孔：Φ19.8mm Z=1.8mm 粗鉸：Φ19.94mm Z=0.14mm 精鉸：Φ20mm Z=0.06mm ③Φ8H7mm孔的加工余量，孔的精度要求為

21、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：Φ7.8mm 粗鉸：Φ7.96mm Z=0.16mm 精鉸：Φ8mm Z=0.04mm ④Φ8H8mm盲孔的加工余量，孔的精度要求為IT8，《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：Φ7.8mm 粗鉸：Φ7.96mm Z=0.16mm 精鉸：Φ8mm Z=0.04mm ⑤螺紋孔的加工余量 M10：鉆孔Φ8.5 mm M5：鉆孔Φ4.2 mm M4：鉆孔Φ3.3 mm ⑥通槽的加工余量 半精銑可達(dá)到零件圖樣的要求，則該工序尺寸：槽寬為8mm，槽深為2

22、6mm。粗銑時(shí)，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為0.6mm，槽深余量為0.5mm。則粗銑工序尺寸：槽寬為7.4mm，槽深25.5mm。 ⑦其他外形尺寸直接鑄造得到 五、確定切削用量及基本時(shí)間 1、切削用量的選擇 切削用量指切削速度v、進(jìn)給量f和背吃刀量三個(gè)參數(shù)，稱為切削用量三要素。切削用量的選擇，對(duì)生產(chǎn)率、加工成本和加工質(zhì)量均有重要影響。合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，能取得較高生產(chǎn)率和較低成本的切削用量。 ⑴切削用量的選擇原則與步驟 制定切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具類型、材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，合理確定刀具的切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量。 選擇切削用量的基本原則

23、和步驟是：首先選擇盡可能大的背吃刀量；其次根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀桿剛度等限制條件（粗加工時(shí)）或已加工表面粗糙度要求（精加工時(shí)），選取盡可能大的進(jìn)給量；最后通過(guò)查表或計(jì)算確定切削速度。 需要強(qiáng)調(diào)的是：不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的不要是不一樣的，在選擇切削用量時(shí)的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。 ①粗加工切削用量的選擇原則 盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故優(yōu)先考慮采用最大的背吃刀量，其次考慮采用大的進(jìn)給量，最后才根據(jù)刀具耐用度的要求選擇合理的切削速度。 粗加工時(shí)背吃刀量應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、刀具、夾具及工件組成的工藝系統(tǒng)剛度來(lái)確定。粗加工的進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛度和強(qiáng)度來(lái)確定。

24、粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。根據(jù)工件材料和刀具材料在已選定背吃刀量和進(jìn)給量基礎(chǔ)上使切削速度達(dá)到規(guī)定的刀具耐用度。同時(shí)使背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度三者決定的切削功率不超過(guò)機(jī)床的使用功率。 ②精加工切削用量的選擇原則 選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高切削效率。背吃刀量應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工余量表格查出的余量確定；進(jìn)給量應(yīng)按表面粗糙度的要求選擇；切削速度在保證合理刀具耐用度的前提下，應(yīng)選取進(jìn)可能高的切削速度。 ③多刀切削時(shí)，為使各種刀具有較合理的切削用量，一般按各類刀具選擇較合理的轉(zhuǎn)速及每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后用拼湊法進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使各種刀具的每分

25、進(jìn)給量一致。 ⑵切削用量的選擇方法 無(wú)論哪一種切削用量的選擇都需要了解以下情況：工件材料、強(qiáng)度或硬度；工件加工部位的尺寸及其精度和粗糙度要求；機(jī)床的功率、走刀機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和進(jìn)給級(jí)數(shù)等；刀具種類、刀片材料、刀桿尺寸和幾何參數(shù)等。 2、切削用量及基本時(shí)間的確定 工序一 本工序?yàn)榇帚?、半精銑中心線與Φ20H7mm孔中心線平行的Φ20mm外圓端面；粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的左端面。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①粗銑Φ20mm外圓端面 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-21和

26、表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=16齒。 由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-69可知， =0.06～0.12mm/z 取=0.1 mm/齒 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/dπ=100038/（80π）=151.3（r/min） 查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=160r/min,則實(shí)際切削速度 =πd/1000=π80160/1000=40.19（r/min） 當(dāng)=160r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = Z=0.116160=256(

27、mm/min) 取實(shí)際進(jìn)給速度=260mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量 = /Z=260/（16160）=0.102(mm/Z) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(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)0＋L1＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.7＋3）/260=0.095(min) ②半精銑Φ20mm外圓端面 選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，d=80mm,z=16齒。 由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊(cè)，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-69，f=0.06

28、～0.12mm/齒，取f=0.08mm/z 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77，取u=45m/min,則 =1000u/πd=100045/（80π）=179.14(r/min) 查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=180r/min,則實(shí)際切削速度 =πd/1000=π80180/1000=45.2(m/min) 當(dāng)=180r/min時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=0.0818016=230.4(mm/min) 取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為=240 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為 f= /z=240/(16180)=0.083(mm/z) 切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為L(zhǎng)0＋L1

29、＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí) = （L0＋L1＋L2）/=（20+1.7+3）/240=0.103(min) ③粗銑Φ20H7mm孔的左端面 選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=16齒。 由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-69可知， =0.06～0.12mm/z 取=0.1 mm/齒 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/dπ=100038/（80π）=151.3（r/min） 查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=160r/min,則實(shí)際切削速度

30、 =πd/1000=π80160/1000=40.19（r/min） 當(dāng)=160r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = Z=0.116160=256(mm/min) 取實(shí)際進(jìn)給速度=260mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量 = /Z=260/（16160）=0.102(mm/Z) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(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)0＋L1＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0＋L1＋L2）/=（35＋1.7＋3）/260=0.153(min) ④半精銑φ20H7mm孔的左端面 選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，

31、d=80mm,z=16齒。 由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊(cè)，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-69，f=0.06～0.12mm/齒,取f=0.08mm/z 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77，取u=45m/min,則 =1000u/πd=100045/（80π）=179.14(r/min) 查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=180r/min,則實(shí)際切削速度 =πd/1000=π80180/1000=45.2(m/min) 當(dāng)=180r/min時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=0.0818016=230.4(mm/min) 取刀具實(shí)

32、際進(jìn)給速度為=240 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為 f= /z=240/(16180)=0.083(mm/z) 切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為L(zhǎng)0＋L1＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí) = （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3）/240=0.165(min) ⑤精銑φ20H7mm孔的左端面 選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，d=125mm,z=20齒。 由于加工余量為0.3mm，只需一次精銑，故銑削寬度=0.3mm。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-69，f=0.06～0.12mm/齒 取f=0.06mm/齒。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77，取u=54m

33、/min,則 =1000u/πd=100054/（80π）=214.97(r/min) 取主軸轉(zhuǎn)速=220r/min,則實(shí)際切削速度 =πd/1000=π80220/1000=55.3(m/min) 當(dāng)=220r/min時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量為 =fz=0.0616220=211.2(mm/min) 取實(shí)際進(jìn)給速度為=210mm/min,則進(jìn)給量為 f= / z=210/(16220)=0.060(mm/z) 切削工時(shí)：由工步1可知，刀具行程為L(zhǎng)0＋L1＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí) = （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3）/210=0.189(min) 工序二 本工序?yàn)榇帚姟?/p>

34、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的右端面。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 本工序的切削用量及基本時(shí)間同工序一中加工Φ20H7mm孔的左端面。 工序三 本工序?yàn)殂@、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔倒角；銑R2mm圓弧油槽。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①鉆Φ20H7mm孔 鉆孔Φ18mm,選用高速鋼麻花鉆,d=18mm, 單邊切削深度a=d/2=18/2=9mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》知 f鉆=0.5mm/r v鉆=0.35m/s=21m/min n=1000u/πd=100021/(π18)=371.55(r

35、/min) 取n=380r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π18380/1000=21.48(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,則鉆Φ18mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(66+11.5+3)/(0.5380)=0.42(min) ②擴(kuò)Φ20H7mm孔 擴(kuò)孔Φ19.8mm,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=(1.2～1.8)

36、f鉆 U=(1/2～1/3)v鉆 式中, f鉆、v鉆----加工實(shí)心孔的切削用量。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》知 f鉆=0.5mm/r v鉆=0.35m/s=21m/min 則 f=1.5f鉆=1.50.5=0.75 (mm/r) u=0.4v鉆=0.421=8.4 (mm/min) n=1000u/πd=10008.4/(π19.8)=135.04(r/min) 取n=140r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π19.8140/1000=8.71(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表15-8可得,

37、L1=11.5mm,L2=3mm,則擴(kuò)鉆Φ19.8mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(66+11.5+3)/(0.75140)=0.77(min) ③粗鉸Φ20H7mm孔 粗鉸Φ19.94mm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《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-60，f=1～2mm/r，取f=1mm/r。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-60，取u=45m/min,則 n=1000u/πd=100045/(π19.94)=718.72(r/min) 取n=720r/min,所以實(shí)際切削速

38、度為： v=πd n/1000=π19.94720/1000=45.08(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=1.10mm,L2=22mm 則粗鉸Φ19.94mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(66+1.10+22)/(1720)=0.12(min) ④精鉸Φ20H7mm孔 精鉸Φ20H7mm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《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-60，取f=1mm/r。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-60，取u=60m/min,則 n=10

39、00u/πd=100060/(π20)=955.41(r/min) 取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π20960/1000=60.3(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=1.05mm,L2=22mm 則精鉸Φ20H7mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(66+1.05+22)/(1.0960)=0.09(min) ⑤锪Φ20H7mm孔倒角 锪Φ20H7mm孔兩端倒角145,選用90錐面锪鉆,d=25mm。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-48，f=0.10～0.15mm/r,取f=0.13m

40、m/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。 ⑥銑R2mm圓弧油槽 采用插銑法，選用成型銑刀，a=0.6mm，f=0.5mm/r。 工序四 本工序?yàn)殂@、粗鉸、精鉸Φ8H7mm兩孔；鉆M10mm螺紋底孔、攻M10mm螺紋孔。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①鉆Φ8H7mm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《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10，f=0.22～0.26mm/r,取f=0.22mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12，取U=0.2m

41、/s=12m/min,則 n=1000u/πd=100012/(π7.8)=489.7(r/min) 取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π7.8545/1000=13.36(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆Φ7.8mm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Φ8H7mm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《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)

42、》，取f=0.81mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19，取u=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/πd=100013.2/(π7.96)=527.85(r/min) 取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π7.96545/1000=13.63(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=1.08mm,L2=11mm,則粗鉸Φ8H7mm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Φ8H7mm的兩孔 選用高速鋼

43、鉸刀,d=8H7mm。 單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，取f=0.81mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19，取u=0.278m/s=16.68m/min,則 n=1000u/πd=100016.68/(π8)=663.68(r/min) 取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π8680/1000=17.1(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=1.02mm,L2=11mm 則精鉸Φ8H7mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=2(L+L1+L2)/f n=2(1

44、1+1.02+11)/(0.81680)=0.084(min) ④鉆M10mm螺紋底孔 鉆螺紋底孔Φ8.5mm，選用高速鋼麻花鉆,d=8.5mm。 單邊切削深度a=d/2=8.5/2=4.25mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10，f=0.08～0.13mm/r,取f=0.1mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/πd=10009/(π8.5)=337.2(r/min) 取n=350r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π8.5350/1000=9.34(m/min) 切削

45、工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ8.5mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(18+2+1.0)/(0.1350)=0.6(min) ⑤攻M10mm螺紋孔。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-49，選用M10mm絲錐，螺距P=1.5mm， 則進(jìn)給量f=1.5mm/r。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-94，取u=6.8m/min,則 n=1000u/πd=10006.8/(π10)=216.56(r/min) 取n=240r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π10240/1000=7.5

46、36(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(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=(18+2+1.4)/(1.5240)=0.059(min) 工序五 本工序?yàn)榇帚姟刖娭行木€與Φ20H7mm孔中心線垂直的Φ20mm外圓端面；鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm盲孔。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①采用工序一中加工Φ20mm外圓端面的方法，得本工序中加工中心線與Φ20H7mm孔中心線垂直的Φ20mm外圓端面的切削用量及基本時(shí)間。 ②鉆Φ8H7mm兩孔 選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。

47、 單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10，f=0.22～0.26mm/r,取f=0.22mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/πd=100012/(π7.8)=489.7(r/min) 取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π7.8545/1000=13.36(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆Φ7.8mm兩孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=2(L+L1+L2)/f n=2

48、(11+3.4+1.0)/(0.22545)=0.27(min) ③粗鉸Φ8H8mm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《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，取f=0.81mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19，取u=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/πd=100013.2/(π7.96)=527.85(r/min) 取n=545r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π7.96545/1000=13.63(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=1

49、.08mm,L2=11mm,則粗鉸Φ8H7mm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) ④精鉸Φ8H8mm的兩孔 選用高速鋼鉸刀,d=8H8mm。 單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，取f=0.81mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-19，取u=0.278m/s=16.68m/min,則 n=1000u/πd=100016.68/(π8)=663.68(r/min) 取n=680r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/100

50、0=π8680/1000=17.1(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=1.02mm,L2=11mm 則精鉸Φ8H8mm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) 工序六 本工序?yàn)殂@M5mm螺紋底孔、攻M5mm螺紋孔。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①鉆M5mm螺紋底孔 鉆螺紋底孔Φ4mm，選用高速鋼麻花鉆,d=4mm。 單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10，f=0.08～0.13mm/r,取f=0.1mm

51、/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/πd=10009/(π4)=716.56(r/min) 取n=720r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π4720/1000=9.04(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ4mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1720)=0.139(min) ②攻M5mm螺紋孔。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-49，選用M5mm絲錐，螺距P=0.8mm，

52、則進(jìn)給量f=0.8mm/r。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-94，取u=6.8m/min,則 n=1000u/πd=10006.8/(π5)=433.1(r/min) 取n=450r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π5450/1000=7.065(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.4mm 則攻M5mm螺紋孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.8450)=0.026(min) 工序七 本工序?yàn)榇帚姟刖娡ú?；鉆M4mm螺紋底孔、攻M4mm螺紋孔。 加工材料為Q

53、T50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①粗銑通槽 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《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-69可知， =0.06～0.12mm/z 取=0.08mm/齒。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/dπ=100038/（100π）=120.9（r/min） 查表3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度 =πd/1000=（π100125）/1000=39.27（r/min） 當(dāng)=125r/min時(shí)，每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = Z=0.0820

54、125=200(mm/min) 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《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(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)0＋L1＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0＋L1＋L2）/=（26.88＋37.4＋3.0）/205=0.33(min) ②半精銑通槽 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《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-69，f=0.06～0.1

55、2mm/齒 取f=0.06mm/z 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-77，取u=45m/min,則 =1000u/πd=100045/（π100）=143(r/min) 查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實(shí)際切削速度 =πd/1000=（π100125）/1000=39.25(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) 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)0＋L1

56、＋L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí) = L0＋L1＋L2/=（26.8+37.4+3.0）/166=0.40(min) ③鉆M4mm螺紋底孔 鉆螺紋底孔Φ3mm，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。 單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10，f=0.08～0.13mm/r 取f=0.1mm/r 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/πd=10009/(π3)=955(r/min) 取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π3960/1000=9.05(m/m

57、in) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ3mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(9+2+1.0)/(0.1960)=0.13(min) ④攻M4mm螺紋孔。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-49，選用M4mm絲錐，螺距P=0.7mm， 則進(jìn)給量f=0.7mm/r。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表11-94，取u=6.8m/min,則 n=1000u/πd=10006.8/(π4)=541(r/min) 取n=490r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π4490/1000=6.16(

58、m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.4mm 則攻M4mm螺紋孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(8+2+1.4)/(0.7490)=0.033(min) 工序八 本工序?yàn)殂@Φ3mm油孔、锪60圓錐沉頭孔。加工材料為QT50-1.5，機(jī)床為立式加式中心。 ①鉆Φ3mm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《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-10，f=0.08～0.13mm/r,取f=0.1mm/r。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-12，取u=0.15m/s=

59、9m/min,則 n=1000u/πd=10009/(π3)=955(r/min) 取n=960r/min,所以實(shí)際切削速度為： v=πd n/1000=π3960/1000=9.05(m/min) 切削工時(shí)：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》得L1=2mm,L2=1.0mm 則鉆Φ3mm孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=(L+L1+L2)/f n=(9+2+1.0)/(0.1960)=0.13(min) ②锪60沉頭孔 選用60直柄錐面锪鉆,d=10mm。 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-48，f=0.10～0.15mm/r,取f=0.13mm/r。 為了縮短輔助時(shí)間，取锪沉頭孔的

60、主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同，即n=960r/min。 將前面進(jìn)行的工作所得的結(jié)果，填入工藝文件。作為示例的表5-1列出了杠桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程；表5-2～表5-9分別給出了杠桿加工工序一～工序八的機(jī)械加工工序卡片。 六、夾具設(shè)計(jì) 1、夾具設(shè)計(jì)的基本要求 設(shè)計(jì)專用夾具，必須滿足以下基本要求。 ⑴保證加工精度 夾具應(yīng)有合理定位方案、夾緊方案、正確的刀具導(dǎo)向方案以及合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 ⑵夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 對(duì)于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，宜采用如氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而中小批量生產(chǎn)，則宜采用較簡(jiǎn)單的夾具結(jié)構(gòu)及手

61、動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。 ⑶提高夾具的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度 設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)盡量選用夾具通用零部件和標(biāo)準(zhǔn)化元件以及夾具的典型結(jié)構(gòu)，以縮短夾具的設(shè)計(jì)制造周期，降低夾具成本。 ⑷操作方便、安全 夾具的操作手柄或扳手一般應(yīng)放在右邊或前面并有足夠的操作空間。根據(jù)不同的加工方法，設(shè)置必要的防護(hù)裝置、擋屑板以及各種安全器具。 ⑸具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 夾具應(yīng)便于制造、調(diào)整和維修，且便于切屑的清理、排除。專用夾具的生產(chǎn)屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙、可修磨的墊片等。 圖6-1 夾具裝配圖 2、夾具的設(shè)計(jì) 本夾具是針對(duì)Φ8H7mm兩孔和M10mm螺

62、紋的加工進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，在立式加工中心上完成，以便提高生產(chǎn)效率及精度保證。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如圖6-1。 ⑴定位方案 ①工件定位應(yīng)注意的問(wèn)題 A、定位支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)始終保持緊貼接觸，若二者一旦脫離，即失去定位作用。 B、在分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不應(yīng)考慮力的作用；使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，即工件的夾緊。 C、應(yīng)搞清完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位的實(shí)質(zhì)，根據(jù)被加工零件的具體情況，采取有效的定位方式，盡量減少定位誤差。 D、為了提高工件的剛度和穩(wěn)定性，常常設(shè)置輔助支承，但輔助支承是工件完成定位夾緊后才參加支承工作的，并不起定位作用，在每次裝卸工件時(shí)否必須重新調(diào)整。

63、②定位元件的選用 定位元件是與工件的定位基準(zhǔn)面相接觸或相配合而使工件相對(duì)于機(jī)床、刀具有正確位置的夾具元件。工件被用于定位的表面有不同的形狀，如平面、內(nèi)孔、外圓、圓錐面和型面，需要選用或設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件。 圖6-2 元件的定位 工件采用以Φ20H7mm孔及其端面為定位基準(zhǔn)， R12mm圓弧面輔助定位的組合定位方案，其中一個(gè)大平面限制3個(gè)自由度，短圓柱銷限制2個(gè)自由度，另外加一個(gè)短V形塊限制 1個(gè)自由度，共限制了6個(gè)自由度，完全定位(見圖6—1)。 ⑵夾緊機(jī)構(gòu) 在機(jī)械加工過(guò)程中，為保持工件定位時(shí)所確定的正確加工位置，防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發(fā)生位移和振動(dòng)，一

64、般機(jī)床夾具都應(yīng)有一個(gè)夾緊裝置，以將工件夾緊。 夾緊裝置分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩類。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用，典型夾緊裝置由三部分組成。 ①力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊力的裝置。通常是指動(dòng)力夾緊時(shí)所用的氣壓裝置、液壓裝置、電動(dòng)裝置、磁力裝置、真空裝置等。圖6—2中的氣缸1，便是動(dòng)力夾緊中的一種氣壓裝置。手動(dòng)夾緊時(shí)的力源由人力保證，它沒(méi)有力源裝置。 ②中間傳力機(jī)構(gòu) 它是界于力源和夾緊元件之間的機(jī)構(gòu)。通過(guò)它將力源產(chǎn)生的夾緊力傳給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對(duì)工件的夾緊。一般中間傳力機(jī)構(gòu)可以在傳遞夾緊力的過(guò)程中，改變夾緊力的方向和大小，并根據(jù)需要亦可具有一定的自鎖性能。 ③夾緊元件 夾緊

65、元件是實(shí)現(xiàn)夾緊的最終執(zhí)行元件，通過(guò)它和工件直接接觸而完成夾緊工件。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。通過(guò)擰緊螺母使開口墊片壓緊工件，實(shí)現(xiàn)夾緊。開口墊片主要作用是防止工件在銑削力作用下產(chǎn)生的傾覆和振動(dòng)，手動(dòng)螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力的計(jì)算。 ⑶對(duì)刀裝置 采用直角對(duì)刀塊及平面塞尺對(duì)刀。 ⑷夾具與機(jī)床連接元件 采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵A18h8JB/T8016-1999，固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對(duì)于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置，并保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺(tái)T形槽相匹配的要求。 ⑸夾具體 工件的定位元件固定于夾具體上，夾緊元件安裝于夾

66、具體上，同時(shí)將對(duì)刀裝置安裝于夾具體上，這樣整個(gè)夾具便有機(jī)連在一起。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如圖6-3。 圖6-3 夾具體圖 ⑹使用說(shuō)明 安裝工件時(shí)，松開螺栓上的螺母，拔出開口墊片，拉動(dòng)手柄使短V形塊后撤，把工件安裝在定位板上，松開手柄，短V形塊前移，將開口墊片插入，然后旋緊螺母。 ⑺結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 此夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。夾具體上有對(duì)刀塊，可以在對(duì)零件加工之前很好的對(duì)刀，夾具體上有一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，方便銑削加工。 設(shè)計(jì)小結(jié) 在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我深深的體會(huì)到要做一名合格的技師不是一件容易的事，不僅要懂得如何操作，還要懂得工藝知識(shí)，掌握工藝?yán)碚摚趴赡艹蔀樯a(chǎn)一線的技術(shù)骨干和專業(yè)帶頭人，這需要我們把學(xué)到的各門知識(shí)有機(jī)的聯(lián)