KCSJ-07-扇形板零件工藝及夾具設(shè)計【鉆φ22的孔】

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機械加工工序卡片 鄭州科技學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 扇形板 零（部）件名稱 扇形板 共 1 頁 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 鉆 5 鉆孔 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄坯 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z5125A 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆床夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 背吃刀量mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 機動 輔 動 1 鉆?22孔到?20mm 麻花鉆，千分尺,專用夾具 750 47.1 0.96 2 擴?22孔到?21.8mm 麻花鉆，千分尺,專用夾具 68 4.6 0.72 1.8 1 14.4s 1.5s 3 粗鉸?22孔到?21.94mm YG6鉸刀，千分尺,專用夾具 68 4.6 0.72 0.14 1 40.8s 4.2s 4 精絞?22孔到? YG6鉸刀，千分尺,專用夾具 68 4.6 1.22 0.06 1 24s 2.5s 鄭州科技學(xué)院機械工程學(xué)院 機械加工工藝卡片 零件名稱： 扇形板 學(xué) 生：------------- 指導(dǎo)教師：------------ 機械加工工藝過程卡片 鄭州科技學(xué)院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 扇形板 零(部)件名稱 扇形板 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄坯 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 粗銑 粗銑右端面，以左端面為基準(zhǔn) X6132 面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 2 粗銑 粗銑左端面，以右端面為基準(zhǔn) X6132 面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 3 精銑 精銑右端面，以左端面為基準(zhǔn) X6132 面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 4 精銑 精銑左端面，以右端面為基準(zhǔn) X6132 面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 5 鉆孔 鉆?22孔到?20mm Z5125A 麻花鉆，千分尺，專用夾具 擴孔 擴?22孔到?21.8mm Z5125A 麻花鉆，千分尺，專用夾具 粗鉸 粗鉸?22孔到?21.94mm Z5125A YG6鉸刀，千分尺，專用夾具 精絞 精絞?22孔到? Z5125A YG6鉸刀，千分尺，專用夾具 6 車 粗車扇面R48扇面到工序尺寸 CA6140 車刀，游標(biāo)卡尺 7 車 精車扇面R48扇面到工序尺寸 CA6140 車刀，游標(biāo)卡尺 8 鉆孔 鉆3-?8孔到工序尺寸 Z5125A 麻花鉆，專用夾具 9 鉆孔 鉸3-?8孔到工序尺寸 Z5125A 麻花鉆，專用夾具 10 倒角 對所加工的孔進(jìn)行倒角，以左右端面為基準(zhǔn) 11 清洗表面 12 剔除毛刺 13 終檢 1前言 課程設(shè)計是完成教學(xué)計劃中的重要環(huán)節(jié)，，它對培養(yǎng)學(xué)生的思想、工作作風(fēng)及實際能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。本設(shè)計綜合《機械制圖》、《AutoCAD》、《機械制造基礎(chǔ)》、《機械制造技術(shù)》、《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》等多門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，尤其是鞏固了《機械制造技術(shù)》學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用。本設(shè)計包括考慮企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，在工藝、夾具、數(shù)控編程等方面的計算、制圖、運用設(shè)計資料、工藝資料，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊，使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗估算等方面的知識具備初步的能力。同時通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析、解決問題和綜合運用各學(xué)科知識的能力。 1 目錄 目錄.................................................................................................................................1 1 前 言............................................................................................................................1 2 扇形板的分析............................................................................................... .............2 2.1 扇形板的工藝分析............................................................................................ 2 3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀................................................................... 3 4 工藝規(guī)程設(shè)計............................................................................................................ 3 4.1 加工工藝過程.....................................................................................................3 4.2 確定各表面加工方案.........................................................................................3 4.3 確定定位基準(zhǔn).................................................................................................... 4 4.4 工藝路線的擬定.................................................................................................5 4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定........................... 6 4.6 確定切削用量、時間定額................................................................................6 5 夾具設(shè)計....................................................................................................................14 5.1 研究原始質(zhì)料................................................................................................. 14 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇............................................................................................. 14 5.3 鉆削力及夾緊力的計算................................................................................. 14 5.4 誤差分析與計算............................................................................................. 15 5.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明......................................................................... 16 6 體 會..........................................................................................................................18 7 參考文獻(xiàn).................................................................................................................. 19 4 2 扇形板的分析 2.1 扇形板的工藝分析 扇形板是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和表面的精度要求較高，上下表面、圓弧表面都有粗糙度要求，精度要求較高，此外還有φ22孔要求加工，對精度要求也很高?？状植诙纫蠖际?.1Ra ，所以都要求精加工。其小頭孔與下平面有平行度的公差要求,和φ22孔有對稱度公差要求，因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 2.2 扇形板的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動 量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝 問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。 圖 2.1 扇形板的零件圖 該零件需要切削加工的地方是孔加工φ22孔，孔的鉆、擴、鉸加工，并且進(jìn)行倒角1x45°。其表面粗糙度為Ra=1.6；扇形板毛坯的選擇用鑄造，因為生產(chǎn)率較高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在3.5-4mm，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。上面主要是對扇形板零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計提供了必要的準(zhǔn)備。 3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，本零件是中批、大批大量生產(chǎn)，還有零件的復(fù)雜程度 及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。鍛造難 達(dá)到這樣的形狀要求，生產(chǎn)成本也較高。鑄造可以大批量生產(chǎn)，成本較低，能夠造出這樣零件形狀復(fù)雜的鑄件。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（機械工業(yè) 出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編）零件材料為 HT200 鋼，采用金屬型 鑄造，精度可達(dá)到 3.2—10，因此毛坯的加工余量比較小。 4 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 加工工藝程 由以上分析可知，該扇形板零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于扇形板來說，加 工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相 互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：扇形板的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 4.2 確定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就 是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞動量 最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計扇形板的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和軸向孔系加工精度要求的加工方法及設(shè) 備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機床。由參考文獻(xiàn)機械制造工藝機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)表2-5可以確定，φ22孔的表面粗糙度要求為1.6，則選擇孔的加方案序為：鉆-擴-鉸。并且進(jìn)行倒角1x45°。 4.3 確定定位基準(zhǔn) 選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。 （3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 （5）便于裝夾原則。 （6）保證不加工表面位置準(zhǔn)確原則。 (7) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。故這里選用扇形板的下端面做為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)選擇的原則： （1）基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。 （3）互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個表面位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 （4）自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，它的上端面與φ22，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩銷定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求，所以再在分度盤上加上一個定位銷，這樣零件的六個自由度就都限制好了。綜上所述，選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。 4.4 工藝路線的擬定 對于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。扇形板的加工的第 一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下 端面，再精加工上下端面。后續(xù)工序安排都應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔等原則。加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬定以下加工工藝路線方案。見下； 工藝路線方案： 工序1 粗銑 粗銑右端面，以左端面為基準(zhǔn) 工序2 粗銑 粗銑左端面，以右端面為基準(zhǔn) 工序3 精銑 精銑右端面，以左端面為基準(zhǔn) 工序4 精銑 精銑左端面，以右端面為基準(zhǔn) 工序5 鉆孔 鉆?22孔到工序尺寸 擴孔 擴?22孔到工序尺寸 粗鉸 粗鉸?22孔到工序尺寸 精絞 精絞?22孔到工序尺寸 工序6 車 粗車扇面R48扇面到工序尺寸 工序7 車 精車扇面R48扇面到工序尺寸 5 工序8 鉆孔 鉆3-?8孔到工序尺寸 工序9 鉸 鉸3-?8孔到工序尺寸 工序8 倒角 對所加工的孔進(jìn)行倒角，以左右端面為基準(zhǔn) 工序9 清洗表面 工序10 剔除毛刺 工序11 終檢 4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 扇形板的毛坯采用的是HT200, 生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。扇形板的偏差計算和上下端面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由機械余量加工手冊知，其單邊余量值規(guī)定為1.5—2.0mm，現(xiàn)取1.5mm。可知其粗銑時精度等級為IT12 ，粗銑平面時厚度偏差取-0.25mm精銑：由機械余量加工手冊知，其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。鑄造毛坯的基本尺寸為32mm，φ22孔的偏差及加工余量計算，該孔精度要求為IT7，由考參考文獻(xiàn)1知確定工序尺寸及余量為： 擴： φ21.8mm 2Z=1.7mm 粗鉸:φ21.94mm 2Z=0.20（Z為單邊余量） 精鉸:φ22mm 2Z=0.1mm（Z為單邊余量） 鍛件毛坯孔的基本尺寸為：22-1.8-0.14-0.06=20mm 4.6 確定切削用量、時間定額 工序1粗銑右端面 （1）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作 行程完成，所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量 a p =1.5mm 。 b．確定進(jìn)給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72，選擇每齒進(jìn)給量 f z 為 0.05mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72，選擇切削速度Vc = 70.2m / min 19 （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 × 70.2 = 373.32r / min πd 3.14 × 60 （B）確定時間定額 f b 一個工位基本時間 T = l + l1 + l2 M z 其中 l = 70mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度； f Mz為工作臺水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 36.4mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.05×4×373.32=74.664mm/min 所以 T = l + l1  + l2  = 1.1min f b M z 工序 2粗銑左端面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作 行程完成，所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量 a p=1.5mm 。 b．確定進(jìn)給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72，選擇每齒進(jìn)給量 f z 為0.05mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72，選擇切削速度 Vc =70.2m/min （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 × 70.2 = 373.32r / min ed 3.14 × 60 （B）確定時間定額 f b 一個工位基本時間 T = l + l1 + l2 （查表 3-13） M z 其中 l = 70mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度； f Mz為工作臺水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 36.4mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.05×4×373.32=74.664mm/min 所以 T = l + l1  + l2  = 1.1min f b M z 工序3 精銑右端面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時一般為 0.1~1mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量， 即 a=0.7mm。 b．確定進(jìn)給量 根 據(jù) 《 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 》 表 5-72 ， 選 擇 每 齒 進(jìn) 給 量為0.12mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72，選擇切削速度。 vc = 49m / min （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 × 49 = 260.1r / min ed 3.14 × 60 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間 T  = l + l1  + l2  = 0.65min=39s b f M z 其中 l = 70mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度； f Mz為工作臺水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.396mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 33.4mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.12 × 4 × 260.1 =124.8mm/min 工序4 精銑左端面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時一般為 0.1~1mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即 a=0.7mm。 b．確定進(jìn)給量 根 據(jù) 《 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 》 表 5-72 ， 選 擇 每 齒 進(jìn) 給 量 0.08mm/z. c．選取切削速度根 據(jù) 《 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 》 表 5-72 ， 選 擇 切 削 速 度 vc = 57.6m / min （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 × 57.6 = 305.75r / min ed 3.14 × 60 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間 T  = l + l1  + l2  = 0.829min=49.73s f b M z 其中 l = 70mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度； f Mz為工作臺水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.088mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 32.7mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.08 × 4 × 305.75 =97.84mm/min 0 工序 5 鉆φ22+ 0.021 孔 （A）確定切削用量 a． 確定背吃用量 鉆孔時，為提高效率，一般選擇背吃刀量等于加工余量，一個工作行程完，所以大孔時加工余量為 1.8mm，選擇背吃刀量 a p = 1.7mm b．確定進(jìn)給量和切削速度 （1）根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-69，選擇進(jìn)給量為 f=0.5mm/r 切 削速度為 0.5m/s. （2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7 取鉆耐用度 T=50min。 （3）確認(rèn)機床主軸轉(zhuǎn)速 n = 60000v = 60000 × 0.5 = 238.9r / min s ed 3.14 × 40 （B）確定時間定額 基本時間 Tb = l + l1 + l2 + l3 i = 0.43min=26.0s fn 其中 l = 39.5mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。 l1 = asp tan k r  + (2 ~ 3) = 4.29mm 其中 asp = 1.7mm； kr = 40? l2 =3~5，取 l2 =4mm l3取3 ~ 5，這里取l3 = 4 mm i=1 進(jìn)給次數(shù) 工序 5擴、鉸孔 工步 1 鉆孔 （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為 7.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背 吃刀量 a=7.8mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-64，（HT200 硬度為硬度為 200HBS）選擇進(jìn)給量 f 為 0.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=100min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1102.4r / min ed 3.14 × 7.8 （B）確定時間定額 一個工位基本時間 T  = l + l1  + l2  = 0.0704min≈4.2s b fn 其中 l = 15mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。 l1 = (D / 2) cot k r + (1 ~ 2) =17mm 其中 D=7.8mm； kr = 15? l2 =1~4，取 l2 =3mm 工步 2：粗餃孔 a. 確定背吃刀量 因為擴孔的加工余量為 0.16mm。一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀量 a=0.16mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-67，（HT150 硬度為 170HBS） 選擇進(jìn)給量 f 為 0.8mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s （2）確定擴孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=150min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1080.24r / min ed 3.14 × 7.96 工步 3：精餃孔； a. 確定背吃刀量 因為擴孔的加工余量為 0.04mm。一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀a=0.04mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-64，（HT150 硬度為 170HBS） 選擇進(jìn)給量 f 為 0.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s （2）確定擴孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=150min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1074.84r / min ed 3.14 × 8 （B）確定時間定額 一個工位基本時間 T  = l + l1  + l2  = 0.038min=2.3s b fn 其中 l = 15mm 為切削加工長度； l1 為刀具切入長度； l2 為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。 l = D ? d1 cot k 1 2 r + (1 ~ 2) =2.2mm 其中 D=10.4mm； d1 = 9.8mm ； kr = 15? l2 =2~4，取 l2 =3mm 5.夾具設(shè)計 5.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆端面φ22的孔，加工時要滿足粗糙度要求。 為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動強度，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：上下端面進(jìn)行了粗、精銑加工，φ22孔進(jìn)行了擴、粗鉸、精鉸加工。因此，夾具的下底面是主要的定位面，定位、夾緊方案有：V形塊定位，夾緊方式利用偏心手柄對活動V形塊施力夾緊?？椎闹行木嗪臀恢镁仁怯勉@套來保證，從而滿足孔的加工要求。在加工中，夾具的下底面是主要的定位面，且鉆套的中心距和下底面還有一定的垂直度要求。 5.3 鉆削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：臺式鉆床 Z5125A，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn)[5]查表1 ? 2 ? 7 可得： 2 鉆削力公式： Ff=210Df 0.8 Kp 式中 D=7.8mm ，f=0.2mm/r 查表1 ? 2 ? 8 得：Kp= ( HB ) 0.6 190 其中：HB=229 則 Kp=1.118 即：Ff=3942.4（N) 實際所需夾緊力 W = F × K K μ + μ 1 2 有： μ1 = 0.7, μ2 = 0.16 安全系數(shù) K 可按下式計算有： K = K 0 K1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 式中： K 0 ~ K 6 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表1 K = 1.2 ×1.0× 1.0× 1.0× 1.3× 1.0× 1.0 = 1.56 所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N) 可得： 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， 決定選用偏心手柄對活動V形塊施力夾緊機構(gòu)。 取 K = 1.56 ， μ1 = 0.7 ， μ2 = 0.16 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知V形塊夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計 算： 0 W = QL  ? 2 ? ′tg?1 + ? z tg (á + ? 2 ) 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： ? ′ = 6.22 rz = 2.76 ?1 = 90 ? = 9? 50′ á = 2?29' 其中：L=32mm Q = 80( N ) 螺旋夾緊力：W0 =4952.32(N) 由上述計算易得： W >> W 0 K 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 5.4 誤差分析與計算 該夾具以底面為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 1.6。由參 考文獻(xiàn)[5]可得： （1）鉆套的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起取Δ=0.03mm （2）夾緊誤差 ： ? j ?  = ( ymax ? ymin ) cosá 查[5]表 1～2～15 有 K Raz = 0.004, K HB = ?0.0016, C1 = 0.412, n = 0.7 。 ? j ? j = ? y cosá = 0.0028mm （3）磨損造成的加工誤差： ? j ?M 通常不超過 0.005mm （4）夾具相對刀具位置誤差： ? D ? A 取 0.01mm （5）分度誤差 1. 直 線 分 度 誤 差 查 機 床 夾 具 設(shè) 計 知 Smin=S-( δ +X1+X2+e ） Smax=S+( δ+X1+X2+e） 所以ΔF=2(δ+X1+X2+e） 2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機床夾具設(shè)計知Δa=4artcg[( Δf/4+2X3)/4R] 誤差總和：0.070mm 滿足要求。 5.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 圖5.5夾具裝配圖 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以V形塊定位，在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位，利用偏心手柄對活動V形塊施力夾緊工件，該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。搖動手柄，可以使工件與分度機構(gòu)貼緊，活動V形塊壓緊工件整個裝配體就夾緊了，這樣就可以開動機床進(jìn)行孔的加工。 此次設(shè)計是對扇形板零件的加工工藝和夾具設(shè)計，其零件為鑄造，具有體積 小，零件復(fù)雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再 以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工φ22孔工序中，選V形塊的定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機構(gòu) 設(shè)計簡單，方便且能滿足要求。 體會 從拿到零件圖紙的第一天開始，輔導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講了設(shè)計的步驟，還安排了輔導(dǎo)時間。為我們的設(shè)計指引了方向，這樣使我們不會感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對機械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過這次設(shè)計，我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計，從而更加了解到機械知識的重要性。 剛開始設(shè)計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計。 好長時間都懶得在去看設(shè)計圖紙，經(jīng)過老師在網(wǎng)上給我的指導(dǎo)，才讓我有了一定的思路，先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等，一步步的開始設(shè)計起來。 在設(shè)計期間，遇到不懂的問題時，通過自己查資料、仔細(xì)的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難，實在解決不了的，我們的指導(dǎo)老師能細(xì)心的幫助我們，從而設(shè)計對我來說更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計中，學(xué)會了運用資料，可以向不同的懂我們知識的人問問題，這次設(shè)計，要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師，她在設(shè)計期間為我解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計，一定會在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會在以后的人生的道路中更上一層樓。 經(jīng)過將近一個月的努力，課程設(shè)計終于劃上了一個圓滿的句號。對此次課程設(shè)計，我可以說是感觸很深，同時在此過程中也學(xué)到了很多知識。雖然本次課程設(shè)計尚存在不足之處，但是通過這段時間的學(xué)習(xí)，我從中認(rèn)識和學(xué)到了很多關(guān)于機械零件制造工藝的設(shè)計方法和流程，這對我今后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的促進(jìn)作用。 參考文獻(xiàn) 1）《實用機械加工工藝手冊》陳宏鈞主編 機械工業(yè)出版社出版 2）《機械加工工藝設(shè)計手冊》張耀宸主編 航空工業(yè)出版社出版 3）《機械加工工藝手冊》李洪主編 北京出版社出版 4）《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編 機械工業(yè)出版社出版 5）《機械加工工藝師手冊》楊叔子主編 機械工業(yè)出版社出版 5）《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》上海柴油機廠工藝所編 機械工業(yè)出版社出版 6）《機床夾具設(shè)計手冊》燕山大學(xué)等編 機械工業(yè)出版社版 7）《機床夾具設(shè)計》林文煥等編 國防工業(yè)出版社出版