調(diào)整臂外殼”機械加工工藝規(guī)程及 60孔及端面車床加工 夾具設(shè)計

調(diào)整臂外殼”機械加工工藝規(guī)程及 60孔及端面車床加工 夾具設(shè)計,調(diào)整臂外殼”機械加工工藝規(guī)程及,60孔及端面車床加工,夾具設(shè)計,調(diào)整,調(diào)劑,外殼,機械,加工,工藝,規(guī)程,60,端面,車床,夾具,設(shè)計 燕山大學 課 程 設(shè) 計 說 明 書 題目： “調(diào)整臂外殼”機械加工工藝規(guī)程及60孔及端面車床加工 夾具設(shè)計 學院（系）：里仁學院機械系 年級專業(yè)： 08級機制 學 號： 081101011267 學生姓名： 陳 龍 飛 指導教師： 王 軍 教師職稱： 教 授 燕山大學課程設(shè)計（論文）任務(wù)書 院（系）：機械工程學院 基層教學單位：機制 學 號 081101011267 學生姓名 陳龍飛 專業(yè)（班級） 08機制2 設(shè)計題目 “調(diào)整臂外殼”機械加工工藝規(guī)程及60孔及端面車床加工夾具設(shè)計 設(shè) 計 技 術(shù) 參 數(shù) 1.年生產(chǎn)綱領(lǐng)： 5000件 2.加工要求：見零件圖 設(shè) 計 要 求 1.工藝規(guī)程必須保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)率要求，合理可行。 2.夾具設(shè)計要保證加工精度，并定位合理、夾緊可靠、操作簡便； 盡量采用機動夾緊、多件夾緊等。 3.設(shè)計圖紙及說明書符合規(guī)范。 工 作 量 零件圖 1張（A3/A4） 夾具結(jié)構(gòu)裝配圖 1張（A1/A0） 機械加工工藝過程卡片及工序卡片 1套 課程設(shè)計說明書 1份（不少于5千字） 工 作 計 劃 第1周 抄畫零件圖，完成機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及毛坯圖。 第2周 進行夾具設(shè)計及計算，完成結(jié)構(gòu)草圖。 第3周 完成夾具裝配圖，編寫課程設(shè)計說明書，答辯。 參 考 資 料 《機械制造工藝學課程設(shè)計指導書》 《機械制造工藝手冊》 《機床夾具設(shè)計圖冊》 《機床夾具設(shè)計手冊》 《機械零件設(shè)計手冊》 指導教師簽字 基層教學單位主任簽字 說明：此表一式四份，學生、指導教師、基層教學單位、系部各一份。 年 月 日 燕山大學課程設(shè)計評審意見表 指導教師評價： （1）工藝規(guī)程設(shè)計及毛坯圖 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （2）夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析計算 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （3）夾具裝配圖及說明書 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （4）出勤、平時表現(xiàn)及獨立設(shè)計能力 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 成績： 指導教師： 年 月 日 答辯小組評價： （1）表達能力： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （2）回答問題： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 （3）設(shè)計質(zhì)量： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差 成績： 評閱人： 年 月 日 課程設(shè)計總成績： 答辯小組成員簽字： 年 月 日 燕 山 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書 共 頁 第 頁 燕 山 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書 序 言 機械制造工藝學課程設(shè)計是在我們學完了大半部分大學基礎(chǔ)和專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的一個教學環(huán)節(jié)。 它要求我們學生全面地綜合地運用本課程及其有關(guān)先前修的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床夾具設(shè)計和刀具、量具的正確運用。 我希望能通過這次課程設(shè)計加深一下對先前學過的專業(yè)知識的理解和運用，培養(yǎng)獨立的分析和解決工程實踐問題的能力和熟悉并運用手冊、規(guī)程及圖表資料編寫技術(shù)文件的基本技能，努力養(yǎng)成創(chuàng)新、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。 一、零件的分析 （一）、零件的用途介紹。 我們這次題目做的零件是CA10B解放牌汽車“前剎車調(diào)整臂外殼”， 它的主要作用是對前剎車調(diào)整臂進行支撐和保護，它的中心是一個花鍵孔，外面是蝸輪齒。側(cè)面有一個蝸桿軸，頭上有一個四方，調(diào)整剎車用。最外頭有一個孔，裝銷子連接剎車分泵?？准版I槽和軸配合傳遞扭矩達到調(diào)整剎車的作用。 （二）、零件的工藝分析。 本零件用于支撐和保護前剎車調(diào)整臂，同時也傳遞力矩，因此對零件有一定強度要求。選用KT350，抗拉強度達到300Mpa,而且可鍛鑄鐵可以承受震動或沖擊，這些鑄件如果是大批量生產(chǎn)，則它的底成本優(yōu)點便更加突出。 本零件有兩組主要的加工表面。它們是： （1）以φ60mm孔為中心的加工表面。 這一組的加工表面包括φ60mm孔，φ12mm二孔及它們的兩個端面，鍵槽。φ60mm中心孔和鍵槽起到定位和傳遞力矩的作用，所以它們的表面加工要求相對較高。φ60mm孔，φ12mm二孔的中心軸線和它們的外端面要有一定的垂直度。鍵槽靠φ13.8mm通孔，φ60mm孔及其外端面定位。 （2）、以φ13.8mm孔為中心的加工表面。 這一組的加工表面包括φ13.8mm通孔，φ13mm通孔，φ16mm階梯孔，左右兩個端面和M10螺紋。φ13.8mm通孔，φ13mm通孔，φ16mm階梯孔要保證一定的同軸度。 二、“調(diào)整臂外殼”機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 （一）、確定毛坯的制造形式。 毛坯的選擇應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量的大小，零件的形狀和尺寸，零件的受力情況，工廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)水平及技術(shù)經(jīng)濟性等來決定。我們這個加工“前剎車調(diào)整臂外殼”的加工任務(wù)為大批量生產(chǎn)，材料為可鍛鑄鐵，為了使鑄件的加工余量小，一模多用（?？芍貜褪褂?，減少造模時間），提高生產(chǎn)效率，所以選用金屬型鑄造。 （二）、基準的選擇。 （1）粗基準的選擇：按照粗基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)當以這些不加工表面作為粗基準，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有一定的相對位置關(guān)系。在這里我們選擇了以φ60mm孔，φ12mm二孔的外輪廓為粗基準，選用兩個V型塊定位，限制五個自由度，加上一個支撐板對φ60mm孔，φ12mm二孔的端面起支撐左右，達到完全定位。選用這個粗基準一方面便于零件的裝夾，另一方面又能達到很好的定位要求。 （2）精基準的選擇：應(yīng)盡可能選擇所加工表面的工序基準為精基準，這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。但當設(shè)計基準和工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。 （三）、擬定工藝路線。 擬定工藝路線是設(shè)計工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，它的出發(fā)點是保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度和表面質(zhì)量等技術(shù)要求。同時也要考慮經(jīng)濟和環(huán)境效果，努力降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)大批量快速生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，因此工藝路線擬定要合理，機床和夾具的選擇要與工藝路線合理配合。我們這個小組擬定了兩個加工方案，我們通過對加工工藝性，經(jīng)濟性的討論和分析，最后確定了一種最為合理的工藝路線加工方案。 工藝路線方案一： 工序Ⅰ：銑左側(cè)端面 （以φ60mm孔，φ12mm孔外輪廓為基準）　 工序Ⅱ：擴，鏜φ60mm孔 （以左側(cè)端面為定位基準） 工序Ⅲ：粗銑，精銑上下端面 （以左側(cè)端面和φ60mm中心孔為基準） 工序Ⅳ：鉆φ12mm孔，鉆φ4.3mm孔。 工序Ⅴ：銑φ30mm的右端面 工序Ⅵ：鉆，擴φ13.8mm孔，φ13mm孔，φ16mm孔，鉆φM10螺紋孔，鉆Rc1/8孔 工序Ⅶ：修整R11的端面 工序Ⅷ：粗銑，精銑鍵槽 工序Ⅸ：攻M10螺紋孔，攻Rc1/8孔 工序Ⅹ：檢查。 2.工藝路線方案二： 工序Ⅰ:粗銑，精銑φ60mm孔，φ12mm二孔的兩個端面。 工序Ⅱ：鉆，擴，精擴φ60mm孔，φ12mm。 工序Ⅲ：鉆φ4.3mm孔。 工序Ⅳ：粗銑φ13.8mm孔和φ13mm孔的端面。 工序Ⅴ：鉆，擴φ13.8mm孔，φ13mm孔，φ16mm孔。 工序Ⅵ：修整R11端面。 工序Ⅶ：鉗工去毛刺，倒角。 工序Ⅷ：鉆M10螺紋內(nèi)孔。 工序Ⅸ：粗銑，精銑26+0.28 +0.14鍵槽。 工序Ⅹ：攻M10螺紋孔，攻Rc1/8孔 工序XI：檢查。 3.工藝路線的分析和比較。 方案一以φ60mm孔的外輪廓為粗基準加工左側(cè)端面，再以左側(cè)端面為精基準加工φ60mm中心孔，再以φ60mm中心孔和端面為定位基準加工其它表面。選擇這種基準定位方式考慮的是互為基準的原則 這種加工方法容易保證加工表面之間的位置精度，但是由于左側(cè)端面面積小，鑄造時可能也會存在缺陷，造成支撐面積不夠，工件定位不穩(wěn)，夾緊不可靠等問題。因此我們廢除了這個方案。方案二基本是合理的，基準的選擇和加工順序也基本能達到生產(chǎn)的要求，但也有些地方要改正。如工序Ⅰ加工以φ60mm孔的外輪廓為粗基準，不符合粗基準一般不重復使用的原則，因此端面的粗，精銑應(yīng)分開，以保證端面和其它表面之間的位置要求。工序Ⅱ?qū)⒓庸蓚€孔的工位分開，分別成為一個工序，對設(shè)備要求就會降低而且生產(chǎn)效率也會提高。 經(jīng)過以上的分析和討論確定的最優(yōu)方案為： 工序1：粗銑φ60mm，φ12mm二孔上下兩個端面。以φ60mm，φ12mm二孔的外輪廓為基準，選用X53型立式銑床。 工序2 粗鏜φ60孔，半精鏜φ60孔，采用T41X鏜床，使用專用夾具； 工序3 粗銑小端兩端面，精銑小端端面，使用銑床X6125，對兩個表面同時加工； 工序4 鉆、擴、鉸φ12孔，采用立式鉆床Z518; 工序5 一面兩銷，拉方槽，使用L5520拉床；; 工序6 銑方槽倒角; 工序7 以φ60孔φ12孔與端面一面兩銷，銑三個凸臺； 工序8 一面兩銷，鉆、擴、鉸φ13、φ13.8、φ16的孔； 工序9 鉆、攻M10螺紋； 工序10 一面兩銷，鉆、擴5×φ4.3； 工序11 鉆、攻Rc 1/8錐孔； 工序12 去毛刺，檢驗。 （四）．機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定。 “前剎車調(diào)整臂外殼”的零件材料為KT350，硬度小于150HB,毛坯重量為2.5KG，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型澆鑄方法鑄造該毛坯。 根據(jù)上述原始資料和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： 1 加工φ60mm，φ12+0.18 +0.06兩個孔的上下兩個端面。加工余量的計算長度為320 -0.17mm，120 -0.17mm，表面粗糙度要求為Ra6.3 （1）按照《機械加工余量手冊》表4-1，320 -0.17的鑄件尺寸公差等級為IT7-IT9，取加工余量等級為F級，公差等級為IT9，則φ60mm孔的外端面加工余量為2.0-2.5mm，取Z=2mm。120 -0.24mm的鑄件尺寸公差等級為IT7-IT9, 按照《機械加工余量手冊》表4-1取加工余量等級為F級，公差等級為IT9，則φ12+0.18 +0.06mm孔的外端面單邊加工余量為2.0-2.5mm，去Z=2mm （２）銑削余量：半精銑單邊余量查《金屬切削手冊》Z=0.5-1.0 mm，取Z=0.5mm。公差即為零件公差-0.17mm或-0.24mm。 粗銑余量：粗銑的單邊公稱余量為Z=2-0.5=1.5mm。 粗銑公差：現(xiàn)規(guī)定本工序的精度等級為IT13,因此可知本工序的加工公差為-0.39mm和-0.27mm。 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)應(yīng)該采用調(diào)整加工，因此在計算最大，最小加工余量時，應(yīng)調(diào)整加工方式予以確定。 2 φ60mm孔。 φ60mm孔公差雖無標出，而由表面粗糙度為Ra6.3可考慮其精度等級為IT8-IT9，取 IT9則其尺寸為φ60+0.074 0。毛坯中φ60mm孔鑄出，由金屬型鑄造鑄件。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱《工藝手冊》）可知該鑄件精度界于IT7-IT9之間，查《機械加工余量與公差手冊》表10-8得鑄件機械加工余量為5.0-7.0mm，取2Z=5.0mm，確定工序尺寸及余量為： 擴鉆孔：φ60mm 2Z＝60mm-（62-5）mm＝3mm 擴孔：φ61.5mm 2Z＝1.5mm 精擴孔：φ60+0.074 0mm 2Z＝0.5mm 3. φ12mm孔。 φ12mm孔不鑄出，毛坯為實心。精度等級界于IT11-IT12之間，參照《機械加工余量與公差手冊》表4-23確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：φ11.0 擴孔：φ11.85mm 2Z＝0.85mm 精擴孔：φ120.18 0.06mm 2Z＝0.15mm 4. φ13.8mm和φ13mm兩通孔的端面. 由兩端面的表面粗糙度為25，設(shè)其精度等級為IT10查《機械加工余量與公差手冊》表5-47知，兩通孔端面的單邊加工余量為Z=1mm。因此銑削余量2Z=2mm。一次銑削 即可滿足要求。 5. φ13.8mm孔，φ13mm孔和φ16mm孔。 毛坯為實心，通孔φ13.8mm孔，φ13mm孔不鑄出，精度等級介于IT11-IT12之間，參照《機械加工余量與公差手冊》表4-23確定工序尺寸和余量為： 鉆孔：φ13mm 擴鉆孔：φ13.5mm 2Z=0.5mm 精擴：φ13.80.12 0mm 2Z＝0.3mm 鉆孔：φ12mm 擴鉆孔：φ12.85mm 2Z=0.85mm 精擴：φ13+0.12 0mm 2Z＝0.15mm 鉆孔＝φ15mm 擴鉆孔：φ15.85mm 2Z＝0.85mm 精擴：φ16+0.12 0mm 2Z＝0.15mm 6.鍵槽φ26+0.28 +0.14mm。 .鍵槽φ26+0.28 +0.14mm的精度等級介于IT11～IT12之間，查《機械加工余量與公差手冊》表4-19得鍵槽寬加工余量為2Z＝2.0mm。 （1）精銑余量：單邊0.1mm，公差為φ0+0.28 +0.14mm. （2）粗銑余量：2Z＝2mm-2x0.1mm＝1.8mm. （五）．確定切削用量及基本工時。 工序Ⅰ：粗銑φ60mm，φ12mm二孔的兩個端面，保證尺寸330 -0.39mm和130 -0.27mm 加工條件：毛坯材料是KT350，硬度小于150HB， 銑床：X53型立式銑床。 刀具:采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。 查《金屬切削手冊》表9-12得進給量f 2＝0.08mm／齒。銑削深度t＝1.5mm。查《金屬切削手冊》表9-14得切削速度V=45m/min，銑刀外徑dw＝225mm,齒數(shù)Z=20，一次銑削即可達到尺寸要求。 則銑刀每分鐘轉(zhuǎn)速：n s=1000v/3.14dw=63.7(r/min) 現(xiàn)采用X53型立式銑床，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》附表4-16-1取n w=60r/min，則實際切削速度為v=3.14n wd w/1000=42.4(m/min) 工作臺每分鐘進給量f m=f 2zn w=96(mm/min) 由附表4-16-2得：f m=100mm/min 切削工時：因為銑刀的行程為l+l 1+l 2=100+16+41=157mm，所為機動切削工時t 1= (l+l 1+l 2)/f m=1.57mm，由于銑削兩個端面故t m=3.14min 工序Ⅱ：鉆，擴，精擴φ60+0.074 0mm孔.φ60mm鑄出，根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削量與切 速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的關(guān)系為：進給量：f＝（1.2～1.8）f 鉆，切削速度：V= f 鉆(1/2~1/3)v 鉆 1.擴鉆孔φ60mm. 利用φ60mm的鉆頭對鑄件孔進行擴鉆。因加工本孔時屬于低剛度零件，故進給量要乘以系數(shù)0.75，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》(簡稱《設(shè)計手冊》)表3-38查得f 鉆＝1.0～1.2mm／r，取f 鉆＝1.0mm／r，由《設(shè)計手冊》表3-4查得f 鉆＝0.7m／s＝42m／min。 則f＝（1.2～1.8）f 鉆＝（1.2～1.8）x1.0x0.75＝0.9～1.35（mm／r） V＝（1/2~1/3）42＝21～14（m／min）. 根據(jù)《設(shè)計手冊》附表4-5-2，取f＝1.09mm／r,根據(jù)機床說明書取n w＝64r／min。故實際切削速度為：v=3.14n wd w/1000=12.1(m/min) 切削工時：L＝32mm，t=l/nwf=0.46min 2.擴孔φ61.5mm 用套式擴孔鉆來加工φ61.5mm孔。 查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱《工藝手冊》）表11－15得： f＝（2.2～2.4）f 鉆，查《切削用量簡明手冊》表2-10得f 鉆＝2.0～2.4mm／r，取f 鉆＝2.0 mm／r，故f＝4.4～4.8mm，根據(jù)《設(shè)計手冊》附表4-5-2取f＝4.8mm／r。由上步驟知V＝21～14mm／min。 根據(jù)機床說明書取主軸轉(zhuǎn)速n＝122r／min，則實際轉(zhuǎn)速為：v=23.6m/min 切削工時：l＝32mm，l 1＝3mm，l 2＝3mm t m=0.065min 3.精擴孔φ60+0.074 0孔. 同步驟2取f＝4.8mm／r，取n＝172r／min 則轉(zhuǎn)速為v=33.5(m/min) 切削工時：t m= (l+l 1+l 2)/nf=0.046min 工序Ⅲ：鉆，擴，精擴φ12+0.18 +0.06mm孔。 φ12+0.18 +0.06mm孔不鑄出。 1.鉆φ11mm孔。 進給量：查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝0.52-0.64mm／r，查《設(shè)計手冊》表4-5，Z2018機床說明書，取f＝0.2mm／r 切削速度：由《設(shè)計手冊》表3-42查得V=0.7m／s＝42m／min，所以n s=1216r/min 根據(jù)機床說明書表4-5取n w＝1200r／min 故實際切削速度為v=41.4(m/min) 切削工時：l＝12 l 1+l 2＝4 t=0.07min 2.擴鉆孔φ11.85mm。 查《設(shè)計手冊》表4-5機床說明書得f＝0.2mm／r。由上工序步驟2知， v 鉆=42m/min V=21～14m/min 取V=18m/min，則n=484r/min t m=0.19min 3.精擴孔φ12+0.18 +0.06mm 根據(jù)機床說明書取f＝0.2mm／r，n＝484r／min V＝18.2m/min t m=0.19min 4鉆5×φ4mm孔。 同本工序步驟1取進給量f＝0.2mm／r，n＝1200r／min，V＝41.4m/min，t m=0.8min 5擴鉆5×φ4.3+0.16 0mm孔 查《工藝手冊》表11-15得f＝（1.2-1.8）f 鉆，V=(1/2~1/3)v 鉆，根據(jù)機床說明書f 鉆＝0.2mm／r，V＝42m／min 故f＝0.24～0.36（mm／r），V＝21～14（m／min）, 取f＝0.3mm／r,取n＝1200r／min，故實際切削速度v＝16.2m／min t 1=0.106min t m＝0.53(min) 工序Ⅳ：半精銑φ60mm，φ12mm二孔的兩個端面，保證尺寸320 -0.17mm和120 -0.24mm (1)切削深度：半精銑的的單邊切削余量等于切削深度為t＝0.5mm，一次走刀即可滿足要求。 (2)進給量：查《金屬切削手冊》表9-12取進給量f 2＝0.10mm／齒，查《金屬切削手冊》表9-14銑削速度推薦范圍得v=42m/min，取銑刀外徑為d w＝100mm，齒數(shù)Z=14，則每分鐘轉(zhuǎn)速n s=133.8r/min 根據(jù)X53型立式銑床說明書，取n w=150r/min 故實際切削速度v=47.1r/min 工作臺每分鐘進給量f m＝0.1×14×150＝210（mm／min） 查《設(shè)計手冊》附表4-16-2取f m＝200mm／min (3)切削工時：t m=1.57min 工序Ⅴ：銑左右兩端面 (1)切削深度：兩端的單邊切削深度t＝1mm。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。 (2)進給量和切削速度：查《金屬切削手冊》表9-12取進給量f 2＝0.10mm／齒。查《金屬切削手冊》表3－30取銑削速度V＝18m／min|，查《金屬切削手冊》表9－7取d w＝32mm，Z＝8，則n s=179.1r/min 根據(jù)X63型臥式銑床說明書取n w＝190r／min 故實際切削速度v＝19.1m／min 工作臺每分鐘進給量f m＝0.10×8×190＝152（mm／min），查《設(shè)計手冊》附表4-17-2取f m＝150mm／min (3)切削工時：l＝30，l 1+l 2=6 t m＝2*157/200=1.57min 工序Ⅵ：鉆、擴、精擴通孔φ13.8+0.12 0mm，φ13+0.12 0mm和臺階孔φ16+0.12 0mm孔。鉆Rc1/8孔。采用Z3025搖臂鉆床，高速鋼鉆頭鉆孔。 1．加工φ13.8+0.12 0mm孔。 （1）鉆φ13mm孔。采用Z3025搖臂鉆床，高速鋼鉆頭鉆孔。 查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝0.52～0.64mm／r，因孔深與孔徑之比小于3，因此不用乘于修正系數(shù)。查《設(shè)計手冊》附表4-4-2，Z3052搖臂鉆床說明書取f＝0.63mm／min，查《設(shè)計手冊》表3-42得V＝42m／min 故n s＝1028.9（r／min） 根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書（《設(shè)計手冊》附表4-4-1）取n w＝1000r／min， 故實際切削速度v=1000*13*3.14/1000＝40.82m/min 切削加工時：l＝68mm，l 1＝3mm。t m＝71/1000*0.63＝0.112（min） （2）擴鉆φ13.5mm孔。 查《工藝手冊》表11－15得f＝（1.2～1.8）f 鉆，切削速度：V=f 鉆（1/2~1/3）v 鉆，查《設(shè)計手冊》表3-117得f 鉆0.2～0.4mm／r，取f 鉆＝0.3mm／r，v 鉆＝0.266～0.4m／s＝15.96～24 m／min ，故f＝（1.2～1.8）×0.3＝0.36～0.54（mm／r），取v 鉆＝18m／min，V=（1/2~1/3）v 鉆＝9～6m／min，查《設(shè)計手冊》附表4-4-2取f＝0.4mm／r 故n s＝1000*v/3.14dw=666.7~444.4r/min 查Z3025搖臂鉆床說明書（附表4-4-1）取n w＝500r／min則實際切削速度為：v=21.2m／min 機動工時：t m＝0.355min （3）精擴φ13.8+0.12 0mm孔。 同上取進給量f＝0.4mm／r,n＝630r／min則v=8.16m/min 機動工時：t m=0.64min 2.加工φ13+0.12 0mm孔 （1）鉆孔φ12mm. 步驟同本工序1-（1）取f＝0.63mm／r，V＝42m／min 故n s＝1000v/3.14dw=1114.6r/min 取n w＝1000r／min 故實際切削速度v＝37.68m/min 切削工時：l＝2×（37-26／2）＝48mm，l 1＝3mm ,t m=0.081min （2）擴鉆φ12.85mm孔 步驟同本工序1-（2）取f＝0.4mm／r，V＝9～6m／min 故n s=223.1~148.7r/min,取n w＝200r／min，則實際切削速度為v=8.07m/min 機動工時：t m=0.64min （3）精擴φ13+0.12 0mm孔 同上取f＝0.4mm／r，n＝200r／min，故v=8.16m/min 機動工時：t m=0.64min 3.加工φ16+0.12 0mm的孔 （1）擴鉆φ15mm孔。 由本工序1-（2）得f＝（1.2～1.8）f 鉆，v=(1/2~1/3)v 鉆， 取f 鉆＝0.3mm／r，v 鉆＝18m／min 故f＝（1.2～1.8）×0.3＝0.36～0.54mm／r，v=(1/2~1/3) v 鉆＝9～6m／min 取f＝0.5mm／r ，n s=1000v/3.14dw=191.1~127.4 查Z3025搖臂鉆床說明書取n w＝200r／min 故實際切削速度v=94.2m/min 機動工時：l＝2×2＝4mm，l 1＝3mm,t m=0.07min （2）擴鉆φ15.85mm孔 步驟同上取f＝0.5mm／r，n＝200r／min。 V=3.14d wn w/1000=9.95m/min t m=(l+l 1)/nf=0.07min （3）精擴φ16+0.12 0mm孔 步驟同上，取f＝0.25mm／r，n＝200r／min，v=10.05m/min, t m=0.14min 4.鉆Re1／8孔（φ8.8mm）。用Z3025搖臂鉆床及專用鉆模 查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝0.47～0.57mm／r， 查Z3025搖臂鉆床說明書（《設(shè)計手冊》表4-4-2）取f＝0.5mm／r 查《切削用量簡明手冊》表2-17取V=20m／min 故n s=723.8r/min 查機床說明書取n w＝630r／min，故實際切削速度v=17.4m/min 切削工時：t m=（l+l 1+l 2）/nf=0.038min 工序Ⅷ：去毛刺，倒角 手動進給取與擴孔時轉(zhuǎn)速相同。n＝200r／min 工序Ⅸ：鉆螺紋內(nèi)孔φ8.8mm，選用Z525立式鉆床及專用夾具加工。 步驟同上，取f＝0.5mm／r，n w＝630r／min V＝17.4m／min 切削工時：t m= 0.083min 工序Ⅹ：粗銑，精銑26+0.28 +0.14mm鍵槽。 1.粗銑26mm鍵槽保證尺寸25.8mm，切削余量為2Z＝1.8mm，選用粗齒圓柱立式銑刀，分兩次走刀完成，可減少夾具的夾緊力減少載荷，對夾具設(shè)計有利。查《金屬切削手冊》表9-12取每齒進給量為f 2＝0.25mm／齒; 查《工藝手冊》表11-28取V＝0.3m/s=18m/min，取銑刀外徑d w＝20mm.查《工藝手冊》表9-7取Z=3mm,則n s=286.6r/min 根據(jù)X53型立式銑床說明書（《機械制造工藝設(shè)計手冊》附表4-16-1）取n w＝300r／min 故實際切削速度：v= 18.84m/min 每分鐘進給量f m=0.25×3×300＝225（mm／min） 查《設(shè)計手冊》附表4-16-2取f m＝200mm／min 切削工時：t m=0.298min 2.精銑鍵槽，保證尺寸26+0.28 +0.14mm 單邊切削深度a p＝0.1mm，選用細齒圓柱立式銑刀。 步驟同上取f 2＝0.1mm／齒，r＝0.35m／s＝21m／min d w＝20mm，Z＝6。 故n s=334.4r/min 根據(jù)X53型銑床說明書取n w＝300r／min 故實際切削速度為v=18.84m/min 每分鐘進給量f m=0.1x6x300=180(mm／min) 切削工時：t m=0.26min 工序Ⅺ：攻M10mm螺紋孔及Rc1／8孔. 經(jīng)查資料知鉆孔后攻螺紋要乘以系數(shù)0.5 查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝（0.47～0.57）×0.5＝0.235～0.114（mm／r），查機床說明書取f＝0.2mm／r，f＝0.25mm／r，查機床說明書，取V＝20mm／min 故n s=636.9r/min 查機床說明書，取n w＝630r／min 故實際切削速度v=10*630*3.14/1000=19.8m/min 機動工時：攻M10mm螺紋t m1=0.41min 攻Rc1/8孔：t m2=0.15min 最后將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果連同其它加工數(shù)據(jù)一并填入機械加工工藝過程綜合卡片中。 三Ф60孔端面車床加工夾具設(shè)計 為了提高生產(chǎn)效率，我們選用自己設(shè)計的夾具。經(jīng)過小組人員的討論，選取工序Ⅰ和工序Ⅱ進行專用夾具設(shè)計，本夾具將用于Z575立式鉆床和X53型立式銑床。 第一節(jié)：設(shè)計要求 此夾具用來鉆Ф62mm的孔和銑端面，有一定的公差要求，但同時應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計時，對本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便，降低勞動強度。 第二節(jié) 夾具設(shè)計的有關(guān)計算 一 定位基準的選擇 對于加工此零件，我們選用Ф62mm孔的外輪廓和端面為基準。然。利用氣動原件來實行對零件的加緊。 二 切削力及夾緊力計算 銑削切削力計算類別： 工件材料：可鍛鑄鐵（KT350） 銑刀類型：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 公式： F=C p*a p*f0.8 z*D-11 *B0.95 *Z*K p 查《機床夾具設(shè)計手冊》得參數(shù):Cp = 294 參數(shù):切削深度ap = 1 參數(shù):fz = 0.08 參數(shù):鉆頭D = 200 參數(shù):銑削寬度B = 22 參數(shù):齒數(shù)z = 20 參數(shù):Kp = 0.77666762968139540289797331406352 計算結(jié)果 = 33.593N 水平力：F H=1.1F 夾＝36.9523N 垂直分力：F V=0.3 F 夾＝10.0779N 安全系數(shù)： k=k 1*k 2*k 3*k 4 查表，選用k 1＝1.5 k 2＝1.2 k 3＝1.2 k 4＝1.0 所以k=k 1*k 2*k 3*k 4＝2.7 F=KF H＝2.7×36.9523＝99.77N 摩擦系數(shù)f取1，所以實際夾緊力N= KF H/f＝99.77N 根據(jù)力臂平衡，氣缸力為：F=50*N/126＝40N 所以只要氣缸力大于40N，就可以夾緊工件。 設(shè)計任務(wù)名稱：切削力計算 鉆削切削力計算類別： 切削力Ff 工件材料：可鍛鑄鐵(KT350) 刀具材料：高速鋼 加工方式：鉆 公式： F f=425*D*f0.8 *K p 參數(shù):D = 60 參數(shù):f = 1 參數(shù):Kp = 0.87468965915462244509501155842851 計算結(jié)果 = 22304.586N 安全系數(shù)：K=K 1*K 2*K 3*K 4 又因為K 1＝1.5 K 2＝1.15 K 3＝1.0 K 4＝1.0 所以K＝1.725 F 總＝KF 總=1.725*22304.586=38475.41(N) 因為45號鋼的屈服極限為355MPa 所以F＝355*106 *3.14*(0.822 -0.642 )/4=9.55*106 (N)> F 總 所以夾具的力可以保證安全 （三）定位誤差分析 經(jīng)過計算只要定位的支撐板精度保證，就可滿足要。 參考文獻 [1]龔定安,蔡建國,葛文杰.機床夾具設(shè)計原理.陜西：科學技術(shù)出版社,1987. 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[10]曾志新，呂明.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢：武漢理工大學出版社，2001. 第 12 頁 共 12 頁 燕山大學 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 材料牌號 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 備注 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 夾具 刀具 量具 準終 單件 1 加工大端面 粗車、半精車大端面兩端，粗車1.8mm，半精車0.8mm達到兩端面距離30+0 -0.17mm表面粗糙頓Ra6.3 620車床 專用夾具，高速鋼端面車刀，專用量具 2 加工φ60孔 鉆擴φ60，表面粗糙度Ra6.3 T41X 專用夾具，專用刀具，專用量具 3 加工小端面 粗銑1.6mm，精銑0.6mm，兩端距離達到120 -0.24mm表面粗糙度達到Ra6.3 X6125銑床 專用夾具，三面刃銑刀，專用量具 4 鉆、擴、鉸φ12孔 鉆φ11mm孔，擴φ11.85mm孔，精擴至φ12+0.18 +0.06mm Z518立式鉆床 專用夾具，高速鋼鉆刀，專用量具 5 拉方槽 槽兩側(cè)表面加工余量為2.6mm，拉削槽到26mm，表面粗糙度為6.3，上端面距φ13.8、φ13、φ16中心線15mm，表面粗糙度為50 L5520拉床 專用夾具，專用拉刀，專用量具 6 加工方槽倒角 鉗工倒角 7 銑三凸臺 銑φ30右、左凸臺端面，加工余量都為2.6mm，粗銑1.8mm，半精銑0.8mm，右凸臺距離中心線37mm，表面粗糙度Ra25，左凸臺距離中心線47mm，表面去毛刺，銑R11上凸臺端面，粗銑1.6mm，半精銑0.8mm，距離中心線70.5mm，表面修整 X50A立式銑床 專用夾具，三面刃銑刀專用量具 8 鉆、擴、鉸φ13、φ13.8、φ16 加工φ13mm孔，鉆孔至φ12mm，擴鉆至φ12.85mm孔，精擴至φ13+0.12 0mm； 加工φ13.8mm孔，鉆孔至φ13mm，擴鉆至φ13.5mm孔，精擴至φ13.8+0.12 0mm； 加工φ16mm孔，鉆孔至φ15mm，擴鉆至φ15.85mm孔，精擴至φ16+0.12 0mm； Z524立式鉆床 專用夾具，高速鋼鉆刀，專用量具 9 鉆、攻M10螺紋 切削用量： f=0.13 mm/r, v=41.4 m/min Z525鉆床 專用夾具，高速鋼鉆刀，專用量具 10 鉆、擴5*φ4.3 鉆5×φ4.3孔： 鉆削用量：f=0.08mm/r, v=16m/min Z525鉆床 專用夾具，高速鋼鉆刀，專用量具 11 鉆、攻Rc1/8錐孔 鉆、攻Rc 1/8錐孔 鉆孔后攻螺紋孔 Z3025搖臂鉆床 專用夾具，高速鋼鉆刀，專用量具 12 去毛刺、檢驗 鉗工去毛刺 設(shè)計 日期 審核 日期 會簽 日期 燕山大學 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 2 鉆擴鉸φ60孔 KT350 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z575 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/分 準終 單件 0.571 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 擴鉆孔φ58mm 立式鉆床 64 12.1 1 2 1 0.46 2 擴孔φ59.5mm 立式鉆床 122 23.6 2 0.25 1 0.065 3 精擴孔φ60mm 立式鉆床 127 33.5 4.8 0.25 1 0.046 設(shè)計 日期 審核 日期 會簽 日期 燕山大學 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 加工大端面 KT350 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 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/分 準終 單件 2.43 工步號 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車1.8mm 數(shù)控車床 310 49 2 0.12 1 1.25 2 半精車0.8mm至φ320 -0.17mm 數(shù)控車床 465 59 1 0.08 1 1.18 設(shè)計 日期 審核 日期 會簽 日期 4