制動杠桿的鉆?22E8孔夾具設(shè)計及機械加工工藝規(guī)程裝備【含4張CAD圖帶過程工序卡片全】
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充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙制動杠桿的加工工藝規(guī)程及鉆 ?22E8 孔夾具設(shè)計摘 要本設(shè)計是對制動杠桿零件的加工和夾具設(shè)計。 主要加工部位可以說是平面和孔加工。在一般普通情況下，確保比保證精密加工孔更加容易。 原以此，設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔表面。 主要的流程安排是支持在定位孔過程中的第一個，然后進行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。 整個過程是一個組合的選取工具。 專用夾具的選取，有自鎖機構(gòu)， 關(guān)鍵詞 制動杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙AbstractThe foundation design of special fixture design the design of special fixture for the design of the check valve parts machining process. The main parts of the processing can be said to be machined surface and hole. In the ordinary circumstances, ensure more easily than guarantee precision machining hole. The original order, design principle is first machined surface after machining hole surface. The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. The whole process is a combination of selection tool. The special fixture fixture, a self-locking mechanism, the original order, higher productivity, for large quantities, to meet the design requirements of a given.Keywords： middle fork parts, processing, special fixture, design0目 錄摘 要 ................................................................................................................................I第 1 章 前言 .....................................................................................................................2第 2 章 制動杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計 .............................................................................32.1 零件的分析 ..........................................................................................................32.1.1 零件的作用 ......................................................................................................32.1.2 零件的工藝分析 ..............................................................................................32.2 確定毛坯的制造形式 ...........................................................................................42.3 基面的選擇 ..........................................................................................................42.4 制定工藝路線 .......................................................................................................42.4.1 粗基準的選擇 .................................................................................................52.4.2 精基準的選擇 .................................................................................................52.4.3 制動杠桿加工主要工序安排 ..........................................................................52.5 確定工藝路線 ......................................................................................................52.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................92.7 確定切削用量 ....................................................................................................102.8 小結(jié) ....................................................................................................................21第 3 章 鉆 Φ22 孔夾具設(shè)計 .........................................................................................233.1 研究原始質(zhì)料 ....................................................................................................233.2 定位、夾緊方案的選擇 ....................................................................................233.3 切削力及夾緊力的計算 .....................................................................................243.4 誤差分析與計算 ................................................................................................243.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 ....................................................................263.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) ............................................................................283.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ............................................................................29總結(jié)與展望 .....................................................................................................................30參考文獻 .........................................................................................................................31致 謝 ...............................................................................................................................320第 1 章 前言1.簡介機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們學完了大學全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的，這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所有各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。本次課程設(shè)計內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計，某道工序的夾具設(shè)計以及該道工序的工序卡，機械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。就我個人而言，希望能通過這次課程設(shè)計對未來即將從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，并學會將所學到的理論知識應(yīng)用到具體的實際生產(chǎn)問題中來，為以后走向社會打下堅實的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師批評指正。2.設(shè)計目的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進行了生產(chǎn)實習之后的一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)。學生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下：①培養(yǎng)學生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運用機械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復雜程度零件的能力。②培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。③進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。1第 2 章 制動杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是制動杠桿。制動杠桿的作用調(diào)節(jié)平衡其他零件的作用，此外還有幫助該部件進行剎車自動的作用。所以該零件的作用是相對比較重要的零件。2.1.2 零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵。現(xiàn)分析如下：該手柄的加工表面分三種，主要是孔的加工，兩側(cè)面的加工，槽的加工，各組加工面之間有嚴格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證 Ra3.2um 的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下：（1）主要加工面：1）小頭鉆 Φ22 以及與此孔相通的 Φ14 階梯孔、M8 螺紋孔；2）銑 40X18 平臺；3）鉆 2—M6 螺紋孔；4）銑距離中心為 18 的一平面。（2）主要基準面：1）以 Φ44 外圓面為基準的加工表面這一組加工表面包括：Φ22 的孔、制動杠桿下表面2）以 Φ22 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、40X18 平臺、2—M6 螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺紋孔平臺。 孔的加工Φ22E8、Φ14 階梯孔、M8 螺紋孔、2—M6 螺紋孔及其倒角、面的加工Φ44 外圓面端面，40X18 平臺,A 向面22.2 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應(yīng)性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。由以上分析可知。該-制動杠桿零件的主要加工表面是平面及孔系。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-制動杠桿來說，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。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。零件的材料 HT200。由于年產(chǎn)量為 5000 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。2.3 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像 QF-69 這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。32.4.1 粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入-制動杠桿的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以-制動杠桿的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.4.2 精基準的選擇從保證-制動杠桿孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證-制動杠桿在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從-制動杠桿零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是-制動杠桿的裝配基準，但因為它與-制動杠桿的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4.3 制動杠桿加工主要工序安排后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于-制動杠桿，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。2.5 確定工藝路線表 2.1 工藝路線方案一4工序號工 序 內(nèi) 容10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火, 一般為 500-550℃。保溫時間一般按 5 min/mm 計算。后以 30-50 ℃、min 速度隨爐冷到 150-200℃出爐，空冷。30 劃線打點40 粗車?46右端面并倒角50 粗車?46左端面并倒角60 鉆孔 Φ19mm70 擴孔?21.7 孔80 鉸?22E8 孔90 銑削 40X18 端面100 銑尺寸為 18 的平面110 粗銑 A向面120 局部熱處理 G42（A 面 26X22）130 半精銑 A向面140 鉆 2-M6螺紋底孔150 攻絲 2-M6160 M8螺紋底孔170 攻絲 M8180 锪 Ф14 孔190 去毛刺200 檢驗入庫表 2.2 工藝路線方案二工序號工 序 內(nèi) 容10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火, 一般為 500-550℃。保溫時間一般按 5 min/mm 計算。后以 30-50 ℃、min 速度隨爐冷到 150-200℃出爐，空冷。530 劃線打點40 粗車?46右端面并倒角50 粗車?46左端面并倒角60 鉆孔 Φ19mm70 擴孔?21.7 孔80 鉸?22E8 孔90 銑削 40X18 端面100 銑尺寸為 18 的平面110 粗銑 A向面120 局部熱處理 G42（A 面 26X22）130 半精銑 A向面140 鉆 2-M6螺紋底孔150 攻絲 2-M6160 锪 Ф14 孔170 M8螺紋底孔180 攻絲 M8190 去毛刺200 檢驗入庫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“鉆 Ф14 孔，再加工螺紋孔 M8”變?yōu)椤肮ば?7 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 Ф22mm 的孔外輪廓為精基準，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6工序號工 序 內(nèi) 容10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火, 一般為 500-550℃。保溫時間一般按 5 min/mm 計算。后以 30-50 ℃、min 速度隨爐冷到 150-200℃出爐，空冷。30 劃線打點40 粗車?46右端面并倒角50 粗車?46左端面并倒角60 鉆孔 Φ19mm70 擴孔?21.7 孔80 鉸?22E8 孔90 銑削 40X18 端面100 銑尺寸為 18 的平面110 粗銑 A向面120 局部熱處理 G42（A 面 26X22）130 半精銑 A向面140 鉆 2-M6螺紋底孔150 攻絲 2-M6160 M8螺紋底孔170 攻絲 M8180 锪 Ф14 孔190 去毛刺200 檢驗入庫2.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定由于本設(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 Φ22 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。72）對 Φ22 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 40mm 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6.3aRm??削的方式，每次銑削的深度是 2.5mm。 5）鉆 Ф14 階梯孔，由于粗糙度要求 ，因此考慮加工余量 2mm。3.2aRm??可一次粗加工 1.85mm，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。2.7 確定切削用量工序 30：粗車 ?46 右端面并倒角1、加工條件（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車刀2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，所《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm?以選擇的刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，粗車毛坯為 45 鋼，可以選擇 YT15 硬質(zhì)合《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》金刀具。4）依據(jù) ，根據(jù)表 1.3，車刀幾何形狀如表 12《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》表 12 車刀幾何形狀角度刀角名稱 符號 范圍 取值主偏角 kr 30～45 45副偏角 Kr? 10～15 15前角 0?5～10 10后角 ?5～8 5刃傾角 s?0 0倒棱前角 ol?-10～ -15 -108續(xù)表 12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度 lb?0.4［（0.3~0.8）f］ 1e0.4~0.8 0.5（2）選擇切削用量1） 、確定切削深度 ap 由于粗加工余量僅為 3.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故ap=3.0mm2） 、進給量 f依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于 40mm 時，0.4~5/fmr?依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》.8/fr確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進給《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》力為 。max350FN?依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當鋼的強度《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》=570~670MPa， ， ， ， (預(yù)計)時，b?.4pm?0.53/fr045k?6/mincv進給力為 N。107fF?依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時 的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 fF=1.0， =1.0， =1.0，故實際進給力為voFfksFf?krFfN107.1.07f???由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 的進給量0.48/fmr?可用3） 、車刀磨鈍標準及耐用度 T依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》91.0mm（1.0~1.4） ，車刀的壽命 T=60min。4） 、確定切削速度 cv依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 tvkkrv=0.8， =1.0， =1.0， 故svkTvkv1.8Mv?=0.94MtrsTk?依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》vcmxyCkTapf故 =110m/min0.2.150.35494698cv???r/min/in1nrD??依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》120/crm?這時實際切削速度 為cv=120m/min3210/in10cDn??最后決定的車削用量為。3,.48/,/mi,120/inp camfrrv???1（ ） 計 算 基 本 公 時mcLtv式中 ，l=75mm, 根據(jù) ，根據(jù)表 1.26，車削時的入切l(wèi)y???《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》量以及超切量 ,則 L=80mm,故5min80.13812.4mt??工序 40：粗車 ?46 左端面并倒角1、加工條件10（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車刀2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，所《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm?以選擇的刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，粗車毛坯為 45 鋼，可以選擇 YT15 硬質(zhì)合《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》金刀具。4）依據(jù) ，根據(jù)表 1.3，車刀幾何形狀如表 12《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》表 12 車刀幾何形狀角度刀角名稱 符號 范圍 取值主偏角 kr 30～45 45副偏角 Kr? 10～15 15前角 0?5～10 10后角 ?5～8 5刃傾角 s?0 0倒棱前角 ol?-10～ -15 -10續(xù)表 12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度 lb?0.4［（0.3~0.8）f］ 1e0.4~0.8 0.5（2）選擇切削用量1） 、確定切削深度 ap 由于粗加工余量僅為 3.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故ap=3.0mm2） 、進給量 f依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于 40mm 時，0.4~5/fmr?依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》.8/fr11確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進給《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》力為 。max350FN?依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當鋼的強度《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》=570~670MPa， ， ， ， (預(yù)計)時，b?.4pm?0.53/fr045k?6/mincv進給力為 N。107fF?依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時 的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 fF=1.0， =1.0， =1.0，故實際進給力為voFfksFf?krFfN107.1.07f???由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 的進給量0.48/fmr?可用3） 、車刀磨鈍標準及耐用度 T依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》1.0mm（1.0~1.4） ，車刀的壽命 T=60min。4） 、確定切削速度 cv依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 tvkkrv=0.8， =1.0， =1.0， 故svkTvkv1.8Mv?=0.94MtrsTk?依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》vcmxyCkTapf故 =110m/min0.2.150.35494698cv???r/min/in1nrD??依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》12120/cnrm?這時實際切削速度 為cv=120m/min3210/in10cD??最后決定的車削用量為。3,.48/,/mi,120/inp camfrrv???1（ ） 計 算 基 本 公 時mcLtv式中 ，l=75mm, 根據(jù) ，根據(jù)表 1.26，車削時的入切l(wèi)y???《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》量以及超切量 ,則 L=80mm,故5min80.13812.4mt??工序 50：鉆、擴、鉸?22E8 孔工件材料為 HT200，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?22mm，公差為 H7，表面粗糙度 。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具1.6aR?分別為：鉆孔——Φ19mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ21.7mm 標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ22mm 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 ，f 0.47~.5/fmr?表由于孔深度比 ， ，故0/3/21.6ld?.9lfk?。查 Z525 立式鉆床說明書，取(.47~.5).94~05/f mr??表。03/mr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'1.75/fr?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max16FN?進給量 。"1.8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。f'f"f2）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v mP插入法得：13，17/minv?表 4732FN?表，5.69TNM?表 1.5PkW表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0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/min)???表 ''01./i16n rd?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為：195/minr095/in4/i10rv???由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()FN5.954.8m???3）校驗機床功率 切削功率 為mP'/)Mnk?表（1.2(261.0kWW?機床有效功率 ' 4.5.835E mPkP???故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，02dm?0.3/fr19/inr?14/inv?相應(yīng)地， ，516FN54.8T?.05mPkW（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，f。根據(jù) Z525 機床說明書，取f??::表 （ 0.78） m/r0.7=9./r=0.57mm/r。2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻[7]表 28-33，取 。修vn 25/minv?表正系數(shù)：，0.8mvk?24.71.02(/1.09)ppRavak??根 據(jù)故 '25/in../minv?表' '01)nd??表 （1410.2/min(24.7)86/ir????查機床說明書，取 。實際切削速度為75/ir?301vdn??32./in10/mi????（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f 1.3~26fm?表注 4，進給量取小植。查 Z525 說明書，取 。1.6/fmr2）確定切削速度 及 由參考文獻[7]表 28-39，取 。由vn 8./inv表參考文獻[7]表 28-3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk?0.9pavk524.7(/0152)pRa??根 據(jù)故 '8./min.89.4/minv?表' '01()nd?表 7.4/i(25)95/ir?查 Z525 說明書，取 ，實際鉸孔速度1/inr?30vdn???325/mi07.8/i???（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： ， ， ，019.4/fr?195/minr?14/inv?擴孔： ， ， ，.7d522.3m鉸孔： ， ， ，021.6/f0/in78/i工序 60：銑削 40X18 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)15YT0Dm?，此為粗齒銑刀。8Z?15因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度 ：pa2m?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4-75，取 銑削速度 ：參照f 0.12/famZ?V參考文獻[7]表 30—34，取 。1.3/Vs由式 2.1 得機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n10.60254/in34nrd????按照參考文獻[3]表 3.1-74 3?實際銑削速度 ：v.11.7/060nms?進給量 ： fV.283/4.8/ffaZ??工作臺每分進給量 ： m.2infVs?：根據(jù)參考文獻[7]表 2.4-81,?a0a?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， llm刀具切入長度 ：1式（2.2）210.5()(1~3lD????20)5.?刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1工序 70 銑距離中心 18 平面加工條件：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15YT0Dm?細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：pa1.0m?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[7]表 30—31，取f 0.8/faZ?銑削速度 ：參照參考文獻[7]表 30—31，取V32Vms機床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（2.1）有：n100.3261/in14rd????按照參考文獻[3]表 3.1-31 75?16實際銑削速度 ：v3.14075.4/06dnms????進給量 ，由式（ 2.3）有：fV.12/60.25/ffVaZns??工作臺每分進給量 ： mf2./3ins被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 40l?刀具切入長度 ：精銑時11lDm刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1工序 80：先鉆 2-M6 螺紋底孔，然后進行攻絲 2-M6工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS。孔的直徑為 6mm。加工機床為 Z525 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 ：pam2.4?進給量 ：根據(jù)參考文獻[5]表 2.4-39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-41，取V sV43由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，取01.43601/in5nrd????90/inr實際切削速度 ：V?0.9.24/160nms?被切削層長度 ：l5m刀具切入長度 ：1 5(~2)13.52rDctgkctg????刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1攻 M6×1.5 的螺紋機床：Z525 立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（ ）61.5M?進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f mp?rmf/5.1?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-105，取V in/8.40sV由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，取018.471.3/in36nrd????/ir17絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0n480/minnr?實際切削速度 ： V?3.16480.15/dms???工序 90：先鉆 M8 螺紋底孔，锪 Ф14 孔,然后進行攻絲 M8（1）加工 M8 底孔工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS。孔的直徑為 8mm。加工機床為 Z525 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 ：pa10.5m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[5]表 2.4-39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-41，取V sV43由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，取01.436017/innrd????90/inr實際切削速度 ：V?0.9.3/60nms??被切削層長度 ：l12.5m刀具切入長度 ： 7(~2)124.rDctgkctg????刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1攻 M8×1.5 的螺紋機床：Z525 立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（ ）81.5M?進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f mp?rmf/5.1?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-105，取V in/8.40sV由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，取018.35./in4nrd????36/ir絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取 6/minr實際切削速度 ： V?0.1860.15/ms??18（2）锪鉆 Φ14 階梯孔工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS。孔的直徑為 14mm，表面粗糙度。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆3.aRm??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 ，f 0.25~.31/fmr?表由于孔深度比 ， ，故0/3/12.5ld?1.lfk?。查 Z525 立式鉆床說明書，取(.25~.).~0/f mr??表。03/mr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'1.75/fr?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max1569FN?28-9，允許的進給量 。".8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'"ff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v mP入法得：，17/invm?表 4732N?表，5.69TNM?表 1.5mPkW表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0.8v.75lv?'17/in.72(/in)v??表 ''019mn rd??表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為95/inr?027.3/i110mv??由參考文獻[7]表 28-5， ，故1MFTk473.473()FN?5.695.69TN???校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.2(/28)1.02WkW??機床有效功率 ' 4.5.365E mkP???故選擇的鉆削用量可用。即19， ， ，012dm?0.23/fr195/minr?7.35/inv?相應(yīng)地， ， 473FN51.6T??0.82PkW2.8 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)。20第 3 章 鉆 Φ22 孔夾具設(shè)計3.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工工序鉆 Φ22 孔。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。3.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，采用一個固定V 型塊和一個活動壓塊定位夾緊,再加一個擋銷限制旋轉(zhuǎn)自由度。 213.3 切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床 Z522，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻[5]查表 可得：721?切削力公式： .06f PFDfK?鉆 φ22 孔 D=22mm 式中 0./fmr查表 得： 821?0.75()36bp?其中： .b??48K?即： 950()fFN實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KFW???有： 120.7,.6??安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻 [5]表 可得： 60~ 12?...10.56???所以 9589()KfWFN?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，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。取 ， ，1.56?10.7?2.16?查參考文獻[5]1～2～26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： )(210 ?????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2???.76zr?90?05??'29??螺旋夾緊力： 048()N由上述計算易得： K?因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。3.4 誤差分析與計算該夾具以一個平面和和 2 個 V 型和活動壓塊定位，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。22由[5]和[6]可得：1 定位誤差： V 型塊定 位 誤 差 ： 注：V 型塊夾角 α=90°?；鶞饰灰普`差：工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 δD ，因此對一批工件來說，當直徑由最小 D－δD 變大到 D 時，工件中心（即定位基準）將在 V 型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量1O21O（即基準位移誤差 Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：2OΔY= =12αSIn基準不重合誤差：從圖（b）中設(shè)計基準與定位基準不重合，假設(shè)定位基準 不123動，當工件直徑由最小 D－δD 變到最大 D 時，設(shè)計基準的變化量為 ，即基準不2δD重合誤差 ΔB= 。從圖(c)中可知，設(shè)計基準為工件的下母線。即，上述方向由 a 到2a′與定位基準 變到 的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.1O2ΔD=ΔY－ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.00207αδSIn2ΔD=0.00207＜ T 即滿足要求32 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：SNHBKRkZaZy 014.8.9])[(1????cos0.3j??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD0.誤差總和： .965jwm???從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。24圖 6.1 可換鉆套表d D D1 H t基本 極限偏差 F7基本極限偏差 D6＞0～1 3 +0.010+0.0046＞1～1.84 7＞1.8～2.65 86 9 --＞2.6～3+0.016+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～47 10＞4～5 8 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.01013＞6～8 12 15 10 1620＞8～10+0.028+0.01315 18＞10～1218+0.023+0.012 22 12 20 22＞12～1522 260.008＞15～18+0.034+0.01626 30 16 2836＞18～2230+0.028+0.01534＞22～2635 39 20 36HT200＞26～30+0.041+0.02042 46＞30～3548+0.033+0.01752 22HT20056＞35～4255 59＞42～4862 660.012＞48～50+0.050+0.02270+0.039+0.0207430 56 670.04025鉆模板選用鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀，更復雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。263.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，該工件不但可以采用 V 型塊夾緊經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取?？偨Y(jié)與展望27總結(jié)與展望在本次設(shè)計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的加工。但也有不足之處：特別是對于鉆孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時，有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鉆孔的專用夾具還有待改進。無論怎樣，這次的課程設(shè)計使我獲益良多，是我在學校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。參考文獻28參