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Hefei University 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 綜 合 訓(xùn) 練 說(shuō) 明 書 COURSE PROJECT 課題：法蘭盤的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 鉆 18 孔工序的夾具設(shè)計(jì) 系別： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓名： 吳坤 學(xué)號(hào)： 1706014026 指導(dǎo)教師： 谷曼 2020 年 08 月 10 日 機(jī)械制造技術(shù)綜合訓(xùn)練任務(wù)書 一、機(jī)械制造技術(shù)綜合訓(xùn)練目的 機(jī)械制造技術(shù)綜合訓(xùn)練是本專業(yè)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過(guò)本 環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)獲得綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識(shí)進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另一方面也為 以后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)做好相關(guān)準(zhǔn)備。學(xué)生通過(guò)本次綜合訓(xùn)練，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉： (1) 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在相關(guān)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)， 正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題， 保證零件的加工質(zhì)量。 (2) 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)夾具(或量具)的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工 零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 (3) 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資科。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處；能夠 做到熟練運(yùn)用。 二、課題名稱及內(nèi)容 課題名稱：法蘭盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆 18 孔工序的夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、 工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括編制工藝規(guī)程、設(shè) 計(jì)夾具等部分。 三、任務(wù)和要求 （1） 零件年產(chǎn)量：50006000 件 （2） 繪制零件圖：3 號(hào)和 2 號(hào)圖紙，1 張 （3） 繪制毛坯圖：3 號(hào)和 2 號(hào)圖紙 ，1 張 （4） 工藝過(guò)程綜合卡：1 號(hào)圖紙，1 張 （5） 夾具總圖：1 號(hào)或 0 號(hào)圖紙，1 張 （6） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書：20 頁(yè)以上，包括零件結(jié)構(gòu)分析, 毛坯的設(shè)計(jì)，粗精基準(zhǔn)的選擇， 工藝路線的擬定，切削用量的計(jì)算，定位元件分析，定位誤差分析等。 3 四、主要知識(shí)點(diǎn) （1） 零件毛胚的選擇 （2） 工藝路線的擬定 （3） 機(jī)械加工工藝規(guī)程 （4） 夾具設(shè)計(jì) 五、時(shí)間分配 （1） 分析零件，畫零件圖 畫毛坯圖 共 2 天 （2） 制定工藝過(guò)程，填寫綜合卡 5.5 天 （3） 設(shè)計(jì)夾具 6 天 （4） 編寫說(shuō)明書，答辯 1.5 天 六、參考資料 1 李益民. 機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011. 2 艾興，肖詩(shī)鋼. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994. 3 王小華等. 機(jī)床夾具圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992. 4 編輯委員會(huì). 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. 5 修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979. 6 編寫組.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1978. 7 中國(guó)紡織大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，天津大學(xué). 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)，上海：上?？茖W(xué) 技術(shù)出版社，1979. 8 孟憲棟. 機(jī)床夾具圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011 年. 9 趙家奇機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2 版)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2006 年. 10 曾志新，呂明機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001 年. 4 零件圖： 5 目錄 機(jī)械制造技術(shù)綜合訓(xùn)練任務(wù)書 ...............................................2 一、零件毛坯的選擇 .......................................................6 二、工藝路線的擬定 .......................................................7 三、機(jī)械加工工藝規(guī)程 .....................................................8 四、夾具設(shè)計(jì) ............................................................36 五、參考資料 ............................................................38 6 一、零件毛坯的選擇 1. 工藝分析： (1) 法蘭盤零件材料為 HT15-33，用于輸出扭矩，承受扭轉(zhuǎn)、交變載荷。 由于是鑄件，需要時(shí)效處理，目的是使材料，消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺 寸，改善機(jī)械性能等?？紤]安排鑄造之后，機(jī)械加工之前。 該法蘭盤主要加工表面有 52、120、80 的外圓和 62、36 內(nèi)孔及 3- 11 安裝孔、M64X1.5 的內(nèi)螺紋、鍵槽、大小端面。次要表面有油孔、內(nèi)孔空刀槽。 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000-6000 件/年，法蘭盤為中型零件，故確定生產(chǎn)類型為大批 量生產(chǎn)。 經(jīng)過(guò)對(duì)零件的工藝分析，零件材料為 HT15-33，由于法蘭盤外圓尺寸不大，大批 量生產(chǎn)，故采用機(jī)器砂型鑄造成。 (2) 由于是砂型鑄造，根據(jù)GB/T6414.1-1999 鑄件 尺寸公差及機(jī)械加工余量 規(guī)定，鑄件的公差等級(jí) CT 為 8-12 級(jí)，選擇 10 級(jí)。由零件圖可知零件外型最 大尺寸 130mm，查1表 1 得，CT 為 3.6mm。 (3) 法蘭盤由于是砂型鑄造，根據(jù)GB/T6414.1-1999 鑄件 尺寸公差及機(jī)械加工余量 規(guī)定，鑄件的機(jī)械加工余量等級(jí) RMA 為 E-G 級(jí)，選擇 F 級(jí)。由零件圖可知零件外型最 大尺寸 130mm，查1表 2 得，RMA 為 1.5mm。 根據(jù)GB/T6414.1-1999 鑄件 尺寸公差及機(jī)械加工余量規(guī)定，毛坯尺寸公式如 下： 外徑 RF+2RMA+CT/2 內(nèi)孔 RF-2RMA-CT/2 零件加工表面尺寸計(jì)算如下： 52+2*1.5+3.6/256.8 取 57 15+2*1.5+3.6/219.8 取 20 80+2*1.5+3.6/284.8 取 85 60+2*1.5+3.6/264.8 取 65 36-2*1.5-3.6*231.2 取 31 62-2*1.5-3.6*257.2 取 57 47+2*1.5+3.6/251.8 取 52 120+2*1.5+3.6/2124.8 取 125 其它孔及槽由于尺寸比較小，鑄造困難，加工不好找正，所以不鑄出，由后序機(jī) 械加工所得。 7 毛坯圖： 8 (4) 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)法蘭盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇一面兩孔做為精基準(zhǔn)。 (5) 粗基準(zhǔn)的選擇 零件件為回轉(zhuǎn)體，屬于盤類零件，一般情況下以外圓作為粗基 準(zhǔn)，保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠，利用外圓加工內(nèi)孔。 二、工藝路線的擬定 (1) 粗加工階段：粗加工兩端外圓及端面。 (2) 精加工階段：精加工兩端外圓及內(nèi)孔和內(nèi)螺紋。 (3) 熱處理工序的安排在機(jī)械加工之前。 (4) 基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時(shí)，先加工 52 外圓。后面加工以 52 為 基準(zhǔn)。 (5) 先粗后精原則 加工粗基準(zhǔn) 52 及其端面。 (6) 先面后孔原則 加工完外圓及端面后，加工內(nèi)孔。 綜上所述，工藝加工路線如下： 方案一： 1、鑄造 2、時(shí)效處理 3、粗精車兩端外圓及端面 4、車內(nèi)孔及螺紋 5、拉鍵槽 6、銑平面 7、鉆孔锪平安裝孔 8、鉆 18 孔 9、鉆 4 孔 方案二： 1、鑄造 2、時(shí)效處理 3、粗精車兩端外圓及端面 4、拉鍵槽 5、銑平面 6、鉆孔锪平安裝孔 7、鉆 18 孔 8、鉆 4 孔 9、車內(nèi)孔及螺紋 分析可知方案二不符合先面后孔原則，難以實(shí)現(xiàn)加工要求，而方案一便于加工實(shí) 現(xiàn)，工序之間便于操作，于是選擇方案一加工。 3、機(jī)械加工工藝規(guī)程 9 車左右端外圓及端面 ： 60 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 0.3 3.2 60 600.3 3.2 粗車 2.8 0.5 3.2 60+2.2=62.2 62.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 62.2+2.8=65 651.8 16 15： 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 0.2 3.2 15 150.2 3.2 粗車 2.8 0.5 3.2 15+2.2=17.2 17.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 17.2+2.8=65 651.8 16 52 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 g6 1.6 52 52- 0.01 - 1.6 10 0.029 粗車 2.8 0.5 3.2 52+2.2=54.2 54.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 54.2+2.8=57 571.8 16 80 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 h11 1.6 80 800 - 0.19 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 80+2.2=82.2 82.20.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 82.2+2.8=85 851.8 16 車內(nèi)孔及螺紋： 36 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.62 6.3 36 36+0.3 6 0 6.3 粗車 2.8 0.5 6.3 36-2.2=33.8 33.80.5 6.3 鑄造 5 1.8 12.5 33.8-2.8=31 311.8 16 62 11 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.015 1.6 62 62+0.0 15 0 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 62-2.2=59.8 59.80.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 59.8-2.8=57 571.8 16 62.5 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精車 2.2 +0.3 1.6 62.5 62+0.3 0 1.6 粗車 2.8 0.5 3.2 62.5-2.2=60.3 60.30.5 3.2 鑄造 5 1.8 12.5 60.3-2.8=57.5 57.51.8 16 拉鍵槽： 6 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 拉鍵 3 +0.1 6.3 6 6+0.1 0 6.3 12 拉鍵 3 +0.1 6.3 6-33 3+0.1 0 6.3 鑄造 6 1.8 12.5 3-3=0 0 16 銑平面： 54 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 精銑 3 -0.2 -0.4 6.3 54 54-0.2 - 0.4 6.3 粗銑 3 0.5 6.3 54+3=57 570.5 6.3 鑄造 6 1.8 12.5 57+3=60 601.8 16 鉆孔锪平面： 11 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 11 +0.2 6.3 11 11+0.2 0 6.3 鑄造 11 1.8 12.5 11-11=0 0 16 16.5 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 13 锪孔 16.5 +0.2 6.3 16.5 16.5+0. 2 0 6.3 鑄造 16.5 1.8 12.5 16.5-16.5=0 0 16 鉆 18 孔平面： 18 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 18 +0.2 6.3 18 18+0.2 0 6.3 鑄造 18 1.8 12.5 18-18=0 0 16 鉆 4 孔平面： 4 工序間 工序間 工序名稱 供需間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度 Ra/m 工序間尺寸 /mm 尺寸、公 差/mm 表面粗糙 度 Ra/m 鉆孔 4 0.1 6.3 4 4 0.1 6.3 鑄造 4 1.8 12.5 4-4=0 0 16 加工外圓及內(nèi)孔 14 已知：加工材料：HT200，鑄件； 工件尺寸：坯件 125*65；加工后 120*60 加工要求：車削后表面粗糙度 6.3，3.2，1.6。 粗車 選擇機(jī)床 CA6140，三爪卡盤。 1. 選擇刀具： (1) 選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉(zhuǎn)位）。 (2) 根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.1，由于 CA6140 車床的中心高 200（表 1.31），故選刀桿尺寸 BH=16 25，刀片厚度 4.5。 (3) 根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.2，粗車帶外皮的鑄件毛坯，選擇 YG8 牌號(hào)硬 質(zhì)合金車刀。 (4) 車刀幾何形狀 由書目切削用量手冊(cè) 表 1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀 面， 60r， 1r， 6o， 12o， 0s， 8.r 2. 選擇切削用量 ： (1) 確定切削深度 pa 由于粗加工余量?jī)H為 2.8，可在一次走刀內(nèi)切完，故 pa=2.8/2=1.4。 (2) 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.4，f=0.60.9 /r,按 CA6140 車床說(shuō)明書，選擇 f=0.81/r 了； 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書， CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 F max=3530N 。根據(jù)書目切削用量手冊(cè) 表 1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度 MPab6705 ，pa 2.4，f 1.8 /r ， 4r， 5cm/min（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為107Ff 。 根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.29-2，切削時(shí) fF的修正系數(shù)為 ，98.0oFfK.KsFf ， ，故實(shí)際進(jìn)給力為94.0krFf 15 Ff=10700.940.981.0=985.7N，由于 F fF max，故所選的 f=0.81/r 可用。 (3) 確定切削速度 c 根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.10，YG8 牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀加工鋼材，MPab6705 ， p3，f 0.97/r ， 109tm/min 切削速度修正系數(shù)為 65.0t，92.r ， 8.s， .1， .， .，故c = t=109 0.650.92 0.8=52.1 m/min 則 n= D 10c =（1000*52.1 ）/（3.14*52）319r/min,由 CA6140 車床說(shuō)明書， 選擇 n=320r/min,則實(shí)際切削速度為c = min/8.47in/102564.3n （3.14*52*320）/100052.2m/min 綜上： 52： pa=1.4，f=0.81 /r， c=52.2m/min，n=320r/min 60： =1.4，f=0.81/r， =52.2m/min，n=320r/min 80： p=1.4，f=0.81 /r， c=50.2m/min，n=200r/min 60： a=1.4，f=0.81/r， =50.2m/min，n=200r/min 120： p=1.4，f=0.81/r ， c=47.1m/min，n=125r/min 15： =1.4，f=0.81/r， =47.1m/min，n=125r/min 62： pa=1.4，f=0.81 /r， c=48.7m/min，n=250r/min 36： =1.4，f=0.81 /r， =50.9m/min，n=450r/min 62.5： p=1.4，f=0.81/r， c=49.1m/min，n=250r/min 16 精車 選擇機(jī)床：車床 CA6140，三爪卡盤 1. 選擇刀具：車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。精車的刀片牌號(hào)為 YG80，車刀幾何形狀為: 45r ， r， 8o， 12o， ， mr0.1 S 2. 選擇切削用量 (1) 確定切削深度 pa： =2.2/2=1.1 (2) 確定進(jìn)給量 f 粗加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.6，當(dāng)表面的粗糙度為 )min(/50,.1,2.3R預(yù) 計(jì)rma 時(shí)， f=0.150.20mm。根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書，選擇 f=0.2mm/r。 (3) 確定切削速度 c 根據(jù)書目切削用量手冊(cè)表 1.10，YT15 牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀加工鋼材，MPab6705 ， p1.4， f0.38/r ，Vt=222m/min,切削速度修正系數(shù)為 ， ，4.1tvK0.krv8.s ， .1， 0.， 0.1，故c = t=109 0.650.92 0.8=52.1 m/min 則 n= D 0c =（1000*52.1 ）/（3.14*52）319r/min,由 CA6140 車床說(shuō)明書， 選擇 n=320r/min,則：實(shí)際切削速度為c = min/8.47in/102564.3n （3.14*52*320 ）/100052.2 綜上: 52： pa=1.1，f=0.2 /r， c=52.2m/min，n=320r/min 60： =1.1，f=0.2/r， =52.2m/min，n=320r/min 80： p=1.1，f=0.2 /r， c=50.2m/min，n=200r/min 17 60： pa=1.1，f=0.2/r， c=50.2m/min，n=200r/min 120： =1.1，f=0.2 /r， =47.1m/min，n=125r/min 15： p=1.1，f=0.2/r， c=47.1m/min，n=125r/min 62： a=1.4，f=0.2 /r， =48.7m/min，n=250r/min 36： p=1.4，f=0.2 /r， c=50.9m/min，n=450r/min 62.5： =1.4，f=0.2/r， =49.1m/min，n=250r/min 拉鍵槽 選擇機(jī)床：拉床 L6120，專用夾具 1. 選擇刀具：高速鋼鍵槽拉刀。拉刀幾何形狀為: 8o 3， 12o5， 2. 選擇切削用量 (4) 確定切削深度 pa： =2.2/2=1.1 (5) 確定進(jìn)給量 f 拉刀 fz=0.08mm/r。 (6) 確定切削速度 c 根據(jù)書目金屬切削手冊(cè)8.2，實(shí)際切削速度為c =5 綜上: 6： pa=3，f=0.08/r， c=5m/min，n=250r/min 粗銑（選擇機(jī)床 X51, cm=14kw, p2.0am） 1. 選擇刀具 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.2 選擇 YG8 硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)切削用量 簡(jiǎn)明手手冊(cè)表 3.1，端銑刀直徑 08d， e60a，但 YG8 最小直徑為 18 100mm，所以取 01dm e80a，查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.15 知 z=5 (1) 銑刀形狀 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.2，由于 6508bmpa:，故選擇6,3,5,8,10,,frerosokk 2. 選擇切削用量 (1) 銑削深度 p2am13 (2) 決定每齒進(jìn)給量 zf 采用對(duì)稱端銑以提高效率。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.5， zf=0.120.18mm/z,因采用不對(duì)稱端銑， zf=0.18mm/z。 (3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.7，銑刀刀齒后刀 面最大磨損量為 1.01.2，取 1.2，查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.8，由于01dm ，故刀具壽命 T=180min。 (4) 決定切削速度 cv及每分鐘進(jìn)給量 fv 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.15，當(dāng) 01dm， z=5， p5am， zf0.18mm/z 時(shí)， ct37/inv， t436/minr，f t349/inv 。各修正系數(shù) mnvf.k， svsvf0.8k，故cv.17.0819.6/ikff 27n.436.34./inkr 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4-2-47，取 n=378r/min, fv=300mm/min.1078/mi18.7/i0cdz3.59/fvzn 綜上， 54： p2.0am13， fv=300mm/min，n=378r/min， c18.7/minv， z0.159/fmz 19 加工通孔 20 機(jī)床：選用立式鉆床 Z525 (1)鉆孔 1. 選擇刀具：高速鋼莫氏錐柄麻花鉆 直徑 11 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=11/2=5.5 (2) 進(jìn)給量的確定 由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-14，選取該工步的 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.36/r (3) 切削速度的計(jì)算 由切削用量手冊(cè)表 2.13，工件材料為鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式 n=1000v/d=1000 11/(11)=318.5r/min 參照表 4.2-14 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=392 r/min，由公式可 求得該工序的實(shí)際鉆削速度 v=nd/1000=392 11/1000=13.4m/min (2)锪孔 1. 選擇刀具：高 速 鋼銑刀 直徑 16.5 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=5.5/2=2.75 (2) 進(jìn)給量的確定 由切削用量手冊(cè)表 2.10，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.5/r,參照表 4.2-14 所列 Z525 型立式鉆床的實(shí)際進(jìn)給量，取 f=0.48/r. (3) 3)切削速度的計(jì)算 由 切削用量手冊(cè)表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式 n=1000v/d=1000 25/(16.5)=482.5r/min 參照表 4.2-15 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=545 r/min，由公式 可 求得該工序的實(shí)際鉆削速度 v=nd/1000=545 16.5/1000=28.3m/min 鉆 18 孔 (1) 背吃刀量的確定 取 ap=18/2=4 (2) 進(jìn)給量的確定 由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-14，選取該工步的 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.3/r,參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的實(shí)際進(jìn)給量，取 f=0.28/r. (3) 切削速度的計(jì)算 由切削用量表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 20 v=25m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100025/(8)=995.2r/min 參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=960r/min，由公式（5- 1） 可求得該工序的實(shí)際鉆削速度 v=nd/1000=960 8/1000=23.5m/min 鉆 4 孔 (4) 背吃刀量的確定 取 ap=4/2=2 (5) 進(jìn)給量的確定 由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-14，選取該工步的 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.3/r,參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的實(shí)際進(jìn)給量，取 f=0.28/r. (6) 切削速度的計(jì)算 由切削用量表 2.13，工件材料鑄鐵，切削速度 v=25m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100025/(4)=1990.4r/min 參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=1360r/min，由公式（5- 1） 可求得該工序的實(shí)際鉆削速度 v=nd/1000=1360 4/1000=17m/min 時(shí)間定額 時(shí)間定額=基本時(shí)間輔助時(shí)間布置工作地時(shí)間休息與生理需要時(shí)間準(zhǔn)備 與終結(jié)時(shí)間。 由于輸出軸的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微， 可忽略不計(jì)；輔助時(shí)間取基本時(shí)間的 18%；布置工作地時(shí)間 tb 取作業(yè)時(shí)間的 5%；休 息與生理需要時(shí)間取作業(yè)時(shí)間的 3%。 單件時(shí)間定額的計(jì)算： Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%) 基本時(shí)間的計(jì)算： 由表 6.2-1，基本時(shí)間 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn，其中 l=切削長(zhǎng)度，取 kr=45。，l2=4,l1=a p/tankr2； 以下按每序每個(gè)工步計(jì)算時(shí)間定額： 10 序 車左右端外圓及端面 21 Tj（13+1.4+2+4）/（320*0.81）0.08 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.1 Tj（20+1.4+2+4）/（125*0.81）0.27 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.32 Tj（34+1.4+2+4）/（125*0.81）0.41 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.49 Tj（26.55+1.4+2+4）/（320*0.81）0.13 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.16 Tj（33.3+1.4+2+4）/（320*0.81）0.25 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.3 Tj（20+1.4+2+4）/（125*0.81）0.27 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.32 Tj（40.55+1.4+2+4）/（200*0.81）0.3 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.58 Tj（33.5+1.1+2+4）/（200*0.2）1.02 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.21 Tj（20.55+1.1+2+4）/（125*0.2）1.11 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.32 Tj（40+1.1+2+4）/（200*0.2）1.18 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.41 Tj（13+1.1+2+4）/（320*0.2）0.31 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.38 Tj（16.1+1.1+2+4）/（125*0.2）0.93 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.11 Tj（34+1.1+2+4）/（125*0.2）1.64 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.96 Tj（26+1.1+2+4）/（200*0.2）0.83 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.99 20 序 車內(nèi)孔及螺紋 22 Tj（23+1.4+2+4）/（450*0.81）0.08 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.1 Tj（37+1.4+2+4）/（250*0.81）0.22 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.26 Tj（23+1.1+2+4）/（450*0.2）0.33 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.4 Tj（37+1.1+2+4）/（250*0.2）0.88 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.05 Tj（20+1.1+2+4）/（250*0.2）0.54 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.65 Tj（16+1.5+2+4）/（250*0.2）0.47 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.56 30 序 拉鍵槽 Tj（20+3+2+4）/（250*0.08）1.45 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.73 40 序 銑平面 Tj（52+13+2+4）/（378*0.16）1.17 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.4 Tj（52+13+2+4）/（378*0.16）1.17 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)1.4 50 序 鉆孔锪平面 Tj（15+5.5+2+4）/（392*0.36）0.19 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.22 Tj（10+2.75+2+4）/（545*0.48）0.07 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.09 60 序 鉆 18 孔 Tj（2+9+2+4）/（960*0.28）0.06 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.08 70 序 鉆 4 孔 23 Tj（10+2+2+4）/（1360*0.28）0.05 Tdj=tjt j18%(t jt j18%)(3%5%)0.06 四、夾具設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì): (1) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，有公差和粗糙度要求，所以為了減小定位誤差，甚至至于零，其 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為法蘭盤的內(nèi)孔。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用高速鋼刀具對(duì)毛坯面進(jìn)行加 工。 刀具：錐柄鉆頭。 該夾具以一面及孔、鍵定位，尺寸公差為0.3。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。 gwj 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjjWDAZWj 由參考文獻(xiàn)5可得： 定位孔的定位誤差 ： 11minDWd 其中： 0.015， +0.02110.52Dm10.52D 0.019， 0.013.d.d 0.01， 0.0131min1min 0.044+0.0470.63DW 24 夾具裝配圖 磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mjm05. 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和：0.044+0.047+0.005+0.010.106 0.1060.6 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和 松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了 手動(dòng)夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛 的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響 25 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(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換 取。 使用時(shí)將零件穿在定位軸上，由內(nèi)孔與鍵組合定位。將鉆模板放入零件中，由內(nèi) 孔定位，鉆模板另一個(gè)定位是孔與芯軸定位，從而始零件與鉆模板的位置度得到保證。 加工完一個(gè)工件后將鉆模板松開，拿下零件。換上一個(gè)待加工零件，依次循環(huán)。 26 五、參考資料 1 李益民. 機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011. 2 艾興，肖詩(shī)鋼. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994. 3 王小華等. 機(jī)床夾具圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992. 4 編輯委員會(huì). 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. 5 修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979. 6 編寫組.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1978. 7 中國(guó)紡織大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，天津大學(xué). 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)，上海：上?？茖W(xué) 技術(shù)出版社，1979. 8 孟憲棟. 機(jī)床夾具圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011 年. 9 趙家奇機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2 版)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2006 年. 10 曾志新，呂明機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001 年.