CA6140車床撥叉[831008] 加工工藝及鉆2-φ20,φ50孔夾具設(shè)計(jì)【氣動(dòng)夾具】版本2【含CAD圖紙和說(shuō)明書】

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This design is for the purpose of enhancing the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows:1 analysis the components;2 choices semifinished materials;3 designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on;4 working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on;5 establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need.Key words: Dials the fork; technological process; jig desin。前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)校完成了大學(xué)四年的全部課程，并在進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是完成工程師基本訓(xùn)練的一個(gè)必不可少的過(guò)程。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究、搜索資料。 本次設(shè)計(jì)是提高CA6140車床上撥叉的加工效率，設(shè)計(jì)正確的加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設(shè)計(jì)涉及到機(jī)床，機(jī)械加工工藝，工裝夾具等機(jī)制專業(yè)的幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。是一次全面地，系統(tǒng)地檢查自己在大學(xué)期間對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的情況，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到理想的水平，通過(guò)獨(dú)立的查找資料，分析，計(jì)算完成方案設(shè)計(jì)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和編寫技術(shù)文件等，設(shè)計(jì)了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對(duì)機(jī)制專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。 由于時(shí)間短促，經(jīng)驗(yàn)不足以及水平有限，本次設(shè)計(jì)難免許多不妥和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正，以便及時(shí)改正。1.零件分析1.1 零件的作用題所給的是CA6140車床上的撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件上方的20mm的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，下方的50mm的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速，兩零件鑄造為一體，加工時(shí)分開。1.2 零件的工藝分析CA6140車床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述如下：1.2.1 以20mm為中心的加工表面這一組加工表面包括：20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)要鉆鉸的8mm的錐孔，一個(gè)M6的螺紋孔，和一個(gè)缺口。1.2.2 以50mm為中心的加工表面這一組加工表面包括：50mm的孔，以及其上、下端面；這兩組表面有一定的位置要求；（1） 50mm的孔的上、下表面與20的孔的垂直度誤差為0.07mm。（2） 20mm的孔的上、下表面與20的孔的垂直度誤差為0.05mm。（3） 50mm、20mm的孔的上、下表面以及50mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um。（4） 20mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7。2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 圖一 毛坯圖2.2 基準(zhǔn)面的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，而對(duì)若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)，根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)原則，現(xiàn)取20mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)短V形塊支承兩個(gè)20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個(gè)自由度，再用一個(gè)支承板支撐在72mm的上表面，以消除3個(gè)自由度。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、 工藝路線方案一：工序一：退火工序二：粗、精銑20 mm、50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um工序三：以20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑20 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下表面尺寸為30mm，工序四：以20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過(guò)0.05mm 工序五：以20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um工序六；以20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑50 mm的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07mm，其上、下表面尺寸為12mm工序七：銑斷工序八：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆8 mm的錐孔的一半4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序九：以20mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆5mm的孔，攻M6的螺紋 工序十：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為12.5um 工序十一：檢查 上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會(huì)偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采用下面的方案二。 工藝路線方案二：工序一；退火工序二：粗、精銑20 mm、50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um工序三：以20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑20 mm、50 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸為30mm，50 mm的上、下表面尺寸為12mm工序四：以20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸2 0 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過(guò)0.05 mm 工序五：以20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um工序六：銑斷工序七：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆8 mm的錐孔的一半4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序八：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆5 mm的孔，攻M6的螺紋 工序九：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為12.5 um工序十：檢查2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA6140車床撥叉”零件的材料為HT200硬度為190210HB，毛坯重量為2.2Kg,生產(chǎn)類型為小批量，鑄件毛坯。又由（以下稱工藝手冊(cè)表1.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí)，表2.2-4查得加工余量等級(jí)為G級(jí)，選取尺寸公差等級(jí)為CT10。根據(jù)以上資料及路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（20mm、50mm端面） 查工藝手冊(cè)表2.24取20mm、50mm端面長(zhǎng)度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。銑削加工余量為：a)粗銑：1.5mm b)精銑：1mm毛坯尺寸及公差為：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm2、內(nèi)孔（50mm已鑄成孔）查工藝手冊(cè)表2.22.5，取50mm已鑄成長(zhǎng)度余量為3mm，即已鑄成孔44mm。鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b)半精鏜：1mm毛坯尺寸及公差為：（48土0.3）mm （）mm3、其他尺寸直接鑄造得到。 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 2.5.1 工序二：粗、精銑孔20mm、50mm的下表面（1） 加工條件工件材料：HT200。b=0.16GPa HBS=190210，鑄件機(jī)床：XA5032立式銑床刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱切削手冊(cè)表3.1查得銑削寬度ae=60mm,深度ap Pcc,故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/zf)計(jì)算基本工時(shí) 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表3.26，可得 l+=12mm,所以L=l+y+=32+12=44mm 故 =44/600=0.073min2)粗銑50mm的下表面 a)銑削50mm的下表面與銑削20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)計(jì)算基本工時(shí) 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表3.26，可得 l+=0所以L=l+y+=72mm 故 =72/600=0.12min3)精銑孔20mm的下表面 a) 切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查切削手冊(cè)表3.5可得f=0.50.7mm/r，由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為（1.01.5）mm 查切削手冊(cè)表3.8, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =375mm/min , 則實(shí)際的切削速度為 所以=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量 所以=0.08mm/ze)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表3.24，Pcc=1.1KW,而機(jī)床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm Pcc,故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/minf)計(jì)算基本工時(shí) 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表3.26，可得 l+=80mm, 所以L=l+y+=32+80=112mm 故 =112/375=0.3min 2)精銑50mm的下表面 a)銑削50mm的下表面與銑削20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/mb)計(jì)算基本工時(shí) 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表3.26，可得 l+=80mm所以L=l+y+=72+80=152mm故 =152/375=0.405min2.5.2 工序三：粗、精銑孔20mm、50mm的上表面 本工序的切削用量及基本工時(shí)與工序一中的粗、精銑孔20mm、50mm的下表面相同。2.5.3 工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20mm的孔（一） 鉆18mm的孔（1）加工條件 工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.1及表2.2 選修磨橫刃，=28o o=10o 2=118o 21=70o b=3.5mm b=2mm l=4mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度b200HBS do=18mm時(shí)，f=0.700.86mm/r 由于L/d=30/18=1.673,故取修正系數(shù)K=1所以 f=(0.700.86)x1=(0.700.86)mm/rb) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)b=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/rc)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)b210MPa,do20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.5mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.700.86mm/r，根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，選f=0.80mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16），又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.80mm/r do=21mm時(shí)，軸向力Ff=7260N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=7260N 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于FfFmax,故f=0.80mm/r可以用。2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do=18 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.50.8）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.80mm/r時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭，do=18 mm時(shí)，Vt=17m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/min 所以=255r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=275r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.8mm/r，do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=0.9mm/r vc=17.4m/min時(shí) Pc=1.7KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=9mm故 =0.18min（二） 擴(kuò)19.8mm的孔（1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.8mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼擴(kuò)孔鉆頭 選擇高速鋼擴(kuò)孔鉆頭，其直徑do=19.8mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表2.10，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b200HBS do=19.8mm時(shí)，f=(0.91.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴(kuò)孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數(shù)K=0.7所以 f=(0.91.1)x0.7=(0.630.77)mm/rb) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)b=190MPa,do=19.8mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/rc)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)b210MPa,do20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.5mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=（0.630.77）mm/r，根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，選f=0.64mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16），又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.64mm/r do=21mm時(shí)，軸向力Ff=6080N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=6080N 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于FfFmax,故f=0.64mm/r可以用。2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do=19.8 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.60.9）mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.30中的公式： 可知f=0.64mm/r時(shí)， do=19.8 mm時(shí)，Vt=27m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min =370r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=375r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.8mm/r，do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=0.75mm/r vc=20m/min時(shí) Pc=1.7KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=10mm故 =0.13min(三) 粗鉸19.94mm的孔（1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=19.94mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b170HBS do=19.94mm時(shí)，f=(1.02.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量 即 f=2.0mm/r2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0.40.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.30中的公式 可知，vc=7.7m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 所以=105r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=140r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=2.0mm/r，do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=2.0mm/r vc=10m/min時(shí) Pc=1.7KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=10mm故 =0.14min(四) 精鉸20mm的孔（1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔，精度等級(jí)為IT7 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o（2）切削用量1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b170HBS do=20mm,加工精度要求為H7精度時(shí)，f=(1.02.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應(yīng)該選中等的進(jìn)給量 即 f=1.5mm/r2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0.40.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.30中的公式 可知，vc=9.64m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 所以=131r/min根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=140r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=1.6m do=21 mm 時(shí) Mt=125.6Nm扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故Mc=125.6 Nm 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f=1.5mm/r vc=10m/min時(shí) Pc=1.5KW根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=10mm故 =0.19min2.5.4 工序五：鉆50 mm的孔（1） 鉆25mm孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔 機(jī)床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀（2）切削用量a) 確定切削深度ap ap=2mmb) 確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l=100mm時(shí) f=0.400.60mm/r 按T616機(jī)床進(jìn)給量（工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-21）選f=0.58mm/rc) 確定切削速度 v按 切削手冊(cè)表1.27和表1.28 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8所以 =62.4m/min =414r/min又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/mind) 確定鉆25mm孔的基本時(shí)間選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 所以=0.09min(2)鉆50mm的孔1）加工條件 工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 機(jī)床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀2）切削用量e) 確定切削深度ap ap=1mmf) 確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l3,故取修正系數(shù)K=0.8所以 f=(0.180.22)x0.8=(0.1440.176) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)b=190MPa,do=4.3mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.5mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)b210MPa,do10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.63mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.1440.176) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，選f=0.17mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16），又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.17mm/r do=12mm時(shí)，軸向力Ff=1230N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=1230N 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于FfFmax,故f=0.17mm/r可以用。2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do= 6 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.50.8）mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.20mm/r時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=4 mm時(shí)，Vt=20m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min 所以=1354r/min根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=1360r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.17mm/r，do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=17.4m/min時(shí) Pc=0.8KW根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.17mm/r n=nc=1360r/min vc=17m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=2.5mm故 =0.15min 2.5.7 工序八：鉆5mm的孔，攻螺紋M6 （1）加工條件 工藝要求；孔徑do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔 機(jī)床；Z525立式鉆床刀具： 高速鋼麻花鉆選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=5mm鉆頭的幾何形狀為（由切削手冊(cè)表2.7可知鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.1及表2.2 選=30o o=16o 2=118o 21=70o （2）切削用量1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b200HBS do=5mm時(shí)，f=0.270.33mm/r 由于L/d=6/5=1.23,故取修正系數(shù)K=1所以 f=(0.270.33)x1=(0.270.33) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)b=190MPa,do=5.4mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.6mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)b210MPa,do10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.63mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.270.33) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，選f=0.28mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16），又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.33mm/r do=12mm時(shí)，軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=2110N 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于FfFmax,故f=0.28mm/r可以用。2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do= 6 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.50.8）mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.30mm/r時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=5 mm時(shí)，Vt=16m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min 所以=866r/min根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=960r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.33mm/r，do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=15.1m/min時(shí) Pc=1.0KW根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書, PcPE所以有Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。即 f=0.28mm/r n=nc=960r/min vc=13.6m/min(3)計(jì)算基本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表2.29查得y+=2.5mm故 =0.03min（2）攻M6的螺紋 由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表6.2-14可知 其中：l1=(13)p l2=(23)p公式中的no為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）; i為使用絲錐的數(shù)量；n 為絲錐或工件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；d為螺紋大徑；f為工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 等于工件螺紋的螺距p 由上述條件及相關(guān)資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/minno=680r/min i=1 所以(1) 切削速度 所以=10.7m/min(2) 基本工時(shí)=0.03min 2.5.8 工序九：銑缺口（1）加工條件工件尺寸：長(zhǎng)為25mm, 寬為10mm機(jī)床：XA5032立式銑床刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱切削手冊(cè)表3.1查得銑削寬度ae=90mm,深度ap=6mm,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑do=100mm。又由切削手冊(cè)表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=8o,刀齒斜角s=-10o,主刃Kr=60o,過(guò)渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,過(guò)渡刃寬b=1mm(2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查切削手冊(cè)表3.5可得f=0.140.24mm/z,由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14mm/zc)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為（1.01.5）mm 查切削手冊(cè)表3.8, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表3.27中的公式 也可以由表3.16查得=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數(shù)為：Kmv=Kmn=Kmvf=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=77x1.0x0.8=61.6m/min n= ntkn=245x1.0x0.8=196r/min vf=vftkvt=385x1.0x0.8=308mm/min又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=235r/min vf =375mm/s，則實(shí)際的切削速度為： 所以=73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為： 所以=0.16mm/ze)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表3.24， 當(dāng)b=(174207)MPa ae=70mm ap=6mm do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近似為 Pcc=4.6KW根據(jù)XA5032型立銑說(shuō)明書（切削手冊(cè)表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.5x0.75=5.63KW故 PccPcm 因此選擇的切削用量可以采用 即 ap=6mm vf=375mm/min n=235r/min vc=73.8m/min fz=0.14mm/zf)計(jì)算基本工時(shí) 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表3.26，可得 l+=0mm, 所以L=l+y+=25mm 故 =25/375=0.07min3. 繪制零件圖和編制工藝文件3.1 繪制零件圖圖二:零件圖3.2 編制工藝文件1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成工藝過(guò)程 改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過(guò)程。工藝過(guò)程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程 用機(jī)械加工方法,改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,使其成為零件的過(guò)程。零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程由許多工序組合而成,每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀。工序 一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。安裝 工件經(jīng)一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那一部分工序。工位 為了完成一定的工序部分,一次裝夾工件后,工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起,相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。工步 當(dāng)加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。2 工序的合理組合確定加工方法以后,就要按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù).確定工序數(shù)有兩種基本原則可供選擇.工序分散原則 工序多,工藝過(guò)程長(zhǎng),每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容很少,極端情況下每個(gè)工序只有一個(gè)工步,所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡(jiǎn)單,易于調(diào)整和掌握,有利于選用合理的切削用量,減少基本時(shí)間,設(shè)備數(shù)量多,生產(chǎn)面積大.工序集中原則 零件的各個(gè)表面的加工集中在少數(shù)幾個(gè)工序內(nèi)完成,每個(gè)工序的內(nèi)容和工步都較多,有利于采用高效的機(jī)床,生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作得到簡(jiǎn)化,生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少,工件裝夾次數(shù)減少,輔助時(shí)間縮短,加工表面間的位置精度易于保證,設(shè)備、工裝投資大,調(diào)整、維護(hù)復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大.批量小時(shí)往往采用在通用機(jī)床上工序集中的原則,批量大時(shí)即可按工序分散原則組織流水線生產(chǎn),也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn).將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入具有規(guī)定的格式的卡片中，使之成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝規(guī)程文件?！皺C(jī)械加工工藝過(guò)程卡”和“機(jī)械加工工序卡”附后所示4. 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工零件曲柄時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。機(jī)床夾具（夾具）是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工工件的定位和夾緊。通過(guò)定位，使被加工工件在夾具中占有同一個(gè)正確的加工位置；通過(guò)夾緊，克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置得到保證，從而使加工過(guò)程得以順利進(jìn)行。本夾具是工序同時(shí)鉆20及50而設(shè)計(jì)的專用夾具，加工拔叉零件孔的夾具。4.1確定定位方案，選擇定位元件 每道工序的定位方案需要根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、加工方法和具體的加工要素等情況來(lái)確定。見機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表得：加工平面上的通孔必須限制的自由度是X、Y方向的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；內(nèi)孔為工件定位基準(zhǔn)，短心軸限制X、Y的移