操縱手柄（135調(diào)速器）加工工藝及鉆Φ12孔夾具設計[含CAD高清圖紙]

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本設計的內(nèi)容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程。詳細討論操縱手柄從毛坯到成品的機械加工工藝過程，分析總結(jié)操縱手柄的結(jié)構(gòu)特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程；針對操縱手柄零件的主要技術(shù)要求，設計鉆孔用的鉆床夾具。本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導思想，本次畢業(yè)設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。2 零件分析2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設計題目中，操縱手柄的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生。產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。操縱手柄輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。2.2 零件的作用畢業(yè)設計題目給定的零件是車床操縱手柄，屬于板塊類零件，是機床操縱桿上的一個零件，該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉(zhuǎn)動位置，從而使機床主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動。2.3 零件的加工工藝分析該零件主要有平面、孔和鍵槽，是一個形狀比較簡單的零件。 以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆10H7的孔，鉆12H7的孔，銑16mm8mm的槽。 以10 mm的孔為中心加工表面和孔。鉆9H7，鉆16H7的孔。有以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。3 鑄造工藝方案設計3.1 確定毛坯的成形方法操縱手柄是一種常用的傳動件，要求具有一定的強度。零件材料采用HT200。由于零件成批生產(chǎn)，輪廓尺寸不大，形狀也不復雜，在使用過程中不經(jīng)常的變動，只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。此外應盡可能選擇各種已標準化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。3.2 確定鑄造工藝方案3.2.1 鑄造方法的選擇根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不很高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考金屬工藝學課程設計表1-7）選用砂型鑄造。3.2.2 造型的選擇在砂型鑄造中，因鑄件制造批量為中批生產(chǎn)（參考金屬工藝學課程設計表1-8），故選用手工分模造型。3.2.3 分型面的選擇選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。3.3 確定鑄造工藝參數(shù)3.3.1加工余量的確定按手工砂型鑄造，灰鑄鐵查金屬工藝學課程設計表1-11，查得加工余量等級為，轉(zhuǎn)查表1-12，零件高度100mm，尺寸公差為13級，加工余量等級為H，得上下表面加工余量為2mm，實際調(diào)整取2mm。3.3.2拔模斜度的確定零件總體長度小于200mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。3.3.3收縮率的確定通常，灰鑄鐵的收縮率為0.7%1% ，在本設計中鑄件取1% 的收縮率3.3.4不鑄孔的確定為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于25mm的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。3.3.5鑄造圓角的確定為防止產(chǎn)生鑄造應力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R = 3mm5mm圓滑過渡。4 機械加工工藝規(guī)程設計4.1 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。4.1.1 粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外表面作為粗基準是合理的。但本對于零件來說24 mm作為粗基準，則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對軸類零件應以相關(guān)的表面作為粗基準，現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準，再利用三爪卡盤卡住車24 mm。利用內(nèi)孔12 mm及鍵槽定位進行鉆10mm，在10 mm中以長心軸及零件的下表面進行自由定位，達到完全定位。4.1.2 精基準的選擇 主要考慮的是基準的中和問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。4.1.3 制訂工藝路線生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時還可降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案一：工序10：鑄造；工序20；熱處理；工序30：銑大端面，銑24外圓面；工序40：鉆孔12，10，16，9；工序50：銑鍵槽；工序60：去毛刺工序70：終檢、入庫。 工藝路線方案二：工序10：鑄造；工序20：熱處理；工序30：車24mm外圓，車18mm，倒角3X45，4X45；工序40：銑D端面至尺寸18 mm、銑左端面至尺寸8 mm； 工序50：銑鍵槽至尺寸；工序60：鉆孔12，倒角0.5X45；工序70：鉆孔10，倒角1X45； 工序80：鉆孔8 mm，擴孔至9 mm，擴孔至16 mm；工序90：倒角0.5X45； 工序100：去毛刺；工序110：終檢、入庫。 工藝方案的分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先集中加工工序，在各個機床上操作的工序都完成后，再進行下一機床的加工，該方案需要經(jīng)常更換夾具，不經(jīng)濟。方案二則是先加工外圓，再集中某道夾具加工可以加工的面和孔，這樣有利提高效率，節(jié)省成本，定位精度比較高。經(jīng)比較可知。顯然方案二比方案一的裝夾次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。因此，選擇加工方案二。4.2 確定機械加工余量及工序尺寸根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：1. 12 mm的孔：毛坯為實心，而12 mm的孔的精度為H8（參考機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9），確定工序尺寸及余量：鉆孔：10 mm；擴孔：11.8 mm， 2Z=1.8mm；鉸孔：12H8 mm， 2Z=0.2mm。 具體工序尺寸見表1。表1 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m鉸孔0.2H8Ra3.212Ra3.2擴孔1.8H10Ra6.311.8Ra6.3鉆孔23H12Ra12.51010Ra12.52. 10的孔毛坯為實心，參照機械制造工藝設計簡明手冊，確定工序尺寸及余量：鉆孔： 9.8mm；粗鉸孔：9.96mm，2Z = 0.16mm；精鉸孔：10H7mm，2Z = 0.04mm。 具體工序尺寸見表2。表2 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精鉸孔0.04H7Ra3.210Ra3.2粗鉸孔0.16H9Ra6.39.96Ra6.3鉆孔9.8H11Ra12.59.8Ra12.53. 9 mm的孔毛坯為實心，而9 mm的孔的精度為H8（參考機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9），確定工序尺寸及余量：鉆孔：7 mm；擴孔：8.8 mm， 2Z=1.8mm；鉸孔：9H8 mm， 2Z=0.2mm。 具體工序尺寸見表3。表3 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m鉸孔0.2H8Ra3.29Ra3.2擴孔1.8H10Ra6.38.8Ra6.3鉆孔23H12Ra12.577Ra12.54. 16mm的孔毛坯為9 mm孔，而16 mm的孔的精度為H8（參考機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9），確定工序尺寸及余量：擴孔：14 mm；擴孔：15.8 mm， 2Z=1.8mm；鉸孔：16H8 mm， 2Z=0.2mm。 具體工序尺寸見表4。表4 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m鉸孔0.2H8Ra3.216Ra3.2擴孔1.8H10Ra6.315.8Ra6.3鉆孔23H12Ra12.51414Ra12.55. 車外圓端面根據(jù)端面的精度要求，參照機械制造工藝設計簡明手冊，確定工序尺寸及余量：車： Z = 3.5mm； 具體工序尺寸見表5。表5 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m車3.5H11Ra12.5175175Ra12.5毛坯H13Ra25178.5178.5Ra256. 車24外圓端面根據(jù)端面的精度要求，參照機械制造工藝設計簡明手冊，確定工序尺寸及余量：車： Z = 3.5mm； 具體工序尺寸見表6。表6 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m車3.5H11Ra12.52424Ra12.5毛坯H13Ra2527.527.5Ra257. 車18外圓端面根據(jù)端面的精度要求，參照機械制造工藝設計簡明手冊，確定工序尺寸及余量：車： Z = 3.5mm； 具體工序尺寸見表7。表7 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m車3.5H11Ra12.51818Ra12.5毛坯H13Ra2521.521.5Ra258. 銑16X8mm槽根據(jù)槽的精度要求，參照機械制造工藝設計簡明手冊，確定工序尺寸及余量：銑12mm槽；銑16mm槽。具體工序尺寸見表8。表8 工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m銑槽2H8Ra12.51616Ra12.5銑槽12H10Ra251414Ra254.3 確定切削用量及基本工時工序30車24mm外圓，車18mm，倒角3X45，4X45。1. 車24mm外圓： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由車削寬度=045mm，選擇高速鋼車刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機床選擇C1640車床。 選擇切削用量 切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 3.5mm。每齒進給量采用不對稱端車以提高進給量，查切削用量簡明手冊，當使用高速鋼圓柱車刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊，故取= 0.15mm/z。確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z時，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min)按機床選?。? 100r/min，則實際切削速度和進給量為：實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：車床工作臺進給量：檢驗機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當工件的硬度在HBS =174207時，所選擇的切削用量是可以采用的。計算基本工時 （4-3-1）2. 車18mm外圓： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由車削寬度=045mm，選擇高速鋼圓柱車刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機床選擇C1640車床。 選擇切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 1mm。每齒進給量采用不對稱端車以提高進給量，查切削用量簡明手冊，當使用高速鋼圓柱車刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊，故取= 0.15mm/z。確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z時，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機床選取：= 100r/min，則進給量為：工作臺每分鐘進給量：檢驗機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當工件的硬度在HBS =174207時，所選擇的切削用量是可以采用的。計算基本工時 （4-3-2）3.倒角倒角3X45，4X45車削完成后，接著倒角即可。工序40 銑D端面至尺寸18 mm、銑左端面至尺寸8 mm。 1. 銑D端面至尺寸18 mm 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇=80mm的高速鋼鑲齒圓柱銑刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機床選擇X51立式銑床。 選擇切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 3.5mm。 每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量，查切削用量簡明手冊，當使用高速鋼鑲齒圓柱銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊，故取= 0.15mm/z。確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z時，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機床選?。? 100r/min，則實際切削速度和進給量為：實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：檢驗機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當工件的硬度在HBS =174207時，所選擇的切削用量是可以采用的。計算基本工時 （4-3-3）2. 銑左端面至尺寸8 mm 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇=80mm的高速鋼鑲齒圓柱銑刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機床選擇X51立式銑床。 選擇切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 3.5mm。 每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量，查切削用量簡明手冊，當使用高速鋼鑲齒圓柱銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊，故取= 0.15mm/z。確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z時，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機床選?。? 100r/min，則實際切削速度和進給量為：實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：檢驗機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當工件的硬度在HBS =174207時，所選擇的切削用量是可以采用的。計算基本工時 （4-3-4）工序50 銑鍵槽至尺寸。1. 銑14mm槽 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選用高速鋼圓柱形銑刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機床選擇X63臥式銑床。 選擇切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 40mm。每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量，查切削用量簡明手冊，當使用高速鋼圓柱形銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊，故取= 0.25mm/z。確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當=mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z時，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機床選?。? 375r/min，則進給量為：工作臺每分鐘進給量：檢驗機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當工件的硬度在HBS =174207時，所選擇的切削用量是可以采用的。計算基本工時 （4-3-5）2. 銑16mm槽：擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選用高速鋼圓柱形銑刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機床選擇X63臥式銑床。 選擇切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 =3mm。每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量，查切削用量簡明手冊，當使用高速鋼圓柱形銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊，故取= 0.25mm/z。確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查切削用量簡明手冊表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。切削速度和每分鐘進給量根據(jù)切削用量簡明手冊表3.16，當=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z時，各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機床選?。? 375r/min，則進給量為：工作臺每分鐘進給量：檢驗機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊，當工件的硬度在HBS =174207時，所選擇的切削用量是可以采用的。計算基本工時 （4-3-6）工序60鉆擴鉸12H8mm通孔。1. 鉆孔10mm： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇10mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見工藝手冊表3.16），機床選擇Z535立式鉆床。 選擇切削用量進給量f根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查閱機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當f 0.51mm/r，25mm時，軸向力= 4270N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 4270N。根據(jù)立式鉆床Z535說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力= 8829N，由于，故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200217，取。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min)根據(jù)立式鉆床Z535說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以，確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 23mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.2mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。檢驗機床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即：f = 0.43mm/r，=195r/min，= 14.08m/min。計算基本工時 （4-3-7）2. 擴孔11.8mm： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇11.8mm高速鋼錐柄擴孔鉆（工藝表3.18），機床選擇Z535立式鉆床。 選擇切削用量進給量f由切削表2.10得擴孔11.8mm孔時的進給量，并由工藝表4.216取，根據(jù)切削用量簡明手冊表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當f 0.80mm/r，25mm時，軸向力=6080N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故=6080N。根據(jù)Z535立式鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力= 8829N，由于， 故 f = 0.72mm/r可用。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.15，根據(jù)f = 0.72mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200217，擴孔鉆擴孔時的切削速度，由切削表2.15得故：。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故=(m/min)根據(jù)Z535立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以，確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 24.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.4mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。檢驗機床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即：f =.072mm/r，=8960r/min，= 5.29m/min。計算基本工時 （4-3-8）3. 鉸孔12： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇12高速鋼錐柄機用鉸刀（工藝表3.117），機床選擇Z535立式鉆床。 選擇切削用量進給量f查閱切削用量簡明手冊表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取。由工藝表4.216得。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.24，取。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=6 (m/min)根據(jù)Z535立式鉆床說明書選?。?，所以，確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 25mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.9mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。因此，所選擇的切削用量： f =1.22mm/r，= r/min，= 5.34m/min。計算基本工時 （4-3-9）工序70 鉆孔10mm： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇10mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見工藝手冊表3.16），機床選擇Z535立式鉆床。 選擇切削用量進給量f根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查閱機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當f 0.51mm/r，25mm時，軸向力= 4270N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 4270N。根據(jù)立式鉆床Z535說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力= 8829N，由于，故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200217，取。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min)根據(jù)立式鉆床Z535說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以，確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 23mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.2mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。檢驗機床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即：f = 0.43mm/r，=195r/min，= 14.08m/min。計算基本工時 （4-3-10）工序80 鉆孔8 mm，擴孔至9 mm，擴孔至16 mm。1. 鉆8孔： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇8mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16），機床選擇Z525立式鉆床。 選擇切削用量進給量f由切削表2.7和工藝表4.216查得。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f 0.28mm/r，12mm時，軸向力= 1230N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 1230N。根據(jù)Z525立式鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力= 8829N， 由于，故f =0.28mm/r可用。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2-15，根據(jù)f = 0.28mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200217，取=16m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min)根據(jù)Z525立式鉆床說明書，可以考慮選擇選取：，所以， 確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。檢驗機床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊表2.21，2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，所選擇的切削用量是可以采用的，即f = 0.28mm/r，= 519.95r/min，= 16.77m/min。計算基本工時 （4-3-11）2. 擴孔9mm： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇9mm的高速鋼鉸刀（工藝表2.11），機床選擇Z525立式鉆床。 選擇切削用量進給量f由切削表2.24和工藝表4.215查得。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.24，取。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min)根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。簄=195r/min，所以，(m/min)。確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 9.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量： f =0.81mm/r，= 191.85r/min，= 6.1m/min。計算基本工時 （4-3-12）3. 精鉸16mm孔： 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇=16mm高速鋼錐柄機用鉸刀，機床選擇Z525立式鉆床。 選擇切削用量進給量f查閱切削用量簡明手冊表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.24，取 。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min)根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?，所以， 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當=10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為06mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量：f = 0.8mm/r，= 191.1r/min，= 6.123m/min。計算基本工時 （4-3-13）工序90 倒角0.5X45 鉗工倒角0.5X455 鉆孔夾具設計本夾具設計的是鉆12孔的鉆床夾具。 工件的輪廓尺寸小，剛性好，結(jié)構(gòu)簡單。工件在夾具上裝夾方便，且定位夾緊元件較好布置。 本工序所使用的機床為Z5125立鉆，刀具為通用標準刀具。 本工序是在工件其他表面半精加工后進行加工的，所以工件獲得比較精確的定位基面。 生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。所以應在保證工件加工精度要求和適當提高生產(chǎn)率的前提下，盡可能地簡化夾具結(jié)構(gòu)，以縮短夾具設計與制造周期，降低設計與制造成本，獲得良好的經(jīng)濟效益。5.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案5.1.1 根據(jù)六點定位規(guī)則確定工件的定位方式由工序簡圖可知，該工序限制了工件六個自由度?，F(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準選擇的合理性。為了保證相對K面的垂直度，需限制工件Y方向旋轉(zhuǎn)自由度，其定位基準為連桿頸。由以上分析可知，根據(jù)工件加工要求分析工件應限制的自由度、采用的定位基準與工序簡圖所限制的自由度、使用的定位基準相同。5.1.2 選擇定位元件，設計定位裝置根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形式，確定定位元件的類型和結(jié)構(gòu)尺寸。(1) 選擇定位元件根據(jù)以上分析，本工序限制了工件6個自由度，定位基準為兩主軸頸、連桿頸和主軸頸軸肩。相應夾具上的定位元件為在兩主軸頸處選V型塊定位，連桿頸處選支承釘定位。(2) 確定定位元件尺寸及配合偏差V型塊的設計參照工件尺寸設計，具體尺寸詳見夾具零件圖R180A1102支承釘根據(jù)GB/T222691設計。5.1.3 分析計算定位誤差通過定位誤差分析，判斷所設計的定位裝置是否合理。造成定位誤差的原因是定位基準與工序基準不重合以及定位基準的位移誤差兩個方面。(1) 基準不重合誤差 由于定位基準與工序基準不重合而造成的定位誤差，稱為基準不重合誤差。尺寸520.20mm的定位誤差B=icos 式中，I定位基準與工序基準間尺寸鏈組成環(huán)的公差。i方向與加工尺寸方向間的夾角。由于用V型塊定位加工孔，即=900所以 B=0即基準不重合誤差為0。(2) 基準位移誤差由于定位基準的誤差或定位支承的誤差而造成的定位基準位移，即工件實際位置對確定位置的理想要素的誤差，這種誤差稱為基準位移誤差。在本道工序中，若不計V形塊的誤差而僅有工件基準面的圓度誤差時，其工件的定位中心會發(fā)生偏移，產(chǎn)生基準位移誤差Y。Y= 式中，工件定位基準的直徑公差。/2V形塊的半角V形塊的對中性好，即其沿x向的位移誤差為零。本次設計的V形塊的=1050所以：Y=0.630左端：=0.03mm代入上式，Y=0.019mm右端：=0.07mm代入上式，Y=0.044mm(3) 誤差的合成由于B=0左端D=Y=0.019mm右端D=Y =0.044mm而Tc=0.5mmD左1/3TcD右1/3Tc因此該方案能滿足位置尺寸520.20mm的要求。相對K面垂直度的定位誤差計算同上。B=0, Y=0即D=0所以，此方案能滿足加工要求。(4) 計算切削力與夾緊力工件在加工時受到軸向力的作用。根據(jù)金屬切削用量手冊查知Fx=9.81CFx d0ZF fyFkF 已知d。=7.8mm，取f=0.1mm/r，其余各參數(shù)值可由金屬切削用量手冊查出，代入上式得Fx=809.2N夾緊機構(gòu),能產(chǎn)生的夾緊力F可由下圖壓板受力分析圖求得。F= 式中，夾緊機構(gòu)效率,取=0.9 ; F螺栓的許用夾緊力(N)選取L1=L2，由機床夾具設計表3-8查得：當螺桿螺紋公稱直徑d=10mm時，F(xiàn)=3570N所以，F(xiàn)=2F=235700.9=6426KN六、總結(jié)為期兩周的課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導下，我取得了可喜的成績，課程設計作為機械制造制造技術(shù)基礎課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。本次課程設計主要是機械加工工藝規(guī)程設計。我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識。通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制等。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！參考文獻1.覃嶺，馮建雨.機械制造技術(shù)基礎.-北京：化學工業(yè)出版社，2005.112.上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊.-上海：上?？茖W技術(shù)出版社3.趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書.-2版.-北京：機械工業(yè)出版社4.鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學.上、下冊.-5版.-北京：高等教育出版社，2008.45.陳于萍，高曉康.互換性與測量技術(shù).-2版.-北京：高等教育出版社，2005.76.蔡蘭.機械零件工藝性手冊.-2版.-北京: 機械工業(yè)出版社，2006.127.艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.-北京：機械工業(yè)出版社8.梁國元.電子機械設計與工藝簡明手冊.西安電子科技大學出版社9.劉力.機械制圖.-2版.-北京：高等教育出版社，2004.730