工藝夾具-288等臂杠桿
工藝夾具-288等臂杠桿,工藝,夾具,杠桿
一、（一）零件的作用
題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。
(二)零件的工藝分析
杠桿的Φ25+0.052mm孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：
本夾具用于在立式鉆床上，加工Φ8(H7)孔。工件以Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、Φ30的凸臺分別在臺階定位銷7、支承釘11上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ8（H7）mm孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承2，當(dāng)輔助支承2與工件接觸后，用螺母1鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為Φ40mm的上下平臺、鉆Φ10(H7)孔、鉆2×Ф8+0.015的小孔 、粗精銑Φ30凸臺的上下表面。加工要求有：Φ40mm的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺）、Ra3.2（下平臺）、Φ10(H7)孔為Ra3.6um、Φ25（H9）和Φ8（H7）孔表面粗糙度都為Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分別為0.1um（A）、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為0.1um（A）。杠桿有過渡圓角為R5，則其他的過渡圓角則為R3。其中主要的加工表面是孔Ф8(H7),要用Ф8(H7)鋼球檢查。
二、工藝規(guī)程的設(shè)計
(一)、確定毛坯的制造形式。
零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。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)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得：
各加工表面表面總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值(mm)
說明
Ф40mm的上下平臺
寬度30mm的平臺
40
30
G
H
4
3
加工上下底面
加工上表面
?30mm的凸臺上下面
30
H
3
凸臺上下面
Φ10(H7)孔
10
H
3
加工內(nèi)孔
Φ8（H7）孔
8
H
3
加工內(nèi)孔
Φ25（H9）孔
25
G
4
加工內(nèi)孔
又由參考文獻得出：
主要毛坯尺寸及公差
主要尺寸
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
2×Φ8（H7）之間的中心距離
168
—
168
4
Φ10（H7）孔尺寸
10
2.0
10
3
Φ25（H9）孔尺寸
25
3.0
25
4
Φ8（H7）孔尺寸
8
2.0
8
3
(二)、基面的選擇
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為Ф40mm的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組V形塊支承Φ40mm的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25（H7）的孔。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25(H7)的孔作為精基準(zhǔn)。
（三）、工件表面加工方法的選擇
本零件的加工表面有：粗精銑寬度為Φ40mm的上下平臺、鉆Φ10(H7)孔、鉆2×Ф8+0.015的小孔 、粗精銑Φ30凸臺的平臺。材料為HT200，加工方法選擇如下：
1、 Φ40mm圓柱的上平臺：公差等級為IT8～IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法，并倒R3圓角。
2、 Φ40mm圓柱的下平臺：公差等級為IT8～IT10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法，并倒R3圓角。
3、 ?30mm的凸臺上下表面：公差等級為IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法。
4、 鉆Φ10(H7)內(nèi)孔：公差等級為IT7～IT8，表面粗糙度為Ra3.2，平行度為0.1μm（A），采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。
5、 鉆Φ25（H9）內(nèi)孔：公差等級為IT6～IT8，表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒1×45°內(nèi)角。
6、 鉆Φ8（H7）內(nèi)孔：公差等級為IT6～IT8,表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。
(四)、確定工藝路線
1、工藝路線方案一：
鑄造
時效
涂底漆
工序Ⅰ：粗精銑寬度為Ф40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺
工序Ⅱ：粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面
工序Ⅲ：鉆孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф23mm。
工序Ⅳ：擴孔鉆鉆孔Ф25(H9)使尺寸達到Ф24.8mm。
工序Ⅴ：鉸孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф25(H9)。
工序Ⅵ ：鉆Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到9.8mm。
工序Ⅶ：粗鉸Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到9.96mm。
工序Ⅷ：精鉸Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到Φ10（H7）mm。
工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到Φ8（H7）。
工序Ⅹ：檢驗入庫。
2、工藝路線方案二：
鑄造
時效
涂底漆
工序Ⅰ：粗精銑寬度為Ф40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。
工序Ⅱ：粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面
工序Ⅲ：鉆孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф23mm。
工序Ⅳ：鉆2×Ф8(H7)的小孔使尺寸。
工序Ⅴ：擴孔鉆鉆孔Ф25(H9)使尺寸達到Ф24.8mm。
工序Ⅵ：鉸孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф25(H9)。
工序Ⅶ ：鉆Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到9.8mm。
工序Ⅷ：粗鉸Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到9.96mm。
工序Ⅸ：精鉸Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到Φ10（H7）mm。
工序Ⅹ：粗鉸2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到7.96mm。
工序Ⅺ：精鉸2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ8（H7）。
工序Ⅻ：檢驗入庫。
（五）：工藝方案的比較和分析：
上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)，Ф25（H7）孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工Ф25孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了2×Ф8小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔Ф25，而不進一步加工就鉆Ф8（H7），那樣就很難保證2×Ф8的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。
（六）：選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完后。
粗精銑寬度為Ф40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇X5012立式銑床（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社），刀具選D=2mm的削平型立銑刀（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。
粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面。采用X5021立式銑床，刀具選D=2mm的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。
鉆孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф23mm。采用Z535型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄2號刀）D=23mm，專用鉆夾具，專用檢具。
擴孔鉆鉆孔Ф25(H9)使尺寸達到Ф24.8mm。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=24.7mm的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。
鉸孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф25(H9)。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機用鉸刀，并倒1×45°的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。
鉆2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。
鉆Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到Φ9.8mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=9.8mm的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。
粗鉸Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到Φ9.96mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=10mm的直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。
精鉸Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到Φ10（H7）mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具D=10mm的精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。
粗鉸2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ7.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。
精鉸2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。
（參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）
（七）：加工工序設(shè)計
根據(jù)本次設(shè)計的要求，工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對Φ8（H7）內(nèi)孔的加工設(shè)計。
各工步余量和工序尺寸及公差 （mm）
加工表面
加工方法
余量
公差等級
工序尺寸
2×Φ8(H7)
鉆孔
0.215
—
Φ7.8
2×Φ8(H7)
擴孔
0.055
—
Φ 7.96
2×Φ8(H7)
鉸孔
—
H7
Φ8(H7)
1、 鉆2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm。
2、 粗鉸2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到7.96mm。
3、 精鉸2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ8（H7）。
這三部工序全都采用Z518機床來進行加工的，故：
（1）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆2×Ф8(H7)孔的進給量f=0.3mm/r,用插入法求得鉆2×Ф8(H7)孔的切削速度為v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為:
n=1000v/πd=1000×26.1/3.14×8r/min=1039r/min
按機床實際轉(zhuǎn)速取n=1000r/min，則實際切削速度為v=3.14×1000/1000m/min≈22m/min.
從參考文獻得知：
Ff=9.81×42.7dof0.8KF(N)
M=9.81×0.021d02f0.8KM(N.m)
求出鉆2×Ф8(H7)孔的Ff和M如下：
Ff=9.81×42.7×8×0.30.8×1=1279N
M=9.81×0.021×82×0.30.8×1=5N.m
根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。
（2）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術(shù)參數(shù)，取擴孔2×Ф8(H7)的進給量f=0.3mm/r,參考文獻得：擴孔的切削速度為（12—13）V鉆，故取v擴=1/2v鉆=1/2×22m/min=11m/min,
由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×11/3.14×8r/min=438r/min,取機床實際轉(zhuǎn)速n=450r/min。
（3）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進給量f=0.3mm/r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：
n=1000v/πd=1000×18/3.14×8r/min=717r/min
按照機床的實際轉(zhuǎn)速n=720r/min。則實際切削速度為：
V=πdn/1000=3.14×8×720/1000m/min=18.1m/min。
三、夾具的設(shè)計
本次的夾具為—工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到Φ8（H7）而設(shè)計的。 本工序所加工的孔是位于Φ30凸臺平面內(nèi)，孔徑不大，工件重量較輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量不是很大等原因，采用翻轉(zhuǎn)式鉆模。
1、 確定設(shè)計方案
這道工序所加工的孔在Φ30凸臺平面上，且與土臺面垂直，平行度△A=0.1。
根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有：
工件以Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、Φ30的凸臺分別在臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ8（H7）mm孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承，當(dāng)輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。
2 、選擇定位元件
（1）選擇帶臺階面的定位銷，作為以φ 25H9孔及其端面的定位元件。定位副配合取 。
（2）選擇可調(diào)支承釘為φ8（H7）孔外緣毛坯一側(cè)防轉(zhuǎn)定位面的定位元件 ,用鎖緊螺母將其鎖緊，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在φ8（H7）的端面增設(shè)一螺旋輔助支承，輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。
3、計算夾緊力并確定螺桿直徑
參考文獻（機械加工工藝手冊），因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系為：
F夾=KF，式中的K為安全系數(shù)。由參考文獻得，當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時，取K=3。
由前面的計算可知F=1279N。所以，F(xiàn)夾=KF=1279×3N=3837N，由此可以知道，選擇一個M30的螺旋輔助支承。一是為了承受切削力的沖擊，二是為了防止工件在加工時變形，因為鉆φ8（H7）孔時，工件為懸臂。
4、定位誤差計算
（1）加工φ8H7時孔距尺寸 84± 0.2mm的定位誤差計算，由于基準(zhǔn)重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差為：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。
而基準(zhǔn)位移誤差為定位孔 (φ25H9 )與定位銷的最大間隙，故：定位銷取直徑為φ25H9，盡量減少位移誤差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基準(zhǔn)也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 0.2mm的定位要求。
（2）加工φ8H7孔時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基準(zhǔn)重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm
而基準(zhǔn)位移誤差是定位孔φ25H9與定位面間的垂直度誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm
所以有：0.03+0.104mm=0.134mm
此方案能滿足平行度 0.15mm的定位要求。
四、設(shè)計心得
兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(wù)，而且從中一方面鞏固了之前的理論學(xué)習(xí)，另一方面也發(fā)現(xiàn)了自 己在學(xué)習(xí)工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的知道，和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見，是設(shè)計更加符合實際要求。
五、參考文獻
1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994.7
2、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社，1990
3、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測量（第四版），北京：中國計量出版社，1990.2
4、于駿一、鄒青主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機械工業(yè)出版社，2004.1
5、劉華明主編，刀具設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1999
目錄
序言
1、 零件分析................................... ...
2、 工藝規(guī)程設(shè)計..................................
3、 夾具設(shè)計.......................................
四、設(shè)計心得.......................................
五、參考文獻.......................................
序言
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加以指教。完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
制造工藝學(xué)課程設(shè)計
機械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目 設(shè)計“填料箱蓋”零件的機械加工工藝及工藝設(shè)備
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目: 設(shè)計” 填料箱蓋”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
內(nèi)容： 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3. 機械加工工藝過程卡片 1張
4. 機械加工工序卡 1張
5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張
6. 課程設(shè)計說明書 1張
序言
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(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)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。
由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對配合面的表面粗糙度要求也較高。
（二） 零件的工藝分析
共填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. φ65等一組外圓柱面及端面
這一組加工表面包括：φ65的外圓面，φ80mm及以φ75mm的外圓面，φ100的階梯外輪廓面，及7.5的密封環(huán)槽。
2. 以φ50為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ50的孔，以及其上下兩個端面。
這兩組表面有一定的位置度要求,即φ50的孔上下兩個端面與φ20的孔有垂直度要求。
由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200?？紤]在運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。
（二）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?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。
（三）制定工藝路線
按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則，布置工藝路線如下：
工藝路線方案:
工序Ⅰ：以φ155mm外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車φ65mm外圓及臺階端面，錯鏜孔φ37mm和φ47mm
工序Ⅱ：以粗車后的φ65mm外圓及端面定位，粗車大端面、粗車φ155mm外圓面、粗車左端臺階面、粗車環(huán)槽、粗車φ75mm、φ80mm外圓面。粗鏜φ60H8、倒角1×45°.
工序Ⅲ：以粗車后的φ155mm外圓及端面定位半精車φ65mm外圓及臺階面。
工序Ⅳ：以φ65mm外圓定位，半精車φ155mm、φ75mm、φ80mm環(huán)槽，半精鏜φ60內(nèi)孔。
工序Ⅴ：以φ155mm外圓及端面定位，精車φ65mm外圓。
工序Ⅵ：以φ155mm外圓及端面定位精細車φ65mm外圓。
工序Ⅶ：以φ65mm外圓及端面定位，精鏜φ60內(nèi)孔、研磨內(nèi)端面、倒角。
工序Ⅷ：鉆床鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔。
工序Ⅸ：絲錐攻絲。
工序Ⅹ：終檢。
（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
” ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
1、鑄件材料為HT200，機械加工余量按JB3835-85確定，有《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可查得外圓表面及軸向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10查得為單邊余量。
外徑方向雙邊余量2.0mm，軸向方向為2.5mm，孔的加工余量4mm（雙邊）
2、確定毛坯尺寸：上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra≥1.6um, Ra≤1.6um的加工表面余量適當(dāng)增大。
（五）選擇加工設(shè)備與工藝裝備
1、選擇機床
①工序I 、 II 、 III、VI是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的C620-1型臥式車床即可。
②工序V、VI是精車和精細車還有精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床能滿足要求。故選用C616A型車床。
③工序VII鉆孔。可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，可選用Z518型立式鉆床。
2、選擇夾具
本零件除鉆削加工需設(shè)計專用夾具，其他工序使用通用家具即可，車床上用三爪自定心卡盤。
3、選擇刀具
①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精細加工用YG10，切槽宜用高速鋼。
②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。
4、確定工序尺寸
（六）確立切削用量及基本工時
工序Ⅰ切削用量及基本時間的確定
1、 切削用量
本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。以知加工材料為HT200，鑄件。機床為C620-1型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。
①確定φ65mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C620-1機床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃傾角λs=0°、刀尖圓弧半徑=0.8mm。
②確定切削深度ap 由于粗車單邊余量僅為1mm,可一次走刀完成，故
③確定進給量f 根據(jù)表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為100 mm ——400 mm時，f=0.6-1.2 mm/r
按C620-1機床的進給量選擇f=0.65 mm/r。
確定的進給量尚需滿足機床進給強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構(gòu)允許的進給力Fmax=3530N。
根據(jù)表1.23，當(dāng)灰鑄鐵170—212HBS，ap≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(預(yù)計)時，進給力Ff=950N.
Ff的修正系數(shù)為，，,故實際進給力為Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削時的進給力小于機床進給允許的進給力，所選的f=0.65 mm/r可用。
④選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
⑤確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r時，切削速度v=71m/min。
切削速度的修正系數(shù)為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故
V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min
按C620-1機床的轉(zhuǎn)速選擇n=90r/min=1.5r/s
則實際切削速度v=44.4m/min。
最后確定切削用量為：
，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min
確定車端面及臺階面的ap=1.25mm，f=0.52 mm，主軸轉(zhuǎn)速與車φ65mm外圓相同。
確定粗鏜φ37mm和φ47mm孔的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。
①確定切削深度ap
Φ47mm: ap=（47-43）/2=2mm φ37mm: ap=（37-33）/2=2mm
②確定進給量f
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長度為100 mm
時按C620-1機床的進給量，選擇f=0.20 mm/r。
③確定切削速度v
按表1.27的計算公式
式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468,
則
對φ37mm內(nèi)孔：
對φ47mm內(nèi)孔：
2、 基本時間
①確定粗車外圓φ65mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為
式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,
n=1.5r/s,i=1,則
②確定粗車端面的基本時間
式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1
則
③確定粗鏜φ37mm、φ47mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45°,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對φ37mm孔n=5.48r/s,對φ47mm孔n=6.98r/s,i=1
對φ37mm孔
工序II切削用量及基本時間的確定
工序二 精銑φ20孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：精銑φ20上下端面。
機床：X6140臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。
工序三 以φ20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
所以，
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
３.計算工時
由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。
擴鉸和精鉸的切削用量如下：
擴鉆：
鉸孔：
精鉸：
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達到IT7。
1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長度bε=11mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.8～1.2mm，壽命
擴孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.9～１.４mm，壽命
鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為０.６～０.９mm，壽命
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
擴鉸和精鉸的切削用量同理如下：
擴鉆：
鉸孔：
精鉸：
３.計算工時
所有工步工時相同。
工序五 切斷。
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機床：XA5032臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=125mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝110mm/s，n=281r/min,Vf=378mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=300r/min,Vfc=375mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=117.8m/min,實際進給量為fzc=V fc/ncz=0.10mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min.
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機床：XA5032臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=125mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》選f=0.5 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，將f降一級為f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度V c=600.4,實際進給量為fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min.
結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
３.計算工時
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進給量
查《切》
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
３.計算工時
螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。
工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺。
工序十一 檢查。
其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。
三、 卡具設(shè)計
經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第IX道工序——鉆M6孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M6絲錐，以及∮4的高速鋼麻花鉆。
（一） 問題的提出
在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
（二） 卡具設(shè)計
1． 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮20孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。
2． 切削力和卡緊力計算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力
扭矩
由于扭矩很小，計算時可忽略。
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N
使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。
3. 定位誤差分析
本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
4. 卡具設(shè)計及操作的簡要說明
卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。
卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。
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