撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)說明書.doc

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機(jī)械制造工藝 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （2014~2015學(xué)年） 設(shè) 計(jì) 題 目 設(shè)計(jì)撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 學(xué)院名稱電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械工程系 專 業(yè) （班 級(jí)） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名 （學(xué) 號(hào)） 起 訖 日 期 指 導(dǎo) 教 師 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 主要內(nèi)容 1. 繪制所加工零件的零件圖。 2. 繪制所加工零件的毛坯圖。 3. 編制所加工零件的機(jī)械加工工藝過程綜合卡。 4．繪制所要加工表面工序的工序卡。 5．繪制所要加工表面工序的夾具裝配圖及夾具體零件圖。 6．夾具裝配圖及夾具體零件圖CAD電子檔一份。 7．編寫設(shè)計(jì)說明書一份。 應(yīng)收集的資 料 所要設(shè)計(jì)零件的零件圖，零件的生產(chǎn)批量（年產(chǎn)3萬件），課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，以及與設(shè)計(jì)有關(guān)的參考資料。 設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì) 劃 1．熟悉零件，畫零件圖 1天。 2. 繪制所加工零件的毛坯圖 1天 3．編制所加工零件的機(jī)械加工工藝過程綜合卡及繪制所要加工表面工序的工序卡 2天 4．繪制所要加工表面工序的夾具裝配圖 5天 5. 繪制夾具體零件圖 2天 6. CAD繪圖 2天 7．編寫設(shè)計(jì)說明書一份 1天 8. 準(zhǔn)備及答辯 1天 主要參考文 獻(xiàn) 1. 鄒青，呼詠?！稒C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》（第2版）。機(jī)械工業(yè)出版社，2013。 2. 趙家齊。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，機(jī)械工業(yè)出版社，1997，12。 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué)主編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1983。 4. 李易民。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，1994。 5. 艾興，肖詩綱。切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，1994。 6．《機(jī)床家具設(shè)計(jì)手冊(cè)》。上?？萍汲霭嫔?，1993。 指導(dǎo)教師意 見 請(qǐng)各位同學(xué)按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的設(shè)計(jì)任務(wù)按時(shí)按質(zhì)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并隨時(shí)與指導(dǎo)教師溝通其設(shè)計(jì)方案。 備 注 目錄 序言 4 一、零件的分析 5 1.1 零件的作用 5 1.2 零件的工藝分析 5 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 2.1 確定毛坯的制造形式 6 2.2 基面的選擇 6 2.3 制定工藝路線 6 2.4 確定機(jī)床及夾具 7 2.5 撥叉的工藝路線表 7 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 3.1 選擇毛坯 8 3.2鑄件重量 9 3.3 確定毛坯尺寸公差 9 3.4 確定工序尺寸 10 四、確定切削用量及時(shí)間定額 11 4.1 工序1：銑左端面 11 4.2 工序2：鉆花鍵導(dǎo)向孔 12 4.3 工序4：銑上平面 12 4.4 工序5：銑18H11槽口 13 4.5 工序6：鉆2Φ7通孔 15 五、工序5銑18H11槽口夾具的設(shè)計(jì)分析及計(jì)算 16 5.1 任務(wù)的提出 16 5.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 5.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 5.4 具體夾具設(shè)計(jì)詳見夾具裝配圖和零件圖 17 六、小結(jié) 17 參考文獻(xiàn) 18 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的： 1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。 2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。 3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。 一、零件的分析 1.1 零件的作用 零件的作用：題目給定的零件是CA6140撥叉（見右圖）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為30mm的面尺寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 撥叉的主要工作表面為：撥叉18H11mm槽口、花鍵導(dǎo)向孔、左端面、寬度為30mm的上平面、2M8螺紋孔等。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： l 需要加工的表面： 1.撥叉18H11mm槽口； 2.花鍵導(dǎo)向孔； 3.左端面； 4.寬度為30mm的上平面； 5. 2M8螺紋孔 l 位置要求： 1.撥叉30mm寬的上平面與花鍵導(dǎo)向孔中心軸線的平行度公差為0.10mm； 2.18H11槽口兩側(cè)面與花鍵導(dǎo)向孔中心軸線的垂直度公差為0.08mm。 由上面分析可知，可以粗銑、精銑左端面，然后以此作為精基準(zhǔn)采用專用夾具對(duì)花鍵導(dǎo)向孔進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件架構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選用鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT10級(jí)，此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)約為30000件/年，零件的質(zhì)量是0.84Kg/個(gè)，可確定該批撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段：工序適當(dāng)集中，加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的合理與否，直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 1.粗基準(zhǔn)的選擇： 以零件的右端面為粗基準(zhǔn)，以上平面和圓柱側(cè)面為輔助粗基準(zhǔn)，在進(jìn)行夾緊這樣可以達(dá)到限制六個(gè)自由度，可以達(dá)到完全定位。 2.精基準(zhǔn)的選擇： 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的左端面為主要的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(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)是使零件的幾何形狀、尺寸精度和位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，盡可能地降低生產(chǎn)成本。 經(jīng)過綜合分析和論證，制定撥叉零件的工藝路線方案如下： 工藝路線方案 工序1： 粗銑、精銑左端面； 工序2： 鉆花鍵導(dǎo)向孔至φ20mm、再擴(kuò)孔至φ22mm、锪倒角15； 工序3： 拉花鍵； 工序4： 精銑、半精銑上平面； 工序5： 精銑、半精銑18H11mm溝槽； 工序6： 鉆2φ7mm孔； 工序7： 攻螺紋2M8； 工序8： 鉆鉸φ5mm錐銷孔； 工序9： 去毛刺； 工序10： 清洗； 工序11： 終檢。 注：具體工藝工程及加工方案見機(jī)械加工工藝過程卡片。 2.4 確定機(jī)床及夾具 1.機(jī)床的選擇 工序1、4采用X51型立式銑床； 工序2、6采用Z525型立式鉆床； 工序5采用X52K型立式銑床； 2.選擇夾具 該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 3.選擇刀具 在銑床上加工的各工序，在保證加工質(zhì)量的前提下優(yōu)先采用硬質(zhì)合金銑刀。 4.選擇量具 零件加工所用的主要量具有游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、百分表、卡尺等。 5.其他 對(duì)垂直度誤差采用百分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。 2.5 撥叉的工藝路線表 表2-1 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的使用 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 銑削 立式銑床X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 鉆孔、擴(kuò)孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆、锪刀 卡尺、塞規(guī) 3 拉花鍵 拉床L6110 拉刀 4 精銑、半精銑上平面 立式銑床X51 直柄立銑刀、 高速鋼立銑刀 游標(biāo)卡尺 5 精銑、半精銑溝槽 立式銑床X52K 直柄麻花鉆 卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 6 鉆2φ7孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 塞規(guī)、卡尺 7 攻螺紋2M8 錐絲 8 鉆、鉸φ5錐銷孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆、錐度鉸刀 塞規(guī)、卡尺 9 去毛刺 平銼 10 清洗 清洗機(jī) 11 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.1 選擇毛坯 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，且工作條件不差，既無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄造，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。零件形狀簡(jiǎn)單，因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)花鍵、溝槽及通孔較小，因此不直接鑄出。 3.2鑄件重量 已知機(jī)械加工后撥叉件的重量為0.84kg，由此可初步估 計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。 3.3 確定毛坯尺寸公差 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大輪廓尺寸為80mm。 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-1，可查得毛坯件的公差等級(jí)為8~10級(jí)，取CT為10級(jí)。 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-3，可查得尺寸公差為CT=3.2mm 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-5，查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為D~F，取為E級(jí) 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-4，最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為E級(jí)，可查得RAM數(shù)值為0.7mm。 左端面為單側(cè)加工，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》式2-2，則： R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm 上端面為單側(cè)加工，毛坯尺寸由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》式2-1求出，即： R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取R＝75mm 根據(jù)零件圖槽的輪廓尺寸，長(zhǎng)40mm，寬18mm，深35mm，故槽的最大輪廓尺寸為40mm。選取公差等級(jí)CT由《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表2-1可查得毛坯件的公差等級(jí)為8~10級(jí)，取為10級(jí)。 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表2-3可查得槽深和槽寬尺寸公差分別為CT=2.6mm和2.4mm。 求機(jī)械加工余量由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-5查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為D~F，取為F級(jí)。 求RAM（要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一數(shù)值，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-4查得槽的最大輪廓尺寸為40mm、機(jī)械加工余量為F級(jí)，得RAM數(shù)值為0.5mm。 3.4 確定工序尺寸 工序1：粗、精銑后端面 由表2-25，可知精銑余量為1mm，則粗銑余量為1.3mm。 由表1-11，可知粗銑精度為IT9-IT13，取精度為IT12. 精銑精度為IT7-IT11，取精度為IT11。 由表2-30，粗銑公差為0.35mm，精銑公差為0.22mm。 則：精銑尺寸為，粗銑尺寸為。 工序2：鉆、擴(kuò)孔 由表1-10得出：在實(shí)體材料上加工孔，一次性鉆孔，孔的公差等級(jí)可以達(dá)到IT11～12級(jí)，符合Φ22H12的要求，但為提高其表面精度需進(jìn)行擴(kuò)孔。由表2-21，鉆孔的直徑至20，擴(kuò)孔到22， 則：鉆孔加工余量為20mm，，擴(kuò)孔余量為 2mm。 由表1-10，鉆的精度為IT12-IT13，取精度為IT12。 擴(kuò)孔后精度為IT11。 由表2-30，IT12的公差為0.21mm，IT11的公差為0.13mm。 則：擴(kuò)孔尺寸為mm，鉆孔尺寸為mm。 工序3：拉花鍵 由表2-23，拉孔加工余量為0.5，上偏差為+0.13。 工序4：粗、精銑上平面 由表2-25，精銑加工余量為1mm，則粗銑加工余量為2mm。 由表1-10，可知粗銑精度為IT9-IT13，取精度為IT12。 精銑精度為IT7-IT11，取精度為IT11。 由表2-30，粗銑公差為0.3mm，精銑公差為0.19mm。 則：精銑尺寸為，粗銑尺寸為。 工序5：銑溝槽 詳見4.4工序5銑18H11槽口 工序尺寸及公差的確定。 工序6：鉆2-孔 由表2-10，鉆的精度為IT11-IT12，取IT12。 由表2-30，公差為0.15mm。 則：孔的尺寸為mm。 工序7：攻螺紋 工序8：鉆、鉸φ5錐銷孔 工序余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面精度Ra/μm 粗加工 半精加工 粗加工后尺寸 半精加工后尺寸 粗加工 半精加工 后端面 1 0.4 81 80 6.3 3.2 頂面 2 1 73 72 6.3 3.2 操縱槽 （槽寬） 2 0.4 6.3 3.2 花鍵底孔 20 2 12.5 6.3 花鍵 0.4 6-6H925H722H12 3.2 螺紋 麻花鉆7 / 錐銷孔 專用刀具 鉆-鉸 1.6 四、確定切削用量及時(shí)間定額 4.1 工序1：銑左端面 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：工步1：粗銑兩頭孔上端面至51mm；工步2：半精銑兩頭孔上端面至50mm。粗銑精度等級(jí)IT13，半精銑精度等級(jí)IT11。 1.工步1：粗銑 背吃刀量為=2.5-1.0=1.5mm。 進(jìn)給量的確定：工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=100040/π80=159.15r/min 由于手冊(cè)中的X61型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實(shí)際的銑削速度為：V=nπd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min 基本時(shí)間t: 根據(jù)面銑刀平面（對(duì)稱銑削、主偏角=90）的基本時(shí)間計(jì)算公式:t=()/。其中，=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm。則有： =0.5（d- ）+(1~ 3)=0.5(80-)+2=7.36mm。 =n=zn=0.210160=320mm/min t=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s 2.工步2：精銑 背吃刀量的確定：=1mm . 進(jìn)給量的確定：查表，按表面粗糙度為=3.2μm的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。 銑削速度的計(jì)算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀，d/z=80/10，=0.08mm/z的條件選取，銑削速度v為： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中4-18的X61型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式，可以求得： v= nπd/1000=52.78mm/min。 基本時(shí)間的確定：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中表5-43中面銑刀銑平面（對(duì)稱銑削、主偏角=90）的基本時(shí)間公式t=()/，可以求得該工序的基本時(shí)間，其中=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm，=7.36mm，得 =n=0.8mm/r210r/min=168mm/min t=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s 4.2 工序2：鉆花鍵導(dǎo)向孔 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至Ф20mm，擴(kuò)孔至φ21.8mm，鉆孔精度等級(jí)IT12，擴(kuò)孔精度等級(jí)IT10。 鉆兩頭孔至φ20mm 4.3 工序4：銑上平面 工件材料：HT200，硬度190~260HBS,σb=0.16GPa，鑄造。 加工要求：Ra=3.2μm 可知，精加工余量為1mm,背吃刀量為3-1=2mm 進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率按5~10Kw，按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到: n=100040/π80=159.15r/min 由于手冊(cè)中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實(shí)際的銑削速度為：V=nπd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min 基本時(shí)間t據(jù)面銑刀銑平面不對(duì)稱銑削的計(jì)算時(shí)間計(jì)算公式： 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表5-45切入和切出行程速度, v=n=zn=0.210160=320mm/min t=(80+29)/320=0.34min20.7s。 4.4 工序5：銑18H11槽口 1 .工序尺寸及其公差的確定 （1）銑凹槽兩側(cè)面： 18H11 cm １）確定加工方案。18H11 cm ,公差為0.110mm,查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2-30知其精度等級(jí)為IT8。由表1-11，該凹槽加工應(yīng)選用粗銑－半精銑的加工方案進(jìn)行。 ２）用查表法確定毛坯尺寸。對(duì)于中批量生產(chǎn)，可采用砂型機(jī)器造型，查表　　　2-1知毛坯尺寸公差等級(jí)為10級(jí)，由表2-5知底面、側(cè)面的加工余量等級(jí)為Ｈ級(jí)。查表2-4得，每側(cè)0.7mm。故毛坯機(jī)械加工總余量Ｚ總＝1.4mm。 查表2-3知：毛坯尺寸公差取2.2mm，得毛坯尺寸為15.61.1mm。 ３）確定各工序尺寸的基本尺寸。半精銑后的工序基本尺寸為Ｈ２＝18mm（設(shè)計(jì)尺寸），查表2-28,其他各工序基本尺寸分別為： 粗銑后：Ｈ１＝15mm，半精銑后：H2=18mm ; 粗銑的余量為：Z粗=15mm 半精銑的余量為Ｚ半精銑＝(18-15)mm=3mm。 ４）確定各工序尺寸的公差及其偏差 查表1-11和表2-30，半精銑的公差為IT11，公差值為0.110mm，粗銑的公差為IT12，公差值為0.180mm。 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注，求得各工序尺寸為： 半精銑：Ｈ２＝ｍｍ　　　　粗銑：Ｈ１＝ｍｍ?！? （2）銑槽底面：15cm 1)確定加工方案。槽底面基本尺寸為15mm,查表綜合考慮下，取為0.110mm，查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值由表2-30知其精度等級(jí)為IT8。由表1-10知，改底面加工應(yīng)選用粗銑的加工方案。 2）用查表法確定毛坯尺寸。對(duì)于中批量生產(chǎn)，可采用砂型機(jī)器造型，查表　　　2-1知毛坯尺寸公差等級(jí)為10級(jí)，由表2-5知底面、側(cè)面的加工余量等級(jí)為Ｈ級(jí)。查表2-4得，單側(cè)為0.7mm。故毛坯機(jī)械加工總余量Ｚ總＝0.7mm。 查表2-3知：毛坯尺寸公差取2.2mm，得毛坯尺寸為15.70.55mm。 ３）確定各工序尺寸的基本尺寸。半精銑后的工序基本尺寸為Ｈ4＝15mm（設(shè)計(jì)尺寸），查表2-28,其他各工序基本尺寸分別為： 半精銑后：Ｈ4＝15mm，粗銑后：H3=15.7mm ; 粗銑的余量為Z粗=（50-15.7）mm=34.3mm 半精銑的余量Z半精銑=（15.7-15）mm=0.7mm ４）確定各工序尺寸的公差及其偏差 查表1-11和表2-30，粗銑的公差為IT12，公差值為0.180mm，半精銑的公差為IT12，公差值為0.180mm。 則 粗銑后：H3=mm 半精銑后：H4=mm 2.切削用量及時(shí)間定額的確定 2.1粗銑凹槽 2.1.1確定切削用量 本工 步是以C、D兩面定位，粗銑F、G、H面； （1）確定背吃刀量　工步１的背吃刀量ａｐ１雙邊背吃刀量為ａｐ＝15mm （2）確定進(jìn)給量　查表３－２４選用“直柄粗加工立銑刀”, d=15mm，d/z=15/3　;　銑刀每齒進(jìn)給量為 fz=0.04mm/z。 (3)計(jì)算銑削速度 查表5-15知，=18m/min。由式（5-1）n=1000v/(πd)可求得銑刀轉(zhuǎn)速n=100018/(π14)=410 r/min,參照表4-16立式銑床X52K的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=375r/min。再將此代入公式（5-1），可求得該工序的實(shí)際銑削速度v=nπd/1000=3753.1414/1000=16.48m/min。 2.1.2 時(shí)間定額的計(jì)算 （1）基本時(shí)間的計(jì)算 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中表5-43得： ， 式中 =0.5d+(1~2)，=1~3mm，， 其中h為溝槽深度，為銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度，為溝槽深度的背吃刀量。，取=2mm,i=34/15=2.27, 算得本工步基本時(shí)間為tj=138s (2) 輔助時(shí)間的計(jì)算 本工步的輔助時(shí)間為tf=0.15138s=20.7s。 （3）其他時(shí)間的計(jì)算 本工步的其他時(shí)間為9%（138+20.7）s=14.283s。 （4）單件時(shí)間定額的計(jì)算 tdj=（138+20.7+14.283）s=172.983s。 2.2半精銑凹槽 2.2.1確定切削用量 本工步是以C、D兩面定位，半精銑F、G、H面； （1）確定背吃刀量　工步１的背吃刀量ａｐ１雙邊背吃刀量為ａｐ＝3mm （2）確定進(jìn)給量　查表３－２４選用“高速鋼立銑刀”，d=18mm，d/z=18/3　;　銑刀每齒進(jìn)給量為fz =0.02mm/z。 (3)計(jì)算銑削速度 查表5-15知，=20m/min。由式（5-1）n=1000v/(πd)可求得銑刀轉(zhuǎn)速n=100020/(π18)= 354 r/min,參照表4-16立式銑床X52K的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=375r/min。再將此代入公式（5-1），可求得該工序的實(shí)際銑削速度v=nπd/1000=3753.1418/1000=21.195m/min。 2.2.2 時(shí)間定額的計(jì)算 （1）基本時(shí)間的計(jì)算 算得本工步基本時(shí)間為132s (2) 輔助時(shí)間的計(jì)算 本工步的輔助時(shí)間為tf=0.15132s=19.8s。 （3）其他時(shí)間的計(jì)算 本工步的其他時(shí)間為9%（132+19.8）s=13.662s。 （4）單件時(shí)間定額的計(jì)算 tdj=（132+19.8+13.662）s=165.462s。 4.5 工序6：鉆2Φ7通孔 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb=0.16Gpa，鑄造。 1．選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，鉆頭直徑Z鉆=6.8m 2．選擇切削用量 （1）確定背吃刀量：ap=Z鉆/2=6.8/2mm=3.4mm； （2）確定進(jìn)給量：查表5-22和表4-7（文獻(xiàn)1），取該工步進(jìn)給量為0.12mm/r； （3）計(jì)算切削速度查表5-22，取切削速度v=12m/min，可得該工具的轉(zhuǎn)速 為n=1000*(12/(π*6.8））r/min=562r/min查表4-6對(duì)照該工序所選Z37搖臂鉆床的轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=560r/min再將此轉(zhuǎn)速代入式5-1（文獻(xiàn)1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=560*3.14*6.8/1000=11.96m/min； （4）進(jìn)給次數(shù)和切削深度:此孔為通孔，進(jìn)給次數(shù)為1，切削深度為11mm。3.計(jì)算工時(shí)基本時(shí)間: 輔助時(shí)間:tj=0.15tj=0.035min(文獻(xiàn)<1>P117表5-45）Tdj=2(tj+tf+tb)=2.4tj=0.62min 五、工序5銑18H11槽口夾具的設(shè)計(jì)分析及計(jì)算 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，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序銑兩頭孔上端面。 5.1 任務(wù)的提出 本夾具主要用來銑削18H11槽口，本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)該考慮如何提高精度，在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用1個(gè)支座和一個(gè)帶鍵的心軸定位。1個(gè)帶鍵的心軸限制5個(gè)自由度，1個(gè)支座限制1個(gè)自由度。 2）定位元件及裝置的設(shè)計(jì)： 定位元件采用一個(gè)帶鍵的心軸與支座的組合定位機(jī)構(gòu) 5.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 夾緊力大小的分析計(jì)算： 銑削力計(jì)算： 由文獻(xiàn)4表3.73查得切削力公式 其中 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)， 安全系數(shù) 其中，為基本安全系數(shù)1.2； 為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3； 為刀具鈍化系數(shù)為1.2； 為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3。 =1 所以，K=2.4 計(jì)算得Q=1160N 得所需的夾緊力最小為1160N 5.4 具體夾具設(shè)計(jì)詳見夾具裝配圖和零件圖 六、小結(jié) 為期3周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我組5名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績(jī)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！ 參考文獻(xiàn) 1． 鄒青,呼詠. 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》（第2版）. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2013. 2．幾何量公差與檢測(cè)/甘永立主編.-9版.-上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,2010.1. 3． 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué)主編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1983. 4．李易民. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994. 5． 艾興，肖詩綱。切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社,1994. 6． 《機(jī)床家具設(shè)計(jì)手冊(cè)》. 上?？萍汲霭嫔? 1993. 7. 機(jī)械制圖/大連理工大學(xué)工程制圖教研室編.-6版.-北京：高等教育出版社,2007.7. 8. 機(jī)械設(shè)計(jì)/濮良貴,陳國定，吳立言主編;西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著.-9版.-北京：高等教育出版社,2013.5.