左擺動(dòng)杠桿加工工藝及鉆三孔夾具設(shè)計(jì)【Φ6H7,Φ12H8M10三孔】

左擺動(dòng)杠桿加工工藝及鉆三孔夾具設(shè)計(jì)【6H7,12H8M10三孔】,6H712H8,M10三孔,擺動(dòng),杠桿,加工,工藝,鉆三孔,夾具,設(shè)計(jì),h7,12,十二,h8,m10 - - 22 - - 課程設(shè)計(jì)說明書 課程名稱：機(jī)械制造課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：左擺動(dòng)杠桿制造工藝及夾具設(shè)計(jì) 院系：機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程及自動(dòng)化 班級(jí)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：目錄摘要11、左擺動(dòng)杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定21.1、左擺動(dòng)杠桿的用途21.2、左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求：31.3、審查左擺動(dòng)杠桿的工藝性31.4、確定左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型32、確定毛胚、繪制毛胚簡圖42.1、選擇毛胚42.2、確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量42.2.1、公差等級(jí)42.2.2、左擺動(dòng)杠桿鍛造毛坯尺寸工差及加工余量42.2.3、繪制左擺動(dòng)杠桿毛坯簡圖53、擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線53.1、定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1、精基準(zhǔn)的選擇53.2.2、粗基準(zhǔn)的選擇53.2 、表面加工方法的確定63.3、加工階段的劃分63.4、工序的集中與分散63.5、工序順序的安排73.5.1、機(jī)械加工工序73.5.2、熱處理工序73.6、確定工藝路線74、加工余量、工序尺寸和工差的確定85、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算95.1、切削用量的計(jì)算155.1.1、鉆孔工步155.1.2、 粗鉸工步155.1.3、精鉸工步155.2、時(shí)間定額的計(jì)算165.2.1、基本時(shí)間tj的計(jì)算165.2.2、輔助時(shí)間ta的計(jì)算165.2.3、其他時(shí)間的計(jì)算165.2.4、單件時(shí)間tdj的計(jì)算176、夾具設(shè)計(jì)176.1、提出問題186.2、設(shè)計(jì)思想186.3、夾具設(shè)計(jì)196.3.1、定位分析196.3.2、切削力及夾緊力的計(jì)算196.3.3、夾具操作說明216.3.4、確定導(dǎo)向裝置217、體會(huì)與展望218、參考文獻(xiàn)23摘要這次設(shè)計(jì)的是左擺動(dòng)杠桿。包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量。最后擬定左擺動(dòng)杠桿的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(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(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(shí)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(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次實(shí)際的訓(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(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。1、左擺動(dòng)杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定左擺動(dòng)杠桿零件圖 1.1、左擺動(dòng)杠桿的用途杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力（用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn)）的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂，用代數(shù)式表示為F1 L1=F2L2。式中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一。1.2、左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求：該左擺動(dòng)杠桿的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級(jí)表面粗糙度(um)形位公差(mm)左擺動(dòng)杠桿上側(cè)面24IT83.2左擺動(dòng)杠桿左端面100IT133.2左擺動(dòng)杠桿中端面55IT133.2左擺動(dòng)杠桿上端面28IT133.2左擺動(dòng)杠桿上孔15IT81.6左擺動(dòng)杠桿中孔12IT81.6左擺動(dòng)杠桿下孔6IT71.6M10螺紋孔9IT1312.512孔12IT1312.512盲孔12IT1312.58mm槽8IT71.62mm槽2IT1312.51.3、審查左擺動(dòng)杠桿的工藝性該左擺動(dòng)杠桿結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬一般的杠桿類零件。主要加工表面有左擺動(dòng)杠桿左、右端面，上端面，其次就是15孔及12孔和6孔，15、12、6孔的加工端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。1.4、確定左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：Q=3000件/年，m=1件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得：N=3000臺(tái)/年*1件/臺(tái)*（1+3%+0.5%）=3105左擺動(dòng)杠桿重量為0.9kg，可知，左擺動(dòng)杠桿屬輕型零件；由表4-2知，此左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。2、確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1、選擇毛坯左擺動(dòng)杠桿在工作過程中承受沖擊載荷及各種應(yīng)力，毛坯需選用鍛件才滿足工作要求。該左擺動(dòng)杠桿的輪廓尺寸不大，形狀亦不是很復(fù)雜，故采用模鍛。2.2、確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表4-1至表4-3可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。2.2.1、公差等級(jí)由左擺動(dòng)杠桿的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為CT=9。2.2.2、左擺動(dòng)杠桿鍛造毛坯尺寸，機(jī)械加工余量及公差項(xiàng)目機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm備注左擺動(dòng)杠桿上側(cè)面1125-0.50.5表4-1至表4-3左擺動(dòng)杠桿左端面1+0.7=1.72.592.06-1.251.25表4-1至表4-3左擺動(dòng)杠桿中端面1+0.7=1.7257.49-11表4-1至表4-3左擺動(dòng)杠桿上端面1+0.7=1.71.631.4-0.80.8表4-1至表4-312孔121.70表4-1至表4-315孔2*2=41.711 -0.850.85表4-1至表4-312孔121.70表4-1至表4-3M10mm螺紋孔101.70表4-1至表4-36孔61.70表4-1至表4-312盲孔2*2=41.78-0.850.85表4-1至表4-38mm槽2*4=80.50表4-1至表4-32mm槽2*1=20.50表4-1至表4-32.2.3、繪制左擺動(dòng)杠桿毛坯簡圖3、擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線3.1、定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1、精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該左擺動(dòng)杠桿零件的技術(shù)要求，選擇左擺動(dòng)杠桿左端面和12孔作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。12孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作竟基準(zhǔn)定位左擺動(dòng)杠桿兩端面，實(shí)是現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合。選用左擺動(dòng)杠桿右端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵撟髷[動(dòng)杠桿在軸向方向上的尺寸多以該端面作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。3.2.2、粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇左擺動(dòng)杠桿左中上三個(gè)端面作為基準(zhǔn)，使用專用夾具加工直徑15,12,6的要求較高的三個(gè)孔，以提高效率。采用左擺動(dòng)杠桿右端面作為粗基準(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)左擺動(dòng)杠桿零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案備注上側(cè)面IT812.5粗銑表4-5至表4-7左端面IT133.2粗銑-精銑表4-5至表4-7中端面IT133.2粗銑-精銑表4-5至表4-7上端面IT133.2粗銑-精銑表4-5至表4-712孔IT81.6鉆-粗鉸-精鉸表4-5至表4-715孔IT81.6鉆-粗鉸-精鉸表4-5至表4-76孔IT71.6鉆-粗鉸-精鉸表4-5至表4-712孔IT1312.5鉆粗鉸表4-5至表4-7M10孔IT1312.5鉆-粗鉸表4-5至表4-712盲孔IT1312.5鉆-粗鉸表4-5至表4-78mm槽IT131.6粗銑-精銑表4-5至表4-72mm槽IT1312.5粗銑表4-5至表4-73.3、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排左擺動(dòng)杠桿的加工工序。該左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置精度要求。3.4、工序順序的安排3.4.1、機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)左擺動(dòng)杠桿左端面和12孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工左擺動(dòng)杠桿中端面，再加工M10孔。3.4.2、熱處理工序 加工之前進(jìn)行時(shí)效處理。3.4.3、輔助工序 在基本型面工序加工完后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該左擺動(dòng)杠桿工序的安排順序?yàn)椋哄懠鲗?shí)效處理基準(zhǔn)加工粗精加工輔助工序入庫。3.5、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了左擺動(dòng)杠桿的工藝路線。工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具010時(shí)效處理020粗銑左擺動(dòng)杠桿兩側(cè)面面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺030粗、精銑左擺動(dòng)杠桿左端面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺040粗、精銑左擺動(dòng)杠桿中端面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺050粗、精銑上平面 Ra=3.2m立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺060鉆孔12mm，鉆孔15mmRa=1.6m鉆孔6mm立式鉆床Z525麻花鉆、鉸刀內(nèi)徑千分尺卡尺、塞規(guī)070鉆孔12mm立式鉆床Z525麻花鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)080攻螺紋M10mm立式鉆床Z525絲錐卡尺、塞規(guī)090鉆、鉸12盲孔立式鉆床Z525麻花鉆、錐度鉸刀游標(biāo)卡尺100粗、精銑槽8mm，銑2mm槽立式銑床X51鋸片銑刀游標(biāo)卡尺110去毛刺鉗工臺(tái)平銼120清洗清洗機(jī)130終檢塞規(guī)、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和公差的確定工序20.粗銑左擺動(dòng)杠桿兩側(cè)面。確定粗、精銑左擺動(dòng)杠桿左端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗銑的加工余量是1.0mm；查表4-7可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：粗銑IT9。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定工步的公差值為，粗銑：+0.087綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：粗銑1前26+0.493 ，粗銑1前2,5+0.493 工序30.粗、精銑左擺動(dòng)杠桿左端面。確定粗、精銑左擺動(dòng)杠桿左端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗銑的加工余量是1.0mm；精銑的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：粗銑IT9，精銑IT7。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精銑： +0.035；粗銑：+0.087綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：精銑前 97.73+0.198 粗銑前92.06+0.493 對(duì)上端面的影響是精銑前 30.4+0.035 粗銑前31.4+0.087 工序40. 左擺動(dòng)杠桿中端面。確定粗、精銑左擺動(dòng)杠桿中端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗銑的加工余量是1.0mm；半精銑的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：粗銑IT9，精銑IT7。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為精銑： +0.030；粗銑：+0.074綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：精銑前 57.03+0.014 粗銑前57.49+0.041。對(duì)上端面的影響是精銑前 28.7+0.030 粗銑前29.7+0.074。工序50. 左擺動(dòng)杠桿上端面。確定粗、精銑左擺動(dòng)杠桿上端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗銑的加工余量是1.0mm；半精銑的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：粗銑IT9，精銑IT7。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：精銑： +0.021；粗銑：+0.052銑削上端面，對(duì)上端面尺寸沒有影響。對(duì)左端面和中端面有影響對(duì)左端面的影響是 精銑前： 100.7+0.021；粗銑前：101.7+0.052對(duì)中端面的影響是 精銑前： 55.7+0.021；粗銑前：56.7+0.052工序60. 鉆-鉸-精鉸12孔。確定鉆-鉸-精鉸12孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精鉸余量Z精鉸=0.05mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.15mm；鉆孔余量Z鉆=11.8mm。查表4-5可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT9；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.018mm;粗鉸：0.043mm；鉆：0.18mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：12.0+0.018mm；粗鉸：11.95+0.043mm；鉆：11.800+0.18mm。它們的相互關(guān)系如下圖所示。鉆-鉸-精鉸15孔確定鉆-鉸-精鉸15孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精鉸余量Z精鉸=0.05mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.15mm；鉆孔余量Z鉆=14.8mm。查表4-5可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT9；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.018mm;粗鉸：0.043mm;鉆：0.18mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：15.0+0.015mm；粗鉸：14.95+0.058mm；鉆：14.800+0.15mm。鉆-鉸-精鉸6孔。確定鉆-鉸-精鉸6孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精鉸余量Z精鉸=0.04mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.1mm；鉆孔余量Z鉆=5.86mm。查表4-5可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.012mm;粗鉸：0.048mm;鉆：0.12mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：6.0+0.012mm；粗鉸：5.96+0.048mm；鉆：5.86+0.12mm。工序70. 鉆-粗鉸12孔。確定鉆-鉸-精鉸12孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，粗鉸余量Z粗鉸=0.15mm；鉆孔余量Z鉆=11.85mm。查表4-5可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，粗鉸：IT9；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，粗鉸：0.043mm；鉆：0.18mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為粗鉸：12+0.043mm；鉆：11.85+0.18mm。工序080. 鉆M10孔9，攻螺紋M10。確定鉆-粗鉸9孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，粗鉸余量Z粗鉸=0.15mm；鉆孔余量Z鉆=8.85mm。查表4-5可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，粗鉸：IT9；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，：0.036mm;鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：粗鉸：9+0.036mm；鉆：8.85+0.15mm。 然后攻螺紋M10mm。工序090. 鉆-鉸12盲孔。確定鉆-鉸-精鉸12孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精鉸余量Z精鉸=0.05mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.15mm；鉆孔余量Z鉆=11.8mm。查表4-5可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT9；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.018mm;粗鉸：0.043mm;鉆：0.18mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：12.0+0.018mm；粗鉸：11.95+0.043mm；鉆：11.800+0.18mm。工序100. 粗，精銑8mm槽；粗，精銑2mm槽。確定粗、精銑8mm和2mm槽的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得；精銑的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：粗銑IT9，精銑IT7。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為精銑： +0.030；綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：精銑前 7.3+0.03 粗銑前0。銑2mm槽，精銑前是1.7+0.03，粗銑前0。5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算5.1銑左端面5.1.1 粗銑工步硬質(zhì)合金端銑刀銑削用量選擇1選擇刀具1）根據(jù)表475至表479，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)表 476，銑削深度 ap4mm時(shí)，端銑刀直徑d0為 80mm,ae為60mm。但已知銑削寬度 ae為 24mm，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度 ae90mm，選擇d0= 100mm。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)Z=10（表3.16）。 2）銑刀幾何形狀（表32）：由于b800MPa，故選擇。kr=60，kre=30，kr5，0=8,0=10s= -15，0= -5。 2選擇切削用量 1）決定銑削深度ap由于加工余量不大，故可在一次大刀內(nèi)切完，則 a p=h1mm 2）決定每齒進(jìn)給量fz采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)表 3.5，當(dāng)使用 X51銑床功率為4.5kw時(shí)， fz= 0.09 0.18mmz 但因采用不對(duì)稱端銑，故取 fz= 0.18mmz 3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.8mm；由于銑刀直徑d0= 100mm，故刀具壽命T=180min（表38）。 4）決定切削速度vc。和每分鐘進(jìn)給量vf 切削速度vc可根據(jù)表327中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表 313，當(dāng)d0= 100mm， z 10， ap5mm，fz0.1mmz時(shí)， vt= 124mmin，nt395rmin，vft316mmmin。 各修正系數(shù)為： k MV=kMNk Mv1.25ksv=ksn ksvf 0.8 故 vc=vtkv=1241.250.8m/min124m/min n ntkn= 395 1.250.8rmin 395rminvf vftkvt 3161.250.8mm/min= 316mm/min根據(jù) X51型立銑說明書（表 3 30）選擇 nc380rmin，vfC320mmmin 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為vc = 3.14 100380/1000m/min=119.3m/minfzc=320/38010mm/z=0.08mm/z 5）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)表 323，當(dāng)b 560 1000MPa， ae90mm， ap4mm， d0100mm， z=10， vf320mmmin，近似為 Pcc2.3kw 根據(jù)X51型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 PcM 4.5 0.75kw3.375kw 故PccPcM，因此所選擇的切削用量可以采用，即 ap=2mm，vf320mmmin，n=380rmin，vc119.3mmin，fz=0.08mmz, f=0.8mm/r。 6）計(jì)算基本工時(shí)tm = 式中，L l y十， l 100。不對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量 y十=40mm，則 L（40 100）mm140mm，故 tm = 140/320=0.44min 5.1.2 精銑工步硬質(zhì)合金端銑刀銑削用量選擇1選擇刀具1）根據(jù)表475至表479，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)表476，銑削深度 ap4mm時(shí)，端銑刀直徑d0為 80mm,ae為60mm。但已知銑削寬度 ae為 24mm，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度 ae90mm，選擇d0= 100mm。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)Z=10（表3.16）。 2）銑刀幾何形狀（表32）：由于b800MPa，故選擇。kr=60，kre=30，kr5，0=8,0=10s= -15，0= -5。 2選擇切削用量 1）決定銑削深度ap由于加工余量不大，故可在一次大刀內(nèi)切完，則 a p=h2mm 2）決定每齒進(jìn)給量fz采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)表 3.5，當(dāng)使用 X51銑床功率為4.5kw時(shí)， fz= 0.09 0.18mmz 但因采用不對(duì)稱端銑，故取 fz= 0.18mmz 3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.8mm；由于銑刀直徑d0= 100mm，故刀具壽命T=180min（表38）。 4）決定切削速度vc。和每分鐘進(jìn)給量vf 切削速度vc可根據(jù)表327中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表 313，當(dāng)d0= 100mm， z 10， ap5mm，fz0.1mmz時(shí)， vt= 124mmin，nt395rmin，vft316mmmin。 各修正系數(shù)為： k MV=kMNk Mv1.25ksv=ksn ksvf 0.8 故 vc=vtkv=1241.250.8m/min124m/min n ntkn= 395 1.250.8rmin 395rminvf vftkvt 3161.250.8mm/min= 316mm/min根據(jù) X51型立銑說明書（表 3 30）選擇 nc380rmin，vfC320mmmin 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為vc = 3.14 100380/1000m/min=119.3m/minfzc=320/38010mm/z=0.08mm/z 5）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)表 323，當(dāng)b 560 1000MPa， ae90mm， ap4mm， d0100mm， z=10， vf320mmmin，近似為 Pcc2.3kw 根據(jù)X51型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 PcM 4.5 0.75kw3.375kw 故PccPcM，因此所選擇的切削用量可以采用，即 ap=2mm，vf320mmmin，n=380rmin，vc119.3mmin，fz=0.08mmz, f=0.8mm/r。 6）計(jì)算基本工時(shí)tm = 式中，L l y十， l 86。不對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量 y十=40mm，則 L（40 100）mm140mm，故 tm = 140/320=0.44min （粗，精銑其他面與上述計(jì)算類似）。5.2鉆-鉸-精鉸12孔5.2.1、切削用量的計(jì)算5.2.1.1、鉆孔工步1）背吃刀量的確定 取ap=11.8mm.2) 進(jìn)給量的確定 由表4-64，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r。3）切削速度的計(jì)算 由表4-46，切削速度v選取為22m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=897.6 r/min ,參照Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960 r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=3.14nd/1000=25.6 m/min。5.2.1.2、 粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 取ap=0.15mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由表4-70，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。3）切削速度的計(jì)算 由表4-70，切削速度v選取為2m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=53 r/min ,參照Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=3.14nd/1000=3.7 m/min。5.2.1.3、精鉸工步1）背吃刀量的確定 取ap=0.05mm。2) 進(jìn)給量的確定 由表4-70，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r。3） 切削速度的計(jì)算 由表4-70，切削速度v選取為4m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=106.2r/min ,參照Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=3.14nd/1000=5.3m/min。5.2.2、時(shí)間定額的計(jì)算5.2.2.1、基本時(shí)間tj的計(jì)算（1） 鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得tj =式中l(wèi)=18mm；l2=0mm；l1=D/2*cotkr+(12)=11.8/2*cot54+1mm=5.3mm；f=0.1mm/r；n=680mm/r。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間為20.6s。（2） 粗鉸工步根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（11.95-11.8）/2=0.075的條件查得l1=0.37mm; l2=15mm; 而l=12mm; f=0.4mm/r; n=97r/min.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(12mm+0.37mm+15mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.7min=42s。（3） 精鉸工步同上，根據(jù)表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得該工步的基本時(shí)間。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（15-14.95）/2=0.025的條件查得l1=0.19mm; l2=13mm; 而l=12mm; f=0.4 mm/r; n=140 r/min.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(12mm+0.19mm+13mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.6min=36s。5.2.2.2、輔助時(shí)間ta的計(jì)算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x20s=3.0s;粗鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x42s=6.3s;精鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x36s=5.4s;5.2.2.3、其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于左擺動(dòng)杠桿的生產(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)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(20s+3.0s)=1.38s;粗鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(42s+6.3s)=2.90s;精鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(36s+5.4s)=2.48s;5.2.2.4、單件時(shí)間tdj的計(jì)算這里的各工序的單件時(shí)間分別為：鉆孔工步tdj鉆=20s+3.0s+1.38s=24.38s;粗鉸工步tdj粗鉸=42s+6.3s+2.90s=51.20s;精鉸工步tdj精鉸=36s+5.4s+2.48s=43.88s;因此，此工序的單件時(shí)間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=24.38s+51.20s+43.88s=119.46s。將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。（加工其他孔的時(shí)間與上述計(jì)算類似）6、夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。6.1、提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，一個(gè)短銷限制2個(gè)自由度，一個(gè)支撐釘限制1個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)和固定手柄壓緊螺釘夾緊工件。（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆套與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2、設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對(duì)3個(gè)孔進(jìn)行加工，這3個(gè)孔尺寸精度要求為IT9，表面粗糙度Ra12.5，鉆、粗鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。6.3、夾具設(shè)計(jì)6.3.1、定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工孔時(shí)，采用左擺動(dòng)杠桿左端面和大底面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)面與端面定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm6.3.2、切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：對(duì)應(yīng)孔徑大小的麻花鉆，鉸刀。本計(jì)算以其中12孔為例：鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度：18mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 0.1mmD麻花鉆直徑： 11.8mmHB布氏硬度：55HRC 所以 =720（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 11.8mmHB布氏硬度，55HRC=2478(NM)鉸孔時(shí)的切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：式中 P切削力t鉆削深度： 18mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 0.4mmD鉸孔鉆直徑： 12mmHB布氏硬度：55HRC 所以 = 5.0（N）鉸孔的扭矩： 式中 t鉆削深度： 18mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 0.4mmD鉸刀直徑： 12mmHB布氏硬度：55HRC =9.3（NM）鉆孔夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)：0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長度則所需夾緊力 =766（N）其他兩個(gè)孔的相關(guān)計(jì)算以此類推。根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。6.3.3夾具裝配圖見CAD圖6.3.4、夾具操作說明此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：左端面為定位基準(zhǔn)，和三個(gè)支撐釘構(gòu)成六點(diǎn)定位，為在加工中穩(wěn)定，在兩個(gè)方向用螺栓手柄壓緊操作簡單，用鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準(zhǔn)或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實(shí)現(xiàn)工件定位。6.3.5、確定導(dǎo)向裝置本工序要求對(duì)被加工的三個(gè)孔依次進(jìn)行鉆、鉸的加工，最終達(dá)到工序簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，查表9-13，確定鉆套高度H=2d=312=36mm，排泄空間h（1）=20mm；h（2）=15， h（2）=15。7、體會(huì)與展望通過將近兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)，通過老師的指導(dǎo)和自己的努力，終于完成了這個(gè)項(xiàng)目，課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造基礎(chǔ)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)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識(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)。經(jīng)過這三個(gè)星期的設(shè)計(jì)，我基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，學(xué)會(huì)了查找相關(guān)手冊(cè)、說明書等，以及選擇使用工藝裝備等等。總之，這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(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)。由于個(gè)人能力有限，所學(xué)知識(shí)還不能完全掌握，設(shè)計(jì)中還有許多錯(cuò)誤和不足，請(qǐng)各位老師和同學(xué)們多多斧正。通過這兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識(shí)的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。8、參考文獻(xiàn)1 黃如林 汪群主編.金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社，2008孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19912李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19933崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，19934王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19875 孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1991 6薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，19957崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.128陳于萍，高曉康主編.互換性與測(cè)量技術(shù).北京高等教育出版社，2005.9司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社，199110張龍勛主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及習(xí)題.機(jī)械工業(yè)出版社，1999.1111艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2002