ca6140車床撥叉831008加工工藝及鏜50mm孔工裝夾具設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙、說明書、三維模型】

ca6140車床撥叉831008加工工藝及鏜50mm孔工裝夾具設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙、說明書、三維模型】,全套含CAD圖紙、說明書、三維模型,ca6140,車床,831008,加工,工藝,50,mm,工裝,夾具,設(shè)計(jì),全套,CAD,圖紙,說明書,三維,模型 壓縮包內(nèi)含CAD圖紙和三維建模及說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985目錄摘 要2前 言31.零件分析31.1 零件的作用31.2 零件的工藝分析42. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)42.1 毛坯的制造形式42.2 基準(zhǔn)面的選擇52.3 制定工藝路線52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5 確定切削用量及基本工時(shí)73. 繪制零件圖和編制工藝文件243.1 繪制零件圖243.2 編制工藝文件244. 夾具設(shè)計(jì)254.1確定定位方案，選擇定位元件254.2確定導(dǎo)向裝置25 4.3確定夾緊機(jī)構(gòu).25 4.4確定其他裝置.25 4.5設(shè)計(jì)夾具體.25結(jié) 論26參考文獻(xiàn)2730摘 要撥叉的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計(jì)旨在提高CA6140車床撥叉的加工效率，由此我們首先對(duì)撥叉的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案，加工方案要求簡(jiǎn)單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。在制定加工工藝規(guī)程的順序如下：1分析零件；2選擇毛坯；3設(shè)計(jì)工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等；4工序設(shè)計(jì)：包括選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，確定切削用量及計(jì)算基本工時(shí)等；5編制工藝文件。此外，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計(jì)專用夾具，本次設(shè)計(jì)選擇了第六道工序銑斷雙體的專用夾具設(shè)計(jì)，以滿足加工過程的需要。關(guān)鍵詞：撥叉; 工藝規(guī)程; 夾具設(shè)計(jì)前 言課程設(shè)計(jì)是學(xué)生相應(yīng)的理論課程，并在此基礎(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)必不可少的過程。通過課程設(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)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。 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，可以考慮采用萬能性機(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0.05 mm 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：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)類型為中批量，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：粗、精鏜50 mm的孔（1） 粗鏜48mm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) 確定粗鏜48mm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)半精鏜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,過渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,過渡刃寬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)械加工工藝過程的組成工藝過程 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程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。機(jī)械加工工藝過程 用機(jī)械加工方法,改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,使其成為零件的過程。零件的機(jī)械加工工藝過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，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第道工序鏜直徑50的孔，本夾具將用于T616臥式銑床，刀具為TG6的硬質(zhì)量合金鏜刀，對(duì)工件進(jìn)行加工。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，從而使加工過程得以順利進(jìn)行。本夾具是工序鏜孔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的移動(dòng)自由度；長(zhǎng)心軸限制Y、X的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。結(jié)合本零件的實(shí)際情況，采用兩孔一面的定位方式，選用兩個(gè)定位圓柱銷，其中一個(gè)為削邊銷，外加一塊定位板，對(duì)工件進(jìn)行定位。4.2確定導(dǎo)向裝置本工序大頭50，加工要求比較高，采用一次裝夾完成，粗膛，半精鏜，兩個(gè)工步的加工，故此夾具選用鏜套作為導(dǎo)向元件。4.3確定夾緊機(jī)構(gòu)針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)壓夾工件。裝夾工件時(shí)，先將工件定位孔裝入定位銷上，工件下端面與定位板接觸，然后旋轉(zhuǎn)壓板壓著工件，擰緊螺母壓緊工件。4.4確定其他裝置為減小工件加工時(shí)的變形，保證加工時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度，靠近工件的加工部位增加輔助支撐，設(shè)計(jì)兩塊肋板提高夾具體的剛度。4.5設(shè)計(jì)夾具體夾具體的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮，使各個(gè)部分通過夾具體能夠有機(jī)的聯(lián)系在一起，形成一個(gè)整體 。在考慮夾具與機(jī)床的連接，在上面留一個(gè)凸臺(tái)。夾具安裝在工作臺(tái)上直接用鏜套找正，并用壓板固定。故只需在夾具體上留出壓板位置即可，不需要專門的夾具與機(jī)床的單位連接元件。鏜套支架直接用四個(gè)螺釘定位。夾具體上表面與其他的元件接觸部位均做成等高的凸臺(tái)以減少加工面積，夾具體底面設(shè)計(jì)成帶有一個(gè)凹槽的形式，減少大平面接觸，保證底面的平面度。結(jié) 論課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力。樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。經(jīng)過三個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，獲得如下心得：1.運(yùn)用機(jī)械制造工藝及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。獨(dú)立地分析和解決工藝問題。初步具有設(shè)計(jì)一些中等復(fù)雜零件的能力。2.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法。學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案。3.熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)，能快速查表得到所需的數(shù)據(jù)。4.有一定的識(shí)圖制圖能力。 通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的技能。熟悉一般機(jī)械零件的加工工藝過程，設(shè)計(jì)夾具的能力。 中國(guó)加入WTO以后，大量的機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。中國(guó)企業(yè)能夠與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，擁有自己的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)就必須產(chǎn)品的質(zhì)量好，技術(shù)含量高，價(jià)格低廉，這就要求我們?cè)鷮?shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，認(rèn)真研究。參考文獻(xiàn)1、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2、李益民主編：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3、艾興 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