CA6140車床撥叉83100632277

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1、目錄 一、零件的分析 3 （一） 零件的作用 3 （二） 零件的工藝分析 3 二．工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 1，確定生產(chǎn)類型 3 2，確定毛坯的制造形式 3 3，基面的選擇 3 4，制定工藝路線 4 三．夾具設(shè)計(jì) 13 （一） 問題的提出 13 （二） 夾具設(shè)計(jì) 13 一、零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，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的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55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。兩件零

2、件鑄為一體，加工時(shí)分開。 （二） 零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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： 1小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔 2大頭半圓孔Ф55 3小頭孔端面、大頭半圓孔上下Ф73端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。 由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(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

3、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) 1，確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；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，確定毛坯的制造形式 確定毛坯種類：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)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊》（后稱《指導(dǎo)手冊》）選用鑄件尺寸公差等級CT9級。 3，基面的選擇 定位基準(zhǔn)是影響撥叉零件加工精度的關(guān)鍵因素?；鶞?zhǔn)選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。

4、否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)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(gè)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)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ40的外表面和底面為粗基準(zhǔn)加工φ22孔的上表面。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。因此選擇精加工過的φ55mm孔為精基準(zhǔn)，限制四個(gè)自由度。 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，以粗加工后的上表面和鏜過的孔為主要的定位精基準(zhǔn)。 4，制定工藝路線 CA6140撥叉

5、設(shè)計(jì)工藝過程 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]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(jì)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(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)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(gè)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)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ22 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這

6、兩個(gè)φ40作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。 （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(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,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，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一: 工序1 銑φ40上平面，保證表面粗糙度3.2 工序2 鉆絞孔φ22，保證

7、表面粗糙度1.6 工序3 粗鏜 半精鏜孔φ55，保證表面粗糙度3.2 工序4 銑φ55上端面，保證表面粗糙度3.2 工序5 φ55下端面，保證表面粗糙度3.2 工序6 錐孔φ8及M8底孔 螺紋M8 精絞錐孔φ8，保證表面粗糙度1.6 工序7 切斷 工藝路線方案二: 工序1 銑φ40上平面，保證表面粗糙度3.2 工序2 粗鏜 半精鏜孔φ55，保證表面粗糙度3.2 工序3 鉆絞兩孔φ22，保證表面粗糙度1.6 工序4 銑φ55上端面，保證表面粗糙度3.2 工序5 銑φ55下端面，保證表面粗糙度3.2 工序6 鉆錐孔φ8及M8底孔，攻絲，精絞錐孔φ8，保證表面粗糙度1.6

8、工序7 切斷 工藝方案比較分析 上述兩方案:方案一：是先加工內(nèi)孔φ22, 再以φ22孔為基準(zhǔn)加工φ55內(nèi)孔,而方案二：先鏜孔φ55,以底面及φ22外圓面為基準(zhǔn)，再以φ55內(nèi)孔及上平面加工φ22孔。由零件圖可知φ22孔的設(shè)計(jì)基為準(zhǔn)φ55孔的中心線，所以加工φ22孔時(shí)定位基準(zhǔn)最好為φ55孔的中心線，可保證其加工的位子精度，符合大批生產(chǎn)要求,方案二較為合理 方案二: 工序1 銑φ40上平面。（以φ22孔外表面及底面為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專用夾具） 工序2 粗鏜，半精鏜φ55。（以φ40上平面及φ22內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用TGX4132B立式單柱坐標(biāo)鏜床和專用夾具） 工序3 鉆

9、絞兩孔φ22.。（以φ40上平面及φ22孔外表面為基準(zhǔn)，選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具） 工序4 銑φ55下端面。（以φ40上平面及φ22內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專業(yè)夾具） 工序5 銑φ55上端面。（以φ55的下端面及φ22內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專業(yè)夾具） 工序6 鉆錐孔φ8及M8底孔，攻螺紋M8，精絞錐孔φ8。（以φ40上平面及φ55內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具） 工序7 切斷 撥叉零件材料為HT200 HB170—240，毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)中批采用金屬型鑄造毛坯 依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機(jī)械加工

10、余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1> 由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時(shí)加工。 2> 鑄件的圓角半徑 按表2.2.1<<簡明設(shè)計(jì)手冊>> 選則金屬型鑄造 R=3-5mm 拔模斜度外表面0-15°自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力。 3> 兩內(nèi)孔φ22+0.021 0,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ40圓柱鑄成實(shí)心的。 4>銑φ40上平面加工余量及公差。 兩φ40圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ40圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑，單邊余量Z=2mm公差CT=1.2 φ22半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8

11、粗銑加工余量(單邊)Z=1.2 毛坯名義尺寸:50+0.8+1.2=52 毛坯最大尺寸:52+1.2=53.2 5>粗鏜，半精鏜φ55。 毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT13表面粗糙度為Ra3.6,參照《工藝手冊》表2.3-10確定工序尺寸及余量為: 一次 粗鏜φ53.5，2Z=3.5 二次 半精鏜φ55+0.4，2Z=1.5 6>鉆絞兩孔φ22。 兩內(nèi)孔精度要求IT7參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為： 鉆孔 ： φ20 擴(kuò)孔 ： φ21.8 2Z=1.8mm 半精絞: φ21.94 2Z=0.14mm 精絞

12、: φ20+0.0210 7>銑φ55下端面。 兩φ55圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ55圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑。 φ55半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8 粗銑加工余量(單邊)Z=4.2 8>銑φ55上端面。 兩φ55圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ55圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑。 φ55半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8 粗銑加工余量(單邊)Z=4.2 9>鉆錐孔φ7.8及M6底孔，攻絲，半，精絞φ8，保證R1.6的表面粗糙度 半精絞加工余量2Z=0.14 精絞加工余量2Z=

13、0.06 10>切斷 確定切削用量及基本工時(shí) 工序一： 銑φ40上平面。 1 工具選擇 1.>選擇工具 《切削手冊》 根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具 根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤4 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm 由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10 2 >銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0°a=8°Kr=45°Kre=30° Kr′=5°λs=-20°α=8°bq=1.2 2選擇切削用量 1> 決定銑削深度ap，因?yàn)楸砻娲植诙纫镽a=3.2，所以需兩次走刀完成。 第一次走刀達(dá)到尺寸為50+0.8（半

14、精銑的加工余量） 第二次走到達(dá)到50的尺寸，并保證Ra=3.2 2>決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW 查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18 3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5 由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8) 4> 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =322r/min Vft=490mm/min 各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmv

15、f=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8 故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min 根據(jù)X52K型立銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-35)選擇 n =300r/min Vfc=375mm/min 因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 Vc=πdn /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/

16、z 5>根據(jù)機(jī)床功率: 根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min 近似Pcc=3.8KW 根據(jù)X52K型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故Pcc計(jì)算基本工時(shí)tm = L / Vf 式中 L=160mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(160+35)=195mm 故tm=195

17、/ 375=0.52min 工序二 ： 粗鏜 半精鏜φ55孔 1>選擇刀具:查表《機(jī)械加工工藝手冊》表 11.2-10 選擇莫式錐柄3 刀桿直徑D=30 高速鋼刀頭 2>選擇切削用量 有《工藝手冊》表2.3-10得 粗鏜φ53.5，2Z=3.5 半精鏜φ55+0.4 2Z=1.5 粗鏜孔至φ53.5 單邊余量Z=1.75/mm 一次鏜去全部余量ap=3.5 mm （5~8） 進(jìn)給量f=0.52 mm/r （0.3~1.0） 根據(jù)有關(guān)手冊確定立式鏜床的切削速度 為v=35m/min （20~35m/min） nw =1000v / Πd=1000×35 / 3.

18、14×50 =223r/min 查表4.2-20 T4132立式鏜床主軸轉(zhuǎn)速n=250r/min 切削工時(shí) L=30,L2=3,L3=4 t1=L / nf =(30+3+4)/250×0.52=0.28min ③半精鏜孔φ50+0.50 １> 切削用量 ap=1.5 （1.5~3） 單邊余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap＝0.2mm 進(jìn)給量 f =0.2mm/r （0.2~0.8） 根據(jù)有關(guān)手冊,確定立式鏜床切割進(jìn)度v=40m/min (25~40) 查表4.2-20 T

19、4132立式鏜床（主電動(dòng)機(jī)=1.1kw，總?cè)萘?.16kw） 主軸轉(zhuǎn)速n =355 r/min 切削工時(shí) L=30,L2=3,L3=4 t 2=L/ nf=(30 +3+4)/ 355×0.2=0.52min 工序三： 鉆兩孔φ20 1 選擇鉆頭 選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=20 鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2) 雙錐,修磨橫刃 β=30° 2φ=100° bξ=3.5 α=11° b=2mm L=4mm 2.選擇切削刀具 ①進(jìn)給量f 1> 按加工要求決定進(jìn)給量: 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~H13精度 鑄鐵HBS>200 d0=18m

20、m f=0.43~0.53mm/r 由于L/d=50/20=2.5,故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)kcf=1 f= 0.43~0.53 mm/r 2>按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2-8 當(dāng)HBS=200 d=20mm 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/r 3>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)HBS<210 d=≤20.5 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為6960N (Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-11)進(jìn)給量為0.75mm/r 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為 f=0.43~0.53mm/r 根據(jù)Z3025

21、鉆床,選擇 f=0.5 mm/r ②決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng)d0=20 時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量（0.5~0.8）取為0.6mm,壽命T=60min ③切削進(jìn)度 由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=16m/min n =1000V/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表2.20 當(dāng)f=0.5mm/r d0<21 時(shí) mt=76.81 N*M 根據(jù)Z3025 鉆床說明書 當(dāng)nc=250r/min 時(shí) Mm=80 N*M 根據(jù)表2.23 當(dāng)HBS200 d0=2

22、0 f=0.53mm/r Vc=16m/min 時(shí) Pc=1.1KW 查《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-11 PE=2.2KW 由于MC選擇擴(kuò)刀 選擇硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆d0=21.8mm 鉆頭幾何形狀為r=5°α0=8°（8~10） kr=30°（30~60）

23、krζ=30° β=10° bα1=1mm （0.8~2） 2>選擇進(jìn)給量及切削進(jìn)度 查表2.10 d0=21.8 HB=200 時(shí), f=1.0～1.2mm/r 根據(jù)Z3025 鉆床說明書選擇 f=1.0 mm/r 查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-2 Cv=68.2,do=21.8,Zv=0.4,T=40,Ap=50,Xv=0.15,f=1,kv=0.8，m=0.4，Yv=0.45. 計(jì)算得V=24m/min V=(1/2-1/3)V鉆 =(1/2-1/3) ×16 =8～16m/min 取V=8 m/min n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.1

24、4 ×21.8=116.8r/min,取n=175r/min。 3>鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng) d0=21.8mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為1.0mm(0.9~1.4)mm 壽命T=40 min tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(50+10)/(175×1)=0.34min 3絞孔 1> 選擇刀具 選擇硬質(zhì)合金絞刀d=22mm 鉆頭幾何形狀為r0=-5°(0~-5°),a0=10°(10~17°),齒背傾斜角at=15°（15~20°） 2> 選擇進(jìn)給量及切削速度 查表查表2.11 d0=22 HB=200 時(shí), f=0.9～1.4mm/r

25、根據(jù)Z3025 鉆床說明書選擇 f=1.0 mm/r 查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-2 Cv=109,do=22,Zv=0.2,T=75,ap=50,Xv=0,f=1,Kv=0.8,m=0.45,Yv=0.5 計(jì)算得V=23.1m/min V=(1/2-1/3)V鉆 =(1/2-1/3) ×23.1 =7.7～11.5m/min 取V=8 m/min n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×22=117.8r/min,取n=175r/min 3>鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng) d0=22mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為0.8mm(0.6~

26、0.9)mm 壽命T=75 min T=L/nf=L+Y+△/nf=(50+10)/175*1=0.340min 工序四 粗銑φ73下平面 1.選擇工具 《切削手冊》 １>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具 根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤5銑削寬度ae≥9 端銑刀直徑d0=22mm 由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=6 2 >銑刀幾何形狀查表《機(jī)械加工工藝師手冊》21-10，21-18。 由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr′=4 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3) 2

27、選擇切削用量 1>決定銑削寬度ae (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為3.2 所以可以在一次走刀內(nèi)切完) ae=9mm 2>決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW 查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 要達(dá)到表面粗糙度為3.2，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5~1.0mm/r。 Z=6，根據(jù)af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。 3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)1.0~1.2 由于銑刀直徑d0=22mm 故刀具壽命T=60min (查表3.8) 4>根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=22mm

28、Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min 各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8 故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊》)選擇 n =710r/min Vfc=500mm/min 因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為

29、VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z 5>根據(jù)機(jī)床功率: 根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min 近似Pcc=4.8KW 根據(jù)X52K型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故Pcc計(jì)算基本工時(shí)tm

30、= L / vf 式中 L=128.74mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則 工時(shí)為 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min 工序五 粗銑φ73上平面 1.選擇工具 《切削手冊》 １>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具 根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤5銑削寬度ae≥9 端銑刀直徑d0=22mm 由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=6 2 >銑刀幾何形狀查表《機(jī)械加工工藝師手冊》21-10，21-18。 由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40

31、°)Kr′=4 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3) 2選擇切削用量 1>決定銑削寬度ae (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為3.2 所以可以在一次走刀內(nèi)切完) ae=9mm 2>決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW 查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 要達(dá)到表面粗糙度為3.2，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5~1.0mm/r。 Z=6，根據(jù)af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。 3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)1.0~1.2 由于銑刀直徑d0=22m

32、m 故刀具壽命T=60min (查表3.8) 4>根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min 各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8 故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊》)選擇 n =

33、710r/min Vfc=500mm/min 因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z 5>根據(jù)機(jī)床功率: 根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min 近似Pcc=4.8KW 根據(jù)X52K型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故Pcc

34、0r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z 6>計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf 式中 L=128.74mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則 工時(shí)為 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min 工序六 鉆錐孔φ8及M8底孔，攻絲，半，精絞φ8。 1鉆錐孔φ8 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7.8 mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30° 2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.選擇切削用量 1>按加工要求決定進(jìn)給量

35、根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200 d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r 2>決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min 3>決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3

36、.14×20)=350 r/min 由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/400×0.4=0.3125min 2.鉆M8底孔 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30° 2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.選擇切削用量 1>按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200 d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4

37、 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r 2>決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min 3>決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min 由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(9+1

38、0)/400×0.4=0.12 min 3攻螺紋M8 V=0.1m/s=6 m/min 則ns =238 r/min 按機(jī)床選取nw=19.5r/min 則 V=4.9 m/min 基本工時(shí):L=9mm L1=3mm L2=3mm 攻M8孔 tm1=(L+L2+L1)/nf=(9+3+3)/19.5=0.076 min 4精絞φ8錐孔 1.選擇絞刀 查《設(shè)計(jì)手冊》表3.1-19 選用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用絞刀(GB4252-64) d=8mm 2.選擇進(jìn)給量f 1>絞刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12,當(dāng)d0=8 mm 時(shí) ,絞刀后刀面最大磨損取為0.5 mm（0.4-0.6

39、） 壽命T=45 min 2>切削速度V進(jìn)給量f 查《切削手冊》表2.25 鑄鐵硬度HBS200 d0=8 mm ap=0.03~0.06 mm (半精絞ap=0.07mm 精絞為ap=0.03mm 均在此范圍) f=0.2~0.3 mm/r Vc=8~12 m/min (無切削液)取V=12m/min 根據(jù)鉆床進(jìn)給量查《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-13 取f=0.3mm/r n=1000V/πd0=1000×12/(3.14×8)=477 r/min 查表4.2-12 取nc=500 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/

40、(500×0.3)=0.33 min 工序10 切斷 1.選擇刀具查《設(shè)計(jì)手冊》表3.1-4.1 選擇中齒鋸片銑刀(GB6120-85) d=400 mm L=4 mm z=20 2.刀具壽命 查表3.8 高速鋼切斷銑刀 d≤40T=45 min 3.切削用量 ap=12 mm一切走刀切斷 fz=0.1 mm/z 查表3.27 Vc=Cvd0qv / TmapxvfzxvZpv Cv=10.5 d0=40 qv=0.2 Tm=450.15 apxv=120.2 fzxv=0.10.4 Zpv=200.1 Vc=(10.5×40×0.2) / (450.15×120.

41、2×0.10.4×200.1)=54.9 m/min n=1000V /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min 根據(jù)x60 臥式銑床說明書《設(shè)計(jì)手冊》表 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為nc=400 r/min 計(jì)算基本工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/nf=(73+35)/54.9=1.94 min 三．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)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第二道工序——粗，半精鏜φ55孔的鏜床夾具。本夾具將用與TGX4132B立式單柱式坐標(biāo)鏜床。刀具為高速剛刀頭，硬質(zhì)合金刀。 （一） 問題的提出 在

42、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(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。 （二） 夾具設(shè)計(jì) 1，定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇φ40外表面及底面為基準(zhǔn)，即用兩個(gè)對中夾緊的V型塊對中夾緊，底面起支撐作用。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 2，切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：桿直徑為30，高速剛刀頭 徑向力計(jì)算：根據(jù)手冊《切削手冊》，表1.22得 徑向力Fr=990N 進(jìn)給力計(jì)算：根據(jù)手冊《切削手冊》，表1.23得 進(jìn)給力Fa=1350 消耗功率P=1.2kw。 選用 結(jié)構(gòu)簡單,加緊可靠的螺旋加緊,提高效率,采用螺母開

43、口墊圈組合加緊 為了克服徑向力F,實(shí)際加緊力F應(yīng)為 F=kt\rf 其中 r=2(R3-r3)\3(R2-r2) 查 <<機(jī)械制造工藝學(xué)表>>14-1 =2(723-503)\3(722-502) =0.031m F=1.3*40\0.1*0.031=16774N 由式d=(4*1.3F0\3.14[δ])0.5 [δ] =δs\S=640\4=180MPa查表(5-7)S=4 d=(4*1.3*16774\3.14*180)0.5 =12.4mm 查手冊得M16 d=15.217>12.4 取M16 3,定位誤差分析

44、本工序采用兩V型塊對中夾緊，可以保證孔的中心始終在工件的中心，保證孔的位置精度，由于對中裝置為螺桿傳動(dòng)，會帶來一定的位置誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 4. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第1頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間

45、 二 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 立式銑床X51 1 專用夾具 1 煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度（m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 粗銑φ75圓的下端面 φ75 90 1 1 1.5 250

46、 150 0.818 0.173 1 YG硬質(zhì)合金端銑刀 D=125mm 1 1 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻

47、液 臥式鏜床T616 專用夾具 煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/r） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度（m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 2 粗鏜φ55圓 精鏜φ55圓 φ52 φ55 20 20 1.5 0 1 1 1.5 1.5 0.41 0.41 550 550 1.38 1.

48、38 0.09 0.09 1 2 YG硬質(zhì)合金鏜刀 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 立式鉆床Z535 專用夾具 煤油 更改

49、內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/r） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度 (m/s) 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 2 3 4 鉆孔至φ23 擴(kuò)孔至φ24.8 粗鉸孔至φ24.94 精鉸孔至φ25 φ23 φ24.8 φ24.94 φ25 90 90 90 90 1 0.2 0.06 0 1 1 1 1

50、 1.5 0.9 0.07 0.03 0.43 0.43 0.43 0.43 275 275 275 275 1.164 1.164 1.164 1.164 0.69 0.69 0.69 0.69 1 2 3 4 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 專用鉸刀 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰

51、鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 X60銑床 專用夾具 煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度 （m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 2

52、 銑16×8槽所在的面 銑兩個(gè)16×8槽，保證16 40 16 40 16 0 0 1 4 1 2 250 250 140 140 0.534 0.534 0.32 .0.512 1 2 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 1 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每

53、料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 臥式銑床X61 專用夾具 煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度（m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 銑兩個(gè)斜面 35 35 1.5 2 1.

54、5 125 160 1.221 0.28 鑲齒三面刃銑刀 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 立式銑床X51 專用夾具

55、煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走到長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 2 粗銑φ75圓的上端面 粗銑兩個(gè)φ40圓的上端面 75 40 90 50 1 0 1 1 1.5 2.5 250 250 150 150 0.818 0.818 0.36 0.4 1

56、2 硬質(zhì)合金端銑刀 D=125mm 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第7頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 臥式銑床X61 專用夾具 煤油 更改內(nèi)容 工步號

57、 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度（m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 銑斷 75 90 4 1 4 100 65 0.545 0.9 1 鋸片銑刀 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號

58、 工序名稱 工序號 第8頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能 灰鑄鐵 HT200 中等 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 立式銑床X51 專用夾具 煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min）

59、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度（m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 1 精銑φ75上端面 75 51 1 1 1 250 160 1.05 1 YG硬質(zhì)合金端銑刀 D=125mm 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 湘潭大學(xué) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第8頁 撥叉 共頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 機(jī)械性能

60、 灰鑄鐵 HT200 中等 同時(shí)加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 每件時(shí)間（min） 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 2 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 冷卻液 立式銑床X51 專用夾具 煤油 更改內(nèi)容 工步號 工步內(nèi)容 計(jì)算數(shù)據(jù)（mm） 走刀次數(shù) 切屑用量 工時(shí)定額（min） 刀具量具及輔助工時(shí) 直徑長度 走刀長度 單邊余量 切屑深度（mm） 進(jìn)給量（mm/min） 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 切屑速度（m/s） 基本時(shí)間 輔助時(shí)間 工作地點(diǎn) 服務(wù)時(shí)間 工步號 名稱 規(guī)格 編號 數(shù)量 2 精銑φ75下端面 75 51 1 1 1 250 160 1.05 1 硬質(zhì)合金端銑刀 D=125mm 編制 劉衛(wèi)紅 抄寫 劉衛(wèi)紅 核對 審核 批準(zhǔn) 附件圖紙 零件圖 毛坯圖 夾具裝配圖