CA6410車(chē)床撥叉831008的加工工藝及鉆Ф20孔夾具設(shè)計(jì)含SW三維及非標(biāo)5張CAD圖-版本2,ca6410,車(chē)床,加工,工藝,20,夾具,設(shè)計(jì),sw,三維,非標(biāo),cad,版本
CA6140車(chē)床撥叉831008零件的加工工藝及加工φ20孔的夾具設(shè)計(jì)
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)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(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(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
2
一、零件的分析
(一)零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)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Φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的Φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。
(二)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：
1、小頭孔Φ20以及與此孔相通的Φ8的圓孔、M6螺紋孔
2、大頭半圓孔Φ50
3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，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，可以粗加工撥叉上端面，然后以此作為基準(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(méi)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)
（一）確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。
(二)基面的選擇：
1、粗基準(zhǔn)的選擇：以兩個(gè)小頭孔外圓表面為粗基準(zhǔn)。
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，以粗加工后的上底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
（三）制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
工序1 粗、精銑Φ32的上端面，以Φ32的外圓面為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；
工序2 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Φ20孔，以Φ32的上端面為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；
工序3 粗、精銑Φ32和Φ72的下端面，以Φ32的內(nèi)圓面為基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；
工序4 粗精銑Φ72的上端面，以Φ32的下端面為基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；
工序5：粗，精鏜Φ50孔，以Φ32的下端面為基準(zhǔn)；
工序6： 銑斷，采用X60臥式銑床加專用夾具；
工序7：鉆Φ4通孔，鉆M6孔；
工序8：用三面刃銑刀銑斜槽面；
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
“CA6140車(chē)床撥叉”零件材料為HT200，硬度200HBW，毛坯重量1.2KG，生產(chǎn)類型大中批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ20，φ50端面長(zhǎng)度余量均為2（均為雙邊加工）
銑削加工余量為：
粗銑 1mm
精銑 1mm
2. 內(nèi)孔（φ50已鑄成孔）
查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長(zhǎng)度余量為2，即鑄成孔直徑為φ46mm。
工序尺寸加工余量：
鉆孔 R9mm
擴(kuò)孔 0.125mm
粗鉸 0.035mm
精鉸 0.015mm
3. 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
加工余量計(jì)算表
工序
加工尺寸及公差
鍛件毛坯（，上下端面距離，零件尺寸34mm）
擴(kuò)20孔
粗，精鉸20孔
加工前尺寸
34mm
18mm
19.8mm
加工后尺寸
30mm
19.7mm
19.94mm
加工余量（單邊）
2.0mm
0.85mm
0.07mm
加工公差（單邊）
+0.021/0
+0.021/0
(五)確定切削用量及基本工時(shí)
工序1 粗、精銑Φ32的上端面，以Φ32的外圓面為粗基準(zhǔn)。
粗銑Φ32上端面:
1. 加工條件
工件材料：HT200, σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=72mm，L=176mm;
加工要求：粗銑φ20孔上端面，加工余量1mm;
機(jī)床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表3.1，取刀具直徑dw=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1）確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1mm，一次走刀即可完成。
2）確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)：
fz=0.09~0.18mm/z
故選擇：fz=0.18mm/z。
f= fz z=0.18*12=2.16mm/r
3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于
銑刀直徑dw=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8）。
4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16，當(dāng)dw=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：
其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《工藝手冊(cè)》），與545r/min相近的轉(zhuǎn)速為600r/min,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為600r/min。
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量：
vc==m/min=118m/min
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，L=176mm.
查《切削手冊(cè)》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則：
tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.55min。
精銑Φ20上端面：
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；
機(jī)床：X51立式銑床；
查《切削手冊(cè)》表3.5，進(jìn)給量，取f=6mm/r
參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則：
現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，取
故實(shí)際切削速度：
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：，取為980mm/min
精銑時(shí)
基本工時(shí)：t=72/980=0.07 min
工序2 鉆、擴(kuò)Φ20孔，以Φ32上端面為基準(zhǔn)。
1. 選擇鉆頭
機(jī)床：Z525立式鉆床
根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度，°，°
2.選擇切削用量
（1）確定進(jìn)給量
按加工要求確定進(jìn)給量：查《切削手冊(cè)》，，，由《切削手冊(cè)》表2.7,系數(shù)為0.5,則：
按鉆頭強(qiáng)度選擇:查《切削手冊(cè)》表2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為：；
按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查《切削手冊(cè)》表2.9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給量為。
以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：0.215~0.265mm/r。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16,最終選擇進(jìn)給量。
根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.19查出,鉆孔時(shí)軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff，故所選進(jìn)給量可用。
（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為0.6mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切削手冊(cè)》表2.30，切削速度計(jì)算公式為：
（m/min）
其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，=，，，故實(shí)際的切削速度：
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查工藝手冊(cè)為184r/min
（4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
查《切削手冊(cè)》表2.20，當(dāng)f≤0.26, do≤19mm時(shí)，Mt=31.78N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78 N?m。
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)：Mm =144.2 N?m。
查《切削手冊(cè)》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，。
由于，，故切削用量可用，即：
，，
3、計(jì)算工時(shí)
4、擴(kuò)孔至Φ19.8
查《切削手冊(cè)》表2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為：，并由機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)最終選定進(jìn)給量為：。
根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故
根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取 。
基本工時(shí)
5、粗鉸至
刀具：專用鉸刀
機(jī)床：Z525立式鉆床
根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為0.8～1.2mm/z,進(jìn)給量取0.81mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為：
。
機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=38mm，
6、 精鉸至
刀具：
機(jī)床：Z525立式鉆床
根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取0.48mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為：=140r/min，則其切削速度為：
機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=38mm
工序3 粗、精銑Φ32、Φ72下端面，以Φ32內(nèi)園面為基準(zhǔn)。
粗銑Φ32、Φ72下端面:
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=72mm，L=176mm;
加工要求：粗銑φ20孔下端面，加工余量1mm;
機(jī)床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表3.1，取刀具直徑dw=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1）確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1mm，一次走刀即可完成。
2）確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)：
fz=0.09~0.18mm/z
故選擇：fz=0.18mm/z。
f= fz z=0.18*12=2.16mm/r
3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑dw=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8）。
4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16，當(dāng)dw=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：
其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（《工藝手冊(cè)》），與361相近的轉(zhuǎn)速為480mm
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：
vc==m/min=118m/min
f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，L=176mm.
查《切削手冊(cè)》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則：
tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.55min。
精銑Φ32、Φ72的下端面：
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；
機(jī)床：X51立式銑床；
查《切削手冊(cè)》表3.5，進(jìn)給量，取為6mm/r
參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則：
現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，取
故實(shí)際切削速度：
主軸轉(zhuǎn)速。所以取480r/min。
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：，取為980mm/min
本工序切削時(shí)間為：min
工序4 粗、精銑Φ72端面，以Φ32的下端面為基準(zhǔn)。
粗銑Φ72上端面:
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，
機(jī)床：X51立式銑床
根據(jù)《切削手冊(cè)》查的， f=1.56mm/r
現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-36查得取
，故實(shí)際切削速度
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查說(shuō)明書(shū)，取
計(jì)算切削工時(shí)
因此
精銑Φ72端面：
由《切削手冊(cè)》表3.6查得：, f=0.42mm/r 即27m/min，因此，?，F(xiàn)采用X51立式銑床，取 ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：
查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，取 。
銑削基本工時(shí)：
工序5 銑斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銑床加專用夾具；
選擇鋸片銑刀，d=160mm，l=4mm，中齒，Z=40
采用X61臥式銑床，查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇進(jìn)給量為,切削速度為：，則：
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為：
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-40，剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序6 粗，精鏜Φ50孔，以Φ32下端面為基準(zhǔn).
粗鏜Φ50孔：
機(jī)床：T68臥式鏜床
單邊余量
由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20查得取
由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21查得取
計(jì)算切削工時(shí)
精鏜Φ50孔：
單邊余量,可一次切除，則 。
由《切削手冊(cè)》表1.6查得，進(jìn)給量取為0.27mm/r。由《切削手冊(cè)》表1.1查得，，則：
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20，取為630r/min。
加工基本工時(shí)：
工序7 鉆Φ4通孔，鉆M6孔。
鉆Φ4通孔：
刀具：專用刀具
機(jī)床：Z525立式鉆床
確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7查得，，
查Z525機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取。查《切削手冊(cè)》表2.15，
，計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
鉆M6孔
（1）鉆螺紋底孔mm
機(jī)床：Z525立式鉆床
刀具：高速鋼麻花鉆
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.22mm/r,現(xiàn)取f=0.22mm/r，v=17m/min，則：
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（2）攻螺紋M6
機(jī)床：Z525立式鉆床
刀具：絲錐M6，P=1mm
切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選?。?，則 ；機(jī)動(dòng)時(shí)，，計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序8 用三面刃銑刀銑斜槽面；
刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀
機(jī)床：X51立式銑床
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得：。根據(jù)《切削手冊(cè)》查得：因此：f=1.6mm/r
現(xiàn)采用X51立式銑床，?。?，故實(shí)際切削速度為：
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：
根據(jù)《切削手冊(cè)》表4.2-37查得,?。骸?
計(jì)算切削基本工時(shí)：
因此：
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(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第4道工序——鉆，擴(kuò)鉸孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀Φ20mm。
(一)問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆，擴(kuò)工件，加工出Φ19.8mm,最后鉸孔Φ20m，由于本道工序孔中心線與Φ32上端面有垂直度要求，因此要保證加工的精度。所以，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。
(二)夾具設(shè)計(jì)
1、定位基準(zhǔn)選擇
考慮工件的加工結(jié)構(gòu)，可以采用“一面，一固定V形塊，一滑動(dòng)V形塊”的定位方式。其中滑動(dòng)V形塊Y軸移動(dòng)自由度由導(dǎo)軌限制，X軸移動(dòng)自由度不限制，避免過(guò)定位。夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。同時(shí)考慮到生產(chǎn)率要求不是很高，故可以采用手動(dòng)夾緊。
2、切削力及夾緊力計(jì)算
由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊定位，經(jīng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)適當(dāng)夾緊后，本夾具即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.
3、定位誤差分析
采用自動(dòng)對(duì)中夾具后,定位誤差取決于對(duì)中塊\螺桿以及滑塊的制造誤差.同時(shí),對(duì)對(duì)中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.
4．夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，由于是中批量生產(chǎn)，故采用手動(dòng)夾緊即可滿足要求。由于本工序處于加工的最后階段，故對(duì)精度有較高的要求，必須保證刀具與工件的相對(duì)位置精度。
夾具裝有鉆套，可以使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)夾具體底面的一對(duì)定位鍵可以使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一個(gè)正確的安裝位置，以有利于鉆，擴(kuò)加工。
小 結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，我組五名同學(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(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)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(lái)說(shuō)，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(wèn)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(wèn)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]趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)—2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10.
[2]李云,機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8
[3]孟少農(nóng),機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9.
[4]徐圣群，簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè).上海:科學(xué)技術(shù)出版社，1991.2
[5]艾興 肖詩(shī)綱主編.《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994
[6] 浦林祥主編.《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1984
[7]王啟平主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》哈工大出版社 1985.12
[8]東北重型機(jī)械學(xué)院主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980.1
[9]徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 1991.9
[10]孫麗媛主編，《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，冶金工業(yè)出版社2002
前言
本次機(jī)械零件加工工藝設(shè)計(jì)是我們?cè)谕瓿蓹C(jī)械課程設(shè)計(jì)之后的又一次課程設(shè)計(jì)，整合我們所學(xué)過(guò)的有關(guān)的知識(shí) (如《機(jī)械制造工藝學(xué)》、工程制圖、《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《熱加工工藝基礎(chǔ)》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、提高及運(yùn)用，使理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合；讓我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！
我認(rèn)真復(fù)習(xí)了以前的課程并從圖書(shū)館借了各種參考資料，自己獨(dú)立完成此次的課程設(shè)計(jì)。我希望再次通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指正和改善。
目 錄
前言 1
一、零件的分析 3
1.1零件的作用 3
1.2零件的工藝分析 3
1.3確定零件的生產(chǎn)類型 3
二、確定毛坯類型及繪制毛坯簡(jiǎn)圖 4
2.2確定毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 4
2.3毛坯簡(jiǎn)圖： 4
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
3.1定位基準(zhǔn)的選擇 5
3.2零件表面加工方法的選擇 5
3.3制定工藝路線 5
3.4加工設(shè)備及工藝裝備的選用 6
3.5加工余量、工序尺寸和公差的確定 7
3.6切削用量的計(jì)算 7
四、 夾具設(shè)計(jì) 22
4.1問(wèn)題的提出 22
4.2夾具設(shè)計(jì) 22
4.2.1定位基準(zhǔn)選擇 22
4.2.2 切削力及夾緊力計(jì)算 22
4.2.3定位誤差分析 22
4.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 22
小 結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 24
一、零件的分析
1.1零件的作用
CA6140車(chē)床上的撥叉，它位于車(chē)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Φ20mm的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，下方的Ф50mm的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。
1.2零件的工藝分析
零件圖下圖：
CA6140車(chē)床上的撥叉共有兩處加工表面。Ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)要鉆鉸的Ф8mm的錐孔，一個(gè)M6的螺紋孔，和一個(gè)缺口。 Ф50mm的孔，以及其上、下端面； 這兩組表面有一定的位置要求；
（1） Ф50mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.07mm。
（2） Ф20mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.05mm。
（3） Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um。
（4） Ф20mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7。
1.3確定零件的生產(chǎn)類型
由已知CA6140車(chē)床撥叉的生產(chǎn)類型為大批量。所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)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。
二、確定毛坯類型及繪制毛坯簡(jiǎn)圖
2.1選擇毛坯種類：
零件材料為HT200，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)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。兩零件鑄造為一體，加工時(shí)分開(kāi)
2.2確定毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量
因?yàn)橛?<機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)>>（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（Ф20mm、Ф50mm端面） 查《工藝手冊(cè)》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm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）mm
2、內(nèi)孔（Ф50mm已鑄成孔）查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5，取Ф50mm已鑄成長(zhǎng)度余量為3mm，即已鑄成孔Ф44mm。 鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b)半精鏜：1mm 毛坯尺寸及公差為：（44土0.3）mm。
3、其他尺寸直接鑄造得到
2.3毛坯簡(jiǎn)圖：
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后在確定粗基準(zhǔn)。
1、精基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于CA6140車(chē)床撥叉而言，由其零件圖可知內(nèi)孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)）， 但是又考慮到裝夾問(wèn)題，所以選擇外圓面和端面作為基準(zhǔn)。適合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
2、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Ф20mm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)Ф20mm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Ф72mm的上表面，以消除3個(gè)自由度。
3.2零件表面加工方法的選擇
本零件的加工面有端面、臺(tái)階面、外圓面、平面、內(nèi)孔、通孔、螺紋，材料為HT200。根據(jù)尺寸精度、公差等級(jí)和表面粗糙度要求，查表2.23平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；表2.24孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；表2.25平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；表2.27米制螺紋加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度；各表面加工方法的選擇如下表：
加工表面
表面粗糙度/um
加工方案
備注
Φ20上端面
3.2
粗銑—精銑
Φ20上端面
3.2
粗銑—精銑
Φ20上端面
3.2
粗銑—精銑
Φ20上端面
3.2
粗銑—精銑
缺口面
12.5
粗銑
內(nèi)孔Φ20
鉆-擴(kuò)-鉸-精鉸
內(nèi)孔Φ50
3.2
粗鏜—半精鏜
螺紋孔M6
鉆—擴(kuò)—攻螺紋
錐孔Φ8
鉆-擴(kuò)-鉸-精鉸
3.3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(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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：鑄造
工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um
工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 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Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф20 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(guò)0.05mm
工序五：以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um
工序六；以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф50 mm的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07mm，其上、下表面尺寸為12mm
工序七：銑斷
工序八：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸
工序九：以Ф20mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5mm的孔，攻M6的螺紋
工序十：以Ф20 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。
2）工藝路線方案二：
工序一；鑄造
工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um
工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下表面尺寸為12mm
工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф2 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(guò)0.05 mm
工序五：以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 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Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸
工序八：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5 mm的孔，攻M6的螺紋
工序九：以Ф20 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
3.4加工設(shè)備及工藝裝備的選用
機(jī)床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。
撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備，所選用的夾具均為專用夾具。根據(jù)《工藝課程設(shè)計(jì)》第三章金屬切削機(jī)床的技術(shù)參數(shù)和第四章機(jī)械加工工藝裝備，各工序加工設(shè)備及工藝裝備選用如下表：
工序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
加工設(shè)備
工藝裝備
01
鑄造毛坯
02
粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um
XA5032立式銑床
W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀
03
以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下表面尺寸為12mm
XA5032立式銑床
W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀
04
以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф2 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(guò)0.05 mm
Z525型立式鉆床
高速鋼麻花鉆頭
高速鋼擴(kuò)孔鉆頭
高速鋼鉸刀
05
以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um
T616鏜床
YG6的硬質(zhì)合金刀
06
銑斷
XA6132銑床
高速鋼細(xì)齒圓鋸片刀
07
以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸
Z525立式鉆床
高速鋼麻花鉆
08
以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5 mm的孔，攻M6的螺紋
Z525立式鉆床
高速鋼麻花鉆
09
以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為12.5 um
XA5032立式銑床
W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀
10
檢查
3.5加工余量、工序尺寸和公差的確定
1.Φ20內(nèi)孔精度要求IT7參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為：
鉆孔： φ18
擴(kuò)孔： φ19.8 2Z=1.8mm
半精絞： φ19.94 2Z=0.14mm
精絞： φ20
2.內(nèi)孔φ50 毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT12表面粗糙度為Ra3.6,參照《工藝手冊(cè)》表2.3-10確定工序尺寸及余量為:
一次 粗鏜φ45
二次 粗鏜φ48 2Z=3
三次 半精鏜φ49.7 2Z=1.7
四次 精鏜φ50 2Z=0.3
3.6切削用量的計(jì)算
2.5.1 工序二：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面
（1） 加工條件
工件材料：HT200。бb=0.16GPa HBS=190~210，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<=4,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑do=80mm。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a’o=,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過(guò)渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過(guò)渡刃寬bε=1mm
(2) 切削用量
1）粗銑Ф20mm的下表面
a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,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=0.14~0.24mm/z,由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14mm/z
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（1.0~1.5）mm
查《切削手冊(cè)》表3.8, 壽命T=180min
d)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=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =600mm/s，則實(shí)際的切削速度為：
即==119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為：
即==0.13mm/z
e)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=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z
f)計(jì)算基本工時(shí)
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm
故 =44/600=0.073min
2)粗銑Ф50mm的下表面
a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm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/z
b)計(jì)算基本工時(shí)
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm
故 =72/600=0.12min
3)精銑孔Ф20mm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=0.5~0.7mm/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（1.0~1.5）mm
查《切削手冊(cè)》表3.8, 壽命T=180min
d)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/z
e)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/min
f)計(jì)算基本工時(shí)
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.26，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm
故 =112/375=0.3min
2)精銑Ф50mm的下表面
a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm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/m
b)計(jì)算基本工時(shí)
公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)〈〈切削手冊(cè)〉〉表3.26，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm
故 =152/375=0.405min
2.5.2 工序三：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm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Ф20mm、Ф50mm的下表面相同。
2.5.3 工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф20mm的孔
（一） 鉆Ф18mm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 ：Z525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，β=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm
(2) 切削用量
1) 決定進(jìn)給量f
a)、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
бb200HBS do=18mm時(shí)，f=0.70~0.86mm/r
由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1
所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r
b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/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)бb210MPa,do20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N（Z525鉆床允許的軸向力為15696N（見(jiàn)《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=0.70~0.86mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選f=0.80mm/r（見(jiàn)《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)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，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Ff
Mc
又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.9mm/r vc<=17.4m/min時(shí) Pc=1.7KW
根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), Pc Mc
又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.75mm/r vc<=20m/min時(shí) Pc=1.7KW
根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), Pc Mc
又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=2.0mm/r vc<=10m/min時(shí) Pc=1.7KW
根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), Pc3,故取修正系數(shù)K=0.8
所以 f=(0.18~0.22)x0.8=(0.144~0.176) mm/r
b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=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)бb210MPa,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(jiàn)《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=(0.144~0.176) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選f=0.17mm/r（見(jiàn)《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(shuō)明書(shū)，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Ff Mc
又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=17.4m/min時(shí) Pc=0.8KW
根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), Pc Mc
又根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=15.1m/min時(shí) Pc=1.0KW
根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū), Pc
收藏