支承套零件的機械加工工藝規(guī)程和鉆2-φ7mm孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】

支承套零件的機械加工工藝規(guī)程和鉆2-φ7mm孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,支承,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,以及,mm,妹妹,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 課程設(shè)計論文 支承套零件的機械加工工藝規(guī)程 和鉆2-?7孔夾具說明書 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 摘 要 這次課程設(shè)計內(nèi)容涵蓋了機械加工工藝和機床專用夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差尺寸與機械測量等各個方面的內(nèi)容。 支承套加工工藝及其鉆2-7孔的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、加工工序設(shè)計及專用夾具設(shè)計這三部分。機械加工工藝設(shè)計是在機械制造技術(shù)等專業(yè)課程所學的理論知識上，發(fā)揮專業(yè)知識解決實際生產(chǎn)問題的一次實踐訓練。機械制造技術(shù)定義：機械的生產(chǎn)過程中，改變生產(chǎn)對象的形狀，尺寸，相對位置和性質(zhì)等使其稱為半成品或者成品的工藝過程。以工藝文件的形式確定下來的工藝過程叫做工藝規(guī)程。將鑄件，鍛件毛坯或者鋼材經(jīng)過機械加工的方法，改變它們的形狀，尺寸，表面質(zhì)量，使其稱為合格零件的過程，稱為機械加工工藝過程。在工藝設(shè)計中，要對零件進行了解，了解零件的作用，應用場合，分析它的技術(shù)要求，這樣可以保證零件的加工質(zhì)量，還可以提高其生產(chǎn)效率。要研究零件毛培的工藝結(jié)構(gòu)，制定出粗精基準，在設(shè)計出對應的加工工藝過程，完成工藝過程卡；然后按照工藝過程卡的要求，測量計算毛培每個工步所需的加工機床設(shè)備及其切削用量；然后按照所需加工要求，設(shè)計該機床的專用夾具，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；設(shè)計的夾具盡量操作方便，加緊穩(wěn)定，從而改善加工強度來獲得更好的經(jīng)1濟效益。 關(guān)鍵詞：支承套，工藝分析 ，工藝規(guī)程設(shè)計 ，夾具設(shè)計 Abstract The graduation design content covers the mechanical processing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, the size of the tolerance and mechanical measurements, etc. All aspects of content. Processing technology and its supporting shell drill holes 4— fixture design is including part machining process design, process design and special fixture design three partsMachining process design in mechanical manufacturing technology and other professional course learning theory knowledge, play to the professional knowledge to solve practical production problems in a practical training. Machinery manufacturing technology definition: the production process, the production object to change shape, size, position and nature make it as the processes of semi-finished products or finished products. In the form of process documentation process is called process planning has been fixed. Castings, forging blank or steel after mechanical processing method, to change their shape, size, surface quality, which is called the qualified parts process, referred to as the machining process.In process design, want to know of parts, explore the effects of components, applications, and to analyze its technical requirements, so that we can ensure parts processing quality, also can improve the production efficiency.Must study parts mao pei process structures, develop coarse fine benchmark, during the process, designed the corresponding processing technology to complete the process cards; Then, according to the requirements of process card measurement calculation mao pei required of each machine tool equipment and cutting parameter;Required processing requirements, and then according to the special fixture design of the machine tool, select each designed fixture components, such as positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Design of fixture is easy to operate, as far as possible to stability, so as to improve the processing strength to obtain better economic benefit. KEYWORDS: Valve rocker arm bearing support, process analysis, Process design, fixture design 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第1章 序 言 1 第2章 支承套零件的分析 2 2.1零件的形狀 2 2.2零件的工藝分析 2 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3 3.1 確定毛坯的制造形式 4 3.2零件的表面加工方法的選擇 4 3.3 制定工藝路線 5 3.3.1 工藝路線方案一 5 3.3.2 工藝路線方案二 6 3.3.3 工藝方案的比較與分析 7 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 8 3.4.1 機床選用 8 3.4.2 選擇刀具 8 3.4.3 選擇量具 8 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.6確定切削用量及基本工時 9 第4章 鉆2-?7孔夾具設(shè)計 25 4.1問題的提出 25 4.2定位基準的選擇 25 4.3切削力與夾緊力計算 25 4.4定位誤差分析 26 4.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 26 4.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 28 結(jié) 論 29 參考文獻 30 致　　謝 32 第1章 序 言 機械制造業(yè)指從事各種動力機械、起重運輸機械、農(nóng)業(yè)機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設(shè)備等生產(chǎn)的行業(yè)。機械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟提供技術(shù)裝備，其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標志之一。 機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備。。據(jù)統(tǒng)計美國60%財富來自制造業(yè)，俄羅斯占48%,中國制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占有40%。制造業(yè)是國家立國之本，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。 支承套的加工工藝規(guī)程及其鉆2-Φ7的夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。支承套是組成機器或部件的主要零件之一，對其他零件有支撐和保護的作用。支承套部分常設(shè)計有安裝軸密封蓋，軸承蓋等零件的凸臺，凹坑，溝槽等。因此結(jié)構(gòu)復雜。支承套的加工質(zhì)量不僅影響其裝配進度和運動進度，而且影響機器工作精度，使用壽命，性能等。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，提高加工效率，減輕勞動強度，也保證零件加工精度。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 第2章 支承套零件的分析 2.1零件的形狀 題目給的零件是支承套零件，這個零件是一個支承套類型的零件，這種零件內(nèi)部可以安裝其他零件，這個零件的作用是可以和其他的零部件進行裝配鏈接，以實現(xiàn)連接過度作用。零件通過端面孔與其他的零件相連接。 ?從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。 2.2零件的工藝分析 根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： 支承套共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：?這一組加工表面包括：左端面，85外圓、80外圓以及端面，62內(nèi)孔、70內(nèi)孔，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。 .右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；槽20H8，M12X1.25,；其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中，62內(nèi)孔、70內(nèi)孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 機械加工工藝規(guī)程內(nèi)容 設(shè)計步驟及要求： ⑴生產(chǎn)類型大批。 ⑵對零件進行工藝分析〔采用新國標〕。 ⑶確定毛坯的種類、形狀、尺寸和精度。 ⑷擬定工藝路線。這是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵一步，其主要工作是：選擇定位基準，確定各表面的加工方法，安排加工順序，確定工序集中與分散的程度，以及安排熱處理、檢驗及其它輔助工序。在擬定工藝路線時，一般是提出幾個可能的方案，進行分析比較，最后確定 一個最佳的方案。 ⑸確定工序所采用的設(shè)備。選擇機床時，應注意以下幾個基本原則： ①機床的加工尺寸范圍應與工件的外形尺寸相適應。 ②機床的精度應與工序 要求的精度相適應。 ③機床的生產(chǎn)率應與工件的生產(chǎn)類型相適應。如果工件尺寸太大、精度要求過高，沒有適當?shù)脑O(shè)備可供選擇時，應考慮機床改裝或設(shè)計專用機床。這時需要根據(jù)具體工序提出機床改裝（或設(shè)計）任務書，任務書中應提出與工序加工有關(guān)的必要數(shù)據(jù)、資料。例如：工序尺寸、工序公差及技術(shù)要求、工件的定位、夾壓方式，以及機床的總體布局、機床的生產(chǎn)率等。 ⑹確定各工序所采用的工藝裝備。選擇工藝裝備時應注意以下幾點原則： ①對夾具的選擇。 ②對刀具的選擇：一般情況下應盡量 選用標準刀具。在組合機床上加工時，按工序集中原則組織生產(chǎn)，可采用專用的復合刀具。 ③對量具的選擇 ：量具主要是根據(jù)生產(chǎn)類型和所要求 檢驗的精度來選擇的。單件小批量生產(chǎn)中應采用通用夾具，大批量生產(chǎn)中，應采用極限量規(guī)、高生產(chǎn)率的檢驗夾具和檢驗儀器等。 ⑺確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 ⑻確定各工序的切削用量。但對于大批量流水線生產(chǎn)，尤其是自動線生產(chǎn)，則各工序、工步都需要規(guī)定切削用量，以便計算各工序的生產(chǎn)節(jié)拍。 ⑼確定時間定額。 ⑽填寫工藝文件。 3.2 確定毛坯的制作形式 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著各自不同的工藝特征。單件生產(chǎn)的基本特點是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量都很少，而且很少重復生產(chǎn)。例如重型機械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單件生產(chǎn)。成批生產(chǎn)的特點是分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復。如機床制造，電機制造等屬于成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種類型[3]。其中，小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點分別與單件和大量生產(chǎn)的工藝特點類似；中批生產(chǎn)的工藝特點介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。大量生產(chǎn)的基本特點是產(chǎn)量大，品種少，大多數(shù)工作的長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工。例如，汽車，拖拉機，軸承等制造都屬于大量生產(chǎn)。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 本支承套來自假設(shè)年產(chǎn)量為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)5000臺/年，該零件備品率為10％，廢品率為3％。結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取10%和3%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+α)（1+β)=5226件/年 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》[3]表1-3，表1-4可知該零件為輕型零件，本設(shè)計零件支承套的的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 根據(jù)本零件的設(shè)計要求，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》[3]表1-3，表1-4可知該零件為輕型零件。本設(shè)計零支承套的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。采用砂型鑄造 3.2.1 毛坯的設(shè)計 支承套零件材料為 HT200（灰鑄鐵200），硬度范圍是195HBS-220HBS，毛坯重約1Kg。 根據(jù)本零件設(shè)計要求，根據(jù)《工程材料》 表3-1 灰鑄鐵強度表 牌號 鑄件厚度/mm 抗拉強度Rm/N·mm-2 顯微組織 ＞ ≦ 基體 石墨 HT200 2.5 10 200 珠光體 中等片狀 10 20 195 20 30 170 30 50 160 灰鑄鐵抗拉強度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來鑄造汽車發(fā)動機汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動部件。 生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2級精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，零件加工工藝路線確定后，在進一步安排各個工序的具體內(nèi)容時，應正確地確定工序的工序尺寸，為確定工序尺寸，首先應確定加工余量。 由于毛坯不能達到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過機械加工來達到這些要求。加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量[4]。 3.3基面和基準的設(shè)計 3.3.1基面的概念 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行[5]。 基準是機械制造中應用十分廣泛的一個概念，機械產(chǎn)品從設(shè)計時零件尺寸的標注，制造時工件的定位，校驗時尺寸的測量，一直到裝配時零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準的概念。基準就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點,線或面. 基準分為：⑴ 設(shè)計基準、⑵ 工藝基準 工藝基準又分為： ⑴工序基準、 ⑵ 定位基準、⑶ 測量基準、 ⑷裝配基準 基準面是指以之為基準用來確定其他點，線，面等尺寸的表面，分為設(shè)計基準面和加工基準面，前者指圖紙上的基準面，后者用于實際加工，該兩者最好是指工件的同一個表面，基準面通常是指一個平面。在實際的操作中，基準面是為了保證加工精度和便于測量，在工件上選定的一個面作為定位面，在車削加工，常以工件的外圓面、臺階面或端面做為基準，目的就是為了便于加工和測量。 在加工中，盡量使設(shè)計基準和定位基準相重合，在多工步加工中盡量使用同一個基準面，也不要使用毛坯面做為基準面，這樣便于保證加工的準確性，減少由于基準不重合造成的誤差。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取φ40外圓為定位基準，利用V型塊為定位元件。 3.3.2 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以φ12和φ30孔（一面2銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 3.2零件的表面加工方法的選擇 根據(jù)本零件圖上所標注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》通過對各加工表面所對應的各個加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表： 表2.2各加工表面方案 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/ 加工方案 85外圓 IT14 1.6 粗車→半精車→精車 80外圓 IT12 1.6 粗車→半精車→精車 62內(nèi)孔 IT11 3.2 粗車→半精車 70內(nèi)孔 IT11 3.2 粗車→半精車 5X0. 5退刀槽 IT14 12.5 粗車 M12X1.25, IT14 12.5 鉆→攻絲 4-M6 IT14 12.5 鉆→攻絲 12通孔 IT8 1.6 鉆 7通孔 IT8 3.2 鉆 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效 30 粗車 粗車85外圓、80外圓以及端面，倒角為。 40 精車 半精車、精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為 50 車 車3X0.25退刀槽(2處)， 60 粗車 粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面，倒角為。 70 精車 半精車、精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。 80 車 車5X0. 5退刀槽 90 銑槽 粗、精銑槽20H8 100 銑槽 粗、精銑鍵槽 110 鉆鉸孔 鉆鉸孔2-10H7 120 鉆孔攻絲 先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25, 130 鉆孔攻絲 先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲 140 鉆孔 鉆7孔,然后鉆12沉頭孔 150 拉花鍵 拉花鍵 160 鉗 去毛刺，清洗 170 終檢 終檢入庫 3.3.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效 30 銑槽 粗、精銑槽20H8 40 銑槽 粗、精銑鍵槽 50 粗車 粗車85外圓、80外圓以及端面，倒角為。 60 精車 精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為 70 車 車3X0.25退刀槽(2處)， 80 粗車 粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面，倒角為。 90 精車 精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。 100 車 車5X0. 5退刀槽 110 鉆鉸孔 鉆鉸孔2-10H7 120 鉆孔攻絲 先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25, 130 鉆孔攻絲 先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲 140 鉆孔 鉆7孔,然后鉆12沉頭孔 150 拉花鍵 拉花鍵 160 鉗 去毛刺，清洗 170 終檢 終檢入庫 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二增加了裝夾次數(shù)，增加了機床的來回調(diào)換，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。要設(shè)計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 10 鑄造 20 時效處理，去應力 30 粗車85外圓、80外圓以及端面 40 半精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為 50 精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為 60 車3X0.25退刀槽(2處)， 70 粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面 80 半精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。 90 精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。 100 車5X0. 5退刀槽 110 粗銑槽20H8 120 精銑槽20H8 130 粗銑鍵槽 140 精銑鍵槽 150 鉆鉸孔2-10H7 160 先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25, 170 先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲 180 鉆7孔,然后鉆12沉頭孔 190 拉花鍵 200 去毛刺，清洗 210 終檢入庫 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3.4.1 機床選用 ①.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4.2-7。 ②.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 3.4.2 選擇刀具 ①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 ③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。 3.4.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “支承套” 零件材料為HT200，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鐵的性能比較，HT200的硬度HB為143～269，表2.2-23鐵的物理性能，QT500-7密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 3.6確定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。 3.6.1 工序30 粗車85外圓、80外圓以及端面。 3.6.1.1確定粗車右端面的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 =5mm （3-1） ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 （3-7） == （3-8） 3.6.2 工序30 精車85外圓、80外圓以及端面，倒角為 已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 采用工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=56 3.6.3 工序40 粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面，倒角為。 3.6.3.1確定半精車左端面的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C602—1機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量 = 3.6.4 工序70 精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面，倒角為。 本工序仍精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 3.6工序90 粗、精銑槽20H8 機床的選擇：X52K型萬能銑床 （1）選擇刀具：查，根據(jù)表2.1-72，因為銑削寬度，可查得立銑刀 2）查，根據(jù)表2.1-20，選擇7:24錐柄立銑刀，標準系列L=198mm，標準系列l(wèi)=63mm，粗齒數(shù)為4。 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時為3.4mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度=12mm時，銑刀的每齒進給量，取，所以。 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，，粗銑，后刀面的最大磨損限度為0.3～0.5mm，查，根據(jù)表2.1-76，可選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30，XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 3.6.1精銑 （1）選擇的機床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 根據(jù)，可查得精銑=0.6mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度時，銑刀每齒進給量，取，所以 mm/r 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼銑刀，立銑刀，，精銑，后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm，查，根據(jù)表2.1-76，可查得選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：，，，，，（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77，可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30， XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 3.6工序100 粗、精銑鍵槽 粗銑 機床的選擇：X52K型萬能銑床 （1）選擇刀具：查，根據(jù)表2.1-72，因為銑削寬度，可查得立銑刀 2）查，根據(jù)表2.1-20，選擇7:24錐柄立銑刀，標準系列L=198mm，標準系列l(wèi)=63mm，粗齒數(shù)為4。 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時為3.4mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度=12mm時，銑刀的每齒進給量，取，所以。 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，，粗銑，后刀面的最大磨損限度為0.3～0.5mm，查，根據(jù)表2.1-76，可選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30，XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 3.6.1精銑 （1）選擇的機床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 根據(jù)，可查得精銑=0.6mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度時，銑刀每齒進給量，取，所以 mm/r 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼銑刀，立銑刀，，精銑，后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm，查，根據(jù)表2.1-76，可查得選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：，，，，，（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77，可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30， XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 3.6.5 工序110 鉆鉸孔2-10H7 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途 GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 選用X308025搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為HT200，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。 表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆頭（鉆孔及擴孔） 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進給量 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。 ②.確定切削速度 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際切削速度 = = =11.8 ③.確定切削時間 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19） 其中 l= l=5 l=2～3 則： t= =9.13 3.6.5.2 確定鉆孔的切削用量 鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = 3.6.5.3 鉆螺紋底孔及攻螺紋 鉆螺紋底孔 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 攻螺紋 根據(jù)表4-32選取 所以 （293） 按機床選取 所以實際切削速度 所以切削時間（一個孔）： 3.5工序130：先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲 選擇鉆床：Z525鉆床 1、刀具的選擇：選擇高速鋼麻花鉆，其直徑。 依據(jù)，根據(jù)表2.1及表2.2，可選擇鉆頭的幾何形狀為：標準，，，，，。 2、選擇切削用量 1）依據(jù)，根據(jù)表2.7，可得鋼的強度，鉆頭的直徑時，。 因為，所以不需要乘孔深修正系數(shù)。 2）依據(jù)，根據(jù)表2.8，根據(jù)鉆頭強度決定進給量：當，，鉆頭強度允許的進給力。 3）依據(jù)，根據(jù)表2.9，按機床進給機構(gòu)強度決定進給量：當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N(查，表2.35)時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為。根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 查，根據(jù)表2.19，當，時，查得軸向力。 軸向力的修正系數(shù)為： 故。 查ZK546鉆床的使用說明書，機床進給機構(gòu)所允許的最大軸向力為，由于，所以可用。 （2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 查，根據(jù)表2.12，當時，可取得鉆頭的后刀面最大磨損量取為0.4mm（0.4~0.6），刀具的壽命T=15min。 （3）決定切削速度 查，根據(jù)表2.30，可查得，，，，，。則。 = 查，根據(jù)表2.31，可查得，，，，故： r/min 查，根據(jù)ZK546鉆頭的使用說明書，可以考慮選擇，但因為所選轉(zhuǎn)數(shù)計算轉(zhuǎn)數(shù)較高，會使刀具壽命下降，所以可將進給量降一級，即取，也可以選擇較低一級的轉(zhuǎn)數(shù) ，仍用，比較這兩種選擇方案： 1）第一方案 , 2）第二方案 , 因為第一方案的乘積較大，基本工時較少，故第一方案好。這時, 。 （4）檢驗機床扭矩及功率 查，根據(jù)表2.20，當，時，。扭矩的修正系數(shù)為可查得，所以。根據(jù)Z525鉆床的使用說明書，當時，。 由于，故選擇之切削用量可用，即 f=0.17mm/r, , 。 工序150：拉花鍵C 機床：臥式內(nèi)拉床L6110 P=17kw 電機轉(zhuǎn)速：980r/min 一次安裝：拉C孔至φ28H7、Ra1.6 ap=0.05mm 1、刀具：矩形齒花鍵拉刀W18Cr4V D=28 L=880 L1=6 Z=6 2、切削用量、功率計算 查表14-118 14-121得： 切削速度v=4 m/min ap=0.05則拉削力為148N，當N=148時， 查表得:P=9.9kw 比較功率，機械效率按0.8計算， 所選機床合適。 第4章 鉆2-?7孔夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 4.1問題的提出 本夾具主要用來鉆2-?7孔。同樣在本道工序加工時，還是應考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 4.2定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 由零件圖可知：在對進行加工前，端面外圓進行了粗銑加工，進行了精加工。因此，定位、夾緊方案有： 采用心軸機構(gòu)進行定位，通過螺旋機構(gòu)進行夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 4.3切削力與夾緊力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠遠大于攻螺紋切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由參考文獻[9]得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本套夾具采用移動壓板夾緊，