機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)自行車右曲柄加工工藝及鉆φ16和M14孔夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、I 目 錄 第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù) .1 1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 .1 1.2 課程設(shè)計(jì)要求 .1 第二章 零件分析及其毛坯設(shè)計(jì) .3 2.1 自行車右曲柄的功用及其特點(diǎn) .3 2.2 自行車右曲柄的圖紙研究及工藝審查 .3 2.3 自行車右曲柄毛坯設(shè)計(jì)及其毛坯圖紙繪制 .5 3.1 各主要加工表面加工方法選擇 .8 3.2 定位基準(zhǔn)分析及定位基準(zhǔn)面選擇 .9 3.3 工藝路線確定及關(guān)鍵工序加工方案分析比較 .10 3.4 工序尺寸計(jì)算 .13 3.5 機(jī)夾刀輔量具選擇 .15 3.6 切削用量確定 .17 3.7 工時(shí)定額的確定 .26 3.8 工藝文件的填寫 .29 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) .3

2、0 4.1 指定工序的加工內(nèi)容分析及夾具要求分析 .30 4.2 夾具總體方案設(shè)計(jì) .30 4.3 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .32 4.4 夾具的技術(shù)要求制定 .33 4.5 夾具的調(diào)整、操作和使用說明 .33 4.6 夾具主要零件設(shè)計(jì) .33 第五章 結(jié)論及展望 .33 5.1 設(shè)計(jì)的主要成果 .33 5.2 設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) .34 5.3 工藝設(shè)計(jì)的主要不足之處 .34 5.4 夾具設(shè)計(jì)的主要不足之處 .34 5.5 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議 .34 參考文獻(xiàn) .35 致謝 .36 1 第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù) 第二章 全套圖紙，加 153893706 1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)課題：批量生產(chǎn)曲柄零件機(jī)加

3、工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)零件：曲柄（參見圖紙） ；生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn) 1 萬件成批生產(chǎn)； 設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括如下幾個(gè)部分： 零件圖 1 張 建議 CAD 繪圖 毛坯圖 1 張 建議 CAD 繪圖 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1 套 建議 WordCAD繪圖 工藝裝備設(shè)計(jì)（專用機(jī)床夾具） 1 套 工藝規(guī)程制定后 由指導(dǎo)老師指定 課程設(shè)計(jì)說明書 1 份 Word 文檔 2 1.2 課程設(shè)計(jì)要求 1、總體要求 1）能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué) 到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路 線等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。 2）能完成基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。學(xué)

4、生通過親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練， 獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力，既經(jīng)濟(jì)合理，又能保證 加工質(zhì)量的夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。 3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及 出處，并能夠做到熟練運(yùn)用。 4）按時(shí)完成規(guī)定的設(shè)計(jì)工作量 2、零件圖和毛坯圖要求 1）在分析產(chǎn)品零件圖紙的基礎(chǔ)上，完成零件圖的繪制。注意審查圖紙的結(jié) 構(gòu)和技術(shù)要求。 2）根據(jù)產(chǎn)品零件圖和給定的材料，設(shè)計(jì)產(chǎn)品毛坯制造結(jié)構(gòu)及尺寸，完成毛 坯圖紙繪制。 3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1）確定所有加工表面的加工方法（鏈） 。根據(jù)表面加工要求、零件結(jié)構(gòu)，參 照教材和工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，形成合理的工藝路線。注意生產(chǎn)綱領(lǐng)影響

5、加工節(jié)拍、 設(shè)備、加工工藝等諸方面的先進(jìn)性。工藝方案必須與指導(dǎo)教師審查，接收審查 的方案中應(yīng)該用工序簡(jiǎn)圖表示加工方案。 2）完成給定格式的“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”的填寫。 4、專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1）在審定工藝方案后經(jīng)指導(dǎo)教師同意并指定某一工序的專用機(jī)床夾具（或 裝備）的設(shè)計(jì)。 2）夾具方案的設(shè)計(jì)。夾具方案包括原理方案和結(jié)構(gòu)方案。夾具原理方案指 根據(jù)六點(diǎn)定位原理審定工藝規(guī)程中確定的定位方案，并確定相應(yīng)的定位元件， 對(duì)于精加工工序要求計(jì)算定位誤差判斷方案的合理性；夾具結(jié)構(gòu)方案根據(jù)加工 要求參照相關(guān)的夾具圖冊(cè)（圖例）設(shè)計(jì)。夾具草圖（非精確圖）要求與指導(dǎo)教 師討論并作方案審定。 3）夾具總裝圖繪制

6、。按照總裝圖繪制要求完成。 3 第二章 零件分析及其毛坯設(shè)計(jì) 2.1 自行車右曲柄的功用及其特點(diǎn) 2.1.1 自行車右曲柄的功用 自行車右曲柄應(yīng)用廣泛，在許多種型號(hào)自行車中均有使用。 2.1.2 自行車右曲柄的特點(diǎn) 自行車右曲柄杠桿形，有大小頭,大頭 16 通孔、17 階梯孔和 9 銷 孔，小頭有螺孔 M14x1.25。 2.2 自行車右曲柄的圖紙研究及工藝審查 2.2.1 自行車右曲柄圖紙研究 審查圖紙，了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地 位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是 否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)，審查零件結(jié)構(gòu)工

7、藝 性。零件圖紙時(shí)最終驗(yàn)收產(chǎn)品零件的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)之一，也是指導(dǎo)工藝規(guī)程的主要 依據(jù)。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該認(rèn)真地對(duì)零件圖紙的視圖關(guān)系的正確性、各項(xiàng) 加工技術(shù)要求的合理性以及影響加工的難易程度、甚至是能不能加工的結(jié)構(gòu)工 藝性問題都要進(jìn)行全面審查。如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決?？偨Y(jié)起來如下: （1）熟悉該產(chǎn)品的用途、性能、工作條件、作用； （2）加工表面技術(shù)條件的制定依據(jù)； （3）檢查零件圖的完整性、正確性； （4）零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析； （5）發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)向有關(guān)部門提出改進(jìn)意見。 2.2.2 自行車右曲柄結(jié)構(gòu)工藝性分析 自行車右曲柄是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀 較復(fù)雜，但其加工孔和表面的

8、精度要求較高，上下表面、圓弧表面都有粗糙度 要求，精度要求 Ra6.3，此外還有 16 +00.07 、9 +00.09 孔要求加工?？状植诙?要求均是 Ra6.3，所以都要求半精加工。其小頭孔與下平面有平行度的公差要 求，和 M14x1.25 孔有對(duì)稱度公差要求，因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷?4 位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其 性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 圖 1 自行車右曲柄零件圖 圖 2 自行車右曲柄零件實(shí)體圖 該零件需要切削加工的地方有 12 處：平面加工包括自行車右曲柄上端面 B、下端面 A、左端面 G、右端面 F、端

9、面 C；孔系加工包括 16 +00.007、17、M14x1.25、 銷孔 9 +00.09 和自行車右曲柄 2 個(gè)外圓弧面 E、F 的加工及倒角。 5 （1）平面加工： 自行車右曲柄上端面 B 的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 Ra6.3；下端面 A 的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 Ra6.3。 （2）圓弧面加工： 自行車右曲柄弧面 D、E 采用磨床床加工，其粗糙度要求是 Ra6.3。 （3）孔系加工： 16 +00.07孔 鉆孔15、擴(kuò)孔 15.85、粗鉸 15.95、精鉸 16 +00.07，其表面 粗糙度為 Ra6.3。 銷孔 9 +00.09 鉆銷孔8.8，鉸孔 9 +00.09,其表

10、面粗糙度要求 Ra6.3；并 且與下端面的平行度要求為 0.05 mm。 螺孔 M14x1.25 鉆孔12.8 保證距孔16 中心距 1750.5，攻螺紋 M14x1.25 與16 孔 中心線平行度和對(duì) K 面垂直度公差均為 0.005 2.3 自行車右曲柄毛坯設(shè)計(jì)及其毛坯圖紙繪制 2.3.1 毛坯制造形式的選擇 自行車右曲柄的毛坯采用的是鍛造型式，其材料為 Q235A,生產(chǎn)類型為大 批量生產(chǎn)。 2.3.2 毛坯制造精度的選擇 6 自行車右曲柄為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： （1）由于鍛造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī) 件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均

11、應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 （2）工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 （3) 便于裝夾、加工和檢查。 （4) 結(jié)構(gòu)要求統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類、形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 2.3.3 各加工表面毛坯總余量的確定 （1）自行車右曲柄上下端面 B、A 及端面 F、G 的偏差及加工余量計(jì)算 鍛件尺寸

12、公差為普通級(jí)，公差為 2.5mm，單加工余量等級(jí)為 1.5。 上下端面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。 粗銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為 1.4 mm1.8 mm，現(xiàn) 取 1.5 mm。可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為 IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取 0.1 mm。 根據(jù)毛坯的實(shí)際尺寸來定粗銑工步。 精銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為 0.5mm。 （2）外圓弧表面 D、E 加工余量及公差。 由機(jī)械余量加工手冊(cè)知鑄件復(fù)雜系數(shù) S1， 重 0.54 kg。長度方向的余量 由機(jī)械余量加工手冊(cè)其余量規(guī)定值是 13mm 現(xiàn)取 1.5mm。 根據(jù)上述，計(jì)算得出自行車右

13、曲柄毛坯尺寸為 205 mm33 mm37.5mm。 （3）16 +00.07孔的偏差及加工余量計(jì)算 該孔精度要求為 IT7，由考參考文獻(xiàn) 1 知確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：15 擴(kuò)孔：15.85 2Z=0.85mm （Z 為單邊余量） 粗鉸：15.95 2Z=0.1mm （Z 為單邊余量） 精鉸：16 +00.07 2Z=0.0.025mm （Z 為單邊余量） （4）擴(kuò)孔17，保證距 B 端面距為 5, 保證表面精度 12.5 7 16-17 2Z=1mm （Z 為單邊余量） （5） 螺紋孔 M14x1.25 鉆孔12.8 保證距孔16 中心距 1750.5，攻螺紋 M14x1.25 與1

14、6 孔中心線 平行度和對(duì) K 面垂直度公差均為 0.005 （6）9 +00.09孔的偏差及加工余量計(jì)算 該孔精度設(shè)為 IT8，保證表面精度 6.3，由考參考文獻(xiàn) 1 知確定工序尺寸 及余量為： 鉆孔：8.8mm 鉸：9H8 2Z=0.2mm （Z 為單邊余量） 該孔就可達(dá)到精度要求。 自行右曲柄公差及機(jī)械加工余量 鍛件質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量 /kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 0.54 1.64 S1=0.329 M2（Q235A） 普通 項(xiàng) 目 公差、極限偏差或余量值 根據(jù) 長 度 202 +1.7 -0.8 表 1 （GB/12362-2003） 寬 度 30 +1.1 -0.5

15、表 1 厚 度 34.5 +1.0 -0.4 表 4（精密級(jí)） 落 差 中 心 距 175 0.5 表 8（精密級(jí)） 錯(cuò) 差 0.5 表 1 殘留飛邊及切入深度 0.6 表 1 直 線 度 0.7 表 7（精密級(jí)） 平 面 度 單面加工余量（精壓） 1.5 表 16 2.3.4 毛坯圖的繪制 8 根據(jù)自行車右曲柄各加工面的余量可繪制出毛坯圖。 上面主要是對(duì)自行車右曲柄零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了 分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鍛造和大批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝 規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。 圖 3 自行車右曲柄毛坯圖 第三章 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 各主要加工表面加工方

16、法選擇 零件表面的加工方法，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。這些技術(shù)要求還 包括由于記住不重合而提高對(duì)某些表面的加工要求。由于被作為精基準(zhǔn)而可能 對(duì)其提出更高的要求。根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，首先選擇能保證該要求的 最終加工方法，然后確定前續(xù)的加工方法。 3.1.1 加工方法的選擇 （1）端面 A、B、F、G 加工：粗糙度為 Ra6.3，要求較高，采用粗銑、及精 銑方法。 （2）外圓曲面 D、E 加工：粗糙度為 Ra6.3，要求較高，采用粗粗磨方法。 （3）16 +00.07孔加工：粗糙度為 Ra6.3，要求較高，采用鉆孔、擴(kuò)孔、粗 鉸及精鉸方法。 9 （4）孔17 加工：粗糙度為 Ra12.5

17、，要求不高，采用擴(kuò)孔方法。 （5）螺紋孔 M14x1.25 加工：，采用鉆攻螺紋方法。 （6）銷孔 9 +00.09 ：保證表面精度 6.3， 鉆-鉸孔。 3.2 定位基準(zhǔn)分析及定位基準(zhǔn)面選擇 3.2.1 基準(zhǔn)的概念和分類 零件是由若干表面組成，各表面之間都有一定的尺寸和相互位置要求。 用以確定零件上點(diǎn)、線、面間的相互位置關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)按其作用不同，可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2）工藝基準(zhǔn) 在工藝中采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分 為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 3.2.2 定位基準(zhǔn)的

18、選擇 a）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工 表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。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(gè)不需加工的表面，則應(yīng)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、 外形對(duì)稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加 工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位 準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒

19、口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需 經(jīng)初加工。 （5）便于裝夾原則。 （6）保證不加工表面位置準(zhǔn)確原則。 10 (7) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證自行車右曲 柄在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從自行車右曲柄零件圖分 析可知，主要是選擇加工自行車右曲柄上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。 故這里選用自行車右曲柄的下端面作為粗基準(zhǔn)。 b）精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定 位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有

20、利于保證 各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具 比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。 互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個(gè)表面位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度 都要求很高時(shí)，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 （4）自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工 時(shí)就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn) 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證自行車右曲 柄在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從自行車右曲柄零件圖分 析可知，它的

21、上端面 A，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位限制工件自由 度不夠，如果使用典型的一面兩 v 形塊定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中 基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求，這樣零件的六個(gè)自由度就都限制好了。 綜上所述，選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精 度并使裝夾方便。 3.3 工藝路線確定及關(guān)鍵工序加工方案分析比較 對(duì)于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。自行車右曲柄 的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗加 工自行車右曲柄上下端面，再精加工上下端面。 后續(xù)工序安排都應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔等原則。 11 3.3.1 工序的合理組合 確

22、定加工方法以后，就按生產(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)的基本原則： 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的 機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人 數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證 這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備

23、和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi) 事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但 由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 809c的 含 0.4%1.1%蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣 吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 200 mg。 3.3.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其 兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為 工序分散

24、。 1） 工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù) 和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這 些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi) 事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 2） 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的 12 機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類

25、型。加工要求和工廠的具 體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但 由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突 出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量， 從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 3.3.3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： 1） 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多于的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工

26、時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提 高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 2） 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 3） 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精 度,尺寸精度及表面粗糙

27、度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工 精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì) 13 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階 段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分

28、階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就 要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.3.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn) 可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn) 成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。 1）工藝路線方案一 工序 40：粗銑零件的上端面 B，以下端面 A 為粗基準(zhǔn)。 工序 50：粗銑零件的下端面 A，以上端面 B 為粗基準(zhǔn)。 工序 60：精銑零件的 B 端面，以下端面 A 為精基準(zhǔn)。 工序 70：精銑零件的

29、下端面 A，以上端面 B 為精基準(zhǔn)。 工序 80：粗銑零件的端面 C，以下端面 A 為粗基準(zhǔn)。 工序 90：精銑零件的端面 C，以下端面 A 為精基準(zhǔn)。 工序 100：粗銑零件的端面 F，以端面 G 為粗基準(zhǔn)。 工序 110：粗銑零件的端面 G，以端面 F 為粗基準(zhǔn)。 工序 120：精銑零件的端面 F，以端面 G 為精基準(zhǔn)。 工序 130：精銑零件的端面 G，以端面 F 為精基準(zhǔn)。 工序 140：磨外圓面 D、E 保證外圓表面精度 6.3，以端面 A、B、F、G 為基準(zhǔn)。 工序 150：鉆孔 16 +00.07，鉆孔15、擴(kuò)孔 15.85、粗鉸 15.95、精鉸 16 +00.07，以端面 A

30、、B、F、G 為基準(zhǔn)。 工序 160：擴(kuò)孔 17, 以端面 A、B、F、G 為基準(zhǔn)。 工序 170：螺紋孔 M14x1.25，以下端面為基準(zhǔn)和孔 16 為基準(zhǔn)。 工序 180：鉆銷孔 9 +00.09，以端面 F、G 和孔為基準(zhǔn)。 工序 190：倒角 工序 200：電鍍鍍鉻 工序 210：檢驗(yàn)入庫 14 3.4 工序尺寸計(jì)算 3.4.1 工序尺寸 1）上、下端面 B、A 由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，精銑的加工余量為 0.5mm，粗銑的加 工余量為 1.5mm。 自行車右曲柄上、下端面的機(jī)械加工總余量（毛坯余量）為 3mm。其工藝 路線為：粗銑上端面粗銑下端面精銑上端面精銑下端面。 工序內(nèi)容 加

31、工余量（mm） 工序尺寸計(jì)算 (mm) 工序公差(mm) 入體標(biāo)注(mm) 精銑下端面 A 0. 5 34.5 0.84 34.5 精銑上端面 0. 5 35 0.84 350.84 粗銑下端面 1 36 0.84 350.84 粗銑上端面 1 37 0.84 350.84 毛坯 3 37 37 2) 外圓面 D、E 磨外圓面 D、E 保證外圓表面精度 6.3，加工余量 1.5 3）孔 16 +00.07 由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，其工藝路線為：鉆擴(kuò)孔粗鉸精 鉸。 工序內(nèi)容 加工余量（mm） 工序尺寸計(jì) 算(mm) 工序公差(mm) 入體標(biāo)注(mm) 鉆 15 0.07 15 擴(kuò)孔 0.85

32、 15.85 0.07 15.85 粗鉸 0.10 15.95 0.07 15.95 精鉸 0.05 16 +00.07 0.07 16 +00.07 3）鉆孔 17 由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，鉆孔 17 的機(jī)械加工總余量為 1 mm。其工藝路線為：擴(kuò)孔。 15 工序內(nèi)容 加工余量（mm） 工序尺寸計(jì) 算(mm) 工序公差 入體標(biāo)注 擴(kuò)孔 1 17 17 4）M14x1.25 銷孔 9 +00.09 M14x1.25 孔沒有預(yù)鍛孔。其工藝路線為：鉆攻絲。 工序內(nèi)容 加工余量（mm） 工序尺寸計(jì) 算(mm) 工序公差 入體標(biāo)注 鉆 12.8 12.8 攻 2.45 14x1.25 14x1.2

33、5 5）銷孔 9 +00.09 工序內(nèi)容 加工余量（mm） 工序尺寸計(jì) 算(mm) 工序公差 入體標(biāo)注 鉆 8.8 8.8 鉸 0.2 9 0.09 9 +00.09 3.4.2 軸向工序尺寸 軸向工序尺寸詳見工藝尺寸鏈圖表。 3.5 機(jī)夾刀輔量具選擇 工 序 號(hào) 工序內(nèi)容 選擇依據(jù) 選擇結(jié)果 來源 40 粗銑上端面 B 工件長度和厚度、 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺型 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 50 粗銑下端面 A 工件的厚度和長度、 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) 機(jī)床：X5020

34、A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 16 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺 刀具：YG6 硬質(zhì)合金 端面銑刀。 量具：游標(biāo)卡尺型。 術(shù)手冊(cè) 60 精銑上端面 B 工件的厚度和長度、 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺型 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 70 精銑下端面 A 工件的厚度和長度、 主軸轉(zhuǎn)速、加 工表面的特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺型 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

35、表 55、表 5-74 80 粗銑端面 C 工件的厚度、主軸 轉(zhuǎn)速、加工表面的 特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 90 精銑端面 C 工件的厚度和長度、 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 100 粗銑端面 F 工件的厚度、主軸 轉(zhuǎn)速、加工表面的 特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表

36、 55、表 5-74 17 刀。 量具：游標(biāo)卡尺 110 粗銑端面 G 工件的厚度、主軸 轉(zhuǎn)速、加工表面的 特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 120 精銑端面 F 工件的厚度、主軸 轉(zhuǎn)速、加工表面的 特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。 量具：游標(biāo)卡尺 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 130 精銑端面 G 工件的厚度、主軸 轉(zhuǎn)速、加工表面的 特點(diǎn) 機(jī)床：X5020A 銑床。 夾具：專用銑夾具。 刀具：高速鋼端面銑 刀。

37、量具：游標(biāo)卡尺 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55、表 5-74 140 粗磨外圓面 D、E 工件的厚度、主軸 轉(zhuǎn)速、加工表面的 特點(diǎn) M135 專用夾具、游標(biāo)卡尺 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 55 150 鉆孔 16 +00.07 工件的直徑和深度、 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) Z5125A 專用鉆夾具、麻 花鉆、鉸刀、擴(kuò)孔鉆、 游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 160 鉆孔17 工件的直徑和深度、 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) Z5125A 專用鉆夾具、擴(kuò)孔鉆、 游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 170 M14x1.25 鉆孔直徑、主軸轉(zhuǎn) 速、加工表面的特 點(diǎn) 機(jī)床

38、：Z5125A 臺(tái)式 鉆床。 夾具：專用鉆夾具。 刀具：鉆頭、絲錐。 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 180 鉆銷孔 9 +00.09 鉆孔直徑、主軸轉(zhuǎn) 速、加工表面的特 Z5125A 專用鉆夾具、麻花鉆、 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 18 點(diǎn) 鉸刀、游標(biāo)卡尺、塞 規(guī) 190 倒角 主軸轉(zhuǎn)速、加工表 面的特點(diǎn) Z5125A、專用夾具、 倒角鉆、游標(biāo)卡尺、 機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 3.6 切削用量確定 3.6.1 工序 40130 粗銑端面切削用量計(jì)算 本道工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：X5020A 立式銑床。 刀具：刀片材料高速鋼，

39、端面銑刀，刀桿尺寸為 16mm32mm，r=90, r=0,0=20,0=6,s=0,r=0.5mm,刀片厚度為 4.8mm. 2)選擇切削用量 進(jìn)給量 f 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) （以下切削手冊(cè) ）表 1.4，在 粗車 Q235A，刀桿尺寸為 16mm32mm，a 3mm 以及工件直徑為 33mm 時(shí) p f=0.40.5mm/r。 因?yàn)楸吵缘读?mm,齒數(shù)為 4，每齒進(jìn)給量 fz=0.10.14，選擇 f=0.48mm/r。 ,計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽 命選 T=90min） 高速鋼銑削速度為 1525m/min,則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 = =38.2

40、63.7r/min 取 n=60r/minnsdv10 確定機(jī)床主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 所以實(shí)際切削速度 v= = 6.03 m/min.10 ndw0632 19 3.6.2 工序 40130 精銑端面切削用量計(jì)算 本道工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：X5020A 立式銑床。 刀具：刀片材料高速鋼，端面銑刀，刀桿尺寸為 16mm32mm，r=90, r=0,0=20,0=6,s=0,r=0.5mm,刀片厚度為 4.8mm. 2)選擇切削用量 進(jìn)給量 f 根據(jù)切削手冊(cè)表 1.4，在粗車 Q235A，刀桿尺寸為 16mm32mm，a 3mm 以及

41、工件為 33mm 時(shí) f=0.10.3mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.3mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=90min） Vc= (m/min)kfaTcvpmyxv 其中： =158， =0.15， =0.40，m=0.20.修正系數(shù) 見切削手冊(cè)表cvvv kv 1.28，即 =1.0， =0.83， =0.85， =1.0， =0.84。ktkrskTv 所以 Vc= 81.1(m/min)84.015.830.115839040.2. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 807（r/min）nsdwcv1.w 按機(jī)床說明書，選取 =805r/

42、min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 25.7m/min.10nw08532 3.6.3 工序 140 粗磨外圓面 D、E 切削用量計(jì)算 本道工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1）加工條件工件材料：Q235A，b=400MPa。加工余量為 1.5。 20 3.6.4 工序 150 鉆孔 16 +00.07切削用量計(jì)算 本道工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：Z5125A 立式鉆床。 刀具：刀片材料高速鋼，15 錐柄麻花鉆、擴(kuò)孔鉆，刀桿尺寸為 169mm114mm， 2)選擇切削用量 A：鉆孔15 進(jìn)給量 f a =7.5mm 以及工件長度為

43、34.5mm 時(shí) f=0.310.37mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.31mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=45min） Vc= (m/min)kfaTcvpmvyx z0d 其中： =6.1， =0.4， =0， =0.5，m=0.20. 修正系數(shù) 見切vvvv kv 削手冊(cè)表 1.28，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvvTkvmksvvwkxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 9.5(m/min)0.187.012.0.115.63745.0204. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

44、= = 201（r/min）nsdwcv10.9w 按機(jī)床說明書，選取 =200r/min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 9.4m/min.10ndw025 21 B：擴(kuò)孔15.85 1）選擇高速鋼15.85 擴(kuò)孔鉆 Z5125A 型臺(tái)式鉆床。 2）選擇切削用量 進(jìn)給量 f a =0.425mm 以及工件長度為 34.5mm 時(shí) f=0.310.37mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.31mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=45min） Vc= (m/min) kfaTcvpmvyxz0d 其中： =18.6， =0.3， =0.2， =0.

45、5，m=0.3.修正系數(shù) 見切削手cvvvv kv 冊(cè)表 1.28，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvvTkvmksvvwxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 18.16(m/min)0.187.12.0.185.1630425.3.0. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 364.9（r/min）nsdw cv1.168w 按機(jī)床說明書，選取 =360r/min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 17.9m/min.10 ndw03685. C：鉸孔 16 +00.07 1）選擇高速鋼16 鉸刀，Z5125A 型臺(tái)式鉆床。 2）選擇切削用量 進(jìn)

46、給量 f a =0.075mm 以及工件長度為 34.5mm 時(shí) f=0.310.37mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.31mm/r 22 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=45min） Vc= (m/min) kfaTcvpmvyxz0d 其中： =12.1， =0.3， =0.2， =0.65，m=0.4，修正系數(shù) 見切削cvvvv kv 手冊(cè)表 1.28，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvvTkvmksvvwxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 13.5(m/min)0.187.1

47、2.0.116.23.075465.0 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 268.7（r/min）nsdw cv15.1w 按機(jī)床說明書，選取 =265r/min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 13.3m/min.10 ndw0265 3.6.5 工序 160 擴(kuò)孔 17 切削用量計(jì)算 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：Z5125A 立式鉆床。 刀具：選擇高速鋼15.85 擴(kuò)孔鉆 2）選擇切削用量 進(jìn)給量 f 鉆頭 d=1620 時(shí) f=0.350.43mm/r 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.35mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選

48、T=45min） 23 Vc= (m/min) kfaTcvpmvyxz0d 其中： =18.6， =0.3， =0.2， =0.5，m=0.3.修正系數(shù) 見切削手cvvvv kv 冊(cè)表 1.28，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvvTkvmksvvwxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 16.89(m/min)0.187.12.0.1176.83504.23.0. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 316（r/min）nsdw cv189.16w 按機(jī)床說明書，選取 =310r/min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 16.5m/min.1

49、0 ndw0317 3.6.6 工序 170 螺紋 M14x1.25 孔切削用量確定 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：Z5125A 立式鉆床。 刀具：刀片材料高速鋼，12.8 麻花鉆、高速鋼機(jī)用絲錐 W18Cr4V。 2)選擇切削用量 A：鉆孔12.8 進(jìn)給量 f a =6.4mm 時(shí) f=0.250.31mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.25mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=45min） 24 Vc= (m/min)kfaTcvpmvyx z0d 其中： =6.1， =0.4， =0， =0.5，m=0.2

50、0. 修正系數(shù) 見切vvvv kv 削手冊(cè)表 1.28，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvvTkvmksvvwkxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 9.9(m/min)0.187.012.0.18.12654.0.0 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 246（r/min）nsdwcv10.9w 按機(jī)床說明書，選取 =245r/min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 9.8m/min.10ndw02458. B：攻絲 M14x1.25 計(jì)算切削速度 按機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 5-61，切削速度 的計(jì)算公式為（壽命選 T=90min）

51、V= (m/min)kTcvmvyP z0d 其中： =64.8， =1.2， =0.5，m=0.9，修正系數(shù) = ,vvv kvmtva 即 =1.0， =0.7， =1.0。ktvma 所以 Vc= 16.78(m/min)0.17.148.62590.0 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 381.7（r/min）nsdwcv18.6w 25 按機(jī)床說明書，選取 =380r/min。nw 所以實(shí)際切削速度 v= = 16.7m/min.10d0384 3.6.7 工序 180 鉆銷孔 9 +00.09 本道工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：

52、Z5125A 立式鉆床。 刀具：刀片材料高速鋼，8.8 錐柄麻花鉆、鉸刀。 2)選擇切削用量 A：鉆孔8.8 進(jìn)給量 f a =4.4mm 以及工件長度為 34.5mm 時(shí) f=0.220.28mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.25mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=45min） Vc= (m/min)kfaTcvpmvyx z0d 其中： =6.1， =0.4， =0， =0.5，m=0.20. 修正系數(shù) 見切vvvv kv 削手冊(cè)表 1.28，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvv

53、Tkvmksvvwkxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 8.5(m/min)0.187.012.0.18.16254.02.0 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 307（r/min）nsdwcv10.58w 26 按機(jī)床說明書，選取 =300r/min。nw 所以實(shí)際切削速度 v= = 8.3m/min.10d038. B：鉸孔 9 +900. 1）選擇高速鋼9 鉸刀 Z5125A 型臺(tái)式鉆床。 2）選擇切削用量 進(jìn)給量 f a =0.1mm 以及工件長度為 11.5mm 時(shí) f=0.220.28mm/rp 按所選機(jī)床說明書選擇 f=0.25mm/r 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 1.27，切削速

54、度的計(jì)算公式為（壽命選 T=45min） Vc= (m/min) kfaTcvpmvyxz0d 其中： =12.1， =0.3， =0.2， =0.65，m=0.4,修正系數(shù) 見切削cvvvv kv 手冊(cè) ，即 =1.0， =1.0， =0.72， =1.0， =1， =0.87， =1.0，ktvvTkvmksvvwxvlvapv =1.0。 所以 Vc= 18.25(m/min)0.187.12.0.191.25046.3.03. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 = = 645（r/min）nsdw cv1925.18w 按機(jī)床說明書，選取 =625r/min。 所以實(shí)際切削速度 v= = 17.6m/

55、min.10 ndw06259 3.6.8 工序 190 倒角切削用量確定 27 1）加工條件 工件材料：Q235A，b=400MPa。 機(jī)床：X5020A 立式鉆床。 刀具：高速鋼倒角鉆頭。 倒上口角高度為 3，角度 20 倒下表面 A 的圓角 R=1.5 3.7 工時(shí)定額的確定 各道工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間是通過計(jì)算法得到，其輔助時(shí)間是通過查表法（根據(jù) 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)123）得到。 3.7.1 工序 40 粗銑端面 B 工時(shí)定額計(jì)算 機(jī)動(dòng)時(shí)間= = 式中 L=l+y+ l=34.5mmtmfvL 根據(jù)切削手冊(cè)表，銑削時(shí)的入切量及超切量 y+=1.0mm，則 L=34.5+1.0=35.5mm

56、故 = s6stm03.65 3.7.2 工序 50 粗銑端面 A 工時(shí)定額計(jì)算 機(jī)動(dòng)時(shí)間 = 式中 L=l+y+ l=203.5mmtmfvL 根據(jù)切削手冊(cè)表，銑削時(shí)的入切量及超切量 y+=2.0mm，則 L=203.5+2.0=205.5mm 故 = s34stm03.652 3.7.3 工序 60 精銑端面 B 工時(shí)定額計(jì)算 機(jī)動(dòng)時(shí)間= = 式中 L=l+y+ l=34.5mmtmfvL 28 根據(jù)切削手冊(cè)表 1.26，銑削時(shí)的入切量及超切量 y+=1.0mm，則 L=34.5+1.0=35.5mm 故 = s2stm7.253 3.7.4 工序 70 精銑端面 A 工時(shí)定額計(jì)算 動(dòng)時(shí)間

57、 = 式中 L=l+y+ l=203.5mmtmfvL 根據(jù)切削手冊(cè)表，銑削時(shí)的入切量及超切量 y+=2.0mm，則 L=203.5+2.0=205.5mm 故 = s8stm7.250 3.7.5 工序 150 鉆孔 16 +00.07工時(shí)定額計(jì)算 機(jī)動(dòng)時(shí)間 = 式中 L=l+y+ l=34.52=79mmtmnfL 根據(jù)切削手冊(cè)表，鉆削時(shí)的入切量及超切量 y+=2.0mm，則 L=79+2.0=81mm 故 鉆 = min1.3min tm31.028 擴(kuò) = min0.72min6 精鉸 = min1.02mintm.5 T=1.3+0.72+1.02=3.04 min 3.7.6 工序

58、 160 鉆孔 17 工時(shí)定額計(jì)算 其輔助時(shí)間是 0.54/min。 機(jī)動(dòng)時(shí)間 = 式中 L=l+y+ l=52=10mmtmnfL 根據(jù)切削手冊(cè)表 1.26，鉆削時(shí)的入切量及超切量 y+=2.0mm，則 L=10+2.0=12mm 29 故 = min0.11min。tm35.012 3.7.7 工序 170 M14x1.25 工時(shí)定額計(jì)算 其輔助時(shí)間是 0.54/min。 鉆 機(jī)動(dòng)時(shí)間 = 式中 L=l+y+ l=34.5mmtmnfL 根據(jù)切削手冊(cè)表，鉆削時(shí)的入切量及超切量 y+=2.0mm，則 L=34.5+2.0=36.5mm 故 = min0.59min。tm25.0436 攻絲

59、機(jī)動(dòng)時(shí)間 = 式中 L=l+y+ l=34.5mmnfL 故 = min0.154mintm2x5.13806 3.7.8 工序 180 鉆銷孔 9 +00.09工時(shí)定額計(jì)算 其輔助時(shí)間是 0.54/min。 機(jī)動(dòng)時(shí)間 = 式中 L=l+y+ l=302=60mmtmnfL 根據(jù)切削手冊(cè)表，鉆削時(shí)的入切量及超切量 y+=2.0mm，則 L=60+2.0=62mm 故 鉆 = min0.83mintm25.036 鉸 = min0.4min T=0.83+0.4=1.23 min 3.8 工藝文件的填寫 各工序機(jī)夾刀輔量、切削用量、工時(shí)定額，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入 機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械

60、加工工序卡片，詳見各卡片。 30 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 指定工序的加工內(nèi)容分析及夾具要求分析 圖 4 16 和 M14 孔加工圖 利用本夾具主要用來鉆端面上 16、17 和 M14x1.25 的孔，加工時(shí)要滿 足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如 何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。 由零件圖可知：上下前后端面進(jìn)行了粗、精銑加工，利用鉆夾具對(duì) 16、17 和 M14x1.25 的孔進(jìn)行鉆擴(kuò)鉸等加工。 4.2 夾具總體方案設(shè)計(jì) 鉆削加工的切削力較大，鉆夾具的受力元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度。 夾緊機(jī)構(gòu)所提供的夾緊力應(yīng)足夠大，且要求有較好的自鎖性能

61、。 方案：一面、兩 V 形塊定位，夾緊方式選用螺釘螺旋夾緊。 4.2.1 定位方式分析及其定位元件選擇 為了滿足工件加工內(nèi)容的位置精度要求，設(shè)計(jì)的夾具必須限制工件的六個(gè) 31 自由度，即需要實(shí)現(xiàn)完全定位。 圖中對(duì)孔的的加工有位置公差要求，所以我們選擇底平面、圓弧曲面定位 基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模模具，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和 V 形塊定位 限制 5 個(gè)自由度，用削限制一個(gè)自由度，保證了 6 個(gè)自由度都得到限制。 定位誤差計(jì)算 該夾具以底面、兩端曲面定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 6.3。 由參考文獻(xiàn)5可得： 1）V 形塊的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起取 =0.03mm 2） 夾緊誤

62、差 ： cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNl 查5表 1215 有 10.4,0,.42,0.7zKC。 cos8jym 3） 磨損造成的加工誤差： Mj通常不超過 5. 4）夾具相對(duì)刀具位置誤差： AD取 01. 誤差總和：0.045mm 滿足要求。 4.2.2 夾緊方案的設(shè)計(jì) 夾具的夾緊方案選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作， 增力比大，自鎖性能好。夾緊機(jī)構(gòu)的的動(dòng)力來自手動(dòng)夾緊。 4.2.3 夾緊力的計(jì)算 鉆 16 孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床 Z5125A，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn)5查表 721可得： 鉆削力公式： F f=21

63、0D f Kp 8.0 式中 D=15mm ，f=0.31mm/r 查表 821得：Kp= 6.0)9(HB 其中：HB=235 則 Kp=1.136 即：F f=21031.4（N) 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表 12得：12KFW 32 有： 120.7,.16 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： 6543210K 式中： 60為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表 12 可得： .10.56 所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N) 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 取 1.56K， 10.7， 2.16

64、查參考文獻(xiàn)51226 可知壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì) 算： )(210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.2 .76zr 901 052 29 其中：L=32mm )(8N 螺旋夾緊力：W 0 =4952.32(N) 由上述計(jì)算易得： KW 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 4.2.4 對(duì)定裝置及夾具體設(shè)計(jì) 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以端面、兩 V 形塊為定位基準(zhǔn)，在定位 環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位，采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件，該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、 夾緊可靠。 此道工序選擇的機(jī)床為 Z5125A 臺(tái)式鉆床，對(duì)定裝置采用手拉式定位器。因 鉆床夾具的夾具體要承受較大的切削力

65、，因此要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。 所以夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)為鑄造結(jié)構(gòu)，壁厚為 30mm，且夾具體上布置筋板。同時(shí)， 夾具體上與定位元件、對(duì)刀塊等連接的部分設(shè)計(jì)出凸臺(tái)，凸臺(tái)的表面精度要求 較高。并通過 L 形地腳將其牢固地緊固在機(jī)床工作臺(tái)的 T 形槽中。 4.3 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)是對(duì)自行車右曲柄零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛造， 具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先 33 加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的 對(duì)于加工 16 孔工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方 式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要

66、求。 詳見夾具裝配圖。 4.4 夾具的技術(shù)要求制定 夾具的技術(shù)要求： 1）定位心軸軸線對(duì)夾具體安裝基面的平行度公差為 0.025 mm； 2）鉆模板安裝面對(duì)夾具體安裝基面的平行度公差為 0.005 mm； 4.5 夾具的調(diào)整、操作和使用說明 夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。擰緊開口墊圈旁的螺釘，可以使工件與分 V 形塊貼緊，擰緊手輪整個(gè)裝配體就夾緊了，這樣就可以開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行第一個(gè) 孔的加工，先鉆孔然后換刀具和鉆套進(jìn)行擴(kuò)、鉸孔，這樣一個(gè)孔就加工好了， 移動(dòng)鉆模，再進(jìn)行對(duì)刀，這樣就可以進(jìn)行加工第二個(gè)孔，加工完后，旋松螺釘 就可拿下工件。 4.6 夾具主要零件設(shè)計(jì) 夾具的主要零件包括夾具體、支座、定位套、鉆模板、可換鉆套、鉆套用 襯套、鉆套螺釘、墊圈、手輪、半月鍵、鋼球、活動(dòng) V 形塊、固定 V 形塊、內(nèi) 六角螺釘?shù)取A具體的設(shè)計(jì)前已敘述。夾具體、支座、定位套、活動(dòng) V 形塊、 固定 V 形塊、鉆模板為自制件，它們的設(shè)計(jì)詳見其零件圖。其他的均為標(biāo)準(zhǔn)件， 不需要設(shè)計(jì)。 第五章 結(jié)論及展望 5.1 設(shè)計(jì)的主要成果 設(shè)計(jì)的主要成果有： 1）繪制自行車右曲柄零件工作圖 1 張； 2）繪制自行車右曲柄毛坯