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燕山大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
題目： “撥叉Ⅱ”機(jī)械加工工藝規(guī)程及
“銑斷” 夾具設(shè)計(jì)
學(xué)院（系）：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系
年級(jí)專業(yè)： 06級(jí)機(jī)制1
學(xué) 號(hào)： 060101010069
學(xué)生姓名： 曹 立 濤
指導(dǎo)教師： 鹿 玲
教師職稱： 副 教 授
燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：
（1）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及毛坯圖 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
（2）夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析計(jì)算 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
（3）夾具裝配圖及說(shuō)明書(shū) 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
（4）出勤、平時(shí)表現(xiàn)及獨(dú)立設(shè)計(jì)能力 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
成績(jī)： 指導(dǎo)教師：
年 月 日
答辯小組評(píng)價(jià)：
（1）表達(dá)能力： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
（2）回答問(wèn)題： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
（3）設(shè)計(jì)質(zhì)量： 優(yōu)秀， 良好， 中等， 一般， 較差
成績(jī)： 評(píng)閱人：
年 月 日
課程設(shè)計(jì)總成績(jī)：
答辯小組成員簽字：
年 月 日
燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
院（系）：機(jī)械工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：機(jī)械制造研究所
學(xué) 號(hào)
060101010069
學(xué)生姓名
曹立濤
專業(yè)（班級(jí)）
06機(jī)制1
設(shè)計(jì)題目
“撥叉Ⅱ”機(jī)械加工工藝規(guī)程及“銑斷”夾具設(shè)計(jì)
設(shè)
計(jì)
技
術(shù)
參
數(shù)
1.年生產(chǎn)綱領(lǐng)： 5000件
2.加工要求：見(jiàn)零件圖
設(shè)
計(jì)
要
求
1.工藝規(guī)程必須保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)率要求，合理可行。
2.夾具設(shè)計(jì)要保證加工精度，并定位合理、夾緊可靠、操作簡(jiǎn)便；
盡量采用機(jī)動(dòng)夾緊、多件夾緊等。
3.設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明書(shū)符合規(guī)范。
工
作
量
零件圖 1張（A3/A4）
毛坯圖 1張（A3/A4）
夾具結(jié)構(gòu)裝配圖 1張（A1/A0）
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片及工序卡片 1套
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份（不少于5千字）
工
作
計(jì)
劃
第1周 抄畫(huà)零件圖，完成機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及毛坯圖。
第2周 夾具方案設(shè)計(jì)及其相關(guān)分析計(jì)算，草圖設(shè)計(jì)。
第3周 進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫(huà)夾具裝配圖。
第4周 完成裝配圖的標(biāo)注，編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，答辯。
參
考
資
料
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》
《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》
指導(dǎo)教師簽字
基層教學(xué)單位主任簽字
年 月 日
目 錄
第一章 零件的分析……………………………………………………… ……...1
（一） 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析………………………………………………..1
（二） 零件的工藝分析………………………………………………………..1
第二章 撥叉Ⅱ零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………. ..1
（一） 毛坯的選擇……………………………………………………………..1
（二） 基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………..2
（三） 工藝路線的擬定………………………………………………………..2
（四） 毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量……………………………………..3
（五） 切削用量及工時(shí)定額的確定…………………………………………..4
第三章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì)………………………………………
（一） 任務(wù)的提出………………………………………………………….....12
（二） 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………….12
1）定位基準(zhǔn)的選擇
2）定位元件及裝置設(shè)計(jì)
3）定位誤差的分析計(jì)算
（三） 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………….14
1）夾緊方案的確定
2）夾緊力大小的分析計(jì)算
3）估算夾緊力
4）夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………18
附錄Ⅰ 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片…………………………………..……………19
附錄Ⅱ 機(jī)械加工工序卡片…………………………..…………………………20
結(jié)束語(yǔ)：
此次專業(yè)課課程設(shè)計(jì)歷時(shí)近一個(gè)月，涉及機(jī)械制造專業(yè)多門(mén)課程，是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)。課程設(shè)計(jì)中應(yīng)用了畫(huà)法幾何、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)中諸多知識(shí)，同時(shí)查閱了許多相關(guān)書(shū)籍，既是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的一次具有針對(duì)性的復(fù)習(xí)，也是學(xué)習(xí)和獲取新知識(shí)的過(guò)程，更是對(duì)各種學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合并應(yīng)用到實(shí)際中的鍛煉。為我們提供了寶貴的實(shí)際應(yīng)用的機(jī)會(huì)。使我意識(shí)到在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，考慮問(wèn)題要全面，要勇于創(chuàng)新。更使我意識(shí)到我現(xiàn)在在大學(xué)中所獲取的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，要在實(shí)際操作中不斷豐富積累自己的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。
此次課設(shè)，幾位老師為我們提供了很大的幫助。尤其是我的指導(dǎo)老師鹿玲老師。她總是按時(shí)到課設(shè)教室，由于為同學(xué)答疑解惑，很晚才能離開(kāi)。她嚴(yán)格要求我們，對(duì)工作一絲不茍，細(xì)心查閱我們的工作進(jìn)程，為我們提出了許多寶貴的建議，讓我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)中少走了很多彎路。在此我要向她真誠(chéng)的說(shuō)一聲謝謝。同時(shí)真誠(chéng)的感謝各位老師為我們做出的付出。
綜上可知，我認(rèn)為這次專業(yè)課課程設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的目的，鍛煉了我們實(shí)際動(dòng)手能力，了解了在實(shí)踐中的工作流程，不再對(duì)以后的工作感到迷茫，為我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，是一次成功的課程設(shè)計(jì)。
燕山大學(xué)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
撥叉831007
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
撥叉
零件名稱
撥叉
共1 頁(yè)
第 1頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
2
每臺(tái)件數(shù)
備注
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
夾具
刀具
量具
準(zhǔn)終
單件
01
銑
粗銑、半精銑φ40上端面
X5140
專用夾具，φ60高速鋼盤(pán)銑刀，高度尺
0
2.7
02
鉆擴(kuò)鉸孔
鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔
Z525
專用夾具，φ22鉸刀，φ21.7擴(kuò)孔鉆，φ15.1麻花鉆
0
3
03
車
粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔
CA6140
專用夾具，硬質(zhì)合金YG3內(nèi)孔車刀，塞規(guī)
0
4.7
04
車
粗車、半精車中間上端面φ73孔
CA6140
專用夾具，硬質(zhì)合金YG3內(nèi)孔車刀，塞規(guī)
0
2.8
05
鉆孔攻絲
鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋
Z525
專用夾具,φ6.6麻花鉆、M8機(jī)用絲錐
0
1.5
06
鉆孔
鉆φ8孔一半
Z525
專用夾具，φ8麻花鉆
0
0.6
07
銑斷
將毛坯從中間銑斷
X6140
專用夾具，高速鋼φ200×4鋸片銑刀
0
0.8
08
檢查
按圖樣檢查
0
1
設(shè)計(jì)
曹立濤
日期
2010.1.1
審核
日期
會(huì)簽
日期
2
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),“撥叉Ⅱ”機(jī)械加工工藝規(guī)程及 “銑斷” 夾具設(shè)計(jì),目錄,第1章 零件的分析 第2章 撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第3章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn),1章 零件的分析,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(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)。,圖1. 零件視圖,第2章 撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型 以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以Φ22孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 以精加工后的Φ40端面為主要的定位精基準(zhǔn)，以Φ22孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。,工藝過(guò)程,工序Ⅰ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn). 工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn). 工序Ⅷ 去毛刺. 工序Ⅸ 按圖樣檢查.,定位誤差的分析,根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖1，Φ55上端面以平面做為定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，再用Φ22的兩個(gè)孔做為定位基準(zhǔn)，分別限制剩下的2個(gè)自由度和1個(gè)自由度。 由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機(jī)構(gòu)，即定位機(jī)構(gòu)由一個(gè)平面、一個(gè)圓柱定位銷和一個(gè)菱形定位銷組成，如下圖,,定位誤差的計(jì)算,1．確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的1/4，及令 ：,,2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取g6，所以,,,3.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷的寬度，d=5mm；然后按式,,計(jì)算菱形銷與其配合孔的最小間隙,計(jì)算出菱形銷直徑的基本尺寸：,,按h6確定菱形銷直徑公差。最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同，得,,如下圖,,夾緊力大小的分析計(jì)算,,,由《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.73查得切削力公式,,,水平分力,,垂直分力,,在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，,安全系數(shù),,,其中， 為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1； 為刀具鈍化系數(shù)為1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。,,,,,,,由上圖列平衡方程,,,P=2980N,,選用為氣缸—雙斜楔機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。,,,,,,算的D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于52mm.,銑斷卡具設(shè)計(jì)圖,,參考文獻(xiàn)：,1.王先奎，孫鳳池 《機(jī)械加工工藝手冊(cè).第2卷.加工技術(shù)卷》 機(jī)械工業(yè)出版社，2007 2.梁炳文 《機(jī)械加工工藝與竅門(mén)精選》 機(jī)械工藝出版社，1997 3.李益民 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 機(jī)械工藝出版社，1998.10 4.艾興，肖詩(shī)綱 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社，1994 5.王紹俊 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社，1985.11 6.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988 7.朱奇志 《檢驗(yàn)夾具典型結(jié)構(gòu)應(yīng)用圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社，1990.5 8. 孫巳德 《機(jī)床夾具圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社，1984.6 9. 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編 《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，1987.12 10. 趙家齊 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10 11.邵曉榮，曲恩 《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.8 12.王先逵 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2008.8,,放映結(jié)束,謝謝觀看,燕山大學(xué)機(jī)械課程設(shè)計(jì)
第一章 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(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. 孔內(nèi)表面以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔
2. 孔內(nèi)表面
3. Φ40上端面、Φ55上下兩端面，上下兩Φ73孔的內(nèi)表面，Φ55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，可以粗加工撥叉底面，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(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。
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》321頁(yè)表15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，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。
第二章 撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…
（一） 毛坯的選擇
確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]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)類型為大批生產(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(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。
（二） 基準(zhǔn)的選擇
1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以Φ22孔外圓表面為輔助粗基準(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，以精加工后的Φ40端面為主要的定位精基準(zhǔn)，以Φ22孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
（三）工藝路線的擬定
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
1. 工藝路線方案一
工序Ⅰ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅷ 去毛刺.
工序Ⅸ 按圖樣檢查.
2. 工藝路線方案二
工序Ⅰ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以底面和φ40外表面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅱ 粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅲ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅷ 去毛刺.
工序Ⅸ 按圖樣檢查.
3. 工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一考慮以Φ22mm孔為精加工基準(zhǔn)，而方案二則是先加工孔后加工面 ,這樣很難保證誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。
(四)加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定
?由于本零件材料為灰鑄鐵，則由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得：
撥叉Ⅱ工序尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定
加工面
工序名稱
工序間余量/mm(單邊)
工 序
工序基本尺寸/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度/mm
φ40mm上端面
半精銑
1.5
Ra3.2
51
粗銑
1.0
Ra6.3
52.5
Φ22mm孔
鉸
0.15
Ra1.6
22
擴(kuò)
2.6
Ra6.3
21.7
鉆
8
Ra12.5
16
Ф55 mm孔
半精車
1.0
Ra3.2
53
粗車
2
Ra6.3
49
Ф73 mm孔下端面
半精車
1.0
Ra3.2
71
粗車
8.0
Ra6.3
55
Ф73 mm孔上端面
半精車
1.5
Ra3.2
70
粗車
7.5
Ra6.3
55
M8螺紋孔
攻
0.7
8
鉆
0.7
Ra6.3
6.6
φ8孔
鉆
4
Ra6.3
0
銑斷
銑
2
0
由以上資料得出毛坯尺寸圖（見(jiàn)附圖）,毛坯的鑄造公差等級(jí)為11級(jí)
（五）切削用量及工時(shí)定額的確定
工序Ⅰ粗銑、半精銑φ40上端面
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ22孔上端面。
機(jī)床：X6140臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(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)》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
（1）粗銑φ40上端面
1.1 銑削深度 ：因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
1.2 計(jì)算切削速度 ：按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》，V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
1.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
1.4 計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。
（2）半精銑φ40上端面
2.1 銑削深度 ：因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2.2 計(jì)算切削速度 ：按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》，V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
2.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
2.4 計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。
工序Ⅱ 以φ40上端面和外端面為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
機(jī)床：Z525專用鉆床
2. 切削用量
（1）鉆φ16孔
1.1刀具選擇：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用Ф16mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
1.2 選擇切削用量
1.2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
1.2.2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0.5～０.８mm，壽命．
1.2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
1.3計(jì)算工時(shí)
由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。
(2) 擴(kuò)φ21.7孔
2.1刀具選擇：選用Ф21.7mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
2.2確定切削用量：查《切削用量手冊(cè)》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》C365L車床給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，由公式：擴(kuò)=（1/2~1/3）鉆 查《切削用量手冊(cè)》取VC =0.29m/s=17.4m/min
VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min
=93~140r/min
按機(jī)床選取n =136r/m,故=8.5m/min
2.3計(jì)算基本工時(shí)：T=L/(f×n) =(50+10)/(0.92×136)=0.48min。
(3) 鉸φ22孔
3.1刀具選擇：Ф22mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀
3.2確定切削用量：背吃刀量ap=0.12mm。
由《切削用量手冊(cè)》得：f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68 mm/r
由《切削用量手冊(cè)》得：=7.9m/min
=125.8 r/min
按機(jī)床選取 =136 r/min
所以實(shí)際切削速度=8.54m/min
3.3計(jì)算基本工時(shí)：T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68×136)=0.26min
工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗車、半精車φ55孔，粗車、半精車中間下端面φ73孔
機(jī)床：CA6140車床
刀具：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.切削用量
（1）粗車φ55孔
1.1背吃刀量ap=2mm
1.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.035～0.07 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.05mm/r。
1.3確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=48.610 m/min
=126.325r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與126.325r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.28m/min。
1.4計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算：T= 0.75min
(2) 半精車φ55孔
2.1背吃刀量ap=1.0mm
2.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
2.3確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=103.071 m/min
=316.235r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與316.235r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V =106.509m/min。
2.4計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.55min
(3) 粗車中間下端面φ73孔
3.1背吃刀量ap=2.4mm
3.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.6～0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60min。
3.3確定切削速度V：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=43 m/min
=146.8r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與146.8r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.28m/min。
3.4計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算：T= 1.15min
(4) 半精車中間下端面φ73孔
4.1背吃刀量ap=1.0mm
4.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
4.3確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=101.327 m/min
=309.729r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與309.729r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V =106.509m/min。
4.4計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.45min
工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗車、半精車中間上端面φ73孔
機(jī)床：CA6140車床
刀具：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm， 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.切削用量
(1) 粗車中間下端面φ73孔
1.1背吃刀量ap=2.0mm
1.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.6～0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60min。
1.3確定切削速度V：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=43 m/min
=146.8r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與146.8r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.28m/min。
1.4計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算：T= 1.15min
(2) 半精車中間下端面φ73孔
2.1背吃刀量ap=1.0mm
2.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》：取進(jìn)給量為0.25～0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
2.3確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=101.327 m/min
=309.729r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇與309.729r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V =106.509m/min。
2.4計(jì)算基本工時(shí)：按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算：T=0.45min
工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：鉆M8螺紋孔底孔，攻M8螺紋
機(jī)床：Z525專用鉆床
2. 切削用量
(1) 鉆M8螺紋孔底孔
1.1刀具選擇：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用Ф6.6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.
1.2 選擇切削用量
1.2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
1.2.2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0.5～０.８mm，壽命．
1.2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
1.3計(jì)算工時(shí)
(2) 攻M8螺紋
2.1刀具選擇：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用M8機(jī)用絲錐
2.2切削用量選擇：
查《切削用量手冊(cè)》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》C365L 車床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量手冊(cè)》取V =13m/min
=230r/min
按機(jī)床選取n =238r/min,故=18m/min
2.3計(jì)算基本工時(shí)：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：鉆φ8孔一半
機(jī)床：Z525專用鉆床
刀具: 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用Ф6.6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.
2. 切削用量
2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
2.2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0.5～０.８mm，壽命．
2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
2.4計(jì)算工時(shí)
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：將毛坯從中間銑斷
機(jī)床：X6140臥式銑床
刀具：鋸片銑刀，d=200mm，l=4mm，中齒，Z=40
查《切削手冊(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《切削手冊(cè)》表4.2-40，剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí)：
第三章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì)
（一） 任務(wù)的提出
本夾具主要用來(lái)銑斷工件，使之分離成為兩個(gè)零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，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） 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)銑斷工件，使之分離成為兩個(gè)零件，由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段，而且是中批量生產(chǎn)，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。
2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1）定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，工件采用一面兩孔定位方式。如圖1，Φ55上端面以平面做為定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，再用Φ22的兩個(gè)孔做為定位基準(zhǔn)，分別限制剩下的2個(gè)自由度和1個(gè)自由度。
2）定位元件及裝置的設(shè)計(jì)：
由于工件采用一面兩孔定位方式，所以定位元件采用一面兩銷定位機(jī)構(gòu)，即定
位機(jī)構(gòu)由一個(gè)平面、一個(gè)圓柱定位銷和一個(gè)菱形定位銷組成，如圖2。
圖2 定位機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖3 定位尺寸計(jì)算
確定相關(guān)的定位配合尺寸，以確定定位元件的尺寸：
1．確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的1/4，及令：。
2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差取g6，所以。
3.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷的寬度，d=5mm；然后按式計(jì)算菱形銷與其配合孔的最小間隙；計(jì)算出菱形銷直徑的基本尺寸：；按h6確定菱形銷直徑公差。最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同，得。如下圖
（三） 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1 夾緊方案的確定
由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用氣動(dòng)加緊，方便拆卸工件。
2 夾緊力大小的分析計(jì)算：
銑削力計(jì)算：
由《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.73查得切削力公式其中
水平分力
垂直分力
受力分析圖
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，
安全系數(shù)
其中，為基本安全系數(shù)1.5；
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1；
為刀具鈍化系數(shù)為1.1；
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。
所以，
由上圖列平衡方程
計(jì)算得P=2980N 得所需的夾緊力最小為2980N.
選用為氣缸—雙斜楔機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。
其中 ，
取 ，
算的D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于52mm.
3.夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)
3.1選擇氣缸：
由于回轉(zhuǎn)氣缸有以下缺點(diǎn)：
1.由于氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)，密封比較復(fù)雜，工作時(shí)容易發(fā)熱，影響使用壽命。
2.由于氣缸處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下工作，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，容易損壞機(jī)床主 軸軸承。
故使用車床用不動(dòng)式氣缸。
根據(jù)估計(jì)夾緊力為1543N，查《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》和以上的計(jì)算結(jié)果選擇氣缸內(nèi)徑為Φ80mm，工作壓力為0.5MPa，氣缸的壓力為2135N，能夠夾緊?；钊麠U行程大于等于35mm。
3.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4 夾具體設(shè)計(jì)
見(jiàn)夾具裝配圖
參考文獻(xiàn)
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6 林文煥.陳本通 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) . 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1987
7 艾興，肖詩(shī)綱主編 ．切削用量手冊(cè) ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985
8 陳宏均主編 ．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003
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