異形撥叉 工藝及鉆26孔夾具設(shè)計(jì)-單邊中心距48[含cad高清圖紙文檔資料所見所得]

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遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 王晶晶 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 4 鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸Φ26孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 116×32×26.3 2 2 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z535 2 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 75.35s 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 鉆孔至Φ24～24.21㎜、Ra12.5um 麻花鉆、卡尺、塞規(guī)、 專用夾具 195 14.7 0.25 3.5 1 24.6s 3.69s 2 擴(kuò)孔鉆至Φ25.8～25.93㎜、Ra6.3um 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī)、 專用夾具 195 15.8 0.55 1.8 1 6.6s 0.99s 3 粗鉸至Φ25.94～25.973㎜、Ra1.6um 鉸刀、卡尺、塞規(guī)、 專用夾具 68 5.54 1.5 0.14 1 14.4s 2.16s 4 精鉸Φ26㎜孔至Φ26～26.013㎜、Ra0.8um 鉸刀、卡尺、塞規(guī)、 專用夾具 100 8.164 0.8 0.06 1 16.8s 2.52s 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 王晶晶 產(chǎn)品名稱 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 116×32×26.3 每毛坯件數(shù) 2 每 臺 件 數(shù) 2 備 注 工 序 號 工序名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 粗銑撥叉頭兩端面 粗銑兩端面至23㎜、Ra6.3um 立式銑床X5012 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 9.42s 2 鉆、粗鉸、精鉸Φ8㎜孔 鉆、粗鉸、精鉸Φ8㎜孔至Φ8～8.064㎜、Ra0.8um 立式鉆床Z535 麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用夾具 98.54s 3 粗銑、半精銑、精銑撥叉腳兩端面 粗銑、半精銑、精銑撥叉腳兩端面至9㎜、Ra1.25um 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 115.2s 4 鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸Φ26孔 鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸Φ26㎜孔至Φ26～26.013㎜、Ra0.8um 立式鉆床Z535 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 專用夾具 75.35s 5 車倒角 全部倒角為C2 臥式車床CA6140 車刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 6 鉆、攻螺紋Φ5孔 鉆、攻螺紋Φ5㎜孔至Φ5～5.008㎜T6、Ra0.8um 四面組合鉆床 麻花鉆、絲錐、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、專用夾具 24.64s 7 去毛刺 鉗工臺 平銼 8 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 9 熱處理 調(diào)質(zhì)處理HB220～250 調(diào)質(zhì)爐 10 切斷φ26的叉口 立式銑床X5012 寬為3的切斷刀、卡尺、專用夾具 11 校正撥叉腳 鉗工臺 手錘 12 清洗 清洗機(jī) 13 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 23 頁 共 23 頁 1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1零件的用途 該撥叉應(yīng)用在某拖拉機(jī)變速箱的換擋機(jī)構(gòu)中。撥叉頭以Φ26mm孔套在變速叉軸上，并用螺釘經(jīng)Φ5mm孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱孔帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變拖拉機(jī)的行駛速度。兩個(gè)零件鑄在一起，加工時(shí)分開。 1.2分析零件的技術(shù)要求 該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表: 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及等級精度 表面粗糙度Ra(μm) 形位公差(mm) 撥叉頭兩端面 23 IT11 6.3 0.05 A 撥叉腳兩端面 9 IT7 1.25 0.05 A 撥叉腳內(nèi)表面 Φ26 IT6 0.8 Φ8㎜孔 Φ8 IT7 0.8 φ5㎜孔 φ5 IT7 0.8 該撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳內(nèi)表面、叉軸孔φ8㎜（H7）、螺紋孔φ5㎜（H7）和撥叉腳兩端面，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。 1.3審查撥叉的工藝性 分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換擋時(shí)叉腳端面的接觸剛度；φ8㎜孔和φ5㎜螺紋孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面（撥叉腳內(nèi)表面、撥叉腳兩端面、變速叉軸孔φ8㎜和孔φ5㎜）外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要加工表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.3.1以φ8為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ8 的孔，粗糙度要求是0.8，以及其上下兩個(gè)端面，φ5孔的端面是一個(gè)有一定角度的斜面，內(nèi)表面的粗糙度要求是0.8。 1.3.2以φ26為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ26的孔，以及其上下兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即φ26 的孔上下兩個(gè)端面與φ8 的孔有垂直度要求為0.05 mm。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。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。 1.4確定撥叉的生產(chǎn)類型 由于零件的產(chǎn)量為20件，因此確定該撥叉生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。 2.確定毛坯 2.1確定毛坯的種類和制造方法 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編） 零件材料為HT200，采用鑄造。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》（機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編），得知小批量生產(chǎn)的鑄造方法為砂型鑄造。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-2可確定小批量生產(chǎn)或單件生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級CT為13～15，選用13級。 根據(jù)毛坯的制造方法和鑄件材料由表2-5可知毛坯要求的機(jī)械加工余量等級為F～H，選用H。根據(jù)最終機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸和機(jī)械加工余量等級由表2-4可知要求的鑄件機(jī)械加工余量RMA為1。 由表2-3可分別確定毛坯鑄件中的各加工表面的尺寸公差CT的值：撥叉腳內(nèi)表面CT=7㎜、撥叉腳兩端面CT=2㎜、撥叉頭兩端面CT=4.6㎜、變速叉軸孔φ8㎜CT=2.8㎜和螺紋孔φ5㎜CT=2.8㎜。 撥叉腳內(nèi)表面φ26㎜，由公式（2-2）可得鑄件毛坯的基本尺寸R=F-2RMA-CT/2=26-2×1-7/2=20.5㎜，故基本尺寸可標(biāo)注為20.5±1.75㎜。 由于撥叉頭兩端面的厚度23㎜≦25㎜，故將毛坯鑄件的公差等級精一級，為12級。其余與上同理可得毛坯撥叉頭兩端面厚度的基本尺寸為26.3±1.15㎜。 同理得毛坯撥叉腳兩端面厚度的基本尺寸為11±0.5㎜，毛坯變速叉軸孔的基本尺寸為φ5.6±0.7㎜，紋孔φ5的毛坯的基本尺寸為φ1.6±0.7㎜。 3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1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。 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉頭上端面和叉軸孔φ8㎜作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。叉軸孔φ8㎜的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面和孔φ5㎜，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用撥叉頭上端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則，因?yàn)樵摀懿嬖谳S向方向上的尺寸多以該端面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；另外，由于撥叉件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機(jī)械加工終產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點(diǎn)不能作用在叉桿上。選用撥叉頭上端面作精基準(zhǔn)，夾緊可作用在撥叉頭的下端面上，加緊穩(wěn)定可靠。 3.1.2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)。作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。該撥叉選擇變速叉軸孔φ8㎜的外圓面和撥叉頭下端面作粗基準(zhǔn)。采用φ8㎜外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭下端面作粗基準(zhǔn)加工上端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 3.2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。 3.2.1. 工藝路線方案一 工序Ⅰ：粗銑撥叉頭的上、下表面。利用Φ20外圓定位，以上下兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專用夾具。 工序Ⅱ：鉆、粗鉸、精鉸Φ8孔。以Φ20外圓和其下端面為粗基準(zhǔn)，選用Z535立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅲ：粗銑、半精銑、精銑φ26的上、下端面。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用臥式雙面銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸的叉口的內(nèi)圓面。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用四面組合鉆床和專用夾具。 工序Ⅴ：車倒角。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床加專用夾具。 工序Ⅵ：鉆、攻螺紋Φ5孔，以Φ8的孔定位，選用四面組合鉆床加專用夾具。 工序Ⅶ：切斷φ26的叉口，用寬為3的切斷刀，選用X5012立式銑床加專用夾具。 工序Ⅷ：工序檢驗(yàn)。 3.2.2.工藝路線方案二 工序Ⅰ：切斷φ26的叉口，用寬為3的切斷刀，選用X5012立式銑床加專用夾具。 工序Ⅱ：粗銑撥叉頭的上、下表面。利用Φ20外圓定位，以上下兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗銑、半精銑、精銑φ26的上、下端面。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用臥式雙面銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：鉆、粗鉸、精鉸Φ8孔。以Φ20外圓和其下端面為粗基準(zhǔn)，選用Z535立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅴ：粗銑、半精銑、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專用夾具。 工序Ⅵ：車倒角。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床加專用夾具。 工序Ⅶ：鉆、攻螺紋Φ5孔，以Φ8的孔定位，選用四面組合鉆床加專用夾具。 工序Ⅷ：工序檢驗(yàn)。 以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程卡片”。 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在φ8的孔、Φ5孔和φ26的內(nèi)表面與端面加工要求上,以上幾者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆mm的孔。由此可以看出：先鉆φ8的孔，再由它定位加工φ26的內(nèi)圓面及端面，保證φ8的孔與φ26的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆φ8的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)的裝夾方便，因此將切斷放在最后比較合適。為了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。 具體方案如下： 工序Ⅰ：粗銑撥叉頭的上、下表面。利用Φ20外圓定位，以上下兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專用夾具。 工序Ⅱ：鉆、粗鉸、精鉸Φ8孔。以Φ20外圓和其下端面為粗基準(zhǔn)，選用Z535立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅲ：粗銑、半精銑、精銑φ26的上、下端面。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸的叉口的內(nèi)圓面。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專用夾具。 工序Ⅴ：車倒角。利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床加專用夾具。 工序Ⅵ：鉆、攻螺紋Φ5孔，以Φ8的孔定位，選用X5012立式銑床加專用夾具。 工序Ⅶ：切斷φ26的叉口，用寬為3的切斷刀，選用X5012立式銑床加專用夾具。 工序Ⅷ：工序檢驗(yàn)。 3.3確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 3.3.1粗銑撥叉頭的上下表面的加工余量及公差 因?yàn)閾懿骖^上下端面的粗糙度為6.3，所以粗銑一次即可。該孔的精度要求在IT7～I(xiàn)T8，選用IT7。毛坯鑄件的公差值T=4.6。加工過程為： ① 以撥叉頭下端面定位，粗銑上端面，保證工序尺寸P1； ② 以撥叉頭上端面定位，粗銑下端面，保證工序尺寸P2，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸D的要求，D=23 參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-39和表2-40確定工序尺寸及余量為：毛坯26.3±1.15㎜ 公差值T=4.6 mm 粗銑23mm 2Z=3.3 公差值T=0.021mm 3.3.2鉆φ8的孔加工余量及公差 該孔的粗糙度為0.8，精度要求在IT7～I(xiàn)T8，選用IT7。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-28、2-39和表2-40確定工序尺寸及余量為：查表2-2，小批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為13～15級，選用11級。MA為H。 毛坯φ5.6±0.7 mm 公差值T=1.4mm 鉆孔φ7.8mm 2Z=2.2mm T=0.15 粗鉸φ7.96mm 2Z=0.16mm T=0.09 精鉸φ8mm 2Z=0.04mm T=0.064 3.3.3銑φ26的上下端面的加工余量及公差 因?yàn)棣?6的上下端面得粗糙度要求為1.25，因此要粗銑、半精銑，再精銑。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-39和表2-40確定工序尺寸及余量為：查表2-2，小批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為13～15級，由于基本尺寸原因選用10級。MA為H。 毛坯上下端面尺寸的基本尺寸為11±0.5 mm 粗銑φ26的上、下端面的工序尺寸為10mm 2Z=1.0 T=0.022 半精銑φ26上、下端面的工序尺寸為9.4 mm 2Z=0.6 T=0.015 精銑φ26上、下端面的工序尺寸為9 mm 2Z=0.4 T=0.015 3.3.4鉆φ26的叉口的內(nèi)圓面的加工余量及公差 因?yàn)棣?6的叉口的內(nèi)表面的粗糙度要求為0.8，因此要鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸和精鉸。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-28、2-39和表2-40確定工序尺寸及余量為：查表2-2，小批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為13～15級，由于基本尺寸原因選用12級。MA為H。 毛坯φ20.5±1.75㎜，CT12 鉆φ24㎜， T=0.21mm 擴(kuò)孔鉆φ25.8㎜， 2Z=1.8mm T=0.13mm 粗鉸φ25.94㎜， 2Z=0.14mm T=0.033 mm 精鉸φ26㎜， 2Z=0.06mm T=0.021 mm 3.3.5鉆、攻螺紋φ5孔的加工余量及公差 因?yàn)棣?螺紋孔的內(nèi)表面的粗糙度要求為0.8，要鉆孔、擴(kuò)孔和攻螺紋。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-28、2-39和表2-40確定工序尺寸及余量為：查表2-2，小批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級CT分為13～15級，由于基本尺寸原因選用11級。由表1-10螺紋公差帶為7H。 毛坯φ1.6mm T=1.4 mm 鉆孔φ2.7mm 2Z=1.1 mm T=0.074 mm 鉆擴(kuò)孔φ4.5mm 2Z=1.8 mm T=0.018mm 攻螺紋φ5mm 2Z=0.5 mm T=0.012mm 3.3.6切斷φ26的叉口 3.4切削用量的計(jì)算 3.4.1工序Ⅰ：粗銑撥叉頭的上下表面 該工序分兩個(gè)工步，工步1是以撥叉頭下表面定位，粗銑上表面；工步2是以撥叉頭上表面定位，粗銑下表面。由于這兩個(gè)工步是在一臺機(jī)床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度v、進(jìn)給量f和背吃刀量是一樣的。 ①背吃刀量的確定 由上可知粗銑前毛坯撥叉頭上下表面的基本尺寸為26.3 mm，由于上下表面的粗糙度相同，因此粗銑工位的背吃刀量為（26.3-23）/2=1.65 mm。 ②進(jìn)給量的選擇 由表5-7（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》），按機(jī)床功率為≤5KW、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz取為0. 2㎜/z。 ③銑削速度的計(jì)算 由表5-9，按鑲齒銑刀、d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取為49m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000×49m/min/3.14×80㎜=195.06r/min，參照表4-15所列X5012型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=188r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際銑削速度 3.4.2工序Ⅱ：鉆、粗鉸、精鉸Φ8孔 ⑴加工條件 工件材料：灰鑄鐵HT200 加工要求：鉆Φ8的孔，其表面粗糙度值為Ra=0.8μm；先鉆Φ7.8的孔，然后粗鉸Φ7.96的孔，再精鉸Φ8孔。 機(jī)床：Z535立式鉆床。 ⑵計(jì)算切削用量 1）鉆孔工步 ①背吃刀量的確定 取2.2㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為鑄鐵，硬度為200～241的條件選取，切削速度v可取為15 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=612.4 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=750r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 2）粗鉸工步 ①背吃刀量的確定 取0.16㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵，加工孔徑為6～10㎜的條件選取，切削速度v可取為3 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=120 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 3)精鉸工步 ①背吃刀量的確定 取0.04㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵，加工孔徑為6～10㎜的條件選取，切削速度v可取為5 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=199 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=275r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 3.4.3工序Ⅲ：粗銑、半精銑、精銑φ26的上下端面 該工序分三個(gè)工步，工步1是利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，粗銑上下端面；工步2是利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，半精銑上下端面；工步3是利用Φ8的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，精銑上下端面。由于上下端面是在一臺機(jī)床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度v、進(jìn)給量f和背吃刀量是一樣的。 1）粗銑工步 ①背吃刀量的確定 由上可知粗銑前毛坯φ26叉口的上下表面的基本尺寸為11 mm，由于上下表面的粗糙度相同，因此粗銑工位的背吃刀量取1.0mm。 ②進(jìn)給量的選擇 由表5-7（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》），按機(jī)床功率為≤5KW、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz取為0.2㎜/z。 ③銑削速度的計(jì)算 由表5-9，按鑲齒銑刀、d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取為40m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000×40m/min/3.14×80㎜=159.2r/min，參照表4-15所列X5012型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=188r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際銑削速度 2）半精銑工步 ①背吃刀量的確定 半精銑工位的背吃刀量取0.6mm。 ②進(jìn)給量的選擇 由表5-7，按機(jī)床功率為≤5KW、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz取為0.12㎜/z。 ③銑削速度的計(jì)算 由表5-9，按鑲齒銑刀、d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取為49m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000×49m/min/3.14×80㎜=159.2r/min，參照表4-15所列X5012型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=188r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際銑削速度 3）精銑工步 ①背吃刀量的確定 半精銑工位的背吃刀量取0.4mm。 ②進(jìn)給量的選擇 由表5-7（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》），按機(jī)床功率為≤5KW、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量fz取為0.08㎜/z。 ③銑削速度的計(jì)算 由表5-9，按鑲齒銑刀、d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取為57.6m/min。由公式（5-1）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000×57.6m/min/3.14×80㎜=229.3r/min，參照表4-15所列X5012型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=263r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際銑削速度 3.4.4.工序Ⅳ：鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸φ26的叉口 ⑴加工條件 工件材料：灰鑄鐵HT200；要求：鉆Φ26的孔，其表面粗糙度值為Ra=0.8μm；由表2-28可知：先鉆Φ24的孔，然后擴(kuò)孔鉆Φ25.8的孔，再粗鉸Φ25.94的孔和精鉸Φ26的孔；機(jī)床：Z535立式鉆床。 ⑵計(jì)算切削用量 1）鉆孔工步 ①背吃刀量的確定 取3.5㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.25㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為鑄鐵，硬度為200～241的條件選取，切削速度v可取為12 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=159.2 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 2）擴(kuò)孔鉆工步 ①背吃刀量的確定 取1.8㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-23，按工件材料為鑄鐵，硬度按﹥200HBS，加工孔徑取為25㎜的條件選取，并按Ⅱ組數(shù)據(jù)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.55㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵，硬度為200～241的條件選取，切削速度v可取為16m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=197.5 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 3）粗鉸工步 ①背吃刀量的確定 取0.14㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.5㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵，加工孔徑為15～40㎜的條件選取，切削速度v可取為3 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=36.83 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 4）精鉸工步 ①背吃刀量的確定 取0.06㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵，加工孔徑為15～40㎜的條件選取，切削速度v可取為5 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=61.24 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=100r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 3.4.5工序Ⅴ：鉆、攻螺紋φ5的孔 該工序分兩個(gè)工步，工步1是利用Φ8的孔定位，鉆Φ4.5的孔；工步2是利用Φ8的孔定位，攻螺紋Φ5的孔。 1）鉆孔工步 ①背吃刀量的確定 為1.8㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.05㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為鑄鐵，硬度為200～241的條件選取，切削速度v可取為10 m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=707.7 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=750r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 2）攻螺紋工步 ①背吃刀量的確定 為0.5㎜。 ②進(jìn)給量的確定 由于攻螺紋的進(jìn)給量就是被加工螺紋的螺距，根據(jù)表2-39可知普通細(xì)牙螺紋的螺距為0.5㎜/r，因此f=0.5㎜/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-37，查得攻螺紋的切削速度v=5～10 m/min，故暫取v=5 m/min。由公式（5-1） 可求得該工位的主軸轉(zhuǎn)速n=318.47 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=400r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 3.4.6工序Ⅵ：切斷φ26的叉口 3.4.7.工序Ⅶ：檢驗(yàn) 3.5時(shí)間定額的計(jì)算 由于時(shí)間定額計(jì)算過程較長，在這里只寫出夾具設(shè)計(jì)工序的單間時(shí)間，其余各工序的單件時(shí)間過程將在草稿上完成，并會將數(shù)據(jù)結(jié)果填寫在機(jī)械加工工藝過程卡片上。 工序Ⅳ——鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸φ26的叉口 3.5.1基本時(shí)間 （1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中=9㎜；=1～3㎜，取=1㎜；經(jīng)公式計(jì)算=9.8㎜；f=0.25㎜/r；n=195r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間=（9㎜＋9.8㎜＋1㎜）/（0.25㎜/r×195r/min）≈0.41min=24.6s。 （2）擴(kuò)孔鉆工步 同上，根據(jù)表5-41可由公式求得該工步的基本時(shí)間。式中=9㎜；=1～3㎜，取=1㎜；經(jīng)公式計(jì)算=1.7㎜；f=0.55㎜/r；n=195r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間=（9㎜＋1.7㎜＋1㎜）/（0.55㎜/r×195r/min）≈0.11min=6.6s。 （3）粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得該工步的基本時(shí)間。式中、由表5-42按=15°、=（D-d）/2=0.07㎜的條件查得=0.37㎜；=15㎜；而=9㎜；f=1.5㎜/r；n=68r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間=（9㎜＋0.37㎜＋15㎜）/（1.5㎜/r×68r/min）≈0.24min=14.4s。 （4）精鉸工步 同上，根據(jù)表5-41可由公式求得該工步的基本時(shí)間。、由表5-42按=15°、=（D-d）/2=0.03㎜的條件查得=0.19㎜；=13㎜；而=9㎜；f=0.8㎜/r；n=100r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間=（9㎜＋0.19㎜＋13㎜）/（0.8㎜/r×100r/min）≈0.28min=16.8s。 3.5.2輔助時(shí)間 根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），暫取=0.15，則本工序的輔助時(shí)間為： 鉆孔工步的輔助時(shí)間：=0.15×24.6s=3.69s 擴(kuò)孔鉆工步的輔助時(shí)間：=0.15×6.6s=0.99s 粗鉸工步的輔助時(shí)間：=0.15×14.4s=2.16s 精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.15×16.8s=2.52s 3.5.3其他時(shí)間 除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。在此將準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間忽略不計(jì)；取布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的3％，取休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2％，工序其他時(shí)間（＋）可按關(guān)系式（3％＋2％）×（＋）計(jì)算，則 鉆孔工步的其他時(shí)間：＋ =5％×（24.6s＋3.69s）=1.41s 擴(kuò)孔鉆工步的其他時(shí)間：＋ =5％×（6.6s＋0.99s）=0.38s 粗鉸工步的其他時(shí)間：＋ =5％×（14.4s＋2.16s）=0.83s 精鉸工步的其他時(shí)間：＋ =5％×（16.8s＋2.52s）=0.97s 3.5.4單件時(shí)間 鉆孔工步=24.6s＋3.69s＋1.41s=29.7s 擴(kuò)孔鉆工步=6.6s＋0.99s＋0.38s =7.97s 粗鉸工步=14.4s＋2.16s＋0.83s =17.39s 精鉸工步=16.8s＋2.52s＋0.97s =20.29s 因此，本工序的單件時(shí)間=29.7s＋7.97s＋17.39s＋20.29s=75.35s 4．夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)老師給定的題目，并設(shè)計(jì)工序4—鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸Φ26孔的專用夾具。本專用夾具將用于Z535立式鉆床的加工。刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀，制造夾具體毛坯的材料為HT200。通過鑄造得到。 4.1問題的提出 本夾具主要用來工序4—鉆、擴(kuò)孔鉆、粗鉸、精鉸Φ26孔。由于工步較多，工藝要求相對較高，加工相對復(fù)雜。本夾具的設(shè)計(jì)工程中應(yīng)主要考慮如何定位，使用六點(diǎn)定位原理限制六個(gè)自由度。同時(shí)由于加工過程中受力較大，受力方向較多，還應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)很好的夾緊，以便進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械加工。其次還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。本專用夾具將用于Z535立式鉆床的加工。 4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1定位方案 工件以Φ20外圓及端面為定位基準(zhǔn)，采用固定V型塊、活動V型塊與平面組合定位方案。其中平面限制工件三個(gè)自由度，固定V型塊限制兩個(gè)自由度，活動V型塊限制一個(gè)自由度。本方案中對工件采用了完全定位，工件的六個(gè)自由度都進(jìn)行了限制。綜上，該定位方案可行。 4.2.2夾緊機(jī)構(gòu) 采用螺旋推動活動V型塊夾緊機(jī)構(gòu)，通過擰緊右端C型固定手柄壓緊螺釘，推動活動V型塊壓緊工件實(shí)現(xiàn)夾緊。 4.2.3夾具與機(jī)床聯(lián)接元件 采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定為鍵，固定在夾具體底面同一條直線位置的鍵槽中，用于確定機(jī)床夾具相對于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。要保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺T型槽相匹配的要求。定位鍵可以承受一定的銑削扭矩，減輕夾緊螺栓、夾具體與機(jī)床的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具加工過程的穩(wěn)定性。 4.2.4定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個(gè)支承釘和一個(gè)V形塊，定為基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差△b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。由表2-3鑄件尺寸公差，基準(zhǔn)位移誤差為。所以定位誤差。 4.2.5切削力與夾緊力的計(jì)算 各工序中，鉆孔過程受力最大，所以只計(jì)算該工序切削力即可。 鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度, 9mm S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.25mm D───麻花鉆直徑, Φ24mm HB───布氏硬度，220HBS 所以 =813（N） 鉆孔的扭矩： 式中 S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.25mm D───麻花鉆直徑, Φ24mm HB───布氏硬度，220HBS =0.014××× =1760(N·M) 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 5.體會與展望 課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在這兩個(gè)多星期的課程設(shè)計(jì)過程中，我不僅將以前所學(xué)的各科知識進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，更加學(xué)到了新的知識，同時(shí)對于課程設(shè)計(jì)的過程以及方法、步驟等都進(jìn)行了深刻的了解與掌握。課程設(shè)計(jì)是《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，加深了我們對理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。 根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的》中課程設(shè)計(jì)的過程主要分為兩大部分，首先要制定機(jī)械加工工藝規(guī)程，再次要設(shè)計(jì)專用夾具。在完成這兩大部分的過程中，我將這學(xué)期的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》中的知識進(jìn)行了深刻的理解，同時(shí)鍛煉了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力。本次我所設(shè)計(jì)的是鉆床夾具，鉆床夾具與其他機(jī)床的夾具的主要不同在于它有獨(dú)特的元件——鉆套與鉆模板。因此，設(shè)計(jì)鉆床夾具時(shí)，除了根據(jù)加工要求選擇夾具類型外，主要是鉆模板與鉆套的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用了可換鉆套和手動螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)，從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)、絞孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率，夾具的加工精度都采用普通級，充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力，所以在生產(chǎn)自動化方面有待改進(jìn)。 在課程設(shè)計(jì)過程中，我找到了自身存在的缺點(diǎn)和不足，知識掌握不夠牢固，做事不夠細(xì)心和全面，我會在以后的學(xué)習(xí)和生活中改掉自己的缺點(diǎn)，彌補(bǔ)不足之處。 最后，要特別感謝我的授課和指導(dǎo)老師。在課程設(shè)計(jì)的過程中老師給予了我細(xì)心的幫助、辛勤的指導(dǎo)、孜孜不倦的教誨，我才能夠較好地完成此次的課程設(shè)計(jì)。 6．參考文獻(xiàn) [1]孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [2]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [3]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1993 [4]王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1987 [5]黃如林主編.切削加工簡明實(shí)用手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [6]薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1995 [7]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術(shù)[M].北京高等教育出版社，2005. [9]司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ)[M]. 高等教育出版社，1991 [10]張龍勛主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及習(xí)題[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1999.11 [11]艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002