產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號機(jī) 械 加 工 工 序 卡 QF-69 QF-69工序名稱 車 Φ28 孔及兩端面，車倒角 工序號 07技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕基準(zhǔn)面 外圓面材料 設(shè)備牌號 硬度同時加工零件數(shù)名稱 型號HT200 200HBS 1 車床 CA6140夾具 定 額代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 代號JIAJU01 專用夾具 JIAJU01刀具 輔具 量具工步號工步內(nèi)容 走刀長度(毫米）走刀次數(shù)切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）機(jī)動時間（分）輔助時間（分） 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格1 車 Φ28 孔及兩端面，車倒角 49 4 0.5 143 660 0.9 15 min 2min 內(nèi)孔車刀、游標(biāo)卡尺 1 三爪卡盤 1 游標(biāo)卡尺23擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁I課 程 設(shè) 計 說 明 書凸輪加工工藝及鉆 2-Φ10 孔夾具設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日II摘 要凸輪零件加工工藝及夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，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(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)II目 錄摘 要 II目 錄 .III第 1 章 序 言.5第 2 章 零件的分析.62.1 零件的形狀 62.2 零件的工藝分析 6第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計.73.1 確定毛坯的制造形式 73.2 基面的選擇 73.3 制定工藝路線 83.3.1 工藝路線方案一 .83.3.2 工藝路線方案二 .83.3.3 工藝方案的比較與分析 .93.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 103.4.1 機(jī)床選用 .103.4.2 選擇刀具 .103.4.3 選擇量具 .103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 103.6 確定切削用量及基本工時 .12第 4 章 鉆 2Xφ10mm 孔夾具設(shè)計 .224.1 研究原始質(zhì)料 .224.2 定位、夾緊方案的選擇 .224.3 切削力及夾緊力的計算 224.4 誤差分析與計算 .244.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 254.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .26總 結(jié).29IV致 謝.30參 考 文 獻(xiàn).315第 1 章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，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(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。凸輪零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。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，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、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。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。6第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是凸輪零件，主要作用是起連接作用。零件的實際形狀如上圖所示， 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 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。凸輪零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值為 3.2 。2.車aRm?外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗糙度 值 3.2 。4.半aRm?精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.兩側(cè)面粗糙度 a值 6.3 、12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。a凸輪共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：7這一組加工表面包括：左端面，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(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；鉆中心孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ28 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計本凸輪來假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬臺，每臺車床需要該零件 1 個，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計要求 Q=100000 件/年，n=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α)（1+β)=238595 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(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)效率得以提高。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)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對像凸輪這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，8若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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 金屬模鑄造20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 粗車 粗車 Φ28 右端面，鉆 Φ28 底孔至 Φ2040 粗車 掉頭，粗車 Φ28 左端面，保證尺寸 Φ28 兩端面長度為 4950 精車 精車 Φ28 孔及兩端面，車倒角60 精車 掉頭，車 Φ28 孔及兩端面另外一側(cè)倒角，70 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面一側(cè)端面02.-580 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面另外一側(cè)端面.90 鉆鉸 鉆兩搭子及方搭子 Φ10 孔并倒角100 鉆孔攻絲 鉆徑向孔 M10-6H 底孔并進(jìn)行攻絲110 磨 磨外圓曲線120 拋光 外圓曲線130 鉗 去毛刺，清洗140 終檢 終檢入庫3.3.2 工藝路線方案二10 鑄造 金屬模鑄造20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 粗銑 粗銑 Φ28 右端面，鉆 Φ28 底孔至 Φ2040 粗銑 掉頭，粗銑 Φ28 左端面，保證尺寸 Φ28 兩端面長度為 4950 精銑 精銑 Φ28 孔及兩端面，車倒角960 精車 掉頭，車 Φ28 孔及兩端面另外一側(cè)倒角，70 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面一側(cè)端面02.-580 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面另外一側(cè)端面.90 鉆鉸 鉆兩搭子及方搭子 Φ10 孔并倒角100 鉆孔攻絲 鉆徑向孔 M10-6H 底孔并進(jìn)行攻絲110 磨 磨外圓曲線120 拋光 外圓曲線130 鉗 去毛刺，清洗140 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。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，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(yīng)的刀具。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 金屬模鑄造20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 粗車 粗車 Φ28 右端面，鉆 Φ28 底孔至 Φ2040 粗車 掉頭，粗車 Φ28 左端面，保證尺寸 Φ28 兩端面長度為 4950 精車 精車 Φ28 孔及兩端面，車倒角60 精車 掉頭，車 Φ28 孔及兩端面另外一側(cè)倒角，70 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面一側(cè)端面02.-580 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面另外一側(cè)端面.90 鉆鉸 鉆兩搭子及方搭子 Φ10 孔并倒角100 鉆孔攻絲 鉆徑向孔 M10-6H 底孔并進(jìn)行攻絲110 磨 磨外圓曲線120 拋光 外圓曲線130 鉗 去毛刺，清洗140 終檢 終檢入庫103.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用①.工序粗車、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(jī)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(yīng)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(jì)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(jī)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)。3.4.3 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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“凸輪” 零件材料為 HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，球墨鑄鐵的硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，HT200 密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。123.6 確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)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(jī)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(jī)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 Φ28 右端面，鉆 Φ28 底孔至 Φ203.6.1.1 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(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHB?m2516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 =m5.4 0V0?，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故= = （3-p2695.7?m.31）②.確定進(jìn)給量 f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，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7f確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際f rofKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.013③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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m5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V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(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）min48?= = =120 （3-nDc?'1127?ir4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗機(jī)床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時，rm75.0min50V?=CPKW7.1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：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin014⑥.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srn28.3?換車刀手動進(jìn)給。⑦. 計算基本工時（3-nflt7）式中 = + + ， = m127Lly?l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 y+ = ，則?m1= + =1278= = （3-8）mt7.01258?in463.6.2 工序 40掉頭，粗車 Φ28 左端面，保證尺寸 Φ28 兩端面長度為 49本工序仍為粗車。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 =56pmrmsrminis3.6.3 工序 50精車 Φ28 孔及兩端面，車倒角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(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516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5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故.2= = p5.m21②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.415刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7f確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際f rofKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 由f17.?N于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V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(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～21915YT的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?12）min48?= = =120 （3-nDc?'127?ir13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?14）16⑤.校驗機(jī)床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時，rm75.0min50V?=CPkw7.1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：rcPcrK0=1.7 =1.2 3.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所ni125EPkw9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0⑥.計算基本工時（3-flt?15）3.6.4 工序 60掉頭，車 Φ28 孔另外一側(cè)倒角所選用的刀具為 YG6X 硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為 K =45 ，直徑為 16mm 的圓形V0鏜刀，其耐用度為 。60?Tmin①.確定切削深度 a p25.②.根據(jù)表 1.5 ，當(dāng)半精鏜鑄料，鏜刀直徑為 ，a ≤ ，鏜刀伸出長度* m16p2時，進(jìn)給量為： 。m80rf1.0③ .確定切削速度 按表 1.27 的計算公式確定*V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 v vvmin60?TV=124.6 in選擇 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速：n=n =1200 =20inrsr實際切削速度為： v = 2.08 m④.確定基本時間vyxpKfaTCMi13045.6210???17確定半精鏜孔的基本時間 50s工序 70：銑 兩搭子及方搭子兩端面一側(cè)端面。02.-5機(jī)床：銑床 X52k刀具：硬質(zhì)合金立銑刀，材料： ， ，齒數(shù) ，此為粗齒銑刀。15YT0Dm?5Z?因其單邊余量：Z=4mm所以銑削深度 ：pa4m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)fa 0.15/famZ?[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vms?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表f f/8.2.4～81，取銑削速度 .47/機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/in31Vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～74，取 45/mi?實際銑削速度 ：v3.14672.9/00dns???進(jìn)給量 ： fV.85.1/ffaZ工作臺每分進(jìn)給量 ： m7./475minfVs??：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～81,取?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14l?'8l?刀具切入長度 ：120.5()(~3lDa????2061)2m?刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： jt12420.36in7.5jmlf????18機(jī)動時間 ：'1jt'12680.19min47.5jmlf????所以該工序總機(jī)動時間 '1ijjtt?工序 80：銑 兩搭子及方搭子兩端面另外一側(cè)端面。02.-5機(jī)床：銑床 X52k刀具：硬質(zhì)合金立銑刀，材料： ， ，齒數(shù) ，此為粗齒銑刀。15YT63Dm?5Z?因其單邊余量：Z=4mm所以銑削深度 ：pa4m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)fa 0.15/famZ?[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vms?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表f f/8.2.4～81，取銑削速度 .47/機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/in31Vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～74，取 45/mi?實際銑削速度 ：v3.14672.9/00dns???進(jìn)給量 ： fV.85.1/ffaZ工作臺每分進(jìn)給量 ： m7./475minfVs??：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～81,取?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14l?'8l?刀具切入長度 ：120.5()(~3lDa????2061)2m?刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 119機(jī)動時間 ： 1jt12420.36min7.5jmlf????機(jī)動時間 ：'1jt'1268.19i.jlf所以該工序總機(jī)動時間 '105injjtt??工序 90 鉆兩搭子及方搭子 Φ10 孔并倒角表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表 2.4-37 鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標(biāo)準(zhǔn)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25??0?0f0刃斜角 =50 ，L=197mm,l =116mm。?01表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101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 α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭刀具材料 加工材料直徑 d0（mm）20≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò)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 min①.確定進(jìn)給量查《機(jī)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(jìn)給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進(jìn)給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機(jī)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(jī)械加工in工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* minr則實際切削速度 = = =11.8v實③.確定切削時間查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時加工機(jī)動時間計算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s23.1?0d?054.3?6.0573?213.6.5.2 確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機(jī)床為 Z525 搖臂機(jī)床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機(jī)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(jìn)給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 （3-minkfaTdcvvyxpmzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?in所以 = =72n4.6mir選取 i120?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts20.8??工序 110 鉆徑向孔 M10-6H 底孔并進(jìn)行攻絲鉆螺紋底孔 rmf2.0?rm1.05.??取 1（ ）sv.in所以 （ ）rn8713r按機(jī)床選取 = （ ）wi80r.所以實際切削速度 （ ）smv2.?in5切削工時（一個孔）：st3.1.03??22攻螺紋 M10-6H根據(jù)表 4-32 選取 smv123.0?所以 （293 ）rn894in按機(jī)床選取 )5.i(7w所以實際切削速度 sv130所以切削時間（一個孔）：t52.4???第 4 章 鉆 2Xφ10mm 孔夾具設(shè)計4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆 2-?10 孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，先鉆一個孔，然后旋轉(zhuǎn)鉆第二個孔。 因為加工精度不高，故在加工中，主要目的是降低生產(chǎn)成本，減輕勞動強(qiáng)度從而來提高效率。234.2 定位、夾緊方案的選擇零件圖顯示：在前面的孔的加工，在粗，精銑，鉆，表面擴(kuò)孔，擴(kuò)孔。因此，定位，夾緊方案：方案一：底面周圍和軸端定位，定位的 V 型塊.方案二：選擇一銷定位方法，采用短圓柱銷孔的過程操作簡單，然后加一個擋銷，通用性強(qiáng)的開口螺母墊圈夾緊。要合理選擇定位基準(zhǔn)，不然會影響加工過程的質(zhì)量，進(jìn)而最終工件質(zhì)量。選擇不合適的基準(zhǔn)，故會增加加工過程或不合理工藝路線，導(dǎo)致夾具設(shè)計困難，最終達(dá)不到零件加工精度（特別位置精度）。所以應(yīng)根據(jù)零件要求，保證加工要求，合理選擇定位基準(zhǔn)。這一部分不需很高的技術(shù)要求，平行性和對稱性不高，所以應(yīng)如何降低強(qiáng)度，提高工作效率，提高加工，減少定位誤差，選擇利于定位精度夾具設(shè)計，包括加工工藝，設(shè)計好定位夾具。選擇方案二4.3 切削力及夾緊力的計算選用：鉆床 Z525，刀具高速鋼刀具。由文獻(xiàn)可得：切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 10m./r查表 得： 82?0.75()36bp?其中： 0.b??.48K?即： 95()fFN實際所需夾緊力12KFW????有： 10.7,.624安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K?式中： 因素安全系數(shù) 60~.10.56???所以 9581492()KfWFN???通過計算實際夾緊力不大，夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取 ， ，1.56?10.7?2.16?根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機(jī)械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確保可靠夾緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。 FKW??安全系數(shù) K 可按下式計算有：： 6543210式中： 是各種因素安全系數(shù)6~01.3.0156C????1252.23PK.f所以有： 19308()KCWFN??76.P5()Kf?按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLz根據(jù)參考文獻(xiàn)可查得：6.2??.76zr?901052???'29?其中： 3()Lm?)(8N?螺旋夾緊力： 04.W25通過計算實際所需夾緊力不大，該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，決定使用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4 誤差分析與計算必須要滿足誤差的總和應(yīng)該小于或等于該工序公差。 gwj????與夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻(xiàn)可得：⑴ 定位銷定位誤差 ： 11minDWd?????12i 2min.DDdJarctgL????其中：，10.52D??20D??，dm.3d， in?in4.6DWm??.02J?⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.853jw???從以上、所設(shè)計的夾具滿足零件加工精度要求。264.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。表d D D1 H t基本 極限偏差 F7基本 極限偏差 D6＞0～1 3 +0.010+0.0046＞1～1.8 4 7＞1.8～5.6 5 86 9 --＞5.6～3+0.016+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～4 7 10＞4～5 8 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.01013＞6～8 12 15 10 16 20＞8～10+0.028+0.013 15 18＞10～12 18+0.023+0.0122212 20 25＞12～15 22 260.008＞15～18+0.034+0.01626 3016 28 36＞18～22 30+0.028+0.01534＞22～26 35 39 20 36HT200＞26～30+0.041+0.02042+0.033+0.017 46 25 HT20 560.01227＞30～35 48 52 0＞35～42 55 59＞42～48 62 66＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.0207430 56 670.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠28夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。鉆模板的結(jié)構(gòu)如圖 3—3 所示：1—圓柱銷 2—鉆模板 3—支撐釘 4—螺釘 5—快換鉆套 6—菱形螺母圖 3—3 鉸鏈?zhǔn)姐@模板加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切29割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。30總 結(jié)課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，它將是我們課程設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。產(chǎn)品型號 零件圖號機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 QF-69 零件名稱 QF-69 共 1 頁 第 1 頁材 料 牌 號 HT20-40 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工時/min 工 序號工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件10 鑄造 金屬模鑄造 鑄造車間20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 鑄造車間30 粗車 粗車 Φ28 右端面 機(jī)加工車間 車床 CA6140三爪卡盤， 90 度偏刀，鉆頭，游標(biāo)卡尺 15min 15min40 粗車 掉頭，粗車 Φ28 左端面，保證尺寸 Φ28 兩端面長度為 49 機(jī)加工車間 車床 CA6140三爪卡盤， 90 度偏刀，盲孔偏刀，游標(biāo)卡尺 18min 18min50 精車 精車 Φ28 孔及兩端面，車倒角 機(jī)加工車間 車床 CA6140 三爪卡盤，90 度偏刀，游標(biāo)卡尺 10min 10min60 精車 掉頭，車 Φ28 孔另外一側(cè)倒角 機(jī)加工車間 車床 CA6140三爪卡盤， 90 度偏刀，盲孔偏刀，游標(biāo)卡尺 11min 11min70 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面一側(cè)端面02.-5 機(jī)加工車間 銑床 X52k 夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 5min 5min80 銑 銑 兩搭子及方搭子兩端面另外一側(cè)端面. 機(jī)加工車間 銑床 X52k 夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 5min 5min90 鉆鉸 鉆兩搭子及方搭子 Φ10 孔并倒角 機(jī)加工車間 鉆床 Z525 麻花鉆，鉸刀，游標(biāo)卡尺 5min 5min100 鉆孔攻絲 鉆徑向孔 M10-6H 底孔并進(jìn)行攻絲 機(jī)加工車間 鉆床 Z525 麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺 3min 3min110 磨 磨外圓曲線 機(jī)加工車間 磨床 砂輪120 拋光 外圓曲線 機(jī)加工車間 拋光機(jī) 拋光丸130 鉗 去毛刺，清洗 金工 鉗工臺 絲錐，銼刀，游標(biāo)卡尺140 終檢 終檢入庫設(shè) 計（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