831005撥叉機械加工工藝規(guī)程設(shè)計鉆φ20mm的孔夾具

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哈爾濱理工大學(xué) 機械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第 1 頁 CA6140車床 撥叉 A3 鉆孔?22+0.28 工序Ⅲ 共 1 頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 力學(xué)性能 機加車間 1 灰鑄鐵 HT200 硬度190-200HBS 同時加工 件數(shù) 每料件數(shù) 技術(shù)等級 單件時間 （min） 準(zhǔn)備—終結(jié) 時間（min） 1 1 2 0.32 設(shè)備名稱 設(shè)備編號 夾具名稱 夾具編號 工作液 C３１６３－１車床 專用夾具 乳化液 更 改 內(nèi) 容 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 計算數(shù)據(jù)（mm） 走 刀 次 數(shù) 切 削 用 量 工時定額（min） 刀具、量具 及輔助工具 直 徑 或 長 度 進 給 長 度 單 邊 余 量 背吃 刀量 （mm） 進給量 （mm/r） 或 （mm/min） 切削速度 （r/min） 或雙行程數(shù) （mm/min） 切削 速度 (m/min) 基 本 時 間 輔 助 時 間 工 作 地 服 務(wù) 時 間 工 步 號 名 稱 規(guī) 格 編 號 數(shù) 量 1 鉆孔?22+0.28 20 60 1 2.8. 0.7mm/r 21m/min 41 0.32 編制 劉洋 抄寫 校對 審核 批準(zhǔn) 哈爾濱理工大學(xué) 機械加工 工藝過程 卡片 產(chǎn)品名稱 及型號 CA6140車床 零件名稱 撥叉 零件圖號 A3 材料 名稱 灰鑄鐵 毛坯 種類 金屬型鑄件 零件重量 （kg） 毛重 1.3kg 第1 頁 牌號 HT200 尺寸 110x86 凈重 1.0kg 共 1頁 性能 硬度190-200HBS 每料件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 每批件數(shù) 中批生產(chǎn) 工序號 工序內(nèi)容 加工車間 設(shè)備名稱及編號 工藝裝備名稱及編號 技術(shù)等級 時間定額（min） 夾具 刀具 量具 單件 準(zhǔn)備—終結(jié) 1 鑄造 鑄造車間 2 熱處理 熱處理車間 3 車端面 機加車間 C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床 三爪卡盤夾具 90度車刀 游標(biāo)卡尺 0.68 4 鉆、擴花鍵底孔 機加車間 C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床 三爪卡盤夾具 Ф20中心鉆 Ф21擴孔鉆 游標(biāo)卡尺 0.64 5 倒兩端15°倒角 機加車間 C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床 三爪卡盤夾具 45度偏刀 游標(biāo)卡尺 6 拉花鍵 機加車間 拉床 專用 夾具 高速鋼拉刀 游標(biāo)卡尺 0.13 7 銑削槽B面 機加車間 Ｘ62W銑床 專用 夾具 高速鋼面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.861 8 銑削8+0.030mm的槽 機加車間 Ｘ62W銑床 專用 夾具 高速鋼直齒精密級三面刃銑刀 量塊 0.49 9 銑削18+0.0120mm的槽 機加車間 Ｘ62W銑床 專用 夾具 高速鋼直齒精密級三面刃銑刀 量塊 1.074 10 去毛刺 機加車間 11 終檢 檢測車間 更改 內(nèi)容 編制 劉洋 抄寫 校對 審核 批準(zhǔn) 目 錄 一．零件工藝性分析 （一）．?零件的作用?? （二）.零件的工藝分析 二、機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 （一）?確定毛坯的制造形式 （二）?基準(zhǔn)的選擇 （三）?制定工藝路線 （四）?機械加工余量?工序尺寸及毛坯尺寸的確定? （五）?確立切削用量及基本工時 三．夾具的設(shè)計 （一）?問題的指出 （二）?夾具設(shè)計 四．課程設(shè)計小結(jié) 五．參考資料 一：零件工藝性分析 1.1、零件的作用 題目給定的零件是CA6140撥叉（見附圖1），撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達到換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知，車換檔時要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長零件的使用壽命。寬度為mm的槽尺寸和的花鍵精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 附圖1 CA6140車床撥叉（831005）零件圖 1.2、零件的工藝分析 CA6140撥叉共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的位置關(guān)系?，F(xiàn)分述如下： （1） 以φ40x82mm圓柱的不加工表面為中心的加工表面。這一組加工表面包括：零件φ40x82mm的外圓表面的右端面，mm花鍵底孔，mm花鍵孔。 （2） 以以花鍵中心線和以φ40x82mm圓柱右表面為中心的加工表面。這一組加工表面包括：尺寸8mm的槽，尺寸18mm的槽。 由上述分析可知，對于這兩組加工表面而言，應(yīng)先加工第一組表面，然后再依次進行機加工。 該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表: 項目 公差等級 偏差（mm） 粗糙度 定位基準(zhǔn) ?25的六齒方花鍵孔 IT7 +0.021 0 1.6 花鍵孔中心線 φ40x82mm圓柱右表面 ?22的花鍵底孔 IT12 +0.21 0 6.3 花鍵孔中心線 φ40x82mm圓柱右表面 兩端的2*150倒角 6.3 尺寸8的槽 IT9 +0.03 0 1.6 花鍵孔中心線φ40x82mm圓柱右表面 尺寸18的槽 IT6 +0.011 0 3.2 花鍵孔中心線φ40x82mm圓柱右表面 尺寸6的花鍵槽寬 IT9 +0.06 +0.03 3.2 花鍵孔中心線φ40x82mm圓柱右表面 二、機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1、確定毛坯的制造形成 ? 零件材料為HT200。由于零件為中，小批量生產(chǎn)，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。這對提高生產(chǎn)效率、保證加質(zhì)量也是有利的。? 2.2、基準(zhǔn)的選擇 合理選擇定位基準(zhǔn)，對保證加工精度、安排加工順序和提高生產(chǎn)效率有著重要的影響。定位基準(zhǔn)有定位粗基準(zhǔn)和定位精基準(zhǔn)之分。定位精基準(zhǔn)簡稱精基準(zhǔn)，是用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。定位粗基準(zhǔn)簡稱粗基準(zhǔn)，是用毛坯上未加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。從定位的作用看，它主要是為了保證加工表面的位置精度。因此，選擇定位基準(zhǔn)的總原則應(yīng)該是從有位置精度要求的表面中進行選擇，要達到此要求，在思考時就應(yīng)該先選擇精基準(zhǔn)，后選擇粗基準(zhǔn)，但在零件的實際加工中是先使用粗基準(zhǔn)，后選擇用精基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)選擇原則：（1）基準(zhǔn)重合原則，（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，（3）互為基準(zhǔn)原則，（4）自為基準(zhǔn)原則。 粗基準(zhǔn)選擇原則：（1）選取不加工的表面為粗基準(zhǔn)原則，（2）選取加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)的原則，（3）選重要的表面為粗基準(zhǔn)原則，（4）選取加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)原則，（5）選取便于工件安裝的表面為粗基準(zhǔn)原則，（6）粗基準(zhǔn)只能使用一次原則。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，并根據(jù)選取不加工表面為基準(zhǔn)的原則，所以以Φ40x82mm的外圓表面的粗基準(zhǔn)。 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的花鍵中心線和以φ40x82mm右表面為精基準(zhǔn)。 2.3、制定工藝路線 ? ? 制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 加工順序的總體安排原則為“先粗后精”、“先主后次”、“先基準(zhǔn)后其他”和“先面后孔”。 2.3.1. 工藝路線方案一 工序： 1. 清砂。 2. 人工時效處理。 3. 粗銑、半精銑、精銑φ40x82mm圓柱右端面，粗銑、半精銑φ40x82mm圓柱左端面。 4. 鉆、擴花鍵底孔、锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角。 5. 粗銑、半精銑、精銑上端面，粗、半精銑、精銑mm的槽。粗銑、半精銑、精銑削mm的槽。 6. 拉花鍵，去毛刺。 7. 終檢。 2.3.2.工藝路線方案二 工序： 1. 清砂。 2. 人工時效處理。 3. 粗銑、半精銑、精銑φ40x82mm右端面，粗銑、半精銑φ40x82mm左端面。 4. 鉆、擴花鍵底孔、锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角。 5. 拉花鍵，去毛刺。 6. 檢驗。 7. 粗銑、半精銑、精銑上端面，粗銑、半精銑、精銑mm的槽。粗、半精銑、精銑mm的槽。 8. 終檢。 備注：在加工花鍵的工序中，單純從經(jīng)濟角度考慮可采用鉆、擴花鍵底孔，再插鍵槽，但是這種加工方法不能達到圖紙中精度等級7級的精度要求，故采用鉆、擴花鍵底孔，再拉鍵槽的加工方法。 方案分析： 上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中5工序很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的7道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和以φ40mm右表面作為7道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。 以上工藝過程詳情見機械加工工藝過程綜合卡片。 2.4、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 撥叉零件材料為HT200，硬度HBS170—240，毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)類型為中、小批量生產(chǎn)，采用砂型型鑄造毛坯。 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如下： （1） φ40x82mm的外圓左右端表面。φ40x82mm圓柱左右端面為自由尺寸公差,右端面表面粗糙度值要求為Ra3.2，要求粗銑、半精銑、精銑。參照《機械加工工藝手冊》確定加工余量分配： 粗銑的加工余量（單邊）：Z=1.7mm 半精銑的加工余量（單邊）：Z=1mm 精銑的加工余量（單邊）：Z=0.3mm 左端面表面粗糙度值要求為Ra6.3，要求粗銑、半精銑。參照《機械加工工藝手冊》確定加工余量分配： 粗銑的加工余量（單邊）：Z=2mm 半精銑的加工余量（單邊）：Z=1mm （2） 花鍵孔（82-φxφxmm）。要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。 內(nèi)孔尺寸為mm，見樣圖。參照《機械加工工藝手冊》確定孔的加工余量分配： 鉆孔：φ20mm 擴孔：φ21mm 拉花鍵孔（82-φxφxmm） 花鍵孔要求外徑定心，拉削時的加工余量參照《機械加工工藝手冊》取2Z=1mm。 （3） 寬的槽的加工余量。上端面表面粗糙度值要求Ra=3.2，要求粗銑、半精銑。參照《機械加工工藝手冊》確定加工余量分配： 粗銑的加工余量（單邊）：Z=3mm 半精銑的加工余量（單邊）：Z=0.7mm 精銑的加工余量（單邊）：Z=0.3mm 槽底面表面粗糙度值要求Ra=6.3，要求粗銑,、半精銑；槽的內(nèi)側(cè)兩表面的表面粗糙度值要求Ra=1.6，要求粗銑、半精銑、精銑；參照《機械加工工藝手冊》確定加工余量分配： 粗銑的加工余量：2Z=6mm 半精銑的加工余量：2Z=1.4mm 精銑的加工余量：2Z=0.6mm （4） 寬mm的槽的加工余量。槽底面與槽的內(nèi)側(cè)兩表面的表面粗糙度值表面粗糙度值要求Ra=3.2，要求粗銑、半精銑、精銑；參照《機械加工工藝手冊》確定加工余量分配： 粗銑的加工余量：2Z=8mm 粗銑的加工余量：2Z=8mm 半精銑的加工余量：2Z=1.4mm 精銑的加工余量：2Z=0.6mm CA6140車床撥叉（831005）毛坯圖見附圖2。 附圖2 CA6140車床撥叉（831005）毛坯圖 2.5、確定切削用量及基本工時 工序3：粗銑、半精銑、精銑φ40x82mm右端面，粗銑、半精銑φ40x82mm左端面。 粗銑左端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金套式立銑刀，YT15 D=40mm , d=16mm, L=32mm, Z=6 ,v=125m/min 2.機床的選擇 X52K型立式銑床 3.切削用量的選擇 切深：因為加工余量為1.7mm ,可以一次走刀完成 =1.7mm 進給量：根據(jù)查得資料，X52K型的說明書，功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度 =0.2mm/齒，則 通過查《機械加工工藝手冊》表3.1-74，按機床標(biāo)準(zhǔn)取 查表3.1-75 取950mm/r 4.時間定額的計算 由于是粗銑，整個刀具不必銑過整個工件。l=40mm ，，則 粗銑右端面 由于粗銑右端面的機床選擇和左端面一致，也是一次走刀完成，只是走刀距離不一樣， ，則 半精銑左端面 1.刀具選擇 刀具選取硬質(zhì)合金套式立銑刀，刀片采用YT15 D=63mm , d=40mm, L=32mm, Z=8 ,v=100m/min 2.機床的選擇 X52K型立式銑床 3. 切削用量的選擇 切深：因為加工余量為1mm ,可以一次走刀完成=1mm 進給量：根據(jù)查得資料，X52K型的說明書，功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度，取 =0.12mm/齒，則 通過查《機械加工工藝手冊》表3.1-74，按機床標(biāo)準(zhǔn)取 4.時間定額的計算 查表3.1-75 機床標(biāo)準(zhǔn)選取 取475mm/r，l=40mm ，，則 半精銑銑右端面 半精銑右端面的機床選擇和左端面一致，也是一次走刀完成，只是走刀距離不一樣， ，則 精銑右端面 1.刀具選擇 刀具選取硬質(zhì)合金套式立銑刀，刀片采用YT15 D=63mm , d=40mm, L=32mm, Z=8 ,v=120m/min 2.機床的選擇 X52K型立式銑床 3. 切削用量的選擇 切深：因為加工余量為0.3mm ,可以一次走刀完成 =0.3mm 進給量：根據(jù)查得資料，X52K型的說明書，功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度，取 =0.12mm/齒，則 通過查《機械加工工藝手冊》表3.1-74，按機床標(biāo)準(zhǔn)取 4.時間定額的計算 查表3.1-75 機床標(biāo)準(zhǔn)選取 取600mm/r，l=48mm ， ，則 工序4：鉆孔、擴花鍵底孔φ21mm，及锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角。 （1）鉆孔φ20mm。 f=0.75mm/r（見<<切削手冊>>表2.7） v=13m/min（見<<切削手冊>>表2.15） =1000v/(π)=1000×13/(π×20)=207r/min 按機床選取=200r/min(見<<工藝手冊>>) 所以實際切削速度： v=π/1000=π×200×20/1000=12.57(m/min) 切削工時： t=（L+L1+L2）/f=(82+5+2)/200×0.75=0.6min （2）擴花鍵底孔φ21mm。 根據(jù)<<切削手冊 >>表2.10規(guī)定，查的擴孔鉆擴φ21mm孔時的進給量，并根據(jù)機床規(guī)格選： f= 1.1mm/r 擴孔、鉆擴孔時的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為： v=0.4v鉆 其中，v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。故： v=0.4×15=6（m/min） ns=1000×6/（π×21）=91（r/min） 按機床選取 =90 切削工時： L1=3mm，L2=1.5mm，L=82mm，則： t=（3+1.5+82）/(90×1.1)=0.87(min) (3) 锪鉆加工內(nèi)孔2x15°倒角 φ21mm內(nèi)孔2×15°倒角，選用臥式車床c620-1。 f=0.04mm/r（見<<切削手冊>> 表1.8） 當(dāng)采用高速鋼車刀時，根據(jù)一般資料，確定切削速度v=16m/min，則 =1000v/（πD）=1000×16/(π×21)=242（r/min） 按機床選?。?240r/min,此時切削速度為： v=πD/1000=（π×21×240）/1000=15.8(m/min) 切削工時：L=2，L1=1 t=(L+L1)/(f)=3/(240×0.04)=0.31(min) 工序5：拉花鍵，去毛刺。 單面齒升：根據(jù)《機械加工工藝手冊》P658確定拉花鍵孔時候花鍵拉刀的單面齒升為0.1mm，根據(jù)《機械加工工藝手冊》P660確定拉花鍵孔時候拉削速度為0.06 m／s（3.6m/min) 切削時間： t=lηk／1000vfzZ 式中： 單面余量2mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 削表面長度，80mm； η 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2； k 考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時工作齒數(shù)，Z=L/p； P 拉刀齒距。 其中 P=（1.25～1.5）√L =1.35 X √80 =12 mm 所以，拉刀同時工作齒數(shù) Z=L／P=80／12≈7 因此 帶入公式可得 t=lηk／1000vfzZ=2*80*1.2*1.4／（1000*3.6*0.1*7）=0.11 min 工序7：粗銑、半精銑、精銑削上端面，粗、半精銑、精銑削mm的槽，粗、半精銑、精銑削mm的槽。 （一） 粗銑、半精銑、精銑削上端面 (1)、加工條件 工件材料：HT200 加工要求：保證上端面距離孔的中心線距離為27，且粗糙度為RA3.2 機床選擇：X5032立式升降臺銑床（參考《實用機械加工工藝手冊》表7-28），采用端銑刀粗銑。 工件裝夾：工件裝夾在銑床專用夾具上。 (2)、確定切削用量及基本工時 (2.1) 粗銑 (1）、選擇刀具： 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表11-85，選擇用一把YG6的硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=50mm,齒數(shù)z=10。 (2）、確定銑削深度： 單邊加工余量Z=4mm，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：=3mm (3）、確定每齒進給量: 根據(jù)《金屬切削手冊》表6-10，用YG6硬質(zhì)合金銑刀在功率為7.5kw的X5032立式升降臺銑床加工時，選擇每齒進給量=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值。現(xiàn)?。? =0.18mm/z (4）、確定切削速度： 根據(jù)《金屬切削手冊》表6-14可以查： 由 =3mm =0.18mm/z，查得 =60m/min 則： n=1000v/πd=1000X60/πX50=382r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為375r/min 所以實際切削速度為： Vc1=π*d0*n/1000=375*π*50/1000=58.9m/min 當(dāng)n=375r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： f=*n*z=0.18x375*10=675mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書 =375r/min V?c=1540 mm/min (橫向) (5）、計算基本工時： l=28mm =25mm T1=(l+)/f=53/675min=0.0785min (2.2) 半精銑 （1）、選擇刀具： 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表11-85，選擇用一把YG6的硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=50mm,齒數(shù)z=10。 （2）、確定銑削深度： 由于單邊加工余量Z=1，故一次走刀內(nèi)切完，則：=0.7 mm （3）、確定每齒進給量: 根據(jù)《切削手冊》表3.5，用YG6硬質(zhì)合金銑刀在功率為7.5kw的X5032立式升降臺銑床加工時，選擇每齒進給量=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值?，F(xiàn)?。? =0.14mm/z (4）、確定切削速度： 根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查 由 ≤4mm ?z=0.14mm/z，查得： =110m/min n=1000v/πd=1000X110/πX50=700r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為600r/min 所以實際切削速度為： Vc1=π*d0*n/1000=600*π*50/1000=94.25m/min 當(dāng)n=600r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： f=*n*z=0.14x600*10=840mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書 =600 r/min V?c=1540 mm/min (橫向) (5）、計算基本工時： l=28mm =25mm T2=(l+)/f=53/840min=0.063min? (2.3) 精銑 （1）、選擇刀具： 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表11-85，選擇用一把YG6的硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=50mm,齒數(shù)z=10。 （2）、確定銑削深度： 由于單邊加工余量Z=0.3，故一次走刀內(nèi)切完，則：=0.3 mm （3）、確定每齒進給量: 根據(jù)《切削手冊》表3.5，用YG6硬質(zhì)合金銑刀在功率為7.5kw的X5032立式升降臺銑床加工時，選擇每齒進給量=0.14～0.24mm/z，精銑取較小的值。現(xiàn)?。? =0.14mm/z （4）、確定切削速度： 根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查 由 ≤4mm ?z=0.14mm/z，查得： =110m/min n=1000v/πd=1000X110/πX50=700r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為600r/min 所以實際切削速度為： Vc1=π*d0*n/1000=600*π*50/1000=94.25m/min 當(dāng)n=600r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： f=*n*z=0.14x600*10=840mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書 =600 r/min V?c=1540 mm/min (橫向) (5）、計算基本工時： l=28mm =25mm T2=(l+)/f=53/840min=0.063min? （二） 粗、半精銑、精銑削mm的槽 (1)、加工條件 工件材料：灰鑄鐵HT200 工件尺寸：寬為，深為8mm的槽 加工余量：粗加工時單邊加工余量為Z=4mm 機床選擇：選擇X5032立式升降臺銑床，使用專用銑床夾具 、確定切削用量及基本工時 (2.1) 粗銑 粗銑mm的槽，保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸19.7mm，以及槽邊距離右端面為11.3mm，離左端面為11.3mm。 （1）、選擇刀具： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表4.4-15，選擇φ6的直柄立銑刀，齒數(shù)為4。 （2）、確定銑削深度： 由于槽深為8mm，寬為8mm，加工余量比較大且需要半精銑故可分二次走刀，則： 第一次粗銑削深度為：=4mm 第二次粗銑削深度為：=3.3mm 、確定每齒進給量: X5032立式升降臺銑床功率為7.5kw，用高速鋼直柄立銑刀加工時，每齒進給量的范圍0.12-0.20mm/z所以選擇每齒進給量=0.2mm/z。 （4）、確定切削速度V： V可根據(jù)《切削手冊》直接查出：? V=15（m/min） 則 n=1000V/πD=1000X15/πX6=795.7r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為750r/min 所以實際切削速度為： V=π/1000=πX6X750/1000=14.14m/min 6）、計算基本工時： 由于粗銑的余量比較大，分兩次走刀完成，所以基本工時為： 其中——工作臺的水平進給量mm/min ——工作臺的垂直進給量mm/min l1=0.5d+40mm d為刀具直徑? 因為在此加工中，第一刀切削深度為4mm，第二刀深度為3.3mm，即h=3.3 （h為垂直下刀的深度（長度）） 由表4.2-37查得，取50mm/min = ×Z×n=0.2×4×750=600mm/min T3=2l1/=0.143min (2.1) 半精銑 半精銑mm的槽，保證保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸19mm，以及離右端面為10.3mm，離左端面為10.3mm，刀具選用φ6的立銑刀，齒數(shù)為4，每齒的進給量為=0.15mm/z，所以由《金屬切削手冊》表3.14查得=20m/min n=1000v/πd=1000X20/πX6=1061r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為950r/min 所以實際切削速度為： Vc1=π*d0*n/1000=950*π*6/1000=17.9m/min 當(dāng)n=950r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： =*n*z=0.15x950*4=570mm/min 計算基本工時： T4=3X(d+40)/=3x43/570=0.23min (3.1) 精銑 精銑加工時，需要保證尺寸80+0.03 ，尺寸10，粗糙度為R1.6，單邊余量為Z=0.3，刀具選用φ6的立銑刀，齒數(shù)為4，每齒的進給量為=0.12mm/z，所以由《切削手冊》表3.14查得=21m/min （4）、確定切削速度： 根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查 由 ≤4mm ?z=0.02mm/z，查得： =21m/min n=1000v/πd=1000X21/πX6=1114r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為1180r/min 所以實際切削速度為： Vc1=π*d0*n/1000=1180*π*6/1000=22.25m/min 當(dāng)n=1180r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： f=*n*z=0.12x1180*4=566.4mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書 =1180 r/min V?c=1540 mm/min (橫向) （5）、計算基本工時： d=6 l=40 T5=（d/2+2l)/f=83/566.4min=0.15min? 粗、半精銑、精銑削mm的槽 (1)、加工條件 工件材料：灰鑄鐵HT200 工件尺寸：寬為，深為23mm的槽 加工余量：粗加工時單邊加工余量為Z=9mm 機床選擇：選擇X5032立式升降臺銑床，使用專用銑床夾具 、確定切削用量及基本工時 精銑mm的槽，保證保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸50mm，以及槽的單面加工余量為1 (2.1) 粗銑 （1）、選擇刀具： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表4.4-15，選擇φ16的直柄立銑刀，齒數(shù)為6。 （2）、確定銑削深度： 由于槽深為23mm，寬為18mm，加工余量比較大且需要半精銑故可分六次走刀，則： 第一次粗銑削深度為：=4mm 第二次粗銑削深度為：=4mm 第三次粗銑削深度為：=4mm 第四次粗銑削深度為：=4mm 第五次粗銑削深度為：=4mm 第六次粗銑削深度為：=2mm （3）、確定每齒進給量: X5032立式升降臺銑床功率為7.5kw，用高速鋼直柄立銑刀加工時，每齒進給量的范圍0.12-0.20mm/z所以選擇每齒進給量=0.2mm/z。 （4）、確定切削速度V： V可根據(jù)《切削手冊》直接查出：? V=15（m/min），則 n=1000V/πD=1000X15/πX16=298.4r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為300r/min 所以實際切削速度為： V=π/1000=πX16X300/1000=15.08m/min 6）、計算基本工時： 由于粗銑的余量比較大，分六次走刀完成，所以基本工時為： 其中——工作臺的水平進給量mm/min ——工作臺的垂直進給量mm/min l1=0.5d+40mm d為刀具直徑? 因為在此加工中，第一刀到第五刀切削深度為4mm，第六刀深度為2mm，即h=2 （h為垂直下刀的深度（長度）） 由表4.2-37查得，取50mm/min = ×Z×n=0.2×6×300=360mm/min T=6l1/=6x(0.5d+40)/360min=0.8min (2.1) 半精銑 半精銑mm的槽，保證保證距離直徑40mm的孔的中心線尺寸50mm，以及槽的單面加工余量為0.3，刀具選用φ16的立銑刀，齒數(shù)為6，每齒的進給量為=0.15mm/z，所以由《切削手冊》表3.14查得=20m/min n=1000v/πd=1000X20/πX16=397.9r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為375r/min 實際切削速度為: Vc1=π*d0*n/1000=375*π*16/1000=18.85m/min 當(dāng)n=375r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： =*n*z=0.15x375*6=337.5mm/min 計算基本工時： T=3X(d/2+40)/=3x48/337.5=0.43min (3.1) 精銑 精銑加工時，需要保證尺寸80+0.03 ，尺寸10，粗糙度為R1.6，單邊余量為Z=0.3，刀具選用φ6的立銑刀，齒數(shù)為8，每齒的進給量為=0.12mm/z，所以由《切削手冊》表3.14查得=20m/min （4）、確定切削速度： 根據(jù)《切削手冊》表6-14可以查 由 ≤4mm =0.12mm/z，查得： =21m/min n=1000v/πd=1000X21/πX6=1114r/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床所提供的轉(zhuǎn)速我們選擇主軸轉(zhuǎn)速為950r/min 實際切削速度為: Vc1=π*d0*n/1000=950*π*16/1000=47.75m/min 當(dāng)n=950r/min時，工作臺每分鐘的進給量f為： f=*n*z=0.12x950*8=912mm/min 根據(jù)X5032立式升降臺銑床說明書 =950 r/min V?c=1540 mm/min (橫向) （5）、計算基本工時： d=16 l=40 T=3x（d/2+l)/f=3x48/912min=0.16min? 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片中，見附表1。 3、 專用夾具設(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。 1：問題提出 本夾具主要用來鉆φ20mm的孔，刀具材料為當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8 2：夾具設(shè)計： （1）定位基準(zhǔn)的選擇：有圖可以知道本圖的定位基準(zhǔn)為φ22孔的中心線，工序基準(zhǔn)也是為φ22孔的中心線。為了消除由于基準(zhǔn)不重合帶來的誤差，應(yīng)使工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合。該零件沒有垂直度，平行度等的要求。 （2）切削力和扭矩的計算 工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會形成變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以，工件的夾緊也是保證加工精度的一個十分重要的問題。夾緊機構(gòu)設(shè)計時一般應(yīng)滿足以下五個主要原則： a.夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。 b.夾緊力應(yīng)保持工件的位置在整個加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動。 c.使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷。 d.夾緊機構(gòu)必須可靠。 e.夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、符合工人操作習(xí)慣。 應(yīng)用定位原理幾種情況： 完全定位工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。 部分定位工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。 過定位（重復(fù)定位）幾個定位支撐點重復(fù)限制一個自由度，稱為過定位。一般情況下，應(yīng)該避免使用過定位。通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。 過定位亦可合理應(yīng)用，雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更顯著。 由以上理論分析和計算數(shù)據(jù)可以知道當(dāng)轉(zhuǎn)φ20mm的孔的時候 f=0.75mm/ v=13m/min 在實際的應(yīng)用中 v=π/1000=π×200×20/1000=12.57(m/min) 經(jīng)過查表《機械加工工藝手冊》主編李洪 P550頁 當(dāng)?shù)毒卟牧蠟閅G8 進給量為 f=0.75mm/r時 速度為 v=π/1000=π×200×20/1000=12.57(m/min) 時候 F= 7142N M=70.3338 N.M （3）定位誤差的分析： 本夾具的主要定位原件兩個V型塊，由分析可以知道本夾具定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合沒有基準(zhǔn)不重合誤差，但是不難看出本夾具有基準(zhǔn)位移誤差。由于本次轉(zhuǎn)孔為一次初加工，孔的最終精度由拉倒的尺寸和精度保證，因此對于本次轉(zhuǎn)孔的精度要求不是很高。 （4）夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所訴，在設(shè)計夾具時候，為了提高勞動生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機動夾緊，但是由于本道工序的鉆床為本工序的粗加工，切削力不是很大，因此手動加緊完全可以實現(xiàn)加緊的目標(biāo)，況且手動加緊又節(jié)省了成本，由于本零件不是大批大量生產(chǎn)，所以選擇手動加緊完全可以完成既定目標(biāo)。 （5）對于所選擇的夾具對于零件的夾緊力的計算 由夾具設(shè)計的時候可以知道該夾具的加緊為手動加緊。 M33螺紋的夾緊力為215 KN 經(jīng)過查表可以知道加緊的時候u=0.25 此時的夾緊力為53.75K 〉〉 所需要的7.5 KN 完全符合題意要求 為了防止在鉆孔的時候扭轉(zhuǎn)此時的扭矩為 M=1.075KN/M > 0.08 KN/M 因此計算完全符合題意，可以放心使用。 個人實訓(xùn)小結(jié) 幾天的夾具工藝規(guī)程結(jié)束了，這是我們學(xué)完機械制造技術(shù)后的一次實踐課程，也一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。這次課程實踐，讓我認識并了解了一般零件的機械加工過程，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認真、嚴(yán)謹?shù)膶I(yè)精神，加深了學(xué)過的機械制造技術(shù)和我的專業(yè)課，對自己將來從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后的工作和學(xué)習(xí)都打下了一個堅實的基礎(chǔ)。 幾天的實踐課讓我對這門課程有了更深的了解，在實踐的期間我們遇到了不懂得東西都相互問，如果大家都不會我們一起查資料，如果都不知道的大家就一起查資料，如果都不知道的話大家會一起去圖書館看書，問老師，不過即使這樣我們的設(shè)計圖樣在讓老師看的時候還是被否定了好幾次，但是我們沒有被這些困難嚇倒，一次接著一次的修改，從新定方案，再讓老師看，知道最終讓老師滿意。 本次課程實踐讓我收益頗豐，本次課程實踐讓我明白了什么叫夾具設(shè)計如何設(shè)計，以及怎樣計算的問題，這些問題在夾具設(shè)計課程實踐之前我根本不懂。本次課程實踐讓我對這些問題有了更深一步的了解，也增強了對學(xué)習(xí)這門課程的信心。總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 參考文獻 1：《機械制造基礎(chǔ)》 劉平主編 2：《機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》 孫麗媛主編 3：《現(xiàn)代工程制圖》 劉平主編 4：《機械京都設(shè)計與檢測基礎(chǔ)》 劉品 陳軍主編