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氣門搖臂軸支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝設(shè)備設(shè)計(jì) 第一章 概述 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識(shí)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)；是綜合運(yùn)用機(jī)械制造的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對(duì)學(xué)生運(yùn)用所掌握的餓“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的一次全面訓(xùn)練。 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以機(jī)械制造工藝及工藝裝備為內(nèi)容進(jìn)行的設(shè)計(jì)，即以所選擇的一個(gè)中等復(fù)雜程度的中小型機(jī)械零件為對(duì)象，編制其加工工藝規(guī)程，并對(duì)其中某一工序進(jìn)行機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)。 第二章 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第一節(jié) 零件的分析及毛坯的選擇 一、 零件分析 1. 抄畫零件圖。 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是氣門搖臂軸支座，各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注如下圖。 圖2.1 氣門搖臂軸支座零件圖 通過對(duì)氣門搖臂軸支座零件圖的抄畫，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差基本完整，但缺少一尺寸，按圖比例添加底面的尺寸19.5。 2. 確定加工表面。 經(jīng)過分析，主要工藝狀況如下： 零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根據(jù)對(duì)零件圖的分析，可知該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： 外圓的上端面以及與此孔相通的通孔，粗糙度均為12.5； 36mm下端面，面積比較大，是大平面，根據(jù)零件的加工要求，36mm為整個(gè)機(jī)械加工過程中主要的基準(zhǔn)面，粗糙度為12.5，因此在制定加工方案的時(shí)候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來； 1) 外圓的前后端面，表面粗糙度為12.5；前后端面孔倒直角為，粗糙度也是12.5； 2) 的通孔，通孔所要求的精度較高，而且所要求的表面粗糙度為1.6，且該孔的軸線與36mm下端面的平行度為0.05，且該孔的軸線圓跳動(dòng)公差為0.1。 3) 的前后端面，粗糙度為12.5；前后端面倒直角，粗糙度為12.5； 4) 的通孔，的通孔同樣也是本零件加工一個(gè)比較重要的部分，觀察零件圖就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度應(yīng)與的通孔一樣都是比較高的，的通孔表面粗糙度沒有要求，孔的軸線與36mm的地面的平行度為0.05； 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》查的機(jī)械加工余量表一 加工表面 基本尺寸（mm） 機(jī)械加工余量（mm）（雙側(cè)加工時(shí)每冊(cè)的加工余量） φ22上端面 39mm 2.5 36mm下端面 39mm 2.5 φ28前端面 37mm 2.5 φ28后端面 37mm 2.5 φ26前端面 16mm 2.5 φ26后端面 16mm 2.5 3. 確定主要加工表面。 通過上面零件的分析可知，36mm下端面和上端面的表面粗糙度12.5，要求都不是很高，因此都粗加工來達(dá)到要求，而且36mm面也是整個(gè)加工工程中主要的定位基準(zhǔn)面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個(gè)面而達(dá)到精度要求，再以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具來對(duì)其他表面進(jìn)行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。簡單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工出36mm下端面以及上端面，并鉆出的通孔，然后再以這先加工出來的幾個(gè)表面為基準(zhǔn)定位，加工出和的外圓端面，并鉆出這兩個(gè)精度要求比較高的空，最后翻轉(zhuǎn)零件，深孔加工出的斜油孔。 二、 確定毛坯 選擇毛坯制造方法 毛坯的種類有：如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等。同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個(gè)因素。 材料的工藝性能 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。 毛坯的尺寸、形狀和精度要求 毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個(gè)方面來分析本零件，零件材料為HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計(jì)零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件，除了幾個(gè)需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法獲得，若要使其他不進(jìn)行加工的表面達(dá)到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費(fèi)用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機(jī)器造型的方法獲得。 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量 1. 根據(jù)零件圖計(jì)算零件的輪廓尺寸為長83mm，寬37mm，高62mm。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級(jí)為CT8-CT12，取鑄件公差等級(jí)為CT9。 再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級(jí)CT9差得相應(yīng)的鑄件尺寸公差。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機(jī)械加工余量等級(jí)為E-G,將要求的機(jī)械加工余量等級(jí)確定為G，再根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》要求的鑄件機(jī)械加工余量為8～10級(jí)選擇9級(jí)。 如下表： 表2.1 毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量表 加工表面 基本尺寸（mm） 鑄件尺寸公差（mm） 機(jī)械加工余量（mm）（雙側(cè)加工時(shí)每冊(cè)的加工余量） 鑄件尺寸（mm） φ22上端面 39mm 1.8 2.5 44±0.9 36mm下端面 39mm 1.8 2.5 44±0.9 φ28前端面 37mm 1.8 2.5 42±0.9 φ28后端面 37mm 1.8 2.5 42±0.9 φ26前端面 16mm 1.6 2.5 21±0.8 φ26后端面 16mm 1.6 2.5 21±0.8 確定鑄造斜度 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》[13]表2.2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為～。 確定分型面 由于毛坯形狀對(duì)稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯(cuò)移，所以選擇前后對(duì)稱中截面為分型面。 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進(jìn)行機(jī)械加工前應(yīng)當(dāng)做時(shí)效處理。 繪制毛坯圖 圖2.2 氣門搖臂軸支座毛坯圖 第二節(jié) 工藝路線的擬定 三、 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定零件加工工藝方案的首要任務(wù)主要是選擇基準(zhǔn)。它對(duì)應(yīng)加工過程中保證零件表面之間相對(duì)位置精度是非常重要的。在零件加工的第一道工序中，只能使用毛坯的表面來定位，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。在以后的每道工序中，均采用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。由于粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的用途和作用不同，所以在選擇粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)時(shí)，所考慮問題的側(cè)重點(diǎn)不同。 在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1.粗基準(zhǔn)的選擇原則 1) 零件上某個(gè)表面不需要加工，則該選擇這個(gè)不需要加工的表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以提高加工表面和非加工表面的相對(duì)位置精度。 2) 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。若工件上有很多個(gè)不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 3) 零件的表面若需要加工，而且毛坯比較精確，則應(yīng)選擇加工余量少的表面作為粗基準(zhǔn)。 4) 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面加工面積最大作為粗基準(zhǔn)。 5) 應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 6) 同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)一般只選擇使用一次。 2.精基準(zhǔn)的選擇原則 1) “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 2) “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 3) “自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 4) “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 5) 輔助基準(zhǔn)。 所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖，本零件時(shí)帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔、孔以及孔均為零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，而且孔和孔設(shè)計(jì)精度較高（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），工序?qū)才胚@兩個(gè)孔在最后進(jìn)行，為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，因此選擇先進(jìn)行加工的孔和加工后的36mm下底面作為精基準(zhǔn)，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應(yīng)選外圓端面及未加工的36mm下端面為粗基準(zhǔn)。 一、 擬定零件加工工藝路線 根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》通過對(duì)各加工表面所對(duì)應(yīng)的各個(gè)加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表： 根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》通過對(duì)各加工表面所對(duì)應(yīng)的各個(gè)加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表： 氣門搖臂軸支座各加工表面方案 加工面 尺寸精度 表面粗糙度Ra（μm） 加工方案 粗加工 半精加工 精加工 φ22上端面 IT14 12.5 粗銑 36mm下端面 IT14 12.5 粗銑 φ28前端面 IT11 12.5 粗銑 φ28后端面 IT11 12.5 粗銑 φ26前端面 IT14 12.5 粗銑 φ26后端面 IT14 12.5 粗銑 φ11通孔 IT14 12.5 鉆 φ3偏10°內(nèi)孔 IT14 12.5 鉆 φ18+0.027 0 通孔 IT 8 1.6 鉆 擴(kuò)孔 鏜 φ16+0.11 0通孔 IT11 1.6 鉆 擴(kuò)孔 鏜 1. 加工階段的劃分 根據(jù)氣門搖臂軸支座加工要求，可將加工階段分為粗加工，半精加工，精加工三個(gè)階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)備好，也就是先將36mm下端面和通孔加工出來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準(zhǔn)上端面、外圓前后端面、外圓前后端面，鉆→擴(kuò)→鏜出通孔和通孔，并鉆出偏內(nèi)孔。 2. 工序順序的安排 機(jī)械加工順序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工36mm下端面以及通孔。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面和外圓前后端面，通孔，通孔，后加工次要表面偏內(nèi)孔。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工36mm下端面，上端面，后加工通孔；先加工和外圓前后端面，后加工通孔，通孔。 3. 工序的集中與分散 本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用各種機(jī)床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 4. 熱處理工序 機(jī)械加工前對(duì)鑄件毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效處理硬度HBS170-220,時(shí)效處理的主要目的是消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能，這樣可以提高毛坯進(jìn)行加工的切削性能。 5. 輔助工序 毛坯鑄造成型后，應(yīng)當(dāng)對(duì)鑄件毛坯安排清砂工序，并對(duì)清砂后的鑄件進(jìn)行一次尺寸檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，在對(duì)本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。 6. 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下： 圖2.3 定位面,加工面代號(hào)指示圖 工序1：以36mm下底面A以及外圓端面E或F定位，粗銑上端面B； 工序2：以粗銑后的上端面B以及外圓端面E或F定位，粗銑36mm下底面A； 工序3：以加工后的36mm下端面A，36mm底座左端面C以及端面E或F定位，鉆通孔； 工序4：以加工后的內(nèi)孔表面，以加工后的36mm下端面A以及后端面E定位，粗銑前端面F，粗銑前端面H； 工序5：以加工后的內(nèi)孔表面，以加工后的36mm下端面A以及前端面定位F，粗銑后端面G，粗銑后端面E； 工序6：以加工后的內(nèi)孔表面，以加工后的36mm下端面A，端面E或F定位,鉆→擴(kuò)通孔； 工序7：以加工后的內(nèi)孔表面，以加工后的36mm下端面A，端面E或F定位, 鉆→擴(kuò)通孔； 工序8：鏜和，并倒角； 工序9：以上端面A偏以及端面G或F定位，鉆偏內(nèi)孔； 工序10：鉗工去毛刺，清洗； 工序11：終檢。 四、 選擇設(shè)備及工藝裝備 機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 1.機(jī)床的選擇原則 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)； 機(jī)床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)； 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。 2.夾具的選擇 本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，所用的夾具應(yīng)為專用夾具。 3.刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用符合刀具和其他專用刀具。 4.量具的選擇 量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗(yàn)的精度來選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》所選擇的加工工藝裝備如下表所示： 表2.3 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用 工序號(hào) 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 工序1 銑床XA6132 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序2 銑床XA6132 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序3 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆φ11 卡尺、塞規(guī) 工序4 銑床XA6132 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序5 銑床XA6132 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序6 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆φ18，擴(kuò)鉆 塞規(guī) 工序7 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆φ16，擴(kuò)鉆 塞規(guī) 工序8 臥式鏜床T616 鏜刀 塞規(guī) 工序9 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆φ3 塞規(guī) 工序10 鉗 工序11 檢 游標(biāo)卡尺，塞規(guī) 一、 工序設(shè)計(jì) 1. 加工余量的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》并綜合對(duì)毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機(jī)械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表2.4 機(jī)械加工工序間加工余量表 工序號(hào) 工步號(hào) 工步內(nèi)容 加工余量/mm 工序1 1 粗銑上端面B 2.5 工序2 1 粗銑36mm下底面A 2.5 工序3 1 鉆通孔 11 工序4 1 粗銑前端面F 2.5 2 粗銑前端面H 2.5 工序5 1 粗銑后端面G 2.5 2 粗銑后端面E 2.5 工序6 1 鉆的通孔 17 2 擴(kuò)孔至 0.85 工序7 1 鉆通孔 15 2 擴(kuò)孔至 0.85 工序8 1 鏜至 0.15 2 鏜至 0.15 工序9 1 鉆偏孔 3 二、 切削用量以及確定加工工時(shí) 所有均參考《切削余量簡明手冊(cè)》 工序1 粗銑上端面 1．選擇刀具 根據(jù)表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，表3.1，已知銑削最大寬度為22，故選銑刀直徑為80，齒數(shù)為10。 2.選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量為2.5mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定每齒進(jìn)給量 采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量 根據(jù)表3.15 采用不對(duì)稱端銑，故取 3）選擇車刀壽命 據(jù)表3.8，可知車刀壽命為T=180min 4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表3.16，當(dāng) 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)XA6132型萬能銑床說明書選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 3、校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)表3.24 HBS 170-220 查的近似 根據(jù)XA6132型萬能銑床 因此選擇的切削用量可以采用即 4、計(jì)算基本工時(shí) 式中 根據(jù)表3.26，入切量及超切量 故 工序2 加工36mm下端面 1．選擇刀具 根據(jù)表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，表3.1，已知銑削最大寬度為22，故選銑刀直徑為80，齒數(shù)為10。 2.選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量為2.5mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定每齒進(jìn)給量 采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量 根據(jù)表3.15 采用不對(duì)稱端銑，故取 3）選擇車刀壽命 據(jù)表3.8，可知車刀壽命為T=180min 4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表3.16，當(dāng) 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)XA6132型萬能銑床說明書選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 3、校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)表3.24 HBS 170-220 查的近似 根據(jù)XA6132型萬能銑床 因此選擇的切削用量可以采用即 4、計(jì)算基本工時(shí) 式中 根據(jù)表3.26，入切量及超切量 故 工序3 鉆通孔 1、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭 2、選擇切削用量 1）決定進(jìn)給量 按照加工要求，根據(jù)表2.7 修正系數(shù) 則 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 表2.8 HBS 168-218 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，表2.9 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N，表2.35）時(shí)，進(jìn)給量 綜上可得 由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)，停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 表2.19 軸向力 修正系數(shù) 則， 故，軸向力符合要求 2）鉆頭壽命 當(dāng) 3）切削速度 由表2.15 切削修正系數(shù)為 則根據(jù)鉆床說明書 4）檢驗(yàn)機(jī)床的扭矩及功率 根據(jù)表2.21 修正系數(shù) 根據(jù)表2.23 可得 根據(jù)Z525鉆床說明書， 則選擇的切削用量可用。 即 3、計(jì)算基本工時(shí) 工序4 工步1 粗銑前端面 1．選擇刀具 根據(jù)表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，表3.1，已知銑削最大寬度為28，故選銑刀直徑為80，齒數(shù)為10。 2.選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量為2.5mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定每齒進(jìn)給量 采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量 根據(jù)表3.15 采用不對(duì)稱端銑，故取 3）選擇車刀壽命 據(jù)表3.8，可知車刀壽命為T=180min 4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表3.16，當(dāng) 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)XA6132型萬能銑床說明書選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 3、校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)表3.24 HBS 170-220 查的近似 根據(jù)XA6132型萬能銑床 因此選擇的切削用量可以采用即 4、計(jì)算基本工時(shí) 式中 根據(jù)表3.26，入切量及超切量 故 3、計(jì)算基本工時(shí) 式中 根據(jù)表3.26，入切量及超切量 故 工步2 粗銑前端面 1．選擇刀具 根據(jù)表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，表3.1，已知銑削最大寬度為26，故選銑刀直徑為80，齒數(shù)為10。 2.選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量為2.5mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定每齒進(jìn)給量 采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量 根據(jù)表3.15 采用不對(duì)稱端銑，故取 3）選擇車刀壽命 據(jù)表3.8，可知車刀壽命為T=180min 4)確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表3.16，當(dāng) 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)XA6132型萬能銑床說明書選擇 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 3、校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)表3.24 HBS 170-220 查的近似 根據(jù)XA6132型萬能銑床 因此選擇的切削用量可以采用即 4、計(jì)算基本工時(shí) 式中 根據(jù)表3.26，入切量及超切量 故 工序5 粗銑和 同工序4 工序6 工步1 鉆的通孔 1、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭 2、選擇切削用量 1）決定進(jìn)給量 按照加工要求，根據(jù)表2.7 修正系數(shù) 則 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 表2.8 表2.9 HBS <210 得 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，表2.9 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N，表2.35）時(shí)，進(jìn)給量 綜上可得 由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)，停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 表2.19 軸向力 修正系數(shù) 則， 故，軸向力符合要求 2）鉆頭壽命 當(dāng) 3）切削速度 由表2.15 切削修正系數(shù)為 則根據(jù)鉆床說明書 4）檢驗(yàn)機(jī)床的扭矩及功率 根據(jù)表2.21 修正系數(shù) 根據(jù)表2.23 可得 根據(jù)Z525鉆床說明書， 則選擇的切削用量可用。 即 3、計(jì)算基本工時(shí) 工步2 擴(kuò)孔至 1、選擇切削用量 1）擴(kuò)孔進(jìn)給量 按照加工要求，根據(jù)表2.10 進(jìn)給量系數(shù)0.7 則 根據(jù)機(jī)床取 2）決定切削速度 由表2.14 則根據(jù)鉆床說明書 表2.9 HBS <210 得 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，表2.9 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N，表2.35）時(shí)，進(jìn)給量 綜上可得 由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)，停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 表2.19 軸向力 修正系數(shù) 則， 故，軸向力符合要求 2）鉆頭壽命 當(dāng) 3）切削速度 由表2.15 切削修正系數(shù)為 則根據(jù)鉆床說明書 4）檢驗(yàn)機(jī)床的扭矩及功率 根據(jù)表2.21 修正系數(shù) 根據(jù)表2.23 可得 根據(jù)Z525鉆床說明書， 則選擇的切削用量可用。 即 3、計(jì)算基本工時(shí) 工序7 鉆→擴(kuò)的孔 工步1 鉆的通孔 1、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭 2、選擇切削用量 1）決定進(jìn)給量 按照加工要求，根據(jù)表2.7 由于鉆孔后還需擴(kuò)孔故取修正系數(shù) 則， 故， 2）表2.12 鉆頭壽命 當(dāng) 3）決定切削速度 由表2.15 切削修正系數(shù)為 則根據(jù)鉆床說明書 3、計(jì)算基本工時(shí) 工步2 擴(kuò)孔至 1、選擇切削用量 1）擴(kuò)孔進(jìn)給量 按照加工要求，根據(jù)表2.10 修正到 根據(jù)機(jī)床取 2）決定切削速度 由表2.15 則根據(jù)鉆床說明書 3、計(jì)算基本工時(shí) 工序8精鏜和 工步1 精鏜至 1、選擇刀具 選擇硬質(zhì)合金鏜刀 2選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量0.15，可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.4，刀桿尺寸、切削深度及工件此存范圍內(nèi)得 按T616臥式鏜床床說明說選擇 3）選擇刀具壽命 據(jù)表1.9，可知刀具壽命為T=60min 4)確定切削速度 式中 故 3計(jì)算基本工時(shí) 故 工步2 精鏜至 1、選擇刀具 選擇硬質(zhì)合金鏜刀 2選擇切削用量 1）確定切削深度 由于粗加工余量0.15，可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.4，刀桿尺寸、切削深度及工件此存范圍內(nèi)得 按T616臥式鏜床床說明說選擇 3）選擇刀具壽命 據(jù)表1.9，可知刀具壽命為T=60min 4)確定切削速度 式中 故 3計(jì)算基本工時(shí) 故 工序9 鉆偏內(nèi)孔 1、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭 2、選擇切削用量 1）決定進(jìn)給量 按照加工要求，根據(jù)表2.7 故， 2）決定鉆頭壽命 當(dāng) 3）決定切削速度 由表2.15 切削修正系數(shù)為 則根據(jù)鉆床說明書 3、計(jì)算基本工時(shí) 第三章 專用夾具的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師指定加工通孔和通孔專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床，刀具為直柄麻花鉆，擴(kuò)鉆。 一、 定位基準(zhǔn)選擇 根據(jù)零件圖，根據(jù)圖中零件所要求的位置尺寸，來確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。 圖3.1 氣門搖臂軸支座主要形位尺寸 本兩道工序可以在同一夾具上加工完成，如圖，工序加工要求保證的位置精度主要是兩加工孔中心距尺寸（56±0.05）mm，還有孔與底面尺寸（24±0.03）mm以及孔與底面尺寸（49±0.05）mm。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選擇孔和地面為主要定位基準(zhǔn)，定位元件不能選擇一個(gè)心軸，因?yàn)榱慵叽鐬?，如果用心軸定位則在生產(chǎn)過程中，裝夾得速度不高，影響效率。故選擇定位銷。由于使用磨損，選擇可換定位銷。查《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》銷的公差g6,下端公差h6。加工需要常換，故與g6配合為間隙配合，優(yōu)選H7。與h6配合為過盈配合，選擇N7。 為了提高加工效率，采用快換鉆套，以利于在以后的加工。 1. 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：高速鋼麻花鉆d=17mm 由實(shí)際加工時(shí)經(jīng)驗(yàn)可知，鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向，即垂直于工作臺(tái)，查《切削手冊(cè)》表2.3切削力公式為 Ff=CFd0ZFfyFkv 其中CF=420 ZF=1.0 yF=0.8 d0=1.7 f=0.81 kF=kMFkxFkhF kM與與加工材料有關(guān)，取1.0 kxF與刀具刃磨形狀有關(guān)，取1.33 khF與刀具磨鈍有關(guān)，取1.0 F=420×171.0×0.810.8×1.3=7842N 夾住使零件在加工不松動(dòng) 二、 定位誤差的分析 1) 定位元件尺寸及公差的確定。 孔，軸軸。對(duì)于工序尺寸（56±0.05）mm而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合誤差，由于定位副制造誤差引起的定位誤差。，因此定位誤差小于該工序尺寸（56±0.05）mm制造公差0.10mm的1/2，因此上述方案可行。 2) 如圖所示，兩襯套與快換鉆套間的配合尺寸為，襯套與鉆模板之間的配合尺寸為。 鉆套外徑?26n6與襯套孔?26H7的最大間隙為： ?=0.025-0=0.025 襯套外徑?35m6與鉆模板?35F7的最大間隙為： ?=0.049-0.009=0.04 誤差為0.04-0.025=0.015符合要求  2. 參考文獻(xiàn) 1. 曾東健 主編.汽車制造工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.9 2. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造研究室 3.曾志新 主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2008.1 4.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).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984 5.楊勝強(qiáng) 馬麟 主編.工程制圖學(xué)及計(jì)算機(jī)繪圖.北京：國防工業(yè)出版社，2006.8 6.廖念釗 主編.互換性與技術(shù)測(cè)量.北京：中國計(jì)量出版社，2007.6 7. 艾興，肖詩綱 主編.切削用量簡明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 8.郭朝勇 主編.AutoCAD2008（中文版）機(jī)械應(yīng)用實(shí)例教程.北京：清華大學(xué)出版社，2007.10 9.楊叔子 主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8 10.李益民 主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 第 31 頁 共 31 頁