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哈大學(xué) 課程設(shè)計(jì)(論文) 轉(zhuǎn)速器盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具 所在學(xué)院 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 目 錄 1 引言 1 2 零件分析 1 2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型 1 2.2 零件的作用 1 2.3 零件的加工工藝分析 2 2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題 2 2.5 確定毛坯的成形方法 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 3.1 基準(zhǔn)面的選擇 3 3.2 表面加工方案的選擇 4 3.3 制訂機(jī)械加工工藝路線 4 3.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 6 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 9 4 夾具設(shè)計(jì) 29 4.1銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 29 4.2確定設(shè)計(jì)方案 30 4.3切削力及夾緊力計(jì)算 31 4.4定位誤差的分析 32 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 33 結(jié)束語(yǔ) 34 致 謝 35 1 引言 自新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開(kāi)放二十多年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化，為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在階段性差距[8]。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲，我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市場(chǎng)，加上市場(chǎng)需求的變化多端,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期也越來(lái)越短，多品種、小批量生產(chǎn)的比例在提高[1]。這樣，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作很不適應(yīng)新的生產(chǎn)特點(diǎn)。為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)又好又快發(fā)展的需求，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)也必須與時(shí)俱進(jìn),要求企業(yè)的高級(jí)技能人才能不斷設(shè)計(jì)出構(gòu)思合理、結(jié)構(gòu)正確、工藝良好的各種新型夾具[2]。因此，我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持。 2 零件分析 2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中，轉(zhuǎn)速器盤(pán)的生產(chǎn)綱領(lǐng)為50000件/年。生產(chǎn)類(lèi)型是企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類(lèi)。轉(zhuǎn)速器盤(pán)輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類(lèi)型屬于大批生產(chǎn)。 2.2 零件的作用 零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過(guò)銷(xiāo)與手柄相連，另一端與油門(mén)拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，油門(mén)拉桿即可打開(kāi)油門(mén)（增速）或關(guān)小油門(mén)（減速）；兩個(gè)直徑為Φ6mm孔裝兩個(gè)定位銷(xiāo)，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。轉(zhuǎn)速器盤(pán)通過(guò)兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓與柴油機(jī)機(jī)體相連。 圖2-1 轉(zhuǎn)速器盤(pán) 2.3 零件的加工工藝分析 轉(zhuǎn)速器盤(pán)共有九個(gè)機(jī)械加工表面，其中，兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求。現(xiàn)分述如下： （1） 兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔 兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra6.3，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm；兩個(gè)螺栓孔的中心線距離為mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為mm；與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。 （2） Φ10mm的孔及120°圓弧端面 Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，兩個(gè)Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對(duì)Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動(dòng)為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。 從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤(pán)的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過(guò)的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。 2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題 從轉(zhuǎn)速器盤(pán)的各個(gè)需要加工的表面來(lái)分析：后平面與機(jī)體相連，其長(zhǎng)度尺寸精度不高，而表面質(zhì)量較高；兩個(gè)Φ9mm的螺栓孔，因需要裝配螺栓進(jìn)行連接，還要用于夾具定位，其加工精度可定為IT9級(jí)；Φ25mm圓柱上端面和120o圓弧端面位置精度要求不高；兩個(gè)Φ6mm的孔需要裝配定位銷(xiāo)，表面質(zhì)量要求高；Φ10mm孔需要裝配偏心軸，其表面質(zhì)量要求高；各加工面之間的尺寸精度要求不高。 從以上分析可知，該零件在大批量生產(chǎn)條件下，不需要采用專用的機(jī)床進(jìn)行加工，用普通機(jī)床配專用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此，該零件的加工不存在技術(shù)難題。為提高孔的表面質(zhì)量，在孔加工工序中采用鉸削對(duì)其進(jìn)行精加工。 2.5 確定毛坯的成形方法 該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤(pán)在工作過(guò)程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為50000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 基準(zhǔn)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，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般盤(pán)類(lèi)零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則（當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn)）。選取轉(zhuǎn)速器盤(pán)的底平面作為粗基準(zhǔn)，加工出后平面。而加工Φ6mm孔和120o圓弧端面時(shí)，選擇轉(zhuǎn)速器盤(pán)的底平面為粗基準(zhǔn)；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時(shí)，以加工過(guò)的120o圓弧端面為定位基準(zhǔn)；加工Φ10mm孔時(shí)，則以后平面和兩個(gè)Φ6mm孔為定位基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤(pán)的特征，主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來(lái)進(jìn)行加工。加工后平面、120o圓弧端面時(shí)，主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤(pán)的底平面作為定位基準(zhǔn)；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí)，選用基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中，為方便加工，各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持，將以上兩種原則綜合運(yùn)用。 3.2 表面加工方案的選擇 （1） 后平面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； （2） Φ18mm圓柱端面 表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑； （3） Φ9mm螺栓孔 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔； （4） Φ25mm圓柱上端面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； （5） Φ10mm孔 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角； （6） 120o圓弧端面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； （7） Φ6mm孔 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔。 3.3 制訂機(jī)械加工工藝路線 制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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)成本盡量降低。 （1） 工藝路線方案一 工序10 鑄造； 工序20 熱處理； 工序30 粗、精銑后平面； 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面； 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面； 工序60 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔； 工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o； 工序80 粗、精銑加工120o圓弧端面； 工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔； 工序100 去毛刺； 工序110 檢查； 工序120 入庫(kù)。 （2） 工藝路線方案二 工序10 鑄造； 工序20 熱處理； 工序30 粗、精銑后平面； 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面； 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面； 工序60 粗、精銑加工120o圓弧端面； 工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔； 工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o； 工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔； 工序100 去毛刺； 工序110 檢查； 工序120 入庫(kù)。 （3） 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。方案二只是按工序集中原則制訂，沒(méi)有考慮到各個(gè)加工面的加工要求及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報(bào)廢。特別是銑削加工120o圓弧端面，如果按方案二進(jìn)行加工，則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣，120o圓弧端面的形位公差0.2mm（端面圓跳動(dòng)）根本不能保證，只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以該孔為定位基準(zhǔn)，加工時(shí)工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工120o圓弧端面。 因此，最后與指導(dǎo)老師討論后加工路線確定如下： 工序10 鑄造； 工序20 熱處理； 工序30 粗銑加工120o圓弧端面； 工序40 精銑加工120o圓弧端面； 工序50 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔； 工序60 粗銑Φ9的兩側(cè)面； 工序70 粗銑Φ18圓柱端面； 工序80 粗銑Φ25圓柱端面； 工序90 精銑Φ9的兩側(cè)面； 工序100 精銑Φ18圓柱端面； 工序110 精銑Φ25圓柱端面； 工序120 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ9mm的孔； 工序130 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o； 工序140 去毛刺； 工序150 檢查； 工序160 入庫(kù)。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝卡片。 3.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： （1） 兩螺栓孔Φ9mm 毛坯為實(shí)心，而螺栓孔的精度為IT9（參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9）， 確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ8.9mm； 鉸孔：Φ9mm，2Z = 0.1mm。 具體工序尺寸見(jiàn)表1。 表1 鉆Φ9mm孔工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 0.1 H9 Ra6.3 9 Ra6.3 鉆孔 8.9 H12 Ra12.5 8.9 Ra12.5 （2） Φ10mm孔 毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8～I(xiàn)T9之間（參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量： 鉆孔:Φ9.8mm； 粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm； 精鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。 具體工序尺寸見(jiàn)表2。 表2 鉆Φ10mm孔工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精鉸孔 0.04 H9 Ra6.3 10 Ra6.3 粗鉸孔 0.16 H10 Ra6.3 9.96 Ra6.3 鉆孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 Ra12.5 （3） 兩個(gè)Φ6mm孔 毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8～I(xiàn)T9之間（參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ5.8mm； 鉸孔：Φ6mm，2Z = 0.2mm。 具體工序尺寸見(jiàn)表3。 表3 鉆Φ6mm孔工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 0.2 H9 Ra6.3 6 Ra6.3 鉆孔 5.8 H12 Ra12.5 5.8 Ra12.5 （4） 后平面 粗銑：Z = 3.5mm； 精銑：Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見(jiàn)表4。 表4 銑后平面工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精銑 1.0 H8 Ra6.3 7 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 8 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 11.5 Ra25 （5） Φ18mm圓柱端面 粗銑：Z = 4.5mm。 具體工序尺寸見(jiàn)表5。 表5 銑Φ18mm圓柱端面工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 粗銑 4.5 H11 Ra12.5 14 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 18.5 Ra25 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 3.5.1 工序30、40：粗、精銑120°圓弧端面 （1） 粗銑120°圓弧端面 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。 （b） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取=3.5mm。 ② 每齒進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm，由銑刀直徑=14mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選取：= 235r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.11(mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)銑床X52K說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 3.5mm，= 78mm/min，= 235r/min，=10.33m/min，= 0.11mm/z。 ⑥ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，mm，所以，(mm)， ==1.59(min)。 （2） 精銑120°圓弧端面 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。 （b） 選擇切削用量 ① 切削深度 精加工，余量很小，故取=1.0mm。 ② 每齒進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.15mm，由銑刀直徑=14mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選?。?190r/min，= 63mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.11(mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)銑床X52K說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75 kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： = 1.0mm，= 63mm/min，=1 90r/min，= 8.35m/min，= 0.11mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，mm，所以，(mm)， (min)。 3.5.2 工序50：鉆削、鉸削兩個(gè)Φ6mm的孔 （1） 鉆削兩個(gè)Φ5.8mm孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由鉆削深度= 2.9mm，選擇= 5.8mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16，取f = 0.32mm/r。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7，取f = 0.27 mm/r ～0.33mm/r，故取f = 0.32mm/r。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19 ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.33mm/r， ≤12mm時(shí)，軸向力= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2110N。根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤，故f = 0.32mm/r可用。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-15，根據(jù)f = 0.32mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，取=14m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) === 511.2(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，可以考慮選擇選取：= 392r/min，所以， (m/min)。 ③ 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 5.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 20min。 ④ 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21，當(dāng)f ≤0.33mm/r，≤11.1mm。查得=10.49N·m，根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，當(dāng)= 392r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23，P= 1.0kw，根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，P= 2.8kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.32mm/r，= 392r/min，= 7.14m/min。 ⑤ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.13(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，= 2×0.13 = 0.26(min)。 （2） 粗鉸兩個(gè)Φ5.96H10mm孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇= 5.96mm的H10級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 f = 0.65mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24，取= 5m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 235.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選取：n=195r/min，所以， (m/min)。 ③ 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 5.96mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，=195r/min，= 3.65m/min。 ④ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.11(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，= 2×0.11 = 0.22(min)。 （3） 精鉸兩個(gè)Φ6H9mm孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇= 6mm的H9級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取f = 0.5mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24，取= 4m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 186.8(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選?。?140r/min，所以， (m/min)。 ③ 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 6mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，=140r/min，= 2.64m/min。 ④ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.2(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，=2×0.2=0.4(min)。 4.5.3 工序60、90：粗、精銑Φ9mm的兩側(cè)面 （1） 粗銑兩側(cè)面 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。 （b） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 4.0mm。 ② 每齒進(jìn)給量 采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得機(jī)床的10kw時(shí)，得= 0.14mm/z ～0.24mm/z ，故取= 0.24mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.16，當(dāng)mm，，≤7.5mm，≤0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選取：= 235r/min，= 300mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) (mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，a≤35mm，≤5.0mm，= 80mm，z =10，= 300mm/min。查得P= 2.7kw，根據(jù)銑床X63說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 4.0mm，= 300mm/min，= 235r/min，= 59 m/min，= 0.13mm/z。 ⑥ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，mm，所以，(mm)， (min)。 （2） 精銑兩側(cè)面 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。 （b） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 0.5mm。 ② 每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱端銑以提高加工精度，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得機(jī)床的功率為10kw時(shí)，得= 0.14 mm/z～0.24mm/z ，因采用對(duì)稱端銑，故取= 0.14mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.16，當(dāng)mm，，≤1.5mm，≤ 0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選?。? 375r/min，= 375mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) (mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS = 174～207時(shí)，≤35mm， ≤1.0mm，= 80mm，z =10，= 375mm/min，查得P= 1.1kw，根據(jù)銑床X63說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： = 0.5mm，= 375mm/min，= 375r/min，= 94.2m/min，= 0.1mm/z。 ⑥ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，mm，所以，(mm)， == 0.15(min)。 3.5.4 工序70、100：粗銑兩個(gè)Φ18 mm的圓柱端面 （1） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度=18mm，選擇= 20mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。 （a） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 4.5mm。 ② 每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱端銑以提高加工精度，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3，當(dāng)使用高速鋼莫氏錐柄立銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得機(jī)床的功率為7.5kw時(shí)，得= 0.2 mm/z ～0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.8mm，由銑刀直徑= 20mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)選?。?190r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.14(mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.22，當(dāng)≤19mm，= 0.1mm/z ～0.15mm/z，≤10mm，≤184mm/min。查得P= 0.9kw，根據(jù)銑床X52K說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 4.5mm，= 78mm/min，= 190r/min，= 11.93m/min，= 0.14mm/z。 ⑥ 計(jì)算基本工時(shí)： 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 因?yàn)橛袃蓚€(gè)圓柱端面，所以，= 0.16×2= 0.32(min)。 3.5.5 工序80、110：粗、精銑Φ25mm的圓柱端面 （1） 粗銑Φ25mm的圓柱端面 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。 （b） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 3.5mm。 ② 每齒進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑=32mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選?。? 95r/min，= 50mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.13(mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.05 mm/z ～0.09mm/z，≤10mm，≤157mm/min。查得P=1.3kw，根據(jù)銑床X52K說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 3.5mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。 ⑥ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 （2） 精銑Φ25mm的圓柱端面 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。 （b） 選擇切削用量 ① 切削深度 精加工，余量很小，故取= 1.0mm。 ② 每齒進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 ③ 確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm，由銑刀直徑= 32mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。 ④ 切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選?。簄= 75r/min，= 39mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.13(mm/z) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.10 mm/z ～0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)銑床X52K說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 =1.0mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 4.5.6 工序120：鉆削、鉸削加工兩個(gè)Φ9mm的孔 （1） 鉆削兩個(gè)Φ8.9mm的孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由鉆削深度= 4.45mm，選擇= 8.9mm的H11級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r，查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤12mm時(shí)，軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2990N。根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤， 故 f = 0.43mm/r可用。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，取=12m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故 =(m/min) === 285.6(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，可以考慮選擇選?。簄= 272r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， (m/min)。 ③ 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 8.9mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。 ④ 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21，當(dāng) f = 0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N· m，根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，當(dāng)= 272r/min，=72.6N· m，故＜，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23，P=1.0kw，根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，P= 2.8kw，故P＜ P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，= 272r/min，= 7.6m/min。 ⑤ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.16(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，t= 2×0.16= 0.32(min)。 （2） 鉸削兩個(gè)Φ9H9mm孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇= 9mm的H9級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取f = 0.65mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24，取= 8m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 249.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選?。?195r/min，所以， (m/min)。 ③ 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 9mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 5.51m/min。 ④ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.14(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，t= 2×0.14 = 0.28(min)。 4.5.7 工序130：鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45° （1） 鉆削Φ9.8mm孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，由鉆削深度= 4.9mm，選擇=9.8mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r， 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19 ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤12mm時(shí)，軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2990N。根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f = 0.43mm/r可用。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，取=12m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) === 259.3(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，可以考慮選擇選取：= 195r/min，所以， (m/min)。 ③ 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 9.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。 ④ 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N·m，根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，當(dāng)=195 r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床Z525說(shuō)明書(shū)，P= 2.8kw，故P＜P 。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。 ⑤ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， ==0.16(min)。 （2） 粗鉸Φ9.96H10mm孔 （a） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇= 9.96mm的H10級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 （b） 選擇切削用量 ① 進(jìn)給量f 查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取f = 0.65mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ② 切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24，取= 8m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 225.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選?。簄=195r/min，所以， (m/min)。 ③ 確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)= 9.96mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 6.1m/min。 ④ 計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.09(min)。 4 夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的夾具為第7道工序——以前端面為基準(zhǔn),精銑后表面；該夾具適用于立式銑床。 4.1銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 由于銑削加工切削用量及切削力較大，又是多刃斷續(xù)切削，加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及加工時(shí)要正確使用定向鍵、對(duì)刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合理。 4.1.1定向鍵 定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。 定向鍵通過(guò)與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些專用鉆鉸床夾具也常使用。 定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長(zhǎng)面作為找正基面來(lái)校正夾具的安裝位置。 4.1.2對(duì)刀裝置 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 對(duì)刀塊常用銷(xiāo)釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，不妨礙工件裝卸。對(duì)刀時(shí)，在刀具與對(duì)刀塊之間加一塞尺，避免刀具與對(duì)刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過(guò)早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為3～5mm,制造公差h6。對(duì)刀塊和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān)手冊(cè)），使用時(shí)，夾具總圖上應(yīng)標(biāo) 圖2.1 明塞尺尺寸及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀而且是工件切入的一端。 圖2.2 4.1.3夾具體設(shè)計(jì) 為提高銑床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動(dòng)，夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當(dāng)，一般有H/B≤1～1.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺(tái)面。此外，還要合理地設(shè)置加強(qiáng)筋和耳座。 若夾具體較寬，可在同一側(cè)設(shè)置兩個(gè)與銑床工作臺(tái)T形槽間等距的耳座；對(duì)重型銑床夾具，夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)等以便搬運(yùn)。 4.2確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工的平面與孔Ⅰ有跳動(dòng)要求，按照基準(zhǔn)重合原則，以心軸孔定位。用一根小于10的螺栓穿過(guò)心軸孔，用螺栓把它夾緊。銑削時(shí)用一個(gè)支撐來(lái)支撐懸空的加工面。 圖2.3 4.3切削力及夾緊力計(jì)算 因?yàn)殂娖矫鏁r(shí)的切削力大，所以在計(jì)算夾具的加緊力時(shí)應(yīng)按銑削平面的切削力來(lái)計(jì)算和校核。 銑刀軸向力： （式中： ） 扭矩： （式中： ） 螺栓產(chǎn)生的加緊力的力 （安全系數(shù)） 所以，有： 則： 選用M8螺栓夾緊。 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動(dòng)作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 4.4定位誤差的分析 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)近一個(gè)學(xué)期的艱苦努力，終于比較圓滿地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)：轉(zhuǎn)速器盤(pán)的工藝方案的確定、粗精基準(zhǔn)的選擇、刀具和機(jī)床的選擇、切削用量和工時(shí)的計(jì)算、專用夾具的設(shè)計(jì)。 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書(shū)籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上，我的收獲很大，掌握了很多的常用技巧。掌握了常用機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，熟悉了設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、論文摘要、文獻(xiàn)綜述等格式和寫(xiě)作方法，為將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 作為一名工程技術(shù)人員，首先必須培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、鉆研創(chuàng)新與實(shí)事求是相結(jié)合的工作作風(fēng)。必須重視基礎(chǔ)理論知識(shí)，只有在牢固掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展。 致 謝 本畢業(yè)論文的撰寫(xiě)是在我的指導(dǎo)教師的精心指導(dǎo)和關(guān)心下完成的。從課題的選擇、方案制定、工作實(shí)施到論文的撰寫(xiě)、修改無(wú)不滲透著老師的心血。兩位老師以他們淵博的學(xué)識(shí)、卓越的才智、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和求實(shí)創(chuàng)新的