CA6140車床撥叉831008零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
CA6140車床撥叉831008零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì),ca6140,車床,零件,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì)
制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備
河 北 理 工 大 學(xué)
2007.7.1~2007.7.22
河北理工大學(xué)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目: 設(shè)計(jì)”CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
內(nèi)容： 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張
4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張
5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張
6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1張
班級(jí) 04工程2
學(xué)生 李明珠
指導(dǎo)教師 路春光 郝力文
2007年7月
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
（二） 零件的工藝分析
CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以φ20為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)鉆鉸的錐孔，一個(gè)M8的螺紋孔。下端有一個(gè)47°的斜凸臺(tái)。這三個(gè)都沒有高的位置度要求。
2. 以φ50為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ50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φ50的孔上下兩個(gè)端面與φ20的孔有垂直度要求。
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。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)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。
（二）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(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1）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)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ20孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ32作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三）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。
1.工藝路線方案一
工序一 粗、精銑φ20孔上端面。
工序二 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20、φ50孔。
工序三 粗、精銑φ50孔上端面
工序四 粗、精銑φ50、φ20孔下端面。
工序五 切斷。
工序六 鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序七 鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
工序八 銑47°凸臺(tái)。
工序九 檢查。
上面工序加工效率較高，但同時(shí)鉆三個(gè)孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個(gè)方案。
2.工藝路線方案二
工序一 粗、精銑φ20孔上端面。
工序二 粗、精銑φ20孔下端面。
工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔。
工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔。
工序五 粗、精銑φ50孔上端面
工序六 粗、精銑φ50孔下端面。
工序七 切斷。
工序八 鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
工序十 銑47°凸臺(tái)。
工序十一 檢查。
上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。
綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。
3.工藝路線方案三
工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔下端面。
工序二 精銑φ20孔上下端面。
工序三 以φ20孔上端面和φ32外圓為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達(dá)到IT11。
工序五 切斷。
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔，攻M6螺紋。
工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺(tái)。
工序十一 去毛刺，檢查。
雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實(shí)際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。
以上工藝過程詳見圖3。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～241HB，毛皮重量2.2kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。
按以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2.4～2.2.5，取φ20，φ50端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）
銑削加工余量為：
粗銑 2.0mm
精銑 0.5mm
2.內(nèi)孔（φ50已鑄成孔）
查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長度余量為3mm，即鑄成孔φ44mm。
工序尺寸加工余量：
鉆孔 2.5mm
擴(kuò)孔 0.5mm
3.其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
（五）確立切削用量及基本工時(shí)
工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔上下端面。
1.加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：X62萬能銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削》）取刀具直徑do=80mm，根據(jù)《切屑》選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2.切削用量
1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）每齒進(jìn)給量
根據(jù)X62萬能銑床說明書，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3）查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4）計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量V
查《切屑》表3.16，當(dāng)d=80mm，z=10，ap=2mm，f z<=0.14時(shí)，V=97m/min，n=387r/min,V=433mm/min。
各修正系數(shù)為：
K=K=K=0.89
K=K=K=1.0
故 V=VK=97×0.89×1.0=86.3m/min
N=nk=387×0.89×1.0=344r/min
V=VK=433×0.89×1.0=385.4mm/min
根據(jù)X62型萬能銑床說明書選擇：
N=375r/min , V=375mm/min
因此實(shí)際切屑速度和每齒進(jìn)給量為：
V=
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》表3.24，當(dāng)；， 時(shí)，Pcc=1.1kw。
根據(jù)機(jī)床說明書，
Pcm>Pcc，所選用切屑用量可用。
最終確定 ap=2mm，n=375r/min,Vf=375mm/s，V c=94.2m/min，f z=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。
因銑上下端面，故該工序工時(shí)為
工序二 精銑φ20孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：精銑φ20上下端面。
機(jī)床：X62萬能銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）根據(jù)X62萬能銑床說明書，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量
查表3.16，當(dāng)，，，時(shí)，，，
各修正系數(shù)為：
故
根據(jù)X62萬能銑床說明書選擇：
，
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》表3.24，當(dāng)，，，時(shí)，Pcc=1.1kw
查機(jī)床說明書
Pcm>Pcc，故已選切削用量可用。
最終確定 ap=0.5mm，n=475r/min,Vf=375mm/min，V c=119.3m/min，f z=0.08mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。
因精銑上下端面，故該工序工時(shí)
工序三 以φ20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
一．鉆孔
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 °
2選擇機(jī)床，Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．
?。?）切削速度
2.選擇機(jī)床，Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切削》表2.7，
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇（查《切削》表2.8），
按機(jī)床強(qiáng)度選擇（查《切削》表2.9），
根據(jù)已有的機(jī)床已有的進(jìn)給量，得 查《切削》表2.19，當(dāng)，時(shí)，軸向力。軸向力修正系數(shù)未1.0，故，根據(jù)Z525說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力，由于，故可用，校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
查《切削》表2.12，后刀面最大磨損量為0.5～０.８mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切削》表2.15，
查表2.31，切削速度修正系數(shù)
1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.01.0故
根據(jù)z525鉆床說明書，選擇n=272r/min
故實(shí)際切削速度為
（4）校驗(yàn)扭矩功率
查《切削》表2.21，當(dāng)f時(shí)，
扭矩的修正系數(shù) ，故
根據(jù)機(jī)床說明書，當(dāng)n=272r/min時(shí)，
，扭矩校驗(yàn)成功
查《切削》表2.32，當(dāng)HBS=170-213，時(shí)，=1.1KW
根據(jù)z525鉆床說明書,
由于，，故選擇的切削用量可用。
最終確定 f=0.48mm/r,n=272/min,
4.計(jì)算工時(shí)
二、擴(kuò)孔：
刀具：高速鋼19.8專用擴(kuò)孔鉆
查《切削》表2.10，進(jìn)給量f=(0.8-1.1)0.7=0.56-0.77(mm/r)
取鉆床已有進(jìn)給量，f=0.62mm/r
切削速度查表2.30由公式得=25.6m/min
修正系數(shù) 1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.0
故 0.9=25.60.9=23.0m/min
主軸轉(zhuǎn)速24.37m/min
計(jì)算工時(shí) 0.165min
三、鉸孔
刀具:選用硬質(zhì)合金直柄機(jī)用絞刀
查《切削》表2.6 =，，=，=
查《切削》表2.11 進(jìn)給量f=1.0-2.0mm/r.查機(jī)床說明書，取f=1.7mm/r
查《切削表2.15 取=16m/min,故0.9=14.4m/min
主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)機(jī)床說明書，當(dāng)n=272r/min
實(shí)際切削速度
計(jì)算工時(shí)
三、精鉸
查《切削》表2.11 取n=272m/min,f=1.0mm/r
查《切削》表2.15 取=12m/min 故0.9=10.8m/min
計(jì)算工時(shí)
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔
毛坯已鑄成孔長度余量為3，查《制造》表2.2-4，鑄成孔直徑為mm。
一、鉆孔
1. 選擇鉆頭： 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，雙錐修磨橫刃，鉆頭直徑49mm，查《切削》表2-2，后角αo＝12°，二重刃長度bε=9mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 °
2.選擇機(jī)床 z550，根據(jù)，《制造》表4.2-14
3.選擇切削用量
（1）進(jìn)給量
查《切削》表2.7 又 =0.24<3,（l為孔深，d為孔直徑）f=(1.0-1.2)75mm/r,取機(jī)床已有進(jìn)給量，查《制造》表4.2-16，取f=0.9mm/r.查《切削》表2.8，2.9，f=0.9mm滿足鉆頭強(qiáng)度所允許進(jìn)給量和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量的要求。
查《切削》表2.19，當(dāng)f=0.9mm/r,<50mm時(shí)，軸向力=21090N，修正系數(shù)1.0，則=21090。根據(jù)《制造》表4.2-14，得z550最大進(jìn)給力24525〉21090滿足要求。綜上所述，進(jìn)給量f=0.9mm/r.
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削》表2.12）為0.8～1.2mm，壽命
（3）切削速度
查《切削》 表2.15， 17m/min,切削速度修正系數(shù) 查《切削》表2.31，1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.0，則0.67517m/min=11.5m/min
74.6r/min
根據(jù)，《制造》表4.2-15，取n=63r/min
實(shí)際切削速度9.7m/min
（4）校驗(yàn)扭矩及功率
查《切削》表2.21，扭矩519.9N.M，修正系數(shù)=1.0，則=519.9N.M，根據(jù)z550鉆床說明書，n=63r/min 時(shí)，=814.2N.M
查《切削》表2.23，當(dāng)鑄鐵硬度HBS=170-213時(shí)，=49mm,f=0.9mm/r,=2.6KW
根據(jù)z550鉆床說明書，=70.85=5.95KW，
由于，，故選擇的切削用量可用，即：f=0.9mm/r,n=63r/min,=9.7m/min.
4.計(jì)算基本工時(shí)
min=0.6min，式中L=l+y+
二、擴(kuò)孔
刀具選取錐柄擴(kuò)孔鉆 鉆頭直徑 d=50mm,
查《切削》表2.10，進(jìn)給量f=(0.16-2.2)0.7mm/r，根據(jù)機(jī)床說明書，取f=1.17mm/r
切削速度 V=（），根據(jù)《切削》表2.15，=12m/min,
V=6-4m/min
則主軸轉(zhuǎn)速 n=(38.2-25.5)r/min,按機(jī)床說明書，取=32r/min,
實(shí)際切削速度為 =5m/min
基本工時(shí)=0.9min
三、鉆孔 達(dá)到最終尺寸要求
刀具選取硬質(zhì)合金機(jī)絞刀， 根據(jù)《切削》表2.25，取切削深度=0.3mm，進(jìn)給量f=1.0mm/r,切削速度 =15m/min,則主軸轉(zhuǎn)速95.5r/min
查機(jī)床說明書，取n=89r/min,實(shí)際切削速度14m/min
基本工時(shí) =0.38min
工序五 切斷。
刀具：查《切削》表3.1-4.1，選擇中齒鋸片刀具（GB6120-85）
=400mm，L=4mm,z=20
刀具壽命：查《切削》表3.8，高速鋼切斷銑刀d40T=45min
切削用量：=12mm,一次走刀切斷，=0.1mm/z
查《切削》表3.27 求得 =54.9m/min
選擇機(jī)床已有轉(zhuǎn)速n=400r/min
則實(shí)際切削速度為50.24m/min
計(jì)算基本工時(shí)
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
1. 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。
查《切削》表3.2，選擇刀具角度 =， ,’=,=, ,,,=1mm
齒數(shù)z=10,銑刀寬度深度4，取刀具直徑=125mm，（查《切削》表 3.1）
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削》f=0.14~0.24mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查《切削》表3.16， 當(dāng)，，，時(shí)，, ,查《切削》表3.16各修正系數(shù)為：，故
根據(jù)機(jī)床說明書選擇，
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
根據(jù)機(jī)床說明書選擇
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》3.24,當(dāng)， ，時(shí)，
機(jī)床主軸允許的功率為
，故所選切削用量可用，
最終確定：,，，v，
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min.
因粗基銑上下兩端面，故該工序共工時(shí)為
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。
1.刀具硬質(zhì)合金端金，牌號(hào)YG6，銑削寬度,深度，齒數(shù)，查《切削》取刀具直徑，刀具角度捅工序六。
2.機(jī)床
X62萬能銑床
3切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削》表3.15，，取。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度及每分鐘進(jìn)給量
查表3.16，當(dāng) ,，時(shí)，，，
各修正系數(shù)為
故，
選擇機(jī)床已有轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量
,
則實(shí)際切削速度和每分鐘進(jìn)給量為
。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》3.24,當(dāng),,時(shí)，，校驗(yàn)成功
最終確定：，，，,
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(72+9)/475=0.17min.
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，促鉆時(shí) ，后角，二重刃長度，
2. 選擇鉆床 Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量。
查《切削》表2.19，當(dāng)，時(shí)，軸向力，軸向修正系數(shù)1.0，故
根據(jù)Z525說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力,由于，故，可用，校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》表2.15， 修正系數(shù)
， ，故，
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 ， 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 ， 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 ， 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
根據(jù)《切屑》表2.21，
當(dāng)，時(shí)，，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故
根據(jù)《切屑》表2.23，當(dāng)時(shí)，，時(shí)，
查Z525說明書，，
故,，校驗(yàn)成功
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序十 銑47°凸臺(tái)。
1. 刀具：選擇高速鋼雙面刃銑刀，查《切屑》表3.2，，周齒，端齒，，，，查《工藝》表3.1-28，選擇銑刀直徑60mm
2. 機(jī)床：選擇X62萬能銑床。
3. 銑削用量
1）.因?yàn)橄髑辛枯^大，可選擇，兩次走刀完成所需長度。
2）.每齒進(jìn)給量，機(jī)床功率為7.5kw，查《切屑》表3.4得
由于非對稱銑削，取較大量
3）.查后刀面最大磨損及壽命
查《切屑》表3.7 ，后刀面最大磨損為
查《切屑》3.8壽命
4）.計(jì)算銑削速度，查表3.27修正系數(shù)查表3.28，
主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)X62說明書，選擇
則實(shí)際且學(xué)速度為
查《切屑》表3.16，取每齒進(jìn)給量。
5）.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切屑》表3.24，當(dāng),，，而,，校驗(yàn)成功。
最終確定,,,
工序十一 檢查。
其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。
(六)夾具設(shè)計(jì):為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用卡具。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師和小組同學(xué)協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第三道工序，鉆φ20孔的 鉆床夾具。本夾具用于Z525立式鉆床，對兩個(gè)孔分別進(jìn)行加工。
（一） 問題的提出
本夾具主要用來鉆φ20孔，此孔有精度等級(jí)要求，并將垂直度控制在0.05之內(nèi)。所以在本道工序加工時(shí)，既要考慮如何保證精度和垂直度，同時(shí)盡可能降低成本。
（二）卡具設(shè)計(jì)
1. 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，此孔有精度要求并保證垂直度，所以其尺寸可由V型塊和大平面保證，所以V型塊和支撐板為定位基準(zhǔn)，并采用手動(dòng)加緊。
2. 定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
（1） 定位元件尺寸以及公差的確定。本夾具主要定位元件為V型塊和大平面。其中V型塊和大平面保證了孔的尺寸精度
（2） 活動(dòng)V型塊是可以滑動(dòng)的，防止形成過定位。
1、 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明，如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)為了降低成本，應(yīng)采用手動(dòng)加緊裝置，本道工序的鉆床就是選用了手動(dòng)加緊，在本工序中的夾具主要用來鉆φ20孔，此孔有精度和垂直度要求，所以在本道工序加工時(shí)，應(yīng)先考慮這些要求，其次是如何降低成本。
在進(jìn)行裝夾時(shí)先將工件從側(cè)面裝入夾具體中，V 型塊和φ32外圓接觸，同時(shí)與支撐板接觸形成平面定位，當(dāng)確定定好位后，即可擰緊螺母加緊。
夾具體鉆模板上配有鉆套，襯套，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀。
鉆床夾具的裝配圖見附圖
制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備
河 北 理 工 大 學(xué)
2007.7.1~2007.7.22
河北理工大學(xué)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目: 設(shè)計(jì)”CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
內(nèi)容： 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張
4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張
5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張
6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1張
班級(jí) 04工程1
學(xué)生 吳波源
指導(dǎo)教師 郝力文
教研室主任
2007年7月
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
（二） 零件的工藝分析
CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以φ20為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)鉆鉸的錐孔，一個(gè)M8的螺紋孔。下端有一個(gè)47°的斜凸臺(tái)。這三個(gè)都沒有高的位置度要求。
2. 以φ50為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ50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φ50的孔上下兩個(gè)端面與φ20的孔有垂直度要求。
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。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)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。
（二）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(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1）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)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ20孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ32作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三）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。
1.工藝路線方案一
工序一 粗、精銑φ20孔上端面。
工序二 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20、φ50孔。
工序三 粗、精銑φ50孔上端面
工序四 粗、精銑φ50、φ20孔下端面。
工序五 切斷。
工序六 鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序七 鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
工序八 銑47°凸臺(tái)。
工序九 檢查。
上面工序加工效率較高，但同時(shí)鉆三個(gè)孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個(gè)方案。
2.工藝路線方案二
工序一 粗、精銑φ20孔上端面。
工序二 粗、精銑φ20孔下端面。
工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔。
工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔。
工序五 粗、精銑φ50孔上端面
工序六 粗、精銑φ50孔下端面。
工序七 切斷。
工序八 鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
工序十 銑47°凸臺(tái)。
工序十一 檢查。
上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。
綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。
3.工藝路線方案三
工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔下端面。
工序二 精銑φ20孔上下端面。
工序三 以φ20孔上端面和φ32外圓為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達(dá)到IT11。
工序五 切斷。
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔，攻M6螺紋。
工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺(tái)。
工序十一 去毛刺，檢查。
雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實(shí)際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。
以上工藝過程詳見圖3。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～241HB，毛皮重量2.2kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。
按以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2.4～2.2.5，取φ20，φ50端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）
銑削加工余量為：
粗銑 2.0mm
精銑 0.5mm
2.內(nèi)孔（φ50已鑄成孔）
查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長度余量為3mm，即鑄成孔φ44mm。
工序尺寸加工余量：
鉆孔 2.5mm
擴(kuò)孔 0.5mm
3.其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
（五）確立切削用量及基本工時(shí)
工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔上下端面。
1.加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：X62萬能銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削》）取刀具直徑do=80mm，根據(jù)《切屑》選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2.切削用量
1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）每齒進(jìn)給量
根據(jù)X62萬能銑床說明書，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3）查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4）計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量V
查《切屑》表3.16，當(dāng)d=80mm，z=10，ap=2mm，f z<=0.14時(shí)，V=97m/min，n=387r/min,V=433mm/min。
各修正系數(shù)為：
K=K=K=0.89
K=K=K=1.0
故 V=VK=97×0.89×1.0=86.3m/min
N=nk=387×0.89×1.0=344r/min
V=VK=433×0.89×1.0=385.4mm/min
根據(jù)X62型萬能銑床說明書選擇：
N=375r/min , V=375mm/min
因此實(shí)際切屑速度和每齒進(jìn)給量為：
V=
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》表3.24，當(dāng)；， 時(shí)，Pcc=1.1kw。
根據(jù)機(jī)床說明書，
Pcm>Pcc，所選用切屑用量可用。
最終確定 ap=2mm，n=375r/min,Vf=375mm/s，V c=94.2m/min，f z=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。
因銑上下端面，故該工序工時(shí)為
工序二 精銑φ20孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：精銑φ20上下端面。
機(jī)床：X62萬能銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）根據(jù)X62萬能銑床說明書，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量
查表3.16，當(dāng)，，，時(shí)，，，
各修正系數(shù)為：
故
根據(jù)X62萬能銑床說明書選擇：
，
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》表3.24，當(dāng)，，，時(shí)，Pcc=1.1kw
查機(jī)床說明書
Pcm>Pcc，故已選切削用量可用。
最終確定 ap=0.5mm，n=475r/min,Vf=375mm/min，V c=119.3m/min，f z=0.08mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。
因精銑上下端面，故該工序工時(shí)
工序三 以φ20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
一．鉆頭
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 °
2．選擇機(jī)床，Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：
擴(kuò)鉆：
鉸孔：
精鉸：
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達(dá)到IT7。
1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長度bε=11mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.8～1.2mm，壽命
擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.9～１.４mm，壽命
鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為０.６～０.９mm，壽命
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下：
擴(kuò)鉆：
鉸孔：
精鉸：
３.計(jì)算工時(shí)
所有工步工時(shí)相同。
工序五 切斷。
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：XA5032臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=125mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝110mm/s，n=281r/min,Vf=378mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=300r/min,Vfc=375mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=117.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為fzc=V fc/ncz=0.10mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》,而機(jī)床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min.
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：XA5032臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=125mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》選f=0.5 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，將f降一級(jí)為f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實(shí)際切削速度V c=600.4,實(shí)際進(jìn)給量為fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》,而機(jī)床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min.
結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。
工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺(tái)。
工序十一 檢查。
其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。
三、 卡具設(shè)計(jì)
經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第IX道工序——鉆M6孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M6絲錐，以及∮4的高速鋼麻花鉆。
（一） 問題的提出
在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
（二） 卡具設(shè)計(jì)
1． 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮20孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
2． 切削力和卡緊力計(jì)算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力
扭矩
由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。
3. 定位誤差分析
本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。
卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。
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