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廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
831007
產(chǎn)品名稱
撥叉
零件名稱
撥叉
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號(hào)
HT200
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
160mm×73mm×40.5mm
毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號(hào)
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鑄造
保證毛坯160mm×73mm×40.5mm
2
時(shí)效處理
時(shí)效處理
3
粗銑
粗加工零件下端面
X6140臥式銑床
高速鋼端銑刀、游標(biāo)卡尺
4
粗銑
以下端面為基準(zhǔn)，銑Ф40上端面，
X6140臥式銑床
高速鋼銑刀，游標(biāo)卡尺、專用夾具
5
鉆通孔
以上端面為基準(zhǔn)， 鉆Ф22孔.
立式鉆床Z525
高速鋼錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺
6
精銑
以Ф22孔為精基準(zhǔn)，精加工零件上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與Ф22的垂直度為0.05
X6140臥式銑床
高速鋼銑刀，游標(biāo)卡尺、專用夾具
7
擴(kuò)\鉸孔
以零件上端面為精基準(zhǔn)擴(kuò)孔、鉸至Ф22+0.021 0保證孔的粗糙度
搖臂鉆床Z3025B
高速鋼麻花鉆，高速鋼擴(kuò)刀，硬質(zhì)合金鋼鉸刀，游標(biāo)卡尺，塞規(guī)，專用夾具
8
粗\半精鏜
以零件上端面為精基準(zhǔn)，鏜Ф55+0.5 0，保證其尺寸和粗糙度，與Ф22孔的垂直度為0.07
臥式鏜床 T616
高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
9
粗銑
粗加工中間孔上下端面，直徑至Ф71
X6140臥式銑床
高速鋼端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
10
精銑
精銑中間孔上下端面，直徑至Ф73圖樣尺寸保證其間距為20-0.07 -0.210
X6140臥式銑床
高速鋼端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
11
鉆孔
以零件上端面為精基準(zhǔn)，鉆孔至φ7.5，擴(kuò)孔、鉸孔至φ8確?？變?nèi)粗糙度為1.6
立式鉆床Z525
高速鋼麻花鉆頭、專用夾具、高速鋼鉸刀
12
鉆孔\攻絲
以φ22孔為精基準(zhǔn)，鉆φ6.8孔，以φ40上端面為精基準(zhǔn)，攻M8螺紋
立式鉆床Z525
高速鋼麻花鉆鉆頭、高速鋼絲錐、專用夾具
13
銑斷
以φ22孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為圖樣尺寸，使其粗糙度為6.3
x61
錯(cuò)齒三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
14
去毛刺
去毛刺
15
終檢
質(zhì)檢，入庫
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
2
任務(wù)書
題目： “CA6140車床撥叉（831007型號(hào)）”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)（年產(chǎn)量為5000件）
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 4張
4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張
5. 零件夾具體圖 1張
6．課程設(shè)計(jì)說明書 1份
班 級(jí)
學(xué) 生
指 導(dǎo) 老 師
教研室主 任
21
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?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(duì)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，為今后參加工作打下一個(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(qǐng)各位老師給予指教
目錄
序言 1
目錄 2
一、零 件 的 分 析 3
（一）零件的作用 3
（二）零件的工藝分析 3
二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 4
（一）確定毛坯的制造形式 4
（二）基面的選擇 4
（三） 制定工藝路線 5
（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
（五）確定切削用量及基本工時(shí) 9
三、 夾具設(shè)計(jì) 18
(一)問題的提出 18
(二)夾具設(shè)計(jì) 18
參考文獻(xiàn): 20
一、零 件 的 分 析
（一）零件的作用
題目所給的零件是車床的撥叉。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φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55mm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
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求
需要加工的表面：
1.小孔的上端面、大孔的上端面；
2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔；
3.大頭半圓孔mm；
位置要求：
小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。
由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
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]到零件在機(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，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。
（二）基面的選擇
基面的選擇是工藝規(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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。
（2） 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三） 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(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)要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外，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Ⅰ 粗加工零件下端面。
工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。
工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔，鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm；
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
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：方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用Ф22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為：
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm；
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8mm的螺紋孔，攻M8mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。
（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。
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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圓表面（Ф40mm）
考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。
2. 兩小孔
毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量：
鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm
鉸孔：mm 2Z=0.2mm
3.中間孔（Ф55mm及Ф73mm）
中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得：孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量：
粗銑：Ф71mm Z=4mm
精銑：Ф73mm Z=1mm
參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量：
粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm
半精鏜：Ф54mm
精 鏜：Ф55mm
4.螺紋孔及銷孔
無可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。
參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。
5.銑斷
（五）確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的上端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。
機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。
刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，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.計(jì)算切削用量
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）計(jì)算切削速度 按《簡明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=475/ 300×10)=0.16mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。
4）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=9.4s。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：鉆孔至Ф21.8mm，精鉸至Ф22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。
機(jī)床：Z512臺(tái)式鉆床。
刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝12°、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。
2.計(jì)算切削用量
1）查《切削用量簡明手冊(cè)》 。
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 。
2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊(cè)》）為0.5～０.８mm，壽命．
3）切削速度
查《切削用量簡明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。
查《簡明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。
故實(shí)際的切削速度。
3. 計(jì)算基本工時(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。
鉆和精鉸的切削用量如下：
鉆孔： 。
精鉸： 。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中
間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑
中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。
機(jī)床：X63臥式銑床。
刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，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.計(jì)算切削用量
1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）計(jì)算切削速度 按《簡明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。
4）計(jì)算基本工時(shí)
粗銑中間孔上端面至Ф25 mm，周徑至Ф71mm；tm1=L/ Vf=13s
粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；tm2=L/ Vf=13s
精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s；
精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm，tm4= L/ Vf=10s；
精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm，tm5= L/ Vf=10s。
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。
機(jī)床：T616臥式鏜床。
刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。
2.計(jì)算切削用量
單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)《簡明手冊(cè)》4.2-20查得，取 。根據(jù)《簡明手冊(cè)》4.2-21查得，?。?。
3.計(jì)算切削基本工時(shí)：
同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次時(shí)，進(jìn)給量和，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時(shí)分別為100s和80s。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：先鉆Ф8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
機(jī)床：組合機(jī)床。
刀具：Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。
2.計(jì)算切削用量
（1）鉆Ф8mm的錐銷孔
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：
查《簡明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（2）鉆M8的螺紋孔
刀具：Ф7.5mm麻花鉆。
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：
查《簡明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（3）攻M8x1mm的螺紋
刀具：絲錐M6，P=1mm
切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說明書選?。?，則 ；機(jī)動(dòng)時(shí)，，計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。
刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。
機(jī)床：組合機(jī)床。
2.計(jì)算切削用量
查《切削手冊(cè)》，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則：
根據(jù)《簡明手冊(cè)》表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為：
查《切削手冊(cè)》表4.2-40，剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
三、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)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序鉆M8螺紋孔。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第12道工序——鉆、攻M8螺紋孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z535立式鉆床。刀具為Φ7.5mm 麻花鉆、高速鋼絲錐，對(duì)工件的M8x1mm的螺紋孔進(jìn)行加工。
（一）問題的提出
本夾具主要用來鉆、攻M8螺紋孔，這有一定的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
（二）定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1）定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，由于該零件的加工是鉆2-Φ8孔并以Φ22表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。
2）定位元件及裝置的設(shè)計(jì)：
定位元件采用一面兩孔定位機(jī)構(gòu)
（三）夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1 夾緊方案的確定
由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用手動(dòng)夾緊，方便拆卸工件。
夾緊力大小的分析計(jì)算：
2.鉆削力計(jì)算：
由文獻(xiàn)4表3.73查得切削力公式其中
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，
安全系數(shù)
其中，為基本安全系數(shù)1.2；
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3；
為刀具鈍化系數(shù)為1.2；
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3。
=1
所以，K=2.4
計(jì)算得Q=860N 得所需的夾緊力最小為860N.
3.定位誤差的計(jì)算
a、定位誤差，此項(xiàng)主要是定位孔Φ30H7與Φ30r6的間隙產(chǎn)生，最大間隙為-0.028mm.
b、鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm,誤差為0.03mm.
c、鉆套與襯套的配合間隙，有ΦH7/h6可知最大間隙為0.024mm.
d、鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項(xiàng)可以忽略
e、鉆頭與鉆套間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出：
e=（H/2+h+b）△max/H
e---刀具引偏量（mm）
H---鉆套導(dǎo)向高度（mm）
h---鉆套下端面與工件間的空間高度（mm）
△max---刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為ΦH7/r6,可知△max=0.028mm，將H=36mm,h=20,B=30mm代入，可求得e=0.05mm.
由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算，實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，其最大誤差可按概率法求和：
△∑＝√(0.028^2+0.03^2+0.024^2+0.05^2)=0.024mm
該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。
（四）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
（1）定位機(jī)構(gòu)。在夾具設(shè)計(jì)中，定位不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是鉆2-Φ8孔并以Φ22表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動(dòng)，限制兩個(gè)自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，限制四個(gè)自由度、兩個(gè)短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí)，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾具可靠，自鎖性好，夾緊動(dòng)作慢，效率低。
（2）夾緊機(jī)構(gòu)。采用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：a、結(jié)構(gòu)簡單，制造夾緊可靠施力范圍大；b、自鎖性能好，操作簡單；c、擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；d、夾緊工作慢，效率低。
（3）導(dǎo)向裝置的選擇。導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等，鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。綜上分析，本次設(shè)計(jì)采用固定導(dǎo)向套加工工件，來提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導(dǎo)向裝置:導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等，這些裝置均勻標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。用于鉆床零件加工的是可換鉆套裝置。換鉆套時(shí)，只需將鉆套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時(shí)即可取出，換套方便迅速。鉆夾具中的鉆套，除要求它引導(dǎo)鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時(shí)快而準(zhǔn)確。一般在工廠中使用較多的是可換鉆套，雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點(diǎn)，但在制造上較復(fù)雜，由于采用螺釘來夾緊，所以占面大，而又增加制造步驟。
（4）機(jī)床夾具的總體形式。a、確定夾具體，夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí)，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面，以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式，保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)合體，并于機(jī)床可靠聯(lián)結(jié)。B、確定聯(lián)接體：聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體連接的工件，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體來支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
參考文獻(xiàn):
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廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
2
產(chǎn)品名稱
車床
零件名稱
撥叉831007
共 8 頁
第5 頁
車間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
5
鉆、鉸
HT200
毛坯種類
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
5
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
2
游標(biāo)卡尺
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
基本工時(shí)
輔助
1
以孔φ40為精基準(zhǔn)，鉆孔至φ7
高速鋼麻花鉆頭、專用夾具
600
0.38
0.31
1.5
1
1.2s
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
1