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柳州職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 設計題目： 設計“CK6133車床”床頭箱加工工藝與工裝設計 （中批量生產(chǎn)） 姓名： 學號： 專業(yè)： 年級： 指導教師： 完成時間： 目 錄 摘 要 1 緒論………………………………………………………………………… 3 1.1課題背景…………………………………………………………………………3 1.2夾具的發(fā)展史……………………………………………………………………3 1.3小結………………………………………………………………………………3 2 CK6133床頭箱加工工藝規(guī)程設計…………………………………………4 2.1零件的分析…………………………………………………………………………4 2.1.1零件的作用……………………………………………………………………4 2.1.2零件的工藝分析………………………………………………………………4 2.2確定生產(chǎn)類型………………………………………………………………………5 2.3確定毛坯……………………………………………………………………………5 2.3.1確定毛坯種類…………………………………………………………………5 2.3.2確定鑄件加工余量及形狀……………………………………………………5 2.3.3繪制鑄件零件圖………………………………………………………………5 2.4工藝規(guī)程設計………………………………………………………………………5 2.4.1選擇定位基準…………………………………………………………………5 2.4.2制定工藝路線…………………………………………………………………6 2.4.3選擇加工設備和工藝設備……………………………………………………9 2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定……………………………………10 2.5確定切削用量及基本工時…………………………………………………………11 2.5.1工序1：粗精銑軸承座底面…………………………………………………11 2.5.2工序2：粗精銑軸承座兩端面………………………………………………13 2.5.3工序3：銑座孔上頂面………………………………………………………15 2.5.4工序4：粗、半精、精（細）鏜Φ110H6、Φ125H6軸承孔………………16 2.5.5工序5：攻4xM8螺紋孔…………………………………………………… 24 2.5.6工序6：鉆孔…………………………………………………………… 25 2.5.7工序7：擴孔…………………………………………………………… 26 2.5.8工序8：鉸孔…………………………………………………………… 27 2.5.9工序9：锪埋頭孔……………………………………………………… 28 2.6本章小結…………………………………………………………………………… 29 3 專用夾具設計……………………………………………………………………… 29 3.1鏜孔夾具設計………………………………………………………………………29 3.1.1問題的提出…………………………………………………………………… 29 3.1.2夾具的設計…………………………………………………………………… 29 3.2本章小結……………………………………………………………………………39 結論…………………………………………………………………………………………39 設計心得 …………………………………………………………………………………40 致 謝……………………………………………………………………………………… 41 參考文獻………………………………………………………………………………… 41 裝配圖、零件圖附后 ……………………………………………………………… 42 1緒論 1.1課題背景 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.2夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。隨著電子技術，數(shù)控技術的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應性，已經(jīng)使夾具與機床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點是高精度，高適應性。可以預見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 1.3小結 一項優(yōu)秀的夾具結構設計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結構較復雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設計的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設計階段，對夾具的選擇和設計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 2、CK6133床頭箱加工工藝規(guī)程設計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是CK6133車床的軸承座。它位于車床主軸上，使主軸回轉運動按照工作的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。且它是用來支撐軸承，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致，（比如電機運轉方向，主軸轉動方向）并且保持平衡，它能穩(wěn)定軸承及其所連接的回轉軸，確保軸和軸承內(nèi)圈平穩(wěn)回轉避免因承載回轉引起的軸承扭動或跳動。當上緊定螺絲，以達到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的，但因為內(nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，即灰鑄鐵，它屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是軸承座需要加工的表面以及加工表面之間的形狀、位置尺寸精度要求： （1） 軸承座孔與孔軸線的同軸度。 （2）另一端軸承孔加工尺寸精度為 （3） 軸承座底平面的平面度為0.03。 （4）的螺紋孔中心距公差為 （5） 軸承孔軸線與底面平面及底座拉緊凸臺側面的平行度為0.02。 （6） 兩側軸承孔圓柱度要求均為0.005其中右側座孔與孔軸線有圓跳動要求為0.01 （7）軸承孔重要配合面的粗糙度值均為0.8 （8）軸承座孔兩側面的中心距公差為 （9）右軸承座孔端面與孔軸線的垂直度要求為0.016及其孔深公差值為 綜上分析可知，可換算成(),可換算成(),則該要加工的孔要求精度為6級精度，首先可以先加工軸承座底面，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此軸承座零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2.2確定生產(chǎn)類型 已知此軸承座零件的生產(chǎn)綱領為1200件/年，查閱有關參考文獻可知：灰鑄鐵的密度為，按照零件圖紙，用UG建出模型，并測出其體積為7151.169。由公式查《現(xiàn)代機械制造工藝》表1-3可知因為52kg<100kg則該零件屬于輕型零件，又因為該零件要求月產(chǎn)量為100件，則一年也就大概生產(chǎn)1200件，則查表1-3可知：該產(chǎn)品生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用夾具。 2.3確定毛坯 2.3.1確定毛坯種類 由于零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構不是太復雜，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，又因為其具有較好的的鑄造性和切削加工性，而且吸震性和耐磨性較好，價格也較低廉，故選擇金屬型鑄造毛坯。 2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 查《簡明機械加工工藝手冊》13頁表1-13，選用各個加工面的鑄件機械加工余量均為3mm：其中平面加工表面加工余量為3mm、鑄件、內(nèi)腔各加工表面加工余量為。并在鑄件毛胚底部需制出兩個工藝拉緊凸臺，并于凸臺上制出一個螺紋孔，供螺釘拉緊，以便在裝夾時，能快速定位且將工件裝夾牢固、制止其竄動。 2.3.3繪制鑄件零件圖（CAD出圖即可）附后 2.4工藝規(guī)程設計 2.4.1選擇定位基準 定位基準的選擇 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知（）、（），軸承端面、螺紋孔中心距、底面等均需要正確定位才能保證，故對基準的選擇應予以分析。 A. 粗基準的選擇 選擇粗基準的出發(fā)點是為后續(xù)的工序提供合理的定位精基準，保證各加工面的余量足夠并分配合理，由于粗基準是對毛坯進行第一次加工的定位基準，因此與毛坯的形狀關系很大，則確定粗基準時應按： ① 用零件非加工面為粗基準，可保證零件的加工面與非加工面的相互位置關系，且能在一次安裝中盡可能加工較多的表面。 ② 用零件的重要表面為粗基準，優(yōu)先保證了重要表面的余量和表面組織性能的一致。 ③ 應選則較大、形狀簡單、加工量大的表面為粗基準，使切削總量最少。 ④ 應選毛坯精度高，余量小的表面為粗基準，易保證各加工表面的余量足夠，分配合理。 ⑤ 應選定位精度高，夾緊可靠的表面為粗基準。 ⑥ 粗基準原則上是在第一道工序中使用一次并盡量避免重復使用。 按照粗基準的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準，據(jù)零件圖所示，故應選擇軸承座上表面為粗基準，以此加工軸承底面。 B. 精基準的選擇 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實現(xiàn)，以及定位安裝的準確方便。選擇精基準應遵循以下原則： ① 基準重合原則：確定精基準時，應盡量用設計基準作為定位基準，易消除基準不重合誤差，提高零件的表面的位置精度和尺寸精度。 ② 統(tǒng)一基準原則：擬定工藝路線時，各個工序應盡可能用同一個定位基準來精加工各個表面，以保證各表面間的相互位置精度，并且還減少了夾具的數(shù)量和工件的裝夾次數(shù)，降低了成本，提高了生產(chǎn)率。 ③ 互為基準原則：可逐步提高兩相關表面的位置精度。 ④ 自為基準原則：可使加工余量均勻，保證加工面自身形狀精度，而位置精度由前面的工序保證。 同時，精基準選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單及操作簡便，由以上分析，考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以精加工后的底面為主要的定位精基準，即以軸承座的下表面為精基準。 2.4.2制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 表2.1工藝路線方案一 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設備 1 粗銑底面 粗銑軸承座下底面，以軸承座的底座上表面為定位粗基準 金工 X6132 精銑底面 在工序1的基礎上，進一步精加工底面 金工 X6132 2 銑端面 以底座底面為精基準，加工軸承座的端面 金工 X6132 3 銑頂面 以底面為精基準，加工軸承座的圓柱上表面 金工 X6132 4 粗鏜 以下底面為基準，粗加工、、的內(nèi)孔 金工 TP68 半精鏜 以下底面為基準，半精加工、的內(nèi)孔 金工 TP68 精鏜內(nèi)孔（精細鏜） 以下底面為基準，精加工、的內(nèi)孔 金工 TP68 5 攻螺紋孔 以軸承座下底面為基準 金工 Z535 6 鉆孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 7 擴孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 8 鉸孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 9 锪埋頭孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 10 去毛刺、清洗終檢 / / / 表2.1.1工藝路線方案二 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設備 1 粗銑底面 粗銑軸承座下底面，以軸承座的底座上表面為定位粗基準 金工 X6132 精銑底面 在工序1的基礎上，進一步精加工底面 金工 X6132 2 粗鏜 以下底面為基準，粗加工、、的內(nèi)孔 金工 TP68 半精鏜 以下底面為基準，半精加工、的內(nèi)孔 金工 TP68 精鏜內(nèi)孔（精細鏜） 以下底面為基準，精加工、的內(nèi)孔 金工 TP68 3 銑端面 以底座底面為精基準，加工軸承座的端面 金工 X6132 4 攻螺紋孔 以軸承座下底面為基準 金工 Z535 5 鉆孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 6 擴孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 7 鉸孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 8 锪埋頭孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 9 銑頂面 以下底面為精基準，加工軸承座的圓柱上表面 金工 X6132 10 去毛刺、清洗終檢 / / / 表2.1.2工藝路線方案三 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設備 1 銑頂面 以下底面為粗基準，加工軸承座的圓柱上表面 金工 X6132 2 粗銑底面 粗銑軸承座下底面，以軸承座的底座上表面為定位粗基準 金工 X6132 精銑底面 在工序1的基礎上，進一步精加工底面 金工 X6132 3 銑端面 以底座底面為精基準，加工軸承座的端面 金工 X6132 4 粗鏜 以下底面為基準，粗加工、、的內(nèi)孔 金工 TP68 半精鏜孔 以下底面為基準，半精加工、的內(nèi)孔 金工 TP68 精鏜孔（精細鏜） 以下底面為基準，精加工、的內(nèi)孔 金工 TP68 5 攻螺紋孔 以軸承座下底面為基準 金工 Z535 6 鉆孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 7 擴孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 8 鉸孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 9 锪埋頭孔 以軸承座兩端面為基準 金工 Z535 10 去毛刺、清洗終檢 / / / 以上三個工藝方案的比較與分析： 方案一：在第一道工序內(nèi)容多，工序集中，操作方便。 方案二：工序分散?；鶞实貌坏奖ＷC，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。 方案三：在第一道工序時，選擇的粗基準為底面，這樣不符合粗基準選擇的原則，即保證不了加工面與非加工面的位置要求時，應選擇非加工面為粗基準這一原則。 方案一以其相比，在銑完底面后，以此為基準直接在銑床上銑削端面及頂面。如此，相對來說，裝夾次數(shù)少，可減少機床數(shù)量，操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作，并能提高生產(chǎn)效率。另外，零件的加工要求就整體來說，其精度并不高。若用工序分散（方案二）法，其加工經(jīng)濟性并不是很好。但是在選擇方案的時候，還應該考慮工廠的具體條件等因素。如設備，能否借用工，夾，量具等。故本次設計選擇方案一。 根據(jù)工序方案一制定出詳細的工序劃分如下所示：毛胚為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應力及改善機械加工性能。在毛胚車間銑削去澆冒口。達到毛胚的技術要求。然后送到機械加工車間來加工。 2.4.3選擇加工設備和工藝設備 ①機床的選擇 工序1、2、3采用X6132型臥式銑床 工序5、6、7、8、9 采用Z535臥式鉆床 工序4采用TP68臥式鏜床 ②選擇夾具 該零件的生產(chǎn)綱領為中批量生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 ③選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔H7，由于精度不是很高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀，在鏜孔（軸承座孔），由于精度要求較高，則采用金鋼鏜刀來進行加工。在軸承座底面時，由于要求其的平面度，則可以采用硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀），以保證加工精度。 ④選擇量具 加工的孔可采用內(nèi)徑百分表，杠桿百分表。 ⑤其他 對垂直度、平行度誤差采用專用量具進行檢測，對圓柱度、圓跳動、同軸度等形位公差均可利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。 2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 表2.4各加工工序的加工余量及達到的尺寸、經(jīng)濟度、粗糙度 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 經(jīng)濟精度 工序基本尺寸 表面粗糙度 工序尺寸及偏差 工序余量 小 大 1 粗銑底面 3 IT12（0.46） 185（距中心孔） 6.3 2.46 3.53 精銑底面 1 IT8（0.072） 182（距中心孔） 1.6 / / 2 銑端面 3 IT9（0.14） 360 6.3 / / 3 銑頂面 3 IT11（0.22） 108 6.3 / / 4 粗鏜內(nèi)孔Φ110 （Φ148、Φ125） 3 IT11（0.22） 151、 113、 128 6.3 Φ107.7 1 6.8 半精鏜內(nèi)孔 Φ110、（Φ148 Φ125） 1 IT10（0.14） 111、 3.2 Φ108.7 3.78 4.22 精鏜內(nèi)孔 Φ110、（Φ125） 0.8 IT7（0.035） 110.8、125.8 1.6 Φ109.5 0.66 精細鏜 Φ110、（Φ125） 0.5 IT6（0.022） 110、125 0.8 Φ110 0.47 0.5 5 攻4xM8螺紋孔 / IT7 126 3.2 126 / / 6 鉆孔 2 IT12（0.18） 15 6.3 Φ14.9 16.8 17 7 擴孔 0.25 IT12（0.18） 16.75 3.2 Φ16.9 1.82 0.2 8 鉸孔 0.1 IT8（0.027） 17 1.6 Φ17 0 0.2 9 锪內(nèi)孔 2 IT10 32 6.3 Φ32 31.9 32 10 去毛刺、清洗終檢 / / / / / 2.5確定切削用量及基本工時 2.5.1工序1： (1)粗銑底面 機床：X6132臥式銑床 刀具：硬質(zhì)合金面銑刀 材料YG6 齒數(shù) L=36 D=80mm ① 粗銑底面 據(jù)任務書可知平面表面加工余量Z=3mm 則切削深度為(留有1mm的精銑余量) 即銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-24，取 銑削速度：參照《簡明機械加工工藝手冊》表11-28，取 機床主軸轉速=238.7r/ min 參考文獻得 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中值為銑削寬度 ） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） (2)精銑底面 同樣的機床、刀具 銑削深度 每齒進給量：根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-24，取 銑削速度：參照《簡明機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速：=477.5r/ min 參考文獻得 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中值為銑削寬度 ） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） 工序2： (1)粗銑軸承座孔的兩端面 機床：X6132臥式銑床 刀具：硬質(zhì)合金面銑刀 材料YG6 齒數(shù) L=36 D=80mm 據(jù)任務書可知平面表面加工余量Z=3mm 則切削深度為(留有1mm的精銑余量) 即銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-24，取 銑削速度：參照《簡明機械加工工藝手冊》表11-28，取 機床主軸轉速=238.7r/ min 參考文獻得 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中值為銑削寬度 ） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 走刀次數(shù)為（285/60=5） 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： 估算值 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） (2)精銑座孔的兩側面 同樣的機床、刀具 銑削深度 每齒進給量：根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-24，取 銑削速度：參照《簡明機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速：=477.5r/ min 參考文獻得 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中值為銑削寬度 ） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） 工序3：(1)銑座孔上頂面 機床：X6132臥式銑床 刀具：硬質(zhì)合金面銑刀 材料YG6 齒數(shù) L=36 D=80mm 據(jù)任務書可知平面表面加工余量Z=3mm 則切削深度為 即銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-24，取 銑削速度：參照《簡明機械加工工藝手冊》表11-28，取 機床主軸轉速=238.7r/ min 參考文獻得 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中值為銑削寬度 ） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： 估算值 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） 工序4：粗鏜軸承座孔H6、 、H6 (1)粗鏜軸承座孔H6 機床：臥式鏜床TP68 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度=2mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=2mm（留有1mm的半精加工、精加工的余量）。因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.2mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取 根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） （2）粗鏜軸承座孔 同樣的機床、刀具 切削深度=3mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=3mm（因為該孔要求的精度不高，經(jīng)過一次粗銑即可達到尺寸、精度要求，據(jù)《機械制造技術基礎》可知粗鏜孔時，表面粗糙度可達到5~，精度可達12至13級）。因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.8mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取 根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） （3）粗鏜軸承座孔 同樣的機床、刀具 機床：臥式鏜床TP68 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度=2mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=2mm（留有1mm的半精加工、精加工的余量）。因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.2mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取 根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） 半精鏜軸承孔Φ125H6、Φ110H6 (1)半精鏜軸承孔Φ125H6 同樣的機床、刀具 切削深度=0.5mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=0.5mm（留有0.5mm的半精加工、精加工的余量）。 因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.4mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取 根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： (2)半精鏜軸承孔Φ110H6 同樣的機床、刀具 切削深度=0.5mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=0.5mm（留有0.5mm的半精加工、精加工的余量）。因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.4mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速：， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： 精鏜軸承孔Φ125H6、Φ110H6 （1）精鏜軸承孔Φ125H6 同樣的機床、刀具 切削深度=0.5mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=0.5mm。因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.4mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速：， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （2）精鏜軸承孔Φ110H6 同樣的機床、刀具 切削深度=0.5mm，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51，刀桿伸出長度取，切削深度為=0.5mm。因此確定進給量，根據(jù)機床說明則取進給為0.4mm/r 切削速度：據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-51取根據(jù)機床參數(shù)要求，則選擇 機床主軸轉速：， 按照參考文獻取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 切削工時計算： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： （其中為鏜刀的主偏角由《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-1查的） 刀具切出長度：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14取 則取5mm 走刀次數(shù)為 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） 工序5：攻M81.25的螺紋 機床：Z535臥式鉆床 刀具：高速鋼細柄機用絲錐（M81.25）材料為 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-94，取 根據(jù)螺紋公差等級，切削速度應乘以修正系數(shù)：當公差為4、5級時，修正系數(shù)為0.8；當公差為5、6級時，修正系數(shù)為1； 則 機床主軸轉速：， 絲錐回轉轉速：取 實際切削速度： 切削工時計算： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為 機動時間： 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： 工序6：鉆Φ17H7的通孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?7mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z535臥式鉆床。鉆頭為15mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。 確定鉆削用量：切削深度 進給量：據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-13得= 由于故允許進給量需乘以修正系數(shù)： 即故=0.2~0.5mm/r 按照機床說明，取=0.4mm/r 切削速度：據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-12查的 按公式計算主軸轉速： 根據(jù)機床說明：取 故實際切削速度： 切削工時計算： 被切削層長度 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為 機動時間： 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： 計算鉆削力、扭矩及功率按表11-14可得： 軸向力： (據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-14得 扭矩： 鉆削功率： 由上述計算結果與機床允許值相比，均允許。 工序7：擴Φ17H7的通孔 加工機床為Z535臥式鉆床。擴孔鉆為16.75mm標準高速鋼擴孔鉆； 確定擴孔切削用量 ①確定進給量 根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-15，查得，已知 則進給量取0.96mm/r。 ②確定切削速度及 由表11-15查得， 已知則 ， 查Z535說明書，取， 實際鉸孔速度 = 被切削層長度 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為 機動時間： 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： 工序8：鉸Φ25H7的通孔 加工機床為Z535臥式鉆床。鉸刀為17mm標準高速鉸刀。 確定鉸孔切削用量 ①確定進給量 根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-16，查得，則進給量取1mm/r。 ②確定切削速度及 由表11-19，取=9.3m/min。由表11-10，得修正系數(shù) ， 查Z535說明書，取， 實際鉸孔速度： = 被切削層長度 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為 機動時間： 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： 工序9：锪埋頭孔Φ32 加工機床為Z535臥式鉆床。擴孔鉆為32mm標準高速鋼擴孔鉆； 確定擴孔切削用量 ①確定進給量 根據(jù)《簡明機械加工工藝手冊》表11-15，查得，已知 則進給量取0.72mm/r。 ②確定切削速度及 由表11-15查得， 已知則 查Z535說明書，取， 實際锪孔速度 = 被切削層長度 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為 機動時間： 查《簡明機械加工工藝手冊》表1-31得： 輔助時間： （估算值） 工作地點的服務時間： （估算值） 休息時間： （估算值） 則總工時定額為： （估算值） 2.6本章小結 本章節(jié)主要從零件的結構和外型入手分析，從而得出設計毛坯的依據(jù)。再查閱有關資料，設計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。 專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此軸承座孔零件時，需要設計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內(nèi)容，需要設計鏜孔夾具(鏜模)，主要用于加工箱體或支座類零件上的精密孔和孔系，它主要由鏜模底座、支架、鏜套、鏜稈及必要的定位和夾緊裝置組成。而本夾具將用與臥式鏜床。刀具為硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 本夾具主要用來鏜的孔，由于孔的尺寸為mm的較高精度的孔（即6級精度），在鏜床上直接裝夾銑削，可能很難達到要求的精度，并且每次都需要裝夾和校正，花費的時間多，所以主要應該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率、提高加工精度，降低勞動強度，來設計該夾具。 3.1鏜孔夾具設計 3.1.1問題的提出 本夾具是用來鏜此軸承座孔、,零件圖中孔有同軸度、圓柱度要求；孔有圓柱度、孔軸線平行度要求，此工序為粗鏜、半精鏜、精細鏜加工,因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,重點是保證加工精度的問題. 3.1.2夾具的設計 夾具上實現(xiàn)夾緊的夾緊機構是否正確合理，對于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動強度有很大的影響。則工件夾緊應滿足以下基本要求： （1） 夾緊時不能破壞工件定位時所活動的正確位置 （2） 夾緊應可靠和適當。既要保證加工過程中工件不能發(fā)生松動或振動，又不允許工件產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。 （3） 夾緊操作應方便、省力、安全。 （4） 夾緊機構應有良好的結構工藝性，盡量使用標準件。 1、定位基準的選擇 因為、的孔有形位公差要求,所以應以軸承座下底面為主要定位基準。由于鑄件的公差要求較大,利用軸承座底面帶螺紋孔的小凸臺的側面作為輔助定位基準。在小凸臺處利用螺釘對零件進行拉緊。在軸承座的端面處制出一個加強筋，而在另一端面處，以固定手柄壓緊螺釘給予工件夾緊，并限制其向前移動，保證有足夠的強度頂住被切削的工件，可以進行直接的鏜削，能保證加工精度。 2、定位元件及夾緊元件的選擇 據(jù)上面所述，查《機床夾具設計手冊》，利用工件被加工好的的底面，選用支承板給零件進行底部定位。則其就限制了三個自由度：由于此工件底部小凸臺的側面已被加工，則利用其側面作為輔助基準，用螺釘給予工件拉緊，則又限制了兩個自由度：最后再在其兩端面分別制出一個加強筋和一個以固定手柄壓緊螺釘做頂桿。這樣又限制了其最后一個自由度。這樣就可以完全定位了。 定位元件選用B型支承板，如下圖所示，此板在工作面上有的斜槽，且能保證與工件定位基面連續(xù)接觸，清除切屑方便，多用于平面定位。 圖3.1 B型支承板（GB2236-80） 夾緊元件選用V形塊，由于種類很多，當選用移動、轉動壓板時，其行程不夠且操作部方便，選用U型壓板又不合適，故在充分比較分析的情況下，選用鉸鏈式壓板，其夾緊可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 圖3.2 鉸鏈式壓板 3、切削力及夾緊力計算 鏜刀材料：（機夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀），機床為：TP68 由參考文獻[3]，表1-12選擇刀具的幾何參數(shù)為： (副偏角) （主偏角） （前角） （刃傾角） （后角）（刀尖圓弧半徑） 1）粗鏜： 由參考文獻[12]，查表可得： 圓周切削分力公式： （考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)） 查《機床夾具設計手冊》表得： 取 ∴（考慮工件材料機械性能的系數(shù)） 由《機床夾具設計手冊》表可得參數(shù)： ∴（修正系數(shù)） ∴ 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： ∴（修正系數(shù)） 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： ∴（修正系數(shù)） ∴ 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算， （考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)） （加工性質(zhì)如粗加工、精加工） （刀具鈍化程度） （切削特點） （夾緊力的穩(wěn)定性） (手動夾緊時的手柄位置) （僅有力矩使工件回轉時工件與支承面接觸的情況） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[12]表可得： 所以，有： 2）半精鏜（精鏜）： 同理，圓周切削分力公式： 徑向切削分力公式: 軸向切削分力公式： 因為： ，則 所以，有： 當夾緊力方向與切削力方向一致時，僅需要較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生的振動和轉動。故該夾具采用鉸鏈式壓板夾緊機構，為了方便簡單操作，通過手動擰緊螺母將壓板壓緊工件。 由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有一段距離，使工件在夾緊的地方產(chǎn)生了彎矩，如圖： 彎矩示意圖 ∴ 既是加上轉矩M，所以 由于工件主定位面是底面，故選擇夾緊力的作用方向為垂直方向作用于底面，當夾緊力垂直作用于工件上時，又已知在鏜孔時，工件受到3個不同方向的力（如右圖所示）：圓周切削分力、軸向切削分力、徑向切削分力則所需要的計算夾緊力JO為 實際所需夾緊力與計算夾緊力之間的關系為： (K為安全系數(shù)) 圖3.4鉸鏈夾緊受力分析圖 圖上的夾緊機構所能產(chǎn)生的夾緊力J由圖3-4的壓板受力分析圖計算得 其中：——夾緊機構效率取0.9； Q——螺栓的許用夾緊力： 選定L1=L2，根據(jù)《機床夾具設計手冊》表查得當螺桿螺紋公稱直徑M=30時，Q=35316N。 因為 故夾緊方案可行。 4、誤差分析與計算 該夾具底面以支承板定位，要求保證孔的行位公差（圓柱度、同軸度）。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)定的工序公差，如設計的鏜套孔的軸線與夾具底座上表面之間的工序尺寸公差小于或等與其同軸度、圓柱度的形位公差。 由于鏜孔時以底面定位來加工，據(jù)零件圖紙可知：孔的設計基準與定位基準重合，故孔無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸也無位移誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的制造精度和安裝精度即可達到尺寸要求。 5、夾具體設計 鏜桿、鏜套、襯套、鏜模板及夾具體設計 （1）如圖所以開有直槽的引導，它與鏜套的接觸面積小，溝槽又可以排屑，而如果是用開有油槽的圓柱引導，這種結構簡單，但與鏜套的接觸面大，潤滑不好，加工時切削易進入引導部分， 圖a帶有直槽的鏜桿導向部分結構尺寸（見表3-4-1） D R C H 槽數(shù) >62 5 4 8 4 表3-4-1 （2） 鏜桿尺寸 鏜桿直徑和長度對剛性影響較大。直徑受到加工孔徑的限制，但應盡量大些，直徑d一般按以下選取：(精鏜用小值；粗鏜用大值)； 鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面之間的關系一般按： 鏜桿的尺寸見（《機床夾具設計手冊》）表3-4-3、3-4-4、3-4-5 軸承座孔的加工只需鏜削加工就能滿足加工要求?？紤]到鏜套可能出現(xiàn)的磨損，故查參考文獻[1]，表5.2-13選用可換鏜套（GB2266-80其結構如下圖所示），當磨損就可更換。與其裝配的是鏜套用襯套（GB2267-80查表5.2-15），起固定的是鏜套螺釘（GB2269-80查表5.2-17）。 圖b 可換鏜套 表3-4-2 鏜套 d D H h C R 基 本 尺 寸 極 限 偏 差 基 本 尺 寸 極 限 偏 差 80 +0.019 0 100 -0.012 -0.027 46 42 125 18 54 1.5 2.5 2.5 68.5 +0.030 0 -0.012 -0.034 圖c 鏜套用襯套 表3-4-3 鏜套用襯套 D D H C 基本尺寸 極限偏差H6 極限偏差H7 基本尺寸 極限偏差 100 +0.022 0 +0.035 0 115 +0.035 +0.027 100 3 2 圖d 鏜套螺釘 表3-4-4 鏜套螺釘 d d1 D d2 L L0 n T b 鏜套內(nèi)徑 基本尺寸 極限偏差 M12 16 -0.05 -0.16 24 9.4 30 15 3 3.5 2.5 >45~80 鏜模板選用伸出式鏜模板，用螺釘將其連接在夾具體上。安裝前先調(diào)整好位置然后用銷定位，后用螺釘將其擰緊在夾具體上。鏜模板參見鏜孔裝配圖。 夾具體的設計參考鏜孔夾具體零件圖。 6、夾具精度分析 利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關系。因此在夾具設計中，當結構方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。 由工序可知，本道工序只需鏜軸承孔，孔的精度無需考慮，而孔的精度要求較高，既要保證它與其它孔的同軸度，又要保證其圓柱度。除了上面的誤差外，影響孔位置度的因素還有： 1）、鏜模板上裝襯套孔的尺寸公差： 2）、襯套與鏜套配合的最大間隙： 3）、鏜套與鏜桿配合的最大間隙：(查《機械制造技術基礎》一般加工低于IT8級公差的孔或粗鏜時，鏜桿選用IT6級公差) 4）、鏜套的同軸度公差： （當襯套孔公差帶為H6，當外圓直徑大于等于52時，） ∴綜合誤差為： 能滿足零件要求。 7、夾具體設計 夾具體的設計參考鏜孔夾具體零件圖