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表1 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑外圓柱右端面 工序號 1 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式銑床 X51 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑mm外圓柱右端面 φ80mm硬質(zhì)合金端面銑刀 —— 1 104 3 1.3 380 74.8 0.51 2 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第1頁 表2 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑外圓柱左端面 工序號 2 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式銑床 X51 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑mm外圓柱左端面 φ80mm硬質(zhì)合金端面銑刀 游標卡尺 1 104 3 1.3 380 74.8 0.51 2 3 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第2頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆，擴，鉸H9mm孔 工序號 3 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 四聯(lián)組鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔至12mm φ12mm硬質(zhì)合金鉆頭 —— 1 70 6 0.25 140 60 7.86 2 擴孔至13.8mm φ13.8mm硬質(zhì)合金擴孔刀 游標卡尺 1 70 0.9 0.5 272 120 6.53 3 鉸孔至14H9mm φ14mm硬質(zhì)合金鉸刀 極限量規(guī) 1 70 0.1 1 545 240 6.28 4 5 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第3頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑兩叉頭內(nèi)側(cè) 工序號 4 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式銑床 X51 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 銑叉頭內(nèi)側(cè) φ16mm硬質(zhì)合金立式銑刀 游標卡尺 1 36 3 1.3 380 74.8 1.5 2 3 4 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第4頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑兩叉頭 工序號 7 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 臥式銑床 X62 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑兩叉頭 φ80mm硬質(zhì)合金盤銑刀 游標卡尺 1 135 3 1 590 96 0.82 2 3 4 5 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第7頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 半精銑兩叉頭 工序號 8 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 臥式銑床 X62 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 1 半精銑兩叉頭 φ80mm硬質(zhì)合金盤銑刀 極限量規(guī) 1 135 1 1 590 96 48.6 2 3 4 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第8頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑槽14H13mm 工序號 5 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式銑床 X62 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 銑14H13mm槽 φ80mm硬質(zhì)合金盤銑刀 游標卡尺 1 24 3 0.9 300 72 1 2 3 4 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第5頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆φ8.7mm孔 工序號 6 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆φ8.7mm孔 φ8.7mm硬質(zhì)合金鉆頭 —— 1 31 4.35 0.25 150 43 2.6 2 3 4 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第8頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 鉗工去毛刺，并到0.5×45°角 工序號 9 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 平口鉗 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 s 1 安裝在平口鉗 銼刀 —— —— 36 0.5 —— —— —— 40 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共10頁 第9頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 終檢 工序號 10 零件名稱 副變速撥叉 零件號 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 s 1 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導 老 師 馬清艷、王彪 共10頁 第10頁 附錄表1 中北大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 零件編號 零件名稱 1 副變速撥叉 工序號 工序名稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 粗銑外圓柱右端面 立式銑床 X51 專用夾具 —— YG6硬質(zhì)合金端面銑刀 D=80mm —— —— 0.51 2 粗銑外圓柱左端面 立式銑床 X51 專用夾具 —— YG6硬質(zhì)合金端面銑刀 D=80mm 游標卡尺 100、0.01 0.51 3 鉆，擴，鉸H9mm孔 四聯(lián)組鉆床 Z525 專用夾具 —— YG6鉆頭 擴孔刀 鉸刀 D=12mm D=13.8mm D=14mm 游標卡尺 極限量規(guī) 100、0.01 26.3 4 粗銑兩叉頭內(nèi)側(cè) 立式銑床 X51 專用夾具 —— YG6立式銑刀 D=16mm 游標卡尺 100、0.01 0.5 5 粗銑槽14H13mm 立式銑床 X51 專用夾具 —— YG6端銑刀 D=80mm 游標深度尺 100、0.01 0.8 6 鉆φ8.7mm孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 —— YG6端銑刀 φ8.7mm鉆頭 極限量規(guī) 100、0.01 2 7 粗銑兩叉頭 臥式銑床 X62 專用夾具 —— YG8硬質(zhì)合金盤銑刀 D=80mm, 游標卡尺 100、0.01 1 8 半精銑兩叉頭 臥式鉆床 X62 專用夾具 —— 硬質(zhì)合金鉆頭 D=80mm, —— —— 1 班級： 07020143X 學號：02 學生姓名： 富碩 指導老師：龐俊忠、成云平 共 2 頁 第 1 頁 續(xù)表1 中北大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 零件編號 零件名稱 1 副變速撥叉 工序號 工序名稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 9 鉗工去毛刺，并到0.5×45°角 —— —— 平口鉗 —— 銼刀 —— —— —— —— 10 終檢 11 12 13 14 15 班級： 07020143X 學號：02 學生姓名： 富碩 指導老師：龐俊忠、成云平 共 2 頁 第 2 頁 課 程 設(shè) 計 說 明 書 學生姓名： 學 院： 專 業(yè)： 題 目： 學 號： 副變速撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程 及夾具設(shè)計 指導教師： 職稱: 職稱: 2 0* *年 12 月 5 日 1 2 3 4 目錄 概述................................................... 4 審查零件圖的工藝性 .................................... 4 選擇毛坯 ............................................... 5 工藝規(guī)程設(shè)計........................................... 5 4.2 零件各部分加工方法的選擇 ........................... 5 4.3 制定工藝路線 ....................................... 6 5 確定機械加工余量及毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 .................. 6 5.1 確定加工余量 ....................................... 7 5.2 確定毛坯尺寸 ...................................... 7 5.3 確定圓角半徑 ...................................... 7 5.4 確定拔模角 ........................................ 7 5.5 確定分模位置 ...................................... 7 5.6 確定毛坯的熱處理 .................................. 7 6 工序設(shè)計 ............................................... 8 6.1 選擇 加工設(shè) 備與工 藝裝備 ........................... 8 6.2 確定 工序尺 寸 .................................... 10 7 確定切削用量及時間定額 ............................... 12 7.1 銑?f 24 mm 外圓柱兩端面以及兩叉頭左右兩側(cè) ............ 12 7.2 加工?f1 4 H9 內(nèi)孔 ................................... 14 7.3 加工?f ? ?mm 孔 .................................... 15 7.4 銑槽 ............................................. 16 8 小 夾具設(shè)計 .............................................. 17 結(jié) ................................................ 19 參考文獻 ................................................. 20 副變 速撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及銑 14H13 的 槽夾具設(shè)計 1 概述 機械制造工藝學課程設(shè)計，是在學完機械制造工藝學及夾具設(shè)計原理課程， 經(jīng)過生產(chǎn)實習所獲得的感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求 在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前學過的全部課程， 且獨立完成一項工程基本 訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下了良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目 的： （1）、能熟練地運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識， 正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問題方法， 培養(yǎng)自我學習能力和解決問題能力。 （2）、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通 過學生親手設(shè)計夾具的訓練，提高結(jié)構(gòu)能力設(shè)計。 （3）、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊，查詢相關(guān) 資料等，增強解決實際工程問題的獨立能力。 2 審查零件圖的工藝性 撥叉副變速撥叉圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。零件 各表面的加工并不困難。只是φ14H9 的要求精度較高，且對應(yīng)軸線的直線度要 求也較高，需進行半精加工。槽 14H13 兩壁關(guān)于孔φ8.7 軸線的對稱度有要求， 需在數(shù)控機床上完成加工。 3 選擇毛坯 圖 1 副變速零件圖 零件材料為 KTH350-10,考慮到零件在加工過程中所受沖擊力不大，并且為 大批量生產(chǎn)，所以，選擇金屬模機械砂型鑄造毛坯。查《機械設(shè)計工藝制造設(shè)計 簡明手冊》表 1.3-1。選用鑄件尺寸公差等級為 CT10。保證的尺寸公差在 1-3mm。 4 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 選擇定位基準： 1：粗基準選擇：以鑄件左邊的端面為主要粗基準，以鑄件的φ24mm 外圓為 輔助粗基準。 2：精基準選擇：本零件是帶孔的零件。其中φ14H9 和右端面為設(shè)計基準， 根據(jù)精基準的選擇原則“基準重合原則” 以及考慮到工件的裝夾與加工方便。 在孔φ14H9 未加工出來前可選用右端面為主要精基準，以鑄件的φ24mm 外圓為 輔助精基準。在孔φ14H9mm 未加工出來后，以φ14H9mm 的內(nèi)孔面為定位精基準， 右端面為輔助精基準。 4.2 零件各部分加工方法的選擇 本零件的加工面有：內(nèi)孔、平面以及槽，其材料為 KTH350-10，參考《機械 制造工藝學》其各部分加工方法如下： - .? 2? （1）? 24 圓柱左/右端面:由于表面粗糙度 Ra 為 25μm,只需進行粗銑。 （2）兩叉頭左/右側(cè)面：由于表面粗糙度 Ra 為 6.3μm,需進行粗銑、半精 銑。 （3）φ14H9 內(nèi)孔：由于公差等級為 9 級，且表面粗糙度為 Ra3.2μm,需進 行鉆、擴、鉸。 （4）兩叉頭內(nèi)側(cè)：由于表面粗糙度 Ra 為 12.5μm，只需進行粗銑。 （5）槽 14H13：由于公差等級為 13 級，且表面粗糙度為 Ra12.5μm,只需進 行粗銑。 （6）? ? ?孔：由于表面粗糙度 Ra 為 25μm,只需進行鉆孔即可。 4.3 制定工藝路線 按照先粗后精的原則同時考慮到零件的幾何形狀， 寸精度以及位置精度等 技術(shù)要求，以及加工時的經(jīng)濟性，盡量使工序能夠集中起來。選擇零件的加工方 法及工藝路線如下： 工序 1：以?f 24 mm 外圓柱面及其左端面定位，粗銑?f 24 mm 右端面。 工序 2: 以?f 24 mm 外圓柱面及其右端面定位，粗銑?f 24 mm 左端面。 工序 3： ?f 24 mm 圓柱右端面以及?f 24 mm 外圓柱面為定位， ， ， ?f 4 H9mm 孔。 工序 4：以?f1 4 H9mm 內(nèi)孔面及?f 24 mm 外圓柱右端面定位，粗銑兩叉頭內(nèi)側(cè)。 工序 5：以?f1 4 H9mm 內(nèi)孔面及?f 24 mm 外圓柱左端面定位，粗銑 14H13mm 槽。 工序 6：以?f1 4 H9mm 內(nèi)孔面及?f 24 mm 外圓柱右端面定位，鉆φ8.7mm 的孔。 工序 7：以?f 4 H9mm 內(nèi)孔面及?f 24 mm 外圓柱右端面定位，粗銑兩叉頭至 8mm。 工序 8：以?f1 4 H9mm 內(nèi)孔面及?f 24 mm 外圓柱右端面定位，半精銑兩叉頭至? 6 - 0.? 4?mm。 工序 9：鉗工去毛刺，并到 0.5×45°角。 工序 10：終檢。 5 確定機械加工 余量 及毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 5.1 確定加工余量 由于該撥叉才有啥新機器造型，材料為可鍛鑄鐵，且為大批量生產(chǎn)，查《機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可選鑄件的尺寸公差等級為 10 級，又鑄件基本尺寸 在 63-100 范圍內(nèi)， 取鑄件尺寸公差數(shù)值為 3.2， 件機械加工余量單側(cè)為 4mm, 雙側(cè)為 3mm。 5.2 確定毛坯尺寸 本零件的外表面均屬于雙側(cè)切削，主要以粗加工為主，故取粗加工余量為 3mm,但撥叉兩側(cè)面需進行半精加工，取半精加工余量為 1mm?？傻妹鞒叽绫砣? 下。其余尺寸可以直接鑄造出來。其毛坯圖如下。 表 1 副變速撥叉毛坯尺寸 零件尺寸 70 雙側(cè)余量 3 機加工余量 0 鑄件尺寸 76? - .? 2? - .? 2? + .?27? 6 - .? 4? 40 - .?24? 14 ? 3 3 3 1 0 0 14? 34? 8 5.3 確定圓角半徑 1? 1? 2? 由 于 采 用 砂 型 鑄 造 ， 所 以 圓 角 計 算 公 式? R = - (?A?+ A? ? m? ， 取? 1 1? 5? 10? (?A?+ B? ?= 10? ′ (?25?+ 24? ?? 5? 10? m?，所以本鑄件內(nèi)外圓角取 R=5mm。對于特殊位置 φ24mm 圓柱與撥叉連接處的圓角要求為 R=2mm，故可直接取其為 2mm。 5.4 確定拔模角 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可查得，砂型鑄造外表面拔模斜度為 0 °30′，內(nèi)表面拔模斜度為 1°。 5.5 確定分模位置 本零件較復雜，分型面為不同平面組合而成。 5.6 確定毛坯的熱處理 鑄造完毛坯后應(yīng)安排正火處理，以消除殘留的鑄造應(yīng)力，以減少加工中的變 形，同時改善加工性。 6 工序設(shè)計 圖 2 副變速撥叉毛坯圖 6.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 6.1.1 選擇機床 （1） 工序 1、2 是粗銑。各工序的步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn) 率，故選擇立式銑床就能滿足要求，本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不高，選 用最常用的 X51。 （2） 工序 3 為孔加工，且一次定位需完成三個工步，可選用 Z525 的四聯(lián) 鉆床，并采用隨行夾具。 （3） 工序 4 為粗銑，且工步數(shù)較少，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （4） 工序 5、6 為半精銑，工步數(shù)較少，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （5） 工序 7 粗銑，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （6） 工序 8 為鉆孔，精度要求不高，選用最常用的 Z525。 6.1.2 選擇夾具 在各工序中由于是大批量生產(chǎn)，所以都采用專用夾具。 6.1.3 選擇量具 - .? 2? + .? 9? + .? 43? 差等級為 IT9，則 K=20%.? =KT=0.2′ 0.09=0.018mm?？蛇x擇測量范圍為 本零件屬于大批生產(chǎn)，一般采用通用量具，對于精度要求高，不易測量的可 采用專用夾具。 6.1.3.1 選擇各軸向測量量具 工序 2 中要保證φ24 圓柱兩端面的距離為 70mm，且未標注公差，取 IT14 級，T=0.74mm,按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用的量具，由于它所 對應(yīng)的不確定允許值為 0.054mm，所以可選分度值為 0.05mm 的游標卡尺。即取 測量范圍為 0-150mm，分度值為 0.05mm 的游標卡尺。在此工序中，還要保證撥 叉兩叉頭的厚度為 8mm，未標注公差，取 IT14 級，T=0.36mm，不確定允許值為 0.029mm， 用的量具為分度值為 0.02mm 的游標卡尺。 取測量范圍為 0-150mm， 分度值為 0.02mm 的游標卡尺。兩個外部軸向測量在同一工序中，故可采用其中 一個精度較高的游標卡尺即可，故選用范圍為 0-150mm，分度值為 0.02mm 的游 標卡尺。 工序 6 中，加工撥叉的右側(cè)，且保證與φ24mm 圓柱右端面的距離為 5mm，由 于未標注公差，取 IT14 級，T=0.30mm,其不確定允許值為 0.016mm,故選用的量 具為分度值為 0.01mm 的游標卡尺，測量范圍為 0-100mm。 工序 7 中加工撥叉的左側(cè)，且保證撥叉厚度為?6 - .?24? mm，此時可采用專用量 具，通規(guī)、止規(guī)的具體參數(shù)如下： 6.1.3.2 選擇加工孔用量具 工序 3 中?f 4H 9?經(jīng)過鉆、 、 三次孔加工， 孔至 12mm， 孔至 13.8?0 mm， 鉸孔至f?14 0? mm。 （1） 鉆孔時采用標準鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具； （2） 擴孔時，按計量器具的測量方法極限誤差選擇量具，由于公 l ln? 50-100mm 的游標卡尺，分度值為 0.01mm； （3） 鉸孔時，由于精度要求較高，加工每個工件都要進行測量， 故宜選擇極限量規(guī)，其具體尺寸如下:通規(guī)、止規(guī) 工序 8 中，鉆φ8.7mm 的內(nèi)孔時由于采用標準鉆頭，且其精度要求低，可不 需要量具。 6.1.3.3 選擇加工所用的量具 + .? 9? + .? 43? 銑槽時，由于采用了標準刀具，平時無需測量，但刀具磨損到一定時候時， 應(yīng)進行測量以便及時更換刀具，此時可以選擇通用量具。槽的精度為 13 級， T=0.27mm, 其不確定允許值為 0.016mm,故選用的量具為分度值為 0.01mm 的游標 卡尺，測量范圍為 0-100mm。 6.2 確定工序尺寸 確定工序尺寸的一般方法，由表面加工的最后工序往前推，最后工序的工序 尺寸按零件圖的要求標準。當無基準轉(zhuǎn)換時，統(tǒng)一表面多車加工的工序尺寸（或 工步）的加工余量有關(guān)。當基準不重合時，工序尺寸應(yīng)用尺寸鏈計算。 6.2.1 確定內(nèi)孔的工序尺寸 內(nèi)孔表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。 面已確定零件各工序的 加工余量，現(xiàn)由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精 度確定。 本零件各內(nèi)孔的各工序加工余量、 序尺寸及公差、 面粗糙度如下表所示。 表 2 內(nèi)孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 加 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 工 鉆 擴 鉸 鉆 擴 鉸 鉆 擴 鉸 表 面 f? 3 ? ?0? f 4 0? 14H μm μm μm 9 φ4 .35 —— —— φ8.7 —— —— Ra25 — — 8.7 μm 6.2.2 確定軸向工序尺寸 圖 3 工序軸向尺寸 6.2.2.1 確定各加工面的工序尺寸 表 3 各加工面的工序尺寸 工序 1 2 6 加工表面 1、 2 3 4 5 總加工余量 3 3 3 3 1 量 工 序 加 工 余 0 1 0 1 0 7 6 1 0 6.2.2.2 確定工序尺寸?L?6? 、?L?2? 、?L?5? - .? 2? L? 12? 該尺寸在工序 6 和工序 2 中應(yīng)達到零件的圖樣要求，則，?L? =70mm，?L? =5mm。 26? 35? 6.2.2.3 確定工序尺寸?L?5?、?L?2? 、?L?1?、?L?1? =?6 - .?24? mm，? L?1? 該尺寸只與加工余量有關(guān)，所以?L?5? =?L?2?+3=73mm、?L?1?=?L?5?-1=4mm。 6.2.2.4 確定工序尺寸?L?? =?L?6? +1=7mm，?L?2? =?L?5? +1=8mm，? 尺寸?L? 徐階工藝尺寸鏈來確定。工藝尺寸鏈如圖 4 所示。 4? 圖 4 含尺寸 L4 的工藝尺寸鏈 + 0.27? 尺寸 L4 的基本尺寸：L4（基）=70-5-3-50.5mm=11.5mm 尺寸 L4 的上偏差：EI（L4）=-（-0.12）-（-0.15）=0.27mm 尺寸 L4 的下偏差：ES（L4）=-0.06-0.15=-0.21mm 所以 L4 的尺寸為：L4=?11.5 0.21?mm，此尺寸為槽 14H13mm 的中心線距外圓柱 左端面的距離。 7 確定切削用量及時間定額 7.1 銑?f 24 mm 外圓柱兩端面以及兩叉頭左右兩側(cè) 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵。零件大小為 x=70mm，y=85mm。加工要求：粗銑?f 24 右端 面，加工余量為 3mm。 1、刀具選擇：選擇硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，銑刀直徑 80mm。背吃刀量?a?p? a?? ￡?60 ，齒數(shù) 12。 2、切屑深度:因為加工余量較小，一次走刀即可完成。 即?a?p? = 3 m?。 ￡?4 ，? -? ? q? C? d? 計指南》表 2-17 中公式計算?v? = k? 查表? m? u? p? v? v? T? l?+ l? + l? 1 2? 基本時間：? ? =? i??l? = 0.? ?? ?- d? - a? )?+ 2???l? = 3? 計算可得? j? 1? e? 2? 休息及生理需要時間? ? =0.03*0.48 ? 0.02min 3、選用銑床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》，選用 X51 立式銑床， 同時查得主軸轉(zhuǎn)速：100?r. min? 電動機功率：4.5kw。 4、確定切削速度和工作臺每分鐘進給量?f?Mz? 。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè) T? a?p? f?z? a?? z? c v? =?548 ?k?? = 1,??T? = 120?min,?m?= 0.? 3,??a?p? = 3,?x?? = 0.? 7? y?? = 0.? ,??a?e? = 2,?u?v? = 0.2? 2? vc?? =?74.8m/min 5、工時定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：? ?? = T?j? + T?f? + T? ? + T?? + T?? / N?其中? d? j? f? b? x? 及生理需要時間；? ??-準備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 f?Mz? T?j? =?0.? ?min?. 輔助時間：? ?f? =0.2?T?j?=0.08min. 布置工作時間：? ??=0.05*0.48=0.024min. z? 準備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額 T=0.53min 7.2 加工?f 4 H9 內(nèi)孔 z? c? d? v? = k? 查 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導》 ， 算得?v? = 12?? m? ?/?min? x? T? a? f? L? l?+ l? + l? D? 鉆孔的基本時間：? ? =? = ?? ? = cot?k? + 2??l? = 3?；計算可得：? L? l?+ l? + l? D?- d? 擴孔的基本時間：? ? =? = ?? ? = co t?k? + 2???l? = 3?；計算可得：? 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵， 直徑為 14mm。 孔至 12mm， 孔至 13.8mm， 至 14mm。 1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑 12mm，擴孔時，高速鋼，擴孔刀 直徑 13.8mm，鉸孔時，YG8，鉸刀直徑為 14mm。進給量?f? ￡ 0.? ? m?/?r?，切削速度? m? p? 擴孔時，硬質(zhì)合金，擴孔刀直徑 13.8mm。 2， 用鉆床： 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導》 ， 用立式鉆床 Z525。 主軸最大行程 175mm，主軸轉(zhuǎn)速 97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩 245.25N，功率 2.8kw。 3，時間定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：? ?? = T?j? + T?f? + T? ? + T?? + T?? / N?其中? T?? -單件時間定額；?T?j?-基本時間 ；?T?f? -輔助時間；?T??-布置工作時間；?T??-休息 及生理需要時間；? ??-準備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 fn? fn? 2? T?j? =?3.? ?min? 輔助時間：? ?f? =0.2?T?j?=0.76min. 布置工作時間：? ??=0.05*3.8=0.19min. 休息及生理需要時間? ??=0.03*3.8 ? 0.11min 準備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額 ?? =?T?j? + T?f? + T?? + T?? + T?? /?N? = 4.86min fn? fn? 2? T?j? =?5.? ?min? 輔助時間：? ?f? =0.2?T?j?=1.02min. L? l?+ l? + l? D?- d? 鉸孔的基本時間：：? ? =? = ??l? = 布置工作時間：? ??=0.05*5.1=0.26min. 休息及生理需要時間? ??=0.03*5.1 ? 0.15min 準備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額 ?? =?T?j? + T?f? + T?? + T?? + T?? /?N? = 6.53min fn? fn? 2? T?j? =?4.? ?min? 輔助時間：? ?f? =0.2?T?j?=0.98min. 布置工作時間：? ??=0.05*4.9=0.25min. 休息及生理需要時間? ??=0.03*4.9 ? 0.15min 準備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額 ?? =?T?j? + T?f? + T?? + T?? + T?? /?N? = 6.28min co t?k?? + 2???l? ? = 3?；計算可得：? z? c? d? 削速度?v? = k? 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導》表 2-13 算得? x? T? a? f? 加工? 1 4 H9mm 孔所用的額定工時為：T=17.6min 7.3 加工?f 8. ?7?mm 孔 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為 8.7mm。直接鉆孔至 8.7mm。 1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑 8.7mm。進給量?f? ￡ 0.? ? m?/?r?，切 m? p? vc? = 12?? m? ?/?min?。 2，選用鉆床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導》表 5-64，選用立式鉆 床 Z525。主軸最大行程 175mm，主軸轉(zhuǎn)速 97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩 245.25N，功 率 2.8kw。 3，時間定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：? ?? = T?j? + T?f? + T? ? + T?? + T?? / N?其中 L? l?+ l? + l? D? 鉆孔的基本時間：? ? =? = ?? ? = cot?k? + 2??l? = 3?；計算可得：? q? C? d? 表 2-17 中公式計算?v? = k? 式中，? x? y u? p? v? z? v? v? 1000?′ 25?? ? n = = 64?? 8? ?/?min? T?? -單件時間定額；?T?j?-基本時間 ；?T?f? -輔助時間；?T??-布置工作時間；?T??-休息 及生理需要時間；? ??-準備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 fn? fn? 2? T?j? =?2.? ?min? 輔助時間：? ?f? =0.2?T?j?=0.46min. 布置工作時間：? ??=0.05*2.3=0.12min. 休息及生理需要時間? ??=0.03*2.3=0.07min 準備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額 ?? =?T?j? + T?f? + T?? + T?? + T?? /?N? = 2.95min 加工? ? ?H13mm 孔所用的額定工時為:2.95min 7.4 銑槽 1、加工情況：銑槽寬：14mm，槽長度：19mm，槽深度 16mm。被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 350MPa，最低延伸率為 10 的黑心可鍛鑄鐵。 2、選用刀具：YG8 硬質(zhì)合金盤銑刀。銑刀直徑為 80mm，寬度 14mm，齒數(shù) 20。 3、選機床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 5-74，選用 X62 型臥 式銑床。機床功率為 7.5kw。每齒進給量為 0.06-0.1mm/z。取 f=0.08mm/z。確 定切屑速度和工作臺每分鐘進給量?f?Mz?。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》 T? a?p? f?z? a?? z? C?? =?48 q? ?? = 0.? 5,??x?? = 0.? ,??y?? = 0.? ,??u?v? = 0.? ?p?? = 0.? ,??m?= 0.? ,? ?= 120?min,? a?p? = 16? m,?f?z? = 0.? ? m?/?z??a?? = 14? m,?z?= 20,??d?= 125? m??k?? = 1.0? ? 計算得 v?=?25.4m/min? p ′ 25? 根據(jù) X62 型臥式銑床工作臺進給表，選擇 n=60r/min=1r/s，則實際的切削 速度 v=0.36m/s，工作臺每分鐘進給量為： f?Mz = 0.? 8?*?20?*?60?= 96? m?/?min? 75 進給量為?f? = = 0.? 63? m?/?z? 根據(jù) X62 型臥式銑床工作臺進給表，選擇? f?Mz 20?*?60? 5，工時定額的確定 = 75mm?/?min?。則實際的每齒 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：? ?? = T?j? + T?f? + T? ? + T?? + T?? / N?其中? l?+ l? + l? 基本時間：? ? =? i??l? = a?(? ?- a? )?+ 2???l? = 3? 計算可得? j? 1? e? e? 2? T?? -單件時間定額；?T?j?-基本時間 ；?T?f? -輔助時間；?T??-布置工作時間；?T??-休息 及生理需要時間；? ??-準備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 f?Mz? T?j? = 0.? ?min? = 42? ?. 輔助時間：? ?f? =0.2?T?j?=0.16min. 布置工作時間：? ??=0.05*0.8=0.04min. 休息及生理需要時間? ??=0.03*0.8 ? 0.024min 準備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額 T=1.02min=62s 8 夾具設(shè)計 這個夾具主要的功能是，實現(xiàn)在銑床上，銑出 14H13mm 的槽。它的主要原理 是：通過長圓柱銷與平面結(jié)合，消除工件的 5 個自由度，由于槽具有較高的位置 要求，所以還需通過 R23 的圓弧凸臺限制工件繞著圓柱銷軸線的旋轉(zhuǎn)自由。夾具 的鎖緊是靠壓板和旋轉(zhuǎn)螺桿來固定的。其具體緊固方式如下圖所示。 小 結(jié) 為期兩周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，課程設(shè)計作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、 《機床夾具設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的 理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第 二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機 床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機 構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、 專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等 方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為 以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請老師指正 參考文獻 [1]崇凱.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京.化學工業(yè)出版社，2006.12 [2]張龍勛. 機械制造工藝學課程設(shè)計指導書及習題.北京:機械工業(yè)出版社， 2006.1 [3]孟少農(nóng)，機械加工工藝手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1991.9 [4]艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社 [5]李益明.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版 [6] 趙家奇，機械制造工藝學課程設(shè)計指導書—2 版.北京:機械工業(yè)出版社， 2000.10 [7] 李云，機械制造及設(shè)備指導手冊. 北京:機械工業(yè)出版社，1997.8 機械加工工藝過程卡片? 零件 編號 零件名稱 1? 副變速撥叉 工序 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 號 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 時 1 粗銑外圓柱右端面 立式銑床? X51? 專用夾具 ——? YG6 硬質(zhì)合 金端面銑刀? D=80mm? —— ——? 0.51? 2 粗銑外圓柱左端面 立式銑床? X51? 專用夾具 ——? YG6 硬質(zhì)合 金端面銑刀? D=80mm? 游標卡尺? 100、0.01? 0.51? 3 鉆，擴，鉸?f? 4 H9mm? 孔 四聯(lián)組鉆 床? Z525? 專用夾具 ——? YG6 鉆頭 擴孔刀 鉸刀? D=12mm? D=13.8mm? D=14mm? 游標卡尺 極限量規(guī)? 100、0.01? 26.3? 4 粗銑兩叉頭內(nèi)側(cè) 立式銑床? X51? 專用夾具 ——? YG6 立式銑 刀? D=16mm? 游標卡尺? 100、0.01? 0.5? 5 粗銑槽 14H13mm? 立式銑床? X51? 專用夾具 ——? YG6 端銑刀? D=80mm? 游標深度 尺? 100、0.01? 0.8? 6 鉆φ8.7mm 孔 立式鉆床? Z525? 專用夾具 ——? YG6 端銑刀 φ8.7mm 鉆頭 極限量規(guī)? 100、0.01? 2? 7 粗銑兩叉頭 臥式銑床? X62? 專用夾具 ——? YG8 硬質(zhì)合 金盤銑刀? D=80mm,? 游標卡尺? 100、0.01? 1? 8 半精銑兩叉頭 臥式鉆床? X62? 專用夾具 —— 硬質(zhì)合金鉆 頭? D=80mm,? —— ——? 1 附件圖紙 工序名稱 機械加工工藝過程卡片? 零件 編號 零件名稱 1? 副變速撥叉 工序 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 號 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 時 9 鉗工去毛刺，并到 0.5×? 45°角 —— —— 平口鉗 —— 銼刀 —— —— —— —— 10 終檢 11 12 13 14 15 工序名稱 機械加工工序卡片 工序名稱 零件名稱 材 粗銑外圓柱右端面 副變速撥叉 料 毛 工序號 零件號 坯 1 1 牌 號 硬 度 型 式 重 量 KTH350-10 設(shè) 名 稱 備 型 號 鑄件 夾 具 輔助工具 立式銑床 X51 專用夾具 工步 1 2 f?24 安裝及工步說明 粗銑? mm 外圓柱右端面 刀具 φ80mm 硬質(zhì) 合金端面銑刀 量具 —— 走刀次 數(shù) 1 走刀長 度 mm 104 切削深 度 mm 3 進給量 mm/r 1.3 主軸轉(zhuǎn) 速 r/min 380 切削速 度 m/min 74.8 基本工 時 min 0.51 設(shè) 計 富 碩 指 導 老 師 龐俊忠、 成云平 共 10 頁 第 1 頁 附件圖紙 零件圖 毛坯圖 夾具壓板 夾具裝配圖