《杠桿零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《杠桿零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（47頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 引 言 機(jī)械零件加工方案制作工作，就是根據(jù)客戶要求為客戶制定加工方案及設(shè)備選型工作。此設(shè)計(jì)是我根據(jù)杠桿零件圖紙和生產(chǎn)綱量（每年產(chǎn)4000件。按一年230天，每天總工作時(shí)間為8小時(shí)），進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)的方案。工藝在設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的地位，因?yàn)楣に囈?guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件、工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)、工藝規(guī)程是新建機(jī)械制造廠（車間）的基本技術(shù)文件。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。在加工杠桿

2、零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。所以工藝及夾具是此次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我多次到企業(yè)現(xiàn)場參觀調(diào)研，調(diào)研中企業(yè)工程師多用經(jīng)驗(yàn)法選定加工工藝，夾具工藝參數(shù)，但在此次設(shè)計(jì)中我查找了大量的設(shè)計(jì)資料，多用的是計(jì)算法和查表法，并與實(shí)踐數(shù)據(jù)進(jìn)行對照。此設(shè)計(jì)，可以鍛煉和培養(yǎng)我理論聯(lián)系實(shí)際的能力，盡快的適應(yīng)社會工作。 （1）工藝特點(diǎn)和工藝內(nèi)容 在查看加工零件后，我根據(jù)加工工藝學(xué)觀點(diǎn)對工藝流程進(jìn)行新的規(guī)劃設(shè)計(jì)，這里包括對原工藝生產(chǎn)流程的變革、探索實(shí)現(xiàn)新工藝方法的可行性、探索實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生產(chǎn)管理和物流管理可行性、探索使用先進(jìn)刀具工裝大幅度提高生產(chǎn)效率，目的是希望在生產(chǎn)中更好的發(fā)揮設(shè)備潛能，更大的節(jié)約生產(chǎn)力，提

3、高生產(chǎn)效率，從而設(shè)計(jì)出最佳工藝制造流程。 在安排工藝流程中我充分考慮以下列因素并加以解決： (1)選擇了最短的加工工藝流程； (2)在加工工藝中我從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，在經(jīng)濟(jì)批量基礎(chǔ)上使用比較先進(jìn)的工藝手段； (3)盡量的發(fā)揮了機(jī)床的各種工藝特點(diǎn)，追求最大限度地發(fā)揮機(jī)床的綜合加工能力特長，在生產(chǎn)流程中配置最少的機(jī)床數(shù)量、最少的工藝裝備和夾具； (4)考慮生產(chǎn)線的各種設(shè)備能力的平衡和生產(chǎn)線的配置。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，采取了單序多臺的工藝方法，同時(shí)根據(jù)工序轉(zhuǎn)接，各設(shè)備之間的生產(chǎn)能力的平衡，滿足生產(chǎn)節(jié)拍的綜合要求，所以安排每臺設(shè)備上的工序數(shù)量、加工工序順序等應(yīng)發(fā)揮各臺機(jī)床的特長、滿足精度要求，

4、還進(jìn)一步應(yīng)考慮到各臺機(jī)床上工件轉(zhuǎn)序時(shí)工藝基準(zhǔn)的合理使用。由于在加工過程中的熱變形、內(nèi)應(yīng)力引起的工件變形、工夾具夾緊變形、熱處理要求時(shí)效等工藝因素和操作者操作因素等，很難一次裝卡完成全部加工； (5)在工件工藝流程的安排中，妥善的安排各臺機(jī)床和生產(chǎn)線的手工調(diào)整和檢測等工作，即人工干預(yù)的影響?？陀^的考慮了適當(dāng)采用手工調(diào)整來補(bǔ)充企業(yè)要達(dá)到完全自動(dòng)化的能力，對設(shè)備水平進(jìn)行確切的定位； （2）夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 按在夾具中的作用、地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成夾具的元件可以劃分為以下幾類: (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))； (3)夾具體； (4)對

5、刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對刀裝置及靠模裝置等)； (5)動(dòng)力裝置； (6)分度、對定裝置； (7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等。 每個(gè)夾具不一定都具備所有的各類元件,如手動(dòng)夾具就沒有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)： （1）定位裝置的設(shè)計(jì)； （2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)； （3）對刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)； （4）夾具體的設(shè)計(jì)； （5）其他

6、元件及裝置的設(shè)計(jì) 1杠桿零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 零件圖紙 零件圖紙是工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工的重要依據(jù)，此次任務(wù)零件圖紙如下圖1-1 圖1-1 杠桿零件圖紙 1.2 零件的分析 根據(jù)客戶給出的杠桿零件圖紙，并和客戶交流溝通后得知其主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。零件外形復(fù)雜不規(guī)則，同時(shí)要求加工精度高，不能采用成型夾具裝夾。 1.3零件的工藝分析 零件的材料為灰鑄鐵，牌號為HT200。灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但

7、塑性較差、脆性高。 現(xiàn)分析杠桿零件需要加工表面以及加工表面的位置要求如下： （1）主要加工面 1）小頭鉆Φ以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔； 2）鉆Φ錐孔及銑Φ錐孔平臺； 3）鉆2—M6螺紋孔； 4）銑杠桿底面及2—M6螺紋孔端面。 （2）主要基準(zhǔn)面 1）以Φ45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面 這一組加工表面包括：Φ的孔、杠桿下表面 2）以Φ的孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ14階梯孔、M8螺紋孔、Φ錐孔及Φ 錐孔平臺、2—M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和Φ錐孔平臺。 杠桿的Φ25孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：

8、在夾具中用于加工Φ25孔的是立式鉆床。工件以Φ25孔下表面及Φ45孔外圓面為定位基準(zhǔn)，在定位塊和V型塊上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工Φ25時(shí)，由于孔表面粗糙度為 Ra6.3um。主要采用鉆、擴(kuò)、鉸來保證其尺寸精度。 在夾具中用于加工杠桿的小平面和加工Φ12.7是立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在長銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工表面：包括粗、精銑寬度為30mm的下平臺、鉆Ф12.7的錐孔，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7，要用Ф12.7鋼球檢查。 在夾具中用于加工與Φ25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其

9、下表面和寬度為30mm的下平臺作為定位基準(zhǔn)，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工M8螺紋底孔時(shí)，先用Φ7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。 1.4 杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的措施 1.4.1.確定毛坯的制造形式 零件的年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故設(shè)計(jì)者確定零件的材質(zhì)為灰口鑄鐵。灰口鑄鐵鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，減少了加工過程的金屬去除量，而且還可以提高生產(chǎn)率。 1.4.2. 基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對象上的某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。 正確選擇定位基準(zhǔn)是

10、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。 在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的過程中，當(dāng)根據(jù)零件工作圖先選擇精基準(zhǔn)、后選粗基準(zhǔn)。結(jié)合整個(gè)工藝過程要進(jìn)行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面即加強(qiáng)肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，利用45圓為粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準(zhǔn)。 1.4.3. 確定工藝路線 根據(jù)基準(zhǔn)面的

11、選擇和零件的工藝分析情況現(xiàn)制定兩工藝方案如下： （1） 工藝路線方案一，如表1-1。 表1-1工藝路線方案一 工序號 工序內(nèi)容 工序1 粗精銑Φ25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺 工序4 鉆Ф12.7的錐孔 工序5 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔 工序6 粗精銑2-M6上端面 工序7 鉆2-M6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-M6 工序8 檢查 工藝路線方案二，如表1-2。 表1-2工藝路線方案一 工序號 工序內(nèi)容 工序1 粗精銑Φ25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm

12、 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺 工序4 鉆Ф12.7的錐孔 工序5 粗精銑2-M6上端面 工序6 鉆2-Ф5孔，加工螺紋孔2-M6 工序7 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔 工序8 檢查 工藝路線的比較與分析如下： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)影響生產(chǎn)效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以Ф25mm的孔外輪廓為精基準(zhǔn)，先銑下端面再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工

13、藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個(gè)問題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表1-3所示。 表1-3 工藝過程 工序號 工序內(nèi)容 工序1 粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺銑床X52K。 工序2 加 工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ22mm；擴(kuò)孔Φ22mm到Φ24.7mm； 鉸孔Φ24.7mm到Фmm。保證粗糙度是Ra1.6

14、采用立式鉆床Z535。 采用專用夾具。 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X52K，用組合夾具。 工序4 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，用夾具 工序5 加工螺紋孔M8，锪鉆Ф14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向 成10゜。 工序6 粗精銑M6上端面 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺肩。用臥式銑床X52K，使用組合夾具。 工序7 鉆2-M6螺紋底孔、攻2-M6螺紋用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序8 檢查 2 杠桿零件加工工藝

15、參數(shù)設(shè)計(jì) 2.1機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是HT200。毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖)故臺階已被鑄出，根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工，半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。

16、1）加工Φ25的端面。根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上、下端面的加工余量都是2mm。 2）對Φ25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求Ra1.6um?？刹捎脙纱吻邢鞣椒?，即一次粗加工（切除1.9mm），一次精加工（切除0.1mm）就可達(dá)到要求。 3）加工寬度為30mm的下平臺。用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求Ra3.2um，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4）鉆錐孔Φ12.7時(shí)。要求加工一半，留下的余量裝配時(shí)鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見

17、，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。 5）鉆Ф14階梯孔。由于粗糙度要求Ra3.2um，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達(dá)到要求。 6）加工M8底孔。根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達(dá)到要求。 7）加工2-M6螺紋。，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達(dá)到要求。 8）加工2-M6端面。粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可達(dá)到要求。 2.2確定切削用量 2.2.1粗、

18、精銑孔下平面 （1） 粗銑孔下平面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。（查參考文獻(xiàn)[7]表30—34） 因其單邊余量Z ： Z=1.9mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量 ：（根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75，?。? 銑 削 速 度 ：。（參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，?。? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 計(jì)算公式： （2-1） 式中： V銑削速度 單位mm/min； d刀

19、具直徑 單位mm。 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 ： 取 根據(jù)以上公式實(shí)際銑削速度計(jì)算如下： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, （2）精銑孔下平面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，此為細(xì)12齒銑刀。（參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 精銑單邊余量Z： Z=0.1mm 銑 削 深 度： 每齒進(jìn)給量 ： （根據(jù)

20、參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取） 銑 削 速 度 ： （參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取） 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-31： 取 實(shí)際銑削速度計(jì)算如下： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 2.2.2加工孔Φ25到要求尺寸 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度Ra6.3。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為： 1）鉆孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃； 2）擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；

21、 3）鉸孔——Φ25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，， 故： 。 查Z535立式鉆床說明書： 取 。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床Z535說明書查出）， 根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。

22、 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故: 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 查Z535機(jī)床說明書： 取 。 實(shí)際切削速度為計(jì)算如下： 由表28-5，， 故： 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 （2-2） 式中：Pm切削功率 N實(shí)際機(jī)床轉(zhuǎn)速 N’最高轉(zhuǎn)速 Kmm 系數(shù) 根據(jù)式式（2-2）機(jī)床功率計(jì)算如下： 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用即: ， ， ， 相應(yīng)

23、地: ， ， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31: 。 根據(jù)Z535機(jī)床說明書： 取 =0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33，取,修正系數(shù)： ， 故: 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 查機(jī)床Z535說明書： 取 , 實(shí)際切削速度為計(jì)算如下: （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36: ，按該表注4，

24、進(jìn)給量取小值 查Z535說明書: 取 。 2）確定切削速度及由參考文獻(xiàn)[7]表28-39: 取 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3： 修正系數(shù)， 故： 查機(jī)床Z535說明書： 取 ， 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔：， ， ， 擴(kuò)孔：，，， 鉸孔：， ， ， 2.2.3 粗精銑寬度為30mm的下平臺 （1）粗銑寬度為30mm的下平臺 加工條件 工件材料： HT200，鑄

25、造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。（查參考文獻(xiàn)[7]表30—34） 因其單邊余量 Z： Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量 ： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75：取） 銑 削 速 度 ： 。(參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34：取) 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74： 實(shí)際銑削速度： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層

26、長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 根據(jù)(2-3)公式： 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 （2）精銑寬度為30mm的下平臺 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：，，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。（由參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 精銑單邊余量Z： Z=1.0mm 銑 削 深 度： 每齒 進(jìn)給量： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 銑 削 速 度：，（參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)

27、速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31： 取 實(shí)際銑削速度： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 2.2.4鉆Ф12.7的錐孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為12.7mm，，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔——Φ12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度

28、比，，故。 查Z535立式鉆床說明書： 取 。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。 由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床Z535說明書查出）， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9，允許的進(jìn)給量。 結(jié)論：由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，， 故： 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下 查Z535機(jī)床說明書：取。 實(shí)際切削速度為

29、 V： 由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，， 故： 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)式（2-2）機(jī)床切削功率： 機(jī)床有效功率： 故選擇的鉆削用量可用即： ， ， ， 相應(yīng)地： ， ， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31： 。 根據(jù)Z535機(jī)床說明書： 取 =0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33，取。修正系數(shù)： ， 故 ： 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)

30、速計(jì)算如下 查機(jī)床Z535說明書： 取 。 實(shí)際切削速度為： 2.2.5鉆M8螺紋孔锪鉆Φ14階梯孔 （1）加工M8底孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為8mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ7，選用Φ7的麻花鉆頭。攻M8螺紋，選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。 切削深度 ： 進(jìn) 給 量 ： (根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，取) 切削速度 ： (參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取) 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切

31、入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 （2）攻M81.5的螺紋 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀 具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 進(jìn)給量 ： （由于其螺距,因此進(jìn)給量） 切削速度： (參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105，取) 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速： 實(shí)際切削速度： （3）锪鉆Φ14階梯孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?4mm，表面粗糙度Ra3.2um。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：锪鉆孔——Φ14mm小直徑端面锪鉆。 1）確定切削用量 確定進(jìn)

32、給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，， 故: 。 查Z535立式鉆床說明書： 。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8： 。(鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量) 由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出）， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9： 。(允許的進(jìn)給量) 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，， 故: 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下

33、 查Z535機(jī)床說明書： 。取 實(shí)際切削速度為： 由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，，故 2）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)式（2-2）機(jī)床切削功率 機(jī)床有效功率： 故選擇的鉆削用量可用即： ， ， ， 相應(yīng)地 ， ， 2.2.6粗精銑M6上端面 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。要求粗糙度Ra3.2um，用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺肩。用立式銑床X52K，使用組合夾具。 （1）粗銑M6上端面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床：X52K立式銑床。

34、刀 具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。（查參考文獻(xiàn)[7]表30—34） 因其單邊余量 Z：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒 進(jìn) 給量： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75，?。? 銑 削 速 度 ： （參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，?。? 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-74 ： 實(shí)際銑削速度： 進(jìn) 給 量 ： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：

35、 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為：1 （2）精銑M6上端面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。（參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 精銑單邊余量Z：Z=1.0mm 銑 削 深 度： 每齒進(jìn)給量 ： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31，?。? 銑 削 速 度： （參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取） 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 ： 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量由式有：

36、 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 2.2.7 鉆2-M6 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆 床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ5，選用Φ5的麻花鉆頭。攻M6螺紋，選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐 攻螺紋。 （1）鉆Φ5孔 加工條件 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀 具：Φ5鉆頭，細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 切削深度： 進(jìn) 給 量： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，?。? 切削速度： （參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，?。? 根據(jù)式（

37、2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 （2）攻M61.5的螺紋 進(jìn) 給 量： （由于其螺距,因此進(jìn)給量） 切削速度： （參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105，取） 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速： 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 2.2.8 校驗(yàn) 校驗(yàn)工序是工藝加工完畢后的必要工序，主要尺寸以成型刀具保證并配合標(biāo)準(zhǔn)檢具，完成所有尺寸的校驗(yàn)工作。檢具見表2-1。

38、 表2-1 檢具 工序號 檢具規(guī)格 工序2 Фmm 通止規(guī)一套 工序3 150mm游標(biāo)卡尺 工序4 Ф12.7mm成型鋼球 工序5 螺紋M8x1.5通止規(guī)。锪鉆Ф14階梯孔成型刀具保證 工序6 150mm游標(biāo)卡尺 工序7 螺紋M6x1.5通止規(guī) 2.3確定基本生產(chǎn)工時(shí)： 工時(shí)定額也可稱“時(shí)間定額”，是生產(chǎn)單位產(chǎn)品或完成一定工作量所規(guī)定的時(shí)間消耗量。如對車工加工一個(gè)零件、裝配工組裝一個(gè)部件或一個(gè)產(chǎn)品所規(guī)定的時(shí)間；工時(shí)定額通常包括單位工時(shí)工資定額和單位工時(shí)成本定額（材料定額、變動(dòng)制造費(fèi)用定額和固定制造費(fèi)用定額）。 工時(shí)定額為了能夠提高計(jì)劃管理水平，增加經(jīng)濟(jì)

39、效益，并為成本核算、勞動(dòng)定員提供數(shù)據(jù)，同時(shí)體現(xiàn)按勞分配的原則。 單件時(shí)間t的計(jì)算公式如下： t=+ 式中：機(jī)動(dòng)時(shí)間 是指直接用于改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相互位置、以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗時(shí)間。單位min 輔助時(shí)間 是指實(shí)現(xiàn)工藝過程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。單位 min 2.3.1粗銑、精銑Φ25孔下平面 （1）加工條件 工件材料：HT200鑄鐵，200MPa 機(jī) 床：X525K機(jī)床 刀 具：高速鋼鑲齒套式面銑刀 （2）粗銑的切削工時(shí) 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：

40、 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù)為 ：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （3）精銑的切削工時(shí) 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （4）銑Φ25孔下表面的總工時(shí) t=+++=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min 2.3.2 鉆孔 （1）加工條件 工件材料：HT200鑄鐵，200MPa 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀

41、 具： 鉆孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃； 擴(kuò)孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆； 鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀 （2）鉆孔工時(shí) 切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速， ，，， =（30+3+1）/0.43195=0.41min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （3）擴(kuò)孔工時(shí) 切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =（30+3+1）/0.57275=0.22min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）鉸孔工時(shí) 切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =（30+3+1）/1.6100=0.21min

42、根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （5）總工時(shí) t=+++++ =0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min 2.3.3粗精銑寬度為30mm的下平臺 （1）加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達(dá)到Ra3.2um。 機(jī) 床：X52K立式銑床 刀 具：高速鋼鑲齒式面銑刀 （2）粗銑寬度為30mm的下平臺切削工時(shí) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37

43、.5z/min。 切削工時(shí)： =249/(37.53)=2.21min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （3）精銑寬度為30mm的下平臺切削工時(shí) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。 切削工時(shí)： =249/(37.53)=2.21min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （4）粗精銑寬度為30mm的下平臺的總工時(shí) t=+++=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min 2.3.4鉆錐孔Φ12.7 （1）加工條件

44、 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：粗糙度要求Ra6.3 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：高速鋼鉆頭Φ12， （2） Φ12擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面切削工時(shí) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。 切削工時(shí)： =236/(0.64195)=0.58 min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （3）Φ12.7擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1

45、95r/min。走刀長度是36mm。 切削工時(shí)： =236/(0.64195)=0.58 min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）總的基本工時(shí) t=+++=4.7min。 2.3.5鉆M8底孔及锪鉆Φ14階梯孔 （1）加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造， 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀 具：高速鋼鉆頭Φ7，M8絲錐，Φ14小直徑端面锪鉆 （2）鉆M8底孔的工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間

46、 （3）攻M8螺紋的工時(shí) 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）锪鉆Φ14階梯的工時(shí) 锪鉆孔進(jìn)給量 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 由參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 切削工時(shí)： t=+ t=0.19+1.77=1.96min （5）工序的總工時(shí)為 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min 2.3.6粗精銑2-M6上

47、端面 （1）加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達(dá)到Ra6.3。 機(jī) 床：X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。 （2）粗銑2-M6上端面切削工時(shí) 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （4）精銑2-M6上端面切削工時(shí) 被切削層長度：由毛坯尺寸可

48、知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （5）銑2-M6上端面切削總工時(shí) t=+++=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min 2.3.7鉆2-M6螺紋孔 （1）加工條件 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：Φ5鉆頭，細(xì)柄機(jī)用絲錐（） （2）鉆錐孔2－Φ6到2－Φ5 用Φ5的鉆頭，走刀長度38mm，切削深度2.5mm，進(jìn)給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s， 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí)

49、間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （3）攻M6螺紋 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）總基本工時(shí) t=2++=3.75min 2.4生產(chǎn)總工時(shí)與生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算比對 根據(jù)該零件的生產(chǎn)綱量為每年產(chǎn)4000件。按一年360天，每天總工作時(shí)間為8小時(shí)。則每個(gè)零件所需的額定時(shí)間為： t=3608604000=43.2min。 根據(jù)計(jì)算所得的機(jī)動(dòng)時(shí)間加上每道工序間的輔助時(shí)間。所用是實(shí)際時(shí)間為： 所以該方案滿足生產(chǎn)要求。

50、 3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。在加工杠桿零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 根據(jù)加工要求中，需要設(shè)計(jì)加工工藝孔Φ25mm夾具、銑寬度為30mm的下平臺夾具及鉆M8底孔夾具各一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對工件上的工藝孔進(jìn)行加工。銑寬度為30mm的下平臺將用于組合銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG8對杠桿的Φ25mm孔下表面進(jìn)行加工。鉆M8底孔夾具采用立式鉆床，先用麻花鉆鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 3.1加工工藝孔Φ25夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔Φ25mm。這個(gè)工藝孔有尺寸精度要求為+0.0

51、23，表面粗糙度要求，表面粗糙度為Ra1.6mm，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序?yàn)楦軛U加工的第二道工序，加工到本道工序時(shí)只完成了杠桿下表面的粗、精銑。因此再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，工藝孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選

52、擇上一道工序即粗、精銑Φ25mm下表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用Φ45mm外圓面作為定位基準(zhǔn)，用V型塊定位限制4個(gè)自由度。再以Φ25mm下表面加3個(gè)支撐釘定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對工藝孔Φ25mm進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對工藝孔Φ25mm進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。 3.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力

53、為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得： 鉆 削 力 ： 鉆削力矩 ： 式中： 本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的Φ45mm外圓面與V形塊靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式： （3－1） 式中：—單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； —原始作用力（N）； —作用力臂（mm）； —螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）； —螺桿端部與工件間的摩擦角（）

54、； —螺紋中徑之半（mm）； —螺紋升角（）； —螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）。 根據(jù)式（3－1）和根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力： 3.1.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 由于杠桿的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。 本道工序夾具的夾緊元件選用帶光面壓塊的壓緊螺釘。旋緊螺釘使其產(chǎn)生的力通過光面壓塊將工件壓緊。帶光面壓塊的壓緊螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖3－1所示。 圖3-1 帶光面壓塊的壓緊螺釘 3.1

55、.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔Φ25mm分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。鉆、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為： （1）鉆孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃； （2）擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆； （3）鉸孔——Φmm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-10及表3-1所示。 快換鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-10 表3-1 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表

56、 單位：mm d H D 公稱尺寸 公差 22 25 30 +0.021 +0.008 46 42 12 5.5 18 18 29.5 55 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。 圖 3－2 固定襯套 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3-2所示。 表3-2 固定襯套的結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 30 +0.041 +0.020 2

57、5 42 +0.033 +0.017 1 3 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-27固定V型塊的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖3-3及表3-3所示。 圖3-3 固定V型塊 表3-3 固定V型塊的主要尺寸 單位：mm N D B H L l l A A1 d d1 d2 h b 42 45 52 20 68 20 14 26 22 10 11 18 10 12 注：T=L+0.707D-0.5N 鉆模板選用固定式鉆模板，工件以底面及Φ45mm外圓

58、面分別靠在夾具支架的定位快及V型塊上定位，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖ZJZ-01所示。 3.1.5夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)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(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計(jì)。本道工序加工中主要保證

59、工藝孔尺寸Φmm及表面粗糙度Ra6.3mm。本道工序最后采用鉸加工，選用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀，直徑為Φmm，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求： （1）各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。 （2）各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。 （3）當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸 時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。 （4）如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí)，相對于最大實(shí)體尺寸的偏離量為，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。即孔的位

60、置度公差最小值為。 工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的表面粗糙度Ra1.6mm，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。 影響兩工藝孔位置度的因素有（如下所示）： （1）鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差： （2）兩襯套的同軸度公差： （3）襯套與鉆套配合的最大間隙： （4）鉆套的同軸度公差： （5）鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。 3.1.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 鉆鉸Φ25mm孔的夾具如夾具裝配圖ZJZ-01所示。裝卸工件時(shí)，先將工件放在定位塊上；再把工件向固定V行塊靠攏，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當(dāng)工件加工完后，

61、將帶光面壓塊的壓緊螺釘松開，取出工件。 3.2粗精銑寬度為30mm的下平臺夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來粗精銑杠桿寬度為30mm的下平臺。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗精銑杠桿寬度為30mm的下平臺時(shí)，杠桿寬度為30mm的下平臺有粗糙度要求Ra6.3mm，杠桿寬度為30mm的下平臺與工藝孔軸線分別有尺寸要求。本道工序是對杠桿寬度為30mm的下平臺進(jìn)行粗精加工。因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知Φ25孔的軸線所在平面和右端面有垂直度的要求是10゜，從定位和夾緊的角度來看，右端面是已加工好的，

62、本工序中，定位基準(zhǔn)是右端面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔Φ25的軸線，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，需要重新計(jì)算上下端面的平行度，來保證垂直度的要求。在本工序只需要確定右端面放平。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對杠桿寬度為30mm的下平臺同時(shí)進(jìn)行粗精銑加工。同時(shí)為了采用手動(dòng)夾緊。 3.2.2定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對固定擋銷和帶大端面的短圓柱銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]帶大端面的短圓柱銷的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如圖3－4所示。 圖3-4 帶大端面的短圓柱銷 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]固定定位銷的結(jié)構(gòu)如圖3

63、-9所示。 固定定位銷主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3-4所示。 表3-4 固定定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm 12 18 14 26 4 12 4 3.2.3定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：銷與孔的配合0.05mm，銑/鉆模與銷的誤差0.02mm，銑/鉆套與襯套0.029mm由公式： e=(H/2+h+b)△max/H （3－2） 根據(jù)式（3－2）計(jì)算如下: △ma

64、x=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e = 0.0630/32 = 0.05625 可見這種定位方案是可行的 3.2.4銑削力與夾緊力計(jì)算 本夾具是在銑\鉆床上使用的，用于定位螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動(dòng)，必須對“17”六角螺母和“11”螺母螺釘施加一定的夾緊力。由計(jì)算公式如下： Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) （3－3） 式中：Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs－作用在六角螺母 L－作用力的力臂(mm)

65、 d0－螺紋中徑(mm) α－螺紋升角(゜) ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜) ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜) r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]其回歸方程為： Fj＝ktTs （3－4） 式中：Fj－螺栓夾緊力(N)； kt－力矩系數(shù)(cm－1) Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm) 根據(jù)式(3-4)計(jì)算如下： Fj =520

66、00=10000N 3.2.5夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺U形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。 圖3-5 定向鍵 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。 圖3-6 U型槽 U型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3－5所示。 表3－5 U型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm 螺栓直徑 12 14 30 20 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對刀，使刀具相對夾具定位元件處于正確位置。對刀的方法通常有三種：試切法對刀，調(diào)整法對刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對刀。對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 對