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第1章 缸體的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1.1零件的分析 設(shè)計的具體要求包括： 1. 零件圖 1張 2. 機械加工工藝過程卡 1份 3. 機械加工工序卡 4-5張 4. 專用夾具裝配圖 1張 5. 課程設(shè)計說明書 1份 1.1.1 零件的作用 題目所給定的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固要求零件的配合符合要求。 圖1-1為銑床杠桿的零件圖 圖1-1 杠桿的零件圖 1.1.2 零件的工藝分析 杠桿的Φ25(H9)孔的軸線和兩個端面垂直度的要求,2Φ8(H7)孔的軸線與Φ25H9孔的軸線有平行度要求.現(xiàn)分述如下: 本夾具用于在立式鉆床上，加工Φ8(H7)孔。工件以Φ25(H9) 孔及端面和水平面底、Φ30的凸臺分別在定位銷、活動V形塊上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ8（H7）mm孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承，當(dāng)輔助支承7與工件接觸后，用螺母2鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為Φ40mm的上下平臺、粗精銑Φ30凸臺的上下表面、鉆Ф25(H9)的小孔 、鉆2Ф8(H7)的小孔 、鉆Φ10(H7)孔。加工要求有：Φ40mm的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺）、Ra3.2（下平臺）。Φ25（H9）、Φ8（H7）和Φ10(H7)孔表面粗糙度都為Ra1.6um。2Φ8（H7）孔有平行度分別為0.1um（A）、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為0.1um（A）。杠桿有過渡圓角為R5，則其他的過渡圓角則為R3。其中主要的加工表面是孔Ф8(H7),要用Ф8(H7)鋼球檢查。 1.1.3確定生產(chǎn)類型 規(guī)定零件的生產(chǎn)類型為：大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)量在5000件以上。 1.2確定毛坯類型及尺寸 1.2.1確定毛坯類型 零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，因此采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于零件年產(chǎn)量為5000件，達到大批量生產(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，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量。 1.2.2確定毛坯尺寸 根據(jù)工件的原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸: 查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得： 各加工表面表面總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值(mm) 說明 Ф40mm的上下平臺及 寬度30mm的平臺 40 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 30mm的凸臺上下面 30 H 3 凸臺上下面 Φ10(H7)孔 10 H 3 加工內(nèi)孔 Φ8（H7）孔 8 H 3 加工內(nèi)孔 Φ25（H9）孔 25 G 4 加工內(nèi)孔 又由參考文獻得出： 主要毛坯尺寸及公差 主要尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 2Φ8（H7）之間的中心距離 168 — 168 4 Φ10（H7）孔尺寸 10 2.0 10 3 Φ25（H9）孔尺寸 25 5.0 25 4 Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3 零件的毛坯圖如下圖 圖2-1-4 零件的毛坯圖 1.3 機械加工工藝路線設(shè)計 1.3.1 定位基準的選擇 （1）粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為Ф40mm的肩面表面作為加工的粗基準，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組V形塊支承Φ40mm的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25（H9）的孔。 （2）精基準的選擇。精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算。本工序中為了便于裝夾，采用Φ25(H7)的孔作為精基準。 1.3.2 制定工藝路線 工序1：鑄造 工序2：時效 工序3：涂底漆 工序4：粗銑φ40mm的上端面和寬度為30mm的平臺，59-58.54mm,Ra12.5 工序5：半精銑Φ40mm的上端面和寬度為30mm的平臺,58-57,54mm,Ra6.3 工序6：粗銑Φ40mm的下端面,55-54.54mm,Ra12.5 工序7：精銑Φ40mm的下端面,54-53.54mm,Ra3.2 工序8：鉆孔Φ25（H9）mm，使尺寸達到Φ23mm,Ra12.5 工序9：擴孔Φ25（H9）mm，使尺寸達到Φ24.8mm,Ra6.3 工序10：粗鉸孔Φ25（H9）mm，使尺寸達到Φ24.93mm,Ra3.2 工序11：精鉸孔Φ25（H9）mm，使尺寸達到Φ25(H9)mm,Ra1.6 工序:12：鉆孔Φ10（H7）mm，使尺寸達到Φ9.8mm,Ra12.5 工序13：粗鉸孔Φ10（H7）mm，使尺寸達到Φ9.92mm,Ra3.2 工序:14：精鉸孔Φ10（H7）mm，使尺寸達到Φ10（H7）mm,Ra1.6 工序15：粗銑Φ30mm凸臺面的上端面,12-11.4mm,Ra12.5 工序16：粗銑Φ30mm凸臺面的下端面,57-57.4mm,Ra12.5 工序17：鉆孔Φ8（H7）mm，使尺寸達到Φ7.8mm,Ra12.5 工序18：粗鉸孔Φ8（H7）mm，使尺寸達到Φ7.96mm,Ra3.2 工序19：精鉸孔Φ8（H7）mm，使尺寸達到Φ8（H7）mm,Ra1.6 工序20：鉆孔Φ8（H7）mm，使尺寸達到Φ7.8mm 工序21：粗鉸孔Φ8（H7）mm，使尺寸達到Φ7.96mm 工序:22：精鉸孔Φ8（H7）mm，使尺寸達到Φ8（H7）mm,Ra1.6 工序23：半精銑Φ30mm凸臺面的上端面，11-10.57mm,Ra6.3 工序24：半精銑Φ30mm凸臺面的下端面，58-58.74mm,Ra6.3 工序25：清洗去毛刺 工序26：檢驗入庫 1.4 加工機床及工藝設(shè)備的選擇 1.4.1 選擇機床 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面。采用X5012立式銑床 鉆孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф23mm。采用Z518型鉆床 擴孔鉆鉆孔Ф25(H9)使尺寸達到Ф24.8mm。采用立式Z518型鉆床 鉸孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф25(H9)。采用立式Z518型鉆床 鉆2Ф8(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm。采用立式Z518型鉆床 粗鉸2Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ7.96mm。采用立式Z518型鉆床 精鉸2Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ8（H7）。采用立式Z518型鉆床 鉆Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到Φ9.8mm。采用立式Z518型鉆床 粗鉸Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到Φ9.96mm。采用立式Z518型鉆床 精鉸Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到Φ10（H7）mm。采用立式Z518型鉆床 （參考資料和文獻均來自：機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程，主編：鄒青 呼詠，機械工業(yè)出版社出版） 1.4.2 選擇刀具及量具 粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面。刀具選D=50mm的削平型銑刀，專用量檢具和游標(biāo)卡尺。 鉆孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф23mm刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄2號刀）D=23mm，專用檢具。 擴孔鉆鉆孔Ф25(H9)使尺寸達到Ф24.8mm。刀具選D=24.7mm的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度3號刀）,專用檢具。 鉸孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф25(H9)。刀具選D=25mm的錐柄機用鉸刀，并倒145的倒角和專用檢量具。 鉆2Ф8(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm。刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專用檢量具。 粗鉸2Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ7.96mm。選擇刀具為D=8mm直柄機用鉸刀，專用量檢具。 精鉸2Φ8(H7)小孔使尺寸達到Φ8（H7）。選擇刀具為D=8mm的直柄機用鉸刀，專用的量檢具。 鉆Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到Φ9.8mm。刀具選用D=9.8mm的直柄麻花鉆，量檢具。 粗鉸Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到Φ9.96mm。刀具選用D=10mm的直柄機用鉸刀，專用量檢具。 精鉸Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到Φ10（H7）mm。選擇刀具D=10mm的精鉸刀，使用專用量檢具。 （參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） 1.4.3 選擇夾具 該零件為大批量生產(chǎn)都是選用專用夾具 1.5 確定每道工序尺寸 主要尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 2Φ8（H7）之間的中心距離 168 — 168 4 Φ10（H7）孔尺寸 10 2.0 10 3 Φ25（H9）孔尺寸 25 3.0 25 4 Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3 各加工表面表面總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值(mm) 說明 Ф40mm的上下平臺 寬度30mm的平臺 40 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 30mm的凸臺上下面 30 H 3 凸臺上下面 Φ10(H7)孔 10 H 3 加工內(nèi)孔 Φ8（H7）孔 8 H 3 加工內(nèi)孔 Φ25（H9）孔 25 G 4 加工內(nèi)孔 各加工表面的工序尺寸 Ф40mm的上、下平臺，寬度30mm的平臺 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 62 1.8 621.8 粗銑 56 3（單邊） 0.4 精銑 54 1（單邊） 0.4 Φ30mm的左凸臺上下表面 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 54 1.8 541.8 粗銑 57 3（單邊） 0.4 精銑 58 1（單邊） 0.4 Φ25（H9）孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等級 工序尺寸 Φ25(H9) 鉆孔 11.5（單側(cè)） — Φ23 Φ25(H9) 擴孔 0.9（單側(cè)） — Φ24.8 Φ25(H9) 粗鉸孔 0.07（單側(cè)） Φ24.94 Φ25(H9) 精鉸孔 0.03（單側(cè)） H9 Φ25(H9) Φ10(H7)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等級 工序尺寸 Φ10(H7) 鉆孔 4.9（單側(cè)） — Φ9.8 Φ10(H7) 粗鉸孔 0.08（單側(cè)） — Φ9.96 Φ10(H7) 精鉸孔 0.02（單側(cè)） H7 Φ10(H7) 2Φ8（H7）孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等級 工序尺寸 2Φ8(H7) 鉆孔 4.9（單側(cè)） — Φ7.8 2Φ8(H7) 粗鉸孔 0.08（單側(cè)） — Φ7.96 2Φ8(H7) 精鉸孔 0.02（單側(cè)） H7 Φ8(H7) 1.6 確定切削用量和基本時間 粗、精銑φ40上端面和寬度為30的平臺面 1、加工條件 工件材料：灰鑄鐵，鑄造。 加工要求：粗、精銑φ40上端面和寬度為30的平臺面，使表面粗糙度達到Ra=6.3。 機床：X5012萬能立式升降銑床（查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表[4-16]） 刀具：根據(jù)機械加工工藝師手冊（機械工業(yè)出版社），選擇高速鋼圓柱形銑刀銑φ40上端面和寬度為30的平臺面，銑刀直徑可根據(jù)銑削深度，銑削寬度，按下式計算確定： 端銑刀：=56－64mm 式中：為銑刀直徑，為銑削寬度 根據(jù)表21.2，銑刀直徑選擇50mm，根據(jù)表21.4，圓柱形銑刀規(guī)格（GB1115－85），銑刀直徑D=50mm，極限偏差js16；L=80mm，極限偏差js16；d=22mm，極限偏差H7；；粗銑用粗齒，齒數(shù)Z=6；精銑用細齒，齒數(shù)Z=8。 粗銑平面選用=3~8mm，精銑平面選用=0.1~1mm。由于鑄造加工余量（+6.5mm~-4.5mm），查《金屬機械加工工藝人員手冊》（第三版）P1012表[12-2]選精度等級為14級。 （2）鑄造件在表面粗糙度許可的要求下，一般通過一次粗銑就能達到尺寸要求，但由于尺寸有余，故考慮一次進行銑削。此時，在確定好銑削量的同時，使刀尖避開工件表面的鑄硬度粗銑=3mm，精銑=1mm。 （3）進給量的選擇 查《金屬切削手冊》（上海科學(xué)出版社）表[6-12]取圓柱銑刀銑削鑄造件的進給量粗銑=0.25mm/齒，精銑=0.06mm/齒。 （4）切削速度 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[6-14] 由于粗銑鑄造件時，切削負載和載荷較大，故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。精銑26m/min。 （5）銑刀直徑和工作臺的進給量 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[10-38]和[10-39]得 D=50mm則 粗銑： =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按機床（X5012萬能立式升降銑床）選取 =95r/min v=3.149550/1000=14.92m/min 當(dāng)時，工作臺的每分鐘的進給量， =0.25695=142.5m/min 精銑： =100026/3.1450=165.6r/min 取=166r/min 按機床（X5012萬能立式升降銑床）選取 =150r/min v=3.1450150/1000=23.55m/min 當(dāng)時，工作臺的每分鐘的進給量， =0.068150=72m/min （6）切削工時 =83mm，=8.3mm, =3mm 粗銑： 94.3/142.5=0.66min 精銑： 94.3/72=1.31min 粗、精銑φ40下端面 1、加工條件 工件材料：灰鑄鐵，鑄造。 加工要求：粗、精銑φ40下端面，使表面粗糙度達到Ra=3.2。 機床：X5012萬能立式升降銑床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊（機械工業(yè)出版社），選擇高速鋼圓柱形銑刀銑粗、精銑φ40下端面，銑刀直徑可根據(jù)銑削深度，銑削寬度，按下式計算確定： 端銑刀：=56－64mm 式中：為銑刀直徑，為銑削寬度 根據(jù)表21.2，銑刀直徑選擇50mm，根據(jù)表21.4，圓柱形銑刀規(guī)格（GB1115－85），銑刀直徑D=50mm，極限偏差js16；L=80mm，極限偏差js16；d=22mm，極限偏差H7；；粗銑用粗齒，齒數(shù)Z=6；精銑用細齒，齒數(shù)Z=8。 粗銑平面選用=3~8mm，精銑平面選用=0.1~1mm。由于鑄造加工余量（+6.5mm~-4.5mm），查《金屬機械加工工藝人員手冊》（第三版）P1012表[12-2]選精度等級為14級。 （2）鑄造件在表面粗糙度許可的要求下，一般通過一次粗銑就能達到尺寸要求，但由于尺寸有余，故考慮一次進行銑削。此時，在確定好銑削量的同時，使刀尖避開工件 表面的鑄硬度粗銑=3mm，精銑=1mm。 （3）進給量的選擇 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[6-12]取圓柱銑刀銑削鑄造件的進給量粗銑=0.25mm/齒，精銑=0.03mm/齒。 （4）切削速度 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[6-14] 由于粗銑鑄造件時，切削負載和載荷較大，故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。精銑30m/min。 （5）銑刀直徑和工作臺的進給量 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[10-38]和[10-39]得 D=50mm則 粗銑： =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按機床（XA6132萬能立式升降銑床）選取 =95r/min v=3.149550/1000=14.92m/min 當(dāng)時，工作臺的每分鐘的進給量， =0.25695=142.5m/min 精銑： =100030/3.1450=165.6r/min 取=190r/min 按機床（XA6132萬能立式升降銑床）選取 =190r/min v=3.1450190/1000=29.83m/min 當(dāng)時，工作臺的每分鐘的進給量， =0.038190=45.6m/min （6）切削工時 查《金屬切削手冊》（上海科學(xué)出版社）選 =30mm，=8.3mm, =3mm 粗銑： 41.3/142.5=0.29min 精銑： 41.3/45.6=0.91min 粗精銑φ30凸臺面 1、加工條件 工件材料：灰鑄鐵，鑄造。 加工要求：粗、精銑2—φ30凸臺面，使表面粗糙度達到Ra=6.3。 機床：XA6132萬能立式升降銑床（查《機械制造工藝手冊》表[4-16]） 刀具：根據(jù)機械加工工藝師手冊（機械工業(yè)出版社），選擇高速鋼圓柱形銑刀粗、精銑2—φ30凸臺面，銑刀直徑可根據(jù)銑削深度，銑削寬度，按下式計算確定： 端銑刀：=42－48mm 式中：為銑刀直徑，為銑削寬度 根據(jù)表21.2，銑刀直徑選擇50mm，根據(jù)表21.4，圓柱形銑刀規(guī)格（GB1115－85），銑刀直徑D=50mm，極限偏差js16；L=80mm，極限偏差js16；d=22mm，極限偏差H7；；粗銑用粗齒，齒數(shù)Z=6；精銑用細齒，齒數(shù)Z=8。 粗銑平面選用=3~8mm，精銑平面選用=0.1~1mm。由于鑄造加工余量（+6.5mm~-4.5mm），查《金屬機械加工工藝人員手冊》（第三版）P1012表[12-2]選精度等級為14級。 （2）鑄造件在表面粗糙度許可的要求下，一般通過一次粗銑就能達到尺寸要求，但 由于尺寸有余，故考慮一次進行銑削。此時，在確定好銑削量的同時，使刀尖避開工件表面的鑄硬度粗銑=3mm，精銑=1mm。 （3）進給量的選擇 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[6-12]取圓柱銑刀銑削鑄造件的進給量粗銑=0.25mm/齒，精銑=0.06mm/齒。 （4）切削速度 查《金屬切削手冊》（上?？茖W(xué)出版社）表[6-14] 由于粗銑鑄造件時，切削負載和載荷較大，故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。精銑26m/min。 （5）銑刀直徑和工作臺的進給量 查《金屬切削手冊》（上海科學(xué)出版社）表[10-38]和[10-39]得 D=50mm則 粗銑： =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按機床（X5012萬能立式升降銑床）選取 =95r/min v=3.149550/1000=14.92m/min 當(dāng)時，工作臺的每分鐘的進給量， =0.25695=142.5m/min 精銑： =100026/3.1450=165.6r/min 取=166r/min 按機床（XA6132萬能立式升降銑床）選取 =150r/min v=3.1450150/1000=23.55m/min 當(dāng)時，工作臺的每分鐘的進給量， =0.068150=72m/min （6）切削工時 查《金屬切削手冊》（上海科學(xué)出版社）選 =30mm，=8.3mm, =3mm 粗銑： 41.3/142.5=0.33min 則粗銑2—φ30凸臺面：2=20.33=0.66min 精銑： 41.3/72=0.57min 則精銑2—φ30凸臺面：2=20.57=1.14min 鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ25H9mm孔 1、加工余量的確定 查參考文獻得，鉆孔余量為23.0mm，擴孔的余量為1.8mm，粗鉸的余量為0.14mm，精鉸的余量為0.06mm. 2、切削用量的計算 （1）鉆孔工步 1）背吃刀量的確定 ap=23.0 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.4 mm/r。 3）切削速度的計算 由于該材料為HT200，由參考文獻初選切削速度為V為20 m/min。由公式：可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=276.93 r/min，參照參考文獻所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=250 r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式：便求得該工序的實際鉆削速度為： （2）擴孔工步 1）背吃刀量的確定 ap=1.8 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=1.2mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為4 m/min。由公式：可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=51.36 r/min，參照參考文獻所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式：n=1000V/∏d 便求得該工序的實際鉆削速度為： （3）粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 ap=0.14 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=1.0mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為3m/min。由公式： 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=38.28 r/min，參照參考文獻所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式： 便求得該工序的實際鉆削速度為： （4）精鉸工步 1）背吃刀量的確定 ap=0.06 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.8 mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為5 m/min。由公式： 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=63.69 r/min，參照參考文獻所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=63/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式： 便求得該工序的實際鉆削速度為： 3、 時間定額的計算 （1）基本時間tj的計算 1） 鉆孔工步 由參考文獻，鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=1 mm， l1=(Dcotkr)/2＋(1～2)=(23.0 cot56)/2＋(1～2)=8.7mm；f=0.4 mm/r; n=250 r/min。將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋8.7mm＋1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=0.637min 2）擴孔工步 由參考文獻表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=3 mm， l1=(D-d1) cotkr/2＋(1～2)=(24.8-23.0)cot60/2＋(1～2)=2.525mm；f=1.2 mm/r；n=47r/min。將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋2.525mm＋3 mm）/（1.2 mm/r47 r/min）=1.055min 3）粗鉸工步 由參考文獻鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l(wèi)1，l2 由參考文獻按kr=150、ap=(D-d)/2=(24.94-24.8)/2=0.07mm的條件查得 l1=0.37mm；l2=15mm；l=54mm；f=1.0 mm/r；n=47r/min；將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋0.37mm＋15mm）/（1.0 mm/r47 r/min）=1.48min 4）精鉸工步 由參考文獻表5-41鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l(wèi)1，l2 由參考文獻按kr=150、ap=(D-d)/2=(25.0-24.94)/2=0.03mm 的條件查得l1=0.19mm；l2=13mm；l=54mm；f=0.8 mm/r；n=63r/min；將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋0.19mm＋13mm）/（0.8 mm/r63 r/min）=1.33min （2）輔助時間ta的計算 由參考文獻可知，輔助時間ta與基本時間tj的關(guān)系為ta=(0.15～0.2)tj，在這里取ta=0.15tj，則各本工序的輔助時間為： 鉆孔的輔助時間：ta=0.1538.22s=5.73s 擴孔的輔助時間：ta=0.1563.3s=9.5s 粗鉸的輔助時間：ta=0.1588.8s=13.32s 精鉸的輔助時間：ta=0.1579.8s=11.97s （3）其它時間tm的計算 除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間tb、休息與生理需要時間tx和準備與終結(jié)時間。由本例桿杠的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，分攤到每個工件的準備與終結(jié)時間很少，可忽略不計；布置工作地時間和休息與生理需要時間與作業(yè)時間的關(guān)系為： tb＋tx=6%（tj＋ta）；所以 工序4的鉆孔的其它時間：tb＋tx=6%（38.22＋5.73）s=2.67s 工序4的擴孔的其它時間：tb＋tx=6%（63.3＋9.5）s=4.37 工序4的粗鉸的其它時間：tb＋tx=6%（88.8＋13.32）s=6.13s 工序4的精鉸的其它時間：tb＋tx=6%（79.8＋11.92）s=5.51s （4）單件時間tdj的計算 本工序的單件時間為四個工步的時間總和：其中 鉆孔工步 鉆=（2.64＋38.22＋5.73）s=46.6s 擴孔工步 擴=(4.37＋63.3＋9.5)s=77.53s 粗鉸工步 粗鉸=(6.13＋88.8＋13.32)s=108.25s 精鉸工步 精鉸=(5.51＋79.8＋11.97)s=97.28s 所以工序4的單件時間為： 總= 鉆+ 擴 粗鉸+ 精鉸=(46.6+77.53+108.25+97.28)s=329.66s 鉆、粗鉸、精鉸2φ8（H7）孔 1、加工余量的確定 查參考文獻得，鉆孔余量為7.8mm，粗鉸的余量為0.16mm，精鉸的余量為0.04mm. 2、切削用量的計算 （1）鉆孔工步 1）背吃刀量的確定 ap=7.8 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.3mm/r。 3）切削速度的計算 由于該材料為HT200，由參考文獻初選切削速度為V為22 m/min。由公式：可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=1000 r/min，參照參考文獻所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1000 r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式：便求得該工序的實際鉆削速度為： （2）粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 ap=0.16 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.3mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為11m/min。由公式： 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=438 r/min，參照參考文獻所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=450r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式： 便求得該工序的實際鉆削速度為： （3）精鉸工步 1）背吃刀量的確定 ap=0.04 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.3 mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為18 m/min。由公式： 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=717 r/min，參照參考文獻所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=720/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式： 便求得該工序的實際鉆削速度為： 3、時間定額的計算 （1）基本時間tj的計算 1） 鉆孔工步 由參考文獻，鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=15 mm，l2=1 mm， l1=(Dcotkr)/2＋(1～2)=(7.8cot56)/2＋(1～2)=8mm；f=0.3 mm/r; n=1000 r/min。將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（15 mm＋8mm＋1 mm）/（0.3 mm/r1000 r/min）=0.076min 則2tj=0.152min 2）粗鉸工步 由參考文獻鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l(wèi)1，l2 由參考文獻按kr=150、ap=(D-d)/2=(7.96-7.8)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；l=15mm；f=0.3 mm/r；n=450r/min；將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（15mm＋0.37mm＋15mm）/（0.3mm/r450 r/min）=0.50min 則2tj=1min 3）精鉸工步 由參考文獻表鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l(wèi)1，l2 由參考文獻按kr=150、ap=(D-d)/2=(8-7.96)/2=0.04mm 的條件查得l1=0.19mm；l2=13mm；l=15mm；f=0.3 mm/r；n=720r/min；將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（15 mm＋0.19mm＋13mm）/（0.3mm/r720 r/min）=0.14min 則2tj=0.28min （2）輔助時間ta的計算 由參考文獻可知，輔助時間ta與基本時間tj的關(guān)系為ta=(0.15～0.2)tj，在這里取ta=0.15tj，則各本工序的輔助時間為： 鉆孔的輔助時間：ta=0.150.152=0.02min 粗鉸的輔助時間：ta=0.151=0.15min 精鉸的輔助時間：ta=0.150.14=0.02min 鉆、粗鉸、精鉸φ10（H7）孔 1、加工余量的確定 查參考文獻得，鉆孔余量為9.8mm，粗鉸的余量為0.16mm，精鉸的余量為0.04mm. 2、切削用量的計算 （1）鉆孔工步 1）背吃刀量的確定 Ap=9.8 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.3mm/r。 3）切削速度的計算 由于該材料為HT200，由參考文獻初選切削速度為V為22 m/min。由公式：可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=1000 r/min，參照參考文獻所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1000 r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式：便求得該工序的實際鉆削速度為： （2）粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 ap=0.16 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.3mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為11m/min。由公式： 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=438 r/min，參照參考文獻所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=450r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式： 便求得該工序的實際鉆削速度為： （3）精鉸工步 1）背吃刀量的確定 ap=0.04 mm。 2) 進給量的確定 由參考文獻選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量為f=0.3 mm/r。 3）切削速度的計算 由參考文獻初選切削速度為V為18 m/min。由公式： 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=717 r/min，參照參考文獻所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=720/min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式： 便求得該工序的實際鉆削速度為： 4、 時間定額的計算 （1）基本時間tj的計算 1） 鉆孔工步 由參考文獻，鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=1 mm， l1=(Dcotkr)/2＋(1～2)=(23.0 cot56)/2＋(1～2)=8.7mm；f=0.4 mm/r; n=250 r/min。將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋8.7mm＋1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=0.637min 2）粗鉸工步 由參考文獻鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l(wèi)1，l2 由參考文獻按kr=150、ap=(D-d)/2=(9.96-9.8)/2=0.08mm的條件查得 l1=0.37mm；l2=15mm；l=54mm；f=1.0 mm/r；n=47r/min；將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋0.37mm＋15mm）/（1.0 mm/r47 r/min）=1.48min 3）精鉸工步 由參考文獻表5-41鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l(wèi)1，l2 由參考文獻按kr=150、ap=(D-d)/2=(10.0-9.96)/2=0.02mm 的條件查得l1=0.19mm；l2=13mm；l=54mm；f=0.8 mm/r；n=63r/min；將上述結(jié)果代入公式，可得到該公序的基本時間： tj=（54 mm＋0.19mm＋13mm）/（0.8 mm/r63 r/min）=1.33min （2）輔助時間ta的計算 由參考文獻可知，輔助時間ta與基本時間tj的關(guān)系為ta=(0.15～0.2)tj，在這里取ta=0.15tj，則各本工序的輔助時間為： 鉆孔的輔助時間：ta=0.1538.22s=5.73s 粗鉸的輔助時間：ta=0.1588.8s=13.32s 精鉸的輔助時間：ta=0.1579.8s=11.97s 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并 填入機械加工工藝過程綜合卡片。（閱機械加工工藝過程綜合卡片） 第2章 專用夾具設(shè)計 2.1 確定設(shè)計任務(wù) 本次的夾具為—工序4：粗精銑寬度為Ф40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺而設(shè)計的 2.2 夾具設(shè)計方法 2.2.1 夾具類型的確定 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商設(shè)計一個專用機床夾具 2.2.2 定位方案的確定 這道工序所加工的面在Φ40mm凸臺平面上，表面粗糙度為6.3。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有： 工件以Φ40mm水平底面、Φ40mm的圓柱分別在圓形凸臺、固定V形塊上實現(xiàn)完全定位，轉(zhuǎn)動活動扳手通過活動V形塊對工件進行夾緊。 （1）選擇圓形臺階面，以φ 40下端面為定位基準。 （2）選擇固定V形塊，以φ30凸臺下方、φ40圓柱外緣毛坯面定位 , 轉(zhuǎn)動活動扳手通過活動V形塊對工件進行夾緊。 2.2.3 夾緊機構(gòu)設(shè)計 參考文獻（機械加工工藝手冊），因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力與切削力F之間的關(guān)系為：=KF，式中的K為安全系數(shù)。由參考文獻得，當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時，取K=3。 由前面的計算可知F=1279N。所以，為防止工件在切削扭矩M（N mm）的作用下打滑而轉(zhuǎn)動所需的夾緊力=KF=12793N=3837N， 為防止工件在軸向力F的作用下打滑而軸向移動所需的夾緊力 =2174.3 N。 圖2.2.3 2.2.4 導(dǎo)向裝置設(shè)計 導(dǎo)向裝置為采用直角對刀塊。如圖2.2.4所示 圖2.2.4 2.3 確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 2.3.1 技術(shù)要求 1.裝配前所有零件進行清洗 2.活動V型塊和固定V型塊的對稱度為0.06 2.3.2 夾具裝配圖應(yīng)有尺寸及公差 （1）加工φ40mm的平臺尺寸的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差為：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。 而基準位移誤差為定位面 (φ40mm的下端面)與固定V形塊的最大間隙，故：定位凸臺取直徑為φ40（H9）mm，盡量減少位移誤差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基準也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84 0.2mm的定位要求。 （2）加工φ40面時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm 而基準位移誤差是定位面φ40下端面與定位面間的誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm 所以有：0.03+0.104mm=0.134mm 此方案能滿足定位要求。 通過定位方案的確定，夾緊力與定位誤差的計算和選擇了可靠的定位元件以后，就設(shè)計出我們所需要的夾具。