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江蘇技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)踐說明書 第 1 章 課程設(shè)計(jì) 1.1左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 圖1—1零件圖 1.1.1左擺動(dòng)杠桿的用途 杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力（用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn)）的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1? L1=F2?L2。式中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力 的幾分之一。 1.2左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求 表1-1左擺動(dòng)杠桿的零件技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Raum 左擺動(dòng)桿上面 177 IT9 3.2 左擺動(dòng)桿右面 IT9 3.2 左擺動(dòng)桿左面 IT9 3.2 右圖H8孔 IT8 1.6 右圖孔 IT7 1.6 左圖孔及M10螺紋 M10 IT8 6.4 中圖盲孔 *18 IT8 6.4 左圖孔 IT7 1.6 2mm槽 2 IT8 3.2 8mm槽 8 IT8 3.2 1.3左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 分析零件圖可知，左擺動(dòng)杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進(jìn)行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因?yàn)槭谴笈a(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無需加工。零件中幾個(gè)孔的要求較高，粗糙度為3.2，但孔的直徑較小，所以采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級(jí)。零件中對(duì)形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。 1.4確定左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知：Q=5000件/年，m=1件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得： N=5000臺(tái)/年X1件/臺(tái)X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75 左擺動(dòng)杠桿重量為0.9kg，由表1-3知，左擺動(dòng)杠桿屬輕型零件；由表1-4知，該左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 1.2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 1.2.1選擇毛坯 由于左擺動(dòng)杠桿在實(shí)際應(yīng)用中要承受較大的力，為了增強(qiáng)左擺動(dòng)杠桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)、形狀較復(fù)雜，為提高生產(chǎn)率和精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為5度。 1.2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-10和表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下的因素 1.2.2.1公差等級(jí) 由左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級(jí)為普通級(jí)。 1.2.2.2鍛件重量 已知機(jī)械加工后的左擺動(dòng)杠桿的重量為1.2Kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前的鍛件的重量為2.3Kg 1.2.2.3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)左擺動(dòng)杠桿進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件的包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即179mm， 32mm，24mm。（詳見毛坯圖） 1.2.2.4鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該材料為45號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級(jí)。 1.2.2.5零件表面粗糙度 由零件圖可知，該左擺動(dòng)杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um 根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表二 表1-2左擺動(dòng)杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 項(xiàng)目 機(jī)械加工余量/mm 尺寸工差/mm 毛坯尺寸/mm 備注 左擺動(dòng)杠桿左端面 2*2=4 2.5 表2-1至表2-5 左擺動(dòng)杠桿中端面 2*2=4 2 表2-1至表2-5 左擺動(dòng)杠桿上端面 2*2=4 1.6 表2-1至表2-5 φ12孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ15孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ12孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 M10mm螺紋孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ6孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ12盲孔 2*2=4 1.7 5 表2-1至表2-5 8mm槽 2*2=4 0.5 表2-1至表2-5 2mm槽 2*1=2 0.5 0 表2-1至表2-5 1.3擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線 1.3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)還有精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。 1.3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左擺動(dòng)杠桿的上端面和左端面為精準(zhǔn)，零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。另一方面，我們可以以這兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，加工其他的平面和孔，保證“基準(zhǔn)重合”的原則。最后一方面，以這兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，在加緊方便。 1.3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該平整，沒有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇右端面為粗基準(zhǔn)。 1.3.2表面加工方法的確定 根據(jù)左擺動(dòng)杠桿零件圖上個(gè)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件個(gè)表面的加工方法。如表三所示 表1-3左擺動(dòng)杠桿各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/um 加工方案 備注 左端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 右端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 上端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 H8孔右圖 IT8 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 孔 IT7 1.6 鉆-精鉸 表1-7 H8孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 攻螺紋M10 IT8 6.4 鉆-攻螺紋 孔左圖 IT8 6.3 鉆-鉸 表1-7 盲孔 IT8 1.6 鉆-粗鉸-精絞 表1-7 8mm的槽 IT8 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 2mm槽 IT12 6.3 粗銑 表1-8 1.3.3加工階段的劃分 該左擺動(dòng)杠桿的質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，首先應(yīng)該將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔，再粗鉸、、的孔；在精鉸刀加工階段，完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。 1.3.4工序的集中與分散 由于生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，采用工序集中的加工工序。采用外能型機(jī)床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則是工價(jià)的裝夾次數(shù)少，可以縮短輔助時(shí)間。 1.3.5工序順序的安排 1.3.5.1機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-左端面與上端面；遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序；遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面-左端面和上端面，再加工次端面-右端面；遵循“先面后孔”原則，先加工三個(gè)端面，然偶加工剩下的幾個(gè)孔。 1.3.5.2熱處理工序 模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241-285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來的不利影響。 1.3.5.3輔助工序 半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序;精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該左擺動(dòng)杠桿工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工 1.3.6確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表四列出了杠桿的工藝路線 表1-4工藝路線 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑100的上 X51銑床 立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 粗銑28的下表面 X51銑床 立銑刀 游標(biāo)卡尺 3 粗銑28的右端面 X51銑床 立銑刀 游標(biāo)卡尺 4 精銑100的上表面 X51銑床 立銑刀 游標(biāo)卡尺 5 精銑28的下表面 X51銑床 立銑刀 游標(biāo)卡尺 6 精銑28的右表面 X51銑床 立銑刀 游標(biāo)卡尺 7 鉆Φ12、Φ12H8、Φ6H7的 組合鉆床 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 8 鉆Φ15H8、Φ12的孔 組合鉆床 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 9 擴(kuò)Φ12H8、Φ6H7的孔 立式鉆床 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 10 擴(kuò)Φ15H8的孔 立式鉆床 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 11 粗鉸Φ12H8、Φ6H7的孔 立式鉆床 鉸孔鉆 內(nèi)徑百分表 12 粗鉸Φ15H8的孔 立式鉆床 鉸孔鉆 內(nèi)徑百分表 13 精鉸Φ12H8、Φ6H7的孔 立式鉆床 鉸孔鉆 內(nèi)徑百分表 14 精鉸Φ15H8的孔 立式鉆床 鉸孔鉆 內(nèi)徑百分表 15 鉆8.5的孔 立式鉆床 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 16 銑寬8的槽 立式銑床 立銑刀 角度尺，游標(biāo)卡尺 17 銑寬2的槽 立式銑床 鋸片銑刀 游標(biāo)卡尺 18 攻螺紋 立式鉆床 絲錐 通規(guī) 19 去毛刺 20 檢驗(yàn) 左擺動(dòng)杠桿加工工序安排 表1-5工序安排 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 簡(jiǎn) 要 說 明 10 粗銑左右端面及上下端面 “先基準(zhǔn)后其他” 20 半精銑左端面，上端面，右端面 “先基準(zhǔn)后其他”、 “先主后次” 30 粗鉆Φ12*18mm盲孔、Φ15H8通孔 “先面后孔” 、“先主后次” 40 擴(kuò)Φ15孔，再粗絞-精絞Φ15孔、Φ12*18mm盲孔， “先粗后精” 50 粗鉆-粗鉸-攻螺紋M10 “先粗后精” 60 粗鉆Φ12H8孔、Φ12*11孔、Φ6孔 “先粗后精” 70 粗?jǐn)UΦ12H8孔、Φ12*11孔，精擴(kuò)12*11孔，精絞12H8孔、Φ6孔 “先粗后精” 80 粗銑2mm、8mm槽，半精銑8mm槽 “先粗后精” 1.4、加工余量、工序尺寸、和公差的確定 1.4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 1.4.1.1選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 1）工序1、2、3、4、、10、11是粗銑和精銑。各工序工步不多成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率故選用立式機(jī)床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大精度要求不很高選用常用的X51。 銑床參數(shù)如下 型號(hào)X51,主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉(zhuǎn)速65~1800r/min。 工作臺(tái)面積(長(zhǎng)×寬)1000×250。工作臺(tái)最大行程:縱向(手動(dòng)/機(jī)動(dòng))620mm,橫向手動(dòng)190mm、機(jī)動(dòng)170mm升降手動(dòng)370mm、機(jī)動(dòng)350mm。 工作臺(tái)進(jìn)給量:縱向35~980mm/min、橫向25~765mm/min、升降12~380mm/min。工作臺(tái)快速移動(dòng)速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺(tái)T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機(jī)功率4.5KW。 2)工序5、6、7、8、9為鉆、絞孔因加工孔較小精度要求較高表面粗糙度數(shù)值小需要較精密的機(jī)床才能滿足要求因此選用Z515 鉆床的參數(shù)如下 型號(hào)Z515主軸轉(zhuǎn)速320-2900r/min,主軸行程100mm最大鉆孔直徑15mm工作臺(tái)臺(tái)面尺寸350x350(mm x mm),主電動(dòng)機(jī)功率0.6kw。 1.4.1.2選擇夾具 本零件除了粗銑及半精銑槽鉆孔等工序需要專用夾具外其他的使用通用夾具即可。 1.4.1.3選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個(gè)重要部分。刀具應(yīng)具有高剛度足夠的強(qiáng)度和韌度高耐磨性良好的導(dǎo)熱性良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性抗粘接性化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件左擺動(dòng)杠桿材料為45鋼推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性, 在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。 1）粗精銑24mm的上下表面用YT15端銑刀。 2）粗精銑28左端面及177mm的前后表面用高速鋼圓柱銑刀。 3）鉆孔用高速鋼麻花鉆絞孔用高速鋼鉸刀。 4）銑8mm槽直齒三面刃銑刀2mm槽用鋸片銑刀。 1.4.2加工余量工序尺寸及公差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，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： 1.177mm后表面 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量見表1-6 表1-6工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 粗銑 2.0 IT12 26 2.177mm前表面 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量見表1-7 表1-7工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 0.5 IT6 24 粗銑 1.5 IT12 24.5 24.5 毛坯 2 26 26 3.28mm右表面 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量見表1-8 表1-8工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 1 IT6 177 粗銑 2 IT12 178 178 毛坯 3 180 180 4.28mm左表面 參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量表1-9 表1-9工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 1 IT6 177 粗銑 2 IT12 178 178 毛坯 3 180 180 5.φ12H8孔 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表表1-10確定各工序尺寸及加工余量。 表1-10工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 0.15 IT7 φ12 擴(kuò)孔 0.85 IT9 φ11.85 11.85 鉆孔 11 IT12 φ11 11 毛坯 4 8 6.φ6孔 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表1-11確定各工序尺寸及加工余量. 表1-11工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 1 IT6 φ6 鉆孔 2 IT12 φ5.8 5.8 毛坯 4 2 7.φ15H8孔 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表1-12確定各工序尺寸及加工余量 表1-12工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 0.0.5 IT6 φ15 粗絞 0.1 IT6 φ14.95 擴(kuò)孔 0.85 IT6 φ14.85 鉆孔 14 IT12 φ14 14 毛坯 4 11 8.寬2mm槽 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表1-13確定各工序尺寸及加工余量 表1-13工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 粗銑 2.0 IT12 2 9.寬8mm槽 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表1-14確定各工序尺寸及加工余量 表1-14工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級(jí) 最小級(jí)限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精銑 2 IT6 8 粗銑 2 IT12 6 6 毛坯 4 2 1.5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 1.5.1粗精銑寬24mm，毛坯28mm，的下表面 工序10 粗銑寬度為24mm的下表面 加工條件： 工件材料：45鋼鍛造。 機(jī)床：X51立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[1]表30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15，D100mm，齒數(shù)Z=8，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：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=0.12mm/Z 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)[1]表30—34取V=1.33/ms。 由機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速式（2.1）  按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 n=300r/min 實(shí)際銑削速度v： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表2.4-81，=30mm 被切削層長(zhǎng)度l：取l= 28~30 （2.2）刀具切出長(zhǎng)度：取=2mm 走刀次數(shù)為1 工序20 精銑寬度為24mm（毛坯28mm）的下表面 加工條件： 工件材料：45鋼，鍛造。 機(jī)床：X51立式銑床。 由參考文獻(xiàn)[1]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：YT15，D=100mm，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表30—31取=0.08/Z 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)[1]表30—31取V=0.32m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n，由式（2.1）有： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 n=75r/min 實(shí)際銑削速度v: 進(jìn)給量,由式(2.3)有: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)=D=100mm 刀具切出長(zhǎng)度:取=2mm 走刀次數(shù)為1 1.5.2孔的加工 工序30、50、60 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-10可查出,由于孔深查Z535立式鉆床說明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]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)表28-9,允 許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于及故所選f可用。 （1）確定鉆孔Φ6mm的切削用量 鉆孔Φ6mm選用機(jī)床為Z515鉆床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9 切削速度計(jì)算 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實(shí)際切削速度為=2.64 確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） = （2）鉆螺紋孔及攻螺紋 鉆螺紋底孔 取 （） 所以 （） 按機(jī)床選取= （） 所以實(shí)際切削速度 （） 切削工時(shí)（一個(gè)孔）： 攻螺紋 根據(jù)表4-32選取 所以 （293） 按機(jī)床選取 所以實(shí)際切削速度 所以切削時(shí)間（一個(gè)孔）： (3)孔φ15H8： 查表2-28可得，精鉸余量為 Z精=0.15mm;擴(kuò)孔的余量為Z擴(kuò)=0.85mm；鉆孔的余量為Z=14mm 查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：精鉸IT8；擴(kuò)孔IT10；鉆孔IT12 根據(jù)上述結(jié)果，查表2-40可知，個(gè)工步公差為：精鉸，15～15.027；擴(kuò)孔， 14.85～14.92；鉆孔14～14.018 其相互關(guān)系參看右圖 鉆孔工步 1）背吃刀量=14mm 2）進(jìn)給量 由表5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表5-22查得，因?yàn)楣ぜ?5號(hào)鋼，v=20m/min，帶入公式得 參照表4-15所列X51型立式機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=590r/min。實(shí)際轉(zhuǎn)速為 擴(kuò)孔工步 1）背吃刀量=0.85mm 2）進(jìn)給量 由表5-31可查得，取f=0.50 mm/r 3）切削速度計(jì)算 由表5-31可得 v=2 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉(zhuǎn)速，取n=97 r/min。 實(shí)際轉(zhuǎn)速 精鉸工步 1）背吃刀量=0.15 mm 2）進(jìn)給量 查表5-31 f=0.4 mm/r 3)切削速度計(jì)算 查表5-31可查到 v=4 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=140 r/min 實(shí)際轉(zhuǎn)速 工序40、70確定擴(kuò)孔切削用量 1確定進(jìn)給f為1]表28-31, 。根據(jù)Z515機(jī)床說明書取f=0.57mm/r。 2）確定切削速度v及n 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-33，取。修正系數(shù)： （根據(jù)） 故 查機(jī)床說明書取。實(shí)際切削速度為 工序40、50、70確定鉸孔切削用量 （1）確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36，，按該表 注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說明書取。 （2）確定切削速度v及n 由參考文獻(xiàn)[7]表28-39取。 由參考文獻(xiàn)[1]表28-3，得修正系數(shù)，（根據(jù)） 故 查Z515說明書，取n=100r/min,實(shí)際鉸孔速度 1.5.3 銑槽 工序80 粗銑fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/πd=955.4r/min Vf=n×fz=114.6mm/r 精銑 fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/min n=1000Vc/πd=1194.2r/min Vf=n×fz=119.4mm/r 1.5.4時(shí)間定額的計(jì)算 一、計(jì)算盲孔的時(shí)間 基本時(shí)間的計(jì)算 1）鉆孔 查表5-41，=24 mm， =2 mm =5 mm f=0.2 mm/r, n=590 r/min 帶入 2）擴(kuò)孔 根據(jù)表5-41，，按=15 ，=1.5，查得=0.56 mm ， =5.3 mm 3）鉸孔 根據(jù)表5-41及表5-42 查得 =20 mm ，=22 mm ，l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min 輔助時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 =（0.15～0.2）,本例取=0.15，則各工步的輔助時(shí)間為： 鉆孔工步：=0.15×15.8=2.37s 擴(kuò)孔工步：=0.15×33.8=5.07s 精鉸工步：=0.15×45.6=6.84s 其他時(shí)間計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間之外，每件工序的單位時(shí)間還包括布置工作地點(diǎn)時(shí)間、休息時(shí)間與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～4%,在此均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）+×(+)計(jì)算，他們分別為： 鉆孔：+=6%×（2.37+15.8）=1.09s 擴(kuò)孔：+=6%×（5.07+33.8）=2.33s 鉸孔：+=6%×（6.84+45.6）=3.15s 單件總時(shí)間的計(jì)算 鉆孔工步：=15.6+2.37+1.09=19.06s 擴(kuò)孔工步：=33.8+5.07+2.33=41.2s 鉸孔工步：=45.6+6.84+3.15=55.51s 加工單件總時(shí)間 T=19.06+41.2+55.5=115.78 二、鉆孔 （1） 機(jī)床的選擇：選用CA6140臥式車床 （2） 刀具的選擇：選用直徑10mm高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆 （3） 切削用量選擇： 查表得：f=0.2-0.4mm/r，進(jìn)給量取f=0.32mm/r 當(dāng)使用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆加工HT200，f=0.32mm/r，查出， 則根據(jù) 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表查得與424.2r/min相近的轉(zhuǎn)速為n=400r/min得實(shí)際切削速度為 確定，f=0.32mm/r，n=400r/min，v=22.62m/min （4）計(jì)算基本工時(shí) 其中，，取 所以， 1.6夾具設(shè)計(jì) 1.6.1定位方案設(shè)計(jì) 1.6.1.1工件在夾具體中的定位 通過分析零件可知，15的孔是以12孔的中心軸線、與左端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為保證“基準(zhǔn)重合”的原則，選擇以下的定位方案： 用定位銷定位，定位銷位于12的孔內(nèi), 限制了兩個(gè)方向的平動(dòng)與兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度； 用支承釘頂住左端面定位，限制一個(gè)方向的平動(dòng)； 用支承釘頂住下端面，與定位銷共同限制一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)； 由上分析，此種定位方案共限制了6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位，保證加工的準(zhǔn)確性。 1.6.1.2定位誤差的分析 由于實(shí)現(xiàn)了定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一，所以基準(zhǔn)不重合度誤差為0?；鶞?zhǔn)位移誤差為15孔的加工誤差，所以此種定位方案實(shí)現(xiàn)了定位誤差的最小。 1.6.2導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)工序7的加工工步：鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔。與加工所用的刀具（銑刀）與機(jī)床（四面組合機(jī)床），采用快換鉆套與襯套想配合的方式作為銑刀與鉆刀的導(dǎo)向裝置。 快換鉆套的選?。焊鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式H=（1～2.5）d可以確定鉆套的高度為15～37.5。再根據(jù)表9-10可以選取相應(yīng)的鉆套。 襯套的選?。焊鶕?jù)所選的快換鉆套，選取與之配合的襯套。 排屑間隙的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式h=（0.7～1.5）d可以確定排屑間隙為10.5～22.5，選取12。 根據(jù)定位裝置與快換鉆套與襯套，設(shè)計(jì)鉆模板。 1.6.3夾緊裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)支承釘釘分布情況與工件的定位方法，采用兩種相輔相成的夾緊方式： 夾緊螺釘定位，使夾緊力指向定位基準(zhǔn)；偏心輪夾緊，并使夾緊力指向下端面。此種夾緊方案，能限制所有方向的移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，夾緊可靠，保證加工精度。 具體如裝配圖。 1.6.4夾具體設(shè)計(jì) 根據(jù)定位方案、導(dǎo)向裝置、夾緊裝置的要求，并考慮結(jié)構(gòu)公益性和清除切削等要求，設(shè)計(jì)夾具體，具體見夾具體圖。 1.7方案綜合評(píng)價(jià)與分析 此套方案，從機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)到夾具體的設(shè)計(jì)，都是在分析零件的功能與工藝性的基礎(chǔ)上展開的。工藝規(guī)程制定合理、規(guī)范，有很強(qiáng)的實(shí)用性。夾具體的設(shè)計(jì)，從定位方案的設(shè)計(jì)，到導(dǎo)向裝置與夾緊裝置的設(shè)計(jì)，也是以零件為基本，所以做到合理。 總之，這套方案合理、規(guī)范，使用性強(qiáng)。 第2章 綜合實(shí)踐 2.1夾具體支座三維造型實(shí)現(xiàn)方法概述 夾具造型使用的是UG8.0版本三維造型軟件，結(jié)合自身的學(xué)習(xí)條件，用UG畫出了夾具零件三維圖及夾具裝配圖，在過程中也遇到了很多小問題，不過過程還算順利，以下就是繪圖步驟及造型圖。 2.1.1打開UG軟件，新建模型。圖2-1 圖2-1 新建模型 2.1.2在模型中，畫夾具的各個(gè)零件。 圖2-2杠桿三維圖 圖2-3底座 圖2-4支撐板 圖2-5定位銷 圖2-6壓緊塊 圖2-7鉆模板 圖2-8可換鉆套 圖2-9雙頭螺柱 圖2-10彈簧柱 圖2-11六角螺釘 圖2-12彈簧 圖2-13開槽圓柱頭螺釘 圖2-14螺母 圖2-15內(nèi)螺紋圓柱銷 2.2夾具裝配三維造型過程簡(jiǎn)述 2.2.1裝配圖 打開UG，新建裝配模塊，先添加組件“底座”然后一一添加其他組件，利用“裝配約束”使每個(gè)組件裝配至合適的位置。 圖2-16新建模型 夾具裝配三維圖 圖2-17夾具裝配三維圖 夾具爆炸圖 圖2-18夾具爆炸圖 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過此次課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步復(fù)習(xí)所學(xué)的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》、《機(jī)械圖學(xué)》與《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程的內(nèi)容，并運(yùn)用到實(shí)踐。鍛煉了自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、自己發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力和設(shè)計(jì)能力。但通過此次課程設(shè)計(jì)，也體會(huì)到：所學(xué)知識(shí)不扎實(shí)，運(yùn)用能力還是不強(qiáng)等自身的不足。這些都將會(huì)促進(jìn)我更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn) [1]艾興，肖詩綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [2]趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，1994 [3]王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，1987 [4]李旦.機(jī)床專用夾具圖冊(cè)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，1998 [5]東北重型機(jī)械學(xué)院.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，1987 [6]吳清.Auto-CAD2005機(jī)械零部件設(shè)計(jì)[M].北京:.清華大學(xué)出版社，2005 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