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目 錄 1.引言 2 1.1設(shè)計(jì)目的 2 1.2設(shè)計(jì)意義 2 1.3機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 2. 零件分析 3 2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 3 2.2 零件的作用 3 2.3 零件的加工工藝分析 3 2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問題 4 3. 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) 4 3.1 確定毛坯的成形方法 4 3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 4 3.3 鑄造工藝方案的確定 4 3.3.1鑄造方法的選擇 4 3.3.2分型面的選擇 4 3.3.3不鑄孔的確定 4 3.3.4鑄造圓角的確定 5 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 4.1 基面的選擇 5 4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 5 4.1.2精基準(zhǔn)的選擇 5 4.2 表面加工方案的選擇 5 4.3制訂機(jī)械加工工藝路線 6 4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 7 5夾具設(shè)計(jì) 26 5.1工件的加工工藝分析 26 5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 27 5.3 繪制夾具總體圖 31 結(jié)束語 32 致 謝 32 參考文獻(xiàn) 33 轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程制及夾具設(shè)計(jì) 摘 要：工藝規(guī)程是工裝設(shè)計(jì)、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低勞動成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等具有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械工藝準(zhǔn)備和施工中的一項(xiàng)重要工作。本文對2105柴油機(jī)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機(jī)械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑mm的孔設(shè)計(jì)了一套專用鉆床夾具。 關(guān)鍵詞：加工工藝；工藝規(guī)程；定位;夾具設(shè)計(jì) 1.引言 自新中國成立以來，我國的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍存在階段性差距[10]。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國家遷移到了亞洲，我國有廉價(jià)的勞動力和廣大的消費(fèi)市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們在走進(jìn)社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是制訂轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。詳細(xì)討論轉(zhuǎn)速器盤從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過程，分析總結(jié)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程；針對轉(zhuǎn)速器盤零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計(jì)鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識，解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 1.1設(shè)計(jì)目的 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)基本課程、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課理論之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題的能力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到： 1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的能力； 2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力； 3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)能力； 4、學(xué)會使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會繪制工序圖、零件圖、夾具總裝備圖、三維實(shí)體圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。 1.2設(shè)計(jì)意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說是四年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識的融會貫通。在這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)會的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算，我學(xué)會了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊和工具書籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上等。 1.3機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是國防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是為提高人民生活質(zhì)量提供消費(fèi)類機(jī)電產(chǎn)品的行業(yè)。機(jī)械工業(yè)具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，需求彈性大，對經(jīng)濟(jì)增長帶動促進(jìn)作用強(qiáng)，對國家積累和社會就業(yè)貢獻(xiàn)大等特點(diǎn)。各工業(yè)化國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明，沒有強(qiáng)大的裝備制造業(yè)，就不可能實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[1]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，提高國民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)，增強(qiáng)我國經(jīng)濟(jì)的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義。 2. 零件分析 2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中，轉(zhuǎn)速器盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。轉(zhuǎn)速器盤輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。 2.2 零件的作用 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目給定的零件是2105柴油機(jī)中調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速器盤，從整體上來說，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤類零件。零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動，油門拉桿即可打開油門（增速）或關(guān)小油門（減速）；兩個(gè)直徑為Φ6mm孔裝兩個(gè)定位銷，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)無級變速。轉(zhuǎn)速器盤通過兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓與柴油機(jī)機(jī)體相連。 2.3 零件的加工工藝分析 轉(zhuǎn)速器盤共有九個(gè)機(jī)械加工表面，其中，兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求?，F(xiàn)分述如下： ⑴ 兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔 兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra12.5，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為14.5mm；兩個(gè)螺栓孔的中心線距離為28mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為72mm；與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。 ⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面 Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，兩個(gè)Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。 從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。 2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問題 從轉(zhuǎn)速器盤的各個(gè)需要加工的表面來分析：后平面與機(jī)體相連，其長度尺寸精度不高，而表面質(zhì)量較高；兩個(gè)Φ9mm的螺栓孔，因需要裝配螺栓進(jìn)行連接，還要用于夾具 定位，其加工精度可定為IT9級；Φ25mm圓柱上端面和120o圓弧端面位置精度要求不高；兩個(gè)Φ6mm的孔需要裝配定位銷，表面質(zhì)量要求高；Φ10mm孔需要裝配偏心軸，其表面質(zhì)量要求高；各加工面之間的尺寸精度要求不高。 從以上分析可知，該零件在中批量生產(chǎn)條件下，不需要采用專用的機(jī)床進(jìn)行加工，用普通機(jī)床配專用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此，該零件的加工不存在技術(shù)難題。為提高孔的表面質(zhì)量，在孔加工工序中采用鉸削對其進(jìn)行精加工[12]。 3. 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的成形方法 該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。 3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件底平面因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因?yàn)榇思Ψ乐拱卓诘囊蟛粐?yán)，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢[15]，故能滿足轉(zhuǎn)速器盤的使用要求。 3.3 鑄造工藝方案的確定 3.3.1鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考[15]表1-7）選用砂型鑄造。 3.3.2分型面的選擇 選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來的不利影響，因?yàn)檗D(zhuǎn)速器盤有兩個(gè)Φ18mm的圓柱，考慮起模方便，以兩中心線所在平面為分型面[12]。而以此平面為分型面時(shí)，Φ25mm的圓柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能夠保證其鑄造質(zhì)量。 3.3.3不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ30mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。 3.3.4鑄造圓角的確定 為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R = 3mm~5mm圓滑過渡。 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 對于一般盤類零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則（當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn)）。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準(zhǔn)，加工出后平面[10]。而加工Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時(shí)，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準(zhǔn)；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時(shí)，以加工過的后平面為定位基準(zhǔn)；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí)，則以后平面和兩個(gè)Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)。 4.1.2精基準(zhǔn)的選擇 為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征，主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來進(jìn)行加工[10]。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時(shí)，主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準(zhǔn)；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí)，選用基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中，為方便加工，各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持，將以上兩種原則綜合運(yùn)用。 4.2 表面加工方案的選擇 ⑴后平面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑵ Φ18mm圓柱端面 表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑； ⑶ Φ9mm螺栓孔 表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削； ⑷ Φ25mm圓柱上端面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑸ Φ10mm孔 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角； ⑹ 120o圓弧端面 表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑺ Φ6mm孔 表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸； 4.3制訂機(jī)械加工工藝路線 制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率[11]。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。 ⑴ 工藝路線方案一 工序10 鑄造； 工序20 熱處理； 工序30 粗、精銑后平面； 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面； 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面； 工序60 鉆削加工直徑為Φ9mm的孔； 工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o； 工序80 粗、精銑加工120o圓弧端面； 工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔； 工序100 去毛刺； 工序110 檢查； 工序120 入庫。 ⑵ 工藝路線方案二 工序10 鑄造； 工序20 熱處理； 工序30 粗、精銑后平面； 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面； 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面； 工序60 粗、精銑加工120o圓弧端面； 工序70 鉆削加工直徑為Φ9mm的孔； 工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o； 工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔； 工序100 去毛刺； 工序110 檢查； 工序120 入庫。 ⑶ 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。而方案二只是按工序集中原則制訂，沒有考慮到各個(gè)加工面的加工要求及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報(bào)廢。特別是銑削加工120o圓弧端面，如果按方案二進(jìn)行加工，則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣，120o圓弧端面的形位公差0.02mm（端面圓跳動）根本不能保證，只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以該孔為定位基準(zhǔn)，加工時(shí)工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工120o圓弧端面。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序10 鑄造； 工序20 熱處理； 工序30 粗、精銑后平面，以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用X63臥式銑床，并加專用夾具； 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱端面，以經(jīng)過精加工的后平面及底平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具； 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面，以底平面為基準(zhǔn)，Φ25mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具； 工序60 鉆削加工直徑為Φ9mm的兩個(gè)螺栓孔，以經(jīng)過精加工的后平面和底平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具； 工序70 鉆、鉸Φ10mm的孔，并锪倒角0.5×45o，以Φ9mm的孔及后平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具； 工序80 粗、精銑120o圓弧端面，以Φ10mm的孔和底平面及后平面為定位基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具； 工序90 鉆、鉸加工兩個(gè)Φ6mm的孔，以Φ10mm的孔和底平面及后平面定位。選用Z525立式鉆床，并加專用夾具； 工序100 去毛刺； 工序110 檢查； 工序120 入庫。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。 4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： 1. 兩螺栓孔Φ9mm 毛坯為實(shí)心，而螺栓孔的精度為IT9（參考[18]表2.3-9）， 確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ9mm； 具體工序尺寸見表3-1。 表3-1 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度/μm 表面粗糙度/μm 工序間尺寸/mm 尺寸及偏差/mm 表面粗糙度/μm 鉆孔 9 H12 Ra12.5 9 Ra12.5 2. Φ10mm孔 毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照[18]表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量： 鉆孔Φ9.8mm； 粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm； 精鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。 具體工序尺寸見表3-2。 表3-2 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm 工序間 尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm 精鉸孔 0.04 H9 Ra6.3 10 Ra6.3 粗鉸孔 0.16 H10 Ra6.3 9.96 Ra6.3 鉆孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 Ra12.5 3. 兩個(gè)Φ6mm孔 毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照[18]表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ5.8mm； 鉸孔：Φ6mm，2Z = 0.2mm。 具體工序尺寸見表3-3。 表3-3 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度/μm 表面粗糙度/μm 工序間尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 0.2 H9 Ra6.3 6 Ra3.2 鉆孔 5.8 H12 Ra12.5 5.8 Ra12.5 4. 后平面 粗銑：Z = 3.5mm； 精銑：Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表3-4。 表3-4 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度/μm 工序間尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm 精銑 1.0 H8 Ra6.3 7 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 8 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 11.5 Ra25 5. Φ18mm圓柱前端面 粗銑：Z = 4.5mm。 具體工序尺寸見表3-5。 表3-5 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度/μm 工序間尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度/μm 粗銑 4.5 H11 Ra12.5 14 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 18.5 Ra25 6. Φ25mm上端面 粗銑：Z = 3.5mm； 精銑：Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表3-6。 表3-6 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度/μm 工序間尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm 精銑 1.0 H8 Ra6.3 8 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 9 Ra12.5 毛坯 H16 12.5 Ra25 7. 120°圓弧端面 粗銑：Z = 3.5mm； 精銑：Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表3-7。 表3-7 工序尺寸表 工序名稱 工序間余量/mm 經(jīng)濟(jì)精度/μm 表面粗糙度/μm 工序間 尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙/μm 精銑 1.0 H8 Ra6.3 11 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 12 Ra12.5 毛坯 H16 15.5 Ra25 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序30：粗、精銑后平面 1. 粗銑后平面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)，根據(jù)[7]表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 4.0mm。 ②每齒進(jìn)給量 采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查[7]表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱[18]得機(jī)床的10kw時(shí)，得= 0.14mm/z ~0.24mm/z ，故取= 0.24mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.16，當(dāng)mm，，≤7.5mm，≤0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按[9]表4-17選?。? 235r/min，= 300mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) (mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS =174~207時(shí)，a≤35mm，≤5.0mm，= 80mm，z =10，= 300mm/min。查得P= 2.7kw，根據(jù)[9]表4-17，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 4.0mm，= 300mm/min，= 235r/min，= 59 m/min，= 0.13mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)， (min)。 2. 精銑后平面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)。根據(jù)[7]表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 0.5mm。 ②每齒進(jìn)給量 采用對稱端銑以提高加工精度，查[7]表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱[18]得機(jī)床的功率為10kw時(shí)，得= 0.14 mm/z ~0.24mm/z ，因采用對稱端銑，故取= 0.14mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.16，當(dāng)mm，，≤1.5mm，≤ 0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按[9]表4-15選?。? 375r/min，= 375mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) (mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS = 174~207時(shí)，≤35mm， ≤1.0mm，= 80mm，z =10，= 375mm/min，查得P= 1.1kw，根據(jù)[9]表4-17，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： = 0.5mm，= 375mm/min，= 375r/min，= 94.2m/min，= 0.1mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)， == 0.15(min)。 工序40：粗銑兩個(gè)Φ18 mm的圓柱前端面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度=18mm，選擇= 20mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 4.5mm。 ②每齒進(jìn)給量 采用對稱端銑以提高加工精度，查[7]表3.3，當(dāng)使用高速鋼莫氏錐柄立銑刀及查閱[18]得機(jī)床的功率為7.5kw時(shí)，得= 0.2 mm/z ~0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.8mm，由銑刀直徑= 20mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按[9]表4-15選取：=190r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.14(mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤19mm，= 0.1mm/z ~0.15mm/z，≤10mm，≤184mm/min。查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 4.5mm，= 78mm/min，= 190r/min，= 11.93m/min，= 0.14mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí)： 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 因?yàn)橛袃蓚€(gè)圓柱端面，所以，= 0.16×2= 0.32(min)。 工序50：粗、精銑Φ25mm的圓柱上端面 1. 粗銑Φ25mm的圓柱上端面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 3.5mm。 ②每齒進(jìn)給量 查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑=32mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按[9]表4-15選?。? 95r/min，= 50mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.13(mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.05 mm/z ~0.09mm/z，≤10mm，≤157mm/min。查得P=1.3kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 3.5mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 2. 精銑Φ25mm的圓柱上端面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 精加工，余量很小，故取= 1.0mm。 ②每齒進(jìn)給量 查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm，由銑刀直徑= 32mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按機(jī)床選取：n= 75r/min，= 39mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.13(mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.10 mm/z ~0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 =1.0mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 工序60：鉆削加工兩個(gè)Φ9mm的孔 1.鉆削兩個(gè)Φ9H9mm孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，選擇= 9mm的H11級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ②切削速度 根據(jù)[7]表2.24，取= 8m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 249.1(r/min) 根據(jù)[9]表4-9選?。?195r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 5.51m/min。 ④計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.14(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，t= 2×0.14 = 0.28(min)。 工序70：鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45° 1. 鉆削Φ9.8mm孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由鉆削深度= 4.9mm，選擇=9.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 根據(jù)[7]表2.7，取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r， 查閱[18]表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根據(jù)[7]表2.19 ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤12mm時(shí)，軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2990N。根據(jù)[9]表4-8，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f = 0.43mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)[7]表2-15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=12m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) === 259.3(r/min) 根據(jù)[9]表4-9，可以考慮選擇選?。? 195r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。 ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)[7]表2.21，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N·m，根據(jù)[9]表4-9，當(dāng)=195 r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)[7]表2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)[9]表4-8，P= 2.8kw，故P＜P 。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。 ⑤計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， ==0.16(min)。 2.粗鉸Φ9.96H10mm孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，選擇= 9.96mm的H10級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ②切削速度 根據(jù)[7]表2.24，取= 8m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 225.1(r/min) 根據(jù)[9]表4-9選?。簄=195r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9.96mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 6.1m/min。 ④計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.09(min)。 3.精鉸Φ10F9mm孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，選擇=10mm的F9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱[7]表2.11及表2.24，并[9]表4-10取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。 ②切削速度 根據(jù)[7]表2.24，取= 5m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) ===140.1(r/min) 根據(jù)[9]表4-9選?。?140r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)=10mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，= 140r/min，= 4.4m/min。 ④計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， ==0.16(min)。 4.锪Φ10mm孔0.5×45° ⑴ 選擇刀具 90°直柄錐面锪鉆，機(jī)床為Z525。 ⑵ 選擇切削用量 轉(zhuǎn)速取鉆孔時(shí)的速度，= 195r/min，采用手動進(jìn)給。 工序80：粗、精銑120°圓弧端面 1. 粗銑120°圓弧端面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取=3.5mm。 ②每齒進(jìn)給量 查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm，由銑刀直徑=14mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按[9]表4-9選取：= 235r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.11(mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-8，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 = 3.5mm，= 78mm/min，= 235r/min，=10.33m/min，= 0.11mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)， ==1.59(min)。 2.精銑120°圓弧端面 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。 ⑵ 選擇切削用量 ①切削深度 精加工，余量很小，故取=1.0mm。 ②每齒進(jìn)給量 查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.15mm，由銑刀直徑=14mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按[9]表4-15選取：=190r/min，= 63mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為： (m/min) === 0.11(mm/z) ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)[7]表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-14，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75 kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： = 1.0mm，= 63mm/min，=1 90r/min，= 8.35m/min，= 0.11mm/z。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)， (min)。 工序90：鉆削、鉸削兩個(gè)Φ6mm的孔 1.鉆削兩個(gè)Φ5.8mm孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，由鉆削深度= 2.9mm，選擇= 5.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱[18]表4.2-16，取f = 0.32mm/r。根據(jù)[7]表2.7，取f = 0.27 mm/r ~0.33mm/r，故取f = 0.32mm/r。 根據(jù)[7]表2.19 ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.33mm/r， ≤12mm時(shí)，軸向力= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2110N。根據(jù)[9]表4-14，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤，故f = 0.32mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)[7]表2-15，根據(jù)f = 0.32mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=14m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) === 511.2(r/min) 根據(jù)[9]表4-15，可以考慮選擇選取：= 392r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 5.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 20min。 ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)[7]表2.21，當(dāng)f ≤0.33mm/r，≤11.1mm。查得=10.49N·m，根據(jù)[9]表4-15，當(dāng)= 392r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)[7]表2.23，P= 1.0kw，根據(jù)[9]表4-14，P= 2.8kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.32mm/r，= 392r/min，= 7.14m/min。 ⑤計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.13(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，= 2×0.13 = 0.26(min)。 2.精鉸兩個(gè)Φ6H9mm孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱[18]，選擇= 6mm的H9級高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。 ②切削速度 根據(jù)[7]表2.24，取= 4m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) === 186.8(r/min) 根據(jù)[9]表4-9選取：=140r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 6mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，=140r/min，= 2.64m/min。 ④計(jì)算基本工時(shí) 式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.2(min)。 因有兩個(gè)孔，所以，=2×0.2=0.4(min)。 最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的機(jī)械加工工序卡片中。 5夾具設(shè)計(jì) 通過與老師商定，設(shè)計(jì)工件工序70——鉆、鉸削加工Φ10F9mm的孔并锪倒角0.5×45°的鉆床夾具。該夾具用于Z525立式鉆床，并配上Φ9.8H12mm的高速鋼麻花鉆、Φ9.96H10mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀、Φ10F9mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，按工步對孔進(jìn)行加工。 5.1工件的加工工藝分析 轉(zhuǎn)速器盤需要加工的Φ10mm孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值為Ra6.3，并且Φ10F9為淺孔。在機(jī)械加工工藝規(guī)程中，分鉆、粗鉸、精鉸、倒角0.5×45°進(jìn)行加工。依靠所設(shè)計(jì)的夾具來保證加工表面的下列位置尺寸精度： ①待加工孔Φ10F9和已加工孔Φ9H11的中心距離尺寸為72±0.1mm； ②待加工孔Φ10F9和后平面的距離尺寸為56±0.1mm。 由以上可知，該孔的位置尺寸精度要求不高，但是，兩個(gè)相差120°筋板不利于夾緊工件，會給加工帶來一定困難，在鉆孔的時(shí)候，工件的筋板會受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形，影響孔的加工精度。因此，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意解決這個(gè)問題。 5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ⑴ 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強(qiáng)加工時(shí)零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具[10]，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。 由于工件在鉆Φ10mm孔時(shí)兩筋板的剛性較差，從保證工件定位穩(wěn)定的觀點(diǎn)出發(fā)，采用“一面兩孔”定位[6]，即以已加工的后平面和兩個(gè)Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)，這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實(shí)現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：圓柱銷和菱形銷在后平面和Φ9mm孔定位，可以限制工件的五個(gè)不定度，Φ25mm外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承，限制工件沿Z軸的移動不定度，從而達(dá)到完全定位。 ⑵ 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 兩個(gè)Φ9mm孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時(shí)的切削扭矩。在鉆Φ9.8H12mm孔時(shí)，由于孔徑較小，切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時(shí)就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來克服軸向切削力。但由于切削扭矩會使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對工件施加向下壓的夾緊力來克服切削扭矩。為便于操作和提高機(jī)構(gòu)效率，采用活動手柄壓緊螺釘機(jī)構(gòu)，其力的作用點(diǎn)落在靠近加工孔的120o圓弧端面上。 ⑶ 夾緊力計(jì)算 計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力，即： 其中，查[4]表1-2-1得：、、1.15、、、、， 所以，= 2.691。 查[4]表1-2-7得： 查[4]表1-2-8得： 由于鉆頭的直徑為d = Φ9.8mm，所以， (N· mm)。 因此，實(shí)際所需要的夾緊力為： (N· mm)。 夾緊機(jī)構(gòu)采用壓板機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動效率為，螺母產(chǎn)生的夾緊力為： 。 查[4]表1-2-20，得： = 6.22mm，查表1-2-21，得：= 3.675mm，，查表1-2-22，得，。 == 2810.23(N) 則作用在轉(zhuǎn)動壓板上的夾緊力為： 夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖4-2所示。 圖4-2 夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖 由公式得： 在工件上的夾緊力作用點(diǎn)到鉆頭在工件上加工時(shí)作用點(diǎn)的距離為49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為： (N· mm)。 工件受力如圖4-3所示。 圖4-3 工件受力示意圖 因＜，故該鉸鏈機(jī)構(gòu)能滿足鉆孔加工要求。 ⑷ 加工誤差分析 用工件的“一面兩孔”定位，使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，即遵守“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以減少定位誤差，所采用的定位元件為定位銷和菱形銷，考慮薄壁圓柱孔支承形狀，將支承和夾具體鑄成整體，即把支承鑄成薄壁凸臺。工件定位如圖4-4所示。 圓柱銷和菱形銷的設(shè)計(jì)計(jì)算： ①兩定位銷中心距L L= L 式中，L ——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距。 L= L= 28mm。 圖4-4 工件定位示意圖 ②兩定位銷中心距公差 = 式中，——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距公差。 === 0.025(mm)。 ③圓柱銷最大直徑 = 9mm，公差取g6，所以，圓柱銷直徑為Φmm。 ④補(bǔ)償值 (mm) 式中，——第一基準(zhǔn)孔與圓柱銷間最小配合間隙(mm)。 (mm) ⑤菱形銷寬度B，b 根據(jù)[19]表2-2得 B = D－2 = 9－2 = 7(mm)； B = 4mm。 ⑥菱形銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 =(mm) 式中，——第二基準(zhǔn)孔最小直徑。 ⑦菱形銷最大直徑（公差取h6） =－= 9－0.108 = 8.892(mm) 所以，菱形銷直徑為Φmm。 ⑧轉(zhuǎn)角誤差 式中，——工件定位孔的直徑公差； ——圓柱定位銷的直徑公差(mm)； ——菱形定位銷的直徑公差(mm)； ——圓柱定位銷與孔間的最小間隙(mm)； ——菱形定位銷與孔間的最小間隙(mm)； L ——中心距(mm)。 所以， 需要加工的孔的公差mm，由該誤差引起的定位誤差為8= 80.0036 = 0.028，該誤差小于工件誤差，即0.028＜0.036，方案可行。 5.3 繪制夾具總體圖 當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。 繪圖時(shí)先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個(gè)定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)以及鉆套、鉆模板，最后把各個(gè)元件連在一起，就形成了夾具體。為了節(jié)省夾具材料，減少加工時(shí)間和降低成本，夾具在機(jī)床上的安裝可以不設(shè)計(jì)耳座，而采用壓