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一、零件的分析
（一）、零件的功用
題目所給的零件是B6065牛頭刨床推動架，是牛頭刨床進給機構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來安裝工作臺進給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞φ32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。
（二）、零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。（零件圖見附圖1）
由零件圖可知，φ32mm、φ16mm的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組：
1、φ32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。
2、以φ16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
1、φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；
2、φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
二、零件工藝規(guī)程設計
（一）、確定零件生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn（1+a+b）
其中，產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q=4000臺/年，每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n=1件/臺，零件備品率a=4%，零件的廢品率b=1%。
Q=4000×1×（1+4%+1%）=4200件/ 年
從此結(jié)果可知，該零件為成批成產(chǎn)。
（二）選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖
1、 選擇毛坯
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵HT200，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效進行處理。
2、確定加工余量、毛坯尺寸和尺寸
由《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表5-1可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～12級，取CT=10級。
查表1-9確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值
說明
φ27的端面
92
H
4.0
單側(cè)加工
φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工
φ32的孔
φ32
H
3.0
雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工
由表1-11可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
尺寸公差
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
單側(cè)3.0
φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
3、零件的毛坯圖
(詳細見附圖2)
（三）選擇加工方法，制定工藝路線
1、基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。
2、粗基準的選擇
對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，B6065刨床推動架以外圓φ50mm作為粗基準。
3、精基準的選擇
精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇φ32mm的孔和φ16的孔作為精基準。
4、零件表面加工方法的選擇
零件各表面的加工方法和方案選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟方面的要求，在選擇時，應根據(jù)各種加工方法的特點及其經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點和技術(shù)要求，慎重決定。
（1） φ50mm的外圓兩端面保證尺寸45mm，表面粗糙度6.3 粗銑
（2） φ35mm的外圓兩端面保證尺寸20mm，表面粗糙度2.5 粗銑——半精銑——精銑
（3） 粗銑深9.5mm寬6mm的槽。
（4） 粗車φ27mm的端面。
（5） 鉆、擴、粗、精鉸φ32mm的孔，倒角45°。
（6） 鉆φ10mm的孔。
（7） 鉆、擴、粗鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。
（8） 鉆、精鉸螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。
（9） 鉆、精鉸φ6mm的孔，锪120°的倒角。
（10） φ16mm的孔，采用先鉆φ10的孔，然后反拉、擴、鉸孔。
（11） 拉溝槽R3。
5、制定工藝路線
工序方案
工序1 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準的兩個端面
工序2 銑φ32mm孔的端面、銑φ16mm孔的端面
工序3 車φ27mm端面
工序4 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序5 鉆、擴、鉸φ32mm，倒角45°。
工序6 鉆、擴、粗鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。
工序7 鉆φ10mm的通孔和反拉、擴、粗鉸、精鉸φ16mm孔，倒45°角；鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角；鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。
工序8 拉溝槽R3。
工序9 鉗工去毛刺
工序10 終檢
工序11 入庫
（四）工序設計
1、選擇加工設備與工藝裝備
（1） 選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床
工序1、2、4是粗銑、半精銑。各工序的工步數(shù)不多，選用X6132萬能銑床。工序3選用CA6140。工序5、6、7選用用Z535立式鉆床。工序8選用L6110臥式拉床。
（2） 選擇夾具
本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。
（3） 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具
1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為
d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。
2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。
3.鉆φ6mm锪120°的倒角和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45°，選用專用刀具。
4.車φ27mm的端面，φ10mm孔和φ16mm鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，
do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45度車刀。
5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機用絲錐。
6.拉溝槽R3選用專用拉刀。
（4） 選擇量具
本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關(guān)資料，選擇如下：
1.選擇加工面的量具
用分度值為0.05mm的游標長尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm測量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。
2.選擇加工孔量具
因為孔的加工精度介于IT7～IT9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。
3.選擇加工槽所用量具
槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級為：粗銑時均為IT14;半精銑時，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測量范圍0～150mm的游標卡尺進行測量。
2、確定工序尺寸
1、面的加工（所有面）
根據(jù)加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機械工藝手冊》表2.3-21加工的長度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。
2、孔的加工
1. φ32mm.
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ31mm. 2z=0.75mm
擴孔：φ31.75mm 2z=0.18mm
粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm
精鉸：φ32H7
2. φ16mm.
毛坯為實心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm
擴孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H7
3. φ10、 φ16mm的孔
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ10mm
反拉孔：φ15mm 2z=0.85mm
擴孔：φ15.85mm 2z=0.10mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H8
4.鉆螺紋孔M8
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝
手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ7.8mm 2z=0.16mm
粗鉸：φ7.96mm 2z=0.04mm
精鉸：φ8H7
5.鉆φ6mm孔
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝
手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ6H7
（五）確定切削用量及基本時間
切削用量包括背吃刀量a、進給量f和切削速度v。確定順序應該是a、f，再確定v。
工序1切削用量及基本時間的確定
1切削用量
本工序為銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準上的兩個端面，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=85mm故機床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每次進給量f
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-144查得每齒進給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-148銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=120min。（表5-149）
3.確定切削速度和每齒進給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。
則實際切削：
Vc =
Vc==47.1m/min
實際進給量：
f=
f==0.20mm/z
4.校驗機床功率
根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5
P= P×P
P=7.5×0.8=6＞P= 2.5kw
可知機床功率能滿足要求。
2 基本時間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：
t=
t=÷8=0.725min
輔助工時 t=0.2 t=0.15min
工序2切削用量及基本時間的確定
銑φ32mm孔的端面。
1 切削用量
已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-144查得每齒進給量f=0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。
2.選擇銑刀磨損標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-148銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=120min。（表5-149）
3.確定切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實際切削：
Vc =
Vc==56.52m/min
實際進給量：
f=
f==0.16mm/z
4.校驗機床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，銑削時的功率（單位kw）為:當f=0.16mm/z, a=50mm,
a=2.5mm, Vf=490mm/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P= P×P
P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw
因此機床功率能滿足要求。
2 、基本時間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：
t=
t=÷10=0.46min
輔助工時 t=0.2 t=0.1min
銑φ16mm孔的端面
1 切削用量
選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進給量f
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-144，查得每齒進給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨損標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-148銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=120min。
3.確定切削速度和每齒進給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。
則實際切削：
Vc =
Vc==23.55m/min
實際進給量：
f=
f==0.23mm/z
4.校驗機床功率
依據(jù)上道工序校驗的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。
2 基本時間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：
t=
t=÷8=0.54min
輔助工時 t=0.2 t=0.11min
工序3切削用量及基本時間的確定
1切削用量的確定
本工序為車φ27mm的端面。所選刀具為后角αo＝120°，45度車刀，選用CA6140車床。
a: 粗加工切削用量的確定
背吃刀量 根據(jù)加工余量確定。由資料可知端面加工時一般可?。?(2/3~3/4)Z Z—單邊粗加工余量。因此可取=0.7Z 即：=0.7*4=2.8 。鉆孔時背吃刀量的選擇同上，可取=0.7Z=0.7*3=2.1
進給量f 進給量f的選擇主要受刀桿、刀片、工件及機床進給機構(gòu)等的強度、剛性的限制。實際生產(chǎn)中由查表確定。查表得：f = 0.4mm。
切削速度 車削端面時：刀量確定后由公式可就算得切削速度。
計算公式為：= 。
公式中的系數(shù)查表可得：=189.8、T=360min、m=0.2
=0.7、 =0.15 =0.2 。
則計算得：端面加工 = 42m/min
主軸轉(zhuǎn)速 n=189.5r/min
2 基本時間
粗車φ27端面 Tj1 = =0.675 min
輔助工時 t=0.15min
工序4切削用量及基本時間的確定
1切削用量的確定
本工序為銑深9.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，z=10，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進給量f
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-144，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量f=0.52～0.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。
2.選擇銑刀磨損標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎》，表5-148用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。
3.確定切削速度和每齒進給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a =9mm，耐用度T=60min時查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實際切削：
Vc =
Vc==8.49m/min
實際進給量：
f=
f==0.16mm/z
4.校驗機床功率
據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知機床功率能滿足要求。
2 基本時間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：
t=
t=÷10=0.275min
輔助工時 t =0.1min
工序5的切削用量及基本時間的確定
1 切削用量
本工序為鉆φ32mm孔，刀具選用高速鋼復合鉆頭，直徑d=32mm，使用切削液
1.確定進給量f
由于孔徑和深度都很大，宜采用自動進給，fz=0.20mm/r。
2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。
3.確定切削速度V
根據(jù)《切削用量簡明手冊》由表5-132，σ=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127，進給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速.
2 基本時間
鉆φ32mm深45mm的通孔，基本時間為25s 輔助工時 t=10s
工序6的切削用量及基本時間的確定
1 切削用量
本工序為鉆、粗鉸，精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標準高速鋼鉸刀，鉸孔擴削用量：
1. 確定進給量f
按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.72。
2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n
根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=
根據(jù)Z525機床說明書選擇n=275r/min.這時實際的鉸孔速度V為：
V=
根據(jù)以上計算確定切削用量如下：
鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min
粗鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min
精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min
2 時間計算：
1.鉆孔基本工時：
T =
式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
2.粗鉸基本工時：
l=
L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm,
T=
3.精鉸基本工時：
l=
取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm
T=
輔助工時 t=0.4 t=0.3min
工序8切削用量及基本時間的確定
一、鉆孔φ10、反拉、擴、鉸φ16、孔口倒角
1 切削用量
加工條件為：工件材料為HT200。鉆床選用Z525立式鉆床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法。
1.鉆孔切削用量
查《切削手冊》 所以，按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
2.鉆頭磨鈍標準及壽命：
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命。
切削速度，查《切削手冊》：
修正系數(shù)
故
機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
3.校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
2 計算工時：
二、本工序為鉆φ6mm的孔，锪120°倒角，選用Z525立式鉆床加工
1 切削用量
刀具采用高速鋼復合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。
1.確定進給量f
由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給
2.選用鉆頭磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。
3.確定切削速度V
由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127，暫定進給量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。
2 基本時間
鉆一個φ6mm深8mm的通孔，基本時間約為6s.
三、鉆螺紋孔φ6mm、攻絲M8-6H
1切削用量
刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。
1.確定進給量f
由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。
2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。
3.確定切削速度V
由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127進給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速。
2 基本時間鉆 Φ6mm螺紋孔，攻絲，基本時間為45s.
輔助工時大約為 t=45s
注 輔助工時的確定根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設計》表4-106確定的