制動杠桿的鉆Φ14，M8底孔夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備【含4張CAD圖帶過程工序卡片】
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充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙 制動杠桿的加工工藝規(guī)程及鉆 ?14，M8 底孔夾具設計摘 要本設計是基于-制動杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。- 制動杠桿零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以-制動杠桿的￠22E8 孔作為基準，主要加工工序安排是先在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。整個加工過程均選用通用機床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。關鍵詞 制動杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙 IAbstract：This design is the special fixture for machining technology for the middle fork parts and process design. Main processing surface of the middle fork parts is the plane and a series of hole. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily. Therefore, the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining precision. Datum selection to the bearing hole in the middle fork of the input shaft and output shaft as a rough benchmark, the top surface and the two holes as a precision technology base. The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. Processing support holes using the coordinate boring. The whole process selection of machine tool. The special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking, therefore the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Keywords： middle fork parts, processing, special fixture, design 0目 錄摘 要 ................................................................................................................................I1 緒論 .............................................................................................................................22 制動杠桿加工工藝規(guī)程設計 .....................................................................................42.1零件的分析 ..........................................................................................................42.1.1零件的作用 ..............................................................................................42.1.2零件的工藝分析 ......................................................................................42.2制動杠桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 ..................52.2.1確定毛坯的制造形式 ..............................................................................52.3.1 粗基準的選擇 .........................................................................................52.3.2 精基準的選擇 .........................................................................................52.4 制動杠桿加工主要工序安排 .............................................................................62.2.3確定工藝路線 ..........................................................................................62.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ....................................102.2.5確定切削用量 ........................................................................................112.3小結 ....................................................................................................................223 鉆 Φ14， M8底孔專用夾具設計 ..............................................................................243.1定位基準的選擇 ........................................................................................243.2定位元件的設計 ........................................................................................243.3定位誤差分析 ............................................................................................253.4鉆削力與夾緊力的計算 ............................................................................253.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 ........................................................263.6夾緊裝置的設計 ........................................................................................273.7夾具設計及操作的簡要說明 ....................................................................28總結 .................................................................................................................................29參 考 文 獻 ...................................................................................................................30致謝 .................................................................................................................................31 11 緒論機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善?，F(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在 1μm 內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標準化機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結構的 2基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91 以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 32 制動杠桿加工工藝規(guī)程設計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是制動杠桿。制動杠桿的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件機正確安裝。因此-零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。2.1.2零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵?，F(xiàn)分析如下：它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）主要基準面：1）以 Φ44 外圓面為基準的加工表面這一組加工表面包括：Φ22 的孔、制動杠桿下表面2）以 Φ22 的孔為中心的加工表面（2）主要加工面：1）小頭鉆 Φ22 以及與此孔相通的 Φ14 階梯孔、M8 螺紋孔；2）銑 40X18平臺；3）鉆 2—M6螺紋孔；4）銑距離中心為 18的一平面。這一組加工表面包括：Φ14 階梯孔、M8 螺紋孔、40X18 平臺、2—M6 螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺紋孔平臺。 42.2制動杠桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施2.2.1確定毛坯的制造形式由以上分析可知。該-制動杠桿零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于-制動杠桿來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。零件的材料 HT200。由于年產(chǎn)量為 5000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入-制動杠桿的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以-制動杠桿的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證-制動杠桿孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證-制動杠桿在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從-制動杠桿零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是-制動杠桿的裝配基準，但因為它與-制動杠 5桿的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 制動杠桿加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。-制動杠桿加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到-制動杠桿加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于-制動杠桿，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇c??908打及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg22.2.3確定工藝路線表 2.1工藝路線方案一工序號工 序 內(nèi) 容10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火, 一般為 500-550℃。保溫時間一般按 5 min/mm 計算。后以 30-50 ℃、min 速度隨爐冷到 150-200℃出爐，空冷。30 劃線打點40 粗車?46右端面并倒角50 粗車?46左端面并倒角60 鉆孔 Φ19mm 670 擴孔?21.7 孔80 鉸?22E8 孔90 銑削 40X18 端面100 銑尺寸為 18 的平面110 粗銑 A向面120 局部熱處理 G42（A 面 26X22）130 半精銑 A向面140 鉆 2-M6螺紋底孔150 攻絲 2-M6160 M8螺紋底孔170 攻絲 M8180 锪 Ф14 孔190 去毛刺200 檢驗入庫表 2.2工藝路線方案二工序號工 序 內(nèi) 容10 采用鑄造的方法獲得毛坯20 退火, 一般為 500-550℃。保溫時間一般按 5 min/mm 計算。后以 30-50 ℃、min 速度隨爐冷到 150-200℃出爐，空冷。30 劃線打點40 粗車?46右端面并倒角50 粗車?46左端面并倒角 760 鉆孔 Φ19mm70 擴孔?21.7 孔80 鉸?22E8 孔90 銑削 40X18 端面100 銑尺寸為 18 的平面110 粗銑 A向面120 局部熱處理 G42（A 面 26X22）130 半精銑 A向面140 鉆 2-M6螺紋底孔150 攻絲 2-M6160 锪 Ф14 孔170 M8螺紋底孔180 攻絲 M8190 去毛刺200 檢驗入庫工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將“鉆 Ф14 孔，再加工螺紋孔 M8”變?yōu)椤肮ば?7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 Ф22mm 的孔子外輪廓為精基準，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前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表 2.3所示。表 2.3 最終工藝過程工序號工 序 內(nèi) 容10 采用鑄造的方法獲得毛坯 820 退火, 一般為 500-550℃。保溫時間一般按 5 min/mm 計算。后以 30-50 ℃、min 速度隨爐冷到 150-200℃出爐，空冷。30 劃線打點40 粗車?46右端面并倒角50 粗車?46左端面并倒角60 鉆孔 Φ19mm70 擴孔?21.7 孔80 鉸?22E8 孔90 銑削 40X18 端面100 銑尺寸為 18 的平面110 粗銑 A向面120 局部熱處理 G42（A 面 26X22）130 半精銑 A向面140 鉆 2-M6螺紋底孔150 攻絲 2-M6160 M8螺紋底孔170 攻絲 M8180 锪 Ф14 孔190 去毛刺200 檢驗入庫2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定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)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設計規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調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[14]的銑刀類型及尺寸可知選用 6mm 的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為 0.5mm。1）加工 Φ22 的端面，根據(jù)參考文獻[8]表 4-35 和表 4-37 考慮 3mm，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質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。 92）對 Φ22 的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求 1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm，一次精加工 0.1mm 就可達到要求。3）加工寬度為 40mm 的下平臺時，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 ，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑6.3aRm??削的方式，每次銑削的深度是 2.5mm。 5）鉆 Ф14階梯孔，由于粗糙度要求 ，因此考慮加工余量 2mm。3.2aRm??可一次粗加工 1.85mm，一次精加工 0.15 就可達到要求。6）加工 M8 底孔，根據(jù)參考文獻[8]表 4-23 考慮加工余量 1.2mm。可一次鉆削加工余量 1.1mm，一次攻螺紋 0.1 就可達到要求。7）加工 2-M6 螺紋，根據(jù)參考文獻[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 就可達到要求。8）加工 2-M6 端面，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求，精加工 1mm，可達到要求。2.2.5確定切削用量工序 30：粗車 ?46 右端面并倒角1、加工條件（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車刀2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，所《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm?以選擇的刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，粗車毛坯為 45 鋼，可以選擇 YT15 硬質合《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》金刀具。4）依據(jù) ，根據(jù)表 1.3，車刀幾何形狀如表 12《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》表 12 車刀幾何形狀角度刀角名稱 符號 范圍 取值主偏角 kr 30～45 45副偏角 Kr? 10～15 15前角 0?5～10 10后角 ?5～8 5刃傾角 s?0 0倒棱前角 ol?-10～ -15 -10 10續(xù)表 12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度 lb?0.4［（0.3~0.8）f］ 1e0.4~0.8 0.5（2）選擇切削用量1） 、確定切削深度 ap 由于粗加工余量僅為 3.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故ap=3.0mm2） 、進給量 f依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于 40mm 時，0.4~5/fmr?依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》.8/fr確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進給機構允許的進給《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》力為 。max350FN?依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當鋼的強度《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》=570~670MPa， ， ， ， (預計)時，b?.4pm?0.53/fr045k?6/mincv進給力為 N。107fF?依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時 的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 fF=1.0， =1.0， =1.0，故實際進給力為voFfksFf?krFfN107.1.07f???由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選 的進給量0.48/fmr?可用3） 、車刀磨鈍標準及耐用度 T依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 111.0mm（1.0~1.4） ，車刀的壽命 T=60min。4） 、確定切削速度 cv依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 tvkkrv=0.8， =1.0， =1.0， 故svkTvkv1.8Mv?=0.94MtrsTk?依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》vcmxyCkTapf故 =110m/min0.2.150.35494698cv???r/min/in1nrD??依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》120/crm?這時實際切削速度 為cv=120m/min3210/in10cDn??最后決定的車削用量為。3,.48/,/mi,120/inp camfrrv???1（ ） 計 算 基 本 公 時mcLtv式中 ，l=75mm, 根據(jù) ，根據(jù)表 1.26，車削時的入切l(wèi)y???《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》量以及超切量 ,則 L=80mm,故5min80.13812.4mt??工序 40：粗車 ?46 左端面并倒角1、加工條件 12（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車刀2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，所《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm?以選擇的刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，粗車毛坯為 45 鋼，可以選擇 YT15 硬質合《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》金刀具。4）依據(jù) ，根據(jù)表 1.3，車刀幾何形狀如表 12《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》表 12 車刀幾何形狀角度刀角名稱 符號 范圍 取值主偏角 kr 30～45 45副偏角 Kr? 10～15 15前角 0?5～10 10后角 ?5～8 5刃傾角 s?0 0倒棱前角 ol?-10～ -15 -10續(xù)表 12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度 lb?0.4［（0.3~0.8）f］ 1e0.4~0.8 0.5（2）選擇切削用量1） 、確定切削深度 ap 由于粗加工余量僅為 3.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故ap=3.0mm2） 、進給量 f依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于 40mm 時，0.4~5/fmr?依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》.8/fr 13確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進給機構允許的進給《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》力為 。max350FN?依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當鋼的強度《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》=570~670MPa， ， ， ， (預計)時，b?.4pm?0.53/fr045k?6/mincv進給力為 N。107fF?依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時 的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 fF=1.0， =1.0， =1.0，故實際進給力為voFfksFf?krFfN107.1.07f???由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選 的進給量0.48/fmr?可用3） 、車刀磨鈍標準及耐用度 T依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》1.0mm（1.0~1.4） ，車刀的壽命 T=60min。4） 、確定切削速度 cv依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 tvkkrv=0.8， =1.0， =1.0， 故svkTvkv1.8Mv?=0.94MtrsTk?依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》vcmxyCkTapf故 =110m/min0.2.150.35494698cv???r/min/in1nrD??依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 14120/cnrm?這時實際切削速度 為cv=120m/min3210/in10cD??最后決定的車削用量為。3,.48/,/mi,120/inp camfrrv???1（ ） 計 算 基 本 公 時mcLtv式中 ，l=75mm, 根據(jù) ，根據(jù)表 1.26，車削時的入切l(wèi)y???《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》量以及超切量 ,則 L=80mm,故5min80.13812.4mt??工序 50：鉆、擴、鉸?22E8 孔工件材料為 HT200，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?22mm，公差為 H7，表面粗糙度 。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具1.6aR?分別為：鉆孔——Φ19mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ21.7mm 標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ22mm 標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1 ）確定鉆削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻 [7]表 28-10可查出 ，f 0.47~.5/fmr?表由于孔深度比 ， ，故0/3/21.6ld?.9lfk?。查 Z525 立式鉆床說明書，取(.47~.5).94~05/f mr??表。03/mr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)表 28-9，允許的max16FN?進給量 。"1.8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。f'f"f2）確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由v mP插入法得： 15，17/minv?表 4732FN?表，5.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/min)???表 ''01./i16n rd?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為：195/minr095/in4/i10rv???由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()FN5.954.8m???3）校驗機床功率 切削功率 為mP'/)Mnk?表（1.2(261.0kWW?機床有效功率 ' 4.5.835E mPkP???故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，02dm?0.3/fr19/inr?14/inv?相應地， ，516FN54.8T?.05mPkW（2）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻 [7]表 28-31，f。根據(jù) Z525 機床說明書，取f??::表 （ 0.78） m/r0.7=9./r=0.57mm/r。2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻[7]表 28-33，取 。修vn 25/minv?表正系數(shù)：，0.8mvk?24.71.02(/1.09)ppRavak??根 據(jù)故 '25/in../minv?表' '01)nd??表 （ 1610.2/min(24.7)86/ir????查機床說明書，取 。實際切削速度為75/ir?301vdn??32./in10/mi????（3）確定鉸孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻 [7]表 28-36， ，按該表f 1.3~26fm?表注 4，進給量取小植。查 Z525 說明書，取 。1.6/fmr2）確定切削速度 及 由參考文獻[7]表 28-39，取 。由vn 8./inv表參考文獻[7]表 28-3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk?0.9pavk524.7(/0152)pRa??根 據(jù)故 '8./min.89.4/minv?表' '01()nd?表 7.4/i(25)95/ir?查 Z525 說明書，取 ，實際鉸孔速度1/inr?30vdn???325/mi07.8/i???（4）各工序實際切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔： ， ， ，019.4/fr?195/minr?14/inv?擴孔： ， ， ，.7d522.3m鉸孔： ， ， ，021.6/f0/in78/i工序 60：銑削 40X18 端面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K 立式銑床。查參考文獻[7]表 30—34刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù)15YT0Dm?，此為粗齒銑刀。8Z? 17因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度 ：pa2m?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4-75，取 銑削速度 ：參照f 0.12/famZ?V參考文獻[7]表 30—34，取 。1.3/Vs由式 2.1 得機床主軸轉速 ：n10.60254/in34nrd????按照參考文獻[3]表 3.1-74 3?實際銑削速度 ：v.11.7/060nms?進給量 ： fV.283/4.8/ffaZ??工作臺每分進給量 ： m.2infVs?：根據(jù)參考文獻[7]表 2.4-81,?a0a?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， llm刀具切入長度 ：1式（2.2）210.5()(1~3lD????20)5.?刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1工序 70 銑距離中心 18 平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K 立式銑床。由參考文獻[7]表 30—31刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： ， ，齒數(shù) 12，此為15YT0Dm?細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：pa1.0m?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[7]表 30—31，取f 0.8/faZ?銑削速度 ：參照參考文獻[7]表 30—31，取V32Vms機床主軸轉速 ，由式（2.1）有：n100.3261/in14rd????按照參考文獻[3]表 3.1-31 75? 18實際銑削速度 ：v3.14075.4/06dnms????進給量 ，由式（ 2.3）有：fV.12/60.25/ffVaZns??工作臺每分進給量 ： mf2./3ins被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 40l?刀具切入長度 ：精銑時11lDm刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1工序 80：先鉆 2-M6 螺紋底孔，然后進行攻絲 2-M6工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?6mm。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆孔至 Φ5，選用 Φ5 的麻花鉆頭。攻 M6 螺紋，選用 M6 細柄機用絲錐攻螺紋。切削深度 ：pam2.4?進給量 ：根據(jù)參考文獻[5]表 2.4-39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-41，取V sV43由式（2.1）機床主軸轉速 ：n，取01.43601/in5nrd????90/inr實際切削速度 ：V?0.9.24/160nms?被切削層長度 ：l5m刀具切入長度 ：1 5(~2)13.52rDctgkctg????刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1攻 M6×1.5 的螺紋機床：Z525 立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（ ）61.5M?進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f mp?rmf/5.1?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-105，取V in/8.40sV由式（2.1）機床主軸轉速 ：n，取018.471.3/in36nrd????/ir 19絲錐回轉轉速 ：取0n480/minnr?實際切削速度 ： V?3.16480.15/dms???工序 90：先鉆 M8 螺紋底孔，锪 Ф14 孔,然后進行攻絲 M8（1）加工 M8 底孔工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?8mm。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆孔至 Φ7，選用 Φ7 的麻花鉆頭。攻 M8 螺紋，選用 M8 細柄機用絲錐攻螺紋。切削深度 ：pa10.5m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[5]表 2.4-39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-41，取V sV43由式（2.1）機床主軸轉速 ：n，取01.436017/innrd????90/inr實際切削速度 ：V?0.9.3/60nms??被切削層長度 ：l12.5m刀具切入長度 ： 7(~2)124.rDctgkctg????刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1攻 M8×1.5 的螺紋機床：Z525 立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（ ）81.5M?進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f mp?rmf/5.1?切削速度 ：參照參考文獻[5]表 2.4-105，取V in/8.40sV由式（2.1）機床主軸轉速 ：n，取018.35./in4nrd????36/ir絲錐回轉轉速 ：取 6/minr實際切削速度 ： V?0.1860.15/ms?? 20（2）锪鉆 Φ14 階梯孔工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?14mm，表面粗糙度。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆3.aRm??孔——Φ14mm 小直徑端面锪鉆。 1）確定切削用量確定進給量 根據(jù)參考文獻 [7]表 28-10可查出 ，f 0.25~.31/fmr?表由于孔深度比 ， ，故0/3/12.5ld?1.lfk?。查 Z525 立式鉆床說明書，取(.25~.).~0/f mr??表。03/mr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)參考文獻[7]表max1569FN?28-9，允許的進給量 。".8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'"ff確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，17/invm?表 4732N?表，5.69TNM?表 1.5mPkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v.75lv?'17/in.72(/in)v??表 ''019mn rd??表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為95/inr?027.3/i110mv??由參考文獻[7]表 28-5， ，故1MFTk473.473()FN?5.695.69TN???校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.2(/28)1.02WkW??機床有效功率 ' 4.5.365E mkP???故選擇的鉆削用量可用。即 21， ， ，012dm?0.23/fr195/minr?7.35/inv?相應地， ， 473FN51.6T??0.82PkW2.3小結機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。3 鉆 Φ14，M8 底孔專用夾具設計3.1定位基準的選擇在加工鉆 Φ14，M8 底孔工序時，Φ22 孔及其端面已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用和 Φ22 孔及 Φ22 孔及其端面的作為定位基準。選擇 Φ22 孔限制了工件的 3 個自由度，選擇 Φ44 外圓面定位時，限制了 3 個自由度。即一面兩銷定位。工件以一面兩銷定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為 Φ22孔下表面，兩銷為短圓柱銷和固定擋銷。3.2定位元件的設計本工序選用的定位基準為一面兩銷定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和固定擋銷進行設計根據(jù)參考文獻[11]，可查得短圓柱銷的結構和尺寸，如圖 3.12 所示。圖 3.12 短圓柱銷根據(jù)參考文獻[11]表 2-1-2 固定定位銷的結構及主要尺寸如圖 3.13 所示。 23圖 3.13 固定定位銷主要結構尺寸參數(shù)如表 3.8 所示。表 3.8 固定定位銷的結構尺寸D1HLCdh12 18 14 26 4 12 43.3定位誤差分析機械加工過程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項因素于機床夾具有關。使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的對定及工件在夾具中的定位密切相關。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。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，鉆模與銷的誤差 0.02mm，鉆套與襯套 0.029mm由公式 e=(H/2+h+b)×△ max/H△ max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05622可見這種定位方案是可行的。3.4鉆削力與夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠遠大于攻螺紋切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由參考文獻[9]得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 ..91T式中： (M8 螺紋底孔) 6.8Dm????231875323minaxax ????HB15.0??rf?0.80.626.7FN?1.9..23T??根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K可按下式計算有：： 246543210KK?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻 [5]表 可得： 6~ 12?..01.301.56C???22.3P1.2...f?所以有： 98()KCWFN??76.3P150f?螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2??.76zr?9005???'29?其中： 3()Lm)(8N螺旋夾緊力： 04.W?該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 163圖 3.1 移動壓板受力簡圖由表 得：原動力計算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計算易得： K??由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計M8 螺紋孔的加工需鉆、攻螺紋兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：M8 螺紋孔分鉆、攻螺紋兩個工步完成加工。鉆、攻，加工刀具分別為：鉆孔——Φ7 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；攻螺紋——Φ8 的絲錐。 25根據(jù)參考文獻[11]表 2-1-47 可查得鉆套孔徑結構如圖 3.14 所示。圖 3.14 快換鉆套鉆 M8 孔鉆套結構參數(shù)如表 3.9 所示。表 3.9Dd H公稱尺寸 允差 12h1m1r?7 20 12 +0.018+0.007 22 18 10 4 7 7 16 50°根據(jù)參考文獻[11]表 2-1-58 可得襯套選用固定襯套其結構如圖 3.15 所示。圖 3.15 固定襯套其結構參數(shù)如表 3.10 所示。表 3.10d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 112 +0.034 20 18 +0.023 0.5 2 26+0.016 +0.012根據(jù)參考文獻[11]夾具 U 型槽的結構如圖 3.16 所示。圖 3.16 U 型槽主要結構尺寸參數(shù)如表 3.11 所示。 表 3.11螺栓直徑 dD1DL12 14 30 203.6夾緊裝置的設計夾緊裝置采用移動的 A 型壓板來夾緊工件，采用的移動壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。根據(jù)參考文獻[11]移動壓板（GB2175-80） ，其結構如圖 3.17 所示。 27圖 3.17 移動壓板主要結構尺寸參數(shù)如表 3.12 所示表 3.12LBbl1lKHh1m120 30 11 36 50 8 16 4 1.5 123.7夾具設計及操作的簡要說明本套夾具用于加工 M8 螺紋孔。定位采用常見的一面兩銷定位方案。以 Φ22孔下表面（一面）及其內(nèi)孔（帶大端面的長圓柱銷） ，加上寬度為 30mm 的下平臺（固定定位銷）來實現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動壓板夾緊。工件加工完成后，移動壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時，先將工件放到帶大端面的長圓柱銷和固定定位銷處，然后將移動壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進行加工了。加工完成以后將移