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機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 7 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 110 鉸削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆 Z3040 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 0.85 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 粗擴孔?24 ?24標準高速鋼擴孔鉆 250 18.84 1.0 1.6 1 0.2 0.08 2 粗擴孔?16 ?16標準高速鋼擴孔鉆 400 20.10 1.0 0.5 1 0.05 0.01 3 粗擴孔?22 ?22標準高速鋼擴孔鉆 250 17.27 1.0 1.1 1 0.3 0.07 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 8 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 120 鉸削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆 Z3040 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 0.83 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 粗擴孔?20 ?19.8標準高速鋼擴孔鉆 320 19.90 1.0 0.9 1 0.12 0.03 2 粗鉸孔?20 ?19.94標準合金鋼鉸刀 500 31.31 1.25 0.07 1 0.1 0.02 3 精鉸孔?20 ?20標準合金鋼鉸刀 630 39.56 0.8 0.03 1 0.1 0.02 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 10 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 140 銑削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆 Z3040 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 1.84 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 鉆孔4 X ?7 ?7標準高速鋼麻花鉆 800 17.58 0.20 3.5 4 0.88 0.2 2 攻絲4 X M8 M8細柄機用絲錐 400 10.05 4 0.6 0.12 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 9 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 150 鉸削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆 Z3040 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 0.81 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 鉆孔?6 ?5.8標準高速鋼麻花鉆 800 14.57 0.2 2.9 1 0.17 0.04 2 鉸孔?6 ?6標準高速鋼鉸刀 400 8.16 0.63 0.1 1 0.1 0.02 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 50 銑削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X53T 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 13.29 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 粗銑表面A YG8?250端銑刀 71 54.95 315 4 1 1.37 0.23 2 半精銑表面A YG8?250端銑刀 112 86.35 110 1.5 1 3.93 0.95 3 精銑表面A YG8?250端銑刀 180 141.3 80 0.5 1 5.4 1.31 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 60 銑削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X53T 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 6.8 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 粗銑表面B 高速鋼?63立銑刀 140 27.26 220 2.5 1 1.25 0.3 2 半精銑表面B 高速鋼?63立銑刀 180 35.04 160 1.0 1 1.72 0.38 3 精銑表面B 高速鋼?63立銑刀 280 55.39 110 0.5 1 2.5 0.61 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第 4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 80 鏜削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式鏜床 T68 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 TJ01 專用鏜床夾具 關 工序工時 準終 單件 2.58 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 粗鏜孔?75 YG6,16X16單刃鏜刀 200 45.53 1.03 2.25 1 2.08 0.5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 1 共10 頁 產品名稱 車床 零（部）件名稱 車床尾架體 第5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 切削車間 90 鉸削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 見毛坯圖 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆 Z3040 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 虎口平鉗 關 工序工時 準終 單件 1.74 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 粗擴孔?36 ?35標準高速鋼擴孔鉆 200 21.98 1.25 1 1 0.47 0.11 2 粗鉸孔?36 ?35.9標準合金鋼鉸刀 200 22.55 1.25 0.45 1 0.47 0.11 3 精鉸孔?36 ?36標準合金鋼鉸刀 250 28.26 1.0 0.05 1 0.47 0.11 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學課程設計說明書 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定尾架體零件加工工藝，設計 鏜Φ75孔的鏜床夾具 專 業(yè)： 機械電子工程 班 級： 12-3 學 號： 1230120317 姓 名： 孟令熙 指導教師： 張中然 機械工程系 2015年11月20日 目錄 序言 1 第1章 尾座體加工工藝規(guī)程設計 3 1.1 零件的分析 3 1.2 零件的作用 3 1.3 零件的工藝分析 4 1.4 確定毛坯的制造形式 4 1.5 基面的選擇 4 1.6 確定工藝路線 5 1.7 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 1.8 確定主要工序工程中的切削用量 8 第2章 專用夾具設計 24 2.1 鏜Ф75H6孔夾具設計 24 2.2 定位基準的選擇 24 2.3 夾緊力的計算 25 2.4 夾緊元件及動力裝置確定 26 2.5 鏜套、鏜模板及夾具體設計 26 2.6 夾具精度及定位誤差分析 26 2.7 夾具設計及操作的簡要說明 27 總結 29 致謝 30 參考文獻 31 I 序言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 加工工藝及夾具課程設計是對所學專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是理論聯(lián)系實際的訓練。 機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。 材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。 技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。 第1章 尾座體加工工藝規(guī)程設計 1.1 零件的分析 尾座體零件圖如圖2-1所示 圖2-1 尾座體 1.2 零件的作用 題目所給的零件是機床尾座體，Φ75H6的孔與頂尖研配，底面與工作臺相連，通過Φ20mm孔用螺栓將“尾座體”緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖。圓柱體形的部分有一個Φ75H6孔，并且有一個Φ25孔，頂尖穿過Φ75H6孔，將螺釘擰緊，這樣就將頂尖固定。 1.3 零件的工藝分析 “尾座體”共有三組加工表面，其中兩組有位置度要求。 1．以A為基準的加工表面。這一組表面包括110x390的上平面，兩側表面，Φ75mm孔，Φ25×5的沉頭孔，Φ35H9孔以及Φ42H7孔。 2．以B為基準的加工表面。這一組表面包括Ra=3.2μm的前端面， Ra=1.6μm的后端面，底平面60x20與32x3的槽，Φ20H7和Φ22的孔。 3．以C為基準的加工表面。這一組表面包括Φ25H7孔。 加工表面有位置度要求，如下： 底面平面度要求為0.04；Φ75H6孔圓度公差為0.004，軸線與底面平行度為0.05；后端面與Φ75H6軸線垂直度為0.04；Φ25H7孔與Φ42H7同軸度公差為0.02；底面60x20槽壁與孔Φ75H6軸線垂直度要求0.1；Φ75H6的孔需精加工、研配。 1.4 確定毛坯的制造形式 零件的材料HT200。由于尾座體年產量一般為幾千件，達到中批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合中批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。 1.5 基面的選擇 1．粗基準的選擇 對于本零件而言，按照互為基準的選擇原則，選擇本零件的下表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準，以限制z、xz、y、xy、yz五個自由度達到定位目的。 2．精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用已加工結束的上、下平面作為精基準。 1.6 確定工藝路線 表2.1工藝路線方案一 工序1 粗,精鏜φ75H6孔 工序2 加工φ42H7孔，φ25H7孔 工序3 粗,精銑上平面、側平面 工序4 粗,精銑底平面 工序5 加工上平面φ25H7孔 工序6 鏜φ35H9側面孔 工序7 加工底平面各孔，槽 工序8 去除銳邊毛刺 工序9 檢驗 表2.2工藝路線方案二 工序1 粗,精銑底平面 工序2 粗,精銑上平面、側平面 工序3 粗,精鏜φ75H6孔 工序4 加工φ42H7孔，φ25H7孔 工序5 鏜φ35H9側面孔 工序6 加工上平面φ25H7孔 工序7 加工底平面各孔，槽 工序8 去除銳邊毛刺 工序9 檢驗 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“鏜孔工序放在除前后端面外的各面加工結束后再進行加工。其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高了生產效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助,并且符合先面后孔的加工原則。采用基準重合的原則，先加工底平面，然后以底平面為精基準再加工其它平面上的各孔與平面，這樣便保證了Φ75H6和Φ42H7孔的軸線，同時滿足了以兩軸軸線為基準加工的要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，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平行這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。選取第二條工藝方案，先鏜上、下平面，各孔，然后以這些已加工的孔為精基準，加工其它各孔，槽的形位公差要求。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。 1.7 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 尾座體的材料是HT200，生產類型為中批生產。由于毛坯采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下： 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)定零件為中批量生產，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。這里就不講述如何鑄造成毛坯的過程了，只分析從毛坯加工成成品零件的過程如下： 1．加工尾座體的底平面，底平面粗糙度要求為Ra=1.6μm，平面度要求為0.04，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm，精加工1mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。最后刮研底面，保證平面度0.04。加工上平面和側面時，用銑削的方法加工上平面和兩側面。由于上平面和兩側面的加工表面粗糙度未標注，所以按照粗糙度要求為Ra=6.3μm來加工，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮2mm，粗銑加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。 2．加工前后端面時，用銑削加工方法加工?？紤]到加工方便，按照粗糙度都是Ra=1.6μm加工，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮可用鏜刀一次加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。因為后端面要求與基準B垂直度為0.04，所以等Φ75H6孔加工之后，再刮研保證垂直度。 3．鏜直徑Φ75H6孔時，由于粗糙度要求Ra=0.8μm，因此考慮加工余量2.5mm?？梢淮未旨庸?mm，一次精加工0.5mm就可達到要求。并且要保證從前端面開始的340mm錐度在0.04以內。 4．加工Φ42H7孔，內壁粗糙度要求Ra=1.6μm，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量2.5mm?？梢淮毋@削加工余量2mm，一次精鏜0.5mm就可達到要求。以Φ42H7孔加工Φ25H7孔同軸度0.02，余量與Φ42H7孔相同。同時粗銑Φ42H7孔兩個端面和Φ25H7孔的兩個端面，保證各自長度值。 5．加工Φ35H9孔，軸線距前端面為80mm，內壁粗糙度為Ra=3.2μm，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量2mm?？梢淮未昼M1.5mm，一次精鏜0.5mm就可達到要求。 6．加工上平面Φ25H7孔，先加工Φ25H7孔，內壁粗糙度要求Ra=1.6μm，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.5mm?？梢淮毋@削加工余量1mm，一次鉸孔0.5mm就可達到要求。然后锪粗糙度為Ra=6.3μm的Φ45的沉孔。 7．加工底平面上的孔、槽。 先分析孔的加工： Φ20H7孔內壁粗糙度Ra=1.6μm，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.5mm?？梢淮毋@削加工余量1mm，一次鉸孔0.5mm可達到要求。 Φ22孔及上面Φ45沉頭孔粗糙度為Ra=6.3μm，一次粗加工即可完成，只需留1mm余量，需要考慮的是如何安排加工順序，使用可調刀徑的鉆頭，先鉆削Φ22的孔，然后將刀徑調大回拉，锪鉆出沉頭孔，最后調小刀徑退刀即可。 然后分析槽的加工： 寬度為60的槽，側壁粗糙度要求為Ra=1.6μm，且側壁要求與基準B的垂直度為0.1，因此根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗銑2mm，然后精銑1mm，還要刮研以保證垂直度要求，最后清根。 寬度為32mm，40mm及55mm的槽都沒有精度要求，因此是鑄造出來的孔，留2mm加工余量，只需要粗銑一下，保證其大致尺寸即可。 1.8 確定主要工序工程中的切削用量 工序1：粗、精銑尾座體底平面 底平面粗糙度要求為Ra=1.6μm，平面度要求為0.04，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm，精加工1mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。 下面就是銑底平面的具體余量及工時的計算 加工底平面的過程圖如圖1-1 圖1-1 加工底平面過程圖 粗銑底平面 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：YT15，D=100mm ，齒數(shù)8，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度ap：ap=2mm 每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af =0.12mm/Z，銑削速度V：參照參考文獻[7]表30—34，取V=1.33m/s。 機床主軸轉速n： （1.1） 式中 V—銑削速度； D—刀具直徑。 由1.1機床主軸轉速n： 按照參考文獻[3]表3.1-74，得： n=300r/min 實際銑削速度v： 進給量Vf： 工作臺每分進給量fm： az：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81，知az=40mm 粗銑的切削工時 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=316mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：取l2=2mm 走刀次數(shù)為1 機動時間tj1： 根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45，可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 精銑底平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30-31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度ap：ap=1mm 每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[7]表30—31，取af =0.08mm/Z 銑削速度V：參照參考文獻[7]表30—31，取V=3.2m/s 機床主軸轉速n，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31，得n=800r/min 實際銑削速度v： 進給量Vf： 工作臺每分進給量fm： 精銑的切削工時 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=316mm 刀具切入長度l1：精銑時l1=D=100mm 刀具切出長度l2：取l2=1mm 走刀次數(shù)為1 機動時間tj2： 根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45，可查得銑削的輔助時間tf2=1.04min 銑底平面的總工時為： t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=1.13+1.04+0.29 +1.04=3.5min 工序2：加工上平面、側平面 加工上平面和側面時，用銑削的方法加工上平面和兩側面。由于上平面和兩側面的加工表面粗糙度未標注，所以按照粗糙度要求為Ra=6.3μm來加工，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮2mm，粗銑加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。各切削用量與粗加工底平面時相近，因此省略不算，參照工序1執(zhí)行。 加工上平面、側平面過程如圖1-2 圖1-2 加工上平面、側平面過程圖 工序3：鏜Φ75H6的孔 由于粗糙度要求Ra=0.8μm，因此考慮加工余量2.5mm?？梢淮未旨庸?mm，一次精加工0.5mm就可達到要求。并且要保證從前端面開始的340mm錐度在0.04以內。前后端面也同時加工出來，用銑削加工方法加工。考慮到加工方便，按照粗糙度都是Ra=1.6μm加工，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮可用鏜刀一次加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。因為后端面要求與基準B垂直度為0.04，因此先加工前端面，然后鏜Φ75H6孔，最后加工后端面，這里只計算鏜Φ75H6的孔所需的加工余量及工時。 加工過程如圖1-3 圖1-3 鏜Φ75H6的孔過程圖 粗鏜Φ75H6的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=2mm，毛坯孔徑d0=70mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=2mm。因此確定進給量f=0.2mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=2.4m/s=144m/min 機床主軸轉速n： 按照參考文獻[3]表3.1-41，取n=1000r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm： fm=f n=0.21000=200mm/min 被切削層長度l：l=396mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj1： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf1=2.61min 精鏜Φ75H6的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=0.5mm，孔徑d=74mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=3.18m/s=190.8m/min 機床主軸轉速n： 取n=1000r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm： fm=f n=0.151000=150mm/min 被切削層長度l：l=396mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj2： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf2=1.86min 鏜直徑Φ75總工時為： t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=2.03+2.61+2.69 +1.86=9.19min 工序4：鏜Φ42H7和Φ25H7的孔 內壁粗糙度要求Ra=1.6μm，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量2.5mm?？梢淮毋@削加工余量2mm，一次精鏜0.5mm就可達到要求。以Φ42H7孔加工Φ25H7孔同軸度0.02，余量與Φ42H7孔相同，同時兩個孔也是一次完成。 加工過程如圖1-4 圖1-4 鏜Φ42H7和Φ25H7孔過程圖 粗鏜Φ42H7的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=2mm，毛坯孔徑d0=37mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=2mm。因此確定進給量f=0.2mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=1.92m/s=115m/min 機床主軸轉速n： 按照參考文獻[3]表3.1-41，取n=1000r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm：fm=f n=0.21000=200mm/min 被切削層長度l：l=41mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj1： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf1=1.04min 精鏜Φ42H7的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=0.5mm，孔徑d=41mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=2.86m/s=171.72m/min 機床主軸轉速n： 取n=1500r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm： fm=f n=0.151500=225mm/min 被切削層長度l：l=41mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj2： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf2=1.56min 鏜直徑Φ42總工時為： t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=0.25+1.04+0.32 +1.56=3.17min 粗鏜Φ25H7的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=2mm，毛坯孔徑d0=20mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=2mm。因此確定進給量f=0.2mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=1.92m/s=115m/min 機床主軸轉速n： 按照參考文獻[3]表3.1-41，取n=1000r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm： fm=f n=0.21000=200mm/min 被切削層長度l：l=24mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj1： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf1=1.04min 精鏜Φ25H7的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=0.5mm，孔徑d=24mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=2.86m/s=171.72m/min 機床主軸轉速n： 取n=1500r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm： fm=f n=0.151500=225mm/min 被切削層長度l：l=24mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj2： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf2=1.04min 鏜直徑Φ42總工時為： t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=0.21+1.04+0.24+1.04=2.53min 工序5：鏜Φ35H9的孔 軸線距前端面為80mm，內壁粗糙度為Ra=3.2μm，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量2mm?？梢淮未昼M1.5mm，一次精鏜0.5mm就可達到要求。 加工過程如圖1-5 圖1-5 鏜Φ35H9孔過程圖 粗鏜Φ35H9的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=2mm，毛坯孔徑d0=30mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=1.5mm。因此確定進給量f=0.2mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=1.92m/s=115m/min 機床主軸轉速n： 按照參考文獻[3]表3.1-41，取n=1000r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm：fm=f n=0.21000=200mm/min 被切削層長度l：l=110mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj1： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf1=1.04min 精鏜Φ35H9的孔 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：臥式鏜床T618 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap=0.5mm，孔徑d=34mm。 進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r 切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V=2.86m/s=171.72m/min 機床主軸轉速n： 取n=1500r/min 實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量fm： fm=f n=0.151500=225mm/min 被切削層長度l：l=110mm 刀具切入長度l1： 刀具切出長度l2：l2=3～5mm 取l2=4mm 行程次數(shù)i：i=1 機動時間tj2： 查參考文獻[1]表2.5-37，工步輔助時間為：tf2=1.56min 鏜直徑Φ42總工時為： t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=0.23+1.04+0.29+1.56=3.12min 所以該方案滿足生產要求。 第2章 專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工零件時，需要設計專用夾具。這里需要設計尾座體鏜直徑Φ75H6孔夾具，鏜孔的夾具將用于組合鉆床，刀具鏜刀。 2.1 鏜Ф75H6孔夾具設計 本夾具主要用來鏜床上平夾具，此孔也是后面作為工藝孔使用，這個工藝孔有尺寸精度要求為H6，表面粗糙度為Ra=0.8μm，與底平面平行度為0.05。并用于以后后端面和底平面的槽加工中的基準。其加工質量直接影響以后各工序的加工精度。加工到本道工序時只完成了尾座體上各表面的粗、精銑。因此在本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產率，降低勞動強度。 2.2 定位基準的選擇 由零件圖可知，有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應與底平面有平行度要求。為了保證所鏜的孔與底平面平行并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑尾座體的底平面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇選用底平面作為定位基準，為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標準硬質合金鏜刀刀具對工藝孔進行粗鏜削加工；然后采用硬質合金鏜刀對其進行精加工，所以可用支承板在底面定位，限制2個自由度，為增加定位的可靠性加上2個壓板在頂面固定。準備采用手動壓板夾緊方式夾緊。 2.3 夾緊力的計算 整于本道工序主要完成工藝孔的鏜加工，參考文獻[9]得： 鏜削力 鏜削力矩 式中：D=74mm 本道工序加工工藝孔時，工件的底平面與工作臺靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機構夾緊，該機構主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻[11]可查得夾緊力計算公式： （2.1） 式中： W0—單個螺旋夾緊產生的夾緊力（N）； Q—原始作用力（N）； L—作用力臂（mm）； r—螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（mm）； —螺桿端部與工件間的摩擦角（°）； —螺紋中徑之半（mm）； —螺紋升角（°）； —螺旋副的當量摩擦角（°）。 由式（2.1）根據(jù)參考文獻[11]表1-2-23可查得點接觸的單個普通螺旋夾緊力： 2.4 夾緊元件及動力裝置確定 由于尾座體的生產量很大，采用手動壓板夾緊的夾具結構簡單，在生產中的應用也比較廣泛，本工序的夾緊力比較大，因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動壓板夾緊。采用手動壓板夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。 2.5 鏜套、鏜模板及夾具體設計 工藝孔的加工需粗、精鏜切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如圖3-1所示）以減少更換鉆套的輔助時間。鉆模板選用固定式鉆模板，工件以底面及側面分別靠在夾具支架的定位快，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊。 夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構見夾具裝配圖如圖3-1所示。 2.6 夾具精度及定位誤差分析 利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關系。因此在夾具設計中，當結構方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。 由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準與加工基準重合，又采用底平面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證工藝孔尺寸Φ75H6及表面粗糙度Ra=0.8μm。本道工序最后采用精鏜加工，選用標準硬質合金鏜刀，直徑為Φ75H6，并采用鏜套，鏜刀導套孔徑為該工藝孔的位置度應用的是最大實體要求。 工藝孔的表面粗糙度Ra=0.8μm，由本工序所選用的加工工步粗、鏜精滿足。 影響兩工藝孔位置度的因素有： 1．鏜模板上裝襯套孔的尺寸公差： 2．兩襯套的同軸度公差： 3.襯套與鉆套配合的最大間隙： 4．鉆套的同軸度公差： 5．鏜套與鏜刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。 2.7 夾具設計及操作的簡要說明 夾具設計應首先著眼于手動夾緊而不是機動夾緊，因為壓板夾緊結構簡單，容易制造，這是提高勞動生產率主要途徑。夾具上 裝有定位塊，以利于工件很好的定位。本著這種思想設計了鏜Φ75H6孔的夾具(如圖2-1所示)。操作比較簡單，裝卸工件時，先將工件放在定位塊上；用壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當工件加工完后，將壓板的壓緊螺釘松開，取出工件。 圖2-1 夾具的結構見夾具裝配 總結 通過這次課程設計，使我對零件加工工藝的設計過程有了進一步的認識，對結構設計也有了更進一步的了解，同時也加深了對大學四年中所學的基礎知識和專業(yè)知識的認識和理解。課程設計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體的設計過程中，必須考慮到方方面面的問題。在理論上的設計是正確，但在實際中往往存在各種各樣的問題。這樣，在設計時就必須考慮，所設計的工藝過程能否可行、經濟、合理，所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作等。通過這次課程設計，我學會了設計必須從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際的設計方法，而不是僅僅從考慮理論考慮設計方案的可行性。 在本次課程設計過程中，使我明白到，一個成熟的設計往往有多層的反饋或迭代，并且只有通過多次循環(huán)迭代，才有可能獲得滿意的效果，但在設計過程中，受時間等客觀客觀因素的限制，只能在理論中進行反復推敲，參照類似零件的加工工藝進行設計。由此本次設計主要是在理論上進行設計，有很多方面沒有經過實際操作的驗證，所以，本次的設計難免存在錯誤和不足的地方，距離一個成熟的工藝還有一段很長的距離。 致謝 這次設計使我收益不少，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝張中然指導老師，特別是每次都放下自己的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 劉德榮．組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982 [2] 孫已德．機床夾具圖冊．機械工業(yè)出版社，1984 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室．機床夾具結構圖冊．貴州任命出版社，1983 [4] 劉友才．機床夾具設計．機械工業(yè)出版社，1992 [5] 金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 [6] 機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 31