杠桿夾具設計說明

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1、 目錄 一、零件的分析1 1.1 零件的作用2 1.2 零件的工藝分析2 1.3 生產(chǎn)類型3 二、 選擇加工方法，制定工藝路線3 2.1 基面的選擇3 2.2 粗基準的選擇3 2.3 精基準的選擇3 2.4 零件外表加工方法的選擇3 三、 機械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸確實定5 3.1 機械加工余量與毛坯尺寸確實定5 3.2 確定工序尺寸6 四、 確定切削用量與根本時間7 五、夾具設計17 5.1提出問題17 5.2夾具設計20 六、機械加工工藝過程卡22 一、零件的分析 1、1 零件

2、的作用 夾具課程設計給定的零件是CA1640自動車床杠桿，它位于自動車床的自動機構中，與靈活器配合使用，起制動的作用。經(jīng)查資料得知，此零件用于機床當中，并且還承受著沖擊載荷，因此就要求該零件的材料具有足夠的剛度和強度同時還要有足夠的塑性和韌性。 1、2 零件的工藝分析 分析圖1可知，該杠桿的左，右端面與上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用銑削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度為Ra1.6，所以采用鉆-擴-粗鉸-精鉸的工藝過程在鉆床上加工。30mm孔對精度要求較高，由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了孔之外，其他加工外表精度要求均不高，因此以車床和銑

3、床的粗加工就可到達要求。30mm孔較長，需以多步驟加工實現(xiàn)。 杠桿共有四組加工外表，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下： 　　 1、以Φ8H7mm的孔，粗糙度為Ra1.6；尺寸為26mm且與兩個孔Φ8H7mm相垂直的兩個平面，尺寸為30mm且與兩個孔Φ8H7mm相垂直的兩個平面，粗糙度為Ra6.3，7mm孔為中心的加工外表 　　這一組加工外表包括：兩個孔；還有一M4的螺紋孔，其孔軸線與Φ8H7mm的孔軸線垂直。其中，主要加工外表為兩個Φ8H7mm的孔和尺寸為26mm且與兩個孔Φ8H7mm相垂直的兩個平面。 　　 2、以Φ20H7mm孔為中心的加工外表 　　這一組加工外表包括：一

4、個Φ20H7mm的孔與其倒角，粗糙度為Ra1.6；兩個與Φ20H7mm孔垂直的兩個平面，粗糙度為Ra3.2；一個中心軸線與Φ20H7mm孔中心軸線平行且相距11.5mm的圓弧油槽；還有一個與Φ20H7mm的孔軸線成45°的油孔Φ3mm，并锪沉頭孔。其中，Φ20H7mm孔與兩端面為主要加工面，并且Φ20H7mm的孔粗糙度為Ra1.6、兩平面的粗糙度為Ra3.2。 3、以Φ8H8mm孔為中心的加工外表 這一組加工外表包括：一個Φ8H8mm的孔；以Φ8H8mm的孔軸線為軸線的Φ20mm的圓；M5的螺紋孔的軸線與Φ8H8mm的孔軸線相互垂直；還有一個是與Φ8H8mm的孔軸線相互垂直的下端面，其粗糙

5、度為Ra6.3。其中，下端面為主要加工外表。M10的螺紋孔與與其軸線相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度為Ra6.3。其中左端面為主要加工外表。 1、3 生產(chǎn)類型 擬定生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 二、 選擇加工方法，制定工藝路線 2.1 基面的選擇? ? 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否那么，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無常進展。 2.2 粗基準的選擇 粗基準的選擇：按有關基準的選擇原那么，即當零件有不加工外表時，應以這些不加工外表作粗基準；假設零件有假設干不加工外表時，那么

6、應以與加工外表要求相對位置精度高的不加工外表作粗基準?，F(xiàn)以零件的側面為主要的定位粗基準。 2.3 精基準的選擇 精基準的選擇：精基準選擇的原那么有基準重合原那么、基準統(tǒng)一原那么、互為基準原那么和自為基準原那么。在選擇時，主要應考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進展尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.4 零件外表加工方法的選擇 〔1〕左右下與四周端面 公差等級為IT7，外表粗糙度為Ra3.2，需進展半精銑。 〔2〕Φ8H7mm孔 公差等級為IT7，外表粗糙度為Ra1.6，需要進展鉆、擴、粗鉸、精鉸。 〔3〕Φ8H8mm孔

7、 公差等級為IT8，外表粗糙度為Ra3.2，需進展鉆、擴、粗鉸、精鉸。 〔4〕Φ20mm孔 公差等級為IT7，外表粗糙度為Ra1.6，需進展鉆、擴、粗鉸、精鉸。 〔5〕Φ3mm孔 公差等級為IT9，外表粗糙度為Ra6.3，需鉆和擴。 〔6〕攻螺紋M4、M5與攻螺紋M10深18 〔7〕銑8mm槽 公差等級為IT9，外表粗糙度為Ra6.3。2.5 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度與位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序

8、集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。 1、工藝路線方案一 工序1 粗銑Φ20H7mm孔端面A、B，粗銑、半精銑Φ8H7mm孔的四個端面。 工序2 同時鉆Φ20H7mm，Φ8H8mm，Φ8H7mm孔。 工序3 半精銑Φ20H7mm孔端面A、B，粗銑、半精銑Φ8H7mm孔的四個端面。 工序4 同時擴、粗鉸Φ20H7mm，Φ8H8mm，Φ8H7mm孔。 工序5 粗鉸Φ8H8mm，Φ8H7mm，Φ20H7mm三孔。 工序6 車Φ20H7mm孔兩端倒角。 工序7 粗銑、精銑槽。 工序8 鉆M4 、M5螺紋底孔。 工序9 攻M10螺

9、紋孔。 工序10 精鉸Φ8H8mm，Φ8H7mm，Φ20H7mm三孔。 工序11 終檢。 2、工藝路線方案二 工序1 粗銑、半精銑Φ20H7mm孔左端面。 工序2 粗銑、半精銑Φ8H7mm孔的四個端面與Φ20H7mm孔的右端面。 工序3 鉆R3mm圓弧油槽。 工序4 同時鉆Φ8H7mm，Φ8H8mm兩孔和Φ20H7mm孔。 工序5 粗鉸Φ8H7mm，Φ8H8mm，Φ20H7mm三孔。 工序6 精鉸Φ8H7mm，Φ8H8mm，Φ20H7mm三孔。 工序7 車Φ20H7mm孔兩端倒角。 工序8 鉆Φ3mm油孔。 工序9 鉆M4 、M5螺紋底孔。

10、工序10 攻M10mm螺紋孔。 工序11 粗銑、精銑槽。 工序12 終檢。 3、工藝方案的比擬與分析 由先基準的原那么，先加工平面；先重要的原那么，先加工直徑20mm的孔以此為基準加工底面。由于10mm的孔和φ8H7mm孔方向一樣所以安排在同一道工序?？紤]到銑油槽時不應該出現(xiàn)卡刀的現(xiàn)象，因此加工油槽后再加工3mm的斜孔。由于M5，M10孔與M4孔方向不同因此在攻螺紋時需要調整因此安排在兩道工序中。 因此才用以下工序： 工序一：粗銑φ20H7孔兩端面，φ30mm右端面，φM10左端面 工序二：鉆、擴、鉸φ20mm孔 工序三：鉆、鉸φ8H7mm孔和M10螺紋孔底孔。 工序四

11、：鉆、鉸φ8H8mm孔。 工序五：粗精銑800。2mm槽 工序六：鉆M4螺紋孔底孔。 工序七：鉆M5螺紋孔底孔 工序八：拉R2X1.5油槽 工序九：鉆φ3沉孔60°深3孔 工序十：攻螺紋M4,M5，M10 工序十一：去毛刺，倒圓角 工序十二：終檢 三、 機械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸確實定 “CA1340自動車床杠桿〞零件材料為QT50-1.5,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),采用砂型鑄造機器造型。 根據(jù)上述原始資料與加工工藝,分別確定各加工外表的公差等級、機械加工余量與毛坯尺寸。 3.1 機械加工余量與毛坯尺寸確實定 〔1〕公差等級 《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.

12、2-1，鑄件公差有16級，代號為CT1～CT16，常用的為CT4～CT13，該零件采用砂型機器鑄造，材料是球墨鑄鐵，查表2.2-3得，公差為CT8～CT10。 〔2〕確定機械加工余量 根據(jù)表2.2-4和2.2-5查得，鑄件的機械加工余量為2～4mm,取2mm。 〔3〕確定毛坯尺寸 分析本零件，除Φ20H7mm、Φ8H7mm通孔為Ra1.6um以外，其余各加工外表為Ra≥3.2um,因此這些外表的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 綜上所述，確定毛坯尺寸見表2。 表2 零件尺寸 單邊余量 毛坯尺寸 零件尺寸 單邊余量 毛坯尺寸 Φ20H7m

13、m 實心 66 mm 2 72 Φ8H7mm 實心 12 mm 2 15 Φ8H8mm 實心 62 mm 2 65 M10螺紋 實心 8 mm 實心 3.2 確定工序尺寸 1、外圓外表沿軸線方向的長度加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-2，取Φ20H7mm孔兩端面、中心線與Φ20H7mm孔中心線平行的Φ20mm外圓端面、中心線與Φ20H7mm孔中心線垂直的Φ20mm外圓端面長度單邊余量均為2mm。 粗銑：單邊加工量為1mm 半精銑：單邊加工量為0.7mm，零件偏差為 mm 精銑：單邊加工量為0

14、.3mm，零件偏差為 mm 2、Φ20H7mm孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸與余量為 鉆孔：Φ18mm 擴孔：Φ19.8mm Z=1.8mm 粗鉸：Φ19.94mm Z=0.14mm 精鉸：Φ20mm Z=0.06mm 3、Φ8H7mm孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，《金屬機械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸與余量為 鉆孔：Φ7.8mm 粗鉸：Φ7.96mm Z=0.16mm 精鉸：Φ8mm Z=0.04mm 4、Φ8H8mm盲孔的加工余量，孔的精度要求為IT8，《金屬機械加工工

15、藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸與余量為 鉆孔：Φ7.8mm 粗鉸：Φ7.96mm Z=0.16mm 精鉸：Φ8mm Z=0.04mm 5、螺紋孔的加工余量 M10：鉆孔Φ8.5 mm M5：鉆孔Φ4.2 mm M4：鉆孔Φ3.3 mm 6、通槽的加工余量 半精銑可到達零件圖樣的要求，那么該工序尺寸：槽寬為8mm，槽深為26mm。粗銑時，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為0.6mm，槽深余量為0.5mm。那么粗銑工序尺寸：槽寬為7.4mm，槽深25.5mm。 7、其他外形尺寸直接鑄造得到 四、 確定切削用量與根本時間 工序1：粗銑φ20H7孔兩端面，φ3

16、0mm兩端面，φ銑M10左端面 1、粗銑Φ20mm外圓端面 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質合金直齒三面刃圓盤銑刀。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=16齒。 由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表11-69可知， =0.06～0.12mm/z 取=0.1 mm/齒 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-77,取u=38m/min，那么： =1000u/dπ=1000×38/〔80×π〕=151.3〔r/min〕 查表3.29，取主軸實

17、際轉速=160r/min,那么實際切削速度 =πd/1000=π×80×160/1000=40.19〔r/min〕 當=160r/min時，刀具每分鐘進給量應為 = Z=0.1×16×160=256(mm/min) 取實際進給速度=260mm/min,那么實際進給量 = /Z=260/〔16×160〕=0.102(mm/Z) 切削工時：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，那么機動工時為 Tm= 〔L0＋L1＋L2〕/=〔20＋1.7＋3〕/260=0.095(min) 2、半精銑Φ

18、20mm外圓端面 選用硬質合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=80mm,z=16齒。 由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-69，f=0.06～0.12mm/齒，取f=0.08mm/z 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-77，取u=45m/min,那么 =1000u/πd=1000×45/〔80×π〕=179.14(r/min) 查表3.29,取主軸轉速=180r/min,那么實際切削速度 =πd/1000=π×80×180/1000=45.2(m/min) 當=180r/min時,工作合每分鐘進給量為

19、 =fz=0.08×180×16=230.4(mm/min) 取刀具實際進給速度為=240 mm/min,那么實際進給量為 f=/z=240/(16×180)=0.083(mm/z) 切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，那么機動工時 = 〔L0＋L1＋L2〕/=〔20+1.7+3〕/240=0.103(min) 3、銑M10左端面 選用硬質合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=125mm,z=20齒。 由于加工余量為2mm，只需一次精銑，故銑削寬度=2mm。 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-69，f=0.06～0.12mm/齒 取f=0.06mm/

20、齒。 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-77，取u=54m/min,那么 =1000u/πd=1000×54/〔80×π〕=214.97(r/min) 取主軸轉速=220r/min,那么實際切削速度 =πd/1000=π×80×220/1000=55.3(m/min) 當=220r/min時，刀具每分鐘進給量為 =fz=0.06×16×220=211.2(mm/min) 取實際進給速度為=210mm/min,那么進給量為 f= / z=210/(16×220)=0.060(mm/z) 切削工時：刀具行程為L0＋L1＋L2，那么機動工時 = 〔L0＋L1＋L2〕/=〔20

21、+1.7+3〕/210=0.12(min) 4、粗銑Φ30mm兩端面 查《簡明手冊》表11-21和表12-22，選用硬質合金圓柱銑刀，取銑刀直徑d=40mm，Z=6，粗齒。 由于粗銑加工單邊余量為2.8mm，小于5mm，故銑削寬度=2.8mm 查《工藝手冊》表11-69可知， =0.08~0.12mm/z, 取=0.08 mm/齒。 查《簡明手冊》表11-28,U=0.75∽1.5m/s，取u=0.75m/s=45m/min,那么 =1000u/dπ=1000×45/(40×π)=358.1〔r/min〕 根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉速

22、=380r/min,那么實際切削速度 =πd/1000=47.75〔r/min〕 當=380 r/min時，刀具每分鐘進給量應為 = Z=0.08π6×380=182.4(mm/min) 查機床使用說明書，取實際進給速度=205mm/min,那么實際進給量 = /Z=205/〔6×380〕=0.09(mm/Z) 切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=10.5mm,超出長度L2=2mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，那么粗銑端面的機動工時為 Tm= 4〔L0＋L1＋L2〕/= 4×〔20＋10.5＋2〕/205=0.64(min) 5、半精銑Φ30的兩端

23、面 查《簡明手冊》表11-21和表12-22，選用硬質合金圓柱銑刀，取銑刀直徑d=40mm，Z=8，細齒。 由于半精銑加工單邊余量為0.7mm，故銑削寬度=0.7mm 查《工藝手冊》表11-69可知，f =1.0~1.6mm/r, 取f=1.0mm/r。 查《簡明手冊》表11-28,U=0.75∽1.5m/s，取u=1m/s=60m/min,那么 =1000u/dπ=1000×60/(40×π)=477.46〔r/min〕 根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉速=490r/min,那么實際切削速度 =πd/1000=61.58〔r/min〕 當=49

24、0r/min時，刀具每分鐘進給量應為 = f=1.0×380=490(mm/min) 查機床使用說明書，取實際進給速度=510mm/min,那么實際進給量 f= /=510/490=1.04(mm/r) 切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=10.5mm,超出長度L2=2mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，那么半精銑端面的機動工時為 Tm= 4〔L0＋L1＋L2〕/= 4×〔20＋10.5＋2〕/510=0.26(min) 工序2：鉆、擴、鉸φ20mm孔 1、鉆φ19.8mm孔,選高速鋼長麻花鉆,d=19.8mm. 單邊切削深度a=d/2=19.8/

25、2=9.9mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.18∽0.22mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/πd=1000×12/(π×9.9)=424.41(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： v=πd n/1000=π×9.9×490/1000=15.23(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2.4mm,L2=1.0mm,那么鉆φ20mm孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.

26、22×490)=0.774(min) 2、擴Φ19.8mm孔,選用高速鋼擴鉆,d=19.8mm. 單邊切削深度=0.9mm. 根據(jù)有關資料介紹,利用擴鉆進展擴孔時,其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度之關系為: F=(1.2∽1.8)f鉆 U=(1/2 ∽1/3)U鉆 式中, f鉆、U鉆----加工實心孔的切削用量. 現(xiàn) f鉆=0.5mm/r 《簡明手冊》 U鉆=0.35m/s=21m/min 《簡明手冊》 并令 f=1.5f鉆=1.5×0.5=0

27、.75 (mm/r) U=0.4U鉆=0.4×21=8.4 (mm/min) n=1000u/πd=1000×8.4/(π×19.8)=135.04(r/min) 按機床使用說明書取n=140r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×19.8×140/1000=8.71(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,那么擴鉆Φ19.8mm孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(80+11.5+3)/(0.81×140)=0.83(min) 3、粗鉸Φ19.94mm

28、兩孔，選用硬質合金鉸刀,d=19.94mm。 單邊切削深度=Z/2=0.14/2=0.07mm。 查《工藝手冊》表14-60，f=1∽2mm/r，按機床使用說明書取f=1mm/r. 查《工藝手冊》表14-60，取U=45m/min,那么 n=1000u/πd=1000×45/(π×19.94)=718(r/min) 按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×19.94×680/1000=42.60(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.10mm,L2=22mm,那么粗鉸Φ19.94mm孔的機動工時為： T=

29、(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1×680)=0.152(min) 4 、精鉸Φ20H7mm的孔，選用硬質合金鉸刀,d=20H7mm。 單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。 查《工藝手冊》表14-60，，按機床使用說明書取f=1mm/r. 查《工藝手冊》表14-60，取U=60m/min,那么 n=1000u/πd=1000×60/(π×20)=954.9(r/min) 按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×20×960/1000=60.3(m/min) 切削工時：查《工藝手

30、冊》得L1=1.05mm,L2=22mm,那么精鉸Φ20H7mm孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.05+22)/(1.0×960)=0.107(min) 5 、車Φ20H7mm孔兩端倒角1×45°,選用Z5125立式鉆床，90°錐面锪鉆,d=25mm。 查《工藝手冊》表14-48，f=0.10∽0.15mm/r,按機床試用說明書取f=0.13mm/r. 為了縮短輔助時間，取锪沉頭孔的主軸轉速與鉸孔一樣，即n=960r/min 工序3：鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm孔 ,M10螺紋孔底孔 1、鉆d=Φ7.8mm兩孔，選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。 單邊

31、切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.22∽0.26mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/πd=1000×12/(π×7.8)=489.7(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×7.8×490/1000=12.1(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,那么鉆Φ7.8mm兩孔的機動工時為： T=2×(L+L1+L2)/f n=

32、2×(11+3.4+1.0)/(0.22×490)=0.29(min) 2、粗鉸Φ7.96mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。 單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。 查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0.81mm/r. 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,那么 n=1000u/πd=1000×13.2/(π×7.96)=527.85(r/min) 按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×7.96×545/1000=13.63(m/min) 切削工時：查《

33、工藝手冊》得L1=1.08mm,L2=11mm,那么粗鉸Φ8H7mm兩孔的機動工時為： T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×545)=0.105(min) 3、精鉸Φ8H7mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。 單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。 查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0.81mm/r. 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,那么 n=1000u/πd=1000×16.68/(π×8)=663.68(r/min) 按機床使用說明書取n=680r/min,所以實

34、際切削速度為： U=πd n/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.02mm,L2=11mm,那么精鉸Φ8H7mm兩孔的機動工時為： T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×680)=0.084(min) 4、鉆d=Φ9.8mm孔，選用高速鋼麻花鉆,d=9.8mm。 單邊切削深度a=d/2=9.8/2=4.9mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.22∽0.26mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那

35、么 n=1000u/πd=1000×12/(π×9.8)=389.2(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×9.8×490/1000=10.91(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,那么鉆Φ7.8mm兩孔的機動工時為： T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×490)=0.32(min) 5、粗鉸M10螺紋底孔，選用高速鋼鉸刀,d=9.96mm。 單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。 查《簡明手冊》，按機床試

36、用說明書取f=0.81mm/r. 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,那么 n=1000u/πd=1000×13.2/(π×9.96)=421.86(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×9.96×490/1000=13.92(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.08mm,L2=11mm,那么粗鉸Φ8H7mm兩孔的機動工時為： T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×490)=0.128(min) 6、精鉸M10螺紋底孔

37、，選用高速鋼鉸刀,d=10mm。 單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。 查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0.81mm/r. 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,那么 n=1000u/πd=1000×16.68/(π×10)=530.95(r/min) 按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×8×545/1000=13.7(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.02mm,L2=11mm,那么精鉸Φ8H7mm兩孔的機動工時為： T=2(L+L1+L2

38、)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×545)=0.104(min) 工序4: 鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm孔 1、鉆d=Φ7.8mm兩孔，選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。 單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.22∽0.26mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/πd=1000×12/(π×7.8)=489.7(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/10

39、00=π×7.8×490/1000=13.36(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,那么鉆Φ7.8mm兩孔的機動工時為： T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×490)=0.27(min) 2、粗鉸Φ7.96mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。 單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。 查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0.81mm/r. 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,那么 n=1000u/πd=1000×13.2/(π×7.96

40、)=527.85(r/min) 按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×7.96×490/1000=13.63(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.08mm,L2=11mm,那么粗鉸Φ8H7mm兩孔的機動工時為： T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×490)=0.105(min) 工序5： 粗銑，半精銑槽 1、粗銑槽，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為7mm，Z=20，粗齒。 查《工藝手冊》表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=

41、0.08mm/齒。 查《工藝手冊》表14-77,取u=38m/min那么： =1000u/dπ=1000×38/〔100×π〕=120.9〔r/min〕 根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉速=125r/min,那么實際切削速度 =πd/1000=〔π×100×125〕/1000=39.27〔r/min〕 當=125r/min時，每分鐘進給量應為 = Z=0.08×20×125=200(mm/min) 查機床說明書，取實際進給速度=205mm/min,那么實際進給量 = /Z=205/〔20×125〕=0.082(mm/Z) 切削工時：查《工藝手冊》表15-14，

42、切入長度L1=37.4mm,超出長度L2=3.0 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，那么機動工時為 Tm= 〔L0＋L1＋L2〕/=〔22.88＋37.4＋3.0〕/205=0.31(min) 2、 半精銑槽，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，Z=20，細齒。 精銑的單邊切削寬度a=0.5mm. 查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.06mm/z 查《工藝手冊》表14-77，取U=45m/min,那么 =1000U/πd=1000×45/〔π×100〕=143(r/min) 根

43、據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉速=125r/min,那么實際切削速度 Uc=πd/1000=39(m/min) 當=125r/min時,工作合每分鐘進給量為 =fz=1=0.06×125×20=150(mm/min) 查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=166 mm/min,那么實際進給量為 f=/z=166/(20×125)=0.0664(mm/z) 切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，那么機動工時 = L0＋L1＋L2/=〔22.8+37.4+3.0〕/166=0.39(min) 工序六：鉆M4螺紋孔

44、底孔 1、鉆M4mm的螺紋底孔Φ3mm，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。 單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.08∽0.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.1mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,那么 n=1000u/πd=1000×9/(π×3)=955(r/min) 按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×3×960/1000=9.05(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.0mm,那么鉆Φ4mm孔的機

45、動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min) 工序七：鉆M5螺紋孔底孔 1、鉆M5mm的螺紋底孔Φ4mm，選用高速鋼麻花鉆,d=4mm。 單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.08∽0.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.1mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,那么 n=1000u/πd=1000×9/(π×4)=716.6(r/min) 按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π

46、×4×960/1000=12.1(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.0mm,那么鉆Φ5mm孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min) 工序八：鉆R2X1.5油槽 1、鉆R2mm圓弧油槽,選高速鋼長麻花鉆,d=6mm. 單邊切削深度a=d/2=6/2=3mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.18∽0.22mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/πd=1000×12/(π×6)=

47、636.61(r/min) 按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×6×680/1000=12.82(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2.4mm,L2=1.0mm,那么鉆R2mm圓弧油孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22×680)=0.557(min) 工序九：鉆Φ3mm油孔 1、鉆Φ3mm的油孔，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。 單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.08∽0.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.

48、13mm/r. 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/πd=1000×12/(π×3)=1273.8(r/min) 按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×3×960/1000=9.04(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.0mm,那么鉆Φ3mm孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.13×960)=0.08(min) 工序十：攻螺紋M4,M5，M10 1、攻M4mm的螺紋底孔。 查《工藝手冊》表

49、11-49，選用M4絲錐，螺距P=0.7mm，那么進給量f=0.7mm/r。 查《工藝手冊》表11-94，取U=6.8m/min,那么 n=1000u/πd=1000×6.8/(π×4)=541(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.4mm,那么攻M10mm螺紋孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7×490)=0.055(min) 2、攻M5mm的螺紋底孔。

50、 查《工藝手冊》表11-49，選用M10絲錐，螺距P=0.8mm，那么進給量f=0.8mm/r。 查《工藝手冊》表11-94，取U=6.8m/min,那么 n=1000u/πd=1000×6.8/(π×4)=541(r/min) 按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.4mm,那么攻M10mm螺紋孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7×490)=0.055(min) 3、攻

51、M10mm的螺紋底孔。 查《工藝手冊》表11-49，選用M10絲錐，螺距P=1.5mm，那么進給量f=1.5mm/r。 查《工藝手冊》表11-94，取U=8m/min,那么 n=1000u/πd=1000×8/(π×4)=637(r/min) 按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×4×680/1000=8.6(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.4mm,那么攻M10mm螺紋孔的機動工時為： T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(1.5×680)=0.011(min)

52、 五、夾具設計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和結實夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造本錢，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)本錢的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用圍必不可少重要手段。 5.1提出問題 〔1〕怎樣限制零件的自由度；V形塊加小平面限制5個自由度，活動V形塊限制1個自由度。 〔2〕怎樣夾緊；設計夾具由螺旋活動V形塊夾緊配合V形塊夾緊工件。 〔3〕設計的夾具怎樣排削；此次加工利用鉆

53、床加工，通過下底面和排屑間隙排削。 〔4〕怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。 設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用平安，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對Φ20mm孔進展加工，這個孔尺寸精度要求為IT8，外表粗糙度Ra1.6。刀具為莫氏錐柄麻花鉆或錐柄機用鉸刀來對工件進展加工，考慮到提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，采用三次鉆鉸完成。 5.3、夾具設計 零件的中局部為圓柱型，根據(jù)這個特點采用V型塊、平面的夾具來定位。 1. 〔1〕定位基準的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合

54、，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進展加工。由零件圖可知孔的設計基準是Ф20孔的一端面，所以可用V型塊，平面定位，以孔的設計基準為工藝基準，做到了基準統(tǒng)一。 〔2〕定位誤差的分析 定位元件尺寸與公差確實定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△B=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。 △Y=0.707δd=0.707×0.025mm=0.0177mm (1)鉆孔工步 1、背吃刀量確實定 ap=7.8mm 2、進給量確實定 由表5-22,選取該工步的每轉進給量f=0.1mm/r 3、

55、切削速度的計算 由表5-22,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為22m/min.由公式n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉速n=897.6r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉速,取轉速n=960r/min.再將此轉速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=960r/min×π×7.8mm/1000=23.5m/min. (2)粗鉸工步 1、背吃刀量確實定 ap=0.16mm 2、進給量確實定 由表5-31,選取該工步的每轉進給量f=0.4mm/r 3、切削速度的計算 由表5-31,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為

56、2m/min.由公式n=1000v/πd可求得該工序鉸刀轉速n=80r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉速,取轉速n=97r/min.再將此轉速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=97r/min×π×7.96mm/1000=2.4m/min. (3)精鉸工步 1、背吃刀量確實定 ap=0.04mm 2、進給量確實定 由表5-31,選取該工步的每轉進給量f=0.3mm/r 3、切削速度的計算 由表5-31,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為4m/min.由公式n=1000v/πd可求得該工序鉸刀轉速n=159.2r/min參

57、照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉速,取轉速n=195r/min.再將此轉速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=195r/min×π×8mm/1000=4.86m/min. 如前所述,在設計夾具時,為防止過定位，采用浮動V型塊。 六、機械加工工藝過程卡 學院 零件號 材料 HT150 編制 機械加工工藝過程卡 零件名稱 毛坯重量 指導 生產(chǎn)類型 毛坯種類 審核 工序 工序說明 工序簡圖 機床 夾具 刀具 量具 走刀次數(shù)

58、 走刀長度 ( Mm) 切削深度 (mm) 進給量(mm/r) 主軸轉速 (r/min〕 切削速度 (r/min〕 1 銑φ20H孔兩端面，φ30mm兩端面，φ銑M10左端面 萬能升降臺銑床 專用卡具 高速鋼三面刃圓盤銑刀 游標卡尺 2 2 2 1 70 60 60 20 2 1.6 0.4 2 0.102(m

59、m/Z) 0.09(mm/Z) 1.04 0.060(mm/z) 160 380 490 220 40.1 9 47.75 61.58 55.3 0.095 0.64 0.26 0.12 2 鉆、擴、鉸φ20mm孔 立式鉆床 專用卡具 高速鋼長麻花鉆、擴鉆鉸刀、鉸刀 游標卡尺、專用卡具 1

60、 1 1 66 66 66 9.9 0.9 0.07 0.11 0.75 1 490 140 680 15.23 8.71 42.60 0.774 0.83 0.152 3 鉆、鉸φ8H7mm孔和M10螺紋孔底孔 立式鉆床 專用卡具 高速鋼長麻花鉆、鉸刀 游標卡尺、專用卡具 1 1 1 1

61、 1 30 30 30 28 28 3.9 0.08 0.02 4.9 0.08 0.26 0.81 0.81 0.22 0.81 190 545 680 490 490 12.1 13.63 17.1 10.91 13.92 0.29

62、0.105 0.084 0.32 0.128 4 鉆、鉸φ8H8mm錐孔 立式鉆床 專用卡具 高速鋼長麻花鉆、鉸刀 游標卡尺、專用卡具 1 1 27 27 3.9 0.08 0.22 0.81 490 545 13.36 13.63 0.27 0.105 5 粗精銑800。2mm槽 萬能升降臺銑床X6140 專用卡具 高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀 游標卡尺、量塊、專用卡具 1 1 26

63、 26 0.082(mm/Z) 0.0664(mm/z) 125 125 39.27 39 0.31 0.39 6 鉆M4螺紋孔底孔 立式銑床 專用卡具 高速鋼長麻花鉆 游標卡尺、專用卡具 1 9 1.5 0.1 960 9.05 0.09 7 鉆M5螺紋孔底孔 立式銑床 專用卡具 高速鋼長麻花鉆 游標卡尺、專用卡具 1 6 2 0.1 960 12.1 0.09 8 鉆R2X1.5油槽 立式銑床 高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀

64、卡尺、塞規(guī)、專用卡具 1 55 3 0.22 680 12.82 0.557 9 鉆φ3沉孔60°深3孔 立式鉆床 高速鋼長麻花鉆 卡尺、塞規(guī)、專用卡具 1 3 1.5 0.13 960 9.04 0.08 10 攻螺紋M4, M5，M10 立式鉆床 絲錐 游標卡尺、卡尺、塞規(guī) 1 1 1 9 6 18 0.2 0.2 0.2 0.7 0.8 1.5 490 490 680 6.16 6.16 8.6 0.055 0.055 0.011 26 / 26