0043-杠桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑端面夾具設(shè)計
0043-杠桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑端面夾具設(shè)計,杠桿,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,端面,夾具,設(shè)計
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計
題目：設(shè)計“ 杠桿二”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑大斷面機(jī)床夾具
任務(wù)書
一、設(shè)計題目：設(shè)計“ 杠桿二”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑大斷面機(jī)床夾具
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）
三、上交材料
1．所加工的零件圖 1張
2．毛坯圖 1張
3．編制機(jī)械加工工藝過程卡片 1套
4．編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1套
5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張
7．課程設(shè)計說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份
四、進(jìn)度安排
本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。
1．第l～2天查資料，繪制零件圖。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。
7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，答辯
五、指導(dǎo)教師評語
該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達(dá) ，說明書撰寫 。
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
設(shè)計內(nèi)容：“杠桿（二）”機(jī)械加工工藝規(guī)程及大端面的夾具設(shè)計，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具零件圖和夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計說明書。
設(shè)計目的：通過該課程設(shè)計，使我把自己所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐很好地相結(jié)合，?鍛煉了我分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨(dú)立分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問題，設(shè)計了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，還請各位老師多加指教。
Abstract
Design?content:?"leverage?(2)"?the?machining?process?planning?andΦ20?holes?of?fixture?design,?and?draw?the?drawing,?casting?speed?control?lever?figure,?fixture?and?fixture?drawing?assembly?drawing,?fill?in?process?card,?of?course?the?design?specification?
Designed?to:?the?adoption?of?the?curriculum?design,?I?have?learned?to?their?own?theory?and?practice?of?producing?a?good?combination,?the?exercise?of?my?analysis,?problem-solving?abilities,?in?the?process?I?am?an?independent?analysis?and?solution?of?the?manufacture?of?mechanical?parts?of?the?problem?,?A?machine?designed?for?this?fixture?typical?of?equipment,?improve?the?structure?design?capability?for?future?graduates?to?design?their?own?future?and?will?be?engaged?in?the?work?of?an?adaptation?training,?thus?laying?a?good?foundation.?
??As?capacity?constraints,?lack?of?experience,?the?design?of?many?deficiencies,?also?requested?the?teachers?more?ideas?on?how?to?improve.
目錄
序言 1
一、零件的分析 1
1.1零件的作用 1
1.2零件的技術(shù)要求 1
1.3審查杠桿的工藝性 2
1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型 2
二、工藝規(guī)程設(shè)計 2
2.1確定毛坯的制造形式 2
2.2基面的選擇 2
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 2
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 2
2.3表面加工方法的確定 2
2.4制定工藝路線 4
2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.6確定切削用量及基本工時 6
三、夾具設(shè)計 15
3.1問題的提出 15
3.2夾具設(shè)計 15
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 15
3.2.2切削力和加緊力計算 15
3.2.3定位誤差分析 16
3.2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 16
四、設(shè)計總結(jié) 16
參考文獻(xiàn) 17
杠桿二課程設(shè)計
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(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),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計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，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
1.1、零件的作用
題目所給的零件是杠桿，φ20H7孔套在某固定軸上，φ8H7孔和φ8F9孔分別套在主動件和從動件上，主要是支撐與傳動作用。
1.2、零件的技術(shù)要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差/mm及精度等級
表面粗糙度Ra
形位公差/mm
Φ20孔外端面
15
0.2
3.2
Φ35孔外端面
15
0.2
3.2
Φ16孔外端面
6
0.05
3.2
Φ10孔上端面
48.5
12.5
插槽內(nèi)表面
5
0.05
3.2
Φ8H7孔加工
Φ8H7
1.6
// 0.1
Φ20H7孔加工
Φ20H7
1.6
Φ8F9孔加工
Φ8F9
1.6
// 0.1
Φ10孔加工
Φ10
12.5
M4螺孔加工
M4
左端缺口
8
12.5
該杠桿形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的杠桿類零件。為實現(xiàn)傳遞驅(qū)動力的功能，其杠桿各孔與機(jī)器有配合要求，因此加工精度要求較高。杠桿左端兩臂內(nèi)表面在工作中需承受較大的沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理；為保證裝配時有準(zhǔn)確的位置，Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9三個端面孔有平行度要求，中間孔與兩端的孔的平行度為0.1mm。
綜上所述，該杠桿的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合該零件在傳遞驅(qū)動力中的功用。
1.3、審查杠桿的工藝性
分析零件圖可知，杠桿零件中的Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9孔的外端面均要求銑削加工,并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了其接觸剛度；φ8H7和φ20H7孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭偏離，以保證加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。
1.4、確定杠桿的生產(chǎn)類型
依題目可知，該杠桿生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
二、工藝規(guī)程設(shè)計
2.1、確定毛坯的制造形式
該零件的材料是QT45-5，球墨鑄鐵。考慮到此設(shè)計零件的材料性質(zhì)能抗壓，不能抗扭和抗彎。還有毛坯的形狀為對稱形狀。由此改零件應(yīng)選擇鑄造。采用上下分型的鑄造方法。
2.2、基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇。
重點(diǎn)考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以選杠桿零件Φ20H7孔及Φ8H7孔外端面為粗基準(zhǔn)。
2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇。
根據(jù)該杠桿零件的技術(shù)要求和裝配要求,對于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以Φ20H7的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。
2.3、表面加工方法的確定
1、杠桿零件中零件Φ20H7、Φ8H7孔的外端面，它是毛坯鑄造出來之后第一個加工的端面，此面將作為粗基準(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達(dá)到技術(shù)要求。
2、Φ10孔上端面，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式。
3、Φ8F9孔的外端面，表面粗糙度為3.2，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。
4、兩Φ8H7孔之間的表面，該表面需要檢查，要求檢查范圍與Φ8H7同心在Φ20內(nèi)，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。
5、Φ20H7孔加工，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的加工，為達(dá)到題目要求我們采取粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸的工序過程，最終完成Φ20H7孔加工。
6、Φ8H7、Φ8F9孔加工，加工時對于Φ20H7孔有平行度要求，表面粗糙度為1.6，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆—精鉸的加工方式。
7、Φ10孔加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆孔就能達(dá)到要求。
8、缺口的加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗車就能達(dá)到要求。
9、M4螺孔加工，考慮到工藝要求，我們采取鉆、攻絲兩步工序。在加工的適當(dāng)工藝過程中我們對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。
各表面加工方案如下表
加工表面
尺寸精度等級
表面粗超度Ra/μm
加工方案
備注
Φ20H7、Φ8H7孔外端面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
Φ10孔上端面
IT10
12.5
粗銑
表1-8
Φ8F9孔的外端面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
兩Φ8H7孔之間的表面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
Φ20H7孔加工
IT7
1.6
粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸
表1-7
Φ8H7孔加工
IT8
1.6
鉆—精鉸
表1-7
Φ8F9孔加工
IT7
1.6
鉆—精鉸
表1-7
Φ10孔加工
IT11
12.5
鉆
表1-7
缺口的加工
IT11
12.5
粗銑
表1-7
M4螺孔加工
3.2
鉆—攻
表1-10
2.4、制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
方案一：
1、粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸Φ20H7孔
2、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7、Φ8F9孔外端面
3、鉆Φ8F9孔
4、鉆Φ8H7孔
5、銑兩Φ8H7孔之間的表面和R65內(nèi)圓弧面
6、銑缺口
7、銑Φ10孔上端面
8、鉆Φ10孔
9、鉆、攻M4螺孔
方案二：
1、粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸Φ20H7孔
2、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
3、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
4、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
5、鉆Φ10孔
6、粗銑Φ10孔上端面
7、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面
8、粗銑缺口
9、鉆—攻M4螺孔
對于上述工序安排的兩個方案進(jìn)行比較：
方案一工序相對集中，便于管理。方案二則采用工序分散原則，各工序工作相對獨(dú)立?？紤]到該零件生產(chǎn)批量較大，工序集中可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案一較好。
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了杠桿的工藝路線。
序號
工序名稱
工序內(nèi)容
定位基面
設(shè)備
1
備料
2
鉆
粗?jǐn)U、精擴(kuò)、鉸Φ20H7孔
Φ35和Φ20兩外端面
四面組合鉆床
3
銑
銑Φ20H7、Φ8H7、Φ8F9孔外端面
Φ20H7內(nèi)圓柱面
立式銑床X51
4
鉆
鉆Φ8F9孔
Φ20H7內(nèi)圓柱面
四面組合鉆床
5
鉆
鉆Φ8H7孔
Φ20H7內(nèi)圓柱面
四面組合鉆床
6
銑
銑兩Φ8H7孔之間的表面和R65內(nèi)圓弧面
Φ20H7和Φ8F7兩內(nèi)圓柱面
臥式銑床X62
7
銑
銑缺口
Φ20H7和Φ8F7兩內(nèi)圓柱面
立式銑床X51
8
銑
銑Φ10孔上端面
Φ20H7和Φ8F7兩內(nèi)圓柱面
立式銑床X51
9
鉆
鉆Φ10孔
Φ20H7和Φ8F7兩內(nèi)圓柱面
立式鉆床ZX525
10
鉆
鉆、攻M4螺孔
Φ20H7和Φ8H7兩內(nèi)圓柱面
四面組合鉆床
11
輔助
清洗
12
檢
終檢
2.5、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計指南》有：
要求的加工余量RMA和毛坯尺寸R的關(guān)系：
單邊外表面加工：R=F+RMA+CT/2
雙邊外表面加工：R=F+2*RMA+CT/2
雙邊內(nèi)表面加工：R=F-2*RMA-CT/2
注：CT為公差等級?？刹椤稒C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計指南》得出。
在零件Φ20H7中，加工部分為雙邊，內(nèi)表面加工。查表得CT=2.4 RMA=1.5 由此：
R=20-2x1.5-2.4/2=15.8
在零件離圓心48.5mm中，加工部分為單邊，外表面加工。查表得 CT=2.8 RMA=1.5 由此：
R=48.5+1.5+2.8/2=51.3
在零件距基準(zhǔn)線8mm中，加工部分為單邊，外表面加工。
查表得CT=2 RMA=1.5 由此：
R=8+1.5+2/2=10.5
在寬12mm尺寸處，加工部分為雙邊，外表面加工。
查表得CT=2.4 RMA=1.5 由此：
R=12+2x1.5+2.4/2=16.2
在寬30mm尺寸處，加工部分為雙邊，外表面加工。
查表得CT= RMA=1.5 由此：
R=30+2x1.5+2.6/2=34.3
由此可查表計算出下表的毛坯加工面的尺寸：
零件尺寸
單邊加工余量
鑄件尺寸
Φ20H7
2.1
15.8
離圓心48.5mm
2.8
51.3
距基準(zhǔn)線8mm
2.5
8.5
寬12尺寸
2.1
16.2
寬30尺寸
2.15
34.3
單位mm
按上面的尺寸和給定加工零件圖，繪制毛坯圖。
2.6確定切削用量及基本工時
工序一 備料
工序二 以φ35的外圓面為粗基準(zhǔn)，鉆、粗鉸、精鉸φ20孔,孔的精度達(dá)到IT7。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
3.計算工時
由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：
擴(kuò)鉆：
鉸孔：
精鉸：
工序三 以Φ20H7內(nèi)孔為精基準(zhǔn)，銑Φ20H7、Φ8H7、Φ8F9孔外端面，使Φ20H7、Φ8H7兩孔外端面尺寸至、使Φ8F9外端面尺寸至
1. 加工條件
工件材料：QT45-5,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗、精銑φ20、φ8h7、φ8F9孔的端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3）查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4）計算切削速度 按《切削手冊》，V c=
算得 Vc＝96mm/s，n=431r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X51銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ8孔，保證孔的精度達(dá)到IT9。
1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=6mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長度bε=7.5mm,橫刀長b=5mm, 棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇Z535機(jī)床已有的進(jìn)給量
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.8～1.2mm，壽命
擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.9～1.4mm，壽命
鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.6～0.9mm，壽命
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下：
擴(kuò)鉆：
鉸孔：
精鉸：
３.計算工時
所有工步工時相同。
工序五 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ8孔，保證空的精度達(dá)到IT7。
1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=6mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長度bε=7.5mm,橫刀長b=5mm, 棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇Z535機(jī)床已有的進(jìn)給量
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.8～1.2mm，壽命
擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.9～1.4mm，壽命
鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.6～0.9mm，壽命
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下：
擴(kuò)鉆：
鉸孔：
精鉸：
３.計算工時
所有工步工時相同。
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑兩Φ8H7孔之間的表面和粗銑R65內(nèi)圓弧面
工件材料：QT45-5 鑄造。
機(jī)床：X62臥式銑床。
1、粗銑內(nèi)槽留余量1mm
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼直角三面刃銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=10,深度ap=42.5,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=130mm，刀寬9mm。
2 、切削用量
1） 銑削深度 因為切削量較大，因為R65內(nèi)圓弧面粗糙度大 故可以選擇ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》選f=0.5 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，將f降一級為f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s
據(jù)XA62臥式銑床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度V c=600.4,實際進(jìn)給量為fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。
5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》,而機(jī)床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。
3、半精銑內(nèi)槽
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼直角三面韌銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=10,深度ap=12,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=130mm，刀寬10mm。
4 、切削用量
1） 銑削深度 因為切削量較大，因為R65內(nèi)圓弧面粗糙度大 故可以選擇ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》選f=0.5 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，將f降一級為f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s
據(jù)XA62臥式銑床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度V c=600.4,實際進(jìn)給量為fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。
5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》,而機(jī)床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。
5、計算基本工時
tm＝L/ Vf=(42.5*4)/60=2.8min.
結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600mm/s
工序七 粗銑缺口
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金三面銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=30mm,深度ap=2.5齒數(shù)z=3,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=24mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
α=0.25mm/Z
ν=0.35m/s（21mm/min）
，d=175mm,
n===0.637r/s (38.2r/min)
按機(jī)床選取n=31.5r/min=0.522r/s
故實際切削速度ν==0.29m/s
切削工時
l=75mm，l=175mm，l=3mm
t== =121.2s=2.02min
工序八粗銑φ10孔上端面。
1. 加工條件
工件材料：QT45-5,σb =0.45GPa HB=160~210,鑄造。
加工要求：粗銑φ10上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金套式面銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=16,深度ap=2.8,齒數(shù)z=3,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=24mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=2.8mm，一次走刀即可完成所需長度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝36mm/s，n=480r/min,Vf=432mm/s
據(jù)X51銑床參數(shù)，選擇nc=490r/min,Vfc=441mm/s,則實際切削速度V c=3.14*24*441/1000=33.2m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=441/(300*3)=0.49mm/z。
5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=2.8mm，nc=490r/min,Vfc=441mm/s，V c=33.2m/min，f z=0.49mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(32+80)/432=0.25min。
工序九 以Φ20H7孔為精基準(zhǔn)，鉆φ10孔，深度20mm。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
３.計算工時
由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。
工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ3孔，攻M4螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=3mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗校驗成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
（4）校驗扭矩功率
故滿足條件，校驗成立。
３.計算工時
螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片
三、 夾具設(shè)計
經(jīng)過與組員的協(xié)商，決定設(shè)計第八道工序——鉆Φ10孔的鉆床床夾具。本卡具將用立式鉆床ZX525。刀具為Φ10mm的高速鋼麻花鉆。
3.1、 問題的提出
在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在夾緊的方便與快速性上。
3.2、 夾具設(shè)計
3.2.1、 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮，選擇Φ20H7孔和Φ8F9為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷配合以一削邊銷使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
3.2.2、 切削力和夾緊力計算
本步加工可按銑削估算夾緊力。實際效果可以保證可靠的夾緊。
鉆削力 FC =9.81(78.8)a1.1 ef0.80 za0.95 pzd-1.1=9.81*78.8*101.1*0.30.80*12*42.5*130-11=8956N
由于扭矩很小，可忽略。
夾緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實際夾緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=444382N
夾緊力較大，使用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)，即可指定可靠的夾緊力。
3.2.3、定位誤差分析
本工序采用心軸和削邊銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而削邊銷的定位會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
3.2.4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明
1.為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.夾具上設(shè)置有鉆套，用于鉆孔對刀。
四、設(shè)計總結(jié)
四周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解。
通過這次夾具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次鉆孔夾具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我的獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了鉆孔夾具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握鉆孔夾具設(shè)計的方法和步驟，掌握鉆孔夾具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計夾具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。
在此感謝我們的老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣.這次模具設(shè)計的每個實驗細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。
由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。
參考文獻(xiàn)
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18
機(jī)械加工工藝過程卡片
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
Ca6140
零(部件)圖號
產(chǎn)品名稱
車床
零(部件)名稱
杠桿
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材料牌號
HT200
毛坯種類
灰鑄鐵
毛坯外形尺寸
127X87
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準(zhǔn)終
單件
1
粗銑
粗銑A，C面，留0.2毫米余量
X62銑床
2
粗銑
粗銑B,D面，留0.2毫米余量
X6銑床
3
精銑
精銑A,C面
X6銑床
4
精銑
精銑B,D面保證尺寸30毫米和12毫米
X6銑床
5
鉆孔
鉆，擴(kuò)，絞直徑20mm的孔1個
Z535立式鉆床
6
鉆孔
鉆直徑8毫米的孔2個
Z535立式鉆床
7
切槽
切內(nèi)槽，2邊留0.2毫米余量
X6銑床
8
精銑
精銑內(nèi)槽，2邊留0.2mm余量
X6銑床
9
精銑
精銑槽兩側(cè)內(nèi)壁保證2內(nèi)壁10mm
X6銑床
10
粗銑
粗銑孔端面留0.2mm余量
X6銑床
11
精銑
精銑孔斷面保證尺寸48.5mm
X6銑床
12
鉆孔
鉆直徑10mm，深20mm的孔
Z535立式鉆床
13
切倒角
銑直徑10mm孔的45度倒角
X6銑床
14
粗銑
粗銑下端面，留0.2mm余量
X6銑床
15
精銑
精銑下斷面
X6銑床
16
鉆孔
鉆直徑2.5毫米的孔
Z535立式鉆床
17
攻螺紋
攻M4的螺紋
機(jī)用絲錐M4
描圖
18
終檢
按零件圖要求全面檢查
裝訂號
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
簽字
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標(biāo)記
處數(shù)
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