K242-制定刀架的加工工藝設計鉆M8底孔的鉆床夾具設計[軸承座]【含高清CAD圖紙和文檔全套】

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哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 6頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 020 銑上底面 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 60X104 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)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 020 粗銑軸承座底面 YG硬質(zhì)合金端銑刀 487 153 0.18 4 1 021 半精銑軸承座底面 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 560 154 0.13 1.5 1 022 精銑軸承座底面 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 1050 297 0.4 1 1 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 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 6頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 030 晰后端面 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 80X104 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)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 030 粗銑軸承座底面 YG硬質(zhì)合金端銑刀 265 104 0.18 5.5 1 2.1 031 半精銑軸承座后端面 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 526 192 0.5 1 1 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 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 6頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 040 鉆、鉸Φ11，Φ16孔 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 60X104 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)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 040 鉆Φ11通孔 高速鋼麻花鉆頭 392 17.3 0.28 1 1.2 041 粗鉆Φ16孔 高速鋼麻花鉆頭 545 16.8 0.36 11 1 042 粗鉸φ16孔 專用鉸刀 392 19.69 0.81 11 1 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 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 6頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 第 4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 050 鉆，鉸φ8孔 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 60X104 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 Z3025 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)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 050 鉆φ8孔 高速鋼麻花鉆鉆頭 272 19.75 0.22 1 0.69 051 粗鉸至Φ7.96mm 專用鉸刀 1360 33.99 0.81 1 052 精鉸至 專用鉸刀 1136 34 0.22 1 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 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 6頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 第 5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 060 粗鏜，半精鏜Φ32孔，以軸承座底面為定位基準 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 60X104 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式鏜床 T616 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)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 060 粗鏜Φ32孔 T616臥式鏜床 1045 105 0.52 60 1 0.82 061 半精鏜Φ32孔 T616臥式鏜床 1492 150 0.145 60 1 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 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 6頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 第6 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 070 鉆M8底孔，攻螺紋 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 60X104 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)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 070 鉆螺紋底孔Φ6.80mm 高速鋼麻花鉆 1311 28 0.22 1 071 攻螺紋M6 絲錐M8，P=1.25mm 239 6 0.22 1 18 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 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 5-20 第 頁 產(chǎn)品名稱 刀架 零（部）件名稱 共 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 普通灰口鑄鐵 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 1 鑄造 砂型鑄造,時效處理 外協(xié) 2 清砂 除去澆冒口、鋒邊及型砂 外協(xié) 3 銑 夾緊刀架孔兩側(cè)毛坯，銑刀架底面，照顧尺寸55mm和表面粗糙度，采用X51立式銑床加專用夾具。 車 間 立式銑床 銑夾具，量具，銑刀 4 銑 以上下底面為基準，并夾緊，銑后端面，采用X51銑床加專用夾具。 車 間 立式銑床 銑夾具，量具，銑刀 5 鉆 以底面為基準，夾緊前后端面，鉆φ11孔和φ16孔，保證φ16孔深為10mm，采用Z525鉆床加專用夾具。 車 間 鉆床 鉆夾具 6 鉆 以底面為基準，夾緊前后端面，鉆，鉸φ8孔，采用Z525鉆床加專用夾具。 車 間 鉆床 鉆夾具 7 鉆 以底面為基準，夾緊前后端面，鉆，鏜φ32孔，并保證孔中心到底面的距離為55mm和對孔的平行度，采用Z525鉆床和T616鏜床加專用夾具。 車 間 鉆床 鉆夾具 8 鉆 以底面和后端面為基準，夾緊兩側(cè)面，鉆M8螺紋底孔，攻M8螺紋，采用Z525鉆床加專用夾具。 車 間 鉆床 專用夾具 9 車 車圓角R2和倒角1*45°，采用CA6140車床和專用夾具。 車 間 車床 車床夾具，車刀 10 去毛刺 質(zhì)管科 11 入庫檢驗 質(zhì)管科 編制 （日期） 審核 （日期） 會簽 （日期） 、 處 數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械制造技術(shù)課程設計說明書 設計題目：制定圖5-20所示刀架的加工工藝，設計鉆M8底孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 機械工程系 2012年 12 月 14 日 摘要 本次設計是刀架件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。刀架的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以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加工精度?；鶞蔬x擇以Φ32孔作為粗基準，以為刀架底面作為精基準。 主要加工工序安排是先以Φ30孔為基準加工出底面，再以底面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用底面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 關(guān)鍵詞：刀架；加工工藝；專用夾具 目錄 1零件的分析………………………………………………….4 1.1零件的作用……………………………………………4 1.2零件的工藝分析………………………………………4 1.2.1零件圖…………………………………………….4 1.2.2 加工表面及孔……………………………………5 2 確定零件的生產(chǎn)類型………………………………………5 2.1 零件的生產(chǎn)類型………………………………………5 2.2 毛坯的確定……………………………………………6 2.2.1 毛坯的種類及制造方法………………………….6 2.2.2 確定鑄件加工余量……………………………….6 2.2.3 繪制毛坯圖……………………………………….7 3 定位基準的選擇…………………………………………….7 3.1 選擇粗基準………………………………………….8 3.2 選擇精基準………………………………………….8 4 制定機械加工工藝路線…………………………………….8 4.1 確定各加工表面的加工方法……………………….9 4.2 擬定加工工藝路線………………………………….9 5 機械加工余量，工序尺寸及公差的確定…………………10 5.1 加工余量和工序尺寸的確定………………………10 5.2 確定切削用量及時間定額…………………………11 6 夾具設計 …………………………………………………..29 7 參考文獻 …………………………………………………..31 1 零件的分析 1.1 零件的作用 刀架是用于安裝車刀的零件，鏜孔的目的是為了和刀具相配合，臺階孔是用于固定刀架的，Φ32孔是用來與刀具相連，支撐并固定刀具. 1.2 零件的工藝分析 1.2.1零件圖： 零件的三維圖，如下圖所示 1.2.2加工表面及孔 （1）φ32及φ8兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra的值是1.6um，是加工的關(guān)鍵表面。 （2）刀架的下表面的表面粗糙度Ra為1.6um，φ16孔的下表面及內(nèi)孔的表面粗糙度Ra分別為3.2um和6.3um，以及刀架的后端面的表面粗糙度Ra為6.3um，是加工的重要表面，刀架的下表面與軸承孔中心線有平行度要求，0.01um，也是粗糙度的加工表面。 （3）M8螺紋加工主要保證其定位尺寸的要求。 （4）其余表面要求不高。 2 確定零件的生產(chǎn)類型 2.1 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 式中：N—零件的生產(chǎn)類型（件/年）； Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛）； m—每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）； a—備品率，一般取2~4； b—廢品率，一般取0.3~0.7 根據(jù)上式計算求得零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，通過查表可得刀架的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2.2 毛坯的確定 2.2.1 確定毛坯的種類及其制造方法 零件的材料為HT150，考慮零件在機床運行過程中所承受的沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯可選用鑄造成型零件形狀不復雜，因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接近。 2.2 2確定注件加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級CT-12,選用加工余量為MA-H級，并根據(jù)毛坯的基本尺寸可知：刀架底面的機械加工余量為6.5mm，后端面的機械加工余量為6.5mm。 2.2.3 繪制鑄件毛坯圖 3 定位基準的選擇 正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內(nèi)容。也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為粗基準、精基準及輔助基準。選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設計基準和加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準。 通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準，然后在考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來。 3.1 選擇粗基準 按照有關(guān)粗基準的選擇原則，按照粗基準的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。故選擇φ32外輪廓面為基準，能方便的加工出φ32孔，保證孔中心與刀架下端面的平行度，φ32孔外輪廓面的面積較大，無澆口，冒口，飛邊等缺陷，符合粗基準的要求。 3.2 選擇精基準 經(jīng)分析零件圖可知，刀架底面為高度方向基準，刀架前端面為寬度方向基準，根據(jù)統(tǒng)一原則，考慮選擇以加工的刀架底面為精基準，保證底面與孔φ32孔中心線的距離為55.，該基準面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。 4 制定機械加工工藝路線 4.1 確定各加工表面的加工方法 該刀架的加工表面為：刀架的底面，后端面，φ32內(nèi)孔，φ11，φ16臺階孔，φ8通孔，M8螺紋。根據(jù)各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，底面的加工路線為：粗銑---半精銑---精銑，后端面的加工路線為：粗銑---半精銑，φ32內(nèi)孔的加工路線為：粗鏜---精鏜，φ11孔的加工路線為：由于該表面的粗糙度要求比較低，直接采取鉆就可以了，φ16孔的加工路線為：鉆---粗鉸，φ8的加工路線為：鉆---粗鉸---精鉸，M8螺紋的加工路線為：鉆---攻螺絲。 4.2 擬定加工工藝路線 根據(jù)零件的加工的幾何形狀，尺寸精度及位置精度，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能機床配以專用工具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7,1.4-8，1.4-11，選擇零件的加工工藝路線如下： 工序 1：時效處理 工序 2：除去澆冒口、鋒邊及型砂 工序 3：夾緊刀架孔兩側(cè)毛坯，銑刀架底面，照顧尺寸55mm和表面粗糙度，采用X51立式銑床加專用夾具。 工序 4：以上下底面為基準，并夾緊，銑后端面，采用X51銑床加專用夾具。 工序 5：以底面為基準，夾緊前后端面，鉆φ11孔和φ16孔，保證φ16孔深為10mm，采用Z525鉆床加專用夾具。 工序 6：以底面為基準，夾緊前后端面，鉆，鉸φ8孔，采用Z525鉆床加專用夾具。 工序 7：以底面為基準，夾緊前后端面，鉆，鏜φ32孔，并保證孔中心到底面的距離為55mm和對孔的平行度，采用Z525鉆床和T616鏜床加專用夾具。 工序 8：以底面和后端面為基準，夾緊兩側(cè)面，鉆M8螺紋底孔，攻M8螺紋，采用Z525鉆床加專用夾具。 工序 9：車圓角R2和倒角1*45°，采用CA6140車床和專用夾具。 工序 10：去毛刺 工序 11：終檢，入庫。 5 機械加工余量，工序尺寸及公差的確定 5.1加工余量和工序尺寸的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各表面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量的如下： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 尺寸偏差 表面粗糙度 底面 鑄件 6.5 CT12 ±3.5 —— 粗銑 4 IT12 22.5-0.350 12.5 半精銑 1.5 IT11 210-0.22 6.3 精銑 1 IT7 200-0.035 1.6 后端面 鑄件 6.5 CT12 ±3.5 —— 粗銑 5.5 IT12 66.50-0.35 12.5 半精銑 1 IT8 610-0.054 6.3 φ11 鉆 11 IT12 φ110+0.18 12.5 φ16 鉆 15 IT12 φ160+0.18 12.5 精鉸 1 IT10 φ150+0.07 3.2 φ8 鉆 7.8 IT12 φ7.80+0.15 12.5 粗鉸 0.16 IT10 φ7.960+0.058 3.2 精鉸 0.04 IT8 φ80+0.022 1.6 φ32 粗鏜 1.7 IT11 φ31.70+0.16 6.3 精鏜 0.3 IT17 φ32-0.0350 1.6 M8 鉆 6.8 IT12 φ80+0.15 12.5 攻螺紋 1.2 —— —— 12.5 5.2確定切削用量及時間按定額 工序2銑刀架底面 1. 粗銑刀架底面 1.1加工條件 工件材料：45 σb =160~180MPa 鑄造 ；工件尺寸：aemax=60mm，l=104mm; 加工要求：粗銑刀架底面，加工余量為4mm， 機床：X51立式銑床 刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后稱《切削手冊》）表1.2，選擇YG硬質(zhì)合金端銑刀，根據(jù)表.3.1 ，銑削寬度為60mm，故根據(jù)銑削寬度ae≤60,深度ap≤6,齒數(shù)z=10,故根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=80mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝5°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角： λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 1.2 切削用量 1.2.1 確定切削深度 因為余量較小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成 1.2.2 確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.18mm/z。 1.2.3 確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=80mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡明手冊》表3.8） 1.2.4 計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，，當d0=100mm，Z=10，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.12，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 。 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=380r/min,vfc=510mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=119m/min f zc=v fc/ncz=510/380×10 mm/z=0.13mm/z 1.2.5 校驗機床功率 根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=380r/min，vf=510mm/s，vc=119m/min，fz=0.13mm/z。 1.2.6 計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=104mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=12mm，則： tm＝L/ Vf=(104+12)/510=0.28min。 2. 半精銑刀架底面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀； 機床：X51立式銑床； 切削深度ap： 1.5mm ； 查《切削手冊》表3.5，進給量為：，取為0.5mm/r 參考有關(guān)手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則： 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，取，故實際切削速度： 當時，工作臺每分鐘進給量：，取為980mm/min 本工序切削時間為： 3. 精銑刀架底面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀； 機床：X51立式銑床； 切削深度ap： 1.0mm ； 查《切削手冊》表3.5，進給量為：，取為0.4mm/r 參考有關(guān)手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則： 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，取，故實際切削速度： 當時，工作臺每分鐘進給量：，取為980mm/min 本工序切削時間為： 工序3 銑刀架后端面 1.粗銑刀架后端面 1.1加工條件 工件材料：HT150 σb =160~180MPa 鑄造 ；工件尺寸：aemax=80mm，l=104mm; 加工要求：粗銑刀架底面，加工余量為5.5mm， 機床：X51立式銑床 刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后稱《切削手冊》）表1.2，選擇YG硬質(zhì)合金端銑刀，根據(jù)表.3.1 ，銑削寬度為80mm，故根據(jù)銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝5°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角： λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 1.2 切削用量 1.2.1確定切削深度 因為余量較小，故選擇ap=5.5mm，一次走刀即可完成 1.2.2 確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.18mm/z。 1.2.3 確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡明手冊》表3.8） 1.2.4 計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.12，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 。 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=255r/min,vfc=300mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=100m/min f zc=v fc/ncz=300/（255×10） mm/z=0.12mm/z 1.2.5 校驗機床功率 根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=5.5mm，nc=255r/min，vf=300mm/s，vc=100m/min，fz=0.12mm/z。 1.2.6 計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=104mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=17mm，則： tm＝L/ Vf=(104+17)/300=0.40min。 2 半精銑刀架后端面 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀； 機床：X51立式銑床； 切削深度ap： 1mm ； 查《切削手冊》表3.5，進給量為：，取為0.5mm/r 參考有關(guān)手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則： 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，取，故實際切削速度： 當時，工作臺每分鐘進給量：，取為980mm/min 本工序切削時間為： 工序4 鉆，鉸Φ11，Φ16孔，保證孔的精度 鉆 1 鉆Φ11孔通孔 1.1 鉆選擇鉆頭 根據(jù)《切削手冊》表2.1，2.2，選擇高速鋼麻花鉆頭，由于Φ11孔的粗糙度要求較低，故以此粗鉆do=11mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角αo＝12°，°，° 2.選擇切削用量 2.1 確定進給量 按加工要求確定進給量：查《切削手冊》，f=0.52~0.64 ，，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則： 按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為：； 按機床進給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為8330N時，進給量為。 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.26~0.32mm/r。根據(jù)《簡明手冊》表4.2-16,最終選擇進給量。 由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。 根據(jù)《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=1760N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=1760N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff，故所選進給量可用。 2.2 確定鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.6mm，壽命． 　2.3 切削速度 查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式為： （m/min） 其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實際的切削速度： 2.4 檢驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表2.20，當f≤0.33, do≤11mm時，Mt=31.78N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78 N?m。 查機床使用說明書：Mm =72.6 N?m。 查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.0kw。 查機床使用說明書，。 由于，，故切削用量可用，即： ，， 3、計算工時 3 鉆Φ16孔，孔深為10mm，與Φ11形成沉孔 2.1 粗鉆Φ16孔 2.1.1選擇鉆頭 根據(jù)《切削手冊》表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=15mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，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，°，° 2.2 選擇切削用量 2.2.1 確定進給量 按加工要求確定進給量：查《切削手冊》，，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則： 按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為：； 按機床進給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為8330N時，進給量為。 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.305~0.375mm/r。根據(jù)《簡明手冊》表4.2-16,最終選擇進給量。 根據(jù)《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff，故所選進給量可用。 2.2.2 確定鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.62mm，壽命． 　2.2.3 切削速度 查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式為： （m/min） 其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實際的切削速度： 2.2.4 檢驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表2.20，當f≤0.41, do≤16mm時，Mt=31.78N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78 N?m。 查機床使用說明書：Mm =52 N?m。 查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。 查機床使用說明書，。 由于，，故切削用量可用，即： ，， 3、計算工時 3.2 粗鉸φ16孔 粗鉸至φ16mm 刀具：專用鉸刀專用鉸刀 機床：Z525立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.8～1.2mm/z,進給量取0.81mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=392r/min，則其切削速度為： 。 機動時切削工時，=18mm， 工序5 鉆，鉸φ8孔，保證孔的精度 1. 鉆φ8孔 1.1選擇鉆頭 根據(jù)《切削手冊》表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=7.8mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀 1.2 選擇切削用量 查《切削手冊》，f=0.36~0.44mm/r， l/d=20/8=2.5 ，由《切削手冊》表2.7，系數(shù)為0.5，則f=（0.36~0.44）*0.5=0.18~0.22mm/r 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-16 ，最終選擇f=0.22mm/r 1.3 確定鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.6mm，壽命 1.4 切削速度 查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式為： （m/min） 其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實際的切削速度： （4）檢驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表2.20，當f≤0.26, do≤11mm時，Mt=10.94N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=10.94 N?m。 查機床使用說明書：Mm =144.2 N?m。 查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.0kw。 查機床使用說明書，。 由于，，故切削用量可用，即： ，， 3、計算工時 2. 粗鉸至Φ7.96mm 刀具：專用鉸刀 機床：Z525立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.7～1.1mm/z,進給量取0.81mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=1360r/min，則其切削速度為： 。 機動時切削工時，=26mm， (2) 精鉸至 刀具： 機床：Z525立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量取0.22mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為：=1136r/min，則其切削速度為： 機動時切削工時，=26mm 工序6 粗鏜，半精鏜Φ32孔，以刀架底面為定位基準 1. 粗鏜Φ32孔 機床：T616臥式鏜床 單邊余量,可一次切除，則 。 由《切削手冊》表1.5查得，進給量取為0.52mm/r。由《切削手冊》表1.1查得 Vt=114,mm/min Kv=1.0*1.2*0.8*0.8*1.2*1.0=0.92 則： Vc=114*0.92=105m/min 查《簡明手冊》表4.2-20，取為1160r/min。 加工基本工時： 2半精鏜Φ32孔 機床：T616臥式鏜床 單邊余量,可一次切除，則 。 由《切削手冊》表1.5查得，進給量取為0.145mm/r。由《切削手冊》表1.1查得 Vt=163,mm/min Kv=1.0*1.2*0.8*0.8*1.2*1.0=0.92 則： Vc=163*0.92=150m/min 查《簡明手冊》表4.2-20，取為1160r/min。 加工基本工時： 工序7 鉆M8底孔，攻螺紋 1. 鉆螺紋底孔Φ6.80mm 機床：Z525立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆 根據(jù)《切削手冊》查得，進給量為0.36～0.44mm/z, 系數(shù)為0.5，故f=（0.36~0.44）*0.5=0.18~0.22mm/z ，現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=28m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： 2攻螺紋M8 機床：Z525立式鉆床 刀具：絲錐M8，P=1.25mm 切削用量選為：，機床主軸轉(zhuǎn)速為：Ns=1000V/3.14*8=239r/min， 按機床使用說明書選取：，則 ；機動時，，計算切削基本工時： 6.夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序7——鉆M8螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 6.1 問題的提出 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。 機床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本夾具主要用來鉆M8螺紋底孔，該孔是直通孔，在Φ32孔的的正上方，由于本工序是中批生產(chǎn)，還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)力，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 6.2 夾具設計 6.2.1、定位基準選擇 由零件圖可知，M8，為使定位誤差為零，應該選擇以Φ32孔的后端面為定位基準，M8的孔中心線豎直垂直于Φ32孔的水平中心線。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆孔后攻螺紋。定位件、螺母/V形塊、夾緊螺栓等都是標準件。 6.2.2、切削力及夾緊力計算 刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，。 由實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺,查《切削手冊》表2.3，切削力計算公式為： 其中：，，，，，，與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標準有關(guān),取1.0，則： 參考文獻 [1] 李旦等，機床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。 [3] 何玉林，機械制圖，重慶：重慶大學出版社，20001983。 [4] 機械工程基礎(chǔ)與通用標準實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社，2004。 [5] 淘濟賢等，機床夾具設計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。 [6] 李洪，機械加工工藝師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [7] 機械設計手冊編委會，機械設計手冊卷4，北京：機械工業(yè)出版社，1998。 [8] 東北重型機械學院，機床夾具設計手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1979。 [9] 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