KCSJ-05支架加工工藝及鉆2-M4孔夾具設(shè)計

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車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第1頁 工 序 號 工序名稱 銑底面和上面 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 立式鉆床 編 號 Z5125A 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 20 粗銑底面和上面，保證尺寸85到工序尺寸 YT15面銑刀D=50 游標卡尺 中間套筒 85 2. 210 2 50 100 0.105 2.1 30 精銑底面和上面到尺寸85 YT15面銑刀D=50 游標卡尺 中間套筒 85 1 210 1 150 320 0.105 0.5 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第2頁 工 序 號 工序名稱 鉆鉸Φ6孔 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 立式鉆床 編 號 Z5125A 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 40 鉆對角線上兩個Φ6孔到工序尺寸 Φ5鉆頭 游標卡尺 Φ6 4 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 50 擴對角線上兩個Φ6孔到工序尺寸 Φ5.8鉆頭 游標卡尺 Φ6 4 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 60 鉸對角線上兩個Φ6孔到工序尺寸 Φ6H7鉸刀 游標卡尺 Φ6 4 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第3頁 工 序 號 工序名稱 鏜Φ60H8孔 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 臥式鏜床 編 號 T618 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 70 粗鏜Φ60H8孔到工序尺寸 YT15 游標卡尺 Φ60 4 25 2 65.97 350 0.1 0.37 80 半精鏜Φ60H8孔到工序尺寸 YT15 游標卡尺 Φ60 4 25 1 65.97 350 0.1 0.37 90 精鏜Φ60H8孔到工序尺寸 YT15 游標卡尺 Φ60 4 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期  車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第4頁 工 序 號 工序名稱 銑75H8開擋 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 立式銑床 編 號 X5032 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 100 粗銑75H8開擋到工序尺寸 YT15玉米銑刀D=50 游標卡尺 中間套筒 85 2. 80 2 50 100 0.105 2.1 110 精銑75H8開擋到工序尺寸 YT15玉米銑刀D=50 游標卡尺 中間套筒 85 1 80 1 150 320 0.105 0.5 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第5頁 工 序 號 工序名稱 鏜Φ40H7孔 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 臥式鏜床 編 號 T618 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 120 粗鏜Φ40H7孔到工序尺寸 鏜刀 游標卡尺 鏜床夾具 Φ40 20 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 130 半精鏜Φ40H7孔到工序尺寸 鏜刀 游標卡尺 鏜床夾具 Φ40 20 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 140 精鏜Φ40H7孔到工序尺寸 鏜刀 游標卡尺 鏜床夾具 Φ40 20 25 0.5 65.97 350 0.1 0.37 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期  車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第6頁 工 序 號 工序名稱 鉆5-Φ8孔 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 立式鉆床 編 號 Z5125A 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 150 鉆5-Φ8孔中的到尺寸 YT15 游標卡尺 Φ8 4 28 0.5 65.97 350 0.1 0.37 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 車 間 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共7頁 小 組 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 第7頁 工 序 號 工序名稱 锪5-Φ15 零件毛重 8.5kg 零件凈重 7.6kg 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 灰口鑄鐵 牌 號 HT100 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 立式鉆床 編 號 Z5125A 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 每批件數(shù) 準終時間 基本時間 0.37min 單件時間 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 160 锪5-Φ15沉孔深15 YT15 游標卡尺 Φ15 7.5 15 0.5 65.97 350 0.1 0.37 編 制 校 對 審 核 會 簽 描 圖 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 更改 處數(shù) 文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品代號 零件圖號 零件名稱 支架 材料 HT100 供應(yīng)狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量(kg) 大批量 鑄件 8.5 1 7.6 部門 工序號 工序名稱 設(shè)備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 時效 20 粗銑底面，保證尺寸到工序尺寸 立式銑床 X5032 專用夾具 YT15 銑刀 D=50 游標卡尺 30 精銑底面尺寸到工序尺寸 立式銑床 X5032 專用夾具 YT15 銑刀 D=50 游標卡尺 40 鉆對角線上兩個Φ8孔到工序尺寸 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 50 擴對角線上兩個Φ8孔到工序尺寸 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 60 鉸對角線上兩個Φ8孔到工序尺寸 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 70 粗銑凸臺面，保證尺寸到工序尺寸 立式銑床 X5032 專用夾具 YT15 銑刀 D=50 游標卡尺 80 精銑凸臺面尺寸到85 立式銑床 X5032 專用夾具 YT15 銑刀 D=50 游標卡尺 90 粗鏜Φ60H8孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 100 半精鏜Φ60H8孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 110 精鏜Φ60H8孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 120 粗銑75H8開擋到工序尺寸 立式銑床 X5032 專用夾具 YT15 銑刀 D=50 游標卡尺 130 精銑75H8開擋到工序尺寸 立式銑床 X5032 專用夾具 YT15 銑刀 D=50 游標卡尺 140 鉆Φ40H7孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 150 粗鏜Φ40H7孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 160 半精鏜Φ40H7孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 170 精鏜Φ40H7孔到工序尺寸 臥式鏜床 T618 專用夾具 YT15 鏜刀 游標卡尺 180 鉆5-Φ8孔中的其余3孔到尺寸 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 鉆套 190 鉆2-Φ6H7孔到工序尺寸 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 200 锪5-Φ15沉孔深15 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 210 檢驗 設(shè)計 共2頁 校核 第2頁 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 目 錄 1 設(shè)計任務(wù) 1 2 設(shè)計指導書 1 2.1 引言 1 2.2 課程設(shè)計的目的 2 2.3零件作用 2 2.3.2零件圖的審查 3 2.4 支架的工藝分析 3 2.4.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 3 2.4.2支架的技術(shù)要求分析 3 2.5 毛坯的選擇和設(shè)計 4 2.6 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 5 2.6.1基面和定位方案的設(shè)計 5 2.6.1.1粗基準的選擇 5 2.6.1.2精基準的選擇 6 2.6.2加工方法的選擇和加工階段的劃分 6 2.6.3制定工藝路線 6 2.6.4選擇設(shè)備和工藝裝備 9 2.7 夾具的設(shè)計 10 2.7.1 設(shè)計要求 10 2.7.2 夾具設(shè)計 11 2.7.3 夾具的主要設(shè)計計算 11 2.7.4定位誤差分析 12 2.7.5 加工余量和工序尺寸的擬定 13 2.7.6 切削用量的確定 14 小結(jié) 23 參考文獻 24 1 1 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計題目：設(shè)計年產(chǎn)量為5000件的支架的機械加工工藝規(guī)范及典型夾具 設(shè)計主要內(nèi)容 （1） 設(shè)計支架零件的毛坯并繪制毛坯圖。 （2） 設(shè)計支架零件的機械加工工藝規(guī)程，并填寫： ①整個零件的機械加工工藝卡； ②所設(shè)計夾具對應(yīng)的機械加工工序卡。 （3) 設(shè)計某工序的夾具一套，繪出總裝圖。 （4) 編寫設(shè)計說明書 2 設(shè)計指導書 2.1 引言 工藝綜合課程設(shè)計是機械類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機械加工方法及設(shè)備、互換性與測量技術(shù)、機械制造工藝學及工藝裝備等，因而也是一門實踐性和綜合性很強的課程，必須通過實踐性教學環(huán)節(jié)才能使我們對該課程的基礎(chǔ)理論有更深刻的理解，也只有通過實踐才能培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的能力和獨立工作能力。因此，工藝綜合課程設(shè)計應(yīng)運而生，也成為機械類專業(yè)的一門重要實踐課程。 2.2 課程設(shè)計的目的 工藝綜合課程設(shè)計旨在繼承前期先修基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，讓我們完成一次機械零件的機械加工工藝規(guī)程和典型夾具設(shè)計的鍛煉，其目的如下。 （1） 在結(jié)束了機械制造基礎(chǔ)等前期課程的學習后，通過本次設(shè)計使我們所學到的知識得到鞏固和加深。培養(yǎng)我們?nèi)婢C合地應(yīng)用所學知識去分析和解決機械制造中的問題的能力。 （2） 通過設(shè)計提高我們的自學能力，使我們熟悉機械制造中的有關(guān)手冊、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和夾具設(shè)計方面的資料，并學會結(jié)合生產(chǎn)實際正確使用這些資料。 （3） 通過設(shè)計使我們樹立正確的設(shè)計理念，懂得合理的設(shè)計應(yīng)該是技術(shù)上先進的，經(jīng)濟上合理的，并且在生產(chǎn)實踐中是可行的。 （4） 通過編寫設(shè)計說明書，提高我們的技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為我們將來撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。 2.3零件作用 支架是機床用于支撐軸的機構(gòu)，支架以孔在軸上、 本設(shè)計任務(wù)給定的零件要求傳遞運動并保持正確的工作方式，和保持相互之間的正確位置。其對加工平面，平行度，加工孔，垂直度等有一定的要求，由于零件比較復雜，不成規(guī)則，故加工過程中需要用到復雜的家具。 2.3.2零件圖的審查 分析零件圖可知，支架兩豎起部分兩端面和外表面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了轉(zhuǎn)動時上下端面接觸剛度：孔的端面為平面，可以防止加工工程中鉆偏，以保證孔的加工精度：另外，該零件除主要工作表面（上下端面，左右端面）和定位表面外，其余表面加工精度均要求較低，不需要高精度機床加工，通過銑削，鉆床的粗加工就可以達到加工要求：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，才用較為經(jīng)濟的方法保證質(zhì)量加工出來。 2.4 支架的工藝分析 2.4.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 由支架零件圖可知，該支架結(jié)構(gòu)形狀對稱布置。主要由底板、肋板和圓柱孔等部分構(gòu)成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔與圓柱孔、肋板孔內(nèi)端面及圓柱孔上端面等。其中支架底面的表面粗糙度Ra≤1.6μm，肋板內(nèi)表面的表面粗糙度Ra≤3.2μm，定位孔φ6H7，肋板上的孔徑φ40H7，圓柱孔的孔徑φ60H8，兩肋板間的距離75H8，以及圓柱孔的內(nèi)表面與上端面的表面粗糙度Ra≤3.2μm是重要尺寸。 2.4.2支架的技術(shù)要求分析 該支架零件的主要技術(shù)要求為： 1. 未注明圓角半徑R5； 2. 2×φ40H7孔的同軸度允許誤差為0.01； 3. 2×φ40H7孔與A面的平行度允許誤差為0.02； 4. φ60H8孔與A面垂直度允許誤差為0.01； 5. 兩圓柱孔中心距極限偏差為±0.25mm； 6. 肋板孔中心線距支架底板的距離的極限偏差為±0.05mm； 7. 圓柱孔與肋板孔的中心距極限偏差為±0.15mm。 2.5 毛坯的選擇和設(shè)計 題目給定的是支架零件，且直接給定該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件， 查表2-3可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。在毛坯的制造方法及加工余量、機床設(shè)備及機床布置、夾具及尺寸保證、刀具量具、生產(chǎn)率、成本等各方面需要結(jié)合零件自身的特點，采用先進鑄造方法、自動機床與專用機床、高效專用夾具、刀具量具以提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。 該支架零件的結(jié)構(gòu)形狀較復雜以及中批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定采用熔模鑄造方式生產(chǎn)，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，鑄造出肋板孔與圓柱孔。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。毛坯材料是HT200。 毛坯圖 2.6 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.6.1基面和定位方案的設(shè)計 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，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，使生產(chǎn)無法正常運行。 2.6.1.1粗基準的選擇 遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即 零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準）這里先選擇圓柱孔上端面為粗基準。 2.6.1.2精基準的選擇 根據(jù)精基準的選擇原則，選擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準作為定位基準。 本支架架零件以加工好的支架底面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準。 2.6.2加工方法的選擇和加工階段的劃分 支架底面的表面粗糙度要求較高，Ra≤1.6，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進行粗銑、半精銑。 肋板內(nèi)表面與圓柱孔上端面的表面粗糙度要求較高，Ra≤3.2，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進行粗銑、半精銑。 肋板上的孔與圓柱孔的位置精度和表面粗糙度要求較高，Ra≤3.2，所以確定最終加工方法為半精鏜。半精鏜前要進行粗鏜。 裝配孔的精度要求較高，最終加工方法為精鉸。精鉸前要進行鉆孔。 沉頭孔沒有位置精度與表面粗糙度要求，故采用鉆孔、锪孔就能達到圖紙上的設(shè)計要求。 再完成其他次要表面的加工。 2.6.3制定工藝路線 　 在工藝路線的擬定過程中要遵循機械加工工序順序的安排原則。即： （1） 基準先行 按照“先基面后其它”的順序，先加工精基準面，再以 加工出的精基準面為定位基準，安排其它表面的加工。 （2） 先粗后精 按先粗后精的順序，對精度要求高的各主要表面進行粗 加工、半精加工和精加工。 （3） 先主后次 先考慮主要表面加工，再考慮次要表面加工。次要表面 的加工，通常從加工方便與經(jīng)濟角度出發(fā)進行安排。次 要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求 在主要表面加工后，以主要表面定位加工主要表面。 （4） 先面后孔 當零件有較大的平面可以作定位基準時，先將其加工出 來，再以面定位孔加工，這樣可以保證定位準確、穩(wěn)定。 （5） 關(guān)鍵工序 對易出現(xiàn)廢品的工序，精加工或光整加工可適當提前。 在一般情況下，主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最 后階段進行。 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序分散來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。下面有其中兩套工藝路線方案： 1） 方案一： 2）方案二： 方案分析與比較，方案一是先鉆擴鉸對角線上兩個Φ8 孔到工序尺寸，方案二是先銑75H8 開擋到工序尺寸，比較發(fā)現(xiàn)方案一的設(shè)計可以方便為后續(xù)方案尋找定位基準，利用Φ8 定位銷孔加工其他部位比較精確。故選擇方案一。 2.6.4選擇設(shè)備和工藝裝備 1） 機床選擇 首先根據(jù)工件尺寸查表5-18至5-28選出適用的設(shè)備。根據(jù)選擇要求選擇結(jié)果如下圖： 工序號 加工內(nèi)容 機床設(shè)備 說明 010 銑底面和上面 X5032 根據(jù)表5-20，常用，工作尺寸、機床電動機功率均合適 020 鉆對角線上￠8的孔 Z5125A 根據(jù)表5-21，常用，工作尺寸、機床電動機功率均合適 030 鏜￠60H8孔 T618 根據(jù)表5-24，常用，工作尺寸、機床電動機功率均合適 040 銑75H8開擋 X6130A 根據(jù)表5-19，常用，工作尺寸、機床電動機功率均合適 050 鏜￠40H7孔 T618 根據(jù)表5-24，常用，工作尺寸、機床電動機功率均合適 060 鉆￠8其余孔 Z5125A 根據(jù)表5-21，常用，工作尺寸、機床電動機功率均合適 2） 刀具選擇 工序號 加工內(nèi)容 刀具 說明 010 銑底面和上面 A型可轉(zhuǎn)位套式面銑刀 根據(jù)表2-16,5-33，選擇刀盤直徑為￠100mm 020 鉆對角線上￠8的孔 直柄短麻花鉆 根據(jù)表5-36選拔與GB/T6135.2-2008標準刀具 030 鏜￠60H8孔 機夾單刃鏜刀 根據(jù)表5-41選拔與GB/T20335-2006標準刀具 040 銑75H8開擋 套式立銑刀 根據(jù)表5-29選拔與GB/T114.4-1998標準刀具 050 鏜￠40H7孔 機夾單刃鏜刀 根據(jù)表5-41選拔與GB/T20335-2006標準刀具 060 鉆￠8其余孔 直柄短麻花鉆 根據(jù)表5-36選拔與GB/T6135.2-2008標準刀具 盡可能選擇效率高、成本低的標準化刀具，與所用設(shè)備和加工方法匹配。選擇結(jié)果如圖所示。 2.7 夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。下面即為鉆2-M4專用夾具，本夾具將用于Z5125A 立式鉆床。 2.7.1 設(shè)計要求 本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，面精度不是主要考慮的問題。 2.7.2 夾具設(shè)計 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。 2.7.3 夾具的主要設(shè)計計算 刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為φ 8。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4，如下： 其中 =420， =1.0, =0.8,進給量 f=0.35，修正系數(shù)=1 =1450.7N 轉(zhuǎn)矩： ?????其中=0.206，2.2，0.8,=1 =8.63N?M 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) 式中K 1—基本安全系數(shù)，1.5; K 2 —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K 3 —刀具鈍化系數(shù), 1.1; K 4 —斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則2896.32N 鉆削時T=8.63 N ?M 切向方向所受力: 132.76N 取f = 0.1 289.632N 所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 2.7.4定位誤差分析 制造誤差Δ ZZ (1)鉆套中心線對定位件中心線位置精度 Δ=取Δ= (2) 鉆套內(nèi)外圓同軸度誤差 Δ (3) 鉆頭純傾斜時與鉆套內(nèi)孔中心不重合位置精度誤差為ΔΔ斜，鉆套底面到鉆孔上表面高度為（排屑用）。 又= 取=。查表知= 取模厚度， 鉆套伸出部分為，所以 鉆套高度的中點到鉆孔底面距離。鉆套孔，鉆套孔查表.故，，Δ斜=，位置精度誤差Δ （4） 鉆套中心線與定位面不垂直度為，則不垂直的角度誤差為Δ。 tan?=,所以Δ= 故 則此方案可行 2.7.5 加工余量和工序尺寸的擬定 工序余量是指相鄰兩工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金屬層厚度，在確定工序間加工余量時，應(yīng)遵循兩個原則： 1.加工余量應(yīng)盡量小，以縮短加工時間；提高效率；降低制造成本；延長機 床刀具使用壽命。 2.加工余量應(yīng)保證按此余量加工后，能達到零件圖要求的尺寸、形狀、位置 公差和表面粗糙度，工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟加工精度范圍；本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、行為公差和表面缺陷厚度。 根據(jù)經(jīng)驗法選取毛坯公差取T=±2mm。其余各工序尺寸及公差查《機械加工工藝手冊》可得。 表1 各工序尺寸及公差的計算結(jié)果 加工表面 工步（工步）名稱 工序（工序）余量 工序（工步） 基本尺寸 經(jīng)濟精度公差 表面粗糙度 工序尺寸及公差 支架底面 毛坯 28.2±2 粗銑 1.5 26.7 IT12 Ra≤6.3 半精銑 1.0 25.7 IT10 Ra≤3.2 精銑 0.7 25.0 IT9 Ra≤1.6 圓柱孔上 端面 毛坯 88.2±2 粗銑 1.5 86.7 IT12 半精銑 1.0 85.7 IT10 Ra≤6.3 精銑 0.7 85 IT9 Ra≤3.2 圓柱孔 毛坯 54.0±2 粗鏜 2Z=4.0 58.0 IT12 Ra≤6.3 半精鏜 2Z=2.0 60.0 IT9 Ra≤3.2 肋板內(nèi)表 面 毛坯 76.7±2 粗銑 1.0 75.7 IT12 Ra≤12.5 半精銑 0.7 75.0 IT10 Ra≤3.2 肋板孔 毛坯 35±2 粗鏜 2Z=3.0 38.0 IT12 Ra≤6.3 半精鏜 2Z=2.0 40.0 IT9 Ra≤3.2 沉頭孔 鉆孔 8.0 IT12 Ra≤12.5 鉆孔 14.5 IT12 Ra≤12.5 锪孔 0.5 15.0 IT12 Ra≤12.5 裝配孔 鉆孔 5.8 IT12 Ra≤12.5 精鉸 0.2 6.0 IT8 Ra≤1.6 2.7.6 切削用量的確定 工序 40 粗銑圓柱孔上端表面 （1）選擇加工設(shè)備與工藝裝備 本工序及隨后兩道工序是加工出圓柱孔上端面，以達到要求的表面粗糙度及要求尺寸。 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-5選擇X5032立式銑床。工作臺面尺寸寬320mm、長1320mm，工作臺面最大行程縱向700mm、橫向255mm、垂向370mm，主電動機功率7.5kW、總功率9.09kW。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.2-1，選用鑲齒套式面銑刀，刀片材料選用硬質(zhì)合金鋼，牌號為YT15，查表9.2-8選銑刀的規(guī)格尺寸為，D=50。 夾具選用專用夾具。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 粗銑時，為提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程銑完。因為粗銑的余量為1.5mm，一次走刀完成，所以選擇背吃刀量a=1.5mm b. 確定進給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.3mm/z。 c. 初選切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度=34.6m/min。 （3）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6取粗銑時鑲齒套式面銑刀的磨鈍標準為1.7mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。 （4）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈220r/m 按照X5032銑床說明書選取實有的機床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實際的切削速度為==r/m=42.4r/m （5）校驗機床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N 切削功率 =/60000=603.7×42.4/60000kW=0.43kW 由機床說明書知，X5032機床主電動機功率=7.5kW,取機床效率η=0.75，則 /η=0.43/0.75kW=0.57kW＜ 故機床功率夠用。 工序50 半精銑圓柱孔上端面表面 （1）選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 半精銑時的背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.0mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.2mm/z。 c. 初選切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度=40m/min。 （3）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6取半精銑時鑲齒套式面銑刀的磨鈍標準為1.8mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。 （4）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈255r/m 按照X5032銑床說明書選取實有的機床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實際的切削速度為==r/m=42.4r/m （5）校驗機床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N 切削功率 =/60000=603.7×42.4/60000kW=0.43kW 由機床說明書知，X5032機床主電動機功率=7.5kW,取機床效率η=0.75，則 /η=0.43/0.75kW=0.57kW＜ 故機床功率夠用。 工序60 精銑圓柱孔上端面 （1）選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 精銑時一般為0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.12mm/z。 c. 初選切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度=58.5m/min。 （3）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6取精銑時鑲齒套式面銑刀的磨鈍標準為0.4mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。 （4）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈373r/m 按照X5032銑床說明書選取實有的機床主軸轉(zhuǎn)速為360r/m,故實際的切削速為==r/m=56.5r/m （5）校驗機床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3 得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N 切削功率 =/60000=603.7×56.5/60000kW=0.57kW 由機床說明書知，X5032機床主電動機功率=7.5kW,取機床效率η=0.75，則 /η=0.57/0.75kW=0.76kW＜ 故機床功率夠用。 工序110 粗鏜肋板孔 （1）選擇機床與刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=3mm。 b. 確定進給量 由表5-69知，f=0.2mm/r c. 初選切削速度 由表5-69知，=0.4m/s （3）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （4）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈191r/m 按照T618鏜床說明書選取實有的機床主軸轉(zhuǎn)速為200r/m,故實際的切削速度為==r/m=25.1r/m （5）校驗機床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×3×0.2×1.06×1.40N=995.5N 切削功率 =/60000=995.5×25.14/60000kW=0.42kW 由機床說明書知，T618機床主電動機功率=5.5kW,取機床效率η=0.75，則 /η=0.42/0.75kW=0.56kW＜ 故機床功率夠用。 工序120 半精鏜肋板孔 （1）選擇機床與刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。 b. 確定進給量 由表5-69知，f=0.5mm/r c. 初選切削速度 由表5-69知，=0.6m/s （3）確定鏜刀刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （4）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈287r/m 按照T618鏜床說明書選取實有的機床主軸轉(zhuǎn)速為300r/m,故實際的切削速度為==r/m=37.7r/m （5）校驗機床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×2×0.5×1.06×1.40N=1659.1N 切削功率 =/60000=1659.1×37.7/60000kW=1.04kW 由機床說明書知，T618機床主電動機功率=5.5kW,取機床效率η=0.75，則 /η=1.04/0.75kW=1.39kW＜ 故機床功率夠用。 工序160 鉆φ6裝配孔 （1） 選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-21，選用直徑為5.8的標準高速鋼麻花鉆。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動機功率為2.2Kw。 （2） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為5.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=5.8mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-64，選擇進給量f為0.27mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-66,選擇切削速度=0.42m/s （3）確定鉸刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。 （4）鉆削基本時間的計算 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表3-11知,鉆孔的基本時間計算公式為: 式中,=(D/2)cot= 計算得=1.2s 工序170 精鉸φ6裝配孔 （1）選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-21，選擇d=6mm的直柄機用鉸刀。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動機功率為2.2Kw。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為鉸孔的加工余量為0.2mm。一次工作行程鉸完，所以選擇背吃刀量a=0.2mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-68，選擇進給量f為1.00mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計》表5-66,選擇切削速度=0.20m/s 小結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計有進一步的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設(shè)計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計，通過做這次的設(shè)計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ) 參考文獻 1.《機床夾具設(shè)計》第2 版肖繼德陳寧平主編機械工業(yè)出版社 2.《機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導》孫麗媛主編冶金工業(yè)出版社 3.《機械制造工藝學》周昌治、楊忠鑒等重慶大學出版社 4. 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》李益民主編機械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊》楊叔子主編機械工業(yè)出版社 6. 《機床夾具設(shè)計手冊》王光斗、王春福主編上海科技出版社 7. 《機床專用夾具設(shè)計圖冊》南京市機械研究所主編機械工業(yè)出版社 8. 《機械原理課程設(shè)計手冊》鄒慧君主編機械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊》第三版上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會上?？茖W技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版甘永立主編上海科學技術(shù)出版社 11．《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第三版陳立德主編高等教育出版社 12．《工程材料》丁仁亮主編機械工業(yè)出版社 13．《機械制造工藝學課程設(shè)計指導書》， 機械工業(yè)出版社 14．《機床夾具設(shè)計》王啟平主編哈工大出版社 15.《現(xiàn)代機械制圖》呂素霞何文平主編機械工業(yè)出版社 24 1