刀架偏心套零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)

(一)零件工藝性分析 本題目上刀架偏心套零件材料合金代號(hào)為 HT15-33 , 其力學(xué)性能:σ≥230 MPa ,δ≥1 %,硬度HB80。毛坯形式為鑄件，生產(chǎn)批量為1萬(wàn)件/年，輕型零件，生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)。 (二)生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算及生產(chǎn)類型的確定 生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=Qm（1+a%）(1+b%) =1000011.031.005 =10352 生產(chǎn)類型： ∵10352介于5000~50000之間 ∴由表1-4（書）知該零件屬于大批量生產(chǎn) ∵質(zhì)量0.26kg<4kg ∴由表1-3（書）知該零件屬于輕型零件 （三）毛坯種類及制造方法 根據(jù)零件是大批量生產(chǎn)，力學(xué)性能要求不高等因素可知，毛坯種類為鑄鐵，采用砂型鑄造即可滿足要求 （四）擬定工藝路線 Ⅰ 平端面，粗車、半精車、精車φ50外圓。 Ⅱ 平端面，粗車、半精車、精車φ32外圓，車145倒角、切31 、71槽。 Ⅲ 擴(kuò)孔 粗鉸 精鉸內(nèi)孔 車內(nèi)倒角。 Ⅳ 鉆φ5孔。 Ⅴ 拉鍵槽。 Ⅵ 磨削各外圓。 （五）計(jì)算各工序的加工余量、工序尺寸及公差 （1）φ18孔工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸18mm，公差0.018mm，公差等級(jí)IT7，查表1-7（書）得加工方案為 擴(kuò)孔——粗鉸——精鉸 （2）毛坯總余量及公差由表2-1、2-3和2-5（書）查得，擴(kuò)、粗鉸、精鉸余量由表13-15（手冊(cè)）查得，公差由表1-7和2-40（書）查得，尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精鉸 0.05 18 0.018 粗鉸 0.1 18-0.05=17.95 0.043 擴(kuò)孔 1.25 17.95-0.1=17.85 0.18 毛坯 2.2 17.85-1.25=16.6 1.4 （2）φ32外圓工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸32mm，公差0.016mm，公差等級(jí)IT6，查表1-6（書）得加工方案為 粗車——半精車——精車——磨削 （2）毛坯總余量及公差由表2-1、2-3和2-5（書）查得，粗車、半精車、精車、磨削。 余量由表2-16、2-17、2-18、2-19（書）查得，公差由表1-6和2-40（書）查得，尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 磨削 0.3 32 0.016 精車 1.0 32+0.3=32.3 0.021 半精車 2.5 32.3+1.0=33.3 0.033 粗車 5 33.3+2.5=35.8 0.13 毛坯 2.6 35.8+5=40.8 1 （4）端面余量由表2-23、2-22（書）查得，粗車單邊余量0.7mm、半精車單邊余量1.4mm，毛坯余量為4.2mm，工序尺寸為32+4.2=36.2mm。 （3）φ50外圓工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸50mm，公差0.013mm，公差等級(jí)IT6，查表1-6（書）得加工方案為 粗車——半精車——精車——磨削 （2）毛坯總余量及公差由表2-1、2-3和2-5（書）查得，粗車、半精車、精車、磨削 余量由表2-16、2-17、2-18、2-19（書）查得，公差由表1-6和2-40（書）查得，尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 磨削 0.3 50 0.013 精車 1.0 50+0.3=50.3 0.021 半精車 2.5 50.3+1.0=51.3 0.033 粗車 5 51.3+2.5=53.8 0.13 毛坯 2.6 53.8+5=58.8 1 （4）φ5孔工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸5mm，加工方案為 鉆孔。 （5）拉鍵槽。 （六）各工序機(jī)床、刀具、量具、卡具的選擇 (1)車床 機(jī)床：臥式車床CA6140 刀具：90直頭外圓車刀（主偏角90副偏角10）、90片頭端面車刀、車槽刀 量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 夾具：三爪卡盤 專用夾具 (2)鉆床 機(jī)床：Z550立式鉆床 刀具：直柄短麻花鉆 量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 夾具：專用夾具 (3)磨床 機(jī)床：MM135外圓磨床 刀具：φ400磨輪 量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 夾具：錐堵、卡箍、撥盤 (4)拉床 機(jī)床：L6110A臥式內(nèi)拉床 刀具：成型拉刀 量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 夾具：專用夾具 （七）工序切削用量和時(shí)間定額計(jì)算 （一）粗車φ50外圓 （1）加工條件 工件材料：HT 15-33 機(jī) 床：臥式車床CA6140 夾 具：三爪卡盤 量 具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT12 ，Ra12.5 刀 具：90直頭外圓車刀（主偏角90副偏角10） （2）計(jì)算切削用量 加工余量mm 查表14-6（手冊(cè)）取mm/r 切削速度公式及參數(shù)查表14-1（手冊(cè)）得： = 其中=223，t=60min =113.08m/min 主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 取=710 實(shí)際 （3）時(shí)間定額的計(jì)算 =10mm =5mm =4mm （二）粗車φ32外圓 由于被吃刀量、進(jìn)給量與切削φ50外圓相同，所以主軸轉(zhuǎn)速、切削力、機(jī)床功率均與切削φ50外圓相同，僅時(shí)間定額不同。計(jì)算如下: =37mm =5mm =4mm （三）精車φ50外圓 （1）加工條件 工件材料：HT 15-33 機(jī) 床：臥式車床CA6140 夾 具：三爪卡盤 量 具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT12 ，Ra12.5 刀 具：90直頭外圓車刀（主偏角90副偏角10） （2）計(jì)算切削用量 加工余量mm 查表14-6（手冊(cè)）取mm/r 切削速度公式及參數(shù)查表14-1（手冊(cè)）得： = 其中=257，t=60min =176.24m/min 主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 取=1120 實(shí)際 （3）時(shí)間定額的計(jì)算 =10mm =5mm =4mm （四）精車φ32外圓 由于被吃刀量、進(jìn)給量與切削φ50外圓相同，所以主軸轉(zhuǎn)速、切削力、機(jī)床功率均與切削φ50外圓相同，僅時(shí)間定額不同。計(jì)算如下: =37mm =5mm =4mm （五）磨削φ50外圓 （1）加工條件 工件材料：HT 15-33 機(jī) 床：MM135外圓磨床 夾 具：錐堵、卡箍、撥盤 量 具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT7-8 ，Ra0.8-0.4 刀 具：φ40015磨輪 (2）計(jì)算切削用量 砂輪轉(zhuǎn)速 工件轉(zhuǎn)速 軸向進(jìn)給量=（0.7-0.8）=0.715=10.5mm （六）磨削φ32外圓 （1）加工條件 工件材料：HT 15-33 機(jī) 床：MM135外圓磨床 夾 具：錐堵、卡箍、撥盤 量 具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT7-8 ，Ra0.8-0.4 刀 具：φ40015磨輪 (2）計(jì)算切削用量 砂輪轉(zhuǎn)速 工件轉(zhuǎn)速 軸向進(jìn)給量=（0.7-0.8）=0.715=10.5mm （七）擴(kuò)φ18孔 (1）加工條件 工件材料：YT15-33 機(jī) 床：CA6140 夾 具：專用夾具1 量 具：游標(biāo)卡尺量程0-150mm，精度0.02mm。 加工要求：φ18孔，Ra1.6 刀 具：φ17.75直柄擴(kuò)孔鉆（硬質(zhì)合金材料YG8）P981表6-102、φ18直柄機(jī)用鉸刀（硬質(zhì)合金材料YG8）P998表6-118 (2）計(jì)算切削用量 切削深度47mm，鉆削加工余量mm 由 表 4-83 取mm/r 由 表 4-84 查得切削速度=80m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表并考慮機(jī)床,取=900 得實(shí)際 (3）時(shí)間定額的計(jì)算 由 表 5-41 計(jì)算 切入行程=mm 切出行程計(jì)算mm，切削長(zhǎng)度=47mm 基本時(shí)間 輔助時(shí)間0.065=0.013min 作業(yè)時(shí)間 （八）粗鉸φ18孔： (1）計(jì)算切削用量 加工余量 mm 進(jìn)給速度由 表4-90 取f=1.0mm/r 切削速度由 表4-90 取=60m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表并考慮機(jī)床，取n=1120r/min 實(shí)際切削速度 (2）時(shí)間定額的計(jì)算 由 表5-41 查得 切入行程=mm 切出行程=3mm，切削長(zhǎng)度=47mm 基本時(shí)間 輔助時(shí)間0.05=0.01min 作業(yè)時(shí)間 （九）精鉸φ16孔： (1）計(jì)算切削用量 加工余量 mm 進(jìn)給速度由 表4-90 取f=0.8mm/r 切削速度由 表4-90 取=70m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表并考慮機(jī)床想能，取n=1400r/min 實(shí)際切削速度 (2）時(shí)間定額的計(jì)算 由 表5-41 查得 切入行程=mm 切出行程=3mm 切削長(zhǎng)度=47mm 基本時(shí)間 輔助時(shí)間0.05=0.01min 作業(yè)時(shí)間 （十）鉆φ5孔： (1）加工條件 工件材料：YT15-33 機(jī) 床：Z550立式鉆床 夾 具：專用夾具 量 具：游標(biāo)卡尺量程0-150mm，精度0.02mm。 加工要求：φ5孔，Ra6.3。 刀 具：φ5直柄短麻花鉆。 (2）計(jì)算切削用量 進(jìn)給速度由表取f=0.13mm/r 切削速度由表取=20m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表并考慮機(jī)床，取n=1400r/min 實(shí)際切削速度 (3）時(shí)間定額的計(jì)算 由 表查得 切入行程=mm 切出行程=3mm 切削長(zhǎng)度=5mm 基本時(shí)間 輔助時(shí)間0.055=0.011min 作業(yè)時(shí)間 （十一）鉆φ8孔： (1）加工條件 工件材料：YT15-33 機(jī) 床：Z550立式鉆床 夾 具：專用夾具 量 具：游標(biāo)卡尺量程0-150mm，精度0.02mm。 加工要求：φ8孔，Ra6.3。 刀 具：φ8直柄短麻花鉆。 (2）計(jì)算切削用量 進(jìn)給速度由表取f=0.2mm/r 切削速度由表取=24m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 由機(jī)床轉(zhuǎn)速表并考慮機(jī)床，取n=996r/min 實(shí)際切削速度 (3）時(shí)間定額的計(jì)算 由 表查得 切入行程=mm 切出行程=3mm 切削長(zhǎng)度=4mm 基本時(shí)間 輔助時(shí)間0.055=0.01min 作業(yè)時(shí)間 （十二）拉鍵槽： (1）加工條件 工件材料：YT15-33 機(jī) 床：L6110A臥式內(nèi)拉床 夾 具：專用夾具 量 具：游標(biāo)卡尺量程0-150mm，精度0.02mm。 加工要求：拉鍵槽，Ra6.3。 刀 具：成型拉刀。 (2）計(jì)算切削用量 查表進(jìn)給速度取f=0.09mm/r 切削速度由表取=3m/min (3）時(shí)間定額的計(jì)算 基本時(shí)間 輔助時(shí)間0.02=0.004min 作業(yè)時(shí)間 （八）工藝規(guī)程的編制 按照工序設(shè)計(jì)所得的計(jì)算結(jié)果填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片，繪制工序簡(jiǎn)圖。 （九）鉆床夾具的設(shè)計(jì) 鉆床夾具的用途是來(lái)完成工序Ⅳ，夾具設(shè)計(jì)主要參考了《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[6]中的設(shè)計(jì)示例P409-418。夾具中的定位銷、壓板、壓緊螺柱、壓緊螺母、錐、球面墊圈、彈簧、螺釘?shù)染凑諛?biāo)準(zhǔn)件表選取的。夾具應(yīng)用在Z550立式鉆床機(jī)床上，與機(jī)床的連接部分按機(jī)床主軸的聯(lián)系尺寸設(shè)計(jì)。夾具的具體結(jié)構(gòu)見夾具工程圖。 （十）參考資料 1、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程/鄒青主編--- 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004 2、 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)/陳宏鈞主編---北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003,第2版 3、 實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè)/馬賢智主編---沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002,第1版 4、 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)/張耀宸主編---北京:航空工業(yè)出版社,1993,第1版 5、 機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)/秦寶榮主編---中國(guó)建材工業(yè)出版社，1998 6、 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書/趙家齊主編---機(jī)械工業(yè)出版社，1994 7、 機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷/孟少農(nóng)主編---機(jī)械工業(yè)出版社，1991，第一版