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目 錄
1.引言 2
1.1設(shè)計(jì)目的 2
1.2設(shè)計(jì)意義 2
1.3機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 3
2. 零件分析 3
2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型 3
2.2 零件的作用 3
2.3 零件的加工工藝分析 3
2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題 4
3. 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) 4
3.1 確定毛坯的成形方法 4
3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 4
3.3 鑄造工藝方案的確定 4
3.3.1鑄造方法的選擇 4
3.3.2分型面的選擇 4
3.3.3不鑄孔的確定 4
3.3.4鑄造圓角的確定 5
4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
4.1 基面的選擇 5
4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 5
4.1.2精基準(zhǔn)的選擇 5
4.2 表面加工方案的選擇 5
4.3制訂機(jī)械加工工藝路線 6
4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 7
5夾具設(shè)計(jì) 26
5.1工件的加工工藝分析 26
5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 27
5.3 繪制夾具總體圖 31
結(jié)束語(yǔ) 32
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
轉(zhuǎn)速器盤(pán)加工工藝規(guī)程制及夾具設(shè)計(jì)
摘 要：工藝規(guī)程是工裝設(shè)計(jì)、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動(dòng)條件等具有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械工藝準(zhǔn)備和施工中的一項(xiàng)重要工作。本文對(duì)2105柴油機(jī)轉(zhuǎn)速器盤(pán)的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機(jī)械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑mm的孔設(shè)計(jì)了一套專(zhuān)用鉆床夾具。
關(guān)鍵詞：加工工藝；工藝規(guī)程；定位;夾具設(shè)計(jì)
1.引言
自新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開(kāi)放二十多年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化，為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在階段性差距[10]。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲，我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市場(chǎng)，因此，我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們?cè)谧哌M(jìn)社會(huì)工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)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(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是制訂轉(zhuǎn)速器盤(pán)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。詳細(xì)討論轉(zhuǎn)速器盤(pán)從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過(guò)程，分析總結(jié)轉(zhuǎn)速器盤(pán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程；針對(duì)轉(zhuǎn)速器盤(pán)零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計(jì)鉆孔用的鉆床夾具。
本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
1.1設(shè)計(jì)目的
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)基本課程、技術(shù)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)課理論之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。通過(guò)工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到：
1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的能力；
2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力；
3、掌握機(jī)床專(zhuān)用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)能力；
4、學(xué)會(huì)使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會(huì)繪制工序圖、零件圖、夾具總裝備圖、三維實(shí)體圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。
1.2設(shè)計(jì)意義
畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是四年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通。在這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算，我學(xué)會(huì)了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書(shū)籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上等。
1.3機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是為提高人民生活質(zhì)量提供消費(fèi)類(lèi)機(jī)電產(chǎn)品的行業(yè)。機(jī)械工業(yè)具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，需求彈性大，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶動(dòng)促進(jìn)作用強(qiáng)，對(duì)國(guó)家積累和社會(huì)就業(yè)貢獻(xiàn)大等特點(diǎn)。各工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明，沒(méi)有強(qiáng)大的裝備制造業(yè)，就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[1]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)，增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，保障國(guó)防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
2. 零件分析
2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型
生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中，轉(zhuǎn)速器盤(pán)的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生產(chǎn)類(lèi)型是企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)。轉(zhuǎn)速器盤(pán)輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類(lèi)型屬于中批生產(chǎn)。
2.2 零件的作用
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目給定的零件是2105柴油機(jī)中調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速器盤(pán)，從整體上來(lái)說(shuō)，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤(pán)類(lèi)零件。零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過(guò)銷(xiāo)與手柄相連，另一端與油門(mén)拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，油門(mén)拉桿即可打開(kāi)油門(mén)（增速）或關(guān)小油門(mén)（減速）；兩個(gè)直徑為Φ6mm孔裝兩個(gè)定位銷(xiāo)，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。轉(zhuǎn)速器盤(pán)通過(guò)兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓與柴油機(jī)機(jī)體相連。
2.3 零件的加工工藝分析
轉(zhuǎn)速器盤(pán)共有九個(gè)機(jī)械加工表面，其中，兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求?，F(xiàn)分述如下：
⑴ 兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔
兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra12.5，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為14.5mm；兩個(gè)螺栓孔的中心線距離為28mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為72mm；與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。
⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面
Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，兩個(gè)Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對(duì)Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動(dòng)為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。
從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤(pán)的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過(guò)的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。
2.4 零件主要技術(shù)條件分析及技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題
從轉(zhuǎn)速器盤(pán)的各個(gè)需要加工的表面來(lái)分析：后平面與機(jī)體相連，其長(zhǎng)度尺寸精度不高，而表面質(zhì)量較高；兩個(gè)Φ9mm的螺栓孔，因需要裝配螺栓進(jìn)行連接，還要用于夾具 定位，其加工精度可定為IT9級(jí)；Φ25mm圓柱上端面和120o圓弧端面位置精度要求不高；兩個(gè)Φ6mm的孔需要裝配定位銷(xiāo)，表面質(zhì)量要求高；Φ10mm孔需要裝配偏心軸，其表面質(zhì)量要求高；各加工面之間的尺寸精度要求不高。
從以上分析可知，該零件在中批量生產(chǎn)條件下，不需要采用專(zhuān)用的機(jī)床進(jìn)行加工，用普通機(jī)床配專(zhuān)用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此，該零件的加工不存在技術(shù)難題。為提高孔的表面質(zhì)量，在孔加工工序中采用鉸削對(duì)其進(jìn)行精加工[12]。
3. 鑄造工藝方案設(shè)計(jì)
3.1 確定毛坯的成形方法
該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤(pán)在工作過(guò)程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。
3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析
該零件底平面因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因?yàn)榇思?duì)防止白口的要求不嚴(yán)，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢[15]，故能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速器盤(pán)的使用要求。
3.3 鑄造工藝方案的確定
3.3.1鑄造方法的選擇
根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡(jiǎn)單，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考[15]表1-7）選用砂型鑄造。
3.3.2分型面的選擇
選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來(lái)的不利影響，因?yàn)檗D(zhuǎn)速器盤(pán)有兩個(gè)Φ18mm的圓柱，考慮起模方便，以?xún)芍行木€所在平面為分型面[12]。而以此平面為分型面時(shí)，Φ25mm的圓柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能夠保證其鑄造質(zhì)量。
3.3.3不鑄孔的確定
為簡(jiǎn)化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ30mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。
3.3.4鑄造圓角的確定
為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R = 3mm~5mm圓滑過(guò)渡。
4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于一般盤(pán)類(lèi)零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則（當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn)）。選取轉(zhuǎn)速器盤(pán)的底平面作為粗基準(zhǔn)，加工出后平面[10]。而加工Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時(shí)，選擇轉(zhuǎn)速器盤(pán)的底平面為粗基準(zhǔn)；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時(shí)，以加工過(guò)的后平面為定位基準(zhǔn)；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí)，則以后平面和兩個(gè)Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)。
4.1.2精基準(zhǔn)的選擇
為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤(pán)的特征，主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來(lái)進(jìn)行加工[10]。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120o圓弧端面時(shí)，主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤(pán)的底平面作為定位基準(zhǔn)；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí)，選用基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中，為方便加工，各工序中運(yùn)用專(zhuān)用夾具進(jìn)行夾持，將以上兩種原則綜合運(yùn)用。
4.2 表面加工方案的選擇
⑴后平面
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；
⑵ Φ18mm圓柱端面
表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；
⑶ Φ9mm螺栓孔
表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削；
⑷ Φ25mm圓柱上端面
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；
⑸ Φ10mm孔
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角；
⑹ 120o圓弧端面
表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；
⑺ Φ6mm孔
表面粗糙度為Ra3.2，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸；
4.3制訂機(jī)械加工工藝路線
制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率[11]。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。
⑴ 工藝路線方案一
工序10 鑄造；
工序20 熱處理；
工序30 粗、精銑后平面；
工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面；
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；
工序60 鉆削加工直徑為Φ9mm的孔；
工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；
工序80 粗、精銑加工120o圓弧端面；
工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔；
工序100 去毛刺；
工序110 檢查；
工序120 入庫(kù)。
⑵ 工藝路線方案二
工序10 鑄造；
工序20 熱處理；
工序30 粗、精銑后平面；
工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面；
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；
工序60 粗、精銑加工120o圓弧端面；
工序70 鉆削加工直徑為Φ9mm的孔；
工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；
工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔；
工序100 去毛刺；
工序110 檢查；
工序120 入庫(kù)。
⑶ 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。而方案二只是按工序集中原則制訂，沒(méi)有考慮到各個(gè)加工面的加工要求及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報(bào)廢。特別是銑削加工120o圓弧端面，如果按方案二進(jìn)行加工，則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣，120o圓弧端面的形位公差0.02mm（端面圓跳動(dòng)）根本不能保證，只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以該孔為定位基準(zhǔn)，加工時(shí)工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工120o圓弧端面。
因此，最后的加工路線確定如下：
工序10 鑄造；
工序20 熱處理；
工序30 粗、精銑后平面，以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用X63臥式銑床，并加專(zhuān)用夾具；
工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱端面，以經(jīng)過(guò)精加工的后平面及底平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；
工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面，以底平面為基準(zhǔn)，Φ25mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；
工序60 鉆削加工直徑為Φ9mm的兩個(gè)螺栓孔，以經(jīng)過(guò)精加工的后平面和底平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專(zhuān)用夾具；
工序70 鉆、鉸Φ10mm的孔，并锪倒角0.5×45o，以Φ9mm的孔及后平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專(zhuān)用夾具；
工序80 粗、精銑120o圓弧端面，以Φ10mm的孔和底平面及后平面為定位基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；
工序90 鉆、鉸加工兩個(gè)Φ6mm的孔，以Φ10mm的孔和底平面及后平面定位。選用Z525立式鉆床，并加專(zhuān)用夾具；
工序100 去毛刺；
工序110 檢查；
工序120 入庫(kù)。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝卡片”。
4.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸
根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：
1. 兩螺栓孔Φ9mm
毛坯為實(shí)心，而螺栓孔的精度為IT9（參考[18]表2.3-9），
確定工序尺寸及余量：
鉆孔：Φ9mm；
具體工序尺寸見(jiàn)表3-1。
表3-1 工序尺寸表
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸及偏差/mm
表面粗糙度/μm
鉆孔
9
H12
Ra12.5
9
Ra12.5
2. Φ10mm孔
毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照[18]表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量：
鉆孔Φ9.8mm；
粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm；
精鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。
具體工序尺寸見(jiàn)表3-2。
表3-2 工序尺寸表
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm
工序間
尺寸/mm
尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm
精鉸孔
0.04
H9
Ra6.3
10
Ra6.3
粗鉸孔
0.16
H10
Ra6.3
9.96
Ra6.3
鉆孔
9.8
H12
Ra12.5
9.8
Ra12.5
3. 兩個(gè)Φ6mm孔
毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照[18]表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ5.8mm；
鉸孔：Φ6mm，2Z = 0.2mm。
具體工序尺寸見(jiàn)表3-3。
表3-3 工序尺寸表
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差/mm 表面粗糙度
/μm
鉸孔
0.2
H9
Ra6.3
6
Ra3.2
鉆孔
5.8
H12
Ra12.5
5.8
Ra12.5
4. 后平面
粗銑：Z = 3.5mm；
精銑：Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見(jiàn)表3-4。
表3-4 工序尺寸表
工序
名稱(chēng)
工序間
余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
7
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
8
Ra12.5
毛坯
H13
Ra25
11.5
Ra25
5. Φ18mm圓柱前端面
粗銑：Z = 4.5mm。
具體工序尺寸見(jiàn)表3-5。
表3-5 工序尺寸表
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度/μm
粗銑
4.5
H11
Ra12.5
14
Ra12.5
毛坯
H13
Ra25
18.5
Ra25
6. Φ25mm上端面
粗銑：Z = 3.5mm；
精銑：Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見(jiàn)表3-6。
表3-6 工序尺寸表
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/μm
表面粗糙度/μm
工序間尺寸/mm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
8
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
9
Ra12.5
毛坯
H16
12.5
Ra25
7. 120°圓弧端面
粗銑：Z = 3.5mm；
精銑：Z = 1.0mm。
具體工序尺寸見(jiàn)表3-7。
表3-7 工序尺寸表
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
經(jīng)濟(jì)精度/μm
表面粗糙度/μm
工序間
尺寸/mm
尺寸公差
/mm
表面粗糙/μm
精銑
1.0
H8
Ra6.3
11
Ra6.3
粗銑
3.5
H11
Ra12.5
12
Ra12.5
毛坯
H16
15.5
Ra25
3.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序30：粗、精銑后平面
1. 粗銑后平面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)，根據(jù)[7]表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 4.0mm。
②每齒進(jìn)給量
采用不對(duì)稱(chēng)端銑以提高進(jìn)給量，查[7]表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱[18]得機(jī)床的10kw時(shí)，得= 0.14mm/z ~0.24mm/z ，故取= 0.24mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.16，當(dāng)mm，，≤7.5mm，≤0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-17選取：= 235r/min，= 300mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS =174~207時(shí)，a≤35mm，≤5.0mm，= 80mm，z =10，= 300mm/min。查得P= 2.7kw，根據(jù)[9]表4-17，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 4.0mm，= 300mm/min，= 235r/min，= 59 m/min，= 0.13mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
(min)。
2. 精銑后平面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 28mm，選擇= 80mm的鑲齒套式面銑刀(GB1129-85)。根據(jù)[7]表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù)z = 10，機(jī)床選擇臥式銑床X63。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 0.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用對(duì)稱(chēng)端銑以提高加工精度，查[7]表3.5，當(dāng)使用鑲齒套式面銑刀及查閱[18]得機(jī)床的功率為10kw時(shí)，得= 0.14 mm/z ~0.24mm/z ，因采用對(duì)稱(chēng)端銑，故取= 0.14mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑= 80mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.16，當(dāng)mm，，≤1.5mm，≤ 0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選取：= 375r/min，= 375mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.24，當(dāng)工件的硬度在HBS = 174~207時(shí)，≤35mm， ≤1.0mm，= 80mm，z =10，= 375mm/min，查得P= 1.1kw，根據(jù)[9]表4-17，機(jī)床主軸允許功率為：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
= 0.5mm，= 375mm/min，= 375r/min，= 94.2m/min，= 0.1mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
== 0.15(min)。
工序40：粗銑兩個(gè)Φ18 mm的圓柱前端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度=18mm，選擇= 20mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 4.5mm。
②每齒進(jìn)給量
采用對(duì)稱(chēng)端銑以提高加工精度，查[7]表3.3，當(dāng)使用高速鋼莫氏錐柄立銑刀及查閱[18]得機(jī)床的功率為7.5kw時(shí)，得= 0.2 mm/z ~0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.8mm，由銑刀直徑= 20mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.24mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選?。?190r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.14(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤19mm，= 0.1mm/z ~0.15mm/z，≤10mm，≤184mm/min。查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 4.5mm，= 78mm/min，= 190r/min，= 11.93m/min，= 0.14mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)：
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
(min)。
因?yàn)橛袃蓚€(gè)圓柱端面，所以，= 0.16×2= 0.32(min)。
工序50：粗、精銑Φ25mm的圓柱上端面
1. 粗銑Φ25mm的圓柱上端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取= 3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由銑刀直徑=32mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選?。? 95r/min，= 50mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.13(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.05 mm/z ~0.09mm/z，≤10mm，≤157mm/min。查得P=1.3kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 3.5mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
(min)。
2. 精銑Φ25mm的圓柱上端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度= 25mm，選擇= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 4。機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
精加工，余量很小，故取= 1.0mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm，由銑刀直徑= 32mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 90min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按機(jī)床選?。簄= 75r/min，= 39mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.13(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，當(dāng)≤27mm，= 0.10 mm/z ~0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根據(jù)[9]表4-15，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
=1.0mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
(min)。
工序60：鉆削加工兩個(gè)Φ9mm的孔
1.鉆削兩個(gè)Φ9H9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇= 9mm的H11級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 8m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
=== 249.1(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。?195r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 5.51m/min。
④計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.14(min)。
因有兩個(gè)孔，所以，t= 2×0.14 = 0.28(min)。
工序70：鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45°
1. 鉆削Φ9.8mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由鉆削深度= 4.9mm，選擇=9.8mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
根據(jù)[7]表2.7，取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r， 查閱[18]表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。
根據(jù)[7]表2.19 ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤12mm時(shí)，軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2990N。根據(jù)[9]表4-8，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f = 0.43mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)[7]表2-15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=12m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故：
=(m/min)
=== 259.3(r/min)
根據(jù)[9]表4-9，可以考慮選擇選?。? 195r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)[7]表2.21，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N·m，根據(jù)[9]表4-9，當(dāng)=195 r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)[7]表2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)[9]表4-8，P= 2.8kw，故P＜P 。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。
⑤計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
==0.16(min)。
2.粗鉸Φ9.96H10mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇= 9.96mm的H10級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 8m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
=== 225.1(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。簄=195r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 9.96mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 6.1m/min。
④計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.09(min)。
3.精鉸Φ10F9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇=10mm的F9級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并[9]表4-10取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 5m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
===140.1(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。?140r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)=10mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.57mm/r，= 140r/min，= 4.4m/min。
④計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
==0.16(min)。
4.锪Φ10mm孔0.5×45°
⑴ 選擇刀具
90°直柄錐面锪鉆，機(jī)床為Z525。
⑵ 選擇切削用量
轉(zhuǎn)速取鉆孔時(shí)的速度，= 195r/min，采用手動(dòng)進(jìn)給。
工序80：粗、精銑120°圓弧端面
1. 粗銑120°圓弧端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取=3.5mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm，由銑刀直徑=14mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-9選?。? 235r/min，= 78mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.11(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-8，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即
= 3.5mm，= 78mm/min，= 235r/min，=10.33m/min，= 0.11mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
==1.59(min)。
2.精銑120°圓弧端面
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由銑削寬度=13mm，選擇=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀(GB1106-85)，故齒數(shù)z = 3，機(jī)床選擇立式銑床X52K。
⑵ 選擇切削用量
①切削深度
精加工，余量很小，故取=1.0mm。
②每齒進(jìn)給量
查[7]表3.3及根據(jù)機(jī)床的功率為7.5kw，得= 0.2mm/z ~0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。
③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.15mm，由銑刀直徑=14mm，查[7]表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。
④切削速度和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)[7]表3.14，當(dāng)≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z時(shí)，m/min，r/min，mm/min。
各修正系數(shù)：
故 (m/min)
(r/min)
(mm/min)
按[9]表4-15選?。?190r/min，= 63mm/min，則切削速度和每齒進(jìn)給量為：
(m/min)
=== 0.11(mm/z)
⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)[7]表3.22，查得P= 0.9kw，根據(jù)[9]表4-14，機(jī)床主軸允許功率為：P= 9.125×0.75 kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
= 1.0mm，= 63mm/min，=1 90r/min，= 8.35m/min，= 0.11mm/z。
⑥計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表3.26，mm，所以，(mm)，
(min)。
工序90：鉆削、鉸削兩個(gè)Φ6mm的孔
1.鉆削兩個(gè)Φ5.8mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，由鉆削深度= 2.9mm，選擇= 5.8mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[18]表4.2-16，取f = 0.32mm/r。根據(jù)[7]表2.7，取f = 0.27 mm/r ~0.33mm/r，故取f = 0.32mm/r。
根據(jù)[7]表2.19 ，可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.33mm/r，
≤12mm時(shí)，軸向力= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2110N。根據(jù)[9]表4-14，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤，故f = 0.32mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)[7]表2-15，根據(jù)f = 0.32mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=14m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故：
=(m/min)
=== 511.2(r/min)
根據(jù)[9]表4-15，可以考慮選擇選取：= 392r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 5.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 20min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)[7]表2.21，當(dāng)f ≤0.33mm/r，≤11.1mm。查得=10.49N·m，根據(jù)[9]表4-15，當(dāng)= 392r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)[7]表2.23，P= 1.0kw，根據(jù)[9]表4-14，P= 2.8kw，故P＜P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
f = 0.32mm/r，= 392r/min，= 7.14m/min。
⑤計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.13(min)。
因有兩個(gè)孔，所以，= 2×0.13 = 0.26(min)。
2.精鉸兩個(gè)Φ6H9mm孔
⑴ 選擇刀具和機(jī)床
查閱[18]，選擇= 6mm的H9級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。
⑵ 選擇切削用量
①進(jìn)給量f
查閱[7]表2.11及表2.24，并根據(jù)[9]表4-10取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。
②切削速度
根據(jù)[7]表2.24，取= 4m/min。根據(jù)[7]表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：
=(m/min)
=== 186.8(r/min)
根據(jù)[9]表4-9選?。?140r/min，所以，
(m/min)。
③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)[7]表2.12，當(dāng)= 6mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：
f = 0.57mm/r，=140r/min，= 2.64m/min。
④計(jì)算基本工時(shí)
式中，，mm，查[7]表2.29，mm，所以，(mm)，
== 0.2(min)。
因有兩個(gè)孔，所以，=2×0.2=0.4(min)。
最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的機(jī)械加工工序卡片中。
5夾具設(shè)計(jì)
通過(guò)與老師商定，設(shè)計(jì)工件工序70——鉆、鉸削加工Φ10F9mm的孔并锪倒角0.5×45°的鉆床夾具。該夾具用于Z525立式鉆床，并配上Φ9.8H12mm的高速鋼麻花鉆、Φ9.96H10mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀、Φ10F9mm的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，按工步對(duì)孔進(jìn)行加工。
5.1工件的加工工藝分析
轉(zhuǎn)速器盤(pán)需要加工的Φ10mm孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值為Ra6.3，并且Φ10F9為淺孔。在機(jī)械加工工藝規(guī)程中，分鉆、粗鉸、精鉸、倒角0.5×45°進(jìn)行加工。依靠所設(shè)計(jì)的夾具來(lái)保證加工表面的下列位置尺寸精度：
①待加工孔Φ10F9和已加工孔Φ9H11的中心距離尺寸為72±0.1mm；
②待加工孔Φ10F9和后平面的距離尺寸為56±0.1mm。
由以上可知，該孔的位置尺寸精度要求不高，但是，兩個(gè)相差120°筋板不利于夾緊工件，會(huì)給加工帶來(lái)一定困難，在鉆孔的時(shí)候，工件的筋板會(huì)受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形，影響孔的加工精度。因此，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意解決這個(gè)問(wèn)題。
5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
⑴ 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件
該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強(qiáng)加工時(shí)零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具[10]，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對(duì)加工精度的影響。
由于工件在鉆Φ10mm孔時(shí)兩筋板的剛性較差，從保證工件定位穩(wěn)定的觀點(diǎn)出發(fā)，采用“一面兩孔”定位[6]，即以已加工的后平面和兩個(gè)Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)，這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實(shí)現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)在后平面和Φ9mm孔定位，可以限制工件的五個(gè)不定度，Φ25mm外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承，限制工件沿Z軸的移動(dòng)不定度，從而達(dá)到完全定位。
⑵ 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)
兩個(gè)Φ9mm孔中的圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)共同承受鉆孔時(shí)的切削扭矩。在鉆Φ9.8H12mm孔時(shí)，由于孔徑較小，切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時(shí)就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來(lái)克服軸向切削力。但由于切削扭矩會(huì)使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對(duì)工件施加向下壓的夾緊力來(lái)克服切削扭矩。為便于操作和提高機(jī)構(gòu)效率，采用活動(dòng)手柄壓緊螺釘機(jī)構(gòu)，其力的作用點(diǎn)落在靠近加工孔的120o圓弧端面上。
⑶ 夾緊力計(jì)算
計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過(guò)程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力，即：
其中，查[4]表1-2-1得：、、1.15、、、、，
所以，= 2.691。
查[4]表1-2-7得：
查[4]表1-2-8得：
由于鉆頭的直徑為d = Φ9.8mm，所以，
(N· mm)。
因此，實(shí)際所需要的夾緊力為：
(N· mm)。
夾緊機(jī)構(gòu)采用壓板機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率為，螺母產(chǎn)生的夾緊力為：
。
查[4]表1-2-20，得： = 6.22mm，查表1-2-21，得：= 3.675mm，，查表1-2-22，得，。
== 2810.23(N)
則作用在轉(zhuǎn)動(dòng)壓板上的夾緊力為：
夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖4-2所示。
圖4-2 夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖
由公式得：
在工件上的夾緊力作用點(diǎn)到鉆頭在工件上加工時(shí)作用點(diǎn)的距離為49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為：
(N· mm)。
工件受力如圖4-3所示。
圖4-3 工件受力示意圖
因＜，故該鉸鏈機(jī)構(gòu)能滿(mǎn)足鉆孔加工要求。
⑷ 加工誤差分析
用工件的“一面兩孔”定位，使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，即遵守“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以減少定位誤差，所采用的定位元件為定位銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)，考慮薄壁圓柱孔支承形狀，將支承和夾具體鑄成整體，即把支承鑄成薄壁凸臺(tái)。工件定位如圖4-4所示。
圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)的設(shè)計(jì)計(jì)算：
①兩定位銷(xiāo)中心距L
L= L
式中，L ——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距。
L= L= 28mm。
圖4-4 工件定位示意圖
②兩定位銷(xiāo)中心距公差
=
式中，——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距公差。
=== 0.025(mm)。
③圓柱銷(xiāo)最大直徑
= 9mm，公差取g6，所以，圓柱銷(xiāo)直徑為Φmm。
④補(bǔ)償值
(mm)
式中，——第一基準(zhǔn)孔與圓柱銷(xiāo)間最小配合間隙(mm)。
(mm)
⑤菱形銷(xiāo)寬度B，b
根據(jù)[19]表2-2得
B = D－2 = 9－2 = 7(mm)；
B = 4mm。
⑥菱形銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙
=(mm)
式中，——第二基準(zhǔn)孔最小直徑。
⑦菱形銷(xiāo)最大直徑（公差取h6）
=－= 9－0.108 = 8.892(mm)
所以，菱形銷(xiāo)直徑為Φmm。
⑧轉(zhuǎn)角誤差
式中，——工件定位孔的直徑公差；
——圓柱定位銷(xiāo)的直徑公差(mm)；
——菱形定位銷(xiāo)的直徑公差(mm)；
——圓柱定位銷(xiāo)與孔間的最小間隙(mm)；
——菱形定位銷(xiāo)與孔間的最小間隙(mm)；
L ——中心距(mm)。
所以，
需要加工的孔的公差mm，由該誤差引起的定位誤差為8= 80.0036
= 0.028，該誤差小于工件誤差，即0.028＜0.036，方案可行。
5.3 繪制夾具總體圖
當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。
繪圖時(shí)先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個(gè)定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)以及鉆套、鉆模板，最后把各個(gè)元件連在一起，就形成了夾具體。為了節(jié)省夾具材料，減少加工時(shí)間和降低成本，夾具在機(jī)床上的安裝可以不設(shè)計(jì)耳座，而采用壓