左擺動杠桿的加工工藝規(guī)程及銑寬度8mm槽夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】

摘 要 工藝學(xué)是以研究機械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計為主技術(shù)學(xué)科，具有很強的實踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，同時它又具有很強的綜合性， 本次設(shè)計的課題是左擺動杠桿的加工工藝規(guī)程及銑8mm槽的專用夾具設(shè)計，主要內(nèi)容如下： 首先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。 第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具。對于粗加工，還要校核機床功率。 最后，設(shè)計銑8mm槽的—銑床專用夾具設(shè)計。先提出設(shè)計問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計的過程整理為圖紙。 通過以上的概述，整個設(shè)計基本完成。 Abstract Technology is to study the mechanical processing technology and fixture design technology, has a strong practical, requires the study process should be closely linked with the production practice, but it also has a strong comprehensive, The topic of this design is the machining process of the left swing lever and the special fixture design of the milling 8mm groove: First of all, the analysis of parts, mainly analysis and process analysis of the function of the part by part analysis to understand the basic situation of parts, and process analysis can know the surface machining and processing requirements. According to the processing requirements of the parts drawing, the determination of the form and size of the blank. The second step, the choice of the base surface to determine the processing of coarse and fine reference base. According to the datum chosen, make the craft route, usually for two or more of the process route through the comparison and analysis of process plan, and then choose a process can make the shape, size precision and position precision parts of the technical requirements to be a reasonable assurance of. The third step, according to the selected process route, determine the amount of cutting each step and the basic working hours, and select the appropriate machine tools and cutting tools. For rough machining, but also check the power of the machine. Finally, the design of special fixture for milling 8mm groove milling machine is designed. First, the design problem, and then select the positioning reference, and then began cutting force, clamping force calculation and positioning error analysis. And then put the design process in order as the drawing. Through the above overview, the basic completion of the entire design. 目錄 摘 要 I Abstract II 一、左擺動杠桿的工藝分析 3 1.1左擺動杠桿的用途 1 1.2左擺動杠桿的技術(shù)要求 1 1.3左擺動杠桿的工藝分析 2 1.4確定左擺動杠桿的生產(chǎn)類型 2 二、確定毛坯、繪制毛坯簡圖 3 2.1選擇毛坯 3 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 3 三、擬定左擺動杠桿工藝路線 4 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 4 3.2表面加工方法的確定 5 3.3加工階段的劃分 5 3.4工序的集中與分散 6 3.5工序順序的安排 6 3.6確定工藝路線 6 四、加工余量、工序尺寸、和公差的確定 8 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 8 4.2加工余量工序尺寸及公差的確定 9 五、切削用量、時間定額的計算 12 5.1粗精銑寬24mm，毛坯28mm，的下表面 12 5.2孔的加工 14 5.3 銑槽 18 5.4時間定額的計算 18 6、夾具的設(shè)計 21 6.1、提出問題 21 6.2、設(shè)計思想 21 6.3、零件本工序的加工要求分析 21 6.4、確定定位方案 22 6.5、定位誤差計算 24 6.6、確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu) 24 7、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 總 結(jié) 27 致 謝 28 參考文獻(xiàn) 29 IV 一、左擺動杠桿的工藝分析 1.1左擺動杠桿的用途 杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（用力點、支點和阻力點）的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1? L1=F2?L2。式中，F(xiàn)1表示動力，L1表示動力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。 1.2左擺動杠桿的技術(shù)要求 表一 左擺動杠桿的零件技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra um 左擺動桿上面 177 IT9 3.2 左擺動桿右面 IT9 3.2 左擺動桿左面 IT9 3.2 右圖H8孔 IT8 1.6 右圖孔 IT7 1.6 左圖孔及M10螺紋 M10 IT8 6.4 中圖盲孔 *18 IT8 6.4 左圖孔 IT7 1.6 2mm槽 2 IT8 3.2 8mm槽 8 IT8 3.2 1.3左擺動杠桿的工藝分析 分析零件圖可知，左擺動杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進(jìn)行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因為是大批生產(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無需加工。零件中幾個孔的要求較高，粗糙度為3.2，但孔的直徑較小，所以采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級。零件中對形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。 1.4確定左擺動杠桿的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：Q=5000件/年，m=1件/年，結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得： N=5000臺/年X1件/臺X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75 左擺動杠桿重量為0.9kg，由表1-3知，左擺動杠桿屬輕型零件；由表1-4知，該左擺動杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 二、確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 由于左擺動杠桿在實際應(yīng)用中要承受較大的力，為了增強左擺動杠桿的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)、形狀較復(fù)雜，為提高生產(chǎn)率和精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 由表2-10和表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)先確定如下的因素 2.2.1公差等級 由左擺動杠桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級為普通級。 2.2.2鍛件重量 已知機械加工后的左擺動杠桿的重量為1.2Kg，由此可初步估計機械加工前的鍛件的重量為2.3Kg 2.2.3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對左擺動杠桿進(jìn)行分析計算，可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度，即179mm， 32mm，24mm。（詳見毛坯圖）;由公式（2-3）和（2-5）可以計算出鍛件的復(fù)雜系數(shù) 2.2.4鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該材料為45號鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級。 2.2.5零件表面粗糙度 由零件圖可知，該左擺動杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um 根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表二 表二左擺動杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量 項目 機械加工余量/mm 尺寸工差/mm 毛坯尺寸/mm 備注 左擺動杠桿左端面 2*2=4 2.5 表2-1至表2-5 左擺動杠桿中端面 2*2=4 2 表2-1至表2-5 左擺動杠桿上端面 2*2=4 1.6 表2-1至表2-5 φ12孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ15孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ12孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 M10mm螺紋孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ6孔 2*2=4 1.7 表2-1至表2-5 φ12盲孔 2*2=4 1.7 5 表2-1至表2-5 8mm槽 2*2=4 0.5 表2-1至表2-5 2mm槽 2*1=2 0.5 0 表2-1至表2-5 三、擬定左擺動杠桿工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)還有精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左擺動杠桿的上端面和左端面為精準(zhǔn)，零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。另一方面，我們可以以這兩個面為定位基準(zhǔn)，加工其他的平面和孔，保證“基準(zhǔn)重合”的原則。最后一方面，以這兩個面為定位基準(zhǔn)，在加緊方便。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該平整，沒有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇右端面為粗基準(zhǔn)。 3.2表面加工方法的確定 根據(jù)左擺動杠桿零件圖上個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件個表面的加工方法。如表三所示 表三左擺動杠桿各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/um 加工方案 備注 左端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 右端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 上端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 H8孔右圖 IT8 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 孔 IT7 1.6 鉆-精鉸 表1-7 H8孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 攻螺紋M10 IT8 6.4 鉆-攻螺紋 孔左圖 IT8 6.3 鉆-鉸 表1-7 盲孔 IT8 1.6 鉆-粗鉸-精絞 表1-7 8mm的槽 IT8 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 2mm槽 IT12 6.3 粗銑 表1-8 3.3加工階段的劃分 該左擺動杠桿的質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先應(yīng)該將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔，再粗鉸、、的孔；在精鉸刀加工階段，完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。 3.4工序的集中與分散 由于生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，采用工序集中的加工工序。采用外能型機床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中的原則是工價的裝夾次數(shù)少，可以縮短輔助時間。 3.5工序順序的安排 3.5.1機械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-左端面與上端面；遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序；遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面-左端面和上端面，再加工次端面-右端面；遵循“先面后孔”原則，先加工三個端面，然偶加工剩下的幾個孔。 3.5.2熱處理工序 模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241-285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。 3.5.3輔助工序 半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序;精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該左擺動杠桿工序的安排順序為：基準(zhǔn)加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工 3.6確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表四列出了杠桿的工藝路線 表四： 工序名稱 機床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑左右端面及上下端面 X51銑床 面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 半精銑左端面，上端面，右端面 X51銑床 面銑刀 游標(biāo)卡尺 3 倒R=3mm圓角 X51銑床 車刀 游標(biāo)卡尺 4 鉆-粗鉸-精絞*18盲孔 Z515鉆床 麻花鉆 鉸刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆-粗鉸-精鉸孔H8 Z515鉆床 麻花鉆 鉸刀 游標(biāo)卡尺 6 鉆-粗鉸-攻螺紋M10 Z515鉆床 麻花鉆 鉸刀 游標(biāo)卡尺 7 鉆-粗鉸-精鉸孔*2 Z515鉆床 麻花鉆 鉸刀 游標(biāo)卡尺 8 鉆-精鉸孔 Z515鉆床 麻花鉆 鉸刀 游標(biāo)卡尺 9 粗銑-半精銑8mm槽 X51 銑刀 游標(biāo)卡尺 10 粗銑2mm槽 X51 銑刀 游標(biāo)卡尺 11 去毛刺 鉗工臺 平銼 12 中檢 塞規(guī) 百分尺 卡尺 13 清洗 清洗機 14 終檢 塞規(guī) 百分尺 卡尺 左擺動杠桿加工工序安排 工序號 工 序 內(nèi) 容 簡 要 說 明 10 粗銑左右端面及上下端面 “先基準(zhǔn)后其他” 20 半精銑左端面，上端面，右端面 “先基準(zhǔn)后其他”、 “先主后次” 30 粗鉆Φ12*18mm盲孔、Φ15H8通孔 “先面后孔” 、“先主后次” 40 擴Φ15孔，再粗絞-精絞Φ15孔、Φ12*18mm盲孔， “先粗后精” 50 粗鉆-粗鉸-攻螺紋M10 “先粗后精” 60 粗鉆Φ12H8孔、Φ12*11孔、Φ6孔 “先粗后精” 70 粗?jǐn)UΦ12H8孔、Φ12*11孔，精擴12*11孔，精絞12H8孔、Φ6孔 “先粗后精” 80 粗銑2mm、8mm槽，半精銑8mm槽 “先粗后精” 四、加工余量、工序尺寸、和公差的確定 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 4.1.1選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 1）工序1、2、3、4、、10、11是粗銑和精銑。各工序工步不多成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率故選用立式機床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大精度要求不很高選用常用的X51。 銑床參數(shù)如下 型號X51,主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉(zhuǎn)速65~1800r/min。 工作臺面積(長×寬)1000×250。工作臺最大行程:縱向(手動/機動)620mm,橫向手動190mm、機動170mm升降手動370mm、機動350mm。 工作臺進(jìn)給量:縱向35~980mm/min、橫向25~765mm/min、升降12~380mm/min。工作臺快速移動速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機功率4.5KW。 2)工序5、6、7、8、9為鉆、絞孔因加工孔較小精度要求較高表面粗糙度數(shù)值小需要較精密的機床才能滿足要求因此選用Z515 鉆床的參數(shù)如下 型號Z515主軸轉(zhuǎn)速320-2900r/min,主軸行程100mm最大鉆孔直徑15mm工作臺臺面尺寸350x350(mm x mm),主電動機功率0.6kw。 4.1.2選擇夾具 本零件除了粗銑及半精銑槽鉆孔等工序需要專用夾具外其他的使用通用夾具即可。 4.1.3選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個重要部分。刀具應(yīng)具有高剛度足夠的強度和韌度高耐磨性良好的導(dǎo)熱性良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性抗粘接性化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件左擺動杠桿材料為45鋼推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具因為加工該類零件時摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性, 在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。 1）粗精銑24mm的上下表面用YT15端銑刀。 2）粗精銑28左端面及177mm的前后表面用高速鋼圓柱銑刀。 3）鉆孔用高速鋼麻花鉆絞孔用高速鋼鉸刀。 4）銑8mm槽直齒三面刃銑刀2mm槽用鋸片銑刀。 4.2加工余量工序尺寸及公差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線采用計算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、24mm上表面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 粗銑 2.0 IT12 55 2、24mm下表面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 1 IT6 55 粗銑 3 IT12 56 56 毛坯 3 59 59 3、177mm后表面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 粗銑 2.0 IT12 26 4、177mm前表面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 0.5 IT6 24 粗銑 1.5 IT12 24.5 24.5 毛坯 2 26 26 5、28mm右表面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 1 IT6 177 粗銑 2 IT12 178 178 毛坯 3 180 180 6、28mm左表面 參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 半精銑 1 IT6 177 粗銑 2 IT12 178 178 毛坯 3 180 180 7、φ12H8孔 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 0.15 IT7 φ12 擴孔 0.85 IT9 φ11.85 11.85 鉆孔 11 IT12 φ11 11 毛坯 4 8 8、φ6孔 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 1 IT6 φ6 鉆孔 2 IT12 φ5.8 5.8 毛坯 4 2 9、φ12*11孔 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 擴孔 1 IT12 φ12 擴孔 3 IT12 φ11 11 鉆孔 8 IT12 φ8 8 毛坯 4 8 10、φ15H8孔 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 0.0.5 IT6 φ15 粗絞 0.1 IT6 φ14.95 擴孔 0.85 IT6 φ14.85 鉆孔 14 IT12 φ14 14 毛坯 4 11 11、φ12*18孔 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精絞 0.05 IT6 φ12 粗絞 0.95 IT12 φ11.95 11.95 鉆孔 11 IT12 φ11 11 毛坯 4 8 12、寬2mm槽 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-15、2-16確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 粗銑 2.0 IT12 2 13、寬8mm槽 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-15、2-16確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 余量 工序達(dá)到的公差等級 最小級限尺寸 工序尺寸及極限偏差 精銑 2 IT6 8 粗銑 2 IT12 6 6 毛坯 4 2 五、切削用量、時間定額的計算 5.1粗精銑寬24mm，毛坯28mm，的下表面 工序10 粗銑寬度為24mm的下表面 加工條件： 工件材料：45鋼鍛造。 機床：X51立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[1]表30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15，D100mm，齒數(shù)Z=8，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75取=0.12mm/Z 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)[1]表30—34取V=1.33/ms。 由機床主軸轉(zhuǎn)速n得機床主軸轉(zhuǎn)速式（2.1）  按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 n=300r/min 實際銑削速度v： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表2.4-81，=30mm 被切削層長度l：取l= 28~30 刀具切入長度： 式（2.2）刀具切出長度：取=2mm 走刀次數(shù)為1 工序20 精銑寬度為24mm（毛坯28mm）的下平面 加工條件： 工件材料：45鋼，鍛造。 機床：X51立式銑床。 由參考文獻(xiàn)[1]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：YT15，D=100mm，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表30—31取=0.08/Z 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)[1]表30—31取V=0.32m/s 機床主軸轉(zhuǎn)速n，由式（2.1）有： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 n=75r/min 實際銑削速度v: 進(jìn)給量,由式(2.3)有: 工作臺每分進(jìn)給量: 刀具切入長度:精銑時=D=100mm 刀具切出長度:取=2mm 走刀次數(shù)為1 5.2孔的加工 工序30、50、60 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-8,鉆頭強度所允許是進(jìn)給量。由于機 床進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力(由機床說明書查出),根據(jù)表28-9,允 許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于及故所選f可用。 （1）確定鉆孔的切削用量 鉆孔選用機床為Z515鉆床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = （2）鉆螺紋孔及攻螺紋 鉆螺紋底孔 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 攻螺紋 根據(jù)表4-32選取 所以 （293） 按機床選取 所以實際切削速度 所以切削時間（一個孔）： (3)孔φ15H8： 查表2-28可得，精鉸余量為 Z精=0.15mm;擴孔的余量為Z擴=0.85mm；鉆孔的余量為Z=14mm 查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級為：精鉸IT8；擴孔IT10；鉆孔IT12 根據(jù)上述結(jié)果，查表2-40可知，個工步公差為：精鉸，15～15.027；擴孔， 14.85～14.92；鉆孔14～14.018 其相互關(guān)系參看右圖 鉆孔工步 1）背吃刀量=14mm 2）進(jìn)給量 由表5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表5-22查得，因為工件為45號鋼，v=20m/min，帶入公式得 參照表4-15所列X51型立式機床的主軸轉(zhuǎn)速取n=590r/min。實際轉(zhuǎn)速為 擴孔工步 1）背吃刀量=0.85mm 2）進(jìn)給量 由表5-31可查得，取f=0.50 mm/r 3）切削速度計算 由表5-31可得 v=2 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉(zhuǎn)速，取n=97 r/min。 實際轉(zhuǎn)速 精鉸工步 1）背吃刀量=0.15 mm 2）進(jìn)給量 查表5-31 f=0.4 mm/r 3)切削速度計算 查表5-31可查到 v=4 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=140 r/min 實際轉(zhuǎn)速 工序40、70確定擴孔切削用量 1)確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-31, 。根據(jù)Z515機床說明書取f=0.57mm/r。 2）確定切削速度v及n 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-33，取。修正系數(shù)： （根據(jù)） 故 查機床說明書取。實際切削速度為 工序40、50、70確定鉸孔切削用量 （1）確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36，，按該表 注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說明書取。 （2）確定切削速度v及n 由參考文獻(xiàn)[7]表28-39取。由參考文獻(xiàn)[1]表28-3，得修正系數(shù)，（根據(jù)） 故 查Z515說明書，取n=100r/min,實際鉸孔速度 5.3 銑槽 工序80 粗銑fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/πd=955.4r/min Vf=n×fz=114.6mm/r 精銑 fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/min n=1000Vc/πd=1194.2r/min Vf=n×fz=119.4mm/r 5.4時間定額的計算 一、計算盲孔的時間 基本時間的計算 1）鉆孔 查表5-41，=24 mm， =2 mm =5 mm f=0.2 mm/r, n=590 r/min 帶入 2）擴孔 根據(jù)表5-41，，按=15 ，=1.5，查得=0.56 mm ， =5.3 mm 3）鉸孔 根據(jù)表5-41及表5-42 查得 =20 mm ，=22 mm ，l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min 輔助時間的計算 根據(jù)經(jīng)驗公式，輔助時間與基本時間的關(guān)系為 =（0.15～0.2）,本例取=0.15，則各工步的輔助時間為： 鉆孔工步：=0.15×15.8=2.37s 擴孔工步：=0.15×33.8=5.07s 精鉸工步：=0.15×45.6=6.84s 其他時間計算 除了作業(yè)時間之外，每件工序的單位時間還包括布置工作地點時間、休息時間與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作時間是作業(yè)時間的2%～7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%～4%,在此均取3%，則各工序的其他時間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）+×(+)計算，他們分別為： 鉆孔：+=6%×（2.37+15.8）=1.09s 擴孔：+=6%×（5.07+33.8）=2.33s 鉸孔：+=6%×（6.84+45.6）=3.15s 單件總時間的計算 鉆孔工步：=15.6+2.37+1.09=19.06s 擴孔工步：=33.8+5.07+2.33=41.2s 鉸孔工步：=45.6+6.84+3.15=55.51s 加工單件總時間 T=19.06+41.2+55.5=115.78 二、鉆孔 （1） 機床的選擇：選用CA6140臥式車床 （2） 刀具的選擇：選用直徑10mm高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆 （3） 切削用量選擇： 查表得：f=0.2-0.4mm/r，進(jìn)給量取f=0.32mm/r 當(dāng)使用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆加工HT200，f=0.32mm/r，查出， 則根據(jù) 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表查得與424.2r/min相近的轉(zhuǎn)速為n=400r/min，得實際切削速度為 確定，f=0.32mm/r，n=400r/min，v=22.62m/min （4）計算基本工時 其中，，取 所以， 6、夾具的設(shè)計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 6.1、提出問題 （1）怎樣限制零件的自由度：采用一面兩銷定位。一個面限制3個自由度，兩個定位釘限制3個自由度。 （2）怎樣夾緊：設(shè)計夾具由移動壓板夾緊工件。 （3）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。 6.2、設(shè)計思想 設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對寬度為8的槽進(jìn)行加工，這個孔尺寸精度要求為IT9，表面粗糙度Ra12.5，粗銑后再半精銑可以滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 6.3、零件本工序的加工要求分析 6.3.1、本工序加工情況 ①銑寬為8的斜槽； ②該面與垂直方向成45°角，與最右端斜面的距離為25mm。 6.3.2、本工序前已加工的表面如下。 ①粗銑、半精銑外形。 ②鉆孔φ12mm ③鉆孔φ13mm，擴孔至φ15mm Ra=1.6m ④鉆孔φ12mm ⑤鉆孔φ6mm ⑥攻螺紋M10mm ⑦鉆孔φ12mm ⑧鉆、鉸φ12盲孔 6.3.3、選擇機床 本工序使用機床為立式銑床X51。 6.4、確定定位方案 6.4.1、定位方案。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案如下，如圖： 以兩塊支撐板，一個定位銷和一個削邊銷進(jìn)行定位。兩塊支撐板限制三個自由度，定位銷和削邊銷組合限制另外三個自由度。總共限制六個自由度。 定位方案分析：限制6個自由度，沒有欠定位和過定位。 6.4.2、選擇定位元件，包括尺寸和公差 ①選擇定位銷作為工件φ8H7孔的定位元件，如圖2-2-23所示。定位副配合取，公差為0.038mm。 ②選擇削邊銷作為φ12H7孔的定位元件，定位副配合取，公差為0.057mm。 ③因為是裝在側(cè)面，所以選取結(jié)構(gòu)簡單的A型支撐板，規(guī)格為45x12支撐板和30x12支撐板作為左擺動杠桿左端面的定位元件。 6.4.3、確定引導(dǎo)元件 銑床夾具對刀塊 對寬為8的槽，銑削選用側(cè)裝對刀塊。 根據(jù)GB/T 2243-91 機床夾具零件及部件選取側(cè)裝對刀塊。如圖： 6.5、定位誤差計算 6.5.1、基準(zhǔn)不重合誤差 設(shè)計基準(zhǔn)為外圓切面，定位基準(zhǔn)為φ6孔的軸心線。設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合。 查找《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》得R10外圓柱尺寸公差為0.009mm， 即=0.009mm 6.5.2、基準(zhǔn)位移誤差 Φ6孔的公差=0.004mm，定位銷的公差=0.038mm， =（+）=0.021mm 6.5.3、定位誤差 =+=0.03mm 6.6、確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu) 6.6.1、確定夾緊方案 考慮到工件的裝夾方便，故選用移動壓板進(jìn)行夾緊。 6.6.2、確定夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu) 7、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖： 工作原理：該夾具采用一面兩銷定位，一共限制六個自由度，沒有欠定位和過定位。首先，把移動壓板挪開，使得工件可以放入。如上圖將定位銷與φ6的孔配合，削邊銷與φ12的孔配合，左擺動杠桿的左端面平穩(wěn)的放在支撐板上面，完成定位工作。然后把移動壓板移到正確的位置，使壓板可以壓到工件。擰緊六角螺母，使移動壓板壓緊工件，完成夾緊工作。 總 結(jié) 設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。 課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。 這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) [1]孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，1991 [2]李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1993 [3]崇 凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，1993 [4]王紹俊主編.機械制造工藝設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，1987 [5]黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [6]薛源順主編.機床夾具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，1995 [7]崇 凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術(shù).北京高等教育出版社，2005. 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