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機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
831007
共 11 頁(yè)
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
拔叉
第 3 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材料牌號(hào)
機(jī)加工車(chē)間
3
擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩端φ22mm小頭孔
HT200
毛坯種類(lèi)
毛坯外型尺寸
每坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
1207350
2
2
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
Z525立式鉆床
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
J01
鉆床專(zhuān)用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
200.88s
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削速度
(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
進(jìn)給次數(shù)
工時(shí)定額
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔至φ20mm
莫氏錐柄麻花鉆、塞規(guī)
272
18
0.25
20
1
55.3s
8.3s
2
擴(kuò)孔至φ21.8mm
莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆、塞規(guī)
97
6.64
1.1
1.8
1
30.7s
4.6s
3
粗鉸至φ21.94mm
錐柄機(jī)用鉸刀、塞規(guī)
97
6.10
1.0
0.14
1
40.4s
6.06s
4
精鉸至φ22.021mm
錐柄機(jī)用鉸刀、塞規(guī)
97
6.10
0.8
0.06
1
48.8s
7.32s
廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系 班級(jí) 機(jī)制1041 姓名 賴(lài)財(cái)輝 編制日期 07年7月14日
廣東海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
零 件 號(hào)
零件名稱(chēng)
831007
拔叉
工序號(hào)
工 序
名 稱(chēng)
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱(chēng)
型 號(hào)
名 稱(chēng)
規(guī) 格
名 稱(chēng)
規(guī) 格
名 稱(chēng)
規(guī) 格
1
粗、半精銑小頭孔上端面
立式銑床
X51
銑平面專(zhuān)用夾具01
硬質(zhì)合金端銑刀
YG6
游標(biāo)卡尺
1250.05
63s
2
粗、半精銑中間孔下、上端面
立式銑床
X51
銑平面專(zhuān)用夾具
直柄立銑刀
71/8
游標(biāo)卡尺
1250.05
115.2s
3
鉆、擴(kuò)、粗鉸，精鉸小頭孔φ22
立式鉆床
Z525
鉆孔專(zhuān)用夾具
莫氏錐柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔鉆、錐柄機(jī)用鉸刀
GB/T1438.1-1996、B/T1141-1984、GB/T1133-1984
游標(biāo)卡尺、塞尺
1250.05
200.9s
4
擴(kuò)中間孔φ73
搖臂鉆床
鉆床專(zhuān)用夾具
套式擴(kuò)孔鉆
游標(biāo)卡尺
5
鉆、擴(kuò)中間孔φ55
搖臂鉆床
鉆床專(zhuān)用夾具
莫氏錐柄麻花鉆、套式擴(kuò)孔鉆
游標(biāo)卡尺
6
鉆螺紋孔M8
搖臂鉆床
鉆床專(zhuān)用夾具
直柄麻花鉆
7
攻絲螺紋孔M8
搖臂鉆床
鉆床專(zhuān)用夾具
機(jī)用絲錐
8
鉆、粗鉸、精鉸錐銷(xiāo)孔φ8
立式鉆床
鉆床專(zhuān)用夾具
9
銑斷
銑斷機(jī)床
圓盤(pán)銑刀
10
去毛刺、倒角
鉗工臺(tái)
平銼
11
檢查
班級(jí) 機(jī)制1041 姓名 賴(lài)財(cái)輝 編制日期2007-7-14
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共 8 頁(yè)
第 1頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
1
鉆、擴(kuò)、鉸
ZT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40.5
2
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z353
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
1
塞規(guī)
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以毛坯底邊為基準(zhǔn)， 鉆Ф20孔
高速鋼麻花鉆，高速鋼擴(kuò)刀，硬質(zhì)合金鋼鉸刀，游標(biāo)卡尺，塞規(guī)，專(zhuān)用夾具
600
0.42
0.8
50
1
4.2s
底圖號(hào)
2
擴(kuò)孔至Ф21.8
670
12
1.8
1.8
1
11
3
鉸孔至Ф22+0.021 0，保證孔的粗糙度
590
10
0.9
0.2
1
13
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共 8 頁(yè)
第 2 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
2
銑
ZT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40.5
2
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X5032
2
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
2
游標(biāo)卡尺
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以底端面為基準(zhǔn)，銑Ф40上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與Ф22的垂直度為0.05
高速鋼銑刀，游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具
580
0.8
0.1
1.1
2
2.1s
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共8 頁(yè)
第3 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
3
鏜
HT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40
2
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式鏜床
T616
3
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
2
游標(biāo)卡尺
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以Ф40為精基準(zhǔn)，鏜Ф55+0.5 0，鏜Ф73+0.5 0保證其尺寸和粗糙度，與Ф22孔的垂直度為0.07
高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具
650
0.26
0.24
0.22
1
5s
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
2
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共 8 頁(yè)
第5 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
5
鉆、鉸
ZT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z535
5
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
2
游標(biāo)卡尺
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以孔φ40為精基準(zhǔn)，鉆孔至φ7
高速鋼麻花鉆頭、專(zhuān)用夾具
600
0.38
0.31
1.5
1
1.2s
底圖號(hào)
2
鉸孔至φ8確?？變?nèi)粗糙度為1.6
高速鋼鉸刀
500
0.5
0.4
1.3
1
1.6S
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
2
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共 8 頁(yè)
第 6頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
6
鉆
ZT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40
2
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z353
4
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
1
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
以φ22孔為精基準(zhǔn)，鉆φ7孔
高速鋼麻花鉆鉆頭、專(zhuān)用夾具
500
0.33
0.25
1.3
1
3s
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
2
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共 8頁(yè)
第7 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
7
攻絲
ZT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
攻絲機(jī)
M2-M35
4
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
1
塞規(guī)
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以φ40上端面為精基準(zhǔn)，攻M8螺紋
高速鋼絲錐、塞規(guī)、專(zhuān)用夾具
500
0.3
0.07
9
1
5s
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱(chēng)
車(chē)床
零件名稱(chēng)
撥叉831007
共 8頁(yè)
第 8 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名
材料牌
1
9
銑
ZT200
毛坯種類(lèi)
毛胚外形尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄鐵
160×73×40
2
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑床
x61
6
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
1
專(zhuān)用夾具
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
描圖
2
游標(biāo)卡尺
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
進(jìn)給量mm/r
切削深度mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
描校
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以φ22孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為4，使其粗糙度為6.3
錯(cuò)齒三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具
400
0.82
0.67
3
2
32.7s
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
7
目 錄
一、序言----------------------------------------------------------------1
二、設(shè)計(jì)目的----------------------------------------------------------1
三、零件的分析-------------------------------------------------------2
四、確定生產(chǎn)類(lèi)型----------------------------------------------------2
五、確定毛坯----------------------------------------------------------2
六、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)----------------------------------------------------3
(一)、選擇定位基準(zhǔn)--------------------------------------------------3
(二)、制定工藝路線--------------------------------------------------3
(三)、選擇加工設(shè)備和工藝路線-----------------------------------4
(四)、機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定-----------------4
(五)、確定切削用量，切削速度和時(shí)間定額--------------------4
七、夾具設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------6
八、小結(jié)----------------------------------------------------------------7
九、參考文獻(xiàn)----------------------------------------------------------8
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。
（二） 零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔
2. 大頭半圓孔
3. 撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。
由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二 確定生產(chǎn)類(lèi)型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為Q=5000件/年，零件的質(zhì)量m=1.0件/臺(tái)，
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%.代入公式(1-1)得
N=5000件/年1件/臺(tái)(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年
拔叉重量為1.0kg,由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》(本說(shuō)明書(shū)中除特殊說(shuō)明外,其余查表均由此指導(dǎo)教程查得)表1-3知,拔叉屬輕型零件;由表1-4知,該拔叉的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn).所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。
三 確定毛坯
1 確定毛坯種類(lèi)：
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表2-1選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT12級(jí)。
2 確定鑄件加工余量及形狀：
由表2-5，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查24頁(yè)表2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：
3繪制鑄件零件圖(見(jiàn)附圖)
四 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn)：
1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的兩個(gè)小頭孔外圓表面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以小頭孔的底面為輔助粗基準(zhǔn)。
2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為主要的定位精基準(zhǔn)，以加工后的小頭孔的上端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
（二）制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》346頁(yè)表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。
（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
1 機(jī)床的選擇：
工序010～060均為銑平面，可采用X51立式銑床。
工序070～110采用搖臂鉆床。
工序120采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。
工序130采用銑斷機(jī)床。
2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。
3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。
4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。
5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
1圓柱表面工序尺寸：
前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定7 、8加工工序鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸φ22加工余量工序尺寸及公差如下：
由2-28可查得精鉸余量Z精鉸=0.06mm 粗鉸余量Z粗鉸=0.14mm 擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)孔=1.8mm 鉆孔余量Z鉆=20mm
查表1-20可依次確定各工序的加工精度等級(jí)為,精鉸:IT7; 粗鉸:IT10; 擴(kuò)孔:IT11; 鉆孔:IT12.
根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步公差值分別為,精鉸:0.021mm; 粗鉸:0.058mm; 擴(kuò)孔:0.075mm; 鉆孔:0.15mm
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為,精鉸: φ2200.021mm; 粗鉸φ21.9400.058mm; 擴(kuò)孔:φ21.800.075mm; 鉆孔: φ2000.15mm.
2 平面工序尺寸：
1.1粗銑兩小頭孔上端面，加工余量為1.2mm，基本尺寸為，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。
1.2粗銑中間孔上端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。
1.3粗銑中間孔下端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。
1.4精銑小頭孔上端面，加工余量為0.5mm，基本尺寸為50mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT11級(jí)。
1.5精銑中間孔上端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT10級(jí)。
1.6精銑中間孔下端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT10級(jí)。
（五）確定切削用量，切削速度和時(shí)間定額：
1工序1以小頭孔外圓表面為粗基準(zhǔn)，粗銑φ22孔上端面。
1.1 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ22孔上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。
銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》
（后簡(jiǎn)稱(chēng)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。
1.2 切削用量
銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.2mm，
一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度，按《教程》表5-7查得fz=0.2mm。
1.3計(jì)算切削速度 按《教程》表5-9，然后根據(jù)d/Z=80/10選取，VC=40m/min,再由公
式
算得 n＝159.24r/min,查《教程》表4-15得機(jī)床x51的轉(zhuǎn)速
為n=160r/min,因此由公式算得實(shí)際切削速度Vc=40.2mm/s。
1.4校驗(yàn)機(jī)床功率
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。
1.5計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)《教程》表5-43查得對(duì)稱(chēng)銑tj＝l+l1+l2/fmz ，由于kr<
,
L2=2mm,解得tj=0.15min
輔助時(shí)間：ta=(0.15~0.2)tj=0.3min
2工序2 以小頭孔外圓表面為基準(zhǔn)粗銑φ55孔上下端面。
2.1 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ55上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：直柄立式銑刀，按《教程》62頁(yè)表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齒z=8。
2.2 切削用量
2.2.1 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2.2.2每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.2mm/z。
2.3查后刀面壽命
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
2.4計(jì)算切削速度 按《教程》表5-9選取Vc=40m/min，根據(jù)公式
，算得n=181.98r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式
算得實(shí)際切削速度Vc＝46.8m/min
2.5計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)《教程》表5-43查得對(duì)稱(chēng)銑tj＝l+l1+l2/fmz ，由于kr<
,
L2=2mm,解得tj=0.20min
輔助時(shí)間：ta=(0.15~0.2)tj=0.4min
4工序4以小頭孔外圓表面為基準(zhǔn)半精銑φ55孔上下端面。
4.1 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ55上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：直柄立式銑刀，
按《教程》62頁(yè)表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齒z=8。
4.2切削用量
按機(jī)床功率kw5~10，
工件-夾具系統(tǒng)剛度為中等時(shí)，按《教程》表5-7查得fz=0.12mm。
4.3計(jì)算切削速度 按《教程》表5-9選取Vc=49m/min，根據(jù)公式
，算得
n=219.8r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式
算得實(shí)際切削速度Vc＝46.8m/min。
4.4校驗(yàn)機(jī)床功率
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。
4.5計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。
輔助時(shí)間：ta=(0.15~0.2)tj=0.4min
5.工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。.采用立式鉆床525型號(hào)
5.1鉆孔工步
(1)刀具:采用莫氏錐柄麻花鉆(20GB/T1438.1-1996)
(2)背吃刀量的確定 取a p=20mm
(3)進(jìn)給量的確定
由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.25mm/r
(4)切削速度的計(jì)算
由表5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度v取18m/min. 由公式(5-1)n=1000v/d=100018/(3.1422)=286.6r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=272r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得.式中l(wèi)=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(1~2)=20mm/2cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=272r/min.將以上結(jié)果代入公式,得該工序基本時(shí)間tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s
(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1555.3=8.30s
5.2擴(kuò)孔工步
(1)刀具:采用莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆(B/T1141-1984)
(2)背吃刀量的確定 取ap=1.8mm
(3)進(jìn)給量的確定 由表4-10,選取f=1.1mm/r.
(4)切削速度的計(jì)算
由表5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度v取4m/min. 由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1421.8)=58.43r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得
l1=(D-d)cotkr+(1~2)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s
(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1530.7=4.6s
5.3粗鉸工步
(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)
(2)背吃刀量的確定 取a p0.14mm
(3)進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取f=1.0mm/r.
(4)切削速度的計(jì)算
由表5-31,取v=4m/min.
由公式(5-1) n=1000v/d=10004/(3.1420)=63.7r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l(wèi)1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm l2=15mm;而l=50mm f=1.0mm/r n=97r/min
將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s
(5)輔助時(shí)間tf的計(jì)算
由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1540.4=6.06s
5.4精鉸工步
(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)
(2)背吃刀量的確定 取ap=0.06mm
(3)進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取f=0.8mm/r.
(4)切削速度的計(jì)算 由表5-31,取v=6m/min.由公式(5-1) n=1000v/d=10006/(3.1420=95.5r/min, 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
根據(jù)表5-42,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l(wèi)1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm的條件查得l1=0.19mm l2=13mm;而l=50mm f=0.8mm/r
n=97r/min,將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s
(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算
由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1548.8=7.32s
五.夾具設(shè)計(jì)
1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)
為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng),需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)專(zhuān)用夾具,并設(shè)計(jì)工序070 、080鉆小頭孔22.本夾具將用于組合機(jī)床,刀具為麻花鉆.
2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
(1)確定定位元件
底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以底面為主要定位基準(zhǔn),利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準(zhǔn).
(2)確定導(dǎo)向裝置
本工序要求對(duì)被加工孔依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸等三個(gè)工步加工,最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件.
快換鉆套查表9-10,得2200.024,鉆套用襯套查表9-11,得34,鉆套螺釘查表9-12,得43,查表9-13,確定鉆套高度H=2.05D=2.0522=45mm,排屑空間h=0.5D=0.522=11mm
3切削力及夾緊力計(jì)算
由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.
4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖
六 總結(jié)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的系統(tǒng)性設(shè)計(jì).這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(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，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解得更扎實(shí)，也從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
8
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。
（二） 零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔
2. 大頭半圓孔
3. 撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。
由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二 確定生產(chǎn)類(lèi)型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為Q=5000件/年，零件的質(zhì)量m=1.0件/臺(tái)，
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%.代入公式(1-1)得
N=5000件/年1件/臺(tái)(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年
拔叉重量為1.0kg,由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》(本說(shuō)明書(shū)中除特殊說(shuō)明外,其余查表均由此指導(dǎo)教程查得)表1-3知,拔叉屬輕型零件;由表1-4知,該拔叉的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn).所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。
三 確定毛坯
1 確定毛坯種類(lèi)：
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。由表2-1選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT12級(jí)。
2 確定鑄件加工余量及形狀：
由表2-5，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查24頁(yè)表2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：
3繪制鑄件零件圖(見(jiàn)附圖)
四 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn)：
1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的兩個(gè)小頭孔外圓表面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以小頭孔的底面為輔助粗基準(zhǔn)。
2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為主要的定位精基準(zhǔn)，以加工后的小頭孔的上端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
（二）制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》346頁(yè)表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。
（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
1 機(jī)床的選擇：
工序010～060均為銑平面，可采用X51立式銑床。
工序070～110采用搖臂鉆床。
工序120采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。
工序130采用銑斷機(jī)床。
2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。
3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。
4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。
5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
1圓柱表面工序尺寸：
前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定7 、8加工工序鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸φ22加工余量工序尺寸及公差如下：
由2-28可查得精鉸余量Z精鉸=0.06mm 粗鉸余量Z粗鉸=0.14mm 擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)孔=1.8mm 鉆孔余量Z鉆=20mm
查表1-20可依次確定各工序的加工精度等級(jí)為,精鉸:IT7; 粗鉸:IT10; 擴(kuò)孔:IT11; 鉆孔:IT12.
根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步公差值分別為,精鉸:0.021mm; 粗鉸:0.058mm; 擴(kuò)孔:0.075mm; 鉆孔:0.15mm
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為,精鉸: φ2200.021mm; 粗鉸φ21.9400.058mm; 擴(kuò)孔:φ21.800.075mm; 鉆孔: φ2000.15mm.
2 平面工序尺寸：
1.1粗銑兩小頭孔上端面，加工余量為1.2mm，基本尺寸為，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。
1.2粗銑中間孔上端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。
1.3粗銑中間孔下端面，加工余量為4mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT12級(jí)。
1.4精銑小頭孔上端面，加工余量為0.5mm，基本尺寸為50mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT11級(jí)。
1.5精銑中間孔上端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT10級(jí)。
1.6精銑中間孔下端面，加工余量為1mm，基本尺寸為 mm，經(jīng)濟(jì)精度為CT10級(jí)。
（五）確定切削用量，切削速度和時(shí)間定額：
1工序1以小頭孔外圓表面為粗基準(zhǔn)，粗銑φ22孔上端面。
1.1 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ22孔上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。
銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》
（后簡(jiǎn)稱(chēng)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。
1.2 切削用量
銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.2mm，
一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度，按《教程》表5-7查得fz=0.2mm。
1.3計(jì)算切削速度 按《教程》表5-9，然后根據(jù)d/Z=80/10選取，VC=40m/min,再由公
式
算得 n＝159.24r/min,查《教程》表4-15得機(jī)床x51的轉(zhuǎn)速
為n=160r/min,因此由公式算得實(shí)際切削速度Vc=40.2mm/s。
1.4校驗(yàn)機(jī)床功率
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。
1.5計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)《教程》表5-43查得對(duì)稱(chēng)銑tj＝l+l1+l2/fmz ，由于kr<
,
L2=2mm,解得tj=0.15min
輔助時(shí)間：ta=(0.15~0.2)tj=0.3min
2工序2 以小頭孔外圓表面為基準(zhǔn)粗銑φ55孔上下端面。
2.1 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ55上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：直柄立式銑刀，按《教程》62頁(yè)表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齒z=8。
2.2 切削用量
2.2.1 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2.2.2每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.2mm/z。
2.3查后刀面壽命
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
2.4計(jì)算切削速度 按《教程》表5-9選取Vc=40m/min，根據(jù)公式
，算得n=181.98r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式
算得實(shí)際切削速度Vc＝46.8m/min
2.5計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)《教程》表5-43查得對(duì)稱(chēng)銑tj＝l+l1+l2/fmz ，由于kr<
,
L2=2mm,解得tj=0.20min
輔助時(shí)間：ta=(0.15~0.2)tj=0.4min
4工序4以小頭孔外圓表面為基準(zhǔn)半精銑φ55孔上下端面。
4.1 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ55上端面。
機(jī)床：X51立式銑床。
刀具：直柄立式銑刀，
按《教程》62頁(yè)表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齒z=8。
4.2切削用量
按機(jī)床功率kw5~10，
工件-夾具系統(tǒng)剛度為中等時(shí)，按《教程》表5-7查得fz=0.12mm。
4.3計(jì)算切削速度 按《教程》表5-9選取Vc=49m/min，根據(jù)公式
，算得
n=219.8r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式
算得實(shí)際切削速度Vc＝46.8m/min。
4.4校驗(yàn)機(jī)床功率
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。
4.5計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。
輔助時(shí)間：ta=(0.15~0.2)tj=0.4min
5.工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。.采用立式鉆床525型號(hào)
5.1鉆孔工步
(1)刀具:采用莫氏錐柄麻花鉆(20GB/T1438.1-1996)
(2)背吃刀量的確定 取a p=20mm
(3)進(jìn)給量的確定
由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.25mm/r
(4)切削速度的計(jì)算
由表5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度v取18m/min. 由公式(5-1)n=1000v/d=100018/(3.1422)=286.6r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=272r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得.式中l(wèi)=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(1~2)=20mm/2cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=272r/min.將以上結(jié)果代入公式,得該工序基本時(shí)間tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s
(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1555.3=8.30s
5.2擴(kuò)孔工步
(1)刀具:采用莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆(B/T1141-1984)
(2)背吃刀量的確定 取ap=1.8mm
(3)進(jìn)給量的確定 由表4-10,選取f=1.1mm/r.
(4)切削速度的計(jì)算
由表5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度v取4m/min. 由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1421.8)=58.43r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得
l1=(D-d)cotkr+(1~2)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s
(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1530.7=4.6s
5.3粗鉸工步
(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)
(2)背吃刀量的確定 取a p0.14mm
(3)進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取f=1.0mm/r.
(4)切削速度的計(jì)算
由表5-31,取v=4m/min.
由公式(5-1) n=1000v/d=10004/(3.1420)=63.7r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l(wèi)1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm l2=15mm;而l=50mm f=1.0mm/r n=97r/min
將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s
(5)輔助時(shí)間tf的計(jì)算
由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1540.4=6.06s
5.4精鉸工步
(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)
(2)背吃刀量的確定 取ap=0.06mm
(3)進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取f=0.8mm/r.
(4)切削速度的計(jì)算 由表5-31,取v=6m/min.由公式(5-1) n=1000v/d=10006/(3.1420=95.5r/min, 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min
(5)時(shí)間定額計(jì)算
根據(jù)表5-42,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l(wèi)1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm的條件查得l1=0.19mm l2=13mm;而l=50mm f=0.8mm/r
n=97r/min,將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s
(6)輔助時(shí)間tf的計(jì)算
由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.1548.8=7.32s
五.夾具設(shè)計(jì)
1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)
為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng),需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)專(zhuān)用夾具,并設(shè)計(jì)工序070 、080鉆小頭孔22.本夾具將用于組合機(jī)床,刀具為麻花鉆.
2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
(1)確定定位元件
底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以底面為主要定位基準(zhǔn),利用小頭孔的外圓表面為輔助定位基準(zhǔn).
(2)確定導(dǎo)向裝置
本工序要求對(duì)被加工孔依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸等三個(gè)工步加工,最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求,故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件.
快換鉆套查表9-10,得2200.024,鉆套用襯套查表9-11,得34,鉆套螺釘查表9-12,得43,查表9-13,確定鉆套高度H=2.05D=2.0522=45mm,排屑空間h=0.5D=0.522=11mm
3切削力及夾緊力計(jì)算
由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.
4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖
六 總結(jié)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的系統(tǒng)性設(shè)計(jì).這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(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，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解得更扎實(shí)，也從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
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