錐齒輪座工藝和鏜Φ52孔夾具設(shè)計參考素材

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機械制造基礎(chǔ) 課程設(shè)計說明書 機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 摘　要 本文是有關(guān)錐齒輪座工藝步驟的說明和機床夾具設(shè)計方法的具體闡述。工藝設(shè)計是在學(xué)習(xí)機械制造技術(shù)工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計后，在生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運用所學(xué)相關(guān)知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。 據(jù)資料所示,錐齒輪座是一個典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中的導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個配對錐齒輪，加工精度要求較高。在設(shè)計錐齒輪座機械加工工藝過程時要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：機械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、錐齒輪座 目錄 第1章 錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1 1.1 錐齒輪座的作用 1 1.2錐齒輪座的技術(shù)要求 2 1.3錐齒輪座的工藝分析 3 第2章 確定毛坯及繪制毛坯簡圖 4 2.1選擇毛坯 4 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4 2.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡圖 5 第3章 擬定錐齒輪座工藝路線 6 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.2面與孔加工方法的確定 6 3.3加工階段的劃分 7 3.4工序的集中與分散 7 3.5工序順序的安排 7 3.5.1機械加工工序 7 3.5.2熱處理工序 8 3.5.3輔助工序 8 3.6確定加工路線 9 第4章 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 10 4.1機床設(shè)備的選用 10 4.2工藝裝備的選用 10 第5章 加工余量、工序尺寸和公差的確定 10 第6章 切削用量、時間定額的計算 11 第7章 鏜孔夾具設(shè)計 29 參考文獻 37 第1章 錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1 錐齒輪座的作用 錐齒輪座是一個典型的交叉孔零件（見圖1—1），主要應(yīng)用在混凝土拖泵中導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個配對錐齒輪座，因此主要的工作表面為Φ90mm和Φ52mm的兩個孔。 圖1-1 1.2錐齒輪座的技術(shù)要求 錐齒輪座的技術(shù)要求見表1-1 表1-1 錐齒輪座技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級 表面粗糙Raμm 形位公差mm Φ80mm孔 Φ80 IT13 6.3 Φ73mm孔 Φ73 IT13 6.3 Φ90mm孔 Φ90 IT7 1.6 Φ52mm孔 Φ52 IT7 1.6 垂直于Φ90mm孔，公差為0.05 兩端面 164 IT13 6.3 Φ80mm孔的外圓面 Φ100 IT7 1.6 φ52mm孔軸線101mm的端面 Φ101 IT9 3.2 錐銷孔 Φ8 IT8 1.6 Φ52mm孔端面 Φ82 IT13 6.3 從錐齒輪座技術(shù)要求表來看，加工錐齒輪座主要存在以下加工難點： （1）Φ52mm孔和Φ90mm孔兩尺寸屬于空間尺寸，加工過程中難以測量，因而兩尺寸的加工精度難以保證； （2）安裝齒輪的兩個交叉孔的中心線必須相交處于同一基準(zhǔn)平面內(nèi)，才能確保錐齒輪的傳動效果。 為此，通過對該零件的加工工藝性分析，找出了合理的加工方法，保證零件的加工質(zhì)量。 1.3錐齒輪座的工藝分析 分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT200。該零件具有較高的強度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。錐齒輪座具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，φ90mm孔和φ52mm孔的中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.以φ90mm孔為中心加工表面 這一組加工表面包括，φ80mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ73mm、φ90mm的孔及退刀槽，φ120mm的孔，M5螺紋孔，M8螺紋孔，φ8錐銷孔。 2.φ52mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ52mm的端面，孔和倒角及M6螺紋孔。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 1.φ52mm孔的中心線與φ90mm中心線垂直度公差為0.05； 2.φ52mm孔端面與φ90mm孔中心線的距離為119mm。 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機床上加工。 第2章 確定毛坯及繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 根據(jù)零件查資料知：零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為11.7kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用砂型鑄造毛坯。由于各個孔都需要預(yù)先鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效進行處理。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 零件基本尺寸在150—170之間，由表1.70可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為10級。由表1.70可知，機械加工余量等級MA為G級，選取CT=9級，MA為G級。 表2-1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 機械加工余量/mm 尺寸公差 備注 上下端面 164 G 8 2.8 頂面降一級，雙側(cè)加工 Φ52mm的端面 119 G 3.5 2.5 單側(cè)加工 Φ52mm孔 Φ52 G 5 2.8 孔降一級，雙側(cè)加工 Φ73mm孔 Φ73 G 5 3.2 孔降一級，雙側(cè)加工 圓Φ82mm Φ82mm G 0 2.2 圓Φ155mm Φ155mm G 0 2.5 表2-2 鑄件主要尺寸的公差 主要加工表面 零件尺寸/mm 總余量/mm 毛坯尺寸/mm 上下端面 164 8 172 Φ52mm的端面 119 3.5 122.5 Φ52mm的孔 Φ52 5 Φ47 Φ73mm的孔 Φ73 5 Φ68 圓Φ82mm Φ82mm 0 Φ82 圓Φ155mm Φ155mm 0 Φ155 2.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡圖 由表2-1和表2—2所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如圖2-2所示。 圖2—2 工件毛胚圖 第3章 擬定錐齒輪座工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，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)無法正常進行。 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ52mm孔的中心線和φ90mm孔的中心線作為精基準(zhǔn)。 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 對一般的箱體類零件來說，以底面作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個不加工表面的時候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，錐齒輪座以下底面作為粗基準(zhǔn)。 3.2面與孔加工方法的確定 根據(jù)錐齒輪座零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1： 表3-1 錐齒輪座各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 Ra/μm 加工方案 Φ80mm孔 IT13 6.3 粗車 Φ73mm孔 IT13 6.3 粗車 Φ90mm孔 IT7 1.6 粗車—半精車—磨 Φ52mm孔 IT7 1.6 擴—粗鉸—精鉸 兩端面 IT13 6.3 粗車 Φ80mm孔的外圓面 IT7 1.6 粗車—半精車 距Φ52mm孔軸線101mm的端面 IT9 3.2 粗車—半精車 Φ52mm孔端面 IT13 6.3 粗銑 錐銷孔 IT8 1.6 鉆—粗絞—精絞 3.3加工階段的劃分 該錐齒輪座的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個階段。加工過程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細(xì)節(jié)部分（攻絲、拉槽等）。 3.4工序的集中與分散 該零件選用工序集中原則安排錐齒輪座的加工工序。該錐齒輪座的生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3.5工序順序的安排 3.5.1機械加工工序 由于設(shè)計加工方案時要遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、“先面后孔”原則。制定機械加工工序如下： 表3-1 錐齒輪座各表面加工方案 工序1 粗車下端面 工序2 粗車內(nèi)孔Φ73孔 工序3 粗車Φ90孔 工序4 粗車Φ120孔 工序5 粗車上端面 工序6 粗車外圓面Φ100 工序7 粗車Φ80孔 工序8 半精車Φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5 工序9 半精車Φ100外圓面，切3*1退刀槽 工序10 粗銑右端面 工序11 擴—粗鉸—精鉸Φ52內(nèi)孔 工序12 鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8 工序13 鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5 工序14 鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6 工序15 鉆孔M3螺紋底孔Φ2通孔 工序16 磨Φ90內(nèi)孔 工序17 磨Φ100外圓 工序18 磨Φ52內(nèi)孔 因為工序集中有利于采用搞生產(chǎn)率機床；減少工件裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時間；有利于保證各加工面的相互位置精度；減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，也簡化了生產(chǎn)計劃和組織工作；所以最終制定機械加工工序如下： 表3-1 錐齒輪座各表面加工方案 工序1 鑄造 工序2 時效，硬度要求HBS187~220 工序3 粗車下端面，粗車內(nèi)孔Φ73孔，粗車Φ90孔，粗車Φ120孔 工序4 粗車上端面，粗車外圓面Φ100，粗車Φ80孔 工序5 半精車Φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5 工序6 半精車Φ100外圓面，切3*1退刀槽 工序7 粗銑右端面 工序8 擴—粗鉸—精鉸Φ52內(nèi)孔 工序9 鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8 工序10 鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5 工序11 鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6 工序12 鉆孔M3螺紋底孔,攻絲M3 工序13 去毛刺 工序14 磨Φ90內(nèi)孔 工序15 磨Φ100外圓 工序16 磨Φ52內(nèi)孔 工序17 終檢 3.5.2熱處理工序 加工之前進行時效處理。 3.5.3輔助工序 在半精加工后，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，該錐齒輪座工序的安排順序為：熱處理（時效處理）——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。 3.6確定加工路線 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表3-2列出錐齒輪座的工藝路線： 表3—2 工 序 號 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鑄造 2 時效，硬度要求HBS187~220 3 粗車下端面，粗車內(nèi)孔Φ73孔，粗車Φ90孔，粗車Φ120孔 端面車刀，內(nèi)孔車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺 4 粗車上端面，粗車外圓面Φ100，粗車Φ80孔 外圓車刀，端面車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺 5 半精車Φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5 盲孔車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺 6 半精車Φ100外圓面，切3*1退刀槽 端面車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺 7 粗銑右端面 端銑刀，游標(biāo)卡尺 8 擴—粗鉸—精鉸 擴孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī) 9 鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8 Φ6.7的麻花鉆，M8絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī) 10 鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5 Φ4麻花鉆，M5絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī) 11 鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6 Φ5麻花鉆，M6絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī) 12 鉆孔M3螺紋底孔Φ2通孔 Φ2麻花鉆，M3絲錐 13 去毛刺 14 磨Φ90內(nèi)孔 砂輪，內(nèi)徑千分尺 15 磨Φ100外圓 砂輪，外徑千分尺 16 磨Φ52內(nèi)孔 砂輪，內(nèi)徑千分尺 17 終檢 第4章 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 4.1機床設(shè)備的選用 在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機床型號，所選用的組合機床應(yīng)提出機床特征，如“四面組合機床”。主要已由表3.2給出。 4.2工藝裝備的選用 工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡要寫出它們的名稱，如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等。 刀具、量具已在3.2給出。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。 第5章 加工余量、工序尺寸和公差的確定 對工序進行相關(guān)計算。 由表1-20可以依次確定各工序的加工精度等級為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;擴孔：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm; 粗鉸：0.120mm; 擴孔：0.300mm。 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求尺寸精度等級介于IT7，由表2-28可查得工序尺寸及余量： 擴孔：Φ51.5 2z=4.5mm 粗鉸: Φ51.9 2z=0.4mm 精鉸：Φ52.0 2z=0.1mm 43 第6章 切削用量、時間定額的計算 工序3 粗車下端面，粗車內(nèi)孔Φ73孔，粗車Φ90孔，粗車Φ120孔 1、加工條件 （1）選擇刀具 1） 選擇直頭焊接式外圓車刀 2）依據(jù)，根據(jù)表1.1，車床CA6140的中心高度，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。 3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。 4）依據(jù)，根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀如表12 表12 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為3mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=3mm 2）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于40mm時， 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進給力為。 依據(jù)，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強度=570~670MPa，，，， (預(yù)計)時，進給力為N。 依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實際進給力為 N 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =110m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 式中，根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=420mm,故 　　min 工序4 粗車上端面，粗車外圓面Φ100，粗車Φ80孔 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 =3mm ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 ===120 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3，=，==，= 式中，l=263mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=268mm,故 　　min 工序5 半精車Φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5 1、加工條件 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精車余量ap=1.0mm 1）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。 3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =158m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =97m/min 最后決定切削用量 式中，l=263mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=268mm,故 　　min 工序6 半精車Φ100外圓面，切3*1退刀槽 1、加工條件 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精車余量ap=1.0mm 1）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。 3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =158m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =97m/min 最后決定切削用量 式中，l=45mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=47mm,故 min 工序7 粗銑右端面 1、加工條件：工件材料為45鋼，。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量僅為0.5mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 依據(jù)，得精車余量ap=0.5mm 2）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力為=3530N。 查，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強度，，，，=100m/min(預(yù)計)時，進給力為=375N。 依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.4~0.6），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，，，，，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算為 故 =224m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 式中，l=75mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量,則L=80mm,故 min 工序8 擴—粗鉸—精鉸Φ52內(nèi)孔 計算工序8—擴、粗鉸、精鉸φ52mm孔。 (1)擴孔工步 1）背吃刀量的確定 取雙邊被吃刀量аp=4.5mm。 2）進給量的確定 查《機械加工工藝簡明速查手冊》表8.11，該工步的每轉(zhuǎn)的進給量=1.3~1.5mm/r。 3）切削速度的計算 由表8.5，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，鉆削速度可以取為14~26m/min,而擴孔切削速度。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=123.67r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度： =125r/min51.5mm/1000=20.2m/min。 (2)粗鉸工步 1)背吃刀量的確定 取雙面被吃刀量аp=0.4mm。 進給量的確定 2)由表8.15，選取該工步的每轉(zhuǎn)的進給量=1.2mm/r。 3)切削速度的計算 由表8.6，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為8.5m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=52.4r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=63r/min51.9mm/1000=10.26m/min。 (3)精鉸工步 1) 背吃刀量的確定 取雙面被吃刀量аp=0.1mm。 2) 進給量的確定 由表8.15，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量=0.90mm/r。 3) 切削速度的計算 由表8.6，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為3m/min。由公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=37.5r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=47r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=47r/min52mm/1000=7.67m/min。 時間定額的計算 基本時間的計算 1）擴孔工步 根據(jù)表6.2-5，本工序時間可由公式求得。式中=59mm；=2~4mm；，取= ，2.4mm；=4mm； =1.30mm/r；n=125r/min。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時間t=(59+2.4+4)/1.30mm/r / 125r/min=24.17s 2）粗鉸工步 根據(jù)表6.2-5，鉸圓柱孔的基本時間可由公式求得。式中、由表6.2-5按=、аp=0.4mm條件查得=0.37mm；=15mm；而=59mm；=1.20mm/r；n=63r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間t=(59+0.37+15)/1.20mm/r / 63r/min=59.02s。 3）精鉸工步 根據(jù)表6.2-5，鉸圓柱孔的基本時間可由公式求得。式中、由表6.2-5按=、аp=0.1mm條件查得=0.19mm；=13mm；而=59mm；；n=47r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間t=(59+0.19+13)/0.90mm/r / 47r/min=102.39s。 輔助時間的計算 輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=(0.150.2)，該零件取=0.15,則該工序的輔助時間為： 擴孔孔工步的輔助時間：=0.1524.17=3.62s； 粗鉸孔工步的輔助時間：=0.1559.02=8.85s； 精鉸工步的輔助時間：=0.15102.39=15.35s； 其他時間的計算 除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于該錐齒輪座的生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可以忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%4%,本工件均取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： 擴孔孔工步的其他時間：+=6%（24.17+3.62）=1.66s； 粗鉸孔工步的其他時間：+=6%（59.02+8.85）=4.07s； 精鉸工步的其他時間：+=6%（102.39+15.35）=7.06s； 單件時間的計算 工序VI的單件時間為三個工步單價時間的和，其中 擴孔工步=24.17+3.62+1.66=29.45s； 粗鉸工步=59.02+8.85+4.07=71.94s； 精鉸工步=102.39+15.35+7.06=124.8s； 因此，工序8的單件時間=++=29.45+71.94+124.8=226.19s。將上述零件的工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。 工序9 鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8 機床：搖臂鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照《機械加工工藝手冊》表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。 工序1、鉆孔 鉆孔前鑄件為實心，根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到再攻絲，所以。 鉆削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-38，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，有： ， 按照《機械加工工藝手冊》表3.1-31取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1，鉆孔數(shù)為2個 機動時間： (2)、攻2-M8螺紋通孔 刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：查《機械加工工藝手冊》表1.8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度：，加工數(shù)為2 機動時間： 本工序機動時間：。 工序10 鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5 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）： 工序11 鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6 ⑵．鉆螺孔 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39，，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.8）有： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（1.5）有： ③、攻螺紋孔 機床：組合攻絲機 刀具：高速鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-105，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（1.5）有： 機動時間： 這些工序的加工機動時間的總和是： 工序12 鉆孔M3螺紋底孔,攻絲M3 1)背吃刀量的確定 =1.5mm。 2)進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r。 3)切削速度的計算 參照《課程設(shè)計》表5-22，切削速度v可取為20m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=2123.4r/min, 參照《課程設(shè)計》表4-9所列Z4006型臺式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=2900r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=27.3m/min。 工序14 磨Φ90內(nèi)孔 機床　M114W萬能外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　?。?8m/min切削深度　　?。?.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數(shù) 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　?。?.3(min) 工序15 磨Φ100外圓 機床　M114W萬能外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 砂輪輪速n=1500r/min (見機床說明書)　 v=27.5m/s 工件速度　　　?。?0m/min 切削深度　?。?.015mm/st 軸向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時　　 式中　D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量 K---系數(shù) V---工作臺移動速度 --工作臺往返一次砂輪軸向進給量 --工作臺往返一次砂輪徑向進給量 　　?。?.53(min) 工序16 磨Φ52內(nèi)孔 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 一次切除。 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　ns== 458r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm; t=i==0.31(min) 最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。 鏜?52孔夾具設(shè)計 2.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工鏜孔?52孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 2.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對鏜孔?152孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 鏜孔?52孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。 2.3切削力及夾緊力的計算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 2.4 誤差分析與計算 該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.5定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表3.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 8 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 參考文獻 [1]尹成湖，周湛學(xué)主編.機械加工工藝簡明速查手冊［M］.北京 化學(xué)工業(yè)出版社，2015.12 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