單位代碼 學(xué) 號 分 類 號 密 級 課 程 設(shè) 計(jì)連接座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)院 （ 系 ） 名 稱專 業(yè) 名 稱學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師年 月 日連接座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)摘 要連接座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差A(yù)bstractMicro centrifugal motor pump connecting seat parts processing technology and design of drilling jig design is the process design, including machining process design and fixture three. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then the special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning device, clamping element, guiding element, clamp and machine tools and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, error目 錄摘 要 IIAbstract.III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 22.2 零件的工藝分析 3第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).43.1 確定毛胚的制造形式 43.2 基面的選擇 43.3 制定工藝路線 53.3.1 工藝路線方案一 .53.3.2 工藝路線方案二 .63.3.3 工藝方案的比較與分析 .63.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 83.4.1 機(jī)床選用 .83.4.2 選擇刀具 .83.4.3 選擇量具 .83.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 83.5.1 外圓加工表面及端面 .103.5.2 兩孔的加工余量 .103.6 確定切削用量及基本工時(shí) .103.6.1 工序Ⅳ .103.6.2 工序Ⅴ .133.6.3 工序Ⅵ .143.6.4 工序Ⅶ .173.6.5 工序Ⅸ .173.6.6 工序Ⅹ .20第 4 章鏜￠17.5、￠32、￠40 夾具設(shè)計(jì)224.1 研究原始質(zhì)料 224.2 定位、夾緊方案的選擇 224.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 .224.4 誤差分析與計(jì)算 244.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 254.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 25總 結(jié).26致 謝.27參 考 文 獻(xiàn).280 0第 1 章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。連接座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。1 1第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是連接座零件，泵殼零件，主要作用是起固定連接作用。零件左端外圓與泵殼連接，在 孔內(nèi)；右端 外圓與機(jī)座連接，中間612h?710H?712h?與軸承連接，使電機(jī)傳動達(dá)到平穩(wěn)。40H零件的實(shí)際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。零件主視圖零件左視圖2 22.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。零件的裝配基準(zhǔn)為 的外圓，右端 的外圓和中間 的孔，其加6125h?712h?640H?工精度要求高。該類零件在加工和使用過程中都要重點(diǎn)考慮零件的圓跳動問題。連接座零件主要加工表面為：1.車 外圓及端面，表面粗糙度 值為 3.265aR。2. 車 外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車 軸承裝配孔，m?712haRm?640表面粗糙度 值 3.2 。4.半精車側(cè)面，保證尺寸 23 及表面粗糙度 值aRm? a3.2 。5.磨削零件左右兩外圓面，保證尺寸 5 ，69 和 9 ，兩側(cè)面粗糙度a值 6.3 、12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。aR?連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，Φ125 外圓，Φ100 內(nèi)圓，倒角，鉆通孔 Φ7，鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求，Φ100 的內(nèi)圓孔有 25 的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；Φ121h7 的外圓，粗糙度為 3.2、6.3；外徑為Φ50、內(nèi)徑為 Φ40 的小凸臺，粗糙度為 3.2，并帶有倒角；Φ32 的小凹槽，粗糙度為25；鉆 Φ17.5 的中心孔，鉆 Φ7 通孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ17.5、Φ40 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。3 3第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本連接座來自 CA6140 車床，車床年產(chǎn)量為 10 萬臺，每臺車床需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件/年，n=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α)（1+β)=238595 件/年3.1 確定毛胚的制造形式零件材料為 ，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于20HT不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 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，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有4 4甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對像連接座這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果以 外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形6125h?不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。零件圖中給出了以中心軸線為基準(zhǔn)，加工時(shí)零件繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，在任一測量平面內(nèi)的徑向跳動量均不得大于公差值0.04 。最后選取 做為粗基準(zhǔn)，利用內(nèi)鉗式三爪卡盤卡住這個(gè)面做主要定位m710H?面。對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一工序Ⅰ 粗車 的端面及外圓，粗鏜 的孔，粗車距離為 8 的面，倒125?710H?m角為 。0451?工序Ⅱ 掉頭，粗車 的端面及外圓，粗車 的端面，粗車距離為 的面，56粗鏜 。2,工序Ⅲ 半精車 端面及外圓，半精車距離為 的面，半精鏜 的孔。15m8710H?工序Ⅳ 掉頭，半精車 的端面及外圓，半精車距離為 的端面，半精鏜21?6的孔。40?工序Ⅴ 精鏜 。10工序Ⅵ 精車 ，精鏜 ，倒角 1 。240045?工序Ⅶ 鉆孔 ，鉆孔 。76?73工序Ⅷ 鉆螺紋孔及攻螺紋 。M工序Ⅸ 鉗去毛刺。5 5工序Ⅹ 終檢。工序Ⅺ 入庫。3.3.2 工藝路線方案二工序Ⅰ 機(jī)器砂模造型。工序Ⅱ 時(shí)效處理。工序Ⅲ 劃粗加工線。工序Ⅳ 按劃線車 端面，尺寸保持 ，車 至 ，)(6125025.??hm9)(6125025.?h.17?車 至 ，深 。)(710035.??H.97m工序Ⅴ 掉頭，卡 ，車 端面，粗糙度值為 ，尺寸)(025.?)(71018.?hm?3.保持 ；車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 ；車m2)(108.?h?5271至 ； 成；車 至 。)(7108.?h52364H.3?工序Ⅵ 按線車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 69 成；車距離)(6025.??m為 的面成；車 至 ，深 。713?.97工序Ⅶ 掉頭，卡 。車 端面，粗糙度值為 6.3 ，)(025.?h)(1018.?hm?3.6尺寸保持 成；車 18.外圓至 ；車 孔至 。01.5? 54.39工序Ⅷ 磨 成；磨 成。)(62025.? )(640.?H工序Ⅸ 鉆孔 ，鉆孔 ，鉆螺紋孔以及攻螺紋 。?mm73,?54M?工序Ⅹ 終檢。工序Ⅺ 入庫。3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：工序Ⅰ 機(jī)器砂模造型。工序Ⅱ 時(shí)效處理。工序Ⅲ 劃粗加工線。工序Ⅳ 按劃線車 端面，尺寸保持 ，車 至 ，)(6125025.??hm9)(6125025.?h.17?車 至 ，深 。)(710035.??H.97m6 6工序Ⅴ 掉頭，卡 ，車 端面，粗糙度值為 ，尺寸)(6125025.??h)(71018.?hm?3.6保持 ；車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 ；車m12)(708.? m?5271至 ；鉆 ， 成；車 至 。)(708.??h3364H?5.3工序Ⅵ 按線車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 69 成；車距離)(61025.?h.為 的面成；車 至 ，深 。73?H.97工序Ⅶ 掉頭，卡 。車 端面，粗糙度值為 6.3 ，)(025.??)(1018.?hm?3.6尺寸保持 成；車 118.h外圓至 ；車 孔至 。01.5? 54.39工序Ⅷ 磨 成；磨 成。)(62025.? )(640.?工序Ⅸ 鉆孔 ，鉆螺紋孔以及攻螺紋 。m73, M?工序Ⅹ 終檢。工序Ⅺ 入庫。以上加工方案大致看來大致還是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題。在加工過程要防止圓跳動的問題，上述方案在防止圓跳動方面仍不佳，而且在磨削過程中有一定難度，夾具設(shè)計(jì)有一定困難，所以經(jīng)過再一次詳細(xì)的分析，最終確定加工路線如下：工序Ⅰ 機(jī)器砂模造型。工序Ⅱ 時(shí)效處理。工序Ⅲ 劃粗加工線。工序Ⅳ 按劃線粗車 端面，尺寸保持 ，粗車 至)(6125025.??hm10)(6125025.?h，粗鏜 至 ，深 。5.127?)(71003.?H97m工序Ⅴ 掉頭，卡 ，粗車 端面，粗糙度值為 ，尺025.? )(71018.?hm?3.寸保持 ；粗車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 ；粗車m)(218.h?71至 ；锪 成；粗車 至 。)(712018.?h5.364H5.3?工序Ⅵ 半精車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 70 ；半精車)(6025.??距離為 的面成；半精鏜 至 ，深 。)(7035.?.9m7工序Ⅶ 掉頭，卡 ，半精車 端面，粗糙度值為 ，102.?h)(12018.?hm?3.6尺寸保持 成；半精車 )(18.外圓至 ；半精車 孔至 。01.5? 4h59?工序Ⅷ 精鏜 成。7035.?H工序Ⅸ 鉆孔 ，鉆孔 ，鉆螺紋底孔及攻螺紋 。2?m73,6?4M?工序Ⅹ 磨 成；磨 成；磨 )(712018.?h成。)(05.?h)(4018.?工序Ⅺ 終檢入庫。7 73.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的Ｃ６２０-１型臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊》表４.２-７。②.工序Ⅸ是鉆孔，選用Ｚ３０８０×２５搖臂鉆床。③.工序Ⅹ是磨零件左右外圓面,這兩個(gè)面的要求精度都比較高,從經(jīng)濟(jì)角度看,采用萬能磨床。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具” 。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機(jī)械加工工藝手冊》 （主編 徐圣群） 表 12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“連接座” 零件材料為 HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，HT200 密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量 [件]8 8重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.5.1 外圓加工表面及端面由零件圖已知數(shù)據(jù)可知，對外圓 和外圓 的要求精度較)(6125025.??h)(712018.??h高，經(jīng)過粗車—半精車—磨削。由《機(jī)械加工工藝手冊》表 3.1—26 可知，單邊余量已能滿足加工要求。m5.7兩端面的精度要求也較高，也由《機(jī)械加工工藝手冊》表 3.1—26 可知，單邊余量已能滿足加工要求。23.5.2 兩孔的加工余量孔 的精度要求相對不高，孔內(nèi)粗糙度值為 25 ，直接采用直徑為 的25?m?m25?麻花鉆頭鉆孔即可?？?的精度要求相對較高，孔壁粗糙度值為 3.2 ，需要經(jīng)過細(xì)加工過程，640H由《機(jī)械加工工藝手冊》表 3.1—26 可知，余量為 5 已能滿足加工要求。詳細(xì)尺寸標(biāo)注見零件毛坯圖3.6 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度。現(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》 （第三版，艾興、肖詩綱編，1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。3.6.1 工序Ⅳ本工序?yàn)榇周?端面，車 至 ，粗鏜粗鏜)(6125025.??h)(6125025.?h.17?至 ，已知加工材料為灰鑄鐵，鑄件，有外皮，機(jī)床 C620—1 普通)(710035.?H.97車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。3.6.1.1 確定粗車左端面的切削用量10 10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C620—1 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516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5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故= = （3-p2695.7?m.31）②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡明實(shí)用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 C620—1 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》可知：=0.7f確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30，C620—1 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時(shí)，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實(shí)際f rofKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.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5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)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 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv11 111.28） ，故：= tVvK=63 （3-'0?0.184.920.1?3）min48?= = =120 （3-nDc?'1127?ir4）根據(jù) C620—1 車床說明書選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 C620—1 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?換車刀手動進(jìn)給。⑦. 計(jì)算基本工時(shí)（3-nflt7）12 12式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ，則?m1= + =1278= = （3-mt7.01258?in468）3.6.1.3 確定粗鏜 的切削用量及基本工時(shí)?粗鏜 ，本工序采用計(jì)算法。10所選用刀具為硬質(zhì)合金（鎢鈷類） ，直徑為 的圓形鏜刀。6YGm20①.確定切削深度 pa= =25.②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.5 可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑 ，m20pa，鏜刀伸出長度為 時(shí)：m3?m125=0.15～0.40fr按 C620—1 機(jī)床的進(jìn)給量（表 4.2—9） ，選擇，=0.25f③.確定切削速度 V= （3-VyvxpmKfaTC9）式中 = ， =0.2， =0.20， = ， =0.15Cv8.19vyin60x（3-65.089.2560819.2. ???V10）=37 min= = （3-?DV?10974.3?min12r11）按 C620—1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇=160 =2.6nmirsr13 13④.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角 = ，則 = ， ， ， ，rK0451Lm5.369?mL4203?， ， ，則：mf25.0?sn26.?i= =117 iLT.249??s3.6.2 工序Ⅴ車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 ；車 端面，)(712018.??hm?3.612)(7108.?h粗糙度值為 ，尺寸保持 ；車 至 ；車 至 。m?571)(7208.??h5.364H?5.3本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：a =2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T =56pmrmsrminis3.6.3 工序Ⅵ半精車 端面，粗糙度值為 ，尺寸保持 69 成；車距離為)(6125025.??h?3.6的面成；半精鏜 至 ，深 。8)(7035.?H9?73.6.3.1 確定半精車左端面的切削用量所選刀具為 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C602—1 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516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5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故.2= = p5.m21②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡明實(shí)用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pa4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0frm按 C620—1 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》可知：14 14=0.7frm確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30，C620—1 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。axFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， =HBSpm4?f75.0rrK時(shí)，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實(shí)際f rofKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 由f17.?N于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.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5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)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 200～21915YT的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?12）min48?= = =120 （3-nDc?'127?ir13）根據(jù) C620—1 車床說明書選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?14）⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。15 15由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：rcPcrK0=1.7 =1.2 3.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所ni125EPkw9.5C?EP選切削用量可在 C620—1 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0⑥.計(jì)算基本工時(shí)（3-flt?15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ，則?m1=126+ =128= =mt7.0125?in43.6.3.2 確定半精鏜 的切削用量)(3??H所選用的刀具為 YG6X 硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為 K =45 ，直徑為 16mm 的圓形V0鏜刀，其耐用度為 。60?Tin①.確定切削深度 a pm25.②.根據(jù)表 1.5 ，當(dāng)半精鏜鑄料，鏜刀直徑為 ，a ≤ ，鏜刀伸出長度* 16pm2時(shí)，進(jìn)給量為： 。m80rf1.0③ .確定切削速度 按表 1.27 的計(jì)算公式確定*V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 v vvmin60?TV=124.6 in選擇 C620-1 機(jī)床轉(zhuǎn)速：n=vyxpKfaTCMi13045.6210r???16 16n =1200 =20minrsr實(shí)際切削速度為： v = 2.08 s④.確定基本時(shí)間確定半精鏜孔 的基本時(shí)間 50sm10?173.6.4 工序Ⅶ半精車 端面，粗糙度值為 6.3 ，尺寸保持 成；半精車)(712018.??hm?3.601.5?)(08.?外圓至 ；車 孔至 。540h?59本工序仍半精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。3.6.5 工序Ⅸ鉆孔 ，鉆孔 ，鉆螺紋孔以及攻螺紋 。25?mm73,6??54M?3.6.5.1 確定鉆孔 的切削用量鉆孔 ，本工序采用計(jì)算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號 類型 直徑范圍（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 X3080 25 搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表?2.4-37 鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =1025??0?0f,橫刃斜角 =50 ，L=197mm,l =116mm。0?01表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 10118表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進(jìn)給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機(jī)械加工in工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）23.1?19查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* minr則實(shí)際切削速度 = = =11.8v實(shí)③.確定切削時(shí)間查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動時(shí)間計(jì)算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s3.6.5.2 確定鉆孔 的切削用量73,6??鉆孔 選用機(jī)床為 Z3080 25 搖臂機(jī)床，刀具選用 GB1436-85 直,7???柄短麻花鉆， 《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機(jī)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m量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-min0kfaTdcvvyxpmzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8???yxzcvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?inm所以 = =72n4.6ir選取 i120?所以實(shí)際切削速度為 =2.647.3?vmin確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =ts20.8??3.6.5.3 鉆螺紋底孔及攻螺紋 54M?0d??02514.3?.05?20鉆螺紋底孔 m2.4??rf.0?rm1.05.??取 1（ ）sv2.in所以 （ ）rn8713r按機(jī)床選取 = （ ）wmi80r.所以實(shí)際切削速度 （ ）sv2.?min5切削工時(shí)（一個(gè)孔）：st3.1.03??攻螺紋 54M?根據(jù)表 4-32 選取 smv12.?所以 （293 ）rn894in按機(jī)床選取 )53.i(7w所以實(shí)際切削速度 sv10所以切削時(shí)間（一個(gè)孔）：t52.34???3.6.6 工序Ⅹ磨外圓 成；磨外圓 成；磨內(nèi)圓 )(712018.??h成。)(6125025.??h)(64018.??H①.選擇砂輪 由《機(jī)械加工工藝手冊》4.8 中磨料的選擇各表選取:A46GV69 350 47?其含義為：砂輪磨料為棕剛玉，粒度為 46 號，硬度為中軟 1 級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織手型砂輪其尺寸為 350 （D B d）40127?②.切削用量的選擇 砂輪速度： n=1500r/min，V=30m/s軸向進(jìn)給量：f =0.2B=8mm（雙線程） 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表 15-67a徑向進(jìn)給量： f =0.02（雙線程）r工件速度 v =100wV = =0.3（m/s） N= = =1.737r/m （3-w27.51010d?0.345?2121）③.切削工時(shí) 查《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12t = = = （s） （3-j2barlzknf02.873.145?6.1922）磨 的機(jī)床選擇為 M2110A，刀具選擇代號為 MY 的圓柱磨頭，根據(jù)《機(jī)械加工工40?藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表 13.4-16 確定砂輪直接為 20 ，則工件速度 =20 ，縱向mwvmin進(jìn)給量 ，工作臺一次往復(fù)行程磨削深度 ，根據(jù)以上rmfa2? stdap.021.?數(shù)據(jù)計(jì)算出所耗工時(shí)為 41.5 s。0加工 100孔夾具設(shè)計(jì)?1.1 問題的提出本夾具是用來加工 100 孔,零件圖中此孔中心距有公差要求。此工序?yàn)榇昼M、半精鏜加工,因此本工序加工時(shí)要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,重點(diǎn)是保證加工精度的問題.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇因?yàn)?100 孔與此孔有公差要求,所以應(yīng)以這個(gè)長通孔為主要定位基準(zhǔn)。由?于鑄件的公差要求較大,利用 100 孔的左側(cè)面作為輔助定位基準(zhǔn)。在小孔處采用移動壓板對零件進(jìn)行夾緊。在旁邊有筋板的緣故，有足夠的強(qiáng)度，可以進(jìn)行直接的鏜削，能保證加工精度。1.3 定位元件及夾緊元件的選擇據(jù)上面所述，查參考文獻(xiàn)[1]，選用固定式定位銷（長銷）穿過 40H7 的?孔。由于此孔兩側(cè)面沒加工，故用定位塊進(jìn)行支承。這樣一銷一面就限制了五個(gè)自由度，最后在待加工孔下面加上一個(gè)支承釘再限制最后一個(gè)自由度，即一面兩銷定位。這樣就可以完全定位了。1.4 切削力及夾緊力計(jì)算鏜刀材料： （機(jī)夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀） ，機(jī)床為：T685YT由參考文獻(xiàn)[3]，表 1-12 選擇刀具的幾何參數(shù)為：30k???粗 6k??精 10???5s??4???1）粗鏜：由參考文獻(xiàn)[12]，查表 可得：32?圓周切削分力公式： PpCKfaF75.092.5pam?0./frckpospKK??查表 得： 取 41?nmHB)15(?175?4.0n∴ 0.47()65nmpB?1由表 可得參數(shù)： 621?1.08kpK??0.1op?.?spK?0.1rp∴ 65cmpkopsrK?????∴ 0.75.75992. .6CPFaf N同理：徑向切削分力公式 ： PpPfaF7509.3式中參數(shù)： 1.3kp? .1?op?s?0.1?rp∴ 06234pmosrK????∴ 0.975.907532867pPFaf軸向切削分力公式 ： Ppf KfaF4.式中參數(shù)： .8kp?1?o?.sp?0.1?rp∴ .067054fmosrpK????∴ 0.4.45152319.6pPFaf N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(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算， 6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[12]表 可得： 6~ 12?01.301.87C????26P1.2.5fK所以，有： 87543CWFN??.62.1.P??13982Kf?2）半精鏜：同理，圓周切削分力公式： PpCKfaF75.092?P3pff4.01因?yàn)椋? ，則 0.5pam5/r70.759292.124.76CPFf N????. .9.33359ppK?0.40.411ff. .C21.25.10.31.08PK????32f所以，有： .724.6.CWFN??8597KP.1.f??當(dāng)夾緊力方向與切削力方向一致時(shí)，僅需要較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生的振動和轉(zhuǎn)動。故該夾具采用移動壓板夾緊機(jī)構(gòu)，為了方便操作，通過手動擰緊螺母將壓板壓緊工件。由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有一段距離，使工件在夾緊的地方產(chǎn)生了彎矩，如圖：圖 3.3 彎矩示意圖∴ max319.65fFN?既是 加上轉(zhuǎn)矩 M，所以 319.65N ' KW?5.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為 。為了滿足工序的加125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。 gwj????與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻(xiàn)[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd????12i 2min.DDdJarctgL?????