CA6140的后托架加工工藝及鉆三杠孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,ca6140,托架,加工,工藝,鉆三杠孔,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 A4 共1 頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 后托架 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 三 擴、鉸φ40，φ30.2、φ25.5 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 69×222 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 乳化液 工序工時 準(zhǔn)終 單件 73.29S 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削速度 (m/min) 進給量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 進給次數(shù) 工時定額 機動 輔助 1 粗?jǐn)Uφ40mm孔 800 79.9 1 2 1 8．29S 0.47S 2 粗?jǐn)Uφ30.2 mm孔 1250 75.3 1 2 1 6．18S 0.35S 3 粗?jǐn)Uφ25.5mm孔 1250 77.6 1 2 1 4．99S 0.28S 精擴φ40mm孔 800 105.9 0.8 1.7 1 8．29S 0.47S 精擴φ30.2mm孔 1250 80 0.8 1.8 1 7．99S 0.45S 精擴φ25.5mm孔 1250 83.5 0.8 1.8 1 6．18S 0.35S 鉸φ40mm孔 80 8．42 0.8 0.3 1 11．46S 0.65S 鉸φ30.2mm孔 100 8．06 0.8 0.2 1 9．51S 0.54S 鉸φ25.5mm孔 100 8．41 0.8 0.2 1 7．68S 0.44S 課程設(shè)計題目 設(shè)計”CA6140車床后托架”零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 序言 本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課之后進行的。也是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的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。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個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，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。 目錄 一 后托架工藝的分析及生產(chǎn)類型—————————3 二 確定毛坯尺寸和畫毛坯圖————————— 4 三 擬定工藝路線——————————————— 4 四 機床設(shè)備和工藝裝備的選用————————— 5 五 加工余量、工序尺寸和公差的確定—————— 6 六 切削用量、時間定額的計算————————— 7 七 卡具設(shè)計 ———————————————— 16 八 參考文獻————————————————— 19 課程設(shè)計說明書 1． 后托架的工藝分析 1．1 后托架的用途 該后托架用于CA6140車床上支承光桿和絲桿，后托架在CA6140車床床身的尾部，三個孔分別裝絲杠、光杠、轉(zhuǎn)向開關(guān)，起加強固定作用；在?40mm與?30.2mm之間的孔為毛線孔，用于導(dǎo)通油路；旁路的螺紋孔是連接油蓋的；正面的四個孔將后托架固定于車床尾部。 1．2 后托架的技術(shù)要求 現(xiàn)將該后托架的全部技術(shù)要求列于表1中。 表1 加工表面 尺寸及偏差 ㎜ 公差及精度等級 表面粗糙度Ra μm 形位公差/㎜ 后托架底面 35±0.07 IT9 1.6 ◇ 0.03 Ф40㎜孔 Ф40 IT7 1.6 ∥ 100:0.07 A Ф30.2㎜孔 Ф30.2 IT11 1.6 ∥ 100:0.07 A Ф25.5㎜孔 Ф25.5 IT12 1.6 ∥ 100:0.08 B 三杠孔中心距 63±0.05 IT8 2-Ф20㎜沉孔 Ф20 IT12 6.3，Rz50 2-Ф13㎜孔 Ф13 IT12 6.3，Rz50 2-Ф10㎜錐孔 Ф10 IT12 1.6,Rz50 Ф6㎜孔 Ф6 IT12 Rz50 該后托架為保證傳動精確，要求三杠孔的軸線平行度為100:0.07、100：0.08；且中心距尺寸公差為±0.05㎜。為保證三杠孔的位置準(zhǔn)確，要求后托架的底面的平面度為0.03㎜。為保證安裝精度，要求2-Ф20沉孔、2-Ф13孔的表面粗糙度為6.3μm；2-Ф10錐孔的表面粗糙度為1.6μm。 1．3 審查后托架的工藝性 分析零件圖可知，后托架的底面要求銑削加工，并保證其加工精度以其為基準(zhǔn)加工其他表面；三杠孔、2-Ф20沉孔、2-Ф13孔和2-Ф10錐孔采用搖臂鉆床加工；Ф6孔及M6螺紋孔采用立式鉆床加工。 1．4 確定生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求已知該后托架生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 2． 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2．1 選擇毛坯 零件材料為HT200，采用鑄造。由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達大批量生產(chǎn)水平，故采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。 2．2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 零件材料為HT200，硬度170～220HBS，毛坯重量為4kg。 查表2-1選取金屬型鑄造，采用CT8的公差等級。再查取表2-5選取毛坯要求的機械加工余量等級為F級。然后查表2-3和表2-4可確定該鑄件的尺寸公差及機械加工余量。后托架的最大輪廓尺寸為其長度222㎜，故鑄件要求的機械加工余量為2㎜。由此查表將毛坯尺寸公差及機械加工余量列于表2中。 表2 項目/㎜ 機械加工余量/㎜ 尺寸公差/㎜ 三杠孔中心與底面的距離35 2 (±0.65) 孔徑Ф40 2 (±0.65) 孔徑Ф30.2 2 (±0.65) 孔徑Ф25.5 2 (±0.65) 三杠孔中心距63 （±0.7） 3． 擬定工藝路線 3．1 定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確與合理，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，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 3．1.1 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該后托架零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇后托架的底面和右側(cè)面為精基準(zhǔn)，零件上很多表面都可以采有它們作為基準(zhǔn)進行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。又底面是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工三杠孔和裝配孔，實現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，即遵循了“基準(zhǔn)重合”原則。 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇三杠孔表面和左側(cè)面作為粗基準(zhǔn)加工底面。 3.2 表面加工方法的確定 根據(jù)后托架零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定工件各表面的加工方法，如表3所示。 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra 加工方案 A端面 IT12 1.6 粗銑-精銑-磨 φ40mm IT7 1.6 擴-粗鉸-精較 φ30.2 IT12 1.6 擴-粗鉸-精較 φ25.5 IT13 1.6 鉆-擴-粗鉸-精較 φ6長孔 Rz50 鉆 φ6螺紋孔 鉆-攻螺紋 2-φ20沉孔 Rz50 锪 2-φ10 1.6 鉸 2-φ13 Rz50 鉆 3.3 加工階段的劃分 該后托架加工工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。在粗加工階段，先將精基準(zhǔn)加工好，使后續(xù)工序可采用其作精基準(zhǔn)定位加工，保證加工精度。在半精加工階段，完成孔的鉆、擴和鉸加工。在精加工階段，保證各加工表面的加工精度和表面粗糙度。 3.4 工序的集中與分散 選用工序集中原則安排后托架的加工工序，該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且可使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔肋時間，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的相對位置度要求。 3.5 工序順序的安排 3.5.1 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，先加工精基準(zhǔn)—后托架的底面。 3.5.2 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 3.5.3 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面—三杠孔，后加工次要表面。 3.5.4 遵循“先面后孔”原則，先加工后托架底面，后加工孔。 3.6 機床裝備及工藝裝備的選用 在大批量生產(chǎn)的條件下，可以選用高效率的專用設(shè)備和組合機床，也可選用通用設(shè)備。工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。大批量生產(chǎn)應(yīng)選用專用夾具。 3.7 確定工藝路線 綜上所述，將后托架的工藝路線如下： 工藝路線方案一： 工序1：粗精銑A面長為120mm，銑后側(cè)面 工序2：磨研A面 工序3：鉆、擴、粗、精鉸φ40，φ30.2、φ25.5 工序4：锪2-φ20孔到12mm，鉆2-φ13的孔，锪φ13的孔到40mm，鉆2-φ10的錐孔 工序5：鉆φ6長孔，鉆φ5、攻M6的螺紋孔 工序6：锪平，保證Ra=6.3 工序7：檢查 工藝路線方案二： 工序1：粗精銑A面長為120mm，銑后側(cè)面 工序2：磨削A面 工序3：鉆孔φ40，φ30.2，φ25.5 工序4：粗精鏜φ40，φ30.2，φ25.5 工序5：鉆φ6長孔，φ6的螺紋孔 工序6：攻M6的螺紋 工序7：鉆φ13的孔，锪φ20孔到12mm，鉆2-φ9.8的孔，粗鉸2-φ9.96 的孔，精鉸2-φ10的孔，锪2-φ13的孔到40 工序8：锪平，保證Ra=6.3 工序9：檢查 根據(jù)零件的技術(shù)要求和加工成本選用方案一 以上工藝過程祥見“機械加工工藝卡片”。 4. 加工余量、工序尺寸和公差的確定 4.1 工序1、2和3的加工余量、工序尺寸和公差的確定 由表2-36可查得，磨削余量Z磨=0.1㎜，取其加工精度等級為IT9，公差值為±0.07㎜；精銑余量Z精銑=0.4㎜,其加工精度等級為IT11，公差值為±0.16㎜；粗銑余量Z粗銑=1.5㎜，其加工精度等級為IT13，公差值為±0.39㎜。按“入體原則”可知各工步的工序尺寸及公差分別為 磨削：35±0.07㎜； 精銑：35.1±0.16㎜； 粗銑：35.5±0.39㎜。 4.2 工序4的加工余量、工序尺寸和公差的確定 4.2.1 Ф40孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 由表2-29可查得，鉸余量Z鉸=0.3㎜；精擴余量Z精擴=1.7㎜；粗?jǐn)U余量Z粗?jǐn)U=2㎜。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，鉸：IT7；精擴：IT10；粗?jǐn)U：IT12。再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值可確定各工步的公差值分別為，鉸：0.025㎜；精擴：0.1㎜；粗?jǐn)U：0.25㎜。故各工步的工序尺寸及公差分別為 鉸：Ф40㎜； 精擴：Ф39.7㎜； 粗?jǐn)U：Ф38㎜。 4.2.2 Ф30.2孔的加工余量、工序尺寸和公差 由表2-29可查得，鉸余量Z鉸=0.2㎜；精擴余量Z精擴=1.8㎜；粗?jǐn)U余量Z粗?jǐn)U= 2㎜。同理各工序尺寸的加工精度等級為，鉸：IT7；精擴：IT10；粗?jǐn)U：IT12。查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值可確定各工步的公差值分別為，鉸：0.021㎜；精擴：0.084㎜；粗?jǐn)U：0.21㎜。故各工步的工序尺寸及公差分別為 鉸：Ф30.2㎜； 精擴：Ф30㎜； 粗?jǐn)U：Ф28.2㎜。 4.2.3 Ф25.5孔的加工余量、工序尺寸和公差 由表可查得，鉸余量Z鉸=0.2㎜；精擴余量Z精擴=1.8㎜；粗?jǐn)U余量Z粗?jǐn)U= 2㎜。各工序尺寸的加工精度等級為，鉸：IT7；精擴：IT10；粗?jǐn)U：IT12。查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值可確定各工步的公差值分別為，鉸：0.021㎜；精擴：0.084㎜；粗?jǐn)U：0.21㎜。故各工步的工序尺寸及公差分別為 鉸：Ф25.5㎜； 精擴：Ф25.3㎜； 粗?jǐn)U：Ф23.5㎜。 4.3工序4的加工余量、工序尺寸的確定 4.3.1 2-Ф10裝配鉸孔的加工余量、工序尺寸 由表2-28查得，鉸余量Z鉸=0.2㎜，鉆孔到Ф9.8。故各工步的工序尺寸分別為，鉸：Ф10㎜；鉆孔：Ф9.8㎜； 4.3.2 2-Ф13孔的加工余量、工序尺寸 由表可查得，擴孔余量Z擴= 0.85㎜。故各工步的工序尺寸分別為，鉆：Ф12.25㎜；擴孔：Ф13㎜； 4.3.3 2-Ф20沉孔的加工余量、工序尺寸由表可查得，精擴余量Z精擴=0.2㎜，粗?jǐn)U余量Z粗?jǐn)U= 6.95㎜。故各工步的工序尺寸分別為，精擴：Ф20㎜；粗?jǐn)U：Ф19.8㎜。 4.4工序5的加工余量、工序尺寸的確定 由于Ф6長孔孔表面質(zhì)量要求不高，故直接鉆孔到Ф6。根據(jù)螺紋孔要求鉆M6孔到5.1mm，然后進行攻螺紋。 5. 切削用量、時間定額的計算 5.1 切削用量的計算 5.1.1加工底端面 工步1—粗銑底端面 5.1.1.1 背吃刀量的確定 取ap=1.5㎜。 5.1.1.2 進給量的確定 由表5-7，按機床功率5～10，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.2㎜/z。 5.1.1.3 銑削速度的計算 由表5-9，按鑲式銑刀、d/z=125/14的條件選取，銑削速度可取為33.4m/mim。由公式n=1000v/πd可求得該工序的銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000×33.4/π×125（r/mm）=85.1（r/mm）。參照表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=85r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=85×π×125/1000 (m/mim)=33.36(m/mim)。 5.1.2 工步2—精銑底端面 5.1.2.1 背吃刀量的確定 取ap=0.4㎜。 5.1.2.2 進給量的確定 由表5-8，按表面粗糙度Ra2.5μm的條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.3㎜/z。 5.1.2.3 銑削速度的計算 由表5-12，按鑲式銑刀、d/z=125/14，fz=f/z=0.03㎜/z的條件選取，銑削速度可取為55.4m/mim。由公式n=1000v/πd可求得該工序的銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000×55.4/π×125（r/mm）=141.16（r/mm）。參照表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=160×π×125/1000 (m/mim)=62.8(m/mim)。 5.1.3 工步3—磨削底端面M 5.1.3.1背吃刀量的確定 取ap=0.1㎜。 5.1.3.2 進給量的確定 由表5-36查取工作臺的磨削深度進給量f為0.015mm/r。 5.1.2.3 磨削速度的確定 工件的運動速度v取10m/mim。 5.1.4 工序3—粗?jǐn)U、精擴、鉸三杠孔及锪平R22 5.1.4.1 粗?jǐn)U工步 5.1.4.1.2背吃刀量的確定 取ap=2㎜。 5.1.4.1.3 進給量的確定 由表5-23，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為1mm/r。 3）切削速度的計算 由表5-24，按工件材料為鑄鐵的條件選取切削速度v。由公式n=1000v/πd可求得該工步的鉆頭轉(zhuǎn)速。 粗?jǐn)UФ40孔：取v=83.7 m/mim ，n=1000×83.7/π×38（r/mm）=701.45（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=800r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=800×π×38/1000 (m/mim)=79.9(m/mim)。 粗?jǐn)UФ30.2孔：取v=79.1m/mim ，n=1000×79.1/π×28.2（r/mm）=893.3（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=1250r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=1250×π×28.2/1000 (m/mim)=75.3(m/mim)。 粗?jǐn)UФ25.5孔：取v=79.1m/mim ，n=1000×79.1/π×23.5（r/mm）=1071.96（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=1250r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=1250×π×23.5/1000 (m/mim)=77.6(m/mim)。 5.1.4.2精擴工步 5.1.4.2.1 背吃刀量的確定 精擴Ф40孔取ap=1.7㎜；精擴Ф30.2、Ф25.5孔取ap=1.8㎜。 5.1.4.2.2進給量的確定 由表5-23，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.8mm/r。 5.1.4.2.3 切削速度的計算 由表5-24，按工件材料為鑄鐵的條件選取切削速度v。由公式n=1000v/πd可求得該工步的鉆頭轉(zhuǎn)速。 精擴Ф40孔：取v=92.5m/mim ，n=1000×92.5/π×39.7（r/mm）=742.03（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=800/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=800×π×39.7/1000 (m/mim)=105.9(m/mim)。 精擴Ф30.2孔：取v=87.5m/mim ，n=1000×87.5/π×30（r/mm）=928.87（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=1250r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=1250×π×30/1000 (m/mim)=80(m/mim)。 精擴Ф25.5孔：取v=87.5m/mim ，n=1000×87.5/π×25.3（r/mm）=1101.43（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=1250r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=1250×π×25.3/1000 (m/mim)=83.5m/mim)。 5.1.4.3 鉸工步 5.1.4.3.1 背吃刀量的確定 鉸Ф40孔取ap=0.3㎜；鉸Ф30.2、Ф25.5孔取ap=0.2㎜。 5.1.4.3.2 進給量的確定 由表5-31，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.8mm/r。 5.1.4.3.3 切削速度的計算 由表5-26，按工件材料為鑄鐵的條件選取切削速度v=8m/mim。由公式n=1000v/πd可求得該工步的鉸刀轉(zhuǎn)速。 鉸Ф40孔：n=1000×8/π×40（r/mm）=63.7（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=80r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=80×π×40/1000 (m/mim)=8.42(m/mim)。 鉸Ф30.2孔：n=1000×8/π×30.2（r/mm）=84.36（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=100r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=100×π×30.2/1000 (m/mim)=8.06 (m/mim)。 鉸Ф25.5孔：n=1000×8/π×25.5（r/mm）=99.91（r/mm）。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=100r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=100×π×25.50/1000 (m/mim)=8.41(m/mim)。 5.1.4.4 锪平R22 5.1.4.4.1 背吃刀量的確定 取ap=18.5㎜。 5.1.4.4.2 進給量的確定 查表5-32，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.2mm/r。 5.1.4.4.3 切削速度的確定 由表5-32可取切削速度v為25m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=180.95r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=170r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=170×π×44/1000 (m/mim)=23.49(m/mim)。 5.1.5 工序4—鉆、擴2-Ф13和2-Ф20孔及鉆、鉸2-Ф10錐孔 5.1.5.1 鉆2-Ф10錐孔工步 5.1.5.1.1 背吃刀量的確定 取ap=9.8㎜。 5.1.5.1.2進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.2mm/r。 5.1.5.1.3 切削速度的確定 由表5-21可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=779.53r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=850r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=850×π×9.8/1000 (m/mim)=26.17(m/mim)。 5.1.5.2 擴2-Ф13孔工步 5.1.5.2.1 背吃刀量的確定 取ap=3.2㎜。 5.1.5.2.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.2mm/r。 5.1.5.2.3 切削速度的確定 由表5-32可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=594.81r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=530r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=530×π×13/1000 (m/mim)=21.38(m/mim)。 5.1.5.3 鉆2-Ф13孔工步 5.1.5.3.1 背吃刀量的確定 取ap=12.25㎜。 5.1.5.3.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.2mm/r。 5.1.5.3.3 切削速度的確定 由表5-21可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=590.45r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=530r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=530×π×12.25/1000 (m/mim)=20.58(m/mim)。 5.1.5.4 擴2-Ф13孔工步 5.1.5.4.1 背吃刀量的確定 取ap=0.85㎜。 5.1.5.4.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.2mm/r。 5.1.5.4.3 切削速度的確定 由表5-32可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=594.81r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=530r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=530×π×13/1000 (m/mim)=21.38(m/mim)。 5.1.5.5 粗?jǐn)U2-Ф20孔工步 5.1.5.5.1 背吃刀量的確定 取ap=6.95㎜。 5.1.5.5.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.2mm/r。 5.1.5.5.3 切削速度的確定 由表5-32可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=378.35r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=420r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=420×π×20/1000 (m/mim)=26.18(m/mim)。 5.1.5.6 精擴2-Ф20孔工步 5.1.5.6.1 背吃刀量的確定 取ap=0.2㎜。 5.1.5.6.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.15mm/r。 5.1.5.6.3 切削速度的確定 由表5-32可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=386.02r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=420r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=420×π×19.8/1000 (m/mim)=26.11(m/mim)。 5.1.5.7 鉸2-Ф10錐孔工步 5.1.5.7.1 背吃刀量的確定 取ap=0.2㎜。 5.1.5.7.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.15mm/r。 5.1.5.7.3 切削速度的確定 由表5-32可取切削速度v為24m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=386.02r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z3040的主軸轉(zhuǎn)速，取n=420r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=420×π×19.8/1000 (m/mim)=26.11(m/mim)。 5.1.6 工序5—鉆Ф6長孔和M6螺紋孔 5.1.6.1 鉆Ф6長孔工步 5.1.6.1.1 背吃刀量的確定 取ap=6㎜。 5.1.6.1.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.12mm/r。 5.1.6.1.3 切削速度的確定 由表5-21可取切削速度v為18m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=955.41r/mim。參照表4-9所列立式鉆床Z525的主軸轉(zhuǎn)速，取n=960r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=960×π×6/1000 (m/mim)=18.1(m/mim)。 5.1.6.2 鉆M6螺紋孔工步 5.1.6.2.1 背吃刀量的確定 取ap=5.1㎜。 5.1.6.2.2 進給量的確定 查表5-21，取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f為0.12mm/r。 5.1.6.2.3 切削速度的確定 由表5-21可取切削速度v為18m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=1124.02r/mim。參照表4-7所列搖臂鉆床Z35的主軸轉(zhuǎn)速，取n=960r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=960×π×6/1000 (m/mim)=18.1(m/mim)。 5.1.7 工序7—攻M6螺紋 由表5-38可知v=6.9m/mim。由公式n=1000v/πd可求得n=366.24r/mim。參照表4-9所列立式鉆床Z525的主軸轉(zhuǎn)速，取n=392r/mm。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nπd/1000=392×π×6/1000 (m/mim)=7.4(m/mim)。 5.2 時間定額的計算 5.2.1 基本時間tm計算 5.2.1.1 工序1—粗銑底端面 根據(jù)銑刀銑平面基本時間計算公式tm=(l+l1+l2)/fMz可求得該工序的基本時間。式中l(wèi)=120mm；l2=1～3mm，取l2=1mm；l1=0.5(d-)+(1～3)=[0.5×(125-)+1]mm=46mm；fMz=f×n=fz×Z×n=0.2×85×14=238(mm)。故tm=0.7mim=42.1s。 5.2.1.2 工序2—精銑底端面 同理根據(jù)銑刀銑平面基本時間計算公式tm=(l+l1+l2)/fMz可求得該工序的基本時間。式中l(wèi)=120mm；；l1=46mm；l2=1mm fMz=f×n=fz×Z×n=0.3×160×14=672(mm)。故tm=0.25mim=14.9s。 5.2.1.3 工序3—磨削底端面 根據(jù)磨削平面基本時間計算公式tm=(l+l1+l2)/fMz可求得該工序的基本時間。式中l(wèi)=120mm； l1=0.5mm；l2=1mm；fMz=f×n= 0.015×1500=22.5(mm)。故tm=5.4mim=325s。 5.2.1.4 工序—粗?jǐn)U、精擴、鉸三杠孔及锪平R22 5.2.1.4.1 粗?jǐn)U孔工步 根據(jù)擴孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。 粗?jǐn)UФ40孔：式中l(wèi)=60mm；l2=2mm；l1=（D-d1）cotΚr/2 +(1～2)=(38-36)×cot54/2+1=14.8mm；f=1mm/r；n=670r/min。故tm=0.11mim=6.8s。 粗?jǐn)UФ30.2孔：式中l(wèi)=60mm；l1=11.24mm l2=2mm；f=1mm/r；n=850r/min。故tm=0.08mim=5.2s。 粗?jǐn)UФ25.5孔：式中l(wèi)=60mm；l1=10.2mm；l2=2mm；f=1mm/r；n=1051r/min。故tm=0.07mim=4.1s。 5.2.1.4.2 精擴孔工步 根據(jù)擴孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。 精擴Ф40孔：式中l(wèi)=60mm；l1=15.42mm；l2=2mm；f=0.8mm/r；n=850r/min。故tm=0.11mim=6.8s。 精擴Ф30.2孔：式中l(wèi)=60mm；l1=11.9mm；l2=2mm；f=0.8mm/r；n=850r/min。故tm=0.1mim=6.5s。 精擴Ф25.5孔：式中l(wèi)=60mm；l1=10.2mm；l2=2mm；f=0.8mm/r；n=1051r/min。故tm=0.09mim=5.2s。 5.2.1.4.3 鉸孔工步 根據(jù)鉸孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，再根據(jù)Κr=15、ap由表5-42查得l1、l2?？汕蟮迷摴げ降幕緯r間。 鉸擴Ф40孔：式中l(wèi)=60mm；l1=1.1mm；l2=45mm；f=0.8mm/r；n=850r/min。故tm=0.16mim=9.4s。 鉸擴Ф30.2孔：式中l(wèi)=60mm；l1=1.75mm；l2=28mm；f=0.8mm/r；n=850r/min。故tm=0.13mim=7.8s。 鉸擴Ф25.5孔：式中l(wèi)=60mm；l1=1.75mm；l2=28mm；f=0.8mm/r；n=1051r/min。故tm=0.11mim=6.3s。 5.2.1.4.4 锪平工步 根據(jù)公式tm=L/fn=(l+l1)/fn,式中l(wèi)=2，l1=(1～2)mm，取為1mm；f=0.2mm/r，n=0.2 r/min。所以tm=0.09 min=5.4s。 5.2.1.5 工序4—鉆、擴Ф13和Ф20孔及鉆、鉸Ф10錐孔 5.2.1.5.1 鉆2-Ф10錐孔工步 根據(jù)鉆孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=65mm；l2=2mm；l1=DcotΚr/2 +(1～2)=9.8×cot54/2+1=4.6mm；f=0.2mm/r；n=850r/min。故tm=0.42mim=25.3s。 5.2.1.5.2 擴2-Ф13孔工步 根據(jù)擴孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=45mm；l2=2mm；l1=（D-d1）cotΚr/2 +(1～2)=（13-9.8）×cot54/2+1=2.1mm；f=0.2 mm/r；n=530r/min。故tm=0.46mim=27.5s。 5.2.1.5.3 鉆2-Ф13孔工步 根據(jù)鉆孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=65mm；l2=2mm；l1=DcotΚr/2 +(1～2)= 12.25×cot54/2+1=5.5mm；f=0.2 mm/r；n=850r/min。故tm=0.68mim=39.7s。 5.2.1.5.4 擴2-Ф13孔工步 根據(jù)擴孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=65mm；l2=2mm；l1=（D-d1）cotΚr/2 +(1～2)=（13-12.25）×cot54/2+1=1.2mm；f=0.2 mm/r；n=530r/min。故tm=0.64mim=38.6s。 5.2.1.5.5 粗?jǐn)U2-Ф20孔工步 根據(jù)擴孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=12mm；l2=2mm；l1=（D-d1）cotΚr/2 +(1～2)=（19.8-12.85）×cot54/2+1=3.5mm；f=0.2 mm/r；n=420r/min。故tm=0.21mim=12.5s。 5.2.1.5.6 精擴2-Ф20孔工步 根據(jù)擴孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=12mm；l2=2mm；l1=（D-d1）cotΚr/2 +(1～2)=（20-19.8）×cot54/2+1=1.1mm；f=0.15 mm/r；n=420r/min。故tm=0.24mim=14.4s。 5.2.1.5.7 鉸2-Ф10錐孔工步 根據(jù)鉸孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，再根據(jù)Κr=45、ap由表5-42查得l1=0。20.2mm，l2=28mm；又l=20mm，f=0.15 mm/r，n=420mm?？汕蟮迷摴げ降幕緯r間tm=0.76mim=46s。 5.2.1.6 工序6—鉆Ф6長孔和M6螺紋孔 5.2.1.6.1 鉆Ф6長孔工步 根據(jù)鉆孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=80mm；盲孔取l2=0mm；l1=DcotΚr/2 +(1～2)= 6×cot54/2+1=3.2mm；f=0.12 mm/r；n=960r/min。故tm=0.74mim=44.4s。 5.2.1.6.2 鉆M6螺紋孔工步 根據(jù)鉆孔的基本時間計算公式tm=L/fn=(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=18mm；盲孔取l2=0mm；l1=DcotΚr/2 +(1～2)= 5.1×cot54/2+1=2.9mm；f=0.12 mm/r；n=960r/min。故tm=0.2mim=12s。 5.2.1.7 工序7—攻M6螺紋 根據(jù)攻螺紋的基本時間計算公式tm=L/fn=2(l+l1+l2)/fn，可求得該工步的基本時間。式中l(wèi)=18mm；攻盲孔取l2=0mm；l1= (1～3)p =2mm；f=1mm/r；n=392r/min。故tm=0.1mim=6s。 5.2.2輔助時間ta的計算 根據(jù)輔助時間ta與基本時間tm之間的關(guān)系為ta=(0.15～0.2) tm，取ta=0.15tm，則各工序的輔助時間分別為： 工序1：ta=0.15×42.1s=6.32s； 工序2：ta=0.15×14.9s=2.36s； 工序3：ta=0.15×325s=48.75s； 工序4的工步1）：ta=0.15×6.8s=1.02s； 工步2）：ta=0.15×5.2s=0.624s； 工步3）：ta=0.15×4.1s=0.615s； 工步4）：ta=0.15×6.8s=1.02s； 工步5）：ta=0.15×6.5s=0.975s； 工步6）：ta=0.15×5.2s=0.624s； 工步7）：ta=0.15×9.4s=1.41s； 工步8）：ta=0.15×7.8s=1.17s； 工步9）：ta=0.15×6.3s=0.945s； 工步10）：ta=0.15×5.2s=0.78s； 工序5的工步1）：ta=0.15×25.3s=3.8s； 工步2）：ta=0.15×27.5s=4.13s； 工步3）：ta=0.15×39.7s=5.96s； 工步4）：ta=0.15×38.6s=5.79s； 工步5）：ta=0.15×12.5s=1.88s； 工步6）：ta=0.15×14.4s=2.16s； 工步7）：ta=0.15×46s=6.9s； 工序6的工步1）：ta=0.15×44.4s=6.66s； 工步2）：ta=0.15×12s=1.8s； 5.3 其他時間的計算 由于后托架的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備時間與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%～7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%～4%，此處取為3%，則各工序的其他時間（tb+tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tm+ta）計算，它們分別為： 工序1：tb+tx=6%×(42.1+6.32)s=2.91s； 工序2：tb+tx=6%×(14.9+2.36)s=1.04s； 工序3：tb+tx=6%×(325+48.75)s=22.43s； 工序4的工步1）：tb+tx=6%×(6.8+1.02)s=0.47s； 工步2）：tb+tx=6%×(5.2+0.624)s=0.35s； 工步3）：tb+tx=6%×(4.1+0.615)s=0.28s； 工步4）：tb+tx=6%×(6.8+1.02)s=0.47s； 工步5）：tb+tx=6%×(6.5+0.975)s=0.45s； 工步6）：tb+tx=6%×(5.2+0.624)s=0.35s； 工步7）：tb+tx=6%×(9.4+1.41)s=0.65s； 工步8）：tb+tx=6%×(7.8+1.17)s=0.54s； 工步9）：tb+tx=6%×(6.3+0.945)s=0.435s； 工步10）：tb+tx=6%×(5.2+0.78)s=0.36s； 工序5的工步1）：tb+tx=6%×(25.3+3.8)s=1.75s； 工步2）：tb+tx=6%×(27.5+4.13)s=1.9s； 工步3）：tb+tx=6%×(39.7+5.96)s=2.74s； 工步4）：tb+tx=6%×(38.6+5.79)s=2.66s； 工步5）：tb+tx=6%×(12.5+1.88)s=0.86s； 工步6）：tb+tx=6%×(14.4+2.16)s=0.99s； 工步7）：ta= tb+tx=6%×(46+6.9)s=3.17s；； 工序6的工步1）：tb+tx=6%×(44.4+6.66)s=3.06s； 工步2）：tb+tx=6%×(12+1.8)s=0.83s； 5.4 單件時間tdj的計算 各工序的單件時間分別為： 工序1：tdj=(42.1+6.32+2.91)s=34.9s； 工序2：tdj=(14.9+2.36+1.04)s=s18.3； 工序3：tdj=(325+48.75+22.43)s=396.2s； 工序4的工步1）：tdj=(6.8+1.02+0.47)s=8.29s； 工步2）：tdj=(5.2+0.624+0.35)s=6.174s； 工步3）：tdj=(4.1+0.615+0.28)s=4.995s； 工步4）：tdj=(6.8+1.02+0.47)s=8.29s； 工步5）：tdj=(6.5+0.975+0.45)s=7.99s； 工步6）：tdj=(5.2+0.624+0.35)s=6.174s； 工步7）：tdj=(9.4++1.41+0.65)s=11.46s； 工步8）：tdj=(7.8+1.17+0.54)s=9.51s； 工步9）：tdj=(6.3+0.945+0.435)s=7.68s； 工步10）：tdj=(5.2+0.78+0.36)s=6.34s； 工序4的單件時間： tdj=(8.29+6.174+4.995+8.29+7.99+6.174+11.46+9.51+7.68+6.43)s=73.29s； 工序5的工步1）：tdj=(25.3+3.8+1.75)s=30.85s； 工步2）：tdj=(27.5+4.13+1.9)s=33.53s； 工步3）：tdj=(39.7+5.96+2.74)s=48.4s； 工步4）：tdj=(38.6+5.79+2.66)s=47.05s； 工步5）：tdj=(12.5+1.88+0.86)s=15.24s； 工步6）：tdj=(14.4+2.16+0.99)s=17.55s； 工步7）：tdj=(46+6.9+3.17)s=56.07s； 工序5的單件時間： tdj=(30.85+33.53+48.4+47.05+15.24+17.55+56.07)s=248.69s； 工序6的工步1）：tdj=(44.4+6.66+3.06)s=54.12s； 工步2）：tdj=(12+1.8+0.83)s=14.63s； 工序4的單件時間：tdj=(54.12+14.63)s=68.75s； 將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計結(jié)果填入工藝文件，即將以上計算結(jié)果整理好填入機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 6. 夾具設(shè)計 6.1 夾具設(shè)計任務(wù) 本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的三杠孔。毛坯為鑄鐵件，所用的機床為Z35型搖臂鉆床，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。工件以底平面、側(cè)平面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)，在支承釘和止推板上實現(xiàn)完全定位。為使工件夾緊可靠，采用了輔助支承。采用手動螺旋壓板機構(gòu)夾緊工件。 6.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 6.2.1 確定定位元件 根據(jù)工序規(guī)定的定基準(zhǔn)，選用支承釘和止推板實現(xiàn)完全定位。另外，由于切削力較大，為使工件夾緊可靠，采用了輔助支承。 6.2.2 確定導(dǎo)向裝置 本工序要求對被加工孔依次進行粗?jǐn)U、精擴、鉸和锪平等工步的加工，故選用快換式鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件。 6.2.3 確定夾緊裝置 針對生產(chǎn)的工藝特征，此夾具采用手動螺旋壓板機構(gòu)。 6.2.3.1 鉆削力和夾緊力計算 計算夾緊力時，應(yīng)按應(yīng)用本夾具加工時工件承受的最大鉆削力進行計算，本工序中粗?jǐn)UФ38時的鉆削力最大。查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-9,得鉆削力計算公式： 式中P───鉆削力 t───鉆削深度，60mm Sz───每齒進給量，0.15mm D───鉆刀直徑，38mm B───鉆削寬度，1.5mm Z───鉆刀齒數(shù)，4 所以：P=490X601.0X0.150.74X38-1.0X1.50.9X4 =1095(N) 查表可知夾緊力與工切削力方向垂直時的夾緊力計算公式為： FJ=KFL/(f1H+L) 安全系數(shù) K=K1K2K3K4 其中:K1 為基本安全系數(shù)1.5 K2 為加工性質(zhì)系數(shù)1.2 K3 為刀具鈍化系數(shù)1.3 K4 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以K=2.574 將F=1095N，H=190mm,L=162mm，代入上式得實際所需夾緊力FJ=2.574 X1059 X162/(0.45 X190+162)=1845(N)。 查《機床夾具手冊》表1-2-26，查得螺旋夾緊機構(gòu)夾緊力的計算公式： 式中WQ───產(chǎn)生的夾緊力 MK───實際所需夾緊力，1845N r1───螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑，0 ───螺桿端部與工件間的摩擦角， a───螺紋升角，00471 r2───螺紋中徑一半，11.675 ───螺旋副當(dāng)量摩擦角，80321 ───除夾緊機構(gòu)之外的效率，0.85~0.95 計算得出WQ=2907N大于所需夾緊力1845N，故本夾具可安全工作。 6.2.3.2 定位誤差分析 本夾具以底面、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)，用支承釘和止推板實現(xiàn)定位。底面同時是設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)，所以不存在基準(zhǔn)不重合誤差，只有定位副制造不準(zhǔn)確引起的定位誤差，底面、側(cè)面和蓋板平面的精度要求達到生產(chǎn)要求，故 該夾具應(yīng)能滿足定位要求。 參考文獻 1、鄒青主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程. 北京：機械工業(yè)出版社，2004 2、王蘭美主編.機械制圖. 北京：高等教育出版社.2004 3、于駿一，鄒青主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 北京：機械工業(yè)出版社，2004 4、楊叔子主編.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 5、李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994 6、孫本緒、熊萬武編.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 7、機床夾具設(shè)計手冊.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社 8、趙家齊主編.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京. 械工業(yè)出版社，2000 9、劉守勇主編.機械制造工業(yè)與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2000 10、田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京：機械工業(yè)出版社，2006 11、吳拓、方瓊珊主編. 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機械工業(yè)出版社，2005 20