工藝夾具-十字頭零件的工藝規(guī)程
工藝夾具-十字頭零件的工藝規(guī)程,工藝,夾具,十字頭,零件,規(guī)程
第一章 零件的分析
1.1零件的作用
題目所給的是空氣壓縮機零件十字頭體，它是連接連桿和活塞桿的部件，是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復(fù)運動的關(guān)節(jié)。對十字頭的基本要求是：有足夠的強度，剛度，耐磨損，重量輕，工作可靠。
本十字頭零件與活塞桿是依靠法蘭連接的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使用可靠，調(diào)整方便，活塞桿與十字頭容易對中，不足之處是結(jié)構(gòu)笨重，適合用于大型壓縮機上。
1.2零件的工藝分析
1.2.1 十字頭零件共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：
（1） 以孔Φ50H7mm為中心的加工表面
這一組加工表面包括：Φ50H7mm孔及其倒角，尺寸為Φ115的頸部外圓及倒角，尺寸為Φ90的頸腰部外圓表面，頸部Φ50H7孔內(nèi)寬為8的槽，位于Φ50H7孔底部尺寸為Φ22的通孔，尺寸為Φ10與Φ50H7孔相垂直的油孔，其中，主要加工尺寸為Φ50H7的孔，這是用來連接活塞桿用的。
（2） 以Φ320d7軸線為中心的加工表面：
這一組加工表面包括：Φ 320d7外圓表面及其10°的倒角，Φ 320d7外圓表面上寬為15mm的王字型槽，與外圓表面垂直，尺寸為Φ6的4個通孔，以及未澆鑄巴氏合金前尺寸為Φ312外圓表面和Φ312表面上深為3，寬為25的梯形槽，其中主要是加工尺寸是Φ320d7的外圓表面，這是用來與十字頭滑塊相配合，通過十字頭滑塊來導(dǎo)向并承受連桿側(cè)壓力。
（3） 以Φ100H10銷孔為中心的加工表面：
這一組加工表面包括：這一組加工表面包括：Φ100H10錐度為1：10的錐型孔，相距為190，與Φ100孔相垂直的兩側(cè)凸臺端面，相距為180，與Φ100錐型孔軸線相垂直的兩側(cè)端面，在體腔內(nèi)，相距為106與100錐型孔軸線相垂直的凸臺端面，以及Φ100H10錐型孔內(nèi)寬為12的矩型槽，還有在相距為190凸臺端面上四個M16螺孔，其中，主要加工Φ100H10錐型孔，這是用來裝配錐型銷，以便安裝連桿用的。
1.2.2 這兩組加工表面之間有一定的位置要求，主要是：
（1）尺寸為Φ115的頸部背部端面與Φ320d7圓柱軸線的垂直度公差為0.03；
（2）Φ50H7孔與Φ320d7軸的同軸度公差為0.03；
（3）Φ320d7圓柱面的圓柱度公差值為0.025；
（4）Φ100錐型孔軸線與Φ320d7圓柱軸線的垂直度公差為0.025。
同以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工出其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證他們之間的位置精度要求。
３３
四川理工學(xué)院機電工程系畢業(yè)設(shè)計
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為QT600-3，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素：形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鑄造。因此，應(yīng)該選擇鑄件。由于零件年產(chǎn)量為500件，已達(dá)成批生產(chǎn)的水平，而零件的輪廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可以采用砂型鑄造。
2.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要部分之一，基面選擇得正確與合理，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，甚至，還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行，導(dǎo)致虧損。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇原則：
① 當(dāng)有不加工表面時，選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)；
② 應(yīng)選擇表面平整，均勻的表面作為粗基準(zhǔn)；
③ 以平整且面積較大的表面作為粗基準(zhǔn)；
④ 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。
對于此零件而言，即有軸，又有多個不加工表面。按照常理，一般軸類零件來說，以外圓為粗基準(zhǔn)是完全合理的；而該零件上面有幾個不加工表面，且較大、均勻，故而選取φ320d7圓柱裙部內(nèi)壁不加工表面作為粗粗準(zhǔn)。
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇
①“基準(zhǔn)重合”原則 即設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合；
②“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 即盡量采用某一種基準(zhǔn)作為多數(shù)工序的基準(zhǔn)；
③“自為基準(zhǔn)”原則 即當(dāng)精加工或者光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)；
④“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個加工表面相互位置精度要求較高時，以兩個需加工表面相互作為基準(zhǔn)反復(fù)加工以獲得均勻的加工余量和較高的位置精度。
但在一般設(shè)計中，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算；故按基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選取工藝止口作精基準(zhǔn)。
2.3 零件表面加工方法的選擇
本零件的加工表面有零件外圓表面、內(nèi)孔、槽及小孔等，材料為QT600-3，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，簡稱《機械加工工藝手冊》，其加工方法選擇如下：
（1）毛坯外圓表面：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，只需進行車削（表1.4-8）；
（2）外圓表面梯型槽：，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；
（3）澆鑄巴氏合金后外圓表面：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra1.6，需進行粗車、半精車達(dá)到（表1.4-8）；
（4）外圓表面寬為25槽：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；
（5）4-Φ6油孔：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆削（表1.4-8）；
（6）兩頭端面：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，但要用作定位基準(zhǔn)，需進行粗車，半精車（表1.4-8）；
（7）頸部端面：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行車削（表1.4-8）；
（8）頸部Φ90d10外圓表面：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra25，需進行粗車，半精車（表1.4-8）；
（9）頸部Φ115外圓表面：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行車削（表1.4-8）；
（10）頸部兩端2×倒角：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行車削（表1.4-8）；
（11）頸部Φ50H7mm孔：公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需進行粗鏜、半精鏜（表1.4-7）；
（12）頸部Φ22mm通孔：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆削（表1.4-7）；
（13）頸部寬為8的槽：公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra6.3，需進行粗插、精插（表1.4-7）；
（14）頸部Φ10mm油孔：公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆削加工（表1.4-7）；
（15）相距180mm兩側(cè)端面：公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；
（16）相距190mm兩側(cè)凸臺端面：公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；
（17）體腔內(nèi)相距106mm凸臺平面：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra25，需進行刮銷（表1.4-8）；
（18）Φ100H10mm銷孔：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra1.6，需進行粗鏜、半精鏜、精鏜（表1.4-7）；
（19）銷孔內(nèi)寬為12的槽：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra6.3，需進行粗插、半精插（表1.4-7）；
（20），4—M6—7H深27孔：鉆孔,攻螺紋；
2.4 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，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。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，十字頭零件加工可按如下工藝路線進行：
表2-1 工藝路線方案
工序號
工藝內(nèi)容
1
以φ320d7圓柱裙部內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，在兩頭端面劃外圓直徑為φ312的直徑為φ312的加工線；并在底部端面劃直徑為φ290.8的的止口加工線。以φ100H10銷孔中心線為基準(zhǔn)，劃距中心線為210的頸部軸線方向的加工線，和距中心線為174.5的底部軸線方向的加工線；并以底部加工線為基準(zhǔn)準(zhǔn)，劃相距為327的頂部軸線方向的加工線。以頸部φ50H7孔中心線為基準(zhǔn)，在頸部端面畫直徑為φ115的外圓加工線；并劃相距為180的兩側(cè)端面加工線；劃相距為190的兩側(cè)凸臺端面加工線。以兩側(cè)凸臺端面加工線為基準(zhǔn)，劃體腔內(nèi)相距為106的凸臺端面加工線。
2
粗車底部端面至332.5；粗車未澆鑄巴氏合金前外圓φ320d7至φ312。粗車止口φ294H7至φ290.8；倒2.5×角。
3
掉頭，粗車頂端面至327.5，粗車外圓φ320d7至φ312；粗車頸部端面軸線方向至324.5，車頸部外圓φ115至要求；粗車頸部外圓φ90d10至φ92.2，刮距頸部上端面為30的下端面，兩端倒2×角。
4
粗鏜φ50H7孔至φ49。
5
鉆φ50H7孔底部φ22通孔。
6
鉆頸身部φ10油孔。
7
半精車底部端面至326，半精車止口φ294H7至φ293.4
8
銑分別相距為180與190的兩側(cè)端面至要求。
9
銑外圓寬度為25的梯形槽。
10
φ320d7圓柱外表面澆鑄巴氏合金至φ330。
11
以φ320d7圓柱裙部內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，在兩頭端面劃外圓直徑
為φ323的加工線。
12
粗車澆鑄巴氏合金后外圓φ320d7至φ323。
13
銑φ320d7外圓柱表面寬為6王字型油槽，銑寬為15的油
槽倒角。
14
鉆孔4-φ6
15
半精車頸部外圓φ90d10至要求。
16
半精鏜頸部φ50H7孔至要求，倒2×角
17
插頸部寬φ50H7孔內(nèi)寬為8的槽
18
粗鏜φ100H10銷孔，刮體腔內(nèi)相距為106的凸臺端面
19
插φ100H10銷孔內(nèi)寬為12的槽
20
半精鏜φ100H10銷孔至要求。
21
鉆鉸兩側(cè)凸臺端面4-M6-7H螺孔，攻螺紋。
22
精車止口φ294H7至要求。
23
精車φ320d7圓柱外表面至要求，頂部倒角。
24
銑去止口，銑底部端面延軸線方向至300。
25
底部倒角
26
最終檢查，入庫
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“十字頭”的零件材料為QT600-3，硬度為HB 190～269，毛坯重量約為60kg,生產(chǎn)類型為中、小型生產(chǎn)，采用砂型手工造型方法鑄造毛坯。
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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
2.5.1確定外圓表面（φ320d7）：
考慮其長度為337mm，而φ320d7的圓柱表面公差為自由尺寸公差，故表面粗糙度值選擇要求Ra200,只要求粗加工，故此時可能選擇單邊余量為=7.5mm能夠滿足于圖上的要求。
2.5.2 確定外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差：
查《機械加工工藝手冊》表3.1-24可知，采用砂型手工造型方法鑄造，而且毛坯材料為球墨鑄鐵，故選擇公差等級為12級，再查表3.1-26，故選取加工余量為7.5～9mm,在這次設(shè)計中我們選取加工余量為7.5mm。
（1）因為底部端面起定位作用，分為粗車，半精車和精車。
鑄出：179.5±3.5 mm（底部端面以φ100H10 mm銷孔中心線為基準(zhǔn)延軸線方向距離）
粗車：174.5mm z=5mm
半精車：173mm z=1.5mm
精車：172 mm z=1mm
（1）因為頂部端面表面粗糙度為Ra12.5，分為粗車，半精車。
鑄出：157.5±3.5 mm（頂部端面以φ100H10 mm銷孔中心線為基準(zhǔn)延軸線方向距離）
粗車：152.5mm z=5mm
半精車：150mm z=2.5mm
2.5.3 澆鑄巴氏合金后外圓φ320d7mm表面：
外圓精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，要求粗車，半精車；再查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量為2z=10mm。
澆鑄：φ330±4.5 mm
粗車：φ323mm 2z=7mm
半精車：φ320d7mm 2z=3mm
2.5.4確定頸部內(nèi)孔Ф50H7mm、深55mm的加工余量：
因為此零件采用砂型手工造型鑄造方法得到毛坯件，查《機械加工工藝手冊》表3.2-35可知，有色金屬及其殼體類零件加工余量，得知，所有孔直徑小于50mm，均采用鑄造后粗鏜，因此在粗鏜后的加工余量為1mm。查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量為2z=10mm。
鑄出：Ф40±3.5 mm
粗車：Ф48 mm 2z=8mm
半精車：Ф50H7mm 2z=2mm
2.5.5 頸部頂部端面沿軸線長度方向的加工余量及公差：
為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25；再查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量為z=5±3.5 mm。
2.5.6 頸部底部端面沿軸線長度方向的加工余量及公差：
為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25；再查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量為z=3.5±2.8 mm。
2.5.7 頸部外圓表面（φ115 mm）
為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，再查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量為z=5±3.5 mm。
2.5.8 頸身部外圓表面（φ mm）
外圓表面精度界于IT9～IT10之間，表面粗糙度為Ra12.5，粗車，半精車達(dá)到；再查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量為2z=7±3 mm。
鑄出：Ф97±3.5 mm
粗車：Ф92.2mm 2z=4.8mm
半精車：φmm 2z=2.2mm
2.5.9 兩側(cè)相距分別為180mm,190mm的兩組端面
為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，只要求粗加工，查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量都為2z=12±4 mm。
2.5.10 體腔內(nèi)相距為106mm的兩端面
為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，只要求粗加工，查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量都為2z=10±3.5 mm。
2.5.11 Φ100H10mm錐型銷孔加工余量：
銷孔是與連桿配合的部位，公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra1.6，要求粗鏜，半精鏜；查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，并參照相關(guān)加工事例；選取加工余量為2z=〔4～42〕±2.8 mm。
2.5.12 尺寸精度為φmm的下端面止口：
因為止口與底部端面起定位作用，公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra1.6，要求粗加工 ，半精加工和精加工；查《機械加工工藝手冊》表3.1-26，選取加工余量都為2z=6mm。
鑄出： Ф288±4mm
粗車： Ф291mm 2z=3mm
半精車：φ293.2mm 2z=2.4mm
精車： φmm 2z=0.6mm
2.6 確定切削用量及基本工時
2.6.1 工序2：粗車底部端面至332.5；粗車未澆鑄巴氏合金前外圓φ320d7至φ312。粗車止口φ294H7至φ290.8；倒2.5×角。
2.6.1.1 本工序采用計算法確定切削用量；加工條件：
工件材料：QT600-3，砂型鑄造
加工要求：粗車φ320d7端面及φ320d7mm的外圓
機床選擇：C3180-1轉(zhuǎn)塔車床
刀具選擇：刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25mm, =90°, =15°, =12°。
硬質(zhì)合金鏜刀：YT5 刀桿尺寸 25×25mm 刀桿伸出量40mm
計算切削用量
2.6.1.2 粗車φ320d7端面
① 進給深度
已知毛坯長度方向單邊加工余量7.53.5mm，由于以后還要半精車和精車，所以必須留出一定余量供鉆孔后加工掉，所以取粗加工余量最大為5+3.5=8.5mm，分兩次加工，=3mm。長度加工公差等級按IT12級算。
② 進給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25mm，３mm以及工件直徑為327mm時
f=0.04～0.53mm/r
按C3180-1車床說明書(《切削用量簡明手冊》表1.3)取
f=0.53mm/r
③計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。
= ()
其中：=242 =0.15 =0.35 m=0.2。修正系數(shù)見《切削用量簡明手冊》表1.28。
即：=1.44 =0.8 =1.04 =0.81 =0.97
∴ =×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97
=108.6()
④確定機床主軸轉(zhuǎn)速
===106()
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18，與106r/mm相近的機床轉(zhuǎn)速為112r/mm。
⑤切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
式中：
——工件切削部分長度；
——切入量（《機械加工工藝手冊》表3.4-33）；
——切入量： 取0～3mm
——進給次數(shù)
—— 主軸轉(zhuǎn)速（）
—— 進給量（）
在本道工序中，
2.6.1.3 粗車Ф327mm外圓，同時校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。
①切削深度 單邊余量，可三次性切除；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③算切削速度 見《切削用量簡明手冊》表1.27
VC=KV()
()
④確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18選112。
所以實際切削速度應(yīng)為：
⑤檢驗機床功率 主切削力按《切削用量簡明手冊》表1.29所示公式計算。
其中：
切削時消耗功率為：
由《切削用量簡明手冊》表1.30中C3180-1機床說明書可知，C3180-1主電動機功率為13kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為112時，主軸允許功率4.5kw，所以機床功率足夠，可以正常進行加工。
⑥校驗機床進給系統(tǒng)強度 已知主切削力Fc=1032.5N,徑向切削力Fp按《切削用量簡明手冊》表1.29所示公式計算。
其中：
而軸向切削力：
則軸向切削力就應(yīng)為：
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：
而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削用量簡明手冊》表1.30），故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
切削工時：
其中：
∴
2.6.1.4 粗鏜止口內(nèi)壁：
①切削深度 單邊余量，可一次性鏜削；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③確定主軸轉(zhuǎn)速 仍然在車床C3180-1鏜止口，同上選取n=112。
④鏜削工時：
2.6.2 工序3：掉頭，粗車頂部端面，外圓。粗車頸部端面延軸線方向至324.5，粗車頸部外圓Ф115至要求，粗車頸部外圓到Ф91
2.6.2.1 掉頭，粗車頂部端面，外圓。（同上）
2.6.2.2 粗車頸部端面延軸線方向至324.5mm，
①切削深度 單邊余量，可兩次性切除；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③算切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。
VC=()
其中：=242 =0.15 =0.35 m=0.2。修正系數(shù)Kv見《切削用量簡明手冊》表1.28。
即：=1.44 =0.8 =1.04 =0.81 =0.97
∴ Vc=x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97
=104.6()
④確定機床主軸轉(zhuǎn)速
===146()
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18與146r/mm，相近的機床轉(zhuǎn)速為160r/mm。
⑤切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
==2.36min
2.6.2.3 粗車頸部外圓Ф115至要求
①切削深度 單邊余量，可兩次性切除；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。
VC=KV()
其中：=242 =0.15 =0.35 m=0.2。修正系數(shù)Kv見《切削用量簡明手冊》表1.28。
即：=1.44 =0.8 =1.04 =0.81 =0.97
∴ =x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97
=156.3()
④確定機床主軸轉(zhuǎn)速
===167 ()
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18與167r/mm，相近的機床轉(zhuǎn)速為160r/mm。
⑤切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
==1.86min
2.6.2.4 粗車頸部外圓到Ф91
①切削深度 單邊余量，可一次性切除；
②確定機床主軸轉(zhuǎn)速 由上可得：n=160mm
③切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
==0.348min
2.6.3 工序4 粗鏜φ50H7孔至φ49。
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金Kr=鏜刀。其耐用度T=60。
①切削深度 單邊余量Z=4mm，可兩次分兩次鏜削=2mm；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-41, =0.05~16，
現(xiàn)選用=0.27；
③算切削速度 見《切削用量簡明手冊》表1.27
=KV()
式中：=189.8，=0.2，=2，=0.20 ，=0.15，=0.2，=0.9，T=60
=104
④確定主軸轉(zhuǎn)速
=
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18選450。
⑤切削工時
查[1]表2.5-3，T=
式中：=55mm，=4mm，=3mm，=0.20 ，=450
T==0.43
2.6.4 工序 5 鉆φ50H7孔底部φ22通孔。
桉機床型號選?。?
則機床主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)為：
=
按《機械加工工藝手冊》表3.1-36選取。
故機床實際加工速度：
切削工時：
2.6.5 工序 6 鉆頸身部φ10油孔。
桉機床型號選?。?
則機床主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)為：
=
按《機械加工工藝手冊》表3.1-36選取。
故機床實際加工速度：
切削工時：
2.6.6 工序 7：半精車底部端面至326，半精鏜φ294H7止口至φ293.4，半精車頂部端面至要求。
2.6.6.1 半精車底部端面至326
① 進給深度
已知毛坯長度方向單邊加工余量2.5mm，由于以后還要和精車，所以必須留出一定余量，分一次加工， =1.5mm。長度加工公差等級按IT12級算，取—0.46(入體方向)
因本道加工工序所用機床和刀具與第一道工序一樣，所以：
② 進給量 f=0.53mm/r
③確定機床主軸轉(zhuǎn)速 =112 ()
④切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
2.6.6.2 半精鏜止口內(nèi)壁：
①切削深度 單邊余量，可一次性鏜削；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③確定主軸轉(zhuǎn)速 仍然在車床C3180-1鏜止口，同上選取n=112。
④鏜削工時：
2.6.6.3半精車頂部端面至要求
已知毛坯長度方向單邊加工余量2.5mm，由于以后不需要精車，所以一次加工至
求，長度加工公差等級按IT12級算，取—0.46(入體方向)
切削工時：
2.6.7 工序8：銑分別相距為180與190的兩側(cè)端面至要求。
機床選用X63T:
（參考《切削用量簡明手冊》表3-3）
切削速度：參考有關(guān)手冊，確定。
采用兩把高速鋼圓柱形銑刀，，
與圓柱形銑刀，相組合；則：
=
現(xiàn)采用X63T臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《機械加工工藝手冊》表4.2-39）取，故實際切削速度為：
當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
查機床使用說明書， 最接近為 ，故選用該值。
銑削時間：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-31,銑削切削時間計算公式
其中：
——工作銑削部分長度；
——切入行程長度；
——切出行程長度；
——工作臺每分鐘進給量。
∴
2.6.8 工序9：銑外圓寬度為25的梯形槽。
機床選用X53T:
（參考《切削用量簡明手冊》表3-3）
切削速度：參考有關(guān)手冊，確定。
采平型直柄反燕尾槽銑刀，，則：
=
現(xiàn)采用X63T臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39）取，故實際切削速度為：
當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
查機床使用說明書，有一個，故選用該值。
銑削時間：由于銑削軌跡是一條弧線，利用作圖法得出銑刀的行程；根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-31,銑削切削時間計算公式
=0.5D+（1～2）=0.5×32=18mm =1mm
總共銑削10道燕尾槽：1.27×10=12.7min
2.6.9 工序12 ：粗車澆鑄巴氏合金后外圓φ320d7至φ323。
車床：C3180-1（與第一道工序選擇相同）
刀具：硬質(zhì)合金車刀 刀桿尺寸16x25mm, =90°, =15°, =12°。
①切削深度 單邊余量，可一次性切除；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用（）；
④確定主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù)第一道工序選用 =112（）。
⑤切削工時：
其中：
∴
2.6.10 工序13：銑φ320d7外圓柱表面寬為6王字型油槽，銑寬為15的油槽倒角
2.6.10.1銑φ320d7外圓柱表面寬為6王字型油槽
（參考《切削用量簡明手冊》表3-3）
切削速度：參考有關(guān)手冊，確定。
采用高速鋼凸半圓銑刀，，齒寬B=6則：
=
現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39）取，故實際切削速度為：
當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
查機床使用說明書，有一個，故選用該值。
銑削時間：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-31,銑削切削時間計算公式
利用夾具回轉(zhuǎn)加工另一面，總時間為2×9.75=19.5min
2.6.10.2 銑φ320d7外圓柱表面油槽銑寬為18的油槽倒角
同樣采用高速鋼凸半圓銑刀，，齒寬B=15 則：
總時間仍然為2×9.75=19.5min
2.6.11 工序14：鉆孔4-φ6深110mm
查[1]表4.3-11，鉆頭直徑選用D=6mm。
確定切削用量
（1），進給量 查[1]表2.4-38，=0.27~0.33，取=0.32。
（2），切削速度 查[1]表2.4-41，=0.45=27。
轉(zhuǎn)速==1238
根據(jù)[1]表3.1-31，選擇=1250
實際速度==26
切削工時
=11020，5， =0
T==3.27
2.6.12 工序15：半精車頸部外圓φ90d10至要求。
①切削深度 單邊余量，可一次性切除；
②確定機床主軸轉(zhuǎn)速 由工序2可得：=160mm
③切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
==0.348min
2.6.13 工序16：半精鏜頸部φ50H7孔至要求，倒2×角
（1）確定切削深度 單邊余量z=1.0，則=1.0mm。
（2）確定進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-1 =0.27；
（3）確定主軸轉(zhuǎn)速 由工序4可以選取=450。
（4）查[1]表2.5-3，T=
式中：=55mm，=4mm，=3mm，=0.20 ，=450
T==0.43
為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鏜孔時相同，手動進給。
2.6.14 工序17：插頸部寬φ50H7孔內(nèi)寬為8的槽
選擇插刀，其寬度B=8mm。
（1）確定切削用量
①切削深度 由52.6-50=2.6mm，則=2.6mm。
②進給量 由[2]表7.2-10(3)，=0.28~0.35取=0.30。
③插削速度 查[2]表7.2-21，取=19。
（2）插削工時
H=55mm， =15，=0.30
T==12.22
2.6.15 工序18：粗鏜φ100H10銷孔，刮體腔內(nèi)相距為106的凸臺端面
①切削深度 銷孔最大單邊余量Z=（100-58）/2=21mm，可兩次分六次鏜削=3.5mm；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,現(xiàn)選用=0.74；
③算切削速度 見《切削用量簡明手冊》表1.27
VC= ()
式中：=189.8，=0.2，=2，=0.20 ，=0.15，=0.2，=0.9，T=60
=163
④確定主軸轉(zhuǎn)速
=
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18選750。
⑤切削工時
查[1]表2.5-3，T=
式中：=190mm，=4mm，=3mm，=0.74 ，=750
T=×6=14.35
為縮短輔助時間，取刮體腔內(nèi)凸臺端面時的主軸轉(zhuǎn)速與鏜孔時相同，手動進給。
2.6.16 工序19：插φ100H10銷孔內(nèi)寬為12的槽
（1）選擇插刀，其寬度B=12mm。
①確定切削用量： 切削深度 由103-100=3mm，則=3mm。
②進給量 由[2]表7.2-10(3)，=0.28~0.35取=0.30
③插削速度 查[2]表7.2-21，取=19。
（2）插削工時
H=（190-106）/2=42mm， =15，=0.30
T==5.6
2.6.17 工序20：半精鏜φ100H10銷孔至要求。
由工序18可直接取機床主軸轉(zhuǎn)速為750
切削工時：
T=×1=2.38
2.6.18 工序21：鉆兩側(cè)凸臺端面4-M16-7H螺孔，攻螺紋。
2.6.18.1 鉆孔4-M16深27mm的底孔
取： （見《切削用量簡明手冊》表2.7）
（見《切削用量簡明手冊》表2.13及2.14）
機床轉(zhuǎn)速：
=
按機床選取相近主軸轉(zhuǎn)速 （查《機械加工工藝手冊》表3.1-36）
則機床實際鉆削速度：
鉆削工時：
由于有兩側(cè)有四個螺紋底孔，故在算鉆削時間的時候要計算四個螺紋孔的時間，即：
2.6.18.2 攻螺紋4-M16深23mm
查相關(guān)資料選?。?
算出主軸轉(zhuǎn)速：
=
按機床選取。 按照《機械加工工藝手冊》表3.1-18
則機床的實際切削速度應(yīng)為：
切削時間：
由于有兩冊四個螺紋孔，故在算時間的時候要算四個螺紋孔的時間。
∴
2.6.19 工序22：精車底部端面至322，精樘φ294H7止口至要求。
2.6.19.1 精車底部端面至322
① 進給深度
=1mm。長度加工公差等級按IT7級算。
因本道加工工序所用機床與刀具仍然與第22道工序一樣，所以：
② 進給量 f=0.53mm/r
③確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ==112 ()
④切削工時 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.14車削切削時間的計算：
2.6.19.2 精鏜止口內(nèi)壁：
①切削深度 單邊余量，可一次性切除；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③確定主軸轉(zhuǎn)速 仍然在車床C3180-1鏜止口，同上選取=112。
④切削工時：
2.6.20 工序23：精車φ320d7圓柱外表面至要求，頂部倒角。
①切削深度 單邊余量，可一次性切除；
②進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-19,選用；
③算切削速度 見《切削用量簡明手冊》表1.27
= ()
()
④確定主軸轉(zhuǎn)速
=
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18選160。
所以實際切削速度應(yīng)為：
⑤切削工時：
其中：
∴
為縮短輔助時間，頂部倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與車外圓時相同，手動進給。
2.6.21 工序24：銑去止口，銑底部端面軸線方向至300。
2.6.21.1 機床選用X63T:
（參考《切削用量簡明手冊》表3-3）
切削速度：參考有關(guān)手冊，確定。
采用高速鋼三面刃銑刀，，則：
=
現(xiàn)采用X63T臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39）取，故實際切削速度為：
當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
查機床使用說明書，最接近為 ，故選用該值。
銑削時間：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-31,銑削切削時間計算公式
其中：
——工作銑削部分長度；
——切入行程長度；
——切出行程長度；
——工作臺每分鐘進給量。
∴
2.6.21.2 銑底部端面延軸線方向至300
切削深度 單邊余量，可一次性切除；
為縮短輔助時間，銑底部端面時的主軸轉(zhuǎn)速與銑去止口相同
∴
2.6.22 工序25：底部倒角。
回到C3180-1C車床加工，手動進給倒角。
第三章 夾具的設(shè)計
本次夾具的設(shè)計，根據(jù)任務(wù)書的要求，是設(shè)計第十六道工序的夾具設(shè)計（半精鏜頸部φ50H7孔至要求的鏜孔夾具設(shè)計），由于加工工件尺寸較大，質(zhì)量較重，采用臥式鏜床T612加工。
3.1問題的提出
本夾具主要用來半精鏜頸部φ50H7孔，加工本道工序時這個φ50H7孔已經(jīng)粗鏜出，由于加工孔的精度較高，因此在本道工序加工時，我們要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，如何保證加工精度。
3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，φ50H7孔軸線對φ320d7外圓柱軸線有同軸度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為φ320d7外圓柱表面，為了消除定位誤差便于裝卸，現(xiàn)利用與φ320d7外圓柱表面同軸的工件下端面止口定位。下端面φmm止口內(nèi)壁定位，限制了、兩個自由度，以其止口頂部端面定位，再限制了、、三個自由度，屬不完全定位。
根據(jù)本零件具體情況，加上其年生產(chǎn)量為500件，屬于中批生產(chǎn)，所以最后決定采用手動夾緊。
3.1.2 夾緊面的選擇
在選擇夾緊面時，應(yīng)注意下列事項和遵循原則：
⑴．為保證安裝的正確和可靠，應(yīng)便于夾緊力的方向不破壞工件定位時獲得的正確位置；
⑵．施力于夾緊表面時，應(yīng)使夾緊力引起的變形最??；
⑶．在加工過程中，有利于減小因切削力而引起的振動；
⑷．盡量使夾緊機構(gòu)簡單，操作方便。
為了滿足以上各項，夾緊面應(yīng)能使夾緊力的方向朝向主要定位基準(zhǔn)平面，盡量避免選斜面和曲面為夾緊面。
根據(jù)以上原則，為了保證定位可靠，選擇夾緊力的作用方向與φmm止口頂部端面相垂直，并使其緊靠支承點，且保證工件上各定位基準(zhǔn)同定位元件的可靠接觸。
3.2 切削力及夾緊力的計算
刀具：高速鋼鏜刀，，。由于粗鏜時的切削力較大，故我們采用粗鏜時的切削用量來計算。
根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-3：
主切削力==342 （3-1）
徑向切削力==162 （3-2）
軸向力==253 （3-3）
在計算切削時，必須將安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) (3-4)
其中：
為基本安全系數(shù)1.2～1.5，取=1.5；
為加工性質(zhì)系數(shù)1.0；
為刀具鈍化系數(shù)1.0～1.9，時，取=1.0；時，取=1.2；時，取=1.25；
為斷續(xù)切削系數(shù)1.0；
夾緊力穩(wěn)定性系數(shù)1.3；
為手動夾緊手柄位置系數(shù)1.2；
為工件與支承接觸系數(shù)1.0。
算得，取
== (3-5)
現(xiàn)用一根螺栓來對工件進行夾緊，為克服切削力，實際夾緊力應(yīng)為：
(3-6)
根據(jù)《理論力學(xué)》表5-1，可以查得：鋼與鑄鐵的摩擦系數(shù)=0.3。
于是和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，==0.3。則
=2486（）
夾緊力完全通過螺栓壓緊工件來提供，則應(yīng)校核螺栓的強度。
= (3-7)
查《機械設(shè)計》表6.4，螺栓許用切應(yīng)力 (3-8)
由于所選用的螺栓性能為8.8級，根據(jù)《機械設(shè)計》上的算法，=，
。
=
，因此所選用的螺栓能滿足要求。
3.3 定位誤差的分析
定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成，即：
(3-9)
在本道工序中，定位的主要基準(zhǔn)面為止口頂部端面，而定位基準(zhǔn)也與工序基準(zhǔn)重合，故為0，則：
通過零件樣圖分析，可以看出，Φ50H7孔與Φ320d7軸的同軸度公差為0.03；此項技術(shù)主要應(yīng)由工件止口與止口支承板配合中的側(cè)向間隙保證。
已知止口直徑為Φmm,夾具中定位止口支承板直徑為Φmm,當(dāng)零件安裝在夾具中時，止口處的最大側(cè)向間隙為
=0.032-0.020=0.012mm.
即最大側(cè)向間隙能滿足零件的精度要求。
3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，而此夾具在經(jīng)過綜合考慮后，決定采用手動夾具方式。
先將工件定位在夾具止口支承板上，然后通過圓柱銷與拉桿的配合，將工件安裝在夾具體上；取工件時，先將螺母松開，不用取下，然后將拉桿往工件體腔內(nèi)推動，注意夾持住工件，以免滑落造成掛傷。退出圓柱銷，將拉桿與圓柱銷配合一頭拖到止口支承板頂端，便于工件輕易地拆卸。
夾具上有鏜套，可保證鏜刀切削精度要求；同時角鐵底面的定位孔可使安裝在上的支承板有一正確的安裝位置，以利于鏜削加工。
鏜床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見圖FYY-JZ031-03及圖FYY-JZ031-03-01。
第四章 結(jié) 論
通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學(xué)習(xí)，對機械制圖的能力，利用Auto CAD作圖的能力，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次設(shè)計分別進行了工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鏜孔加工夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的復(fù)習(xí)。
通過這次設(shè)計，充分鞏固和提高自己課堂上所學(xué)理論知識，同時結(jié)合社會實踐，金工實習(xí)，畢業(yè)實習(xí)的知識對機械加工制造的全面總結(jié)，也是我們在畢業(yè)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性實踐應(yīng)用,是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，并在查閱技術(shù)資料，選用公式和數(shù)據(jù)，用簡潔文字、圖表表達(dá)設(shè)計結(jié)果及制圖等能力方面得到一次基本訓(xùn)練。
在設(shè)計過程中還培養(yǎng)了樹立正確的設(shè)計思想和實事求是、嚴(yán)肅負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)；力爭能夠讓自己所學(xué)知識靈活地運用到實踐工作和生產(chǎn)當(dāng)中。
參 考 文 獻
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致謝
致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計歷經(jīng)3個多月，是離開大學(xué)生涯的最后一門重要課程，這次畢業(yè)設(shè)計中也遇到了許多困難，之所以能夠順利完成，首先要特別感謝張捷老師的耐心指導(dǎo)，根據(jù)我們每個人所做的不同題目和內(nèi)容，老師特意安排我們到相應(yīng)的企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)，首先讓我們對自己所設(shè)計內(nèi)容有深刻的認(rèn)識；并對設(shè)計的總體步驟有清晰明確的思路。在接下來的設(shè)計過程中；無論老師再怎么忙，只要我們遇到疑難問題，他都會放下手邊工作指導(dǎo)我的設(shè)計，耐心細(xì)致地為我的設(shè)計分析和講解，并及時提供許多寶貴意件，使我們少走彎路，更高效率高質(zhì)量地突破一個又一個難關(guān)。
還要感謝學(xué)校為我們提供設(shè)計條件和設(shè)施，以及圖書館老師熱情服務(wù)，我們能夠非常便捷地查閱到自己設(shè)計的相關(guān)文獻資料，從中獲取大量有價值的信息和數(shù)據(jù)，對我們保質(zhì)保量完成起到相當(dāng)大作用；在此向你們致以衷心的感謝！
學(xué)生：傅遠(yuǎn)洋
2006-6-2
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