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機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè) 計(jì) 院 系 專 業(yè) 姓 名 年 級(jí) 指導(dǎo)教師 1 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 機(jī)械與材料工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 年級(jí) 學(xué)生姓名: 題目：設(shè)計(jì) KCSJ-05 支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具( 大批量 生產(chǎn)) 主要內(nèi)容： 1．繪制零件圖及零件的毛坯圖 (A3) 2．設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并填寫： （1）整個(gè)零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡（ A4） ； （2）所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)工序的機(jī)械加工工序卡（A4 ） 。 3．設(shè)計(jì)某工序的夾具一套，繪出總裝圖（A2 ） 。 4．編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 指導(dǎo)教師 班 級(jí) 學(xué) 生 2 目 錄 第 1 章零件分析 ....................................................1 1.1 零件的作用 ....................................................1 1.2 零件的工藝性分析和零件圖的審查 ................................1 第 2 章 選擇毛坯 ...................................................1 2.1 確定毛坯的成形方法 ............................................1 2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ............................................1 2.3 鑄造工藝方案的確定 ............................................2 2.4 鑄造工藝參數(shù)的確定 ............................................2 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ..............................................2 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ................................................2 3.2 制訂工藝路線 ..................................................2 3.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 ....................................5 3.4 加工工序設(shè)計(jì) ..................................................7 3.5 填寫加工工藝卡片..............................................13 第 4 章夾具設(shè)計(jì) ...................................................14 4.1 確定設(shè)計(jì)方案 .................................................14 4.2 機(jī)械加工工序卡. ...............................................16 4.3 繪出總裝圖 參考文獻(xiàn) ...........................................................17 1 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具 設(shè)計(jì)）和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán) 節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能夠綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié) 合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了 設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（轉(zhuǎn)速器盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具 設(shè)計(jì)手冊(cè)與圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次時(shí)間機(jī)會(huì)， 為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及外來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位 老師多加指導(dǎo)。 1 第 1 章 零件分析 1.1 零件的作用 支架是機(jī)床上用于支撐軸的機(jī)構(gòu)，支架以 Φ40 孔套在軸上。 本設(shè)計(jì)任務(wù)給定的零件轉(zhuǎn)支架即傳遞運(yùn)動(dòng)并保持其他零件正確工作方式，和保 持互相之間的正確位置。其對(duì)加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定的要 求，由于零件比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故加工過(guò)程中需要用到復(fù)雜的夾具。 1.2 零件的工藝性分析和零件圖的審查 分析零件圖可知，支架兩豎起部分兩端面和 Φ85 外表面均要求切削加工，并在 軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，有提高了轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) Φ40 上下端 面接觸剛度；Φ85 和 Φ8 孔的端面為平面，可以防止加工過(guò)程中鉆頭偏，以保證孔 的加工精度；另外，該零件除主要工作表面（Φ40 上下端面，Φ60 左右端面）和定 位表面外，其余表面加工精度均要求較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削，鏜 床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可 以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較為經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量地加工出來(lái)。 1.3 確定支架的生產(chǎn)類型 以設(shè)計(jì)題目知：Q=10000 臺(tái)|年，m=1 件|臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備用率 a%和廢品率 b%分 別取 3%和 5%，代入年生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式得 N=10000 臺(tái)|年 x1 件|臺(tái) x（1+3%）x（1+5%）=10815 件|年 第 2 章 選擇毛胚 2.1 確定毛坯的成形方法 該零件材料為 HT200，考慮到支架工作過(guò)程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各 處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為 10000 件/ 年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。 2.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件底平面因散熱面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織， 但因?yàn)榇思?duì)防止白口的要求不嚴(yán)，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢， 2 故能滿足支架使用要求。 2.3 鑄造工藝方案的確定 2.3.1 鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡(jiǎn)單，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的 表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》表 1-7）選用砂型 鑄造。 2.4 鑄造工藝參數(shù)的確定 2.4.1 加工余量的確定 按手工砂型鑄造，灰鑄鐵查《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》表 1-11，查得加工余量等 級(jí)為 ，轉(zhuǎn)查表 1-12，零件高度》100mm，尺寸公差為 13 級(jí)，加工余量等級(jí)H13? 為 H，得加工余量為 3.2mm，實(shí)際調(diào)整取 3.5mm。 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是有精度較高要求的孔的方狀零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，也是裝配 和測(cè)量的基準(zhǔn)，在加工時(shí)，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。 先銑出下表面，以下表面為基準(zhǔn)，加工出后端面和上表面，再以上表面為基準(zhǔn) 加工左端面，以上端面為基準(zhǔn)鉆出 1 孔；以后端面為基準(zhǔn)鉆出 2 孔；先以上表面和 I,II,為基準(zhǔn)，在銑床上銑出右端面，再以下表面和 2 個(gè) 2 孔為基準(zhǔn)，鉆出 5 個(gè) Φ8 的孔和 Φ6 的孔以及銑出 Φ85 的前端面。 由于豎起部分的表面比較不易加工，首先以加工出來(lái)的后端面為基準(zhǔn)加工出 II,III 孔處的各個(gè)上端面，再以上端面為基準(zhǔn)，加工出 I 孔處的右端面；零件的 2 個(gè) Φ40 孔的上邊緣表面是不能用來(lái)作為定位基準(zhǔn)的。 3.2 制訂工藝路線 本設(shè)計(jì)任務(wù)給的零件需要加工的表面有：端面，內(nèi)孔，園角等，其加工方法如下： 3 一（1）下表面（大面積表面）：是定位基準(zhǔn)面，表面粗糙度 R1.6.用銑車進(jìn)行端銑 平面，先粗銑，在進(jìn)行半精銑和精銑。 （2）上邊緣面：不是重要表面，粗銑即可。 （3）II,III 孔處的上端面：不是重要表面，沒(méi)有粗糙度要求，只要進(jìn)行粗銑即可。 （4）I 孔處的右端面：是重要的表面，表面粗糙度 R3.2，進(jìn)行粗銑，后要半精銑或 精銑。 （5）Φ80 孔的外表面：是重要的表面，表面粗糙度 R3.2,可進(jìn)行粗銑后半精銑或 精銑 （6）上表面：不是重要表面，沒(méi)有表面粗糙度要求，只進(jìn)行粗銑。 （7）5 個(gè) Φ8 和 5 個(gè) Φ15 孔的后端面：表面粗糙度 R12.5，只需進(jìn)行粗銑。 （8）5 個(gè) Φ8 和 5 個(gè) Φ15 孔的加工：表面粗糙度 R12.5，以 1 孔和 2 孔的后端面為 基準(zhǔn)，粗鉸出 5 個(gè) Φ8 孔和 5Φ15 孔；；普通鉸床即可。 （9I 孔的加工：表面粗糙度 R3.2，可用鉸床進(jìn)行鉸孔，粗鉸或擴(kuò)孔后，進(jìn)行精鉸。 （10）II 孔的加工：表面粗糙度 R3.2，是要求較高的孔，可進(jìn)行粗鉸→半精鉸，或 者擴(kuò)孔→精擴(kuò)，既可滿足要求。 （11）圓角：R5 圓角，可用立銑刀周銑出圓角。 二工序順序的安排 （1）機(jī)械加工工序的安排如下： 遵循“先粗后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)----支架下表面和孔 Φ60； 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序； 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面-----支架的下表面和 Φ60 的孔，后加工 次表面----上表面和后端面； 遵循“先面后孔”原則，先加工支架下表面，在加工 Φ60 的孔，先銑右端面，再 銑 Φ40 的孔。 （2）熱處理工序的安排如下; 模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制硬度為 190~220HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。 噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛胚表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來(lái)的不 利影響；支架豎起兩端面在加工之前局部高頻淬火，提高耐磨性和工作中沖擊載荷 的能力。 （3）輔助工序的安排如下； 粗加工下表面和熱處理后，安排校直工序；半精加工后，安排去毛刺和中間檢查 工序；精加工后，安排去毛刺，清洗和終檢。 4 方案一： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 01 鑄造 02 粗銑下表面 03 粗銑上表面和后端面及左端面 04 精銑下表面 05 精銑右端面 06 粗?jǐn)U，精擴(kuò)，倒角，精鉸 Φ40 孔 07 精銑 Φ85 孔的外表面 08 精鏜 Φ60 孔 09 鉆，倒角，擴(kuò)孔 Φ8，擴(kuò)孔 Φ15 10 去毛刺 11 中檢 12 熱處理 13 清洗 14 終檢 5 方案二：表 3 工序號(hào) 工序內(nèi)容 01 鑄造 02 粗銑下表面 03 粗銑上表面和后端面及左端面 04 精銑下表面 05 精銑 Φ85 孔的外表面 06 精鏜 Φ60 孔 07 精銑右端面 08 粗?jǐn)U，精擴(kuò)，倒角，精鉸 Φ40 孔 09 鉆，倒角，擴(kuò)孔 Φ8，擴(kuò)孔 Φ15 10 去毛刺 11 中檢 12 熱處理 13 清洗 14 終檢 3.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 3.31 選擇加工設(shè)備 6 (1)工序３，４，5 和 6，7，用的是銑床，分別進(jìn)行粗銑，精銑。用普通的臥銑床 X62W 型萬(wàn)能臥銑床即可。 (2)工序 8 是鉸孔工序，分別是粗鉸和半精鉸。使用普通的鉸床即可。 (3)工序 9 加工 2 個(gè) Φ6 孔，5 個(gè) Φ8 孔，5 個(gè) Φ15 孔，采用花盤加緊，在立式鏜床 即可?？蛇x用 Z518 型立式鏜床。 3.32 選擇刀具 (1)在工序３，４，5，6，７銑平面時(shí)，銑刀可以選擇直齒或錯(cuò)齒的端銑刀和周銑刀， 工序中有粗銑和精銑，在粗銑后，要留有一定的加工余量，供精銑工序加工。 (2)鉆孔有 Φ6, Φ8,Φ15 三種孔，需要留一定的加工余量，可用 Φ7, Φ14 麻花鉆 直接鉆出來(lái)。 (3)鉸孔需要鉸三種孔 Φ6, Φ8 和 Φ15，有粗鉸和精鉸，粗加工可用 YT15,精加工 可用 YT30。 3.33 選擇量具 本零件是單件大批量生產(chǎn)，故采用的是通用量具。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)量器具的測(cè)量方法的極限誤差來(lái)選擇。在 這里選的是第一種方法。 3.33.1 選擇平面的量具： 由零件圖上看，各平面的相互位置要求不是非常嚴(yán)格，其最小不確定度為 0.2mm，選用分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺就行了，因?yàn)槠洳?確度為 0.02mm，顯然滿足要求。 3.33.2 選擇內(nèi)孔的量具： 此零件對(duì)孔的精度要求較高，其中例如 I 孔的下偏差要求在 0.013 之內(nèi)，故可 選用分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的內(nèi)徑百分尺，其不確定度為 0.008， 滿足測(cè)量精度的要求。 3.34 加工量計(jì)算表 工序 加工位置 毛坯 (mm) 粗加工 (mm) 半精加工 (mm) 精加工 (mm) 總加工余量 (mm) 下表面 27.5(雙面) 25.5(雙面) 25（雙面） 2． 5 上表面 25.1 0.4 左端面 30(雙面) 28(雙面) 25(雙面) 3 7 右端面 26 2 后端面 166.5 160 6.5 Φ40 0 Φ39 Φ39.7 Φ40H7 Φ60 0 Φ59 Φ60H8 Φ15 孔 0 Φ15 Φ6 孔 0 Φ6 Φ8 孔 0 Φ8 3.35 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 （1）75 40 60 0.5 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （2）25 120 0.15 分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （3）170 210 0.25 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-200mm 的游標(biāo)卡尺 （4）Φ40 Φ60 0.025 分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的內(nèi)徑百分尺 Φ6 Φ8Φ15 --- 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 注：本零件要求測(cè)量的尺寸并不是很復(fù)雜，故只要這兩種量具就足夠了。 3.4 加工工序設(shè)計(jì) (一) 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量。(1)切削用量指：背吃刀量 asp(即切削 深度 ap)、進(jìn)給量 f 及切削速度 Vc 。(2) 確定方法是：確定切削深度——> 確定進(jìn)給 量——>確定切削速度． (3)具體要求是：①由工序或工步余量確定切削深度：精、 半精加工全部余量在一次走刀中去除；在中等功率機(jī)床上一次走刀 ap 可達(dá) 8～10mm。②按本工序或工步加工表面粗糙度確定進(jìn)給量：對(duì)粗加工工序或工步按 加工表面粗糙度初選進(jìn)給量后還要校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度：③可用查表法或計(jì)算法 得出切削速度 Vc 查 ，用公式 換算出查表或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速 nc 查 ，根據(jù) Vc 查 在選 擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī) 作為實(shí)際的轉(zhuǎn)速，再用 換算出 8 實(shí)際的切削速度 Vc 機(jī) 填入工藝文件中。對(duì)粗加工，選取實(shí)際切削速度 Vc 機(jī) 、實(shí)際進(jìn) 給量 f 機(jī) 和背吃刀量 asp 之后，還要校驗(yàn)機(jī)床功率是否足夠等，才能作為最后的切削 用量填入工藝文件中。 １ 工序鉆２個(gè) φ40mm 孔 (1)、 加工條件 工件材料：HT200 正火，бb=220MPa ，190～220HBS 加工要求：鉆擴(kuò)孔 φ40mm 機(jī)床選擇：選用立式鏜床 Z525（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 4.2-14） (2)、 確定切削用量及基本工時(shí) 選擇 φ40mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》P84） d=40 L=25mm f 機(jī) =0.48mm/r (見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 2.7 和《工藝手冊(cè)》表 4.2-16) Vc 查 =13m/min （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 2.15） 按機(jī)床選取 n 機(jī) =195r/min（按《工藝手冊(cè)》表 4.2-15） 所以實(shí)際切削速度： m/min.14.3v? 基本工時(shí)： l=80mm ) l2=(1～4)mm(取 4mm) 按《工藝手冊(cè)》表 6.2-5 公式計(jì)算 1.24（min） ２ 工序 粗、精銑左右端面 （２） 粗銑 1）、選擇刀具： 9 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 3.1-27，選擇用一把 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外 徑 d0=100mm，銑刀齒數(shù) Z=10。 2）、確定銑削深度 a p： 單邊加工余量 Z=1.5±0.27，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=1.5mm 3）、確定每齒進(jìn)給量 fz: 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為 4.5kw 的 X51 銑床加工時(shí)，選擇 每齒進(jìn)給量 fz=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)取：fz=0.18mm/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.0～1.5mm ，現(xiàn)取 1.2mm，根據(jù) 《切削手冊(cè) 》表 3.8 銑刀直徑 d0=100mm 的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度 T=180min。 5）、確定切削速度 Vc： 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.16 可以查 Vc： 由 ap=1.5mm fz=0.18mm/z，查得 Vc=77mm/z n=245mm/z V?=385mm/z 根據(jù) X51 型立銑床說(shuō)明書(shū)（表 4.2-35） nc=255 r/min V?c=400 mm/min (橫向) 6）、計(jì)算基本工時(shí)： l=50mm l2=2 T=0.28min （２）精銑 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 3.1-27，選擇用一把 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑 10 d0=100mm，銑刀齒數(shù) Z=10 2）、確定銑削深度 ap： 由于單邊加工余量 Z=0.5，故一次走刀內(nèi)切完，則：a p= 0.5 mm 3）、確定每齒進(jìn)給量 fz: 由《切削手冊(cè)》表 3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為 4.5kw 的 X51 銑床加工時(shí)，選擇每 齒進(jìn)給量 fz=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值。現(xiàn)?。篺z=0.14mm/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.0～1.5mm ，現(xiàn)取 1.2mm，根據(jù) 《切削手冊(cè) 》表 3.8 銑刀直徑 d0=100mm 的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度 T=180min。 5）、確定切削速度 Vc： 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.16 可以查 Vc： 由 ap≤4mm ?z=0.14mm/z，查得： Vc=110mm/z n=352mm/z V?=394mm/z 根據(jù) X62W 型立銑床說(shuō)明書(shū)（表 4.2-35） nc=380 r/min V?c=400 mm/min (橫向) 6）、計(jì)算基本工時(shí)： l=40 mm l2 =2 所以本工序的基本時(shí)間為： T=t1+t2=0.14+0.12=0.26min （３）工序鏜 φ60 工序 φ８粗鏜余量參考文獻(xiàn)［１］表３－８３取粗鏜為１.８mm，精鏜切削余量為 11 0.2mm,鉆孔后尺寸為 8H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表２－３ 加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸及公差 Φ57 粗鏜 2.7 ____ ?59.7 ?59.7 精鏜 0..3 H8 ?60H8 孔軸線到底面位置尺寸為 160mm，精鏜后工序尺寸為 60.02±0.46mm，與下底面的 位置精度為 0.05mm,與左右端面的位置精度為 0.06mm,且定位夾緊時(shí)基準(zhǔn)重合，故 不需保證。0.06mm 跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。 (2.1) 鉆孔 φ8mm 選擇 φ8mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》P84） d=8 L=25mm f 機(jī) =0.48mm/r (見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 2.7 和《工藝手冊(cè)》表 4.2-16) Vc 查 =13m/min （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 2.15） 按機(jī)床選取 n 機(jī) =195r/min（按《工藝手冊(cè)》表 4.2-15） 所以實(shí)際切削速度： 基本工時(shí)： l=16mm ) l2=(1～4)mm(取 4mm) 按《工藝手冊(cè)》表 6.2-5 公式計(jì)算 1.10min 粗鏜孔時(shí)因余量為 1.8mm,故 ap=1.8mm, （2.2）擴(kuò)孔 ?15 選擇 ?15 四面組合機(jī)床中擴(kuò)孔鉆 d=15 L=15mm f 機(jī) =0.48mm/r Vc 查 =13m/min 12 按機(jī)床選取 n 機(jī) =195r/min 所以實(shí)際切削速度： 基本工時(shí)： l=30mm ) l2=(1～4)mm(取 4mm) 按《工藝手冊(cè)》表 6.2-5 公式計(jì)算 0.42min 查文獻(xiàn)［１］表２. 4-8 取 V=0.4m/s=24m/min 去進(jìn)給量為 f=0. 28mm/r n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min 查文獻(xiàn)的 Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz pm=FzV*10^-3 CF2=180, XFz=1 Yfz=0.75 nFz=0 Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ *0.2^0.75*0.4°*1 =1452 N P=0.58 kw 取機(jī)床效率為０.８５ 0.78*0.85=0.89kw>0.58kw 故機(jī)床的功率足夠。 13 下面計(jì)算工序 09 的時(shí)間定額 機(jī)動(dòng)時(shí)間 L/(f*n)=85/0.28*51=5.95min 3.5 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 零件圖號(hào) KCSJ-05 共 1 頁(yè)九江學(xué)院 機(jī)械與材料工程學(xué)院 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 零件名稱 支架 第 1 頁(yè) 材料 牌號(hào) HT200 毛坯種 類 鑄造 成型 毛坯外形 尺寸 300*220*140 每件毛坯可 制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 1 工序名稱 工序內(nèi)容 工時(shí)工序 號(hào) 車 間 工 段 設(shè)備 工藝裝備 準(zhǔn)終 單件 01 鍛造 沙型模具 02 粗銑下表面 立式銑床 X51 高速鋼套式銑刀，游 標(biāo)卡尺 0.28min 03 粗銑上表面和 后端面及左端 面 立式銑床 X51 高速鋼套式銑刀，游 標(biāo)卡尺 04 精銑下表面 精銑下表面至25mm~24.85mmRa1.6um 立式銑床 X51 高速鋼套式銑刀，游 標(biāo)卡尺 05 精銑 Φ85 孔的外表面 精銑至Φ85.00mm~Φ84.7mmRa3.2um 臥式雙面銑 床 銑刀，游標(biāo)卡尺，專 用套具 06 精鏜 Φ60 孔 精鏜至Φ59.8mm~Φ60mmRa3.2um 立式鏜床 鏜刀，游標(biāo)卡尺，專 用套具 07 精銑內(nèi)端面 （雙面） 精銑至Φ75mm~Φ75.043mmRa3.2um 臥式雙面銑 床 三面刃銑刀，游標(biāo)卡 尺，專用套具 0.82min 08 粗?jǐn)U，精擴(kuò)， 倒角，精鉸 Φ40 孔 粗鉸，精餃 Φ40mm 孔至 Φ40mm~4.0.025mmRa3.2 四面組合機(jī) 床 復(fù)合麻花鉆，鉸刀， 內(nèi)徑千分尺 1.5min 09 鉆，倒角，擴(kuò) 孔 Φ8，擴(kuò)孔 Φ15 四面組合機(jī) 床 復(fù)合麻花鉆，鉸刀， 內(nèi)徑千分尺 1.52min 10 去毛刺 鉗工臺(tái) 平錘 11 中檢 賽規(guī)，百分表，卡尺 12 熱處理 局部淬火 淬火機(jī)等 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 賽規(guī)，百分表，卡尺 14 15 第 4 章 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本，需要設(shè)計(jì)專用夾具。按 指導(dǎo)老師的布置，設(shè)計(jì)工序鏜 Φ60 孔的鏜床夾具。 鏜 Φ60 孔的鏜床夾具 本夾具主要用于鏜 Φ60 孔，由于該孔精度要求較高，所以，在本道工序加工時(shí)， 應(yīng)該考慮其精度要求，同時(shí)也要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 4.1 確定設(shè)計(jì)方案 ⑴、定位基準(zhǔn)的選擇： 由零件圖可知，Φ60 孔對(duì)上表面有垂直度要求。。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇 以 φ60 孔定位的定心夾具。 ⑵、切削力及夾緊力計(jì)算： 刀具：YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位鏜刀 (見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 3.28) 其中： CF=54.5，a p=4.5，X F=0.9，f Z=0.18，Y F=0.74，a e=75，U F=1.0，d 0=100，q F=1.0，n=255 ，W F=0，Z=10 15 ∴F=54.5×4.5 0.9×0.180.74×75×10/(100×2550)≈444.64(N) 水平分力：F H=1.1F 實(shí) ≈489.1(N) 垂直分力：F V=0.3F 實(shí) ≈133.39(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù): K=K1K2K3K4。 其中：K 1=1.5 K2=1.1 K3=1.1 K4=1.1 ∴F ／ =KFH=（1.5×1.1×1.1 ×1.1）×489.1=976.48 (N) 實(shí)際加緊力為 F 加 = KFH/（U1*U2）=976.48/0.5=1952.96 (N) 其中 U1 和 U2 為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025 螺母選用 M16X1.5 細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為 W=2M/D2tg(a+6055)+0.66(D3- d3 )/（D 2- d2) 其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029， D=23mm d=16mm 解得： W=1O405 (N) 此時(shí)螺母的加緊力 W 已大于所需的 1952.96 的加緊力 F 加，故本夾具可安全工作。 心軸取材料為 Q235 查表得 Q235 的許用彎曲應(yīng)力為： 158Mpa 彎曲應(yīng)力=M/Wz=32FL/ 3.14 d3=99.4X32X0.028/[3.14X(0.022)2] =2.67<< 許用彎曲應(yīng)力 158Mpa (3)定位誤差分析 由于基準(zhǔn)重合,故軸, 徑向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無(wú)基 準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的心軸的制造精度和安裝精 度。且工件是以內(nèi)孔在心軸上定位，下端面靠在定位塊上，該定位心軸的尺寸及公 16 差現(xiàn)規(guī)定為與零件內(nèi)孔有公差相同。因?yàn)閵A緊與原定位達(dá)到了重合，能較好地保證 了鉆 φ60mm 孔所得到的尺寸和下端面形位公差要求。 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明： 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。為此，在螺母夾緊時(shí)采用活 動(dòng)手柄，以便裝卸，夾具體底面上的一對(duì)定位槽可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正 確的安裝位置，以利于鉆削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。夾具上裝 有對(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）； 同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位 置，以有利于銑削加工. 4.2.機(jī)械加工工序卡片 零件圖號(hào) KCSJ-05 共 1 頁(yè)九江 學(xué)院 機(jī)械 與材 料工 程學(xué) 院 機(jī)械加工工序卡片 零件名稱 支架 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 06 鏜孔 HT200 17 參考文獻(xiàn) [1]馬智賢主編：《實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè)》：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社：2002 年 [2]李益民主編：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1999 年 [3]現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)委員會(huì)主編：《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用手冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1997 年 [4]王先逵主編：《機(jī)械制造工藝學(xué)》 （第二版）：機(jī)械工業(yè)出版社：2006 年 [5]韓榮第、周明、孫玉潔主編：《金屬切削原理與刀具》：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社： 2003 年 [6]廖念昭、古瑩菴、莫雨松、李碩根、楊興駿主編：《互換性與技術(shù)測(cè)量》：中國(guó) 計(jì)量出版社：1998 年 [7]薛源利主編：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》：機(jī)械工業(yè)出版社：2000 年 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 300×220×140 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鏜床 立式鏜床 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用鏜夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn) 終 單 件 工時(shí)定 額工步 號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn) 速 /（r／m in） 切削速 度 /（m／m in） 進(jìn)給量 /（mm ／r） 背吃 刀量 /mm 走 刀 次 數(shù) 基 本 輔 助 1 鏜 φ60 孔 鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用套具 51 104 0.28mm/z 1.75mm 1 5.9 5mi n 18 [8] 孫巳德主編：《機(jī)床夾具圖冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1983 年 [9]倪森壽主編：《機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》：化學(xué)工業(yè)出版 社：2003 年 [10]朱冬梅、胥北瀾主編：《畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖》 （第五版）：高等教育出版社： 2000 年 [11] 丁殿忠,姜鴻維. 金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,1997.6～14.