附錄 1機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 1零件名稱 搖臂 零件號零件重量 同時加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 式 重 量HT200 3.25HBS 鑄 件設 備 夾具和輔助工具名 稱 型 號數(shù)控銑床 X62W專用夾具工序工步工步說明 刀具 量具走刀長度（mm）走刀次數(shù)切削深度（mm）進給量（mm/min）主軸轉速（r/min）切削速度（mm/min）基本工時(min)1 1銑搖臂左右兩端上平面20 端銑刀?游標卡尺 1 1.5 450 2000 125.6機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 2零件名稱 搖臂 零件號牌號 HT200 同時加工零件數(shù) 1設備 夾具和輔助工具名 稱 型 號加工中心 KVC650/1專用夾具工序 工步 工步說明 刀具 量具走刀次數(shù)切削深度（mm）進給量（mm/min）主軸轉速（r/min）切削速度（mm/min）基本工時（min）1銑搖臂左右端下平面20 端銑刀?游標卡尺 1 1.5 400 2000 125.62 粗銑 1：8 錐度 10 的錐度銑刀 1.5 100 2500 78.53 精銑 1：8 錐孔 10 的錐度銑刀圓錐規(guī)賽1 0.5 100 3500 109.94 鉆 31mm 中心孔?A5 中心鉆 0.5 300 1000 15.75 鉆 31mm 的低孔 20 麻花鉆?0.4 100 800 50.2426 粗鏜 31mm 的孔 31 鏜刀內徑千分尺1.5 100 500 48.677 精鏜 31mm 的孔?31 鏜刀?0.5 50 1000 97.34機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 3零件名稱 搖臂 零件號零件重量 同時加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 式 重 量HT200 3.25HBS 鑄 件設 備 夾具輔助工具名 稱 型 號數(shù)控銑床 X62W專用夾具工序 工步 工步說明 刀具 量具走刀長度（mm）走刀次數(shù)切削深度（mm）進給量（mm/min）主軸轉速（r/min）切削速度（mm/min）基本工時（min）3 1 粗銑倒角 12 球頭銑刀?樣板 1.5 400 2000 75.362 精銑倒角 12 球頭銑刀?樣板 0.5 100 2500 94.2機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 4零件名稱 搖臂 零件號零件重量 同時加工零件數(shù) 1材料 毛坯牌號 硬度 型式 重量HT200 3.25HBS 鑄件設備 夾具和輔助工具名稱 型號加工中心 KVC650/1專用夾具工序 工步工步說明刀具 量具走刀長度（mm）走刀次數(shù)切削深度（mm）進給量（mm/min）主軸轉度（r/min）切削速度（m/min）基本工時（min）1粗銑搖臂右端前后側平面20 立銑刀?游標卡尺 1.5 450 1500 94.242精銑搖臂右端前后兩側平面20 立銑刀 游標卡尺 1 0.5 600 2000 125.63 粗銑開口槽 6 立銑刀?游標卡尺 0.5 100 1000 15.74 精銑開口槽 6 立銑刀 游標卡尺 1 0.5 0.1 4000 75.36機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 5零件名稱 搖臂 零件號零件重量 同時加工零件數(shù) 1材料 毛 坯牌 號 硬度 型 式 重量HT200 3.25HBS 鑄 件設 備 夾 具輔助工具名 稱 型號立式鉆床 Z4015專用夾具工序 工步 工步說明 刀具 量具走刀長度（mm）走刀次數(shù)切削深度（mm）進給量（mm/min）主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）基本工時min5 1 鉆 14 孔的中心孔?A5 的中心鉆 1 0.5 100 1000 15.7機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 6零件名稱 搖臂 零件號零件重量 同時加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 式 重 量HT200 3.25HBS 鑄 件設 備 夾 具 輔助工具名 稱 型 號立式鉆床 Z4015專用夾具工序 工步 工步說明 刀具 量具走刀長度（mm）走刀次數(shù)切削深度（mm）進給量（mm/min）主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）基本工時min6 1 鉆 的孔4?麻花鉆14?游標卡尺 1 0.4 100 500 21.98機械加工工藝過程卡片產品型號 零件圖號（廠 名） 機械加工工藝過程卡片產品名稱 搖臂 零件名稱 搖臂 共 1 頁 第 1 頁材料牌號 35 毛坯種類 鍛造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制作件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工 時工序號 工序名稱 工序內容 車 間 工 段 設 備 工藝裝備準終 單件10 鍛 鍛造毛坯 鍛造車間 一20 退火 退火（消除內應力） 鍛造車間 一31 粗銑 粗銑削 φ31 孔一側大端面，留加工余量 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀40 粗銑 粗銑削 φ20 孔一側端面，留加工余量 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀50 粗銑 粗銑削 φ31 孔另外一側端面，留加工余量 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀60 粗銑 粗銑削 φ20 另外一側端面，留加工余量 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀70 精銑 精銑削 φ31 孔一側大端面 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀80 精銑 精銑削 φ20 孔一側端面 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀90 精銑 精銑削 φ31 孔另外一側端面 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀100 精銑 精銑削 φ20 另外一側端面 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀110 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸孔 φ20 及倒角 機加工 二 Z525 鉆床 鉆夾具，鉆頭，鉸刀120 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸孔 φ31 及倒角 機加工 二 Z525 鉆床 鉆夾具，鉆頭，鉸刀130 粗銑 粗銑寬 50 端面 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀140 精銑 精銑寬 50 端面 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀150 鉆孔 鉆大頭側面 φ14 孔 機加工 二 Z525 鉆床 鉆夾具，鉆頭160 銑 銑大頭孔處寬 5 的槽 機加工 二 X52K 銑床 銑夾具，量具，銑刀150 鉗工 去毛刺 機加工 銼刀 銼刀160 檢驗 檢驗設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 描圖 描校 底圖號 裝訂號摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計摘要搖臂零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝，定位，切削用量，夾緊摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計0AbstractThe bolt body parts and milling fixture design process is the design process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, positioning, cutting dosage, clamping,摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計1目 錄第 1 章 緒論??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3第 2 章 零件的分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1 零件的作用 ?????????????????????????? 42.2 零件的工藝分析 ???????????????????????? 4第 3 章 零件的工藝規(guī)程???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????53.1 確定毛坯的制造形式 ?????????????????????? 53.2 搖臂加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 ?????? 53.2.1 孔和平面的加工順序 ???????????????????? 53.2.2 孔系加工方案選擇 ????????????????????? 53.3 搖臂加工定位基準的選擇 ???????????????????? 63.3.1 粗基準的選擇 ??????????????????????? 63.3.2 精基準的選擇 ??????????????????????? 63.4 搖臂加工主要工序安排 ????????????????????? 63.5 毛坯尺寸的確定 ???????????????????????? 9第 4 章 確定切削用量及基本時間?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11第 5 章 鉆削大端 ?14 鎖緊孔夾具設計 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????255.1 研究原始資料 ????????????????????????? 255.2 定位方案與定位元件 ?????????????????????? 255.3 夾緊機構 ??????????????????????????? 265.4 切削力及夾緊力的計算 ????????????????????? 275.5 誤差分析與計算 ???????????????????????? 285.6 零、部件的設計與選用 ????????????????????? 29摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計25.6.1 定位銷選用 ???????????????????????? 295.6.2 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 ??????????????? 305.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 ????????????????? 325.8 確定夾具體結構尺寸和總體結構 ????????????????? 345.9 夾具設計及操作的簡要說明 ??????????????????? 36總 結?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37參考文獻???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38致 謝?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計3第 1 章 緒論機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。搖臂零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。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，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計4第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目給出的零件是搖臂。搖臂的主要作用是保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此搖臂零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。2.2 零件的工藝分析由搖臂零件圖可知。搖臂是一個搖臂零件，它的外表面上有 4 個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的底削加工；其中底面有表面粗糙度要求為 ，mRa?2.3（2）以 的孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2 個前0?后端面； 的孔。?（2）以 的孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2 個前31后端面； 的孔。（4）以槽面為主要加工平面的加工面，包括槽面摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計5第 3 章 零件的工藝規(guī)程3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮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，最后選用鑄造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產量已達成批生產水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鑄造，這從提高生產效率，保證加工精度，減少生產成本上考慮，也是應該的。3.2 搖臂加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該搖臂零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于搖臂來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。3.2.1 孔和平面的加工順序搖臂類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工搖臂上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。搖臂的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。搖臂零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇搖臂孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。根據搖臂零件圖所示的搖臂的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產中，搖臂孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計6采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標法鏜孔在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。用坐標法鏜孔，需要將搖臂孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。3.3 搖臂加工定位基準的選擇3.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入搖臂的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以搖臂的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。3.3.2 精基準的選擇從保證搖臂孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證搖臂在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從搖臂零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是搖臂的裝配基準，但因為它與搖臂的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計73.4 搖臂加工主要工序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。搖臂加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到搖臂加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合銑床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于搖臂，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%c??908蘇打及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg2根據以上分析過程，現(xiàn)將搖臂加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10 鍛 鍛造毛坯20 退火 退火（消除內應力）30 粗銑 粗銑削 φ31 孔一側大端面，留加工余量40 粗銑 粗銑削 φ20 孔一側端面，留加工余量50 粗銑 粗銑削 φ31 孔另外一側端面，留加工余量60 粗銑 粗銑削 φ20 另外一側端面，留加工余量70 精銑 精銑削 φ31 孔一側大端面80 精銑 精銑削 φ20 孔一側端面90 精銑 精銑削 φ31 孔另外一側端面100 精銑 精銑削 φ20 另外一側端面110 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸孔 φ20 及倒角120 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸孔 φ31 及倒角130 粗銑 粗銑寬 50 端面140 精銑 精銑寬 50 端面摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計8150 鉆孔 鉆大頭側面小 φ14 孔160 銑 銑大頭孔處寬 5 的槽150 鉗工 去毛刺160 檢驗 檢驗工藝路線二：10 鍛 鍛造毛坯20 退火 退火（消除內應力）30 粗銑 粗銑削 φ31 孔一側大端面，留加工余量40 粗銑 粗銑削 φ20 孔一側端面，留加工余量50 粗銑 粗銑削 φ31 孔另外一側端面，留加工余量60 粗銑 粗銑削 φ20 另外一側端面，留加工余量70 精銑 精銑削 φ31 孔一側大端面80 精銑 精銑削 φ20 孔一側端面90 精銑 精銑削 φ31 孔另外一側端面100 精銑 精銑削 φ20 另外一側端面110 粗銑 粗銑寬 50 端面120 精銑 精銑寬 50 端面130 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸孔 φ20 及倒角140 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸孔 φ31 及倒角150 鉆孔 鉆大頭側面寬 50 端面小孔160 銑 銑大頭孔處寬 5 的槽150 鉗工 去毛刺160 檢驗 檢驗以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，方案二把鉆孔工序調整到后面了，這樣導致加工斜面無法找到合適的定位基準，無法滿足零件公差要求。以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計93.5 毛坯尺寸的確定在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。（1）面的加工余量。根據工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~720.3 m28.0?精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。51工序號 工序名稱 工序內容10 鍛造 鍛造毛坯20 退火 退火（消除內應力）30 粗銑 粗銑削 φ31 孔一側大端面，留加工余量40 粗銑 粗銑削 φ20 孔一側端面，留加工余量50 粗銑 粗銑削 φ31 孔另外一側端面，留加工余量60 粗銑 粗銑削 φ20 另外一側端面，留加工余量70 精銑 精銑削 φ31 孔一側大端面80 精銑 精銑削 φ20 孔一側端面90 精銑 精銑削 φ31 孔另外一側端面100 精銑 精銑削 φ20 另外一側端面110 鉆擴鉸 鉆擴鉸孔 φ20 及倒角120 鉆擴鉸 鉆擴鉸孔 φ31 及倒角130 粗銑 粗銑寬 50 端面140 精銑 精銑寬 50 端面150 鉆孔 鉆大頭側面小 φ14 孔160 銑槽 銑大頭孔處寬 5 的槽170 鉗工 去毛刺180 檢驗 檢驗摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計10（2）前后端面加工余量。根據工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取 。m5.3~70.3半精銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》 ，其加工余量值取為 。m5.2精銑：參照《機械加工工藝手冊》 ，其加工余量取為 。.0鑄件毛坯的基本尺寸為 ，根據《機械加工工藝手m375.206??冊》表 2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為。m6.1毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計11第 4 章 確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量 a 、進給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定pa 、f、再確定 v。p工序 30：粗銑削 φ31 孔一側大端面，留加工余量機床：銑床 X52K（1）粗銑搖臂底面 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料： ，15YT，齒數(shù) ，為粗齒銑刀。20Dm?20Z?因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ：pa3m每齒進給量 ：根據參考文獻[3]表 2.4-73，取 銑削速度f 0.15/famZ?：參照參考文獻[3]表 2.4-81，取V2.54/Vs?機床主軸轉速 ：n，102.5460.8/min31nrd????按照參考文獻[3]表 3.1-74 245?實際銑削速度 ： v3.12.6/00dns???進給量 ： fV.524/1.5/ffaZm?工作臺每分進給量 ： m.73infVs?：根據參考文獻[3]表 2.4-81,?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 42lm?刀具切入長度 ：1210.5()(~3lDa????20.5(06)(1~37.6m???刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計12機動時間 ：1jt1247.620.min35jmlf????查參考文獻[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.23min工序 40：粗銑削 φ20 孔一側端面，留加工余量。已知工件材料為 HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10。根據資料選擇銑刀的基本形狀,r =10°，a =12°，β=45°已知銑削寬度n0a =2.5mm，銑削深度 a =50mm 故機床選用 X52K 立式銑床。e P1.確定每齒進給量 f Z根據資料所知，X52K 立式臥式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量 f =0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取 f =0.16mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度 T=180min。3.確定切削速度 根據資料所知，依據銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10，銑削寬度a =2.5mm，銑削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 時查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根據 X52K 立式銑床主軸轉速表查取，n c=310r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =56.52m/min364.?實際進給量：f =zcnvff = =0.16mm/zzc103475?3.校驗機床功率 摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計13根據資料所知，銑削時的功率（單位 kw）為:當 f =0.16mm/z, Za =50mm,Pa =2.5mm, Vf=490mm/s 時由切削功率的修正系數(shù) k =1，則 P = e mpcc3.5kw，P =0.8 kw。ct根據 X52K 型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P = P ×PcmctP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwc因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：t =mzcfnl?2t = =3.6min16.03)5(?工序 50：粗銑削 φ31 孔另外一側端面，留加工余量機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V sV/4機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.6210進給量 ：fVZaff /7.10/425.???摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計14工作臺每分進給量 ：mf min/2.70/6.1smVf ??：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.81,?a a4?刀具切入長度 ：1lD)3~((5.02??刀具切出長度 ：取2?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt min5.02.743121????mjfl（2）精銑銑削深度 ：pa?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V smV/6機床主軸轉速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? sn/.60進給量 ：fVmZaff /5.10/3145.???工作臺每分進給量 ： m in3.sVf刀具切入長度 ：精銑時1lDl1刀具切出長度 ：取2?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機動時間?i7.8.5021?jjjtt工序 60：粗銑削 φ20 另外一側端面，留加工余量機床：銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計15（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V sV/4機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.6210進給量 ：fVZaff /7.10/425.???工作臺每分進給量 ：m in2.sVf ?：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.81,?a ma4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll31刀具切入長度 ：1D2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt min5.02.743121????mjfl工序 70 精銑削 φ31 孔一側大端面銑削深度 ：pa?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V smV/6機床主軸轉速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? sn/.60進給量 ：fVmZaff /5.10/3145.???摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計16工作臺每分進給量 ： mf min/630/5.10sVf ??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll4刀具切入長度 ：精銑時1Dl1刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jtmin18.63024121????mjfl本工序機動時間?i7.8.5021?jjjt工序 80 精銑削 φ20 孔一側端面銑削深度 ：pa每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V sV/6機床主軸轉速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? smn/.60進給量 ：fVZaff /5.10/3145.???工作臺每分進給量 ： m in3.sVff被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml刀具切入長度 ：精銑時1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jtmin18.63024121????mjfl本工序機動時間?i7521?jjjtt工序 90 精銑削 φ31 孔另外一側端面摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計17銑削深度 ：pam1?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V sV/6機床主軸轉速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? smn/.60進給量 ：fVZaff /5.10/3145.???工作臺每分進給量 ： m in3.sVff被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml刀具切入長度 ：精銑時1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jtmin18.63024121????mjfl本工序機動時間?i7521?jjjtt工序 100 精銑削 φ20 另外一側端面銑削深度 ：pa1?每齒進給量 ：根據《機械加工工藝手冊》表 2.3.73，取f Zmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.3.81，取V sV/6機床主軸轉速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? smn/.60進給量 ：fVZaff /5.10/3145.???工作臺每分進給量 ： m in3.sVff摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計18被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml341?刀具切入長度 ：精銑時1Dl01刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jtmin18.63024121????mjfl本工序機動時間?i7521?jjjtt工序 110 鉆、擴、鉸 φ20 孔。機床：立式銑床 Z525刀具：根據參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。進給量 ：根據參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉速 ：n，100.486539./in317vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ：v.176.5/dms???切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctgm?????刀具切出長度 ： 取2l4?l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt60.5in.3jLfn???⑵ 擴孔刀具：根據參照參考文獻[3]表 4.3～31 選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度 ：pa1.35m?摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計19進給量 ：根據參考文獻[3]表 2.4～52，取 。f 0.6/fmr?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～53，取 。V4Vs機床主軸轉速 ：n100.462.78/in319vrD????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 5n?所以實際切削速度 ：v0.5/06dms?切削工時被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 有：11 19.7(~2)20.8632rDdlctgkctgm???????刀具切出長度 ： ，取lm42?l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt30.16in.5jLfn???⑶ 鉸孔刀具：根據參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度 ： 。pa0.15m?進給量 ：根據參考文獻[3]表 2.4～58， 取f rmf/0.2~1?。rmf/0.2?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV/3.機床主軸轉速 ：n100.3265.7/min14rD????按照參考文獻[3]表 3.1～31 取 n?實際切削速度 ：v.0.63/0s?切削工時被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ，1摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計2001 2019.7(~)20.92rDdlctgkctgm????????刀具切出長度 ： 取lm41l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt2.09.7in35jLnf????該工序的加工機動時間的總和是 ：jt.2016.70.48minj???工序 120 鉆擴鉸孔 φ31 及倒角鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB2036-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆m孔進給量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 min0kfaTdcvvyxpmzv（3-20 ）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8???yxzcvvvvmin則 = =1.6v5.0125.02.337?min所以 = =72n4.6ir選取 mi120r?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts203.8??摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計21工序 130：粗銑寬 50 端面機床：X52K 立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為 14)，材料： ， ，齒數(shù)15YT20Dm?，為粗齒銑刀。20Z?因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度 ：pa2m?每齒進給量 ：根據參考文獻[3]表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.15/famZ?V參照參考文獻[3]表 2.4-81，取 .54/Vs機床主軸轉速 ：n，102.602.8/in314Vnrd????按照參考文獻[3]表 3.1-74 45mn?實際銑削速度 ： v3.12.56/00ds???進給量 ： fV.524/1./ffaZn?工作臺每分進給量 ： m.735minfVs?：根據參考文獻[3]表 2.4-81,?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 82l?刀具切入長度 ：1210.5()(~3lDa????20.5(06)(1~37.6m???刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt1287.620.15min3jmlf???查參考文獻[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.57min工序 140：精銑寬 50 端面摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計22機床：X52K 立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料： ， ，齒數(shù) Z=12，為15YT20Dm?細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：pa1.0m?每齒進給量 ：根據參考文獻[3]表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.12/famZ?V參照參考文獻[3] 表 2.4-81，取 3.2/Vs機床主軸轉速 ：n，10.605.7/min314Vnrd????按照參考文獻[3]表 3.1-31 31?實際銑削速度 ：v.4203.24/06dns???進給量 ：fV.15/15./ffaZm?工作臺每分進給量 ： m.930infVs?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 82l刀具切入長度 ：精銑時110lD刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt12802.31min9jmlf???查參考文獻[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.94min工序 150 鉆孔 鉆孔 φ14 及倒角鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB2036-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆m孔進給量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計23切削速度計算公式為 min0kfaTdcvvyxpmzv?（3-20 ）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8?yxzcvvvvmin則 = =1.6v5.0125.02.337?min所以 = =72n4.6ir選取 mi120r?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts203.8??工序 160：銑大頭孔處寬 5 的槽。已知工件材料為 HT200，據資料選擇銑刀的基本形狀,r =10°，a =12°，n0β=45° 已知銑削寬度 a =2.5mm，銑削深度 a =50mm 故機床選用 X52K 立式銑e P床。1.確定每齒進給量 f Z根據資料所知，X52K 立式臥式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量 f =0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取 f =0.16mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度 T=180min。3.確定切削速度 根據資料所知，依據銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10，銑削寬度a =2.5mm，銑削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 時查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計24根據 X52K 立式銑床主軸轉速表查取，n c=310r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =56.52m/min364.?實際進給量：f =zcnvff = =0.16mm/zzc103475?3.校驗機床功率 根據資料所知，銑削時的功率（單位 kw）為:當 f =0.16mm/z, Za =50mm,Pa =2.5mm, Vf=490mm/s 時由切削功率的修正系數(shù) k =1，則 P = e mpcc3.5kw，P =0.8 kw。ct根據 X52K 型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P = P ×PcmctP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwc因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據資料所知基本時間為：t =mzcfnl?2t = =3.6min16.03)5(?摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計25第 5 章 鉆削大端 ?14 鎖緊孔夾具設計5.1 研究原始資料利用本夾具主要用來鉆削大端 ?14 鎖緊孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。5.2 定位方案與定位元件由零件圖可知：在對鉆削大端 ?14 鎖緊孔進行加工前，平面進行了粗、精銑加工，孔 進行了鉆、擴、鉸加工， 進行了鉆、擴、鉸加工。因此，20?31?定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、 工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定20?位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式， 工藝孔用棱形銷， 用短圓柱銷定位，31?夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔 其加工與孔 的軸線間有尺寸31?20?公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 6個自由度。其中底面限制 3 個自由度，圓柱銷限制 2 個自由度，菱形銷限制 1個自由度。摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計265-1 定位方案圖為了滿足搖臂的需要，使搖臂左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應使搖臂被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設計右端平面固定，左端設置螺旋輔助支撐 2進行左右兩端垂直距離的調整定位。使其孔軸線與鉆模板軸線重合。5.3 夾緊機構增加夾緊方案的確定及夾緊元件的選擇1）確定夾緊類型 由工序簡圖可知，本工序所要加緊的為上下兩平面，地面支撐 上面夾緊。2）夾緊力的計算 對加緊力的要求：（1） 、 制定加緊力方案時，因盡可能避免加緊力與支撐反力構成力偶。（2） 、 在加緊過程中，不至于因重力的影響而破壞正確定位。（3） 、 在加緊過程中，應使工件不產生超出表面形狀精度允許范圍的變形。（4） 、 在切削過程中，應避免工件產生不允許的振動。對夾緊裝置的要求：（1） 、夾緊裝置應保證工件各定位面的定位可靠，而不能破壞定位。（2） 、夾緊力大小要適中，在保證工件加工所需夾緊力的同時，應盡量減小工件的加緊變形。（3） 、夾緊裝置要具有可靠的自鎖，以防止加工中夾緊裝置突然松開。（4） 、夾緊裝置要有足夠的加緊行程，以滿足工件裝卸空間的需要。（5） 、加緊動作要迅速，操作要方便、安全、省力。（6） 、夾緊裝置的結構應緊湊，工藝性要好，盡量采用標準化元件。防止鉆孔時零件晃動，應對搖臂桿的兩端底面以及前后移動進行定位固定，所以在右端設計定位銷 7、開口墊圈 6、夾緊螺母 5 對零件零件進行固定；（如摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計27圖 2.2 所示）定位銷 7 通過墊圈 16 和六角螺母 15 固定于夾具體上。5.4 切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床 Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻[5]查表 可得：721?切削力公式： .06f PFDfK?摩托車搖臂零件加工工藝及鉆 φ14mm 孔夾具設計28式中 14Dm?0.2/fr查表 得： 82?.75()36bpK?其中： .b?.48?即： 950()fFN?實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KFW???有： 10.7,.6?安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻 [5]表 可60~ 12?得： 1.20.1.301.56K????所以 9586492()fWFN?由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。取 ， ，1.56K?10.7?2.16?查參考文獻[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： )(210 ?????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2???.76zr?901?052??'29??螺旋夾緊力： 048()N由上述計算易得： KW?因此采用該夾緊機構工作是可靠的。5.5 誤差分析與計算該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為 3.2。該