課程設計--轉(zhuǎn)速器盤

1、<p><b>　　一、 零件的分析</b></p><p><b>　　1.1零件的作用</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速器盤是2105柴油機中調(diào)速機構(gòu)。Φ10mm孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動手柄，偏心軸轉(zhuǎn)，油門拉桿即可打開油門或關小油門。Φ6mm孔裝兩銷，起限位作用，手柄可在120°范

2、圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)無級調(diào)速。該零件通過Φ9mm孔用M8螺栓與柴油機體連接。</p><p>　　本設計任務給定的零件轉(zhuǎn)速器盤，即傳遞運動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，由于零件比較復雜，不成規(guī)則，故加工過程中需要用到復雜的夾具。</p><p>　　1.2零件的工藝性分析和零件圖的審查</p><p

3、>　　該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術都符合要求。但是，零件的加工過程，需要有較高的平面度，某些地方需要較細的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度和平行度。否則會影響機器設備的性能和精度。 由于零件的結(jié)構(gòu)比較復雜，加工時需要較復雜的夾具才能準確的定位，并保持適當?shù)膴A緊力，可以用花盤進行定位加緊，并用墊塊進行輔助定位。 同時基準面的選擇也是很重要的。在加工各孔的端面時，先用銑刀銑出下表面，在以下表

4、面為基準，銑出上面的各表面（各孔的加工也是以下端面為定為基準的）；在加工前后端面時，由于工件前后尺寸較大，可在鏜床上銑端平面，銑出后表面。之后，以后表面為基準，銑出兩個Φ9孔，在加工過程中，應盡量減少安裝的次數(shù)，以減少安裝時帶來的安裝誤差。</p><p>　　二、零件的加工工藝分析</p><p>　　轉(zhuǎn)速器盤共有九個機械加工表面，其中，兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要

5、求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求。現(xiàn)分述如下：</p><p>　?、?兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔</p><p>　　兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra6.3，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm；兩個螺栓孔的中心線距離為mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為mm；與柴油機機體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。</p>

6、;<p>　　⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面</p><p>　　Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra3.2，其孔口倒角0.5×45°，兩個Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。</p><p>　　從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤

7、的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過的表面為定位基準加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。</p><p>　　三、選擇毛坯及鑄造工藝方案設計</p><p>　　3.1 確定毛坯的成形方法，初步確定毛坯形狀</p><p>　　該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看

8、，幾何形體不是很復雜，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。為了得到較好的強度和表面硬度，可在加工過程中進行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時為了消除內(nèi)應力對工件的影響，可進行適當?shù)娜斯r效處理（如果需要的話）。 由于零件的結(jié)構(gòu)復雜，用鍛件是不太可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖，做出鑄模，進行鑄造，最好用成型鑄造法，以減少加工余量和保證零件的結(jié)構(gòu)準確性。用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示：</p><p><

9、;b>　　表1</b></p><p><b>　　毛坯圖：</b></p><p>　　3.2 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　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，但因為此件對防止白口的要求不嚴，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢，故能滿足轉(zhuǎn)速器盤的使用要求。</p>

10、<p>　　3.3 鑄造工藝方案的確定</p><p>　　3.3.1鑄造方法的選擇</p><p>　　根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，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《金屬工藝學課程設計》表1-7）選用砂型鑄造。</p><p>　　3.3.2造型及造芯方法的選擇</p><p>　　

11、在砂型鑄造中，因鑄件制造批量為中批生產(chǎn)（參考《金屬工藝學課程設計》表1-8），故選用手工分模造型。型芯尺寸不大，形狀簡單（參考《金屬工藝學課程設計》表1-9），故選擇手工芯盒造芯。</p><p>　　3.3.3分型面的選擇</p><p>　　選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，因為轉(zhuǎn)速器盤有兩個Φ18mm的圓柱，考慮起模方便，以兩中心線所在平面為分型面。而以此平面為分型面時，Φ

12、25mm的圓柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能夠保證其鑄造質(zhì)量。</p><p>　　3.3.4澆注位置的選擇</p><p>　　因為分型面為水平面，所以內(nèi)澆口開在水平分型面處，又因為該零件形狀不規(guī)則，需要設計一個型芯，為不使鐵水在澆注時沖刷型芯，采用與型芯面相切方向進行澆注。由于該零件在后平面壁厚相對較大，為了不使這些地方產(chǎn)生縮孔、縮松，在該處開出冒口進行補縮。注入

13、方式采用中間注入式。</p><p>　　3.4 鑄造工藝參數(shù)的確定</p><p>　　3.4.1加工余量的確定</p><p>　　按手工砂型鑄造，灰鑄鐵查《金屬工藝學課程設計》表1-11，查得加工余量等級為，轉(zhuǎn)查表1-12，零件高度＜100mm，尺寸公差為13級，加工余量等級為H，得上下表面加工余量為6.5mm及4.5mm，實際調(diào)整取4.5mm。</p&

14、gt;<p>　　3.4.2拔模斜度的確定</p><p>　　零件總體高度小于50mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。</p><p>　　3.4.3分型負數(shù)的確定</p><p>　　按公式計算，mm，＜1，取。但考慮上型的許多面均是要加工的平面，而且加工余量已修正為小值，即使尺寸

15、變化較大也不能使加工余量增多，對該零件影響不大，所以分型負數(shù)可以不給。</p><p>　　3.4.4收縮率的確定</p><p>　　通常，灰鑄鐵的收縮率為0.7%~1% ，在本設計中鑄件取1% 的收縮率。</p><p>　　3.4.5不鑄孔的確定</p><p>　　為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ30mm的孔均不鑄出，而采用機

16、械加工形成。</p><p>　　3.4.6鑄造圓角的確定</p><p>　　為防止產(chǎn)生鑄造應力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R = 3mm~5mm圓滑過渡。</p><p><b>　　3.5 型芯設計</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速器盤的底平面形狀簡單，厚度較薄，且零件上兩個Φ18mm的圓柱與底平面平行，不利

17、于采用分模鑄造，因此需要設計一個整體型芯，以形成鑄件上的兩個Φ18mm的圓柱和底平面，達到簡化模樣和鑄造工藝的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯頭和型芯撐來固定，型芯頭采用圓形水平式芯頭。轉(zhuǎn)速器盤上相差120°的兩個筋板之間的空腔深度尺寸不大，形狀也比較簡單，可以考慮采用砂垛代替砂芯，減少型芯。型芯簡圖如圖1所示。</p><p>　　四、機械加工工藝規(guī)程設計</p><p>　　4

18、.1定位基準的選擇</p><p>　　本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設計的基準，也是裝配和測量的基準，在加工時，應盡量以大平面為基準。</p><p>　　先銑出下表面，以下表面為基準，加工出上端面和上表面，再以上端面為基準加工下端面，以上端面為基準鉆出I,II,III 3個孔；加工前后端面時，先以上端面和I,II,為基準，在銑床上銑出后端面，再以后端面為基準，加工出2

19、個Φ9的孔的前端面。 由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來的下端面為基準加工出I,II,III孔處的各個上端面，再以上端面為基準，加工出I孔處的下端面；零件的2個Φ9孔的上邊緣表面是不能用來作為定位基準的。</p><p><b>　　4.2 基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工

20、質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。</p><p>　　4.1.1粗基準的選擇</p><p>　　對于一般盤類零件而言，按照粗基準的選擇原則（當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面為粗基準）。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準，加工出后平面。而加工Φ25mm圓柱上端面、120º圓弧端面時，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗

21、基準；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時，以加工過的后平面為定位基準；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時，則以后平面和兩個Φ9mm孔為定位基準。</p><p>　　4.1.2精基準的選擇</p><p>　　為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征，主要采用基準重合原則和統(tǒng)一基準原則來進行加工。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120º圓弧端面時，主要運用統(tǒng)一基準原則，即均以轉(zhuǎn)速

22、器盤的底平面作為定位基準；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時，選用基準重合原則，即選用設計基準作為定位基準。在實際加工中，為方便加工，各工序中運用專用夾具進行夾持，將以上兩種原則綜合運用。</p><p>　　4.3 表面加工方案的選擇</p><p>　　本設計任務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：</p>&

23、lt;p>　　（1）下表面（大面積表面）：雖然不是重要的表面，沒有粗糙度要求，但是定位基準面，用銑車進行端銑平面，粗銑即可。</p><p>　?。?）上邊緣面：不是重要表面，粗銑即可。</p><p>　?。?）I,II,III孔處的上端面：是重要表面，表面粗糙度R6.3，可以進行粗銑后，再進行半精銑或精銑。</p><p>　?。?）I孔處的下端面：無表面

24、粗糙度要求，只需進行粗銑即可。</p><p>　　（5）前端面：是重要表面，也是定為基準面，表面粗糙度R6.3，進行粗銑再半精銑或精銑。</p><p>　?。?）2個Φ9孔的后端面：表面粗糙度R12.5，只需進行粗銑。</p><p>　　（7）2個Φ9孔的加工：表面粗糙度R12.5，以下端面為基準，粗鉸出2個Φ9孔；；普通鉸床即可。</p>&l

25、t;p>　　（8）I孔的加工：表面粗糙度R6.3，可用鉸床進行鉸孔，粗鉸或擴孔均可。</p><p>　?。?）II,III孔的加工：表面粗糙度R3.2，是要求較高的孔，可進行粗鉸→半精鉸，或者擴孔→精擴，既可滿足要求。</p><p>　?。?0）園角：有R3，R5,R6.5,R15幾種園角，可用立銑刀周銑出園角。</p><p>　　4.4制訂機械加工工藝

26、路線</p><p>　　制訂機械加工工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>&

27、lt;b>　　方案二：</b></p><p>　　工藝方案的比較與分析：</p><p>　　因左右兩端面均對φ10mm孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。</p><p>　　根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要

28、首先加工上端面后鉆孔，左端面上φ10mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如，銑Φ9端兩端面與銑Φ9端兩側(cè)面，兩工序前后對調(diào),這樣保證了加工面的定位精度。工序鏜孔Φ10及孔口倒角0.5X４５度應在工序最終完成，使孔面在加工后有較多的時間進行自然時效，減少受力變形和受熱變形對Φ10mm通孔加工精度的影響。</p><p>　　通過以上的

29、兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析，最后確定工藝路線方案一為該零件的加工路線。該工藝過程詳見附表１和附表2，機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。</p><p><b>　　五、加工工序設計</b></p><p>　　5.1 選擇加工設備及刀、夾、量具</p><p>　　5.1.1. 機床的選擇(a)工序4，5，6用的是銑床，分別進行粗銑，精

30、銑。用普通的臥銑床X62W型萬能臥銑床即可。（b）工序9用的是鏜床進行端面的鏜削加工，使用普通的鏜床即可。（c）工序7加工一個Φ10孔，2個Φ6孔，工序8加工2個Φ9孔，采用花盤加緊，在立式鉆床即可。可選用Z535型立式鉆床。（2）. 選擇夾具本零件結(jié)構(gòu)比較復雜，不成規(guī)則，故夾緊定位比較困難，可采用花盤來定位，并可以使用一些墊塊來輔助定位加緊。</p><p>　　例如，在加工上端面時，扇形部分下部分懸空，需

31、要用一些墊塊墊住，然后用花盤加緊，以防零件加緊時發(fā)生變形。在加工前后端面時，用花盤或壓板都可以加緊。</p><p>　　5.1.2選擇刀具(a) 在工工序4，5，6銑平面時，銑刀可以選擇直齒或錯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。(b) 鉆孔有Φ10孔，需要留一定的加工余量，可用Φ8麻花鉆直接鉆出來。(c) 鏜孔需要鏜三種孔Φ10有粗鏜和精鏜，粗加工可用

32、YT15,精加工可用YT30。5.1.3. 選擇量具 選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法的極限誤差來選擇。在這里選的是第一種方法。（a）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格，其最小不確定度為0.2mm，選用分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺就行了，因為其不確度為0.02mm，顯然滿足要求。（b）選擇內(nèi)孔的量具：此零件對孔的精度要求較

33、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，測量范圍為0-150mm的內(nèi)徑百分尺，其不確定度為0.008，滿足測量精度的要求。工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具    </p><p>　?。?28 0.5 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺    ２ 12 0.2 分度值為0.02mm，測量范

34、圍為0-150mm的游標卡尺    ３ 14 --- 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺    4 Φ10 0.013 分度值為0.01mm，測量范圍為0-150mm的內(nèi)徑百分尺   Φ6 0.030    Φ9 --- 分度值為0.02mm，測量范圍為0-150mm的游標卡尺<

35、;/p><p>　　注：本零件要求測量的尺寸并不是很復雜，故只要這兩種量具就足夠了。</p><p>　　5.2確定機械加工余量及毛坯尺寸、工序尺寸計算</p><p>　　根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：</p><p>　　1. 兩螺栓孔Φ9mm</p><p>

36、;　　毛坯為實心，而螺栓孔的精度為IT9（參考《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9），</p><p>　　確定工序尺寸及余量：</p><p>　　鉆孔：Φ8.9mm； 鉸孔：Φ9mm，2Z = 0.1mm。</p><p>　　具體工序尺寸見表1。</p><p><b>　　表1 工序尺寸表</b></

37、p><p><b>　　2. Φ10mm孔</b></p><p>　　毛坯為實心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量：</p><p>　　鉆孔Φ9.8mm；粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm；精鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。</p

38、><p>　　具體工序尺寸見表2。</p><p><b>　　表2 工序尺寸表</b></p><p>　　3. 兩個Φ6mm孔</p><p>　　毛坯為實心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：</p><p&

39、gt;　　鉆孔：Φ5.8mm； 鉸孔：Φ6mm，2Z = 0.2mm。</p><p>　　具體工序尺寸見表3。</p><p><b>　　表3 工序尺寸表</b></p><p><b>　　毛坯圖如圖：</b></p><p><b>　　4. 后平面</b></

40、p><p>　　粗銑：Z = 3.5mm；精銑：Z = 1.0mm。</p><p>　　具體工序尺寸見表4。</p><p><b>　　表4 工序尺寸表</b></p><p>　　5. Φ18mm圓柱前端面</p><p>　　粗銑：Z = 4.5mm。</p><p>

41、;　　具體工序尺寸見表5。</p><p><b>　　表5 工序尺寸表</b></p><p>　　6. Φ25mm上端面</p><p>　　粗銑：Z = 3.5mm；精銑：Z = 1.0mm。</p><p>　　具體工序尺寸見表6。</p><p><b>　　表6 工序尺寸

42、表</b></p><p>　　7. 120°圓弧端面</p><p>　　粗銑：Z = 3.5mm；精銑：Z = 1.0mm。</p><p>　　具體工序尺寸見表7。</p><p><b>　　表7 工序尺寸表</b></p><p>　　8、工序鉆２個φ9mm孔&l

43、t;/p><p><b>　　(1)、加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200正火，бb=220MPa，190～220HBS</p><p>　　加工要求：鉆擴孔φ9mm</p><p>　　機床選擇：選用立式鉆床Z525（見《工藝手冊》表4.2-14）</p><p>　　(2)、

44、確定切削用量及基本工時</p><p>　　選擇φ9mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》P84）</p><p>　　d=9 L=14mm </p><p>　　f機=0.48mm/r (見《切削手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2-16)</p><p>　　Vc查=13m/min （見《切削手冊》表2.15）</p&g

45、t;<p>　　按機床選取n機=195r/min（按《工藝手冊》表4.2-15）</p><p>　　所以實際切削速度： m/min.</p><p><b>　　基本工時： </b></p><p>　　l=80mm ) l2=(1～4)mm(取4mm)</p><p>　　按《工藝手冊》表6.

46、2-5公式計算1.24（min）</p><p>　　9、工序 粗、精銑左右端面</p><p><b>　?。ǎ玻?粗銑</b></p><p><b>　　1）、選擇刀具：</b></p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》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=100

47、mm，銑刀齒數(shù)Z=10。</p><p>　　2）、確定銑削深度a p：</p><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</p><p>　　3）、確定每齒進給量fz:</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進

48、給量fz=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值。現(xiàn)?。篺z=0.18mm/z</p><p>　　4）、選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》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》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。</p><p>　

49、　5）、確定切削速度Vc：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc：</p><p>　　由 ap=1.5mm fz=0.18mm/z，查得</p><p>　　Vc=77mm/z n=245mm/z V?=385mm/z</p><p>　　根據(jù)X62W型立銑床說明書（表4.2-35）</p>

50、<p>　　nc=255 r/min V?c=400 mm/min (橫向)</p><p>　　6）、計算基本工時：</p><p>　　l=47mm l2=2 T=0.１４ min</p><p><b>　?。ǎ玻┚?lt;/b></p><p><b>　　1）、選擇刀具：&

51、lt;/b></p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10</p><p>　　2）、確定銑削深度ap：</p><p>　　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</p><p>　　3）、確定每齒進給量fz:</

52、p><p>　　由《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進給量fz=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值?，F(xiàn)?。篺z=0.14mm/z</p><p>　　4）、選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》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》表

53、3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。</p><p>　　5）、確定切削速度Vc：</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc：</p><p>　　由 ap≤4mm ?z=0.14mm/z，查得：</p><p>　　Vc=110mm/z n=352mm/z V?=394

54、mm/z</p><p>　　根據(jù)X62W型立銑床說明書（表4.2-35）</p><p>　　nc=380 r/min V?c=400 mm/min (橫向)</p><p>　　6）、計算基本工時：</p><p>　　l=40 mm l2 =2</p><p>　　所以本工序的基本時間為：<

55、/p><p>　　T=t1+t2=0.14+0.12=0.26min</p><p>　　10、工序鏜φ１0工序</p><p>　　φ８粗鏜余量參考文獻［１］表３－８３取粗鏜為１.８mm，精鏜切削余量為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</p><p>　　孔軸線到底面位置尺寸為5６mm，精鏜后工序尺寸為10.

56、02±0.08mm，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,且定位夾緊時基準重合，故不需保證。0.06mm跳動公差由機床保證。</p><p>　　11. 鉆孔φ8mm</p><p>　　選擇φ8mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》P84）</p><p>　　d=8 L=8mm f機=0.48mm/r (見《切削

57、手冊》表2.7和《工藝手冊》表4.2-16)</p><p>　　Vc查=13m/min （見《切削手冊》表2.15）</p><p>　　按機床選取n機=195r/min（按《工藝手冊》表4.2-15）</p><p><b>　　所以實際切削速度：</b></p><p>　　基本工時：l=80mm )

58、l2=(1～4)mm(取4mm)</p><p>　　按《工藝手冊》表6.2-5公式計算 1.10min</p><p>　　粗鏜孔時因余量為1.8mm,故ap=1.8mm,</p><p>　　查文獻［１］表２. 4-8 取V=0.4m/s=24m/min 去進給量為f=0.02mm/r</p><p>　　n=1000V/πd=1000

59、*24/3.14*20=380r/min</p><p>　　查文獻的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz pm=FzV*10^-3</p><p>　　CF2=180, XFz=1 Yfz=0.75 nFz=0</p><p>　　Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1=1452 N

60、 P=0.58 kw</p><p>　　取機床效率為０.８５ 0.78*0.85=0.89kw>0.58kw 故機床的功率足夠。</p><p>　　下面計算工序09的時間定額</p><p>　　機動時間 粗鏜時：L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s 精鏜時：f取0.1mm/s</p><p>　　L/(f*n)=45/0

61、.1*380=15s 總機動時間:T=7.5+15=0.38min</p><p>　　六、填寫機械加工工藝規(guī)程卡片和機械加工工序卡片（見CAPP）</p><p><b>　　七、夾具設計</b></p><p><b>　　7.1 夾具設計</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速器盤需要加工的Φ10

62、mm孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值為Ra6.3，并且Φ10F9為淺孔。在機械加工工藝規(guī)程中，分鉆、粗鉸、精鉸、倒角0.5×45°進行加工。依靠所設計的夾具來保證加工表面的下列位置尺寸精度：</p><p>　?、俅庸た爪?0F9和已加工孔Φ9H11的中心距離尺寸為72±0.1mm；</p><p>　?、诖庸た爪?0F9和后平面的距離尺寸為56

63、±0.1mm。</p><p>　　由以上可知，該孔的位置尺寸精度要求不高，但是，兩個相差120°筋板不利于夾緊工件，會給加工帶來一定困難，在鉆孔的時候，工件的筋板會受到鉆頭軸向力的作用產(chǎn)生微小變形，影響孔的加工精度。因此，在設計夾具時應注意解決這個問題。</p><p>　　7．2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　7.2.1確定定位方案，

64、設計定位元件</p><p>　　該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強加工時零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應按完全定位設計夾具，并力求遵守基準重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。</p><p>　　由于工件在鉆Φ10mm孔時兩筋板的剛性較差，從保證工件定位穩(wěn)定的觀點出發(fā)，采用“一面兩孔”定位，即以已加工的后平面和兩個Φ9mm孔為定位基準，這樣，既增

65、加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準重合原則。為實現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：圓柱銷和菱形銷在后平面和Φ9mm孔定位，可以限制工件的五個不定度，Φ25mm外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承，限制工件沿Z軸的移動不定度，從而達到完全定位。</p><p>　　7.2.2確定夾緊方式和設計夾緊機構(gòu)</p><p>　　兩個Φ9mm孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆Φ9.8H12mm孔時

66、，由于孔徑較小，切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來克服軸向切削力。但由于切削扭矩會使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對工件施加向下壓的夾緊力來克服切削扭矩。為便于操作和提高機構(gòu)效率，采用轉(zhuǎn)動壓板夾緊機構(gòu)，其力的作用點落在靠近加工孔的120º圓弧端面上。</p><p>　　7.2.3夾緊力計算</p><p&

67、gt;　　計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計算夾緊力時可以不計算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即：</p><p>　　其中，查《機床夾具設計手冊》表1-2-1得：、、1.15、、、、，</p>

68、<p>　　所以，= 2.691。</p><p>　　查《機床夾具設計手冊》表1-2-7得：</p><p>　　查《機床夾具設計手冊》表1-2-8得：</p><p>　　由于鉆頭的直徑為d = Φ9.8mm，所以，</p><p><b>　　(N· mm)。</b></p>&l

69、t;p>　　因此，實際所需要的夾緊力為：</p><p><b>　　(N· mm)。</b></p><p>　　夾緊機構(gòu)采用壓板機構(gòu)，機構(gòu)的傳動效率為，螺母產(chǎn)生的夾緊力為：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　查《機床夾具設計手冊》表1-2-20，得： =

70、 6.22mm，查表1-2-21，得：= 3.675mm，，查表1-2-22，得，。</p><p>　　== 2810.23(N)</p><p>　　則作用在轉(zhuǎn)動壓板上的夾緊力為：</p><p>　　夾緊機構(gòu)受力如圖2所示。</p><p>　　圖2 夾緊機構(gòu)受力示意圖</p><p><b>　　由

71、公式得：</b></p><p>　　在工件上的夾緊力作用點到鉆頭在工件上加工時作用點的距離為49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為： </p><p><b>　　(N· mm)。</b></p><p>　　工件受力如圖3所示。</p><p>　　圖3 工件受力示意圖</p>&l

72、t;p>　　因＜，故該鉸鏈機構(gòu)能滿足鉆孔加工要求。</p><p>　　7.2.4加工誤差分析</p><p>　　用工件的“一面兩孔”定位，使設計基準和工序基準重合，即遵守“基準重合”和“基準統(tǒng)一”原則，以減少定位誤差，所采用的定位元件為定位銷和菱形銷，考慮薄壁圓柱孔支承形狀，將支承和夾具體鑄成整體，即把支承鑄成薄壁凸臺。工件定位如圖4所示。</p><p>

73、;　　圓柱銷和菱形銷的設計計算：</p><p><b>　?、賰啥ㄎ讳N中心距L</b></p><p><b>　　L= L</b></p><p>　　式中，L ——工件兩基準孔的中心距。</p><p>　　L= L= 28mm。</p><p>　　圖4 工件定位示

74、意圖</p><p>　?、趦啥ㄎ讳N中心距公差</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中，——工件兩基準孔的中心距公差。</p><p>　　=== 0.025(mm)。</p><p><b>　　③圓柱銷最大直徑</b></p>&l

75、t;p>　　= 9mm，公差取g6，所以，圓柱銷直徑為Φmm。</p><p><b>　?、苎a償值</b></p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　　式中，——第一基準孔與圓柱銷間最小配合間隙(mm)。</p><p><b>　　(mm)</b>

76、;</p><p><b>　?、萘庑武N寬度B，b</b></p><p><b>　　根據(jù)表8：</b></p><p>　　B = D－2 = 9－2 = 7(mm)；</p><p><b>　　B = 4mm。</b></p><p>　　表8

77、 菱形銷尺寸表</p><p>　?、蘖庑武N與基準孔的最小配合間隙</p><p><b>　　=(mm)</b></p><p>　　式中，——第二基準孔最小直徑。</p><p>　?、吡庑武N最大直徑（公差取h6）</p><p>　　=－= 9－0.108 = 8.892(mm)</p

78、><p>　　所以，菱形銷直徑為Φmm。</p><p><b>　?、噢D(zhuǎn)角誤差</b></p><p>　　式中，——工件定位孔的直徑公差；</p><p>　　——圓柱定位銷的直徑公差(mm)；</p><p>　　——菱形定位銷的直徑公差(mm)；</p><p>　　—

79、—圓柱定位銷與孔間的最小間隙(mm)；</p><p>　　——菱形定位銷與孔間的最小間隙(mm)；</p><p>　　L ——中心距(mm)。</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　需要加工的孔的公差mm，由該誤差引起的定位誤差為8= 80.0036</p><p>

80、　　= 0.028，該誤差小于工件誤差，即0.028＜0.036，方案可行。</p><p>　　7.2.5 鉆套、鉆模板設計</p><p>　　為進行鉆、鉸加工，采用快換鉆套，其孔徑尺寸和公差如下：</p><p>　?、巽@Φ9.8H12孔：麻花鉆的最大極限尺寸為Φ9.8+0.15mm，則鉆孔時所配的鉆套取規(guī)定的公差為F8，即鉆套尺寸為：Φ9.95mm，圓整后可

81、寫成Φ10mm。</p><p>　?、诖帚qΦ9.96H10孔：鉸孔選用GB1133-84中的標準鉸刀改制而成，其尺寸為Φ9.96mm，按規(guī)定取鉸孔時鉆套的尺寸公差為Φ9.96+0.044G7，即鉆套尺寸為：Φ10.004mm，圓整后可寫成Φ10mm。</p><p>　　③精鉸Φ10F9孔：鉸孔選用GB1133-84中的標準鉸刀，其尺寸為Φ10mm，按規(guī)定取鉸孔時鉆套的尺寸公差為Φ10+

82、0.023G6，即鉆套尺寸為：Φ10.023mm，圓整后可寫成Φ10mm。</p><p>　?、茔@套形狀尺寸在《機床夾具設計手冊》中查取。為了安裝快換鉆套，確定選取固定襯套與之相配合使用。</p><p>　?、菰O計鉆模板：將鉆套用襯套安裝在鉆模板上，鉆模板通過銷子和螺栓與夾具體連接。鉆模板的尺寸與形狀自行設計。</p><p>　　7.2.6 夾具精度分析<

83、;/p><p>　　機械加工中，保證加工出合格零件的必要條件是：加工誤差不大于被加工零件相應的公差。加工誤差來源于兩大方面：一方面是與機床有關的誤差稱加工方法誤差；另一方面是與夾具有關的誤差，而此誤差可分為零件在夾具中的定位誤差、夾具的對刀或?qū)蛘`差及夾具的制造及在機床上的安裝誤差。根據(jù)誤差的隨機性的特點，按概率原理合成，根據(jù)生產(chǎn)實際情況，與夾具有關的誤差占加工誤差的絕大部分，故按機率相等的原理，取零件公差的3/4作

84、為判別依據(jù)得到保證加工零件合格的條件是：≤（——零件相應加工尺寸的公差），因為加工方法誤差取決于機床精度，所以只進行夾具精度的分析計算。滿足上述條件，認為夾具精度滿足加工要求，否則精度不足。</p><p>　　鉆孔夾具產(chǎn)生導向誤差有五個因素：其一是鉆模板底孔至定位基準尺寸誤差，取其公差；其二、三是鉆套、襯套內(nèi)外圓同軸度誤差 ；其四是鉆套與襯套的配合間隙；其五是鉆套與鉆頭配合間隙，于是得：</p>

85、<p>　　鉆套垂直度誤差對孔位置影響折算為：</p><p>　　心軸底面平行度誤差對孔位置影響折算為：</p><p>　　夾具精度的計算和判別：</p><p>　　夾具精度分析簡圖如圖5所示。</p><p>　　圖5 夾具精度分析示意圖</p><p>　　定位誤差：基準重合。</p>

86、<p><b>　　，（基準不重合）</b></p><p>　　mm（定位銷與孔配合最大間隙）</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　導向誤差：最后是鉸刀，故按鉸刀計算。</p><p><b>　　mm</b></p>&

87、lt;p>　　，（同軸度誤差忽略）</p><p><b>　　(mm)</b></p><p><b>　　(mm)</b></p><p><b>　　=(mm)</b></p><p>　　安裝誤差：H = 26，h = 7，B = 8mm，t= 0.025mm，t

88、= 0.008mm，L = 50mm。</p><p><b>　　0.014(mm)</b></p><p><b>　　因此，夾具精度：</b></p><p><b>　　=≤=</b></p><p>　　綜上所述，此夾具能滿足加工要求。</p><

89、p>　　7.3 繪制夾具總體圖</p><p>　　當上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。</p><p>　　繪圖時先用雙點劃線（細線）繪出工件，然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機構(gòu)以及鉆套、鉆模板，最后把各個元件連在一起，就形成了夾具體。為了節(jié)省夾具材料，減少加工時間和降低成本，夾具在機床上的安裝可以不設計耳座，而采用壓板螺釘夾緊裝置