機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--ca6140車床的撥叉

1、<p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?零件的作用</b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸

2、接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。</p><p>　?。ǘ?零件的工藝分析</p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔</p>&l

3、t;p><b>　　2大頭半圓孔Ф55</b></p><p>　　3小頭孔端面、大頭半圓孔上下Ф75端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。</p><p>　　由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及

4、機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。</p><p><b>　　二．工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1，確定生產(chǎn)類型</b></p><p>　　已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)

5、集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。</p><p>　　2，確定毛坯的制造形式</p><p>　　確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊》（后稱《指導(dǎo)手冊》）選用鑄件尺寸公差等級CT9級。</p><p><b>

6、　　3，基面的選擇</b></p><p>　　定位基準(zhǔn)是影響撥叉零件加工精度的關(guān)鍵因素?；鶞?zhǔn)選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的

7、不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ40的外表面和底面為粗基準(zhǔn)加工φ25孔的上表面。</p><p>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。因此選擇精加工過的φ55mm孔為精基準(zhǔn)，限制四個(gè)自由度。</p><p>　　考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的上表面和鏜過的孔為主要的定位精基準(zhǔn)。</p&

8、gt;<p><b>　　4，制定工藝路線</b></p><p>　　CA6140撥叉設(shè)計(jì)工藝過程</p><p>　　(一)確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。</p><p><b>　?。ǘ?/p>

9、）基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高

10、的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ25 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ40作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。</p><p>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。</p><p>&l

11、t;b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　工藝路線方案一:</b>

12、;</p><p>　　工序1 銑φ40上平面，保證表面粗糙度3.2</p><p>　　工序2 鉆絞孔φ25，保證表面粗糙度1.6</p><p>　　工序3 粗鏜 半精鏜孔φ55，保證表面粗糙度3.2</p><p>　　工序4 銑φ55上端面，保證表面粗糙度3.2</p><p>　　工序5 φ55下端面，保證表

13、面粗糙度3.2</p><p>　　工序6 錐孔φ8及M8底孔 螺紋M8 精絞錐孔φ8，保證表面粗糙度1.6</p><p><b>　　工序7 切斷</b></p><p><b>　　工藝路線方案二:</b></p><p>　　工序1 銑φ40上平面，保證表面粗糙度3.2</p>

14、<p>　　工序2 粗鏜 半精鏜孔φ55，保證表面粗糙度3.2</p><p>　　工序3 鉆絞兩孔φ25，保證表面粗糙度1.6</p><p>　　工序4 銑φ55上端面，保證表面粗糙度3.2</p><p>　　工序5 銑φ55下端面，保證表面粗糙度3.2</p><p>　　工序6 鉆錐孔φ8及M8底孔，攻絲，精絞錐孔φ8，

15、保證表面粗糙度1.6</p><p><b>　　工序7 切斷 </b></p><p><b>　　工藝方案比較分析</b></p><p>　　上述兩方案:方案一：是先加工內(nèi)孔φ22, 再以φ22孔為基準(zhǔn)加工φ55內(nèi)孔,而方案二：先鏜孔φ55,以底面及φ22外圓面為基準(zhǔn)，再以φ55內(nèi)孔及上平面加工φ22孔。由零件圖可知

16、φ22孔的設(shè)計(jì)基為準(zhǔn)φ55孔的中心線，所以加工φ22孔時(shí)定位基準(zhǔn)最好為φ55孔的中心線，可保證其加工的位子精度，符合大批生產(chǎn)要求,方案二較為合理</p><p><b>　　方案二:</b></p><p>　　工序1 銑φ40上平面。（以φ25孔外表面及底面為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專用夾具）</p><p>　　工序2 粗鏜，半

17、精鏜φ55。（以φ40上平面及φ25內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用TGX4132B立式單柱坐標(biāo)鏜床和專用夾具）</p><p>　　工序3 鉆絞兩孔φ25.。（以φ40上平面及φ25孔外表面為基準(zhǔn)，選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具）</p><p>　　工序4 銑φ55下端面。（以φ40上平面及φ25內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專業(yè)夾具）</p><p>　　工序5

18、 銑φ55上端面。（以φ55的下端面及φ25內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專業(yè)夾具）</p><p>　　工序6 鉆錐孔φ8及M8底孔，攻螺紋M8，精絞錐孔φ8。（以φ40上平面及φ55內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具）</p><p><b>　　工序7 切斷</b></p><p>　　撥叉零件材料為HT200 HB

19、170—240，毛坯重量約1.0Kg生產(chǎn)中批采用金屬型鑄造毛坯</p><p>　　依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　1> 由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料將兩件鑄在一起，同時(shí)加工。</p><p>　　2> 鑄件的圓角半徑 按表2.2.1<<簡明設(shè)計(jì)手冊>>

20、 選則金屬型鑄造 R=3-5mm </p><p>　　拔模斜度外表面0-15°自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力。</p><p>　　3> 兩內(nèi)孔φ22+0.021 0,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ40圓柱鑄成實(shí)心的。</p><p>　　4>銑φ40上平面加工余量及公差。</p><p>　　兩φ

21、40圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ40圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑，單邊余量Z=2mm公差CT=1.2</p><p>　　φ22半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8</p><p>　　粗銑加工余量(單邊)Z=1.2</p><p>　　毛坯名義尺寸:50+0.8+1.2=52</p><p>　　毛

22、坯最大尺寸:52+1.2=53.2</p><p>　　5>粗鏜，半精鏜φ55。</p><p>　　毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT13表面粗糙度為Ra3.6,參照《工藝手冊》表2.3-10確定工序尺寸及余量為:</p><p>　　粗鏜φ53.5，2Z=3.5</p><p>　　半精鏜φ55+0.4，2Z=1.5</p>

23、<p>　　6>鉆絞兩孔φ22。</p><p>　　兩內(nèi)孔精度要求IT7參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為：</p><p><b>　　鉆孔 ： φ20</b></p><p>　　擴(kuò)孔 ： φ21.8 2Z=1.8mm</p><p>　　

24、半精絞: φ21.94 2Z=0.14mm</p><p>　　精絞: φ20+0.0210</p><p>　　7>銑φ55下端面。</p><p>　　兩φ55圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ55圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑。</p><p>　　φ55半精銑的加工余量(單邊)Z=0

25、.8</p><p>　　粗銑加工余量(單邊)Z=4.2</p><p>　　8>銑φ55上端面。</p><p>　　兩φ55圓柱端面加工余量及公差,圓柱φ55圓柱端面為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為Ra3.2,要求粗銑,半精銑。</p><p>　　φ55半精銑的加工余量(單邊)Z=0.8</p><p>

26、　　粗銑加工余量(單邊)Z=4.2</p><p>　　9>鉆錐孔φ7.8及M6底孔，攻絲，半，精絞φ8，保證R1.6的表面粗糙度</p><p>　　半精絞加工余量2Z=0.14</p><p>　　精絞加工余量2Z=0.06</p><p><b>　　10>切斷</b></p><p

27、>　　確定切削用量及基本工時(shí)</p><p><b>　　工序一：</b></p><p><b>　　銑φ40上平面。</b></p><p><b>　　1 工具選擇</b></p><p>　　1.>選擇工具 《切削手冊》</p><p&

28、gt;　　根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具</p><p>　　根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤4 銑削寬度ae≤90 端銑刀直徑D0=100mm</p><p>　　由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=10</p><p>　　2 >銑刀幾何形狀查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0°a=8°Kr=45°

29、Kre=30°</p><p>　　Kr′=5°λs=-20°α=8°bq=1.2</p><p><b>　　2選擇切削用量</b></p><p>　　決定銑削深度ap，因?yàn)楸砻娲植诙纫镽a=3.2，所以需兩次走刀完成。</p><p>　　第一次走刀達(dá)到尺寸為50+0.8

30、（半精銑的加工余量）</p><p>　　第二次走到達(dá)到50的尺寸，并保證Ra=3.2</p><p>　　2>決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW</p><p>　　查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18</p><p>　　3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命</p>

31、<p>　　根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5 </p><p>　　由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)</p><p>　　4> 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =322r/min Vft=490mm/min<

32、;/p><p>　　各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89</p><p>　　Ksv=ksn=ksvf=0.8</p><p>　　故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min</p><p>　　n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min</p>

33、<p>　　Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min</p><p>　　根據(jù)X52K型立銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-35)選擇</p><p>　　n =300r/min Vfc=375mm/min</p><p>　　因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為</p><p>　

34、　Vc=πdn /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min</p><p>　　Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z</p><p><b>　　5>根據(jù)機(jī)床功率:</b></p><p>　　根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS=

35、170~240 ae≤9mm ap≤2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min</p><p>　　近似Pcc=3.8KW</p><p>　　根據(jù)X52K型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW</p><p>　　故Pcc<Pcm 因此所選擇的切削用量可以采用即</p><p>　　a

36、p=2.4 Vf=375mm/min n=300r/min Vc=94.2m/min fz=0.125mm/z</p><p>　　6>計(jì)算基本工時(shí)tm = L / Vf</p><p>　　式中 L=160mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(160+35)=195mm 故tm=195 / 375=0.52min</p><p&

37、gt;<b>　　工序二 ：</b></p><p>　　粗鏜 半精鏜φ55孔</p><p>　　1>選擇刀具:查表《機(jī)械加工工藝手冊》表 11.2-10</p><p>　　選擇莫式錐柄3 刀桿直徑D=30 高速鋼刀頭</p><p><b>　　2>選擇切削用量</b></p

38、><p>　　有《工藝手冊》表2.3-10得</p><p>　　粗鏜φ53.5，2Z=3.5</p><p>　　半精鏜φ55+0.4 2Z=1.5</p><p><b>　　粗鏜孔至φ53.5</b></p><p>　　單邊余量Z=1.75/mm</p><p>　　

39、一次鏜去全部余量ap=3.5 mm （5~8）</p><p>　　進(jìn)給量f=0.52 mm/r （0.3~1.0）</p><p>　　根據(jù)有關(guān)手冊確定立式鏜床的切削速度 為v=35m/min （20~35m/min）</p><p>　　nw =1000v / Πd=1000×35 / 3.14×50 =223r/min</p>

40、;<p>　　查表4.2-20 T4132立式鏜床主軸轉(zhuǎn)速n=250r/min </p><p>　　切削工時(shí) L=30,L2=3,L3=4</p><p>　　t1=L / nf =(30+3+4)/250×0.52=0.28min</p><p>　?、郯刖?/p>

41、鏜孔φ50+0.50</p><p>　?。?gt; 切削用量 ap=1.5 （1.5~3）</p><p>　　單邊余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap＝0.2mm</p><p>　　進(jìn)給量 f =0.2mm/r （0.2~0.8）</p><p>　　根據(jù)有關(guān)手冊,確定立式鏜床切割進(jìn)度v=40m/min (25~40)&l

42、t;/p><p>　　查表4.2-20 T4132立式鏜床（主電動(dòng)機(jī)=1.1kw，總?cè)萘?.16kw）</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速n =355 r/min</p><p>　　切削工時(shí) L=30,L2=3,L3=4</p><p>　　t 2=L/ nf=(30 +3+4)/ 355×0.2=0.52min</p>

43、<p><b>　　工序三：</b></p><p><b>　　鉆兩孔φ20</b></p><p><b>　　1 選擇鉆頭</b></p><p>　　選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=20</p><p>　　鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2)

44、</p><p>　　雙錐,修磨橫刃 β=30° 2φ=100° bξ=3.5 α=11° b=2mm L=4mm</p><p><b>　　2.選擇切削刀具</b></p><p><b>　?、龠M(jìn)給量f </b></p><p>　　按加工要求決定進(jìn)給量: 根據(jù)表

45、2.7 當(dāng)加工要求為H12~H13精度</p><p>　　鑄鐵HBS>200 d0=18mm f=0.43~0.53mm/r</p><p>　　由于L/d=50/20=2.5,故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)kcf=1 </p><p>　　f= 0.43~0.53 mm/r</p><p>　　2>按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量</p&

46、gt;<p>　　根據(jù)表2-8 當(dāng)HBS=200 d=20mm 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/r</p><p>　　3>按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量</p><p>　　根據(jù)表2.9 當(dāng)HBS<210 d=≤20.5 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為6960N</p><p>　　(Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見《設(shè)計(jì)手冊》

47、表4.2-11)進(jìn)給量為0.75mm/r</p><p>　　從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為 f=0.43~0.53mm/r</p><p>　　根據(jù)Z3025鉆床,選擇 f=0.5 mm/r </p><p>　?、跊Q定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 </p><p>　　由表2.12 當(dāng)d0=20 時(shí),鉆頭后刀面最大磨損

48、量（0.5~0.8）取為0.6mm,壽命T=60min</p><p><b>　?、矍邢鬟M(jìn)度</b></p><p>　　由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=16m/min</p><p>　　n =1000V/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min&

49、lt;/p><p>　?、軝z驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率</p><p>　　根據(jù)表2.20 當(dāng)f=0.5mm/r d0<21 時(shí) mt=76.81 N*M</p><p>　　根據(jù)Z3025 鉆床說明書 當(dāng)nc=250r/min 時(shí) Mm=80 N*M</p><p>　　根據(jù)表2.23 當(dāng)HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m

50、/min 時(shí) Pc=1.1KW</p><p>　　查《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-11 PE=2.2KW</p><p>　　由于MC<Mm PC<PE 故選擇之切削用量可用,即</p><p>　　f=0.5min/r nc=250r/min Vc=16m/min</p><p><b>　?、秤?jì)算基本工時(shí)</b

51、></p><p>　　tm =L / nf</p><p>　　L=L+Y+Δ,L=30 mm 入切量及超切量由表2.29 查出Y+Δ=10mm</p><p>　　tm =L / nf=(50+10) / (250×0.5)=0.48min</p><p><b>　　2擴(kuò)孔</b></p>

52、;<p><b>　　1>選擇擴(kuò)刀</b></p><p>　　選擇硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆d0=21.8mm</p><p>　　鉆頭幾何形狀為r=5°α0=8°（8~10） kr=30°（30~60） krζ=30° β=10° bα1=1mm （0.8~2）</p><p>　

53、　2>選擇進(jìn)給量及切削進(jìn)度</p><p>　　查表2.10 d0=21.8</p><p>　　HB=200 時(shí), f=1.0～1.2mm/r</p><p>　　根據(jù)Z3025 鉆床說明書選擇 f=1.0 mm/r</p><p>　　查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-2</p><p>　　Cv=68.2,d

54、o=21.8,Zv=0.4,T=40,Ap=50,Xv=0.15,f=1,kv=0.8，m=0.4，Yv=0.45.</p><p>　　計(jì)算得V=24m/min</p><p>　　V=(1/2-1/3)V鉆</p><p>　　=(1/2-1/3) ×16</p><p>　　=8～16m/min 取V=8 m/min<

55、;/p><p>　　n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×21.8=116.8r/min,取n=175r/min。</p><p>　　3>鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命</p><p>　　由表2.12 當(dāng) d0=21.8mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為1.0mm(0.9~1.4)mm 壽命T=40 min</p>

56、<p>　　tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(50+10)/(175×1)=0.34min</p><p><b>　　3絞孔</b></p><p><b>　　選擇刀具</b></p><p>　　選擇硬質(zhì)合金絞刀d=22mm</p><p>　　鉆頭幾何形狀為r

57、0=-5°(0~-5°),a0=10°(10~17°),齒背傾斜角at=15°（15~20°）</p><p>　　選擇進(jìn)給量及切削速度</p><p>　　查表查表2.11 d0=22</p><p>　　HB=200 時(shí), f=0.9～1.4mm/r</p><p>　　根據(jù)Z3

58、025 鉆床說明書選擇 f=1.0 mm/r</p><p>　　查《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-2</p><p>　　Cv=109,do=22,Zv=0.2,T=75,ap=50,Xv=0,f=1,Kv=0.8,m=0.45,Yv=0.5</p><p>　　計(jì)算得V=23.1m/min</p><p>　　V=(1/2-1/3)V鉆&l

59、t;/p><p>　　=(1/2-1/3) ×23.1</p><p>　　=7.7～11.5m/min 取V=8 m/min</p><p>　　n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×22=117.8r/min,取n=175r/min</p><p>　　3>鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命</

60、p><p>　　由表2.12 當(dāng) d0=22mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為0.8mm(0.6~0.9)mm 壽命T=75 min</p><p>　　T=L/nf=L+Y+△/nf=(50+10)/175*1=0.340min</p><p><b>　　工序四</b></p><p><b>　　粗銑φ7

61、3下平面 </b></p><p>　　1.選擇工具 《切削手冊》</p><p>　?。?gt;根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具</p><p>　　根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤5銑削寬度ae≥9 端銑刀直徑d0=22mm</p><p>　　由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=6</p><p

62、>　　2 >銑刀幾何形狀查表《機(jī)械加工工藝師手冊》21-10，21-18。</p><p>　　由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr′=4 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3)</p><p><b>

63、;　　2選擇切削用量</b></p><p>　　1>決定銑削寬度ae (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為3.2 所以可以在一次走刀內(nèi)切完)</p><p><b>　　ae=9mm</b></p><p>　　2>決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW</p><p

64、>　　查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z </p><p>　　要達(dá)到表面粗糙度為3.2，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5~1.0mm/r。</p><p>　　Z=6，根據(jù)af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。</p><p>　　3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命</p><p>　　根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量

65、為粗加工時(shí)1.0~1.2</p><p>　　由于銑刀直徑d0=22mm 故刀具壽命T=60min (查表3.8)</p><p>　　4>根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 </p><p>　　Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min</p&

66、gt;<p>　　各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89</p><p>　　Ksv=ksn=ksvf=0.8</p><p>　　故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min</p><p>　　n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min</p>

67、<p>　　Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min</p><p>　　根據(jù)X5032立式升降臺銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊》)選擇</p><p>　　n =710r/min Vfc=500mm/min</p><p>　　因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為</p><p>　　VC=πd

68、0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min</p><p>　　Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z</p><p><b>　　5>根據(jù)機(jī)床功率:</b></p><p>　　根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤

69、9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min</p><p>　　近似Pcc=4.8KW</p><p>　　根據(jù)X52K型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW</p><p>　　故Pcc<Pcm 因此所選擇的切削用量可以采用即</p><p>　　ap=5 Vf=500mm/m

70、in n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z</p><p>　　6>計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf</p><p>　　式中 L=128.74mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則</p><p>　　工時(shí)為 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min<

71、;/p><p><b>　　工序五</b></p><p><b>　　粗銑φ73上平面 </b></p><p>　　1.選擇工具 《切削手冊》</p><p>　　１>根據(jù)表1.２ 選擇YG6硬質(zhì)合金刀具</p><p>　　根據(jù)表3.1 銑前深度ap≤5銑削寬度a

72、e≥9 端銑刀直徑d0=22mm</p><p>　　由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=6</p><p>　　2 >銑刀幾何形狀查表《機(jī)械加工工藝師手冊》21-10，21-18。</p><p>　　由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr′=4

73、 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3)</p><p><b>　　2選擇切削用量</b></p><p>　　1>決定銑削寬度ae (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為3.2 所以可以在一次走刀內(nèi)切完)</p><p><b>　　ae=9mm<

74、;/b></p><p>　　2>決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW</p><p>　　查表3.5時(shí) fz=0.14~0.24mm/z </p><p>　　要達(dá)到表面粗糙度為3.2，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5~1.0mm/r。</p><p>　　Z=6，根據(jù)af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。</p&

75、gt;<p>　　3> 選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命</p><p>　　根據(jù)表3.7 銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)1.0~1.2</p><p>　　由于銑刀直徑d0=22mm 故刀具壽命T=60min (查表3.8)</p><p>　　4>根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 &l

76、t;/p><p>　　Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min</p><p>　　各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89</p><p>　　Ksv=ksn=ksvf=0.8</p><p>　　故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m

77、/min</p><p>　　n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min</p><p>　　Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min</p><p>　　根據(jù)X5032立式升降臺銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊》)選擇</p><p>　　n =710r/min Vf

78、c=500mm/min</p><p>　　因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為</p><p>　　VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min</p><p>　　Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z</p><p><

79、;b>　　5>根據(jù)機(jī)床功率:</b></p><p>　　根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min</p><p>　　近似Pcc=4.8KW</p><p>　　根據(jù)X52K型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.5×0.75=5.63KW</p>

80、<p>　　故Pcc<Pcm 因此所選擇的切削用量可以采用即</p><p>　　ap=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z</p><p>　　6>計(jì)算基本工時(shí)tm = L / vf</p><p>　　式中 L=128.74mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切

81、量Y+Δ=35 則</p><p>　　工時(shí)為 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min</p><p><b>　　工序六</b></p><p>　　鉆錐孔φ8及M8底孔，攻絲，半，精絞φ8。</p><p><b>　　1鉆錐孔φ8</b></p&g

82、t;<p>　　1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7.8 mm</p><p>　　鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30°</p><p>　　2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°</p><p><b>　　2.選擇切削用量</b>&l

83、t;/p><p>　　1>按加工要求決定進(jìn)給量</p><p>　　根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200</p><p>　　d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r</p><p>　　由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則</p><p>　

84、　f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r</p><p>　　2>決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命</p><p>　　由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min</p><p><b>　　3>決定切削速度</b>&

85、lt;/p><p>　　由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min</p><p>　　n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min</p><p>　　由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min</p><p><b>

86、;　　3.計(jì)算工時(shí)</b></p><p>　　tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/400×0.4=0.3125min</p><p><b>　　2.鉆M8底孔</b></p><p>　　1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7mm</p><p>　　鉆頭幾何形狀為

87、(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30°</p><p>　　2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55°</p><p><b>　　2.選擇切削用量</b></p><p>　　1>按加工要求決定進(jìn)給量</p><p>　　根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為

88、H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200</p><p>　　d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r</p><p>　　由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則</p><p>　　f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r</p>

89、<p>　　2>決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命</p><p>　　由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min</p><p><b>　　3>決定切削速度</b></p><p>　　由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/m

90、in</p><p>　　n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min</p><p>　　由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min</p><p><b>　　3.計(jì)算工時(shí)</b></p><p>　　tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(9+10)/4

91、00×0.4=0.12 min</p><p><b>　　3攻螺紋M8</b></p><p>　　V=0.1m/s=6 m/min</p><p>　　則ns =238 r/min</p><p>　　按機(jī)床選取nw=19.5r/min 則 V=4.9 m/min</p><p>　

92、　基本工時(shí):L=9mm L1=3mm L2=3mm 攻M8孔</p><p>　　tm1=(L+L2+L1)/nf=(9+3+3)/19.5=0.076 min</p><p><b>　　4精絞φ8錐孔</b></p><p><b>　　1.選擇絞刀</b></p><p>　　查《設(shè)計(jì)手冊

93、》表3.1-19 選用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用絞刀(GB4252-64) d=8mm</p><p><b>　　2.選擇進(jìn)給量f</b></p><p>　　1>絞刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命</p><p>　　由表2.12,當(dāng)d0=8 mm 時(shí) ,絞刀后刀面最大磨損取為0.5 mm（0.4-0.6） 壽命T=45 min</p><

94、p>　　2>切削速度V進(jìn)給量f</p><p>　　查《切削手冊》表2.25</p><p>　　鑄鐵硬度HBS200 d0=8 mm ap=0.03~0.06 mm</p><p>　　(半精絞ap=0.07mm 精絞為ap=0.03mm 均在此范圍)</p><p>　　f=0.2~0.3 mm/r Vc=8~12

95、m/min (無切削液)取V=12m/min</p><p>　　根據(jù)鉆床進(jìn)給量查《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-13 取f=0.3mm/r</p><p>　　n=1000V/πd0=1000×12/(3.14×8)=477 r/min</p><p>　　查表4.2-12 取nc=500 r/min</p><p><b&

96、gt;　　3.計(jì)算工時(shí)</b></p><p>　　tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/(500×0.3)=0.33 min</p><p><b>　　工序10 切斷</b></p><p>　　1.選擇刀具查《設(shè)計(jì)手冊》表3.1-4.1 選擇中齒鋸片銑刀(GB6120-85)</p>

97、<p>　　d=400 mm L=4 mm z=20</p><p><b>　　2.刀具壽命</b></p><p>　　查表3.8 高速鋼切斷銑刀 d≤40T=45 min</p><p><b>　　3.切削用量</b></p><p>　　ap=12 mm一切走刀切斷 fz

98、=0.1 mm/z</p><p>　　查表3.27 Vc=Cvd0qv / TmapxvfzxvZpv</p><p>　　Cv=10.5 d0=40 qv=0.2 Tm=450.15 apxv=120.2 fzxv=0.10.4 Zpv=200.1</p><p>　　Vc=(10.5×40×0.2) / (450.15×120

99、.2×0.10.4×200.1)=54.9 m/min</p><p>　　n=1000V /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min</p><p>　　根據(jù)x60 臥式銑床說明書《設(shè)計(jì)手冊》表 </p><p>　　機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為nc=400 r/min</p><p>&

100、lt;b>　　計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p>　　tm =L / nf= L+Y+Δ/nf=(73+35)/54.9=1.94 min</p><p><b>　　三、 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　

101、經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)加工孔φ25工序的夾具。本夾具將用于立式鉆床Z535，刀具為麻花鉆頭φ25mm，對工件φ25孔進(jìn)行鉆加工。</p><p><b>　　問題的提出</b></p><p>　　在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在夾緊的方便與快速性上。</p><p>&l

102、t;b>　　夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　出于定位簡單和快速的考慮，工件以φ40外圓、平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在V形塊、支承板和擋銷上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。</p><p><b>　　切削力和卡緊力計(jì)算</b></

103、p><p>　　本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的夾緊。</p><p><b>　　軸向力</b></p><p><b>　　扭矩 </b></p><p>　　由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。</p><p><b>　　夾緊力為</b>

104、;</p><p>　　取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1</p><p>　　則實(shí)際夾緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N</p><p>　　使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。</p><p>　　3. 定位誤差分析</p><p>　　本工

105、序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。</p><p>　　4. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明</p><p>　　夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p>

106、<p>　　夾具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。</p><p>　　φ25孔加工鉆床夾具的裝配圖（見附圖）</p><p><b>　　四、 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．趙家奇，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版，北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10.</p><p>　　2．李旦.邵東向.