柴油機轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程制訂及夾具設計論文

西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 1 - 2105柴油機轉(zhuǎn)速器盤 加工工藝規(guī)程制訂 摘 要： 工藝規(guī)程是工裝設計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關鍵工作。夾具在機械加工 中 起著重要的作用，它直接影響著機械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此 ， 夾具設計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對 2105 柴油機轉(zhuǎn)速器盤的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑 10 mm 的孔設計了一套專用鉆床夾具。 關鍵詞： 加工工藝；鑄造工藝；工藝規(guī)程；夾具設計 Abstract： The process is the base of frock design、 manufacturing、 the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the 2105 speed governor tray which is used for the diesel engine, make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 10mm. Key Words： Group technology； Foundry technology； Process planning； Fixture design 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 2 - 文獻綜述 自新中國成立以來，我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個具有相當規(guī)模和一定技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術資源，有計劃地推進企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。進入二十一世紀，我國發(fā)展經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)仍 然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應的技術和設備來支持。 一、機械加工 工藝規(guī)程 制訂 1.1 機械加工工藝過程的定義 機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。 1.2 機械加工工藝過程的組成 組成機械加工工藝過程的基本 單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設備、安排作業(yè)計劃和進行質(zhì)量檢驗的基本單元 。 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序 。 當應用轉(zhuǎn)位（或移位）加工的機床（或夾具）進行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機床要經(jīng)過幾個位置依次進行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù) ， 減少裝夾誤差，提高生產(chǎn)率 。 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 3 - 況下所完成的那一部分工藝過程 。 在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。 1.3 機械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導性技術文件。 1.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 1.4.1 機械加工工藝規(guī)程的主要作用 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應 ， 進行機床調(diào)整 ， 專用工藝裝備的設計與制造 ， 編制 生產(chǎn)作業(yè)計劃 ， 調(diào)配勞動力 ， 以及進行生產(chǎn)成本核算等。 機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應的調(diào)度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì) 、 高產(chǎn)和低消耗。 機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領，才能確定所需機床的種類和數(shù)量、工廠的面積、機床的平面布置、生產(chǎn)工人的工種、等級和數(shù)量、以及各輔助部門的安排等。 1.4.2 機械加工工藝規(guī)程包括的內(nèi)容 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝 過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機械加工工藝過程卡片指導生產(chǎn)，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的，用于直接指導工人進行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。 1.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。 制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下： 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型； 分析零件加工的工藝性； 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 4 - 選擇毛坯的種 類和制造方法； 擬訂工藝過程； 工序設計； 編制工藝文件 。 二、 夾具設計 2.1 夾具的概念及組成 在機床上裝夾工件所使用的工藝裝備稱為機床夾具。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 機床夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀及導引元件、連接元件、夾具體、其他裝置或元件組成。定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分。 2.2 夾具的類型及作用 按夾具的應用范圍分類有通用夾具、專用夾具、成組 夾具、組合夾具 等 ；按夾具上的動力源分類有手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具 等 。 機床夾具的主要作用為： 易于保證加工精度，并使一批工件的加工精度穩(wěn)定； 縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本； 減輕工人操作強度，降低對工人的技術要求； 擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)一機多能； 減少生產(chǎn)準備時間，縮短新產(chǎn)品試制周期 。 2.3 夾具的定位和夾緊 定位是指確定工件在機床或夾具中占有正確位置的過程。夾緊是指工件定位后將其固定，使工件在加工過程中保持定位位置不變的操 作。 工件在夾具中的定位通常有以下四種情況：完全定位、部分定位、欠定位、重復定位。工件在夾具中的夾緊是由夾具的夾緊裝置完成的。夾緊裝置通常由動力裝置和夾緊機構兩大部分組成。典型的夾緊機構有斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、圓偏心夾緊機構、定心夾緊機構、鉸鏈夾緊機構、聯(lián)動夾緊機構 等 。夾緊動力裝置有氣動夾緊裝置、液壓西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 5 - 夾緊裝置、電磁夾緊裝置、真空夾緊裝置 等 。 三、 CAFD與 CAPP 3.1 CAFD的概況 在過去的十幾年中，研究人員的研究重點放在發(fā)展和改善計算機輔助設計 /計算機輔助制造 (CAD/CAM)和計算機輔助工藝 規(guī)劃 (CAPP)方面。只是在最近 20 年來， CAFD 才發(fā)展成為 CAD/CAM 集成技術的一個重要組成部分，并且成為 CAPP 的一個重要方面，它是 CIMS 環(huán)境下設計和制造之間的連接紐帶。隨著 CAD/CAM 系統(tǒng)在工業(yè)中的建立， CAFD（ 計算機輔助夾具設計 ）很自然地應用到了夾具設計當中。由于夾具對制造成本和制造周期的影響非常大，研究人員才開始注意到 CAFD 的重要作用，并把縮短加工準備周期作為 CAFD 的一個重要目標。一些學者介紹了一種交互式的 CAFD 軟件，該軟件環(huán)境擁有夾具元件庫和通過菜單選擇夾具的組裝順序，這是最初的 與 CAD 軟件相配合，利用 CAD 處理圖形的能力，并與使用者的經(jīng)驗相聯(lián)系的第一代交互式 I-CAFD (interact computer-aided fixture design， I-CAFD)夾具設計系統(tǒng)。 80 年代中期發(fā)展而來的第二代 CAFD，根據(jù)變異式 (variant)和生成式 (generative)兩種方法產(chǎn)生了基于成組技術(GT)和基于知識 (KB)的兩類 CAFD 系統(tǒng)。在變異式夾具設計方法中，屬于同一部件族的工件被認為具有相似的加工特征，相似的操作和安裝順序，所以設計者可以通過對現(xiàn)有的設計稍加變化，就可獲 得對另一相似工件的夾具設計。通過成組技術的編碼系統(tǒng)，對夾具庫中原有的相似的夾具元件做相應的調(diào)整，從而適應新的工件的加工要求。當無法恢復相似的夾具時，就可以使用生成式夾具設計方法，產(chǎn)生新的夾具設計方案，將新產(chǎn)生的夾具編碼添加到夾具庫中，為下次設計作參考之用。 90 年代發(fā)展起來的 CAFD 是第三代，這個時代 CAFD 的特點是轉(zhuǎn)向了以產(chǎn)品夾具結構為目的，實際生產(chǎn)應用為導向的夾具的軟件設計上。 目前， CAFD 的發(fā)展大大降低了制造研制周期，優(yōu)化了制造加工過程，驗證了制造工藝流程，在 FMS 及 CIMS 中正發(fā)揮著越來越重要的作用 。 計算機輔助夾具設計可歸納為四種方法：部分自動化夾具設計、夾具自動設計法 (AFD)、參數(shù)夾具設計、據(jù)已有夾具方案進行夾具設計。 3.2 CAPP 的概況 CAPP 是一種通過計算機技術來輔助工藝人員以系統(tǒng)化方法確定零件從毛坯到成品的制造方法的技術。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 6 - CAPP 的基本原理是： 將零件的特征信息以代碼或數(shù)據(jù)的形式，輸入計算機，并建立起零件信息的數(shù)據(jù)庫； 第二、把工藝人員編制工藝的經(jīng)驗、工藝知識和邏輯思想以工藝決策規(guī)則的形式輸入計算機，建立起工藝決策規(guī)則庫（工藝知識庫）； 把制造資源、工藝參數(shù)以適當?shù)男问捷斎胗嬎?機，建立起制造資源和工藝參數(shù)庫； 通過程序設計充分利用計算機的計算、邏輯分析判斷、存貯以及編查詢等功能來自動生成工藝規(guī)程。 CAPP 的設計方法有三種：派生式方法、創(chuàng)成式方法、人工自能方法。 在 CAD/CAPP/CAM 集成系統(tǒng)中， CAPP 是連接 CAD 和 CAM 之間的橋梁和紐帶。CAD 數(shù)據(jù)庫信息只有經(jīng)過 CAPP 系統(tǒng)才能變成 CAM 的加工信息。集成化的 CAPP 系統(tǒng)能夠直接接收 CAD 的零件信息，進行工藝規(guī)劃，生成有關工藝文件，并以工藝設計結果和零件信息為依據(jù)，經(jīng)過適當?shù)暮笾锰幚?，生?NC 程序，從而實現(xiàn) CAD/CAPP/CAM的集成。 CAPP 發(fā)展的趨勢總體說來， CAPP 的發(fā)展具有三大趨勢 :集成化趨勢、工具化趨勢、智能化趨勢。未來的 CAPP 系統(tǒng)不僅要與 CAD 和 CAM 集成，還要與制造自動化系統(tǒng) (MAS)、管理信息化系統(tǒng) (NHS)以及質(zhì)量監(jiān)測與控制系統(tǒng) (CAQ)等集成。 四、 夾具技術的發(fā)展趨勢 4.1 CAFD的發(fā)展趨勢 計算機技術的發(fā)展為夾具設計提供了有利的工具。 CAFD 系統(tǒng)已經(jīng)從對二維繪圖軟件的二次開發(fā)發(fā)展到實現(xiàn)與三維繪圖軟件的集成設計，使夾具的結構表達更清晰。三維繪圖軟件成為 CAFD 的有利工具。 隨著 CIMS、并行工程 和敏捷制造技術的發(fā)展，企業(yè)對 CAFD 的需求也越來越迫切。 歸納目前 CAFD 系統(tǒng)的研究方向主要包括以下幾個方面： 集成化： CAFD 是生產(chǎn)準備的重要部分。確定該工序所使用的夾具，給出夾具的裝配圖和零件圖是連接 CAD 與 CAM 的橋梁。集成化的 CAFD 應首先實現(xiàn)與 CAPP 的集成。集成化是 CAFD 系統(tǒng)發(fā)展的必然方向，是企業(yè)信息集成的必然要求。 標準化：標準化是提高 CAFD 系統(tǒng)適應性和促進集成的基礎。功能模塊標準化將有利于實現(xiàn) CAFD 系統(tǒng)與 CAPP 的集成。 并行化：以往的 CAFD 總是在 CAPP 制定完所有工序之 后才開始進行，并行化則強調(diào) CAFD 與 CAPP 并行實現(xiàn)。 CAFD 并行化的發(fā)展將更加提高夾具設計效率，縮短生西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 7 - 產(chǎn)準備周期。 智能化：人工智能技術在 CAFD 系統(tǒng)中的最初的主要應用是專家系統(tǒng)。但是，專家系統(tǒng)在知識獲取、推理方法等方面還存在一些問題。各種技術的綜合應用，如模糊數(shù)學與神經(jīng)網(wǎng)絡的結合，將更進一步推進 CAFD 智能化的發(fā)展。 4.2 CAPP 的發(fā)展趨勢 分析世界近 30 年和我國 10年來 CAPP 發(fā)展概況，可以對 CAPP 的發(fā)展趨勢分析如下： 在并行工程思想的指導下實現(xiàn) CAD/CAPP/CAM 的全面集成，進一步發(fā) 揮 CAPP在整個生產(chǎn)活動中的信息中樞和功能調(diào)節(jié)作用，這包括： 與產(chǎn)品設計實現(xiàn)雙向的信息交換與傳送； 與生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)有效集成； 與質(zhì)量控制系統(tǒng)建立內(nèi)在聯(lián)系。 開發(fā)應用面廣、適應性強的 CAPP 系統(tǒng)，即大力發(fā)展工具型 CAPP 系統(tǒng)。 進一步深入研究人工智能在工藝創(chuàng)成中的應用，更好的解決工藝設計的動態(tài)性和經(jīng)驗性。 對 CAPP 領域內(nèi)的難題進行攻關，主要集中在： 工藝知識的獲取方法以及 CAPP 系統(tǒng)的自學習問題； 基準選擇和裝夾方法的確定； 工序圖的自動生成等。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 8 - 1 引 言 畢業(yè)設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及全部專業(yè)課之后進行的。這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 本畢業(yè)設計的內(nèi)容是制訂 2105 柴油機轉(zhuǎn)速器盤加工工藝規(guī)程及夾具設計。詳細討論轉(zhuǎn)速器盤從毛坯到成品的機械加工工藝 過程，分析總結轉(zhuǎn)速器盤的結構特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程；針對轉(zhuǎn)速器盤零件的主要技術要求，設計鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實際相結合的指導思想，本次畢業(yè)設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 2 零件分析 2.1 零件的生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設計題目中，轉(zhuǎn)速器盤的生產(chǎn)綱領為 5000 件 /年。生產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn) 專業(yè)化程度的分類。轉(zhuǎn)速器盤輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型的關系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。 2.2 零件的作用 畢業(yè)設計題目給定的零件是 2105 柴油機中調(diào)速機構的轉(zhuǎn)速器盤，從整體上來說，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤類零件。零件上直徑為10mm 的孔裝一偏心軸，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)動，油門拉桿即可打開油門（增速）或關小油門（減速）；兩個直徑為6mm 孔裝兩個定位銷，起限位作用。手柄可在 120內(nèi)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)無級 變速。轉(zhuǎn)速器盤通過兩個直徑為 9mm的螺栓孔用 M8 螺栓與柴油機機體相連。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 9 - 2.3 零件的加工工藝分析 轉(zhuǎn)速器盤共有九個機械加工表面，其中，兩個直徑為 9mm 的螺栓孔與 10mm 孔有位置要求； 120圓弧端面與 10mm孔的中心線有位置度要求。現(xiàn)分述如下： 兩個直徑為 9mm的螺栓孔 兩個直徑為 9mm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 18 5.00mm；兩個螺栓孔的中心線距離為 05.028 mm；螺栓孔與 直徑為 10mm的孔中心線距離為 1.072 mm；與柴油機機體相連的后平面，其表面粗糙度為 Ra6.3。 10mm的孔及 120圓弧端面 10mm 的孔尺寸為 10 049.0013.0mm，表面粗糙度為 Ra3.2，其孔口倒角 0.5 45，兩個 6 036.00mm 的孔表面粗糙度為 Ra3.2， 120圓弧端面相對 10mm 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。 從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器 盤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 10mm和 6mm孔。 2.4 零件主要技術條件分析及技術關鍵問題 從轉(zhuǎn)速器盤的各個需要加工的表面來分析：后平面與機體相連，其長度尺寸精度不高，而表面質(zhì)量較高；兩個 9mm的螺栓孔，因需要裝配螺栓進行連接，還要用于夾具 定位，其加工精度可定為 IT9 級； 25mm 圓柱上端面和 120圓弧端面位置精度要求不高；兩個 6mm的孔需要裝配定位銷，表面質(zhì)量要求高； 10mm孔需要裝配偏心軸，其表面質(zhì)量要求高；各加工面 之間的尺寸精度要求不高。 從以上分析可知，該零件在中批量生產(chǎn)條件下，不需要采用專用的機床進行加工，用普通機床配專用夾具即可保證其加工精度和表面質(zhì)量要求。因此，該零件的加工不存在技術難題。為提高孔的表面質(zhì)量，在孔加工工序中采用鉸削對其進行精加工。 3 鑄造工藝方案設計 3.1 確定毛坯的成形方法 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，從結構形式看，幾何形體不是很復雜，并且該零件年產(chǎn)量為 5000件 /年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 10 - 3.2 鑄 件結構工藝性分析 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。 3.3 鑄造工藝方案的確定 3.3.1 鑄造方法的選擇 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。 3.3.2 造型及造芯方法的選擇 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。 3.3.3 分型面的選擇 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 18mm 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， 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。 3.3.4 澆注位置的選擇 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。注入方式采用中間注入式。 3.4 鑄造工藝參數(shù)的確定 3.4.1 加工余量的確定 按手工砂型鑄造，灰鑄鐵查金屬工藝學課程設計表 1-11，查得加工余量等級為H1311，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。 3.4.2 拔模斜度的確定 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西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 11 - 小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 3.4.3 分型負數(shù)的確定 按公式 21000 Lb計算， 300L mm， L1000 1，取 2b 。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。 3.4.4 收縮率的確定 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。 3.4.5 不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于 30mm 的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。 3.4.6 鑄造圓角的確定 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 = 3mm5mm圓滑過渡。 3.5 型芯設計 轉(zhuǎn)速器盤的底平面形狀簡單，厚度較薄，且零件上兩個 18mm 的圓柱與底平面平行，不利于采用分模鑄造，因此需要設計一個整體型芯，以形成鑄件上的兩個 18mm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。 3.6 繪制鑄造工藝圖 其工藝圖見鑄造工藝圖。 4 機械加工工藝規(guī)程設計 4.1 基面的選擇 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。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 12 - 水平式芯頭下箱上箱 圖 1 型芯簡圖 4.1.1 粗基準的選擇 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25mm 圓柱上端面、 120圓弧端面時，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準；在加工 9mm螺栓孔、 18mm 圓柱端面時，以加工過的后平面為定位基準；加工 10mm 孔和 6mm孔時，則以后平面和兩個 9mm孔為定位基準。 4.1.2 精基準的選擇 為保證加工精度，結合轉(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、 25mm 圓柱上端面、 120圓弧端面時，主要運用統(tǒng)一基準原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準；而在加工 9mm 螺栓孔、 18mm 圓柱端面、 10mm 孔和 6mm 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。 4.2 表面加工方案的選擇 后平面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 18mm圓柱端面 表面粗糙度為 Ra12.5，經(jīng)濟精度為 IT11，加工方案確定為： 粗銑； 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 13 - 9mm螺栓孔 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT9，加工方案確定為：鉆削鉸孔； 25mm圓柱上端面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 10mm孔 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT9，加工方案確定為：鉆削粗鉸精鉸孔倒角； 120圓弧端面 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 6mm孔 表面粗糙度為 Ra6.3，經(jīng)濟精度為 IT9，加工方案確定為：鉆削鉸孔。 4.3制訂機械加工工藝路線 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。 工藝路線方案一 工序 10 鑄造； 工序 20 熱處理； 工序 30 粗、精銑后平面； 工序 40 粗銑兩個直徑為 18mm的圓柱前端面； 工序 50 粗、精銑直徑為 25mm的圓柱上端面； 工序 60 鉆削、鉸削加工直徑為 9mm 的孔； 工序 70 鉆削、鉸削加工直徑為 10mm的孔并锪倒角 0.5 45； 工序 80 粗、精銑加工 120圓弧端面； 工序 90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為 6mm的孔； 工序 100 去毛刺； 工序 110 檢查； 工序 120 入庫。 工藝路線方案二 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 14 - 工序 10 鑄造； 工序 20 熱處理； 工序 30 粗、精銑后平面； 工序 40 粗銑兩個直徑為 18mm的圓柱前端面； 工序 50 粗、精銑直徑為 25mm的圓柱上端面； 工序 60 粗、精銑加工 120圓弧端面； 工序 70 鉆削、鉸削加工直徑為 9mm的孔； 工序 80 鉆削并鉸削加工直徑為 10mm的孔并锪倒角 0.5 45； 工序 90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為 6mm的孔； 工序 100 去毛刺； 工序 110 檢查； 工序 120 入庫。 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎而制訂的工藝路線。而方案二只是按工序集中原則制訂，沒有考慮到各個加工面的加工要求及設計基準。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設計 基準與工序基準不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報廢。特別是銑削加工 120圓弧端面，如果按方案二進行加工，則是 10mm 的孔在其后加工。這樣， 120圓弧端面的形位公差 0.2mm（端面圓跳動）根本不能保證，只保證了其與直徑為 25mm 的端面尺寸位置要求402.0mm。另外，先加工出 10mm 的孔，然后以該孔為定位基準，加工時工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺上圍繞 10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工 120圓弧端面。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序 10 鑄造； 工序 20 熱處理； 工序 30 粗、精銑后平面，以零件底平面及直徑為 25mm的外圓柱面為粗基準。選用 X63 臥式銑床，并加專用夾具； 工序 40 粗銑兩個直徑為 18mm的圓柱端面，以經(jīng)過精加工的后平面及底平面為基準，選用 X52K 立式銑床，并加專用夾具； 工序 50 粗、精銑直徑為 25mm的圓柱上端面，以底平面為基準， 25mm 圓西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 15 - 柱下端面為輔助基準，選用 X52K 立式銑床，并加專用夾具； 工序 60 鉆削、鉸削加工直徑為 9mm 的兩個螺栓孔，以經(jīng)過精加工的后平面和底平面為基準，選用 Z525 立式鉆 床，并加專用夾具； 工序 70 鉆、鉸 10mm的孔，并锪倒角 0.545，以 9mm的孔及后平面為基準，選用 Z525 立式鉆床，并加專用夾具； 工序 80 粗、精銑 120圓弧端面，以 10mm 的孔和底平面及后平面為定位基準，選用 X52K 立式銑床，并加專用夾具； 工序 90 鉆、鉸加工兩個 6mm的孔，以 10mm的孔和底平面及后平面定位。選用 Z525 立式鉆床，并加專用夾具； 工序 100 去毛刺； 工序 110 檢查； 工序 120 入庫。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝卡片”。 4.4 確定機械加工余量及工序尺寸 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： 1. 兩螺栓孔 9mm 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）， 確定工序尺寸及余量： 鉆孔： 8.9mm； 鉸孔： 9 036.00mm， 2Z = 0.1mm。 具體工序尺寸見表 1。 表 1 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 鉸孔 0.1 H9 Ra6.3 9 036.009 Ra6.3 鉆孔 8.9 H12 Ra12.5 8.9 150.009.8 Ra12.5 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 16 - 2. 10 049.0013.0mm 孔 毛坯為實心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 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： 鉆孔 9.8mm； 粗鉸孔： 9.96mm， 2Z = 0.16mm； 精鉸孔： 10 049.0013.0mm， 2Z = 0.04mm。 具體工序尺寸見表 2。 表 2 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精鉸孔 0.04 H9 Ra6.3 10 049.0013.010 Ra6.3 粗鉸孔 0.16 H10 Ra6.3 9.96 058.0096.9 Ra6.3 鉆孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 150.008.9 Ra12.5 3. 兩個 6 036.00mm 孔 毛坯為實心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 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： 鉆孔： 5.8mm； 鉸孔： 6 036.00mm， 2Z = 0.2mm。 具體工序尺寸見表 3。 表 3 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序 間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 鉸孔 0.2 H9 Ra6.3 6 036.006 Ra6.3 鉆孔 5.8 H12 Ra12.5 5.8 120.008.5 Ra12.5 4. 后平面 粗銑： Z = 3.5mm； 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 17 - 精銑： Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表 4。 表 4 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精銑 1.0 H8 Ra6.3 7 022.007 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 8 090.008 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 11.5 27.005.11 Ra25 5. 18mm 圓柱 前端面 粗銑： Z = 4.5mm。 具體工序尺寸見表 5。 表 5 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 粗銑 4.5 H11 Ra12.5 14 13.0014 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 18.5 33.005.18 Ra25 6. 25mm上端面 粗銑： Z = 3.5mm； 精銑： Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表 6。 表 6 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精 度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精銑 1.0 H8 Ra6.3 8 022.008 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 9 090.009 Ra12.5 毛坯 H16 12.5 1.105.12 Ra25 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 18 - 7. 120圓弧端面 粗銑： Z = 3.5mm； 精銑： Z = 1.0mm。 具體工序尺寸見表 7。 表 7 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m 精銑 1.0 H8 Ra6.3 11 027.0011 Ra6.3 粗銑 3.5 H11 Ra12.5 12 110.0012 Ra12.5 毛坯 H16 15.5 1.105.15 Ra25 4.5 確定切削用量及基本工時 4.5.1 工序 30：粗、精銑后平面 1. 粗銑后平面 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea= 28mm，選擇0d= 80mm的鑲齒套式面銑刀 (GB1129-85)，根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.2，選擇 YG6 硬質(zhì)合金刀片，由于采用標準硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù) z = 10，機床選擇臥式銑床 X63。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 pa= 4.0mm。 每齒進給量 zf 采用不對稱端銑以提高進給量，查切削用量簡明手冊表 3.5，當使用鑲齒套式面銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊得機床的 10kw 時，得 zf = 0.14mm/z 0.24mm/z ，故取 zf = 0.24mm/z。 確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5mm，由銑刀西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 19 - 直徑0d= 80mm，查切削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 180min。 切削速度cv和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.16，當 800 dmm， 10z ，pa 7.5mm，zf 0.24mm/z時， 87cvm/min， 345n r/min， 386fvmm/min。 各修正系數(shù)： 89.0M v fMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 0.1 svfsnsv kKk 故 4.770.10.189.087 vcc kvv(m/min) 1.3070.10.189.0345 nknn(r/min) 5.3430.10.189.0386 vff kvv(mm/min) 按機床選取：cn= 235r/min，fv= 300mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 591000 2358014.31000 0 ndv c (m/min) 13.010235 300 zn vfcfz (mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.24，當工件的硬度在 HBS =174207 時， ae 35mm，pa 5.0mm，0d= 80mm， z =10，fv= 300mm/min。查得 Pcc= 2.7kw，根據(jù)銑床 X63 說明書，機床主軸允許功率為： PcM=10 0.75kw = 7.5kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 4.0mm，fv= 300mm/min，cn= 235r/min，cv= 59 m/min， zf = 0.13mm/z。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 50l mm，查切削用量簡明手冊表 3.26， 29y mm，西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 20 - 所以， 792950 L (mm)， 26.030079 fm vLt (min)。 2. 精銑后平面 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea= 28mm，選擇0d= 80mm的鑲齒套式面銑刀 (GB1129-85)。根據(jù)切削用量 簡明手冊表 1.2，選擇 YG6 硬質(zhì)合金刀片，由于采用標準硬質(zhì)合金面銑刀，故齒數(shù) z = 10，機床選擇臥式銑床 X63。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa= 0.5mm。 每齒進給量 zf 采用對稱端銑以提高加工精度，查切削用量簡明手冊表 3.5，當使用鑲齒套式面銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊得機床的功率為 10kw 時，得 zf = 0.14 mm/z 0.24mm/z ，因采用對稱端銑，故取 zf = 0.14mm/z。 確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.5mm，由銑刀直徑0d= 80mm，查切削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 180min。 切削速度cv和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.16，當 800 dmm， 10z ，pa 1.5mm， zf 0.24mm/z 時， 110cvm/min， 439n r/min， 492fvmm/min。 各修正系數(shù)： 89.0M v fMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 0.1 svfsnsv kKk 故 9.970.10.189.0110 vcc kvv (m/min) 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 21 - 7.3900.10.189.0439 nknn(r/min) 8.4380.10.189.0493 vff kvv(mm/min) 按機床選?。篶n= 375r/min，fv= 375mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 2.941000 3758014.31000 0 ndv c (m/min) 1.010375 375 zn vfcfz (mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.24，當工件的硬度在 HBS = 174207 時，ea 35mm， pa 1.0mm，0d= 80mm， z =10，fv= 375mm/min，查得 Pcc= 1.1kw，根據(jù)銑床 X63 說明書，機床主軸允許功率為： PcM=10 0.75kw = 7.5kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： pa= 0.5mm，fv= 375mm/min，cn= 375r/min，cv= 94.2m/min， zf = 0.1mm/z。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 50l mm，查切削用量簡明手冊表 3.26， 8y mm，所以， 58850 L (mm)， fm vLt =37558 = 0.15(min)。 4.5.2 工序 40：粗銑兩個 18 mm的圓柱前端面 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea=18mm，選擇0d= 20mm 的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 3，機床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa= 4.5mm。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 22 - 每齒進給量zf 采用對稱端銑以提高加工精度，查切削用量簡明手冊表 3.3，當使用高速鋼莫氏錐柄立銑刀及查閱機械制造工藝設計簡明手冊得機床的功率為 7.5kw 時，得zf= 0.2 mm/z 0.3mm/z，故取zf= 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根 據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.8mm，由銑刀直徑0d= 20mm，查切削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。 切削速度cv和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.14，當 200 dmm， 3z ，pa 10mm， zf 0.24mm/z時， 14cvm/min， 223n r/min， 108fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 tvftntv kKk 0.1 svfsnsv kKk 故 6.120.10.19.014 vcc kvv(m/min) 7.2000.10.19.0223 nknn(r/min) 2.970.10.19.0108 vff kvv(mm/min) 按機床說明書選取：cn=190r/min，fv= 78mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 93.111000 1902014.31000 0 ndv c (m/min) zf = znvcf = 319078 = 0.14(mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.22，當 ea 19mm， zf = 0.1mm/z 0.15mm/z，pa10mm，fv 184mm/min。查得 Pcc = 0.9kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機床主軸允許功率為： PcM = 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM ，因此，所選擇的切削用量是可以采西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 23 - 用的，即 pa= 4.5mm，fv= 78mm/min，cn= 190r/min，cv= 11.93m/min，zf= 0.14mm/z。 計算基本工時： fm vLt 式中， ylL ， 5.4l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 8y mm，所以， 5.1285.4 L (mm)， 16.078 5.12 fm vLt (min)。 因為有兩個圓柱端面，所以，mt= 0.16 2= 0.32(min)。 4.5.3 工序 50：粗、精銑 25mm的圓柱上端面 1. 粗銑 25mm 的圓柱上端面 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea= 25mm，選擇0d= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 4。機床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa= 3.5mm。 每齒進給量 zf 查切削用量簡明手冊表 3.3 及根據(jù)機床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z ，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.5mm，由銑刀直徑 0d =32mm，查切 削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 90min。 切削速度 cv 和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.14，當 320 d mm， 4z ，pa 10mm， zf 0.20mm/z西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 24 - 時， 13cvm/min， 129n r/min， 59fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 0.1 T v fTnTv kKk 故 7.110.10.19.013 vcc kvv(m/min) 1.1160.10.19.0129 nknn(r/min) 1.530.10.19.059 vff kvv(mm/min) 按機床選?。篶n= 95r/min，fv= 50mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 55.91 0 0 0 953214.31 0 0 00 ndv c (m/min) zf = znvcf = 49550 = 0.13(mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.22，當ea 27mm， zf = 0.05 mm/z 0.09mm/z，pa 10mm，fv 157mm/min。查得 Pcc=1.3kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 3.5mm，fv= 50mm/min，cn= 95r/min，cv= 9.55m/min， zf = 0.13mm/z。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 5.3l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 12y mm，所以， 5.15125.3 L (mm)， 31.050 5.15 fm vLt (min)。 2. 精銑 25mm 的圓柱上端面 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 25 - 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea= 25mm，選擇0d= 32mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 4。機床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 精加工，余量很小，故取pa= 1.0mm。 每齒進給量zf 查切削用量簡明手冊表 3.3 及根據(jù)機床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z，故取 zf = 0.2mm/z。 確定 銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.25mm，由銑刀直徑0d= 32mm，查切削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 90min。 切削速度cv和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.14，當 320 dmm， 4z ，pa 10mm， zf 0.20mm/z時， 13cvm/min， 129n r/min， 59fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 80.0 T v fTnTv kKk 故 36.98.00.19.013 vcc kvv(m/min) 88.928.00.19.0129 nknn(r/min) 5.428.00.19.059 vff kvv(mm/min) 按機床選?。?nc= 75r/min，fv= 39mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 54.71 0 0 0 753214.31 0 0 00 ndv c (m/min) 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 26 - zf=znvcf = 47539 = 0.13(mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.22，當ea 27mm，zf= 0.10 mm/z 0.15mm/z，pa 10mm，fv 132mm/min。查得 Pcc=1.1kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機床主軸 允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa=1.0mm，fv=39mm/min，cn= 75r/min，cv= 7.54m/min， zf = 0.13mm/z。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 0.1l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 12y mm，所以， 13112 L (mm)， 33.03913 fm vLt (min)。 4.5.4 工序 60：鉆削、鉸削加工兩個 9mm的孔 1. 鉆 削兩 個 8.9mm的孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由 鉆削 深度pa= 4.45mm，選擇0d= 8.9mm的H11 級高速鋼麻花鉆 (GB1438-85)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.7， 取 f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查閱機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-16， 故取 f = 0.43mm/r。 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當 f 0.51mm/r，0d 12mm 時，軸向力 fF = 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故 fF = 2990N。根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力 maxF = 8829N，由于fF maxF ， 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 27 - 故 f = 0.43mm/r 可用。 切削速度cv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.15， 根據(jù) f = 0.43mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200 217，取c v=12m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk，88.0Mvk ， 9.0Svk ， 84.0xvk ， 0.11 vk ， 0.1Tvk ，故 vc kvv = 98.70.10.184.09.088.00.112 (m/min) cn=01000d v = 9.814.3 98.71000 = 285.6(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選?。?nc= 272r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍 壽命上升，所以， 6.71000 2729.814.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當0d= 8.9mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命 T = 35min。 檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.21，當 f = 0.51mm/r，0d 11.1mm。查得cM=15N m，根據(jù)立式 鉆床 Z525 說明書，當cn= 272r/min，mM=72.6N m，故cMmM，根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.23， Pcc=1.0kw，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書 ， PcM= 2.8kw，故Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，cn= 272r/min，cv= 7.6m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 14l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 19514 L (mm)， 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 28 - fm vLt = 43.0272 19 = 0.16(min)。 因有兩個孔，所以， tm= 2 0.16= 0.32(min)。 2.鉸削兩個 9H9mm孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇0d= 9mm 的 H9 級高速鋼錐柄機用鉸刀(GB1133-84)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用 量 進給量 f 查閱切削用量簡明手冊表 2.11 及表 2.24，并根據(jù)機床說明書取 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度cv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.24，取cv= 8m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 04.788.00.18 (m/min) cn=01000 dvc = 914.3 04.71000 = 249.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選取：cn=195r/min，所以， 51.51 0 0 0 195914.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當0 d= 9mm 時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，cn= 195r/min，cv= 5.51m/min。 計算基本工時 fm vLt 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 29 - 式中， ylL ， 14l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 19514 L (mm)， fm vLt = 72.0195 19 = 0.14(min)。 因有兩個孔，所以， tm= 2 0.14 = 0.28(min)。 4.5.5 工序 70：鉆 削 、鉸削加工 10 mm的孔并锪倒角 0.545 1. 鉆削 9.8mm 孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由鉆削深度pa= 4.9mm，選擇0d=9.8mm 的H12 級高速鋼麻花鉆 (GB1438-85)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.7， 取 f = 0.47 mm/r 0.57mm/r， 查閱機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-16， 故取 f = 0.43mm/r。 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當 f 0.51mm/r，0d 12mm 時，軸向力fF= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故fF= 2990N。根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力maxF= 8829N， 由于fFmaxF，故 f = 0.43mm/r 可用。 切削速度cv 根據(jù)切削 用量簡明手冊表 2-15， 根據(jù) f = 0.43mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200217，取cv=12m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk，88.0Mvk ， 9.0Svk ， 84.0xvk ， 0.11 vk ， 0.1Tvk ，故： vc kvv = 98.70.10.184.09.088.00.112 (m/min) cn =01000d v = 8.914.3 98.71000 = 259.3(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選?。?cn = 195r/min，所以， 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 30 - 61000 1958.914.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削 用量簡明手冊表 2.12，當0d= 9.8mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具磨鈍壽命 T = 35min。 檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.21，當 f 0.51mm/r，0d 11.1mm。查得cM=15Nm，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，當cn=195 r/min，mM= 72.6Nm，故cMmM，根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.23， Pcc= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書， PcM= 2.8kw，故Pcc PcM 。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f = 0.43mm/r，cn= 195r/min，cv= 6m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 8l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 1358 L (mm)， fm vLt = 43.0195 13 =0.16(min)。 2.粗鉸 9.96H10mm孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇0d= 9.96mm 的 H10 級高速鋼錐柄機用鉸刀 (GB1133-84)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 查閱切削用量簡明手冊表 2.11 及表 2.24，并根據(jù)機床說明書取 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度 cv 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 31 - 根據(jù)切削用量簡 明手冊表 2.24，取cv= 8m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 04.788.00.18 (m/min) cn=01000 dvc = 96.914.3 04.71000 = 225.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選?。?nc=195r/min，所以， 1.61 0 0 0 19596.914.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當0d= 9.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，cn= 195r/min，cv= 6.1m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 8l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 1358 L (mm)， fm vLt = 72.019513 = 0.09(min)。 3.精鉸 10F9mm孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇0d=10mm 的 F9 級高速鋼錐柄機用鉸刀(GB1133-84)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 查閱切削用量簡明手冊表 2.11 及表 2.24，并根據(jù)機床說明書取 f = 0.5mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.57mm/r。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 32 - 切削速度cv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.24，取cv= 5m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 4.488.00.15 (m/min) cn=01000 dvc = 1014.3 4.41000 =140.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書 選取：cn=140r/min，所以， 4.41 0 0 0 1401014.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當0 d=10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，cn= 140r/min，cv= 4.4m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 8l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 1358 L (mm)， fm vLt = 57.0140 13 =0.16(min)。 4.锪 10mm孔 0.5 45 選擇刀具 90直柄錐面锪鉆，機床為 Z525。 選擇切削用量 轉(zhuǎn)速 cn 取鉆孔時的速度， cn = 195r/min，采用手動進給。 4.5.6 工序 80：粗、精銑 120圓弧端面 1. 粗銑 120圓弧端面 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 33 - 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea=13mm，選擇0d=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 3，機床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取pa=3.5mm。 每齒進給量zf 查切削用量簡明手冊表 3.3 及根據(jù)機床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z ，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀 磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.2mm，由銑刀直徑0d=14mm，查切削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。 切削速度cv和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.14，當0 d 16mm， 3z ，pa 10mm， zf 0.20mm/z時， 14cvm/min， 279n r/min， 96fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 0.1 T v fTnTv kKk 故 6.120.10.19.014 vcc kvv(m/min) 1.2510.10.19.0279 nknn(r/min) 4.860.10.19.096 vff kvv(mm/min) 按機床選?。?cn = 235r/min，fv= 78mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 33.101000 2351414.31000 0 ndv c (m/min) 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 34 - zf=znvcf = 323578 = 0.11(mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.22，查得 Pcc= 0.9kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75kw = 6.84kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 pa= 3.5mm，fv= 78mm/min，cn= 235r/min，cv=10.33m/min，zf= 0.11mm/z。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 120l mm，查切削用量簡明手冊表 3.26， 4y mm，所以， 1244120 L (mm)， fm vLt = 78124 =1.59(min)。 2.精銑 120圓弧端面 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由銑削寬度ea=13mm，選擇0d=14mm的高速鋼莫氏錐柄立銑刀 (GB1106-85)，故齒數(shù) z = 3，機 床選擇立式銑床 X52K。 選擇切削用量 切削深度pa 精加工，余量很小，故取pa=1.0mm。 每齒進給量 zf 查切削用量簡明手冊表 3.3 及根據(jù)機床的功率為 7.5kw，得 zf = 0.2mm/z 0.3mm/z ，故取 zf = 0.2mm/z。 確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用 量簡明手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.15mm，由銑刀西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 35 - 直徑0d=14mm，查切削用量簡明手冊表 3.8，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。 切削速度cv和每分鐘進給量fv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.14，當0 d 16mm， 3z ，pa 10mm，zf 0.20mm/z時， 14cvm/min， 279n r/min， 96fvmm/min。 各修正系數(shù)： 9.0M vfMnMv kKk 0.1 svfsnsv kKk 80.0 T v fTnTv kKk 故 1.108.00.19.014 vcc kvv(m/min) 88.2008.00.19.0279 nknn(r/min) 12.698.00.19.096 vff kvv(mm/min) 按機床選?。篶n=190r/min，fv= 63mm/min，則切削速度和每齒進給量為： 35.81000 1901414.31000 0 ndv c (m/min) zf = znvcf = 319063 = 0.11(mm/z) 檢驗機床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.22，查得 Pcc= 0.9kw，根據(jù)銑床 X52K 說明書，機床主軸允許功率為： PcM= 9.125 0.75 kw = 6.84kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： pa= 1.0mm，fv= 63mm/min，cn=1 90r/min，cv= 8.35m/min， zf = 0.11mm/z。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 120l mm，查切削用量簡明手冊表 3.26， 4y mm，所以， 1244120 L (mm)， 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 36 - 97.163124 fm vLt (min)。 4.5.7 工序 90：鉆 削 、鉸 削 兩個 6mm的孔 1.鉆削兩個 5.8mm孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，由鉆削深度pa= 2.9mm，選擇0d= 5.8mm的H12 級高速鋼麻花鉆 (GB1438-85)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 查閱機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-16， 取 f = 0.32mm/r。根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.7， 取 f = 0.27 mm/r 0.33mm/r，故取 f = 0.32mm/r。 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當 f 0.33mm/r， 0d 12mm 時，軸向力fF= 2110N。軸向力的修正系數(shù)均為 1.0，故fF= 2110N。根據(jù)立式 鉆床 Z525 說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力maxF= 8829N，由于fFmaxF，故 f = 0.32mm/r 可用。 切削速度cv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2-15， 根據(jù) f = 0.32mm/r 和鑄鐵硬度為 HBS = 200217，取cv=14m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.31， 切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk，88.0Mvk ， 9.0Svk ， 84.0xvk ， 0.11 vk ， 0.1Tvk ，故： vc kvv = 31.90.10.184.09.088.00.114 (m/min) cn=01000d v = 8.514.3 31.91000 = 511.2(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，可以考慮選擇選取：cn= 392r/min，所以， 14.71000 3928.514.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當 0d = 5.8mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量為西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 37 - 0.5mm，故刀具磨鈍壽命 T = 20min。 檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)切削用 量簡明手冊表 2.21，當 f 0.33mm/r，0d 11.1mm。查得cM=10.49Nm，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書，當cn= 392r/min，mM= 72.6Nm，故cMmM，根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.23， Pcc= 1.0kw，根據(jù)立式鉆床 Z525 說明書， PcM= 2.8kw，故 Pcc PcM。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.32mm/r，cn= 392r/min，cv= 7.14m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 11l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 16511 L (mm)， fm vLt = 32.0392 16 = 0.13(min)。 因有兩個孔，所以，mt= 2 0.13 = 0.26(min)。 2.粗鉸兩個 5.96H10mm孔 選 擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇0d= 5.96mm 的 H10 級高速鋼錐柄機用鉸刀 (GB1133-84)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 查閱切削用量簡明手冊表 2.11 及表 2.24，并根據(jù)機床說明書取 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度 cv 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.24，取 cv = 5m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk ， 88.0Mvk ，故： 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 38 - vc kvv = 4.488.00.15 (m/min) cn=01000 dvc = 96.514.3 4.41000 = 235.1(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選?。?nc=195r/min，所以， 65.31000 19596.514.31000 0 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當0d= 5.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.72mm/r，cn=195r/min，cv= 3.65m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 11l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 16511 L (mm)， fm vLt = 72.0195 16 = 0.11(min)。 因有兩個孔，所以，mt= 2 0.11 = 0.22(min)。 3.精鉸兩個 6H9mm孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇0d= 6mm 的 H9 級高速鋼錐柄機用鉸刀(GB1133-84)，機床選擇立式鉆床 Z525。 選擇切削用量 進給量 f 查閱切削用量簡明手冊表 2.11 及表 2.24，并根據(jù)機床說明書取 f = 0.5mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.57mm/r。 切削速度 cv 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 39 - 根據(jù)切削用量簡明手冊 表 2.24，取cv= 4m/min。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為： 0.1Tvk， 88.0Mvk，故： vc kvv = 52.388.00.14 (m/min) cn=0.1000dvc = 614.3 52.31000 = 186.8(r/min) 根據(jù)立式鉆床 Z525 機床說明書選?。篶n=140r/min，所以， 64.21 0 0 0 1 4 0614.31 0 0 00 ndv c (m/min)。 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.12，當0 d= 6mm 時，鉸刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，故刀具磨鈍壽命 T = 60min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.57mm/r，cn=140r/min，cv= 2.64m/min。 計算基本工時 fm vLt 式中， ylL ， 11l mm，查切削用量簡明手冊表 2.29， 5y mm，所以， 16511 L (mm)， fm vLt = 57.0140 16 = 0.2(min)。 因有兩個孔， 所以，mt=2 0.2=0.4(min)。 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)填入相應的機械加工工序卡片中。 5 夾具設計 根據(jù)畢業(yè)設計題目要求，設計工件工序 70 鉆、鉸削加工 10F9mm 的孔并锪倒角 0.5 45的鉆床夾具。該夾具用于 Z525 立式鉆床，并配上 9.8H12mm 的高速鋼麻花鉆 、 9.96H10mm 的高速鋼錐柄機用鉸刀 、 10F9mm 的高速鋼錐柄機用鉸刀，按工步 對孔進行加工。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 40 - 5.1 夾具設計 5.1.1 工件的加工工 藝分析 轉(zhuǎn)速器盤 需要加工的 10 049.0013.0mm 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 10F9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： 待加工孔 10F9和已加工孔 9H11 的中心距離尺寸為 720.1mm； 待加工孔 10F9和后平面的距離尺寸為 560.1mm。 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。 5.1.2 確定夾具的結構方案 確定定位方案，設計定位元件 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。 由于工件在鉆 10mm 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 9mm 孔為定位基 準，這樣，既增加了工件的穩(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 9mm 孔定位，可以限制工件的五個不定度， 25mm 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。 確定夾緊方式和設計夾緊機構 兩個 9mm 孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆 9.8H12mm孔時，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效率，采用轉(zhuǎn)動壓板夾緊機構，其力的作用點落在靠近加工孔的 120圓弧端面上。 夾緊力計算 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西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 41 - 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： KWWk 其中6543210 KKKKKKKK ，查機床夾具設計手冊表 1-2-1 得：5.10 K 、 2.11 K 、 2K 1.15、 0.13 K 、 3.14 K 、 0.15 K 、 0.16 K ， 所以， K = 2.691。 查機床夾具設計手冊表 1-2-7 得： pKsDM 8.0221.0 查機床夾具設計手冊表 1-2-8 得： 031.1190200 6.0 pK 由于鉆頭的直徑為 d = 9.8mm，所以， 59.10031.143.08.921.0 8.02 M (N mm2 )。 因此，實際所需要的夾緊力為： 5.28691.259.10 kW (N mm2 )。 夾緊機構采用壓板機構 ，機構的傳動效率為 95.00 ，螺母產(chǎn)生的夾緊力為： )( 21 tgtg LQF z夾。 查機床夾具設計手冊表 1-2-20，得： = 6.22mm，查表 1-2-21，得： z = 3.675mm， 292 ，查表 1-2-22，得 5092 ， 18.01 tgf 。 )( 21 tgtg LQF z夾= 31.12675.318.022.6 12045 tg= 2810.23(N) 則作用在轉(zhuǎn)動壓板上的夾緊力為： 0F L F l 壓夾 夾緊機構受力如圖 2 所示。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 42 - L = 6 0F 壓F 夾l = 21 圖 2 夾緊機構受力示意圖 由公式得： 0FL 2 8 1 0 . 2 3 2 1 0 . 9 5F 9 3 4 . 4 ( )60 Nl 夾壓 壓F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 l 49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為： 31024.84918.04.934FM lf壓壓 (N mm2 )。 工件受力如圖 3 所示。 F 鉆F 夾F 壓 M 壓M 切 圖 3 工件受力示意圖 因kW壓M，故該鉸鏈機構能滿足鉆孔加工要求。 加工誤差分析 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。 圓柱銷和菱形銷的設計計算： 兩定位銷中心距 Lx Lx = Lg 式中， Lg 工件兩基準孔的中心距。 Lx = Lg= 28mm。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 43 - d 1d 2D1D2B1min /22min /2L g Lg ( 基準孔中心距 )L x Lx ( 基準孔中心距 )b 圖 4 工件定位示意圖 兩定位銷中心距公差Lx Lx=Lg 3151 式中，Lg 工件兩基準孔的中心距公差。 Lx=Lg 3151 = 1.041 = 0.025(mm)。 圓柱銷最大直徑 1d 1d = 9mm，公差取 g6，所以，圓柱銷直徑為 005.0014.09 mm。 補償值 m in121 LxLg (mm) 式中， min1 第一基準孔與圓柱銷間最小配合間隙 (mm)。 123.0005.021025.01.0 (mm) 菱形銷寬度 B， b 根據(jù)表 8： B = D2 2 = 9 2 = 7(mm)； B = 4mm。 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 44 - 表 8 菱形銷尺寸表 D2 /mm 3 6 6 8 8 20 20 24 24 30 30 40 40 50 B/mm 2 3 4 5 5 6 8 B/mm D2 0.5 D2 1 D2 2 D2 3 D2 4 D2 5 D2 5 菱形銷與基準孔的最小配合間隙min2 min2= 108.09 123.0422 2 Db (mm) 式中， 2D 第二基準孔最小直徑。 菱形銷最大直徑 2d （公差取 h6） 2d = 2D min2 = 9 0.108 = 8.892(mm) 所以，菱形銷直徑為 108.0117.09mm。 轉(zhuǎn)角誤差atg Ltg dDdDa 2 m i n222m i n111 式中，12DD、 工件定位孔的直徑公差； 1d 圓柱定位銷的直徑公差 (mm)； 2d 菱形定位銷的直徑公差 (mm)； min1 圓柱定位銷與孔間的最小間隙 (mm)； 2min 菱形定位銷與孔間的最小間隙 (mm)； L 中心距 (mm)。 所以， 0 0 3 6.0282 108.0009.0036.0005.0009.0036.0 atg 需要加工的孔的公差 036.0 mm，由該誤差引起的定位誤差為 8 atg = 8 0.0036 = 0.028，該誤差小于工件誤差，即 0.028 0.036，方案可行。 鉆套、鉆模板設計 西南農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） - 45 - 3.1 驅(qū)動方式的比較 機械手的驅(qū)動系統(tǒng)有液壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動，電機驅(qū)動，和機械傳動四種。一臺機械手可以只用一種驅(qū)動，也 可以用幾種方式聯(lián)合驅(qū)動，各種驅(qū)動的特點見表 3-1。 3.2 汽缸的設計 因為氣壓工作壓力較低，對氣動組件的材質(zhì)和精度要求較液壓底，無污染，動作迅速反映快，維護簡單，使用安全。而且此處作用力不大，所以選氣壓傳動。 汽缸內(nèi)型選擇：因為活塞行程較長，往復運動，所以選雙作用單活塞汽缸，利用壓縮空氣使活塞向兩個方向運動。 初選活塞桿直徑 d=12mm，估算其重量 )(85.4107 8 0 055.0)2012.0(14.3)2( 222 NghdG 取 5N 515232321 GGGF 取 80N 表 3-1 比較內(nèi) 容 驅(qū)動方式 機械傳 動 電機 驅(qū)動 氣壓傳動 液壓傳動 異步電機，直流電機 步進或伺服電機 輸出力矩 輸出力矩較大 輸出力可較大 輸出力矩較小 氣體壓力小，輸出力矩小，如需輸 出力矩較大，結構尺寸過大 液體壓力高，可以獲得較大的輸出力 控制性能 速度可高，速度和加速度均由機構控制，定位精度高，可與主機嚴格同步 控制性能較差，慣性大，步易精確定位 控制性能好，可精確定位，但控制系統(tǒng)復雜 可高速，氣體壓縮性大，阻力效果差，沖擊較嚴重，精確定位 較困難，低速步易控制 油液壓縮性