設(shè)計CA6140車床撥叉”831006零件的機械加工工藝規(guī)程與工藝裝備

1、制造技術(shù)項目綜合訓(xùn)練課題：設(shè)計“ CA6140車床撥叉” 831006 零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化班級：組別：第1組姓名：學(xué)號：0指導(dǎo)教師：完成日期：2016.12.8制造技術(shù)項目綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計“ CA6140車床撥叉” 831006零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 ( 年產(chǎn)量為 5000件)設(shè)計者指導(dǎo)教師上海電機學(xué)院機械設(shè)計制造及自動化系2016年12月9日制造技術(shù)項目綜合訓(xùn)練任務(wù)書題目：設(shè)計“ CA6140車床撥叉” 831006零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備( 年產(chǎn)量為 5000件)容 :1. 零件圖12、毛坯圖13、機械加工工藝過

2、程綜合卡片1套4、專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖15、專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖26、實訓(xùn)設(shè)計說明書一份（包括工藝規(guī)程的制定、專用夾具的設(shè)計計算、機床的選擇等）目錄一、零件的分析.01.1零件的作用 .01.2撥叉的工藝分析 .01.3撥叉的工藝 .01.3.1加工要求 .01.3.2平面的加工 .11.3.3大頭孔的加工 .11.3.4小頭孔的加工 .11.4本章小結(jié) .2二、工藝規(guī)程設(shè)計 .32.1確定毛坯的制造形式 .32.2加工工藝過程 .32.3基面的選擇 .32.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 .32.3.2精基準(zhǔn)的選擇 .42.4工藝路線的擬訂 .42.4.1確定工序的原則 .52.4.2工序的特點 .

3、52.4.3加工精度的劃分 .62.4.4制定工藝路線 .72.5本章小結(jié) .10三、工序參數(shù)選擇、計算.113.1毛坯的確定 .113.1.1毛坯的工藝要求.113.1.2毛坯形狀、尺寸要求 .113.2撥叉的偏差計算 .123.2.1撥叉平面的偏差及加工余量計算 .123.2.2大小頭孔的偏差及加工余量計算 .133.2.3粗、精銑 1600.12槽.143.3確定切削用量及基本工時（機動時間） .153.3.1工序 1：粗、精銑40 上平面 . .153.3.2工序 2：加工孔25 到要求尺寸 .173.3.3工序 3粗、精銑75 兩側(cè)面 . .213.3.4工序 4粗、精鏜55 孔 .

4、233.3.5工序 5粗、精銑下平面 .243.3.6工序 6粗、精銑 16 槽 .263.3.7工序 7粗銑斜平面 .283.3.8工序 8銑斷.293.4時間定額計算及生產(chǎn)安排.303.4.1粗、精銑40 孔上平面 .313.4.2鉆、擴、鉸25 孔 . .313.4.3粗、精銑75 兩側(cè)面 .323.4.4粗、精鏜 55 孔 . .323.4.5粗、精銑下平面 .333.4.6粗、精銑 16 槽 .333.4.7粗銑斜平面 .343.4.8銑斷 .343.5本章小結(jié) .34四、銑側(cè)面夾具設(shè)計 .364.1定位基準(zhǔn)的選擇 .364.2夾具方案的確定 .374.3定位誤差的分析和計算 .38

5、4.4銑削力與夾緊力計算 .394.5定向鍵與對刀裝置的選擇 .404.6本章小結(jié) .43參 考 文 獻(xiàn) .44一、零件的分析1.1 零件的作用車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔作用，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照操作者的要求工作， 并獲得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的25 孔與操縱機構(gòu)相連，而上方的55 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪從而實現(xiàn)變速功能。1.2 撥叉的工藝分析撥叉是車床變速箱中一個重要的零件，因為它的零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和側(cè)面都有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要加工，對精度也有一定的要求。撥叉的底面、大頭孔上兩側(cè)面和大小頭孔

6、粗糙度要求都是Ra3.2 ，所以都要求精加工。 其大頭孔與側(cè)面有垂直度的公差要求， 所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對稱度公差要求等。因為零件的尺寸精度、幾何形狀精度和位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。1.3 撥叉的工藝零件要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計者的要求。從設(shè)計撥叉的加工工藝來說，應(yīng)選擇能滿足孔和槽加工精度要求的加工方法及設(shè)備

7、。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選價格較低的機床。1.3.1加工要求在選擇各表面、孔及槽的加工方法時，要考慮加工表面的精度和表面粗糙度要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工；要根據(jù)生產(chǎn)類型選擇設(shè)備，在大批量生產(chǎn)中可采用高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工；要考慮被加工材料的性質(zhì)。要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平；此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。該零件

8、所需的加工部位為：撥叉小頭孔端面、大頭孔上兩側(cè)面；大小頭孔以及小頭孔端 1600.120 的槽。1.3.2平面的加工由參考文獻(xiàn) 3 表 2.1-12 可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑精銑（ IT 7 IT 9 ），粗糙度為 Ra6.3 0.8 m ，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。1.3.3大頭孔的加工由參考文獻(xiàn)3表2.1-11確定，55 孔的表面粗糙度要求為3.2 ，則選擇孔的加工順序為：粗、精鏜。1.3.4小頭孔的加工2500.023 的孔選擇的加工方法是鉆，但其表面粗糙度的要求為Ra1.6 ，所以選擇加工的方法是鉆擴鉸。A圖 1.1撥叉零件圖1.4 本章小結(jié)本章主要是對撥叉

9、的分析，主要從撥叉的作用、工藝和加工要求等方面進(jìn)行了分析，對各個所須加工的表面進(jìn)行了粗略的分析，并進(jìn)行加工方法的確定。經(jīng)過查閱大量的參考資料，和上面的分析使對撥叉有了進(jìn)一步的認(rèn)識，為后面的設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。二、工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到車床在加工中的變速雖然不像其它機器那么頻繁。但是，零件在工作過程中，也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊載荷，且它的外型復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為 5000 件已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，并且保證精度。2.2 加工工

10、藝過程由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔和槽等面。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，對于撥叉來說，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(guān)系以及槽的各尺寸精度2.3 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更嚴(yán)重的還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無常進(jìn)行。2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。選擇定位粗基準(zhǔn)是要能加工出精基

11、準(zhǔn)，同時要明確哪一方面的要主要的。粗基準(zhǔn)的選擇遵從以下原則：（ 1）、應(yīng)選擇能加工出精基準(zhǔn)的毛坯表面作粗基準(zhǔn)。 （2）、當(dāng)有必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應(yīng)選不加工的表面作為粗基準(zhǔn)。（3）、要保證工件上某重要表面的余量均勻時，則應(yīng)選擇該表面為定位粗基準(zhǔn)。（4）、當(dāng)全部表面都需要加工時，應(yīng)選余量最小的表面作為基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠的加工余量。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進(jìn)而保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，選擇平面作為撥叉加工粗基準(zhǔn)。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇遵從以下原則：（ 1）基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)

12、計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。（ 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。（ 3）互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。（ 4）自為基準(zhǔn)原則

13、。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。（ 5）定位可靠性原則。應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進(jìn)而保證撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，該零件的底平面與小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件的自由度是不夠的，它只限制了五個自由度，如果采用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程

14、中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。選擇精基準(zhǔn)的原則時，重點考慮的是有利于保證工件的加工精度并使裝夾更為方便。2.4 工藝路線的擬訂對于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉的加工的第一個工序也是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體工序是先以小頭孔左端面為粗基準(zhǔn)，粗、精加工小頭孔右端面，再以右端面為基準(zhǔn)加工小頭孔，在后續(xù)的工序安排中都是以小頭孔為基準(zhǔn)定位。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。2.4.1確定工序的原則確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：（1）工序分散原則工序容簡單，有利選擇最合理的切削用

15、量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。（2）工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。而且采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。一般采用結(jié)構(gòu)簡單的專用

16、機床和專用夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量較小。2.4.2工序的特點制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。（1）工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作

17、量大。（ 2）工序分散的特點工序容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。一般采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和專用夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多

18、的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。2.4.3加工精度的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：（ 1）粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切削用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的應(yīng)力和變形大，加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11 IT12 。粗糙度為 Ra10 1.25m 。（ 2）半精加工階段半精加工階段是完成一些次

19、要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT 9 IT 10 。表面粗糙度為 Ra10 1.25 m 。（ 3）精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量, 主要目的是保證零件的形狀位置幾精度, 尺寸精度及表面粗糙度 , 使各主要表面達(dá)到圖紙要求. 另外精加工工序安排在最后 , 可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機床切削用量小，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT 6 IT 7 ，表面粗糙度為 Ra10 1.25 m 。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前

20、，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費時的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。2.4.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點 , 應(yīng)當(dāng)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床配以專用工具 , 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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。表

21、2.1 工藝路線方案一工序號工序容工序一粗、精銑40上端面。工序二鉆、擴、鉸、精鉸25 孔。工序三切斷。工序四粗、精銑75 兩側(cè)面工序五粗、精鏜55 孔。工序六銑下平面。工序七粗、精銑 16 槽。工序八粗銑斜平面。工序九檢查。上面工序不能保證其質(zhì)量，但可以進(jìn)行精度要求不高的生產(chǎn)。綜合考慮以上步驟，得到下面工藝路線。表 2.2工藝路線方案二工序號工序容工序一粗、精銑40上端面。工序二鉆、擴、鉸、精鉸25 孔。工序三粗、精銑75 兩側(cè)面工序四粗、精鏜55 孔。工序五銑下平面。工序六粗、精銑 16 槽。工序七粗銑斜平面。工序八切斷。工序九檢查。雖然工序增加了工時，但是質(zhì)量大大提高了。方案一和方案二相

22、比，方案一工藝路線在工序三就將 55 孔鋸開，在后面的工序銑 55 孔的兩側(cè)面的時候，對于工件的加工面減少不加工設(shè)計，但是在后面的工序中進(jìn)行的加工，特別是定位和孔 55 的加工就有相當(dāng)大的難度，用方案一進(jìn)行 55 孔的加工時，在上面的工序中已經(jīng)鋸斷，只有進(jìn)行半圓的加工。這樣的加工在一般的機床上是不保證精度的，若想要保證精度只有在數(shù)控機床上，那樣的話生產(chǎn)成本將提高了很多。方案二就解決了上述產(chǎn)生的問題， 將 55 的孔到了最后的時候才將其鋸開， 這樣不僅保證了55 孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用55 的孔來作為定位基準(zhǔn)。這樣的加工可以在一般的機床上就可以進(jìn)行加工了，不僅保證了精度，還降低

23、了生產(chǎn)成本。由以上分析：方案二為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的加工工藝過程如表 2.3 。表 2.3最終加工工藝路線工序號工序容工序一鑄造。工序二熱處理。工序三粗、精銑40上端面。工序四鉆、擴、鉸25 孔。工序五粗、精銑75 兩側(cè)面。工序六粗、精鏜55 孔。工序七銑下平面。工序八粗、精銑 16 槽。工序九粗銑斜平面。工序十切斷。工序十一檢查。2.5 本章小結(jié)在這章中，經(jīng)過對資料書的查閱， 我們小組主要對零件的加工工藝和在加工中經(jīng)常會出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析， 針對撥叉零件的尺寸要求和精度要求， 編寫了兩個工藝路線方案并且反復(fù)比較， 最后選擇其優(yōu)。 在此過程中我們對基準(zhǔn)面的選擇原則有了深刻的認(rèn)

24、識，在選擇基準(zhǔn)面的過程中有了更加更為全面的考量。三、工序參數(shù)選擇、計算CA6140車床撥叉，零件材料為 HT200，硬度 190210HB，毛皮重量 1.12kg ，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。3.1 毛坯的確定3.1.1毛坯的工藝要求（ 1）由于鑄造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有與其它機件配合的表面需要進(jìn)行機械加工。（ 2）為了使金屬容易充滿模具和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直，盡量避免鑄件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。（ 3）鑄件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。（ 4）鑄件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。3.1.2毛坯形狀、尺寸要求（ 1）各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。（

25、 2）工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。（ 3）便于裝夾、加工和檢查。（ 4）結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)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(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)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(jù)此繪出毛坯圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量及毛坯尺寸如圖 4.1 。圖 3.1撥叉毛坯3.2 撥叉的偏差計算3.2.1撥叉平面的偏差及加工余量計算

26、（ 1）側(cè)平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn) 4 表 628。其余量值規(guī)定為 1.5 2.0mm，現(xiàn)取 2.0mm。查參考文獻(xiàn) 3 可知其粗銑為 IT12 。精銑：由參考文獻(xiàn) 3 表 2.3 59，其余量值規(guī)定為 1.0mm 。鑄造毛坯的基本尺寸為 78 2 1.0 81mm ，又由參考文獻(xiàn) 6 表 11-19 可得鑄件尺寸公差為 10.46 。毛坯的名義尺寸為：782.01.081mm毛坯最小尺寸為： 810.680.4mm毛坯最大尺寸為： 81 1.482.4mm粗銑后最大尺寸為：781.079mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個

27、尺寸精度。大頭孔兩側(cè)面的偏差及加工余量計算（ 2）兩側(cè)面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn) 4 表 628。其余量值規(guī)定為 1.5 2.0mm，現(xiàn)取 2.0mm。查參考文獻(xiàn) 3 可知其粗銑為 IT12 。精銑：由參考文獻(xiàn) 3 表 2.3 59，其余量值規(guī)定為 1.0mm 。鑄造毛坯的基本尺寸為 12 2 1.0 15mm ，又由參考文獻(xiàn) 6 表 11-19 可得鑄件尺寸公差為 10.46 。毛坯的名義尺寸為： 122.0 1.015mm毛坯最小尺寸為： 150.614.4mm毛坯最大尺寸為： 151.416.4mm粗銑后最大尺寸為： 121.0

28、13mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。3.2.2 大小頭孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻(xiàn) 3 表 2.22、2.2 25、2.3 13 和參考文獻(xiàn) 5 表 1 8，可以查得：孔 2500.023 ：鉆孔的精度等級： IT12 ，表面粗糙度 Ra12.5um ，尺寸偏差是 0.21mm擴孔的精度等級： IT10 ，表面粗糙度 Ra3.2um ，尺寸偏差是 0.084mm鉸孔的精度等級： IT8 ，表面粗糙度 Ra1.6um ，尺寸偏差是 0.043mm根據(jù)工序要求，小頭孔分為鉆、擴、鉸三個工序，各工序余量如下：鉆 2500.023 孔參照參考文獻(xiàn) 3 表 2.3-47 ，表

29、2.3-48 。確定工序尺寸及加工余量為：加工該組孔的工藝是：鉆擴鉸鉆孔：22擴孔：24.72Z2.7mm（ Z 為單邊余量 1.5 2）鉸孔：252Z0.3mm（Z 為單邊余量 0.150.2 ）鏜孔55加工該組孔的工藝是：粗鏜精鏜粗鏜：55孔，參照參考文獻(xiàn) 3表 2.3-48,其余量值為 2.2mm；精鏜：55孔，參照參考文獻(xiàn) 3表 2.3-48,其余量值為 0.8mm；鑄件毛坯的基本尺寸分別為：55 孔毛坯基本尺寸為： 552.20.852mm ；根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2.2-2 可得鍛件加工該孔經(jīng)濟精度為IT9 。55 孔毛坯名義尺寸為： 552.20.852mm；粗鏜工序尺寸為：54

30、.2精鏜工序尺寸為：55從而達(dá)到要求。3.2.3粗、精銑 1600.12 槽參照參考文獻(xiàn) 5 表 215，得其槽邊雙邊機加工余量 2Z=2.0mm，槽深機加工余量為 2.0mm，再由參照參考文獻(xiàn) 5 表 215 的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為 00.110 ，精加工為 00.013 。槽的毛坯為一個整體：粗銑兩邊工序尺寸為：1400.110粗銑槽底工序尺寸為： 6精銑兩邊工序尺寸為：1600.013 ，已達(dá)到其加工要求：1600.12 。3.3 確定切削用量及基本工時（機動時間）3.3.1工序 1：粗、精銑40 上平面（1）粗銑40 上平面加工條件工件材料； HT200，鑄造。機床： X5

31、2K。查參考文獻(xiàn) 5 表 3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： YT15， D100mm ，齒數(shù) Z 8 ，此為粗齒銑刀。因其單邊余量： Z=2mm所以銑削深度 a p ： a p 2mm每齒進(jìn)給量 a f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 3表 2.4 75，取 a f0.026mm / Z 銑削速度V ：參照參考文獻(xiàn) 5表 3034，取 V1.33m / s機床主軸轉(zhuǎn)速1000V式（ 3.1 ）n ： nd式中 V 銑削速度；d 刀具直徑。代入式（ 3.1 ）得1000V10001.3360254r / min ，n3.14 100d按照參考文獻(xiàn) 3表 3.1 74n300r / min實

32、際銑削速度v ： vdn3.14100 30010001.57m / s100060進(jìn)給量 V f ： Vfaf Zn0.0268300 / 60 1.04mm / s工作臺每分進(jìn)給量 f m ： f mVf1.04mm / s 0.208mm / ra ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 81, a40mm切削工時被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 l40mm，刀具切入長度 l1 ：l10.5(DD 2a2 )(1 3)式（ 3.2 ）0.5(1001002402 )(1 3)7mm刀具切出長度 l 2 ：取 l 22mm走刀次數(shù)為 1l l1 l24072機動時間 t j 1 ： t j10.78

33、minfm62.4（2）精銑 40 上平面加工條件工件材料； HT200，鑄造。機床： X52K。根據(jù)參考文獻(xiàn) 5 表 3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀） ： YT15 ， D100mm ，齒數(shù) 12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量： Z=1.0mm銑削深度 a p ： a p1.0mm每齒進(jìn)給量 a f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 5 表 3031，取 a f0.008mm / Z銑削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) 5表 3031，取 V 2.8m / s機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：由式（ 4.1 ）得1000V10000.3260535r / min ，n3.14 100d按照參考文獻(xiàn) 3表 3.1

34、31n 600r / mindn3.14 100 600實際銑削速度 v ： v10003.14m / s100060進(jìn)給量 V f ： Vfaf Zn0.00812600 / 600.96mm / s工作臺每分進(jìn)給量f m ：fmVf0.96mm/ s 0.096mm / r被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 l40mm刀具切入長度 l 1 ：精銑時 l1D100mm刀具切出長度 l 2 ：取 l 22mm走刀次數(shù)為1機動時間 t j 2ll1 l240 100 2： t j 2fm2.5min57.63.3.2 工序2：加工孔25 到要求尺寸工件材料為HT200鐵，硬度 200HBS?？椎?/p>

35、直徑為 25mm，公差為 H7，表面粗糙度 Ra 1.6 m 。加工機床為 Z535 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔 22 mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔24.7 mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆；鉸孔25 mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量由于孔深度比 l / d0f 表(1.3 2.6)0.9f根據(jù)參考文獻(xiàn) 5 表 28-10 可查出 f 表1.3 : 2.6mm / r ，30/ 221.36 ， klf0.9 ，故1.17 2.34mm / r 。查 Z535 立式鉆床說明書，取 f1.2mm / r 。根據(jù)表28-8 ，鉆

36、頭強度所允許是進(jìn)給量f1.75 mm/ r 。由于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力F15690 N （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn) 5 表 28-9 ，允許max的進(jìn)給量f1.8mm / r。由于所選進(jìn)給量f 遠(yuǎn)小于f 及f ，故所選f 可用。2）確定切削速度v 、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T 及切削功率Pm根據(jù)表28-15 ，由插入法得v表17 m / min ， F表4732 NT表51.69N M ， Pm表1.25kW由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn) 5 表 283，kMv 0.88 ， klv0.75 ，故v 表 17m/ min 0.88 0.7511.

37、22(m / min)n1000v表1000 11.22mm/ min162r / mind022mm查 Z535 機床說明書，取 n195r / min 。實際切削速度為d0 n22mm 195r / minv14m / min10001000由表 28-5 ， kMFkMT1.06 ，故F 4732N1.065016( N )T51.69N m 1.0654.8N m3）校驗機床功率切削功率 Pm 為Pm（Pm表 n / n )kMM1.25kW(195/ 246)1.061.05kW機床有效功率PE PE4.5kW0.81 3.65kWPm故選擇的鉆削用量可用。即d022mm ， f1.2mm / r ， n195r / min ， v14m/ min相應(yīng)地F5016N ， T54.8N m ， Pm1.05kW切削工時被切削層長度 l ：