機械制造工藝學課程設(shè)計-撥叉831008機加工工藝與銑夾具設(shè)計(共45頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄（3號黑體居中）第1章 課程設(shè)計 1 1.1零件分析 1 1.1.1零件的作用 1 1.1.2零件的工藝分析 1 1.2零件工藝規(guī)程設(shè)計 2 1.2.1毛坯的制造形式 2 1.2.2基準面的選擇 21.2.3制定工藝路線 31.2.4機械加工余量、工序尺寸以毛坯尺寸的確定 61.2.5確定切削用量及基本工時 71.3繪制零件圖和編制工序卡311.3.1繪制零件圖311.3.2編制工藝文件31第2章 綜合訓練 33 2.1專用夾具設(shè)計33 2.1.1定位基準的選擇 33 2.1.2切削力及加緊李的計算 33 2.1.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明35參考文獻43 總結(jié)

2、44撥叉機加工工藝與銑夾具設(shè)計及其三維造型第 1 章 課程設(shè)計1.1零件分析1.1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動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20mm孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的50mm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變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。1.1.2零件的工藝分析CA6140車床上的撥叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.以20mm為中心的加工表面這一組加工表面包括：20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆

3、鉸的錐孔，一個M8的螺紋孔。下端有一個47°的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。2.以50mm為中心的加工表面這兩組表面有一定的位置度要求,即50的孔上下兩個端面與20的孔有垂直度要求。（1） 50mm的孔的上、下表面與20mm的孔的垂直度誤差為0.07mm。（2） 20mm的孔的上、下表面與20mm的孔的垂直度誤差為0.05mm。（3） 50mm、20mm的孔的上、下表面以及50mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um。（4） 20mm的孔內(nèi)表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7。由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。1.2零件工藝規(guī)程

4、設(shè)計1.2.1毛坯的制造形式圖1-1 撥叉毛坯圖1.2.2基準面的選擇一個好的機構(gòu)不但應該達到設(shè)計要求，而且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，要能保證加工的質(zhì)量，同時是加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于設(shè)計撥叉的加工工藝來說，應選擇能夠滿足內(nèi)花鍵加工精度要求的加工方法及設(shè)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(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格低的機床。在選擇各表面、內(nèi)花鍵及槽的加工方法時，要綜合考慮以下因素：（1）要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，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。（2

5、）根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(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。（3）考慮被加工材料的性質(zhì)。（4）考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。（5）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?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x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，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則

6、應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取20mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個32mm作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。1.2.3制定工藝路線制定工藝路線得出發(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(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卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外

7、，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、 定位基準的選擇 本工序以兩個20mm內(nèi)孔上表面做粗基準定位，粗、精加工20mm和50mm孔下底面。 用下底面做精基準定位，粗、精加工內(nèi)孔。 用下底面做基準定位鉆孔及攻螺紋。 用20mm孔上表面做基準定位銑下底面處的小斜面。2、 零件表面加工方法的選擇 20mm和50mm孔的下底面的表面粗糙度為3.2，沒有公差要求，故采用銑削能達到要求。 20mm和50mm孔的上表面的表面粗糙度為3.2，公差等級為IT7-IT8，采用銑削同樣能達到要求。 20mm和50mm孔內(nèi)孔表面粗糙度為3.2，公差等級為IT7，采用擴孔和鉸孔能達到要求。 8mm錐孔在裝配

8、時采用鉆鉸，故只需先鉆孔就行了。 4mm的螺紋孔先采用鉆孔，再攻螺紋。 20mm外表面下面的兩個小斜底面的表面粗糙度為12.5，采用銑削能達到要求。 切斷，采用4mm的銑刀直接切斷。3、 制定工藝路線1）工藝路線方案一工序一 粗、精銑20mm孔上端面。工序二 鉆、擴、鉸、精鉸20mm、50mm孔。工序三 粗、精銑50mm孔上端面工序四 粗、精銑50mm、20mm孔下端面。工序五 切斷。工序六 鉆4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序七 鉆一個4mm孔，攻M6螺紋。工序八 銑47°凸臺。工序九 檢查。上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個方案。2）工藝路線方案二工

9、序一 粗、精銑20mm孔上端面。工序二 粗、精銑20mm孔下端面。工序三 鉆、擴、鉸、精鉸20mm孔。工序四 鉆、擴、鉸、精鉸50mm孔。工序五 粗、精銑50mm孔上端面工序六 粗、精銑50mm孔下端面。工序七 切斷。工序八 鉆4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序九 鉆一個4mm孔，攻M6螺紋。工序十 銑47°凸臺。工序十一 檢查。上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。3)工藝路線方案三工序一 以32mm外圓為粗基準，粗銑20mm孔下端面。工序二 精銑20mm孔上下端面。工序三 以20mm孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸20mm孔，保證垂直度誤差不

10、超過0.05mm,孔的精度達到IT7。工序四 以20mm孔為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸50mm孔，保證空的精度達到IT7。工序五以20mm孔為精基準，粗銑50mm孔上下端面。工序六 以20mm孔為精基準，精銑50mm孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07mm。工序七 切斷。工序八 以20mm孔為精基準，鉆4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔）。工序九 以20mm孔為精基準，鉆一個4mm孔，攻M6螺紋。工序十 以20mm孔為精基準，銑47°凸臺。工序十一 檢查。雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次

11、加工50mm、20mm孔是精度要求所致。工序設(shè)計選擇加工設(shè)備與工藝裝備1） 選擇機床 根據(jù)不同東西工序選擇機床 工序1和工序2，因為要求不大，所以采用銑床能直接加工出來。 工序3和工序4，采用鉆、鉸能達到要求，可以在數(shù)控銑床、加工中心、鏜床中加工。 工序5和工序6采用鉆床。 工序7和工序8采用銑床，精度要求不高。2） 選擇夾具全部采用裝用夾具3） 選擇刀具 工序1和工序2可以采用大直徑立銑刀。 工序3和工序4內(nèi)孔加工先用擴孔鉆擴孔，其次用鉸刀鉸內(nèi)孔。 工序5用鉆頭鉆孔。 工序6先用鉆頭鉆孔，在用絲錐攻螺紋。 工序7用銑刀銑小斜面。 工序8用4的銑刀銑斷。4） 選用量具 工序1和工序2采用游標卡

12、尺和螺旋千分尺測量。 工序3和工序4采用游標卡尺測量。1.2.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA6140車床撥叉” 零件的材料為HT200，硬度190210HB，毛坯重量2.2kg，生產(chǎn)類型為大批量，鑄造毛坯。又由機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下簡稱為工藝手冊表1.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級，查表2.2-4得，加工余量等級為G級，選取尺寸公差等級為IT10。根據(jù)以上資料及路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：（1）沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（20mm、50mm端面），查工藝手冊表2.2-4取20mm、50mm端面長度最小余量為2.5（均為雙邊

13、加工）。銑削加工余量為：a)粗銑：1.5mm b）精銑：1mm毛坯尺寸及公差為：（35±0.3）mm （17±0.25）mm（2）內(nèi)孔（50mm已鑄成孔），查工藝手冊表2.2-2.5，取50mm已鑄成長度余量為3mm，即已鑄成孔44mm。鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b）半精鏜：1mm毛坯尺寸及公差為：（48±0.3）mm （50）mm(3)其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。1.2.5確定切削用量及基本工時工序一 以32mm外圓為粗基準，粗銑20mm孔上下端面。（1

14、）加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑20mm孔上下端面。機床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀。W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。由切削用量簡明手冊（后簡稱切削用量）表3.1查得銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10時,取刀具直徑do=80mm。又由切削手冊表3.2，選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。（2）切

15、削用量1）銑削深度：因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量：查切削手冊得機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5可得f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。（3）查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min。（4）計算切削速度 查切削手冊表3.27中的公式，查得下面所示公式1-1。公式1-1查切削手冊，由表3.16查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。又根據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vf

16、c=475mm/s,公式1-2所以，根據(jù)公式1-2算得實際切削速度為：公式1-3根據(jù)公式1-3，算得實際進給量為：。（5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm為1.7KW，所以Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c = 119.3m/min，f z =0.16mm/z。（6）計算基本工時公式1-4根據(jù)公式1-4，計算得。公式中，L=l+y+，根據(jù)切削手冊表3，26，可得l+=12mm，所以L=l+y+=32+12=44mm。工序二 銑20mm、50mm孔上下端面。1. 加工條件工件材

17、料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑20上下端面。機床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)切削手冊，取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。2. 切削用量（1）粗銑20mm的下表面1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1

18、.5mm，一次走刀即可完成所需長度。2） 每齒進給量 由切削手冊表3.30可知，機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5可知，f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min。4） 計算切削速度 按切削手冊表3.27中的公式：查切削手冊表3.16得， Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s又根據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s。所以，根據(jù)公式1-2計算出實際切削速度為：綜上，根據(jù)公式

19、1-3計算出實際進給量為：5)校驗機床功率 查切削手冊表3.24，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率Pcm為1.7KW，所以Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z =0.13mm/z。6）計算基本工時根據(jù)公式1-4計算出基本工時：。（2）粗銑50mm的下表面1）銑削50mm的下表面與銑削20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同，即ap=1.5mm， nc=475r/min, Vfc=600mm/s， Vc =119.3m/min, f z =0.13 mm/z。2）計算基本工時公式

20、中：L=l+y+，根據(jù)切削手冊表3，26，可得l+=0，所以L=l+y+=32+12=72mm。計算得（3）精銑20mm的下表面1）銑削深度：因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量：查切削手冊得機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5可得f=0.50.7mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.7 mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min。4） 計算切削速度 按切削手冊表3.27中的公式：查切削手冊表3.16得， Vc124mm/s，n=494r/min,Vf

21、=395mm/s。又根據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=375mm/s。所以，根據(jù)公式1-2計算實際的切削速度為：綜上，根據(jù)公式1-3計算實際的進給量為：5)校驗機床功率 查切削手冊表3.24，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率Pcm為1.7KW，所以Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=375mm/s，V c=119.3m/min。6）計算基本工時根據(jù)公式1-4，計算得。公式中，L=l+y+，根據(jù)切削手冊表3，26，可得l+=80mm，所以L=l+y+=32+12=112mm。（4）精銑50mm的下表面1）

22、銑削50mm的下表面與銑削20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同，即ap=1.0mm， nc=475r/min, Vfc=375mm/s， Vc =119.3m/min。2）計算基本工時公式中：L=l+y+，根據(jù)切削手冊表3，26，可得l+=80mm，所以L=l+y+=72+80=152mm。計算得工序三 以20mm孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸20mm孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。（一）鉆18mm的孔（1）加工條件工藝要求：孔徑d=18mm，孔深l=30mm，通孔，用乳化液冷卻。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑=18m

23、m,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊表2.1及表2.2，可知選修磨橫刃，=，=，2=，2=，=3.5mm，b=2mm,l=4mm。（2）切削用量1）決定進給量fa)按加工要求決定進給量 根據(jù)切削手冊表2.7，當鑄鐵的強度<=200HBS, =18mm時，f=（）mm/r。由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1，所以，f=。b）按鉆頭強度決定進給量根據(jù)表2.8，當=190MPa，=18mm，鉆頭強度允許的進給量f=1.6mm/r。c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量根據(jù)表2.9，當<=210HBS, <=20.5mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為11760N時（查工

24、藝設(shè)計手冊可知，Z535鉆床允許的軸向力為15696N），進給量為1.5mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=，根據(jù)Z535鉆床說明書，根據(jù)工藝設(shè)計手冊，選f=0.80mm/r，<=21mm時，軸向力=7260N。又因為軸向力的修正系數(shù)為1.0，所以=7260N。根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為=15696N，經(jīng)檢驗<，所以f=0.80mm/r,符合條件。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當<=18mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=60min。3）決定切削速度由切削手冊表2，15可知

25、f=0.80mm/r時，雙修磨鈍刃的鉆頭，=18mm時，=17m/min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據(jù)Z535鉆床說明書，查看工藝設(shè)計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=275r/min。4）檢驗機床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊表2.21，當f<=0.8mm/r, <=20mm,f<=0.9mm/r, <=17.4m/min時Pc=1.7KW。又根據(jù)Z535鉆床說明書，Pc<PE。所以，有Mc<Mm,Pc<PE，進而檢驗了選擇的切削用量可用。即f=0.80mm/r,n=275r/min, =14

26、.4m/min。（3）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=9mm,所以，（二）擴19.8mm的孔（1）工藝要求：孔徑d=18mm，孔深l=30mm，通孔，用乳化液冷卻。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼擴孔鉆頭選擇高速鋼擴孔鉆頭，其直徑=19.8mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊表2.5，= ，=，= ，= ，=1mm。 （2）切削用量1）決定進給量fa)按加工要求決定進給量 根據(jù)切削手冊表2.10，當鑄鐵的強度<=200HBS, =19.8mm時，f=（）mm/r。由于L/d=30/19.8=1.52,因擴孔之后還須鉸孔，故取修正系數(shù)K=0.7，所以，。b）按

27、鉆頭強度決定進給量根據(jù)表2.8，當=190MPa，=19.8mm，鉆頭強度允許的進給量f=1.75mm/r。c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量根據(jù)表2.9，當<=210HBS, <=20.5mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為11760N時（查工藝設(shè)計手冊可知，Z535鉆床允許的軸向力為15696N），進給量為1.5mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f= ，根據(jù)Z535鉆床說明書，根據(jù)工藝設(shè)計手冊，選f=0.64mm/r，又由切削手冊表2.19可以得知鉆孔時的軸向力，當f=0.64mm/r,<=21mm時，軸向力=6080N。又因為軸向力的修正

28、系數(shù)為1.0，所以=6080N。根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為=15696N，經(jīng)檢驗<，所以f=0.64mm/r,符合條件。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當<=19.8mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=30min。3）決定切削速度由切削手冊表2，30中的公式：可知f=0.64mm/r時，=19.8mm時，=27m/min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據(jù)Z535鉆床說明書，查看工藝設(shè)計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=375r/min。4）檢驗機床扭轉(zhuǎn)及功率根

29、據(jù)切削手冊表2.21，當f<=0.8mm/r, <=21mm時，Mc=37.57Nm。又根據(jù)Z535鉆床說明書，當=375r/min,Mm>Mc。又根據(jù)Z535鉆床說明書，Pc<PE。所以，有Mc<Mm,Pc<PE，進而檢驗了選擇的切削用量可用。即f=0.64mm/r,n=375r/min, =23m/min。（3）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=10mm,所以，（三）粗鉸19.94mm的孔（1）加工條件工藝要求：孔徑d=19.94mm，孔深l=30mm，通孔。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼鉸刀選擇高速鋼鉸刀，其直徑=19

30、.94mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊表2.1及表2.2，可知選修磨橫刃，= ，=，= ，= ，=1mm。（2）切削用量1）決定進給量f根據(jù)切削手冊表2.7，當鑄鐵的強度>200HBS, =19.94mm時，f=（）mm/r。又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應該選最大的進給量，即f=2.0mm/r。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當<=20mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=60min。3）決定切削速度由切削手冊表2，30的公式：可知，=7.7m/min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據(jù)Z535

31、鉆床說明書，查看工藝設(shè)計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=140r/min。4）檢驗機床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊表2.21，當f<=2.0mm/r, <=21mm時,Mc=137.7Nm。又根據(jù)Z535鉆床說明書當=140r/min，Mm>Mc。又根據(jù)切削手冊表2.23，=HBS, <=20mm時，f=2.0mm/r, <=10m/min時Pc=1.7KW。根據(jù)Z535鉆床說明書，Pc<PE。所以，有Mc<Mm,Pc<PE，進而檢驗了選擇的切削用量可用。即f=2.0mm/r,n=140r/min, =6.55m/min。（3）計算基本工時公式中：L

32、=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=10mm,所以，（四）精鉸20mm的孔（1）加工條件工藝要求：孔徑d=19.94mm，孔深l=30mm，通孔，精度等級為IT7。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼鉸刀選擇高速鋼鉸刀，其直徑=20mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊表2.1及表2.2，可知選修磨橫刃，= 0，=，。（1）加工條件工藝要求：孔徑d=19.94mm，孔深l=30mm，通孔。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼鉸刀選擇高速鋼鉸刀，其直徑=19.94mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊表2.1及表2.2，可知選修磨橫刃，= ，=，= ，= ，=1mm。（2）切削用量1）決定進給量f根據(jù)切

33、削手冊表2.11，當鑄鐵的強度>170HBS, =20mm，加工精度要求為IT7精度時，f=（）mm/r。又由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應該選中等的進給量，即f=1.5mm/r。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當<=20mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=60min。3）決定切削速度由切削手冊表2，30的公式：可知，=9.64m/min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據(jù)Z535鉆床說明書，查看工藝設(shè)計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=140r/min。4）檢驗機床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊表2.

34、21，當f<=1.6mm/r, <=21mm時,Mc=125.6Nm。扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)均為1.0，故Mc=125.6Nm。又根據(jù)切削手冊表2.23，=HBS, <=20mm時，f=1.5mm/r, <=10m/min時Pc=1.5KW。根據(jù)Z535鉆床說明書，Pc<PE。所以，有Mc<Mm,Pc<PE，進而檢驗了選擇的切削用量可用。即f=1.5mm/r,n=140r/min, =8.2m/min。（3）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=10mm,所以，工序四 以20mm孔為精基準，粗、精鏜50mm孔，保證空的精度達到IT7。（

35、一）粗鏜48mm孔（1）加工條件工藝要求：孔徑d=44mm的孔加工成d=48mm，通孔。機床：T616型立式鉆床刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀。（2）切削用量1）確定切削深度ap2）確定進給量f根據(jù)切削手冊表1.5，當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm，ap<=2mm，孔徑d<=50mm，鏜刀伸長長度l<=100mm時，f= mm/r。按T616機床進給量，查工藝設(shè)計手冊表4.2-21，選f=0.58mm/r。（3）決定切削速度v查切削手冊表1.27和表1.28，其中：=158，xv=0.15,yv=0.40,m=0.20,T=60mi

36、n =1.0, =1.0, =0.8, =1.0所以，（4）確定粗鏜48mm孔的基本時間選鏜刀的主偏角xr=,則l1=3.5mm,l2=4mm,l=12mm,l3=0，又f=0.58mm/r,n=370r/mm，i=1所以。（二）半精鏜50mm的孔（1）加工條件工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm，通孔。機床：T616型立式鉆床刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀。（2）切削用量1）確定切削深度ap2）確定進給量f根據(jù)切削手冊表1.5，當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm，ap<=2mm，孔徑d<=50mm，鏜刀伸長長度l<=10

37、0mm時，f= mm/r。按T616機床進給量，查工藝設(shè)計手冊表4.2-21，選f=0.41mm/r。（3）決定切削速度v查切削手冊表1.27和表1.28，其中：=158，xv=0.15,yv=0.40,m=0.20,T=60min又可以查出=1.0, =1.0, =0.8, =1.0所以，又按T616機床的、上的轉(zhuǎn)速，選擇n=370r/min。（4）確定粗鏜50mm孔的基本時間選鏜刀的主偏角xr=,則l1=3.5mm，l2=4mm，l=12mm，l3=0，又f=0.58mm/r，n=370r/mm，i=1。所以工序五 切斷。（1）加工條件工件尺寸：長72mm，深12mm。工藝要求：將雙體銑開

38、。刀具：查工藝設(shè)計手冊表3.1-27可知，選高速鋼細齒圓鋸片刀。又由金屬切削手冊表6-7可查得，B=4mm，=160mm，Z=50，。（2）切削用量1）決定每齒進給量根據(jù)切削手冊表3.4可查得，。由于是對稱銑，取f=0.028min/z。2）后刀面最大磨損及壽命由切削手冊表3.7可查得，后刀面最大磨損為：。由切削手冊表3.8可查得，壽命T=150min。3）計算切削速度由切削手冊表3.27中的公式可查得，根據(jù)公式可算出=76.7m/min。又根據(jù)公式可以算出。根據(jù)XA6132銑床的說明書，選主軸轉(zhuǎn)速為n=150r/min。所以，實際的切削速度為v=75.36m/min。工作臺每分鐘進給量為：。

39、綜上，實際的進給量為。4）檢驗機床功率根據(jù)切削手冊表3.28中的計算公式可知，公式中：cF=30，xF=1.0，yF=0.65，uF=0.83，wF=0，qF=0.83。所以算得=163.5N，=4.8KW。XA6132銑床主動電機的功率為7.5KW，所以，選用的切削用量檢驗合格，可以采用。綜上，最終確定，=190mm/min，n=150r/min，v=75.36m/min。（3）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表3.26查得l+=0mm,所以，L=l+y+=22mm。故，工序六 以20mm孔為精基準，粗銑50mm孔上下端面。與工序一相同。工序七 以20mm孔為精基準，精銑50mm孔

40、上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。與工序二相同。工序八 以20mm孔為精基準，鉆4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔）。（1）加工條件工藝要求：孔徑=4mm，孔深l=32mm，通孔。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑=4mm,由切削手冊表2.7可知鑄鐵的強度。由切削手冊表2.1及表2.2，可知鉆頭幾何形狀為：選=，=，2=，2=。（2）切削用量1）決定進給量fa)按加工要求決定進給量 根據(jù)切削手冊表2.7，當鑄鐵的強度<=200HBS, =4mm時，f=（）mm/r。由于L/d=30/4=8>3,故取修正系數(shù)K=0.8，所以，f=。b）按鉆

41、頭強度決定進給量根據(jù)表2.8，當=190MPa，=4.3mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.5mm/r。c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量根據(jù)表2.9，當<=210HBS, <=10.2mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時（查工藝設(shè)計手冊可知，Z535鉆床允許的軸向力為8830N），進給量為1.63mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=，根據(jù)Z535鉆床說明書，根據(jù)工藝設(shè)計手冊，選f=0.17mm/r，又由切削手冊表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f<=0.17mm/r，<=12mm時，軸向力=1230N。又因為軸向力的修正系

42、數(shù)為1.0，所以=1230N。根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為=8330N，經(jīng)檢驗<，所以f=0.17mm/r,符合條件。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當<=6mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=20min。3）決定切削速度由切削手冊表2，15可知f=0.20mm/r時，標準鉆頭，=4mm時，=20m/min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據(jù)Z535鉆床說明書，查看工藝設(shè)計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=1354r/min。4）檢驗機床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊表2

43、.21，當f<=0.17mm/r, <=11.1mm時,Mc=6.18Nm。扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)均為1.0，故Mc=125.6Nm。根據(jù)Z525鉆床說明書，當=1360r/min時，Mm>Mc。又根據(jù)切削手冊表2.23，=HBS, <=10mm時，f=0.53mm/r, <=17m/min時Pc=0.8KW。根據(jù)Z535鉆床說明書，Pc<PE。所以，有Mc<Mm，Pc<PE，進而檢驗了選擇的切削用量可用。即f=0.17mm/r,n=1360r/min, =17m/min。（3）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=2.5mm,所

44、以，工序九 以20mm孔為精基準，鉆一個5mm孔，攻M6螺紋。（一）鉆5mm孔（1）加工條件工藝要求：孔徑=4mm，孔深l=6mm，通孔。機床：Z535型立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑=5mm,由切削手冊表2.7可知鑄鐵的強度。由切削手冊表2.1及表2.2，可知鉆頭幾何形狀為：選=，=，2=，2=。（2）切削用量1）決定進給量fa)按加工要求決定進給量 根據(jù)切削手冊表2.7，當鑄鐵的強度<=200HBS, =5mm時，f=（）mm/r。由于L/d=6/5=1.2<3,故取修正系數(shù)K=1，所以，f=。b）按鉆頭強度決定進給量根據(jù)表2.8，當=190MPa，&l

45、t;=5.4mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.6mm/r。c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量根據(jù)表2.9，當<=210HBS, <=10.2mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時（查工藝設(shè)計手冊可知，Z535鉆床允許的軸向力為8830N），進給量為1.63mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=，根據(jù)Z535鉆床說明書，根據(jù)工藝設(shè)計手冊，選f=0.28mm/r，又由切削手冊表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f<=0.33mm/r，<=12mm時，軸向力=2110N。又因為軸向力的修正系數(shù)為1.0，所以=2110N。根據(jù)Z535鉆

46、床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為=8330N，經(jīng)檢驗<，所以f=0.28mm/r,符合條件。2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命由切削手冊表2.12，當<=6mm,鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（）mm,壽命T=20min。3）決定切削速度由切削手冊表2，15可知f=0.20mm/r時，標準鉆頭，=5mm時，=16m/min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知=1.0，=1.0，=1.0，=0.85。所以，根據(jù)Z535鉆床說明書，查看工藝設(shè)計手冊表4.2-15，可以考慮選擇=960r/min。4）檢驗機床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊表2.21，當f<=0.33mm/r, &l

47、t;=11.1mm時,Mc=10.49Nm。扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)均為1.0，故Mc=125.6Nm。根據(jù)Z525鉆床說明書，當=960r/min時，Mm>Mc。又根據(jù)切削手冊表2.23，=HBS, <=10mm時，f=0.53mm/r, <=15.1m/min時Pc=1.0KW。根據(jù)Z535鉆床說明書，Pc<PE。所以，有Mc<Mm，Pc<PE，進而檢驗了選擇的切削用量可用。即f=0.28mm/r，n=960r/min, =13.6m/min。（3）計算基本工時公式中：L=l+y+由切削手冊表2.29查得y+=2.5mm,所以，（二）攻M6的螺紋由工藝設(shè)計手冊表6

48、.2-14可知其中：，公式中的為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；i為使用絲錐的數(shù)量；n為絲錐或工件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；d為螺紋大經(jīng)；f為工件每轉(zhuǎn)進給量等于工件螺紋的螺距p。由上述條件及相關(guān)資料有：，。所以（1）切削速度所以，。（2）基本工時根據(jù)公式計算工序十 以20mm孔為精基準，銑47°凸臺。（1）加工條件工件尺寸：長為25mm，寬為10mm。機床：XA5032立式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀。W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。由切削用量簡明手冊（后簡稱切削用量）表3.1查得銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10時,取

49、刀具直徑do=80mm。又由切削手冊表3.2，選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。（2）切削用量1）銑削深度：因為切削量較小，故可以選擇ap=6mm，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量：查切削手冊得機床功率為7.5kw。查切削手冊表3.5可得f=0.140.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。（3）查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，

50、壽命T=180min。（4）計算切削速度 查切削手冊表3.27中的公式，查得下面所示公式1-1。查切削手冊，由表3.16查得 Vc77mm/s，n=245r/min,Vf=385mm/s。各修正系數(shù)為：，。所以，。又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選n=235r/min，=375mm/s。則實際的切削速度為：所以，計算得實際的切削速度為。實際的進給量為：所以，計算得實際的進給量為。（5)校驗機床功率 查切削手冊表3.24，當=MPa，ae<=70mm，ap<=6min，=100mm，Z=10，<=385mm/min。近似地，Pcc=4.6KW。根據(jù)XA5032型立銑機床的說明書和切

51、削手冊表3.30，機床主軸允許的功率為Pcm=。所以Pcm>Pcc，故校驗合格，因此選擇的切削用量可以采用。最終確定 ap=6mm，nc=235r/min, ,f z =0.14mm/z。（6）計算基本工時公式中，L=l+y+，根據(jù)切削手冊表3，26，可得l+=0，所以L=l+y+=25mm。根據(jù)公式1-4，計算得。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。1.3繪制零件圖和編制工藝卡1.3.1繪制零件圖圖1-2 撥叉零件圖1.3.2編制工藝文件1、機械加工工藝過程的組成工藝過程 改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接

52、、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程。機械加工工藝過程 用機械加工方法，改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量使其成為零件的過程。零件的機械加工工藝過程由許多工序組合而成，每個工序又可分為若干個安裝、工位、工步和走刀。工序 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。安裝 工件經(jīng)一次裝夾（定位和夾緊）后所完成的那一部分工序。工位 為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起，相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置。工步 當加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。2、工序的合理組合確定加工方法以后

53、，就要按生產(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)有兩種基本原則可供選擇。工序分散原則工序多，工藝過程長，每個工序所包含的加工內(nèi)容極少，極端情況下每個工序只有一個工序，所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡單，易于調(diào)整和掌握。有利于選用合理的切削用量，減少基本時間，設(shè)備數(shù)量多，生產(chǎn)面積較大。工序集中原則 零件的各個表面的加工集中在少數(shù)幾個工序內(nèi)完成，每個工序的內(nèi)容和工步都較多，有利于采用高效的機床，生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作得到簡化，生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少，工件裝夾次數(shù)減少，輔助時間縮短，加工表面間的位置精度易于保證，設(shè)備、工裝投資大，調(diào)整、維護復雜，生產(chǎn)準備工作量大。批量小時往往采用在通用機床上，工序集中的原則；批量大時即可按工序分散原則組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn)。將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入具有規(guī)定的格式的卡片中，使之成為生產(chǎn)準備和施工依據(jù)的工藝規(guī)程文件。第 2 章 綜合訓練2.1專用夾具設(shè)計圖2