機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)說明書-主離合器分離叉加工工藝及M10底孔,φ11孔工序工裝設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)說明書（2019-2020學(xué)年）題目主離合器分離叉加工工藝及M10底孔，φ11孔工序工裝設(shè)計(jì)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師完成日期2020.5.28機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：主離合器分離叉加工工藝及M10底孔，φ11孔工序工裝設(shè)計(jì)一、 任務(wù)要求 根據(jù)各組分配的課程設(shè)計(jì)的零件圖紙，進(jìn)行該零件的加工工藝及選擇某一個(gè)工序工裝設(shè)計(jì)。二、 主要技術(shù)參數(shù)1、生產(chǎn)類型：中批或大批生產(chǎn)；2、零件圖（見各組分配的圖紙）。三、主要完成任務(wù)：1、繪制設(shè)計(jì)零件圖1張；2、繪制零件毛坯圖1張；3、編制零件機(jī)械加工工藝1套，繪制綜合工藝卡片圖樣1張；4、設(shè)計(jì)某一工序?qū)Ｓ脢A具（總體結(jié)構(gòu)三維造型，二維工程裝配圖1張，夾具體零件圖1張）5、編寫設(shè)計(jì)說明書1份（內(nèi)容包括工藝規(guī)程編制、夾具設(shè)計(jì)）。四、 提交成果1、相關(guān)圖紙一套；（電子文檔和打印稿各一份）要求：符合國家相關(guān)規(guī)范。2、課程設(shè)計(jì)說明書一本。（電子文檔和打印稿各一份）要求：內(nèi)容完整，圖表完備，條理清晰，分析有據(jù)，計(jì)算精確。五、時(shí)間按排序號項(xiàng)目內(nèi)容參考時(shí)間（天）1任務(wù)布置；查閱相關(guān)課題機(jī)械制造工藝文獻(xiàn)資料；理解設(shè)計(jì)任務(wù)；12零件圖工藝分析，繪制加工零件圖；23繪制零件毛坯圖、完成工藝路線編制；24編制工藝規(guī)程，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算及某一工序的加工仿真；55設(shè)計(jì)、繪制工序夾具二維裝配圖及三維造型46設(shè)計(jì)繪制夾具零件圖27撰寫設(shè)計(jì)說明書28設(shè)計(jì)展示與答辯19設(shè)計(jì)與說明書完善2合計(jì)21六、注意事項(xiàng)1、集中時(shí)按時(shí)進(jìn)入設(shè)計(jì)室，注意公共衛(wèi)生，按學(xué)校要求做好防疫；2、集中時(shí)不準(zhǔn)用筆在桌子等設(shè)施上亂寫亂畫，否則按零分計(jì)；3、注意安全。4、按照時(shí)間安排的每個(gè)節(jié)點(diǎn)完成任務(wù)，按教師指定時(shí)間線上線下答疑、檢查。目錄1零件工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 零件工藝分析及生產(chǎn)類型的確定圖1-1主離合器分離叉零件圖1.1零件的作用該零件主要用于離合器和減速器中，起拔動(dòng)作用，需要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度，剛度和韌性。其中φ25的孔用于與軸的聯(lián)接。其重要功用是使用兩個(gè)叉撥動(dòng)離合器，重要工作表面為φ25孔和其上部鍵槽，以及叉子內(nèi)表面，因此這幾個(gè)部分的精度需要保障。1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖1-2主離合器分離叉部分圖主離合器分離叉上部有兩個(gè)叉子并有肋板輔助，下部是一個(gè)圓孔并且圓孔的下部開了一個(gè)貫通槽。另外下部左邊有一個(gè)M10的螺孔，右邊有一個(gè)φ11的定位槽。1.3結(jié)構(gòu)工藝性從零件圖上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度的表面有φ25內(nèi)控，φ25上部和下部的槽，和叉子的兩端面和內(nèi)表面。圖1-3主離合器分離叉部分圖圖1-4主離合器分離叉部分圖其中表面粗糙度要求最高的是φ25孔和其下部的槽表面以及叉子的兩側(cè)面，為Ra3.2。該零件硬度要求在170-241HBW，可以通過HT200材料鑄造獲得。1.4關(guān)鍵表面的技術(shù)要求加工表面尺寸偏差/mm公差/mm及精度表面粗糙度/um形態(tài)公差/mmφ25孔φ0.13IT11Ra3.2兩φ25孔同軸度φ0.03φ25孔上槽側(cè)面60.145IT12Ra6.3鍵槽對φ25公共軸線的對稱度為0.05φ25孔上槽地面27.800.13IT11Ra6.3φ25孔下槽側(cè)面4.50IT11Ra3.2叉內(nèi)表面140.11IT11Ra3.2叉端面160.18IT12Ra3.2表1-1關(guān)鍵表面技術(shù)要求由上可知，加工精度最高的是φ25孔，叉頭內(nèi)表面和兩側(cè)面。其中，φ25孔的精度通過擴(kuò)就可以滿足，而叉頭內(nèi)表面可以通過粗銑-半精銑的加工路線滿足。1.5審查工藝性分析分離叉零件可知，該零件除了φ25孔與下部鍵槽和叉部內(nèi)表面和端面外，其余表面加工精度較低，通過銑削，鉆削的一次加工就可以達(dá)到加工要求。主要表面加工精度也不是很高，在正常生產(chǎn)條件下可以采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性很好。1.6生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)2確定毛坯，繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯由該零件的功用可知，該零件需要有較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度，為了既能滿足要求，價(jià)格又相對低廉，因此選擇鑄鐵材料HT200，因此可以確定毛坯的制造形式為鑄造。由于該分離叉為中批量生產(chǎn)，查[2]表5-2可知，應(yīng)選擇砂型鑄造機(jī)器造型，鑄鐵件的公差等級為CT9級。2.2確定加工余量及毛坯尺寸該分離叉材料為HT200，采用砂型鑄造機(jī)器造型，且為中批生產(chǎn)。已確定鑄件尺寸公差為CT9級。由[2]表5-3選擇加工余量為H級。根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸，由[2]表5-4查的各加工表面的加工余量，見下表（單位:mm）：加工表面單邊余量雙邊余量備注φ25孔24基本尺寸取孔軸向長度72mm叉口兩側(cè)平面1.73.4基本尺寸為叉厚度72mm叉口槽內(nèi)表面1.73.4基本尺寸為叉厚度72mm表2-1表面加工余量加工表面的毛坯尺寸只需要將零件尺寸加上查取的相應(yīng)加工余量即可，毛坯尺寸如下表（單位：mm）：零件尺寸單邊加工余量毛坯尺寸φ252φ21161.719.4141.710.6表2-2毛坯尺寸由[2]表5-1查的各鑄件加工尺寸公差如下表（單位：mm）:毛坯尺寸公差按“對稱“標(biāo)注結(jié)果φ211.7±0.85φ21±0.8517.41.7±0.8519.4±0.8581.5±0.7510.6±0.75表2-3鑄件尺寸公差2.3繪制鑄造毛坯簡圖圖2-1毛坯圖3擬定工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇3.11精基準(zhǔn)的選擇φ25mm孔不但是精度要求最高的孔，而且也是該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工精度，應(yīng)選擇φ25mm孔為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則,同時(shí)選擇叉頭內(nèi)表面為精基準(zhǔn)。3.12粗基準(zhǔn)的選擇φ25孔為重要表面，加工時(shí)要求余量小而均勻，因此應(yīng)該選擇φ25長孔為粗基準(zhǔn)。但是因?yàn)榇肆慵纫蟛皇翘?，此時(shí)可以選擇φ25孔左端面作為粗基準(zhǔn)。3.2各表面加工方案的確定平面的加工平面的加工有車，刨，銑，磨，拉等。對于本零件叉口4個(gè)平面來說。其表面粗糙度要求為3.2，加工精度較高，所以選擇半精銑（先粗銑，再半精銑）加工方式以獲得所需表面粗糙度。而對于叉頭內(nèi)表面也可以用半精銑獲得加工要求。螺紋加工2×M10螺紋采用絲錐攻螺紋加工方式。在攻螺紋工序之前應(yīng)設(shè)置一道倒角工序，或在本工序中先設(shè)一道倒角工步，以免折斷絲錐，使攻螺紋順利進(jìn)行?？准巴说恫鄣募庸た椎募庸し绞接泻芏?，比如鉆，擴(kuò)，鏜，拉，磨等。對于已鑄出φ25mm孔的毛坯，可采取在車床上鏜孔（粗鏜->半精鏜）的方式。原因之一是該零件的結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量也不大，適用于車削加工；原因之二是該零件精度不高，使用車床鏜孔較為經(jīng)濟(jì)。而對于φ11mm的孔，可以考慮先鉆然后擴(kuò)的加工方式（或者在毛坯上預(yù)鑄孔，然后再擴(kuò)孔也可以滿足）。而擴(kuò)孔可以考慮使用麻花鉆當(dāng)擴(kuò)孔鉆使用。由[2]表5-12知，鉆孔的公差等級為IT12-IT13,可以滿足加工要求，故這里使用錐柄麻花鉆進(jìn)行擴(kuò)孔。3.3確定工藝路線由于本零件是中批生產(chǎn)，其特點(diǎn)是盡量選用通用機(jī)床并配以專用夾具。在安排本零件工藝路線的過程中主要考慮了以下幾個(gè)方面。以此提出以下兩個(gè)工藝路線方案：方案一：工序05：擴(kuò)2×φ25孔定位基準(zhǔn)：φ25孔加外表面工序10：锪φ25孔兩端倒角定位基準(zhǔn)：锪右邊倒角用左邊毛坯孔加左端面，锪左邊倒角用右邊毛坯孔加右端面工序15：粗銑四個(gè)叉口平面定位基準(zhǔn)：2×孔φ25及外表面工序20：精銑四個(gè)叉口平面定位基準(zhǔn)：φ25孔和外表面工序25：粗銑兩個(gè)叉口槽定位基準(zhǔn)：2×孔φ25外表面工序30：精銑兩個(gè)叉口槽 定位基準(zhǔn)：φ25孔和外表面工序35拉鍵槽定位基準(zhǔn)：叉頭內(nèi)表面和側(cè)面工序40：檢驗(yàn)同軸度工序45：鉆2×M10底孔定位基準(zhǔn)：2×φ25軸線，叉頭內(nèi)表面工序50：攻2×M10螺紋孔定位基準(zhǔn)：2×φ25軸線，叉頭內(nèi)表面工序55：鉆2×φ11孔定位基準(zhǔn)：2×φ25軸線，叉頭內(nèi)表面工序60：切槽定位基準(zhǔn)：2×φ25孔外表面，叉頭內(nèi)表面，2×φ25孔左右端工序65：去毛刺，清洗工序70：檢驗(yàn)方案二：工序05：擴(kuò)2×φ25孔 定位基準(zhǔn)：φ25孔加外表面工序10：锪φ25孔兩端倒角定位基準(zhǔn)：锪右邊倒角用左邊毛坯孔加左端面，锪左邊倒角用右邊毛坯孔加右端面工序15：粗銑四個(gè)叉口平面定位基準(zhǔn)：2×φ25及外表面工序20：精銑四個(gè)叉口平面定位基準(zhǔn)：φ25孔和外表面工序25：粗銑兩個(gè)叉口槽定位基準(zhǔn)：2×φ25外表面工序30：精銑兩個(gè)叉口槽 定位基準(zhǔn)：φ25孔和外表面工序35拉鍵槽定位基準(zhǔn)：叉頭內(nèi)表面和側(cè)面工序40：檢驗(yàn)同軸度工序45：切槽 定位基準(zhǔn)：2×φ25孔外表面，叉頭內(nèi)表面，2×φ25孔左右端工序50：鉆2×M10底孔 定位基準(zhǔn)：2×φ25軸線，叉頭內(nèi)表面工序55：攻2×M10螺紋孔 定位基準(zhǔn)：2×φ25軸線，叉頭內(nèi)表面工序60：鉆2×φ11孔 定位基準(zhǔn)：2×φ25軸線，叉頭內(nèi)表面工序65：去毛刺，清洗工序70：檢驗(yàn)比較以上兩種加工方案，可知不同主要在于切槽和鉆φ11孔的順序，如果先鉆孔后切槽，則可能后面切槽的時(shí)候會對鉆的孔以及M10L螺紋造成破壞，而先切槽再錐螺紋則不會產(chǎn)生這種情況。因此我們選擇方案二作為我們最終的加工工藝路線。3.4機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件形狀，精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況。因鑄鐵硬度不是太大，普通機(jī)床均能滿足要求，所以不用校核機(jī)床效率。結(jié)合加工設(shè)備要考慮加工精度，初步選定各工序機(jī)床如下：工序05,10擴(kuò)孔，倒角：Z35搖臂鉆床，主要技術(shù)參數(shù)見表5-14；工序15,20，25,30銑平面：XA5032立式升降臺銑床，主要技術(shù)參數(shù)見[2]表5-14；工序35拉鍵槽：拉床工序50,55,60鉆孔攻螺紋：Z3025搖臂鉆床；工序65：銑開：XA6132臥式銑床，主要技術(shù)參數(shù)見[2]表5-13；選擇夾具對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證質(zhì)量，操作方便，滿足高效的前提下，也可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾具，需專門設(shè)計(jì)制造。選擇刀具鉆頭從零件要求和加工經(jīng)濟(jì)性考慮，采用錐柄麻花鉆頭（GB1438.1-2008）完成加工工序。05中采用麻花鉆擴(kuò)孔，由[2]表5-19可知，選用d=25mm的高速鋼錐柄麻花鉆；對于工序10，采用锪鉆進(jìn)行倒角；工序45中，選用φ11mm的麻花鉆鉆一個(gè)φ11mm的孔；工序50中，由[2]表5-20鉆M10螺紋底孔的鉆頭直徑為8.5mm，由[2]表5-19可知，選用d=(10-1.05*1.25)mm=8.69mm的高速鋼錐柄麻花鉆。絲錐工序55中，根據(jù)[2]表5-21可知，選用M10×2細(xì)柄機(jī)用絲錐完成攻螺紋工序。銑刀工序15中，對于叉頭兩側(cè)面，要求銑削寬度均為36mm，銑削深度為3mm，根據(jù)[2]表5-15，選用高速鋼鑲齒套式面銑刀。由表5-16可知所需銑刀直徑為75~90mm。查[2]表5-17可知，滿足加工要求的銑刀直徑d=80mm，孔徑D=32mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10。而對于叉頭內(nèi)表面，可以直接通過圓柱形銑刀銑出。查表5-15可知選用成形銑刀，凹半圓銑刀。半徑R=7mm。對于工序50銑開加工所用銑刀，根據(jù)工件尺寸，由[2]表5-18可知，選用中齒鋸片銑刀，尺寸為d=50mm,D=13mm,L=5mm,z=24,使用的時(shí)候把銑刀兩邊各磨掉0.25制成L=4.5mm銑刀來滿足加工要求。選擇量具選擇量具的原則是根據(jù)被測對象的要求，在滿足測量精度的前提下，盡量選用操作方便，測量效率高的量具。量具有通用量具（如游標(biāo)卡尺，千分尺，比較儀等）和各種專用高效量具，其種類的選擇主要應(yīng)該考慮被測尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑，外徑，深度，角度，幾何形狀等以及被測工件的特點(diǎn)，如工件的形狀，大小，精度，生產(chǎn)類型等。本零件屬于中批生產(chǎn)，一般采用通用量具。下面我們按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇量具。工序05鉆，擴(kuò)2×φ25孔公差為T=0.13(公差等級為IT11)1根據(jù)公差等級確定精度系數(shù)K。查[2]表5-22可知，K=10%.2求計(jì)量器具測量方法的極限誤差?lim。?lim=KT=0.1×0.13=3選擇合適的量具。根據(jù)[2]表5-23可選擇1級百分尺。工序10锪φ25孔兩端倒角：1級百分尺工序15,20銑四個(gè)叉口平面叉口側(cè)面表面為T=0.18mm(公差等級為IT12),1根據(jù)公差等級確定精度系數(shù)K。查[2]表5-22可知，K=10%.2求計(jì)量器具測量方法的極限誤差?lim。?lim=KT=0.1×0.18=3選擇合適的量具。根據(jù)[2]表5-23可選擇1級百分尺。工序25,30銑兩個(gè)叉口槽叉口內(nèi)表面為T=0.11mm（公差等級IT11），1根據(jù)公差等級確定精度系數(shù)K。查[2]表5-22可知，K=10%.2求計(jì)量器具測量方法的極限誤差?lim。?lim=KT=0.1×0.11=3選擇合適的量具。根據(jù)[2]表5-23可選擇1級百分尺。同上，可確定以下工序測量工具工序40檢驗(yàn)同軸度： 基于”控制實(shí)效邊界原則”，同軸度檢驗(yàn)軸的具體設(shè)計(jì)尺寸依據(jù)待測量孔徑尺寸及其尺寸公差，間距，形位公差（同軸度）要求等確定。因?yàn)棣?5孔等效孔深為158mm,所以檢驗(yàn)心軸工作段長度應(yīng)大于158mm，取165mm，一端锪倒角。圖3-1檢驗(yàn)心軸被測量零件孔徑25+0.07+0.20mm,同軸度公差為φ0.03mm，檢驗(yàn)軸直徑為25.07-0.015=25.055mm,尺寸公差為0.004mm（以經(jīng)驗(yàn)法確定），所以檢驗(yàn)軸的尺寸為長165，直徑為工序35拉鍵槽：一級百分尺工序50鉆2×M10底孔：游標(biāo)卡尺工序55攻2×M10螺紋孔：螺紋規(guī)工序60鉆2×φ11孔：游標(biāo)卡尺工序65切槽：一級百分尺3.5確定工序尺寸φ25孔加工各工序要求單位mm:表3-1φ25孔工序尺寸加工表面：φ25mm孔擴(kuò)毛坯工序雙邊余量4工序尺寸及公差/mmφ25φ21±0.85表面粗糙度3.2叉頭兩側(cè)面單位mm:表3-2叉頭兩側(cè)面工序尺寸加工表面：叉頭側(cè)面半精銑粗銑毛坯工序雙邊余量1.43.4工序尺寸及公差/mm1617.20.8±0.85表面粗糙度Ra3Ra5叉頭內(nèi)表面單位mm:表3-3叉頭內(nèi)表面工序尺寸加工表面：叉頭內(nèi)表面半精銑粗銑毛坯工序雙邊余量1.43.4工序尺寸及公差/mm1412.9.2±0.75表面粗糙度Ra3Ra5表面粗糙度Ra3Ra54確定切削用量及時(shí)間定額4.1工序05（擴(kuò)φ25mm）切削用量及基本時(shí)間的確定切削用量確定背吃刀量ap由前述可知擴(kuò)孔之前的雙邊加工余量為4,所以單邊加工余量為2,即ap=2。確定進(jìn)給量f查[2]表5-25（108頁）的f=0.7~0.9，取f=0.8。確定切削速度v根據(jù)表5-51的計(jì)算公式確定切削速度v=Cv式中，=18.6,=0.3,=0.2,=0.5,m=0.3。因本例的加工條件與該公式的應(yīng)用條件不完全相同，查[2]表5-53，根據(jù)刀具耐用度T=45min，得=1.0;工件材料強(qiáng)度270Mpa,得=1.16;=0.75;刀具為高速鋼，得=1.0;鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)型刃磨形狀，得=0.87;=1.0。所以=，所以：根據(jù)Z35機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，選擇n=300所以：2，基本時(shí)間由[2]表5-57得擴(kuò)孔的基本時(shí)間為(二)所以4.2工序10（锪φ25mm孔兩端倒角）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量查[1]表5-33（112）可知，背吃刀量ap=進(jìn)給量取f=0.1mm/r切削速度取v=23m/min因?yàn)椴閇2]表5-54得標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n=315所以基本時(shí)間ttm=l由[2]表5-57確定下式：=2mm=1mm所以兩端倒角：4.3工序15（粗銑四個(gè)叉口平面）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量加工材料為HT200，鑄件無外皮，機(jī)床為XA5032立式升降臺銑床，所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀。由表5-16可知所需銑刀直徑為75~90mm。查表5-17可知，滿足加工要求的銑刀直徑d=80mm，孔徑D=32mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角γ0=20°，后角α0=12°，主偏角kr=60°，螺旋角β=10°。已知銑削寬度aw=36確定每齒進(jìn)給量af根據(jù)表5-13可知，XA5032立式升降臺銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，查表5-27可知，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度中等、鑲齒面銑刀加工鋼料時(shí)，其每齒進(jìn)給量為0.08~0.15mm/z，此處我們?nèi)f=選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度根據(jù)[2]表5-28，銑刀后刀面磨損極限值為1.8，查[2]表5-29可知，銑刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值得面銑刀的合理耐用度T=122min。確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量vf查[2]表5-30可知，高速鋼銑刀銑削速度為15~25m/min根據(jù)為XA5032銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由[2]表5-13選取n=95r/min,則實(shí)際銑削速度為工作臺每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)[2]表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取=95mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為2,基本時(shí)間=36mm,,查表5-34得：所以4個(gè)叉口平面4.4工序20（精銑四個(gè)叉口平面）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量加工材料為HT200，鑄件無外皮，機(jī)床為XA5032立式升降臺銑床，所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀。由[2]表5-16可知所需銑刀直徑為75~90mm。查[2]表5-17可知，滿足加工要求的銑刀直徑d=80mm，孔徑D=32mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)[2]表5-26確定銑刀角度，選擇前角γ0=20°，后角α0=16°，主偏角kr=90°，螺旋角β=10°。已知銑削寬度aw=36mm確定每齒進(jìn)給量af根據(jù)[2]表5-13可知，XA5032立式升降臺銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，查[2]表5-27可知，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度中等、鑲齒面銑刀加工鋼料時(shí)，其每齒進(jìn)給量為0.08~0.15mm/z，此處我們?nèi)?0.10mm/z。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度根據(jù)[2]表5-28，銑刀后刀面磨損極限值為0.5，查[2]表5-29可知，銑刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值得面銑刀的合理耐用度T=122min。確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量vf查[2]表5-30可知，高速鋼銑刀銑削速度為15~25m/min根據(jù)為XA5032銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由[2]表5-13選取n=95r/min,則實(shí)際銑削速度為工作臺每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)[2]表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取vf=95mm/min,2,基本時(shí)間t=,,查[2]表5-34得：所以4個(gè)叉口平面：4.5工序25（粗銑兩個(gè)叉口槽）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量加工材料為HT200，鑄件無外皮，機(jī)床為XA5032立式升降臺銑床，所選刀具為凸半圓銑刀，滿足加工要求的銑刀半徑r=22mm，寬度l=6mm,齒數(shù)z=12。已知銑削寬度aw=16mm,銑削背吃刀量a確定每齒進(jìn)給量根據(jù)[2]表5-13可知，XA5032立式升降臺銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，查[2]表5-27可知，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度中等、凸半圓銑刀加工鋼料時(shí)，其每齒進(jìn)給量為0.12~0.20mm/z，此處我們?nèi)f=0.15mm/z。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度根據(jù)[2]表5-28，銑刀后刀面磨損極限值為0.6，查[2]表5-29可知，銑刀直徑d=44mm時(shí)，經(jīng)插值得凸半圓銑刀的合理耐用度T=156min。確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量查[2]表5-30可知，高速鋼銑刀銑削速度為15~25m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)為XA5032銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=150r/min,則實(shí)際銑削速度為工作臺每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)[2]表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取=235（mm/min),則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為2,基本時(shí)間，,查表5-34得：所以2個(gè)叉口槽：4.6工序30（精銑兩個(gè)叉口槽）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量加工材料為HT200，鑄件無外皮，機(jī)床為XA5032立式升降臺銑床，所選刀具為凸半圓銑刀，滿足加工要求的銑刀半徑r=22mm，寬度l=7mm,齒數(shù)z=12。已知銑削寬度=16mm,銑削背吃刀量。確定每齒進(jìn)給量根據(jù)[2]表5-13可知，XA5032立式升降臺銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，查表5-27可知，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度中等、凸半圓銑刀加工鋼料時(shí)，其每齒進(jìn)給量為0.06~0.10mm/z，此處我們?nèi)?0.08mm/z。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度根據(jù)表5-28，銑刀后刀面磨損極限值為0.25，查[2]表5-29可知，銑刀直徑d=44mm時(shí)，經(jīng)插值得凸半圓銑刀的合理耐用度T=156min。確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量查[2]表5-30可知，高速鋼銑刀銑削速度為15~25m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)為XA5032銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=150r/min,則實(shí)際銑削速度為工作臺每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取=150（mm/min),則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為2,基本時(shí)間=23mm,,查[2]表5-34得：所以2個(gè)叉口槽：4.7工序35（拉鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量(1)背吃刀量=3mm(2)進(jìn)給量f=0.10mm/z(查[1]表5-38,113頁)(3)進(jìn)給速度取v=8m/min(查[1]表5-39,114頁)2,時(shí)間定額的計(jì)算(四)Z--單面余量n--考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2K--考慮機(jī)床的回程參數(shù)，取1.4v--拉削速度z—同時(shí)工作齒數(shù)P—拉刀齒距l(xiāng)—拉削長度L—拉刀長度，取200mmP=1.25×√158=15.71mmz=L/P=12.73所以： 4.8工序40（切槽）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量選用高速鋼車刀，T≥60min(查[1]表5-1,97頁)(1)背吃刀量=4.5mm(2)進(jìn)給量f=0.40mm/z(查[1]表5-1,97頁)(3)進(jìn)給速度取=23.5mm/min(查[1]表5-1,97頁)2,時(shí)間定額的計(jì)算—工件銑開部分長度，為158mm—切入行程長度，—切出行程長度，為1mm。4.9工序50（鉆2×M10底孔）切削用量及基本時(shí)間的確定切削用量(1)背吃刀量ap(2)確定進(jìn)給量f加工時(shí)鉆頭直徑8.69mm，工件材料為鑄鋼，強(qiáng)度為170~241HBW，根據(jù)指導(dǎo)教程表5-22選擇進(jìn)給量f=0.16mm/r(3)確定切削速度v根據(jù)[2]表5-51的計(jì)算公式確定切削速度v=Cv式中，=4.4,=0.4,=0,=0.7,m=0.2,。因本例的加工條件與該公式的應(yīng)用條件不完全相同，查表5-53，根據(jù)刀具耐用度T=45min，得=1.0;工件材料強(qiáng)度270Mpa,得=1.16;鉆孔時(shí)工件經(jīng)過退火處理，得=0.9;刀具為高速鋼，得=1.0;鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)型刃磨形狀，得=0.87；鉆孔深度l=4.18d0,的=0.85所以=所以：根據(jù)ZG3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，選擇n=500r/min所以：基本時(shí)間t由表5-57得鉆孔的基本時(shí)間為(六)因?yàn)?16.75mm所以，加工2個(gè)孔所用的時(shí)間為：4.10工序55（攻2×M10螺紋孔）切削用量及基本時(shí)間的確定1,切削用量(1)確定進(jìn)給量f由于攻螺紋的進(jìn)給量就是被加工螺紋的螺距，因此f=1.25mm/r。(2)切削速度由[2]表5-41查得攻螺紋的切削速度v=3~8m/min,故本例暫取v=5m/min。由[2]公式(5-1)求該工位的主軸轉(zhuǎn)速2，基本時(shí)間(七)式中，,,攻絲4個(gè)孔，0.93min4.11工序60（鉆2×φ11孔）切削用量及基本時(shí)間的確定切削用量(1)背吃刀量ap(2)確定進(jìn)給量f加工時(shí)鉆頭直徑11mm，工件材料為鑄鋼，強(qiáng)度為170~241HBW，根據(jù)指導(dǎo)教程表5-22選擇進(jìn)給量f=0.15mm/r(3)確定切削速度v根據(jù)表5-51的計(jì)算公式確定切削速度v=Cv式中，=4.4,=0.4,=0,=0.7,m=0.2,。因本例的加工條件與該公式的應(yīng)用條件不完全相同，查表5-53，根據(jù)刀具耐用度T=45min，得=1.0;工件材料強(qiáng)度270Mpa,得=1.16;鉆孔時(shí)工件經(jīng)過退火處理，得=0.9;刀具為高速鋼，得=1.0;鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)型刃磨形狀，得=0.87；鉆孔深度l=4.18d0,的=0.85所以=所以：

根據(jù)ZG3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，選擇n=600r/min所以：基本時(shí)間t由表5-57得鉆孔的基本時(shí)間為(九)因?yàn)?38mm所以，加工2個(gè)孔所用的時(shí)間為：5鉆2×M10底孔及φ11孔專用夾具的設(shè)計(jì)5.1零件分析本次設(shè)計(jì)專用夾具是針對工序50鉆2×M10底孔的專用夾具。由先前的計(jì)算和工序可以知道在鉆2×M10底孔時(shí)精基準(zhǔn)已經(jīng)加工完畢，所以可以直接以φ25精基準(zhǔn)，加叉口和φ25外表面為粗基準(zhǔn)來加工此孔。由先前計(jì)算知：選用鉆頭為8mm的高速鋼錐柄麻花鉆鉆孔直徑為8mm孔中心與與φ25孔中心軸線距離20mm零件毛坯材料為HT200鑄鐵生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn)5.2確定定位方案，選擇定位元件由零件圖和該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程可知，工件上M10螺紋孔有兩個(gè)，中間是空的，采用一次加工打底孔，即使用鉆頭直接鉆兩個(gè)底孔。其加工要求保證M10底孔的軸線與φ25孔軸線保持垂直。加工零件時(shí)精基準(zhǔn)為φ25孔軸線和叉頭內(nèi)表面，所以共有二個(gè)定位基準(zhǔn)。對于φ25孔使用長軸大平面限制四個(gè)自由度，在叉頭部分使用短銷大平面限制住零件3個(gè)自由度，長軸短軸合作限制住零件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，還剩一個(gè)沿軸方向的移動(dòng)自由度不用限制，此可滿足加工要求。但是在加工的時(shí)候因?yàn)橛闪ψ饔迷陂L軸的外端，因此在φ25孔外表面加一支撐元件。因此定位元件和定位基準(zhǔn)如下：定位基準(zhǔn)：φ25孔中心軸線定位元件：長軸定位基準(zhǔn)：叉頭內(nèi)表面定位元件：短銷5.3確定夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)當(dāng)工件的定位方案確定以后，還必須進(jìn)行夾緊方案和夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以保證在鉆孔加工的過程中工件的正確位置不會做唉鉆頭壓迫力，重力，慣性力等的作用下發(fā)生變化。根據(jù)工件的特點(diǎn)和定位方案，我們采用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。因?yàn)榫C合分析以后，我們發(fā)現(xiàn)零件在加工的過程中只會沿軸進(jìn)行軸向移動(dòng)，所以我們需要在φ25孔長軸末端施加夾緊力，這樣就可以滿足加工需求。在本夾具定位及夾緊方案確定后，需要對工件進(jìn)行受力分析。鉆孔時(shí)的切削力主要有兩個(gè)，一個(gè)是主切削力，它形成扭矩，一個(gè)是徑向進(jìn)給力，它與φ25孔軸心線垂直指向下側(cè)。對于主切削力，應(yīng)由連接夾具體與機(jī)床工作臺的2個(gè)T形螺栓旋緊后產(chǎn)生的摩擦力來平衡。事實(shí)上，T形螺栓本身就具有承受很強(qiáng)的橫向載荷的能力，故沒有必要校核扭矩。而對于徑向進(jìn)給力來說，該力會繞φ25中心軸形成一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩，這個(gè)力矩可以通過叉頭短銷來平衡，而平移到φ25軸線的徑向力則由其下方的支撐元件來平衡。5.4確定導(dǎo)向方案和選擇導(dǎo)向元件在鉆模中，鉆套作為刀具導(dǎo)向元件，主要用于保證被加工孔的位置精度，同時(shí)可以起到減少加工過程中的振動(dòng)的作用。由于可換鉆套磨損后可以迅速更換，適用于成批大量生產(chǎn)，因此本夾具選用可換鉆套。因?yàn)榇舜挝覀兪且@2×M10底孔，可換鉆套的具體結(jié)構(gòu)和規(guī)格尺寸按照[2]表5-66選取。鉆套中導(dǎo)向孔的孔徑及其偏差根據(jù)所選取的刀具尺寸來確定。通常取刀具的最大極限尺寸為引導(dǎo)孔的基本尺寸。由前面敘述可知，本工序選用的是d=8.5mm的高速鋼錐柄麻花鉆，由[2]表5-67可知，高速鋼錐柄麻花鉆的直徑上偏差為0，下偏差為-0.022mm，故引導(dǎo)孔的基本尺寸為φ8.5mm。由[2]表5-66可知，引導(dǎo)孔的偏差應(yīng)取f7，鉆套中與襯套配合的部分公差取k6或m6。鉆套與工件之間應(yīng)留有排屑間隙，若間隙過大，將影響導(dǎo)向作用，若間隙過小，則不利于切屑的及時(shí)排出。由[2]表5-68可知，鉆套與工件間的距離h=(0.7~1.5)d=5.95~12.75mm，因此我們加工的是實(shí)體，所以產(chǎn)生的切屑會多一點(diǎn)，因此h的值可適當(dāng)加大。5.5鉆模板結(jié)構(gòu)類型的確定在本工序中，因?yàn)橹恍枰庸ひ粋€(gè)孔，所以鉆模板上只需要有一個(gè)與M10中心軸線重合的孔的鉆模板。鉆模板固定在大端面上。在安裝鉆模板時(shí)，應(yīng)在趙正鉆套的位置后，用螺絲固定在及具體上。5.6夾具體的設(shè)計(jì)由于鑄造夾具體工藝性好，可鑄造出各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性，在生產(chǎn)中廣泛使用，故選用鑄造夾具體，材料選用HT250.為使夾具體尺寸穩(wěn)定，需要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。為了便于夾具體的制造，裝配和檢驗(yàn)，鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積，如夾具底板上的耳座鑄出凸臺。夾具體設(shè)計(jì)一般不做復(fù)雜計(jì)算，通常都是參考類似夾具結(jié)構(gòu)。，按經(jīng)驗(yàn)類比法確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸參看[2]表5-71。由該表知夾具體壁厚應(yīng)取8~25mm?？紤]到夾具體是開式結(jié)構(gòu)，為了增加夾具體的強(qiáng)度，剛度，還可以增加夾具體的壁厚，另外還可以考慮設(shè)置加強(qiáng)肋。5.7夾具精度分析由加工誤差不等式可知，使用夾具夾緊工件時(shí)，加工誤差的來源有工件的安裝誤差，夾具的對定誤差和在加工過程中各種因素造成的誤差。為了達(dá)到加工要求，必須使上述三個(gè)加工誤差之和小于或等于工件相應(yīng)尺寸的公差。在安裝誤差中包括定位誤差和夾緊誤差。一般的夾具設(shè)計(jì)中，工件和夾具定位均可視為剛體，剛度較大，由此帶來的夾緊誤差可忽略不計(jì)。在本床夾具中，由于采用導(dǎo)向裝置會導(dǎo)致對應(yīng)的誤差。而2×φM10孔屬于未注公差尺寸，尺寸精度較低，因此不必進(jìn)行定位誤差的計(jì)算。而導(dǎo)向誤差則由導(dǎo)向原件與φ25孔中心軸線的距離的公差確定。鉆套軸心線對夾具體地面的垂直度誤差，查[1]表12-13得垂直度誤差為0.05:100，查[1]表12-13兩個(gè)支撐釘?shù)牡雀吖顬?.02mm。5.8夾具設(shè)計(jì)圖圖5-1夾具體三維視圖圖5-2夾具體圖5-3夾具體裝配圖分工安排表6-1分工安排零件圖零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定工藝卡片制作確定毛坯及繪制毛坯圖擬定工藝路線全體確定切削用量及時(shí)間定額的計(jì)算全體鉆2×M10底孔專用夾具的設(shè)計(jì)全體鉆2×M10底孔專用夾具建模夾具體CAD圖紙排版及修改總結(jié)在本次課程設(shè)計(jì)中，我們將設(shè)計(jì)主要分為兩大部分進(jìn)行：工藝編制部分和夾具設(shè)計(jì)部分。其中，我負(fù)責(zé)夾具設(shè)計(jì)部分。在剛開始的時(shí)候，我對整個(gè)流程還不是很清楚，不太了解具體要干什么，于是我一直和隊(duì)友在討論整個(gè)流程以及要做什么，在一個(gè)禮拜的摸索中，僅僅只對零件進(jìn)行了初步分析，后來在周五的檢查過程中，與老師進(jìn)行了交流，在老師的講解和提點(diǎn)下，我逐漸茅舍頓開，對整個(gè)流程有了初步的了解，也明白自己需要干什么了。與老師交流完后，我們小組又很快進(jìn)行了討論，我一直會問隊(duì)友為什么要這要做，因?yàn)槲易约河兄孔鲆患露家私馄渥饔玫牧?xí)慣，激烈討論后，我對主離合器分離叉的工藝流程有了較為清晰的認(rèn)識，隊(duì)友按我擅長三維建模的優(yōu)勢讓我負(fù)責(zé)夾具的設(shè)計(jì)，而我自己也打算負(fù)