叉桿零件工藝工裝設(shè)計(jì)

目錄1零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝性 22零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 32.1毛坯選擇 32.2擬定加工路線 3選擇定位基準(zhǔn) 3制定加工路線 4機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇 52.3機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸確實(shí)定 62.4切削用量和根本工時(shí)確實(shí)定 72.5填寫(xiě)工藝卡片 93夾具設(shè)計(jì) 143.1設(shè)計(jì)方案 153.2定位分析 153.3切削力及夾緊力的計(jì)算 163.4夾具零件圖 164總結(jié) 17參考文獻(xiàn) 181零件的分析1．1零件的作用題目所給的零件是叉桿，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Φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的Φ46半孔那么是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。圖1叉桿零件圖1．2零件的工藝性分析零件圖可知，該叉桿形狀、結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，通過(guò)鑄造毛坯可以得到根本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了孔以外，其余外表加工精度較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床等車床的粗加工就可以到達(dá)加工要求；而主要工作外表雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)。由此可見(jiàn)，該零件的工藝性較好。1、以Φ為中心加工外表這一組加工外表包括：Φ的孔、其上端面、下端面與孔有垂直度的關(guān)系、孔壁上有一個(gè)較難加工的用于鉆絞的孔Φ10以及一個(gè)M8的螺紋孔，其中孔Φ10與Φ的孔有位置度的要求。2、以R為中心加工外表這一組加工外表包括：以R為半徑的孔，上下兩個(gè)端面，其中上下端面與Φ的孔有位置度的要求。由上面的分析可知：加工時(shí)應(yīng)先加工一組外表，然后以已加工外表為基準(zhǔn)，再加工另外一組外表。2零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2．1毛坯選擇機(jī)械加工中毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件。該叉桿零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段，工序適當(dāng)集中，加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬簡(jiǎn)單，可以選擇鑄件毛坯，零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)選擇砂型機(jī)器造型，比擬適合此零件的加工精度。不僅具有較高的生產(chǎn)效率，也能滿足毛坯的質(zhì)量要求。。2.2擬定加工路線2.2.1選擇定位基準(zhǔn)基準(zhǔn)面的選擇包括精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)的選擇，是零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一?；鶞?zhǔn)面的選擇如果正確合理，可以使零件的加工余量得到保證，生產(chǎn)效率得到很大的提高。如果不合理，加工工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1、粗基準(zhǔn)的選擇根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知：對(duì)于一個(gè)零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)，而對(duì)于假設(shè)干個(gè)不加工的外表，那么應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表為粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)原那么，現(xiàn)選擇Φ孔的不加工外輪廓外表作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承Φ36的外輪廓外表，可以限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后一個(gè)自由度，到達(dá)完全定位后，即可進(jìn)行銑削。2、精基準(zhǔn)的選擇考慮到要保證零件的加工精度和裝夾的準(zhǔn)確方便，應(yīng)依據(jù)“基準(zhǔn)重合〞原那么和“基準(zhǔn)統(tǒng)一〞原那么。2.2.2制定加工路線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,以及加工方法所能到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配合專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)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)本錢(qián)盡量下降。

根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度，查?機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)?，選擇零件的工藝路線方案及加工方法如下：叉桿零件的工藝路線方案：工序Ⅰ：粗銑Φ20孔的兩個(gè)端面，以Φ36外圓外表為粗基準(zhǔn)，選用X51立式銑床和專用夾具。工序Ⅱ：鉆、擴(kuò)、鉸Φ20孔，使孔的精度到達(dá)8級(jí)，保證其垂直度誤差，以Φ20孔的下端面為精基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床加專用夾具。工序Ⅲ：半精銑20孔的下端面，選用X51立式銑床和專用夾具。工序Ⅳ：粗銑-半精銑-精銑R23的孔的上、下端面，利用Φ20的孔定位，以內(nèi)圓孔為基準(zhǔn)，選用X51立式銑床和專用夾具。工序Ⅴ：粗銑-半精銑R23孔的內(nèi)圓面，利用Φ20的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X51立式銑床和專用夾具。工序Ⅵ：鉆、粗鉸、精鉸Φ10孔，以Φ36外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床加專用夾具。工序Ⅶ：锪Φ10孔的上下端面，以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，選用X51立式銑床和專用夾具。工序Ⅷ：鉆一個(gè)Φ6的孔，攻M8×1.25內(nèi)螺紋，以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床加專用夾具。工序=10\*ROMANX：去毛刺。工序=12\*ROMANXII：終檢。表1叉桿零件的加工方法加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案Φ上端面Φ36無(wú)Ra12.5粗銑Φ下端面Φ36無(wú)Ra6.3粗銑-半精銑Φ內(nèi)圓面Φ8級(jí)Ra3.2鉆-擴(kuò)-鉸R上端面R35無(wú)Ra3.2粗銑-半精銑-精銑R下端面R35無(wú)Ra3.2粗銑-半精銑-精銑R內(nèi)圓面R12級(jí)Ra6.3粗銑-半精銑Φ10上端面Φ20無(wú)Ra12.5粗銑Φ10下端面Φ20無(wú)Ra12.5粗銑Φ10內(nèi)圓孔Φ108級(jí)Ra1.6鉆-粗鉸-精鉸M8螺紋孔無(wú)無(wú)無(wú)鉆-攻絲2.2.3機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇1、選擇機(jī)床選擇機(jī)床和工藝裝備的總原那么是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理?；诖嗽敲丛摬鏃U設(shè)計(jì)所選的機(jī)床如下：銑床、鉆床〔具體銑床類型及型號(hào)請(qǐng)看工藝卡片〕。2、選擇夾具：專用夾具3、選擇量具本零件屬于成批生產(chǎn)一般均采用通用量具。具體根據(jù)查表選擇如下：Ⅰ大端面工序尺寸中無(wú)高公差，查表知計(jì)量器具不確定度允許值為0.009mm，應(yīng)選擇分度值為0.01mm的游標(biāo)卡尺，其不確定度值為0.006mm，可滿足要求。ⅡФ20其上偏差為+0.045，下偏差為0，查表并根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算得，計(jì)量器具不確定度允許值為0.0027mm，查表選擇分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺，其不確定值可滿足要求。Ⅲ精加工工序?yàn)榱慵旯こ叽?，精度要求高，假設(shè)用通用量具，需選用比擬儀、指示表，使用不便。故宜選用專用量具。內(nèi)圓測(cè)量宜采用卡規(guī)，測(cè)量時(shí)要注意從相互垂直的兩個(gè)方向測(cè)量。2.3機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸確實(shí)定零件材料為HT200,σb=170~240MPa，生產(chǎn)類型為大批量，鑄造毛坯。根據(jù)此資料及加工路線，分別確定各加工外表的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、外圓外表〔Φ36〕考慮到零件外圓外表并非加工外表，所以外圓外表為鑄造毛坯，沒(méi)有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。2、外圓外表沿軸線方向長(zhǎng)度的加工余量及公差〔Φ、R孔的上下端面〕查?機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表，取Φ孔的上下端面長(zhǎng)度余量均為2.5mm〔均為雙邊加工〕，銑削加工余量為：上端面粗銑2.5mm，下端面粗銑2mm，半精銑0.5mm。R孔的上下端面長(zhǎng)度余量均為3mm，銑削加工余量為：粗銑1.5mm，半精銑1mm,精銑0.5mm。3、內(nèi)孔〔R孔-已經(jīng)鑄造成Φ40的孔〕查?機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表，Φ圓孔已經(jīng)鑄造成孔的加工余量為3mm，即鑄造成孔的半徑為Φ14，工序尺寸加工余量：鉆孔至Φ18，擴(kuò)孔1.8mm，粗鉸孔0.2mm。Φ46孔已鑄成孔的加工余量為3mm，即鑄成孔的直徑為Φ40，粗銑2mm，精銑1mmΦ10孔加工前沒(méi)有鑄成孔，是實(shí)心封閉的，鉆孔至Φ8，粗鉸孔1,8mm，精鉸孔0,2mm。4、內(nèi)孔Φ10內(nèi)圓外表沿軸線方向的加工余量及公差〔Φ10孔的上下端面〕查?機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表，锪孔至深度1mm。5、其他尺寸直接鑄造得到由于該零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按照調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。通過(guò)查閱?機(jī)械加工手冊(cè)?得到相關(guān)數(shù)據(jù)可計(jì)算得到工序尺寸如表2：表2加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸確實(shí)定加工面最終尺寸公差/粗糙度單邊余量工序尺寸毛坯尺寸Φ孔上端面無(wú)/Ra12.52.5粗銑40+2.5=42.542.5Φ孔下端面無(wú)/Ra6.32.5粗銑40+2=42半精銑44+0.5=42.542.5Φ孔/Ra3.220.90.1鉆14+4=18擴(kuò)18+1.8=19.8鉸19.8+0.2=20Φ14R孔上下端面無(wú)/Ra3.21.510.5粗銑12+3=15半精銑15+2=17精銑17+1=1816R內(nèi)圓面/Ra6.321粗銑20+2=22半精銑22+1=2320Φ10孔/Ra1.64.90.040.02鉆0+9.8=9.8粗鉸9.8+0.08=9.96精鉸9.96+0.04=100Φ10孔上下端面無(wú)/Ra12.510，深1锪Φ10→Φ20Φ10M8×1.25內(nèi)螺紋無(wú)/無(wú)62鉆0+6=6攻6+2=802.4切削用量和根本工時(shí)確實(shí)定切削用量的選用與以下因素有關(guān)：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量〔主要是外表粗糙度〕，切削力所引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，刀具的耐用度，機(jī)床功率等。在綜合考慮上訴因素的根底上，使背吃刀量ap，進(jìn)給量f，切削速度v的乘積最大。一般應(yīng)先盡量取大ap，其次盡量取大f，最后取適宜的v。工件材料：HT200,σb=170~240MPa,鑄造,工件尺寸：aemax=61mm，L=103.2mm;1、以Φ36外圓外表為粗基準(zhǔn)，粗銑Φ20孔的上端面，選用X51立式銑床，YW2YG6硬質(zhì)合金鋼端銑刀，專用夾具。銑削寬度ae≤60,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)?機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?〔后簡(jiǎn)稱?簡(jiǎn)明手冊(cè)?〕表3.1，取刀具直徑d0=100mm。根據(jù)?切削用量手冊(cè)?〔后簡(jiǎn)稱?切削手冊(cè)?〕表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°a切削深度：因?yàn)橛嗔枯^小，應(yīng)選擇ap=2.5mm，一次走刀即可完成。b每齒進(jìn)給量fz：由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和外表質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)?切削手冊(cè)?表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw時(shí)，fz=0.09~0.18mm/z，應(yīng)選擇，fz=0.18mm/z。c切削速度：根據(jù)?切削手冊(cè)?表3.16，當(dāng)d0=100mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，k其中，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：d主軸轉(zhuǎn)速：。根據(jù)?簡(jiǎn)明手冊(cè)?表4.2-36，選擇nc=500r/min,vfc=560mmvc==m/min=157m/minfzc=vfc/ncz=560/500×12mm/z=0.09根據(jù)?切削手冊(cè)?表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=2.5mm，nc=500r/min，vf=560mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mme根本工時(shí)：tm＝L/vf，L=l+y+Δ，l=115mm，查?切削手冊(cè)?表3.26，入切量及超切量為：y+Δ=36mm，那么：tm＝L/Vf=(103.2+36)/390=0.37min。2、銑20孔的下端面，選用X51立式銑床，YW2YG6硬質(zhì)合金鋼端銑刀，專用夾具。粗銑：計(jì)算同1，最終確定:ap=2mm，nc=500r/min，vf=560mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm本工序根本工時(shí)為：：tm＝L/Vf=(103.2+36)/390=0.37min。半精銑：a切削深度ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。b進(jìn)給量機(jī)床功率為4.5kw。查?切削手冊(cè)?表3.5，進(jìn)給量為：，取為0.5mm/r。c切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，那么：現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)?簡(jiǎn)明手冊(cè)?表4.2，取，故實(shí)際切削速度：當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：，取為980mm/min本工序切削時(shí)間為：min最終結(jié)果ap=0.5mm,f=0.25mm/r,nc=500r/min,Vfc=94.2m/min.3、以Φ20孔下端面為精基準(zhǔn)，鉆-擴(kuò)-鉸Φ20內(nèi)圓孔，使孔的精度到達(dá)8級(jí)，保證其垂直度誤差。(1)鉆孔工步：選用Z525立式鉆床，高速鋼麻花鉆鉆頭，鉆頭直徑18.00mm，采用雙錐后磨橫刀，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度，°，°a確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查?切削手冊(cè)?，，，由?切削手冊(cè)?表2.7,系數(shù)為0.5,那么：按鉆頭強(qiáng)度選擇:查?切削手冊(cè)?表2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為：；按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查?切削手冊(cè)?表2.9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給量為。以上三個(gè)進(jìn)給量比擬得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：0.215~0.265mm/r。根據(jù)?簡(jiǎn)明手冊(cè)?表4.2-16,最終選擇進(jìn)給量。由于是通孔加工，為防止即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)?切削手冊(cè)?表2.19查出,鉆孔時(shí)軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff，故所選進(jìn)給量可用。b確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度〔查?簡(jiǎn)明手冊(cè)?〕為0.6mm，壽命．c切削速度查?切削手冊(cè)?表2.30，切削速度計(jì)算公式為：〔m/min〕其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實(shí)際的切削速度：主軸轉(zhuǎn)速：所以選擇主軸轉(zhuǎn)速=150r/mind檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率查?切削手冊(cè)?表2.20，當(dāng)f≤0.26,do≤19mm時(shí)，Mt=31.78N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78N?m。查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)：Mm=144.2N?m。查?切削手冊(cè)?表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，。由于，，故切削用量可用，即：，，e計(jì)算工時(shí)〔2〕擴(kuò)孔至Φ19.8查?切削手冊(cè)?表2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為：，并由機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)最終選定進(jìn)給量為：。根據(jù)資料，切削速度，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故：，，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選?。?。根本工時(shí)：(3)鉸孔：選擇高速鋼鉸刀，d=20mm，L=195mml=60mm機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為0.8～1.2mm/z,進(jìn)給量取0.81mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，那么其切削速度為：。機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=38mm，4、以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，粗銑-半精銑-精銑R23孔的上、下端面粗銑：切削深度ap=1.5mm計(jì)算同1，最終確定:ap=2.5mm，nc=500r/min，vf=560mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm銑削根本時(shí)間：Tj1=2Li/f1n1=〔70+3〕×60×2/(1×70)=131.1s半精銑：切削深度ap=1mm計(jì)算同2，結(jié)果ap=0.5mm,f=0.25mm/r,nc=500r/min,Vfc=94.2m/min.銑削根本時(shí)間：Tj2=2Li/fn=〔70+3〕×60×2/(0.7×70)=187.2s精銑:切削深度ap=0.5mm每齒進(jìn)給量af2=0.07mm/z，,齒數(shù)Z=12，那么進(jìn)給量f2=af2×Z=0.7mm/r，直徑D=100mm切削速度取=0.35m/s轉(zhuǎn)速ns2=66.84r/min,取ns=70r/min銑削根本時(shí)間：Tj2=2Li/fn=〔70+3〕×60×2/(0.7×70)=187.2s5、以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，銑R23的內(nèi)圓面，選用X51立式銑床和專用夾具。粗銑：切削深度ap=2mm每齒進(jìn)給量af1=0.1mm/z，，齒數(shù)Z=12，那么進(jìn)給量f1=af1×Z=0.84mm/r，直徑D=100mm切削速度取=0.35m/s轉(zhuǎn)速ns1=66.84r/min,取ns1=70r/min銑削根本時(shí)間：Tj1=2Li/f1n1=〔70+3〕×60×2/(1×70)=131.1s半精銑：切削深度ap=0.5mm每齒進(jìn)給量af2=0.07mm/z，采用YG6端面銑刀，齒數(shù)Z=12，那么進(jìn)給量f2=af2×Z=0.84mm/r，直徑D=100mm切削速度取=0.35m/s轉(zhuǎn)速ns2=66.84r/min,取ns=70r/min銑削根本時(shí)間：Tj2=2Li/fn=〔70+3〕×60×2/(0.7×70)=187.2s6、以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，鉆、粗鉸、精鉸Φ10內(nèi)圓孔，使孔的精度到達(dá)8級(jí)，并保證其垂直度誤差。(1)鉆孔工步：選用Z525立式鉆床，直柄麻花鉆，鉆頭直徑9.8mm，l=89mm，l1=40mma背吃刀量確實(shí)定取ap=4.9mmb進(jìn)給量確實(shí)定查?機(jī)械制造根底課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)?表5-21f=0.20mm/rc切削速度的計(jì)算由表5-21切削速度選取為20m/min，由公式，求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速，參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=680r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為d時(shí)間定額的計(jì)算tj1=L/fn=(36mm+3.904mm)/(0.20mm/min*680r/min)=0.29min(2)粗鉸孔工步：直柄機(jī)用鉸刀d=9.96，L=133mml=38mma背吃刀量確定取ap=0.08mmb進(jìn)給量確實(shí)定查?機(jī)械制造根底課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)?表f=0.8mm/rc切削速度的計(jì)算由表5-27切削速度選取為v=14.1m/min,由公式，求得該工序轉(zhuǎn)速,參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為d時(shí)間定額的計(jì)算tj2=(36mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*545r/min)=0.34min=0.11min=6.6s。(3)精鉸孔工步：直柄機(jī)用鉸刀d=10，L=133mml=38mma背吃刀量確定取ap=0.02mmb進(jìn)給量確實(shí)定查?機(jī)械制造根底課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)?表f=0.3mm/rc切削速度的計(jì)算由表5-26切削速度選取為v=8m/min,由公式，求得該工序轉(zhuǎn)速,參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=272r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為。d時(shí)間定額的計(jì)算tj3=L/fn=(36mm+0.37mm+13mm)/(0.3mm/min*272r/min)=0.605min=36.3s。7、以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，锪Φ10孔的上下端面〔1〕選用鉆床及鉆頭選用Z525A立式鉆床，高速鋼锪鉆，锪孔鉆時(shí)，d=10mm，主軸轉(zhuǎn)速為n=50～2000r/min，取n=500r/min?！?〕選擇切削用量a、決定進(jìn)給量由d=20mm，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=0.6～0.7mm/r,按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056～1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)給量f=0.6mm/r。b、切削速度v=17m/minc、計(jì)算工時(shí)tm1=L/fn=8+2/(0.6×500)min=0.4s8、以Φ20內(nèi)圓孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)Φ6的孔，攻M8×1.25內(nèi)螺紋。鉆孔：〔1〕選用鉆床及鉆頭選用Z525A立式鉆床，高速鋼麻花鉆鉆頭Φ6，主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min?！?〕選擇切削用量a、決定進(jìn)給量由d=6mm，查表并計(jì)算得：按鉆頭性能可查出進(jìn)給量f=0.18～0.22mm/r,按機(jī)床強(qiáng)度查得進(jìn)給量f=0.056～1.8mm/r。最終選擇機(jī)床進(jìn)給量f=0.20mm/r。b、切削速度v=14.48r/minc、計(jì)算工時(shí)tm1=L/fn=8+2/(0.20×1000)min=3s車螺紋：采用絲錐M10，精加工模式，加工行程i=3，進(jìn)給量fz=0.8mm，主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min切削速度取=5.1m/min轉(zhuǎn)速ns=274.8r/min車削根本時(shí)間：Tj=Li/fn=〔8+2〕×60×3/(0.8×274.8)=8.19s2.5填寫(xiě)工藝卡片根據(jù)上述步驟中確定的工藝規(guī)程、工序安排及各數(shù)據(jù)，填寫(xiě)編制出機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片及機(jī)械加工工序卡片。3夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造本錢(qián)，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)本錢(qián)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。3.1設(shè)計(jì)方案本夾具主要是對(duì)φ20孔進(jìn)行加工，孔的尺寸精度要求為GB/T1804-m外表粗糙度3.2，鉆、擴(kuò)、鉸可以滿足其精度要求，所以要在滿足其精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。1定位方案：V形塊限制四個(gè)方向的自由度〔即X,Y的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)〕，兩個(gè)圓柱銷的參加可以限制Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，Z方向的平動(dòng)不需要限制。所以設(shè)計(jì)的夾具只要限制5個(gè)自由度。2夾緊機(jī)構(gòu)：夾具由固定手柄緊夾緊配合V形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。如下圖：3夾具排削：此次加工利用麻花鉆、擴(kuò)孔鉆頭和鉸刀，排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。4導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)：加工Φ20mm的通孔選用立式鉆床，鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏移。1〕鉆套高度H鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件外表形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(1～2.5)d，所以H=1.6×20mm=32mm。2〕排屑間隙h鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值太小，切屑難以自由排出，使加工外表?yè)p壞；h值太大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用。加工鑄鐵時(shí)，h=(0.3～0.7)d，所以h=0.65×20mm=13mm。3.2定位分析1定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)?夾具手冊(cè)?知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工φ20孔時(shí)，以Φ36外圓和其端面為基準(zhǔn)2定位誤差的分析因?yàn)樵摱ㄎ辉墓ば蚧鶞?zhǔn)為Φ36外圓柱，定位基準(zhǔn)為加工零件的軸線，所以基準(zhǔn)不重合誤差b=Td/2=0.043/2=0.0215mm；基準(zhǔn)位移誤差j=Td/sin〔α/2〕=0.061mm所以定位誤差d=△j-△b=0.061-0.0215=0.0395mm3.3切削力及夾緊力的計(jì)算夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠，平安，不破壞工件的定位及夾壓外表的精度和粗糙度。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)必須合理選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。刀具：Φ18的麻花鉆，Φ19.8的擴(kuò)孔鉆，Φ19.94鉸刀。1、鉆孔切削力：查?機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?P70表3-6，得鉆削力：70.6*D0.9*S*HB0.6=800〔N〕式中,─鉆削力t─鉆削深度S─每轉(zhuǎn)進(jìn)給量D─麻花鉆直徑HB─布氏硬度鉆孔的扭矩：0.014*D2*S0.94*HB0.6=232×0.014×0.250.94×1400.6=1580(N·M)式中S─每轉(zhuǎn)進(jìn)給量D─麻花鉆直徑HB─布氏硬度2、擴(kuò)孔切削力：查?機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?P70表3-6，得鉆削力：9.1*t12*S0.4*HB0.6=873〔N〕式中,P─切削力t─鉆削深度S─每轉(zhuǎn)進(jìn)給量D─擴(kuò)孔鉆直徑HB─布氏硬度擴(kuò)孔的扭矩：0.031*t0.75*S0.6*HB0.4*D=1263〔N·M〕式中，t─鉆削深度S─每轉(zhuǎn)進(jìn)給量D─麻花鉆直徑HB─布氏硬度3、鉆孔夾緊力：查?機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位時(shí)所需夾緊力：=399〔N〕式中，φ─螺紋摩擦角─