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摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
撥叉加工工藝規(guī)程及其鉆Φ22孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The shifting fork technological process and its the processing ￠ 22 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目錄
摘 要 1
ABSTRCT 2
序 言 4
1. 零件的工藝性分析 5
1.1撥叉的用途 5
1.2撥叉的技術(shù)要求 5
1.3審查撥叉的工藝性 6
1.4零件的工藝分析 6
2.確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 7
2.1選擇毛坯 7
2.2確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量 7
2.3繪制鑄件毛坯簡(jiǎn)圖 8
3擬定撥叉工藝路線 9
3.1定位基準(zhǔn)的選擇 9
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 9
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 10
3.2 表面加工方法的選擇 10
3.3 工序集中與分散 10
3.4 工序順序的安排 10
3.5 確定工藝路線 11
3.5.1機(jī)械加工余量、工序尺寸確定： 11
3.5.2確定切削用量及基本工時(shí) 12
4.夾具設(shè)計(jì) 20
4.1 問(wèn)題的提出 20
4.2 夾具設(shè)計(jì) 20
總 結(jié) 21
致 謝 22
參考文獻(xiàn) 23
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
撥叉的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ22孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
1. 零件的工藝性分析
1.1撥叉的用途
題目給定的零件是CA6140撥叉,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過(guò)撥叉的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的主軸轉(zhuǎn)速。寬度為30mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時(shí)?；讫X輪就達(dá)不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30mm的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。
1.2撥叉的技術(shù)要求
加工表面
尺寸及偏差
mm
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度Ra
m
形位公差
mm
撥叉左端面
80
3.2
撥叉上表面
30
3.2
∥
0.10
A
花鍵小徑
φ22+00.021
IT7
花鍵大徑
φ25+00.021
IT7
1.6
通槽上底面
35
6.3
通槽內(nèi)側(cè)面
18+00.11
3.2
⊥
0.08
A
通槽下底面
35
2×M8通孔
φ8
φ5錐孔配件
φ5
1.3審查撥叉的工藝性
分析零件圖可知，該撥叉形狀、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了撥叉上表面外，其余表面加工精度較低，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達(dá)到加工要求；而主要工作表面----撥叉上表面雖然加工精度較高，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)。由此可以見，該零件的工藝性較好。
1.4零件的工藝分析
本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有位置和精度要求。
1、零件左端面，它是毛坯鑄造出來(lái)之后等待加工的第一個(gè)面，此面將作為粗基準(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。
2、零件頂面，它是以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的孔加工，為達(dá)到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，表面粗糙度為3.2。.最終達(dá)到要求。
3、以頂面為基準(zhǔn)加工的花鍵孔，此面表面粗糙度為6.3。采用鉆，擴(kuò)即達(dá)到要求。
4、18mm的槽加工，此槽側(cè)面粗糙度為3.2，底面粗糙度為6.3即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達(dá)到要求。
5、加工M8螺紋孔，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查知底孔為φ6.7，考慮到工藝要求我們采取鉆、攻絲兩步工序。
6、加工M5錐孔，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查知.配鉆方式加工。在加工的適當(dāng)工藝過(guò)程中我們對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。
由以上工藝過(guò)成的完成，本零件也按要求加工完成。
2.確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖
2.1選擇毛坯
此次所設(shè)計(jì)的撥叉零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，且工作條件不差，既無(wú)交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。
零件形狀簡(jiǎn)單，因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)花鍵較小，因此不可直接鑄出。
2.2確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量
CA6140撥叉材料為HT200毛坯質(zhì)量為0.84kg，δb=220MPa，HBS=157，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。
由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m。
根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。
根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大輪廓尺寸為80mm。
選取公差等級(jí)CT由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等級(jí)為8~10級(jí)，，取為10級(jí)。
求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中表5-3可查得尺寸公差為CT=3.2mm
求機(jī)械加工余量由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-5查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為D~F，取為E級(jí)
求RAM（要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一數(shù)值，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為E級(jí)，得RAM數(shù)值為0.7mm。
求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5錐孔較小鑄成實(shí)心；C、Ｄ面單側(cè)加工，應(yīng)由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》式5-2求出，即：
R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm
D面為單側(cè)加工，毛坯尺寸由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》式5-1求出，即：
R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm
為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取R＝75mm
鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表：
項(xiàng)目
C面
D面
公差等級(jí)CT
10
10
加工面基本尺寸
80
72
鑄件尺寸公差
3.2
3.2
機(jī)械加工余量等級(jí)
E
E
RAM
0.7
0.7
毛坯基本尺寸
82.3
75
2.3繪制鑄件毛坯簡(jiǎn)圖
3擬定撥叉工藝路線
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于同時(shí)具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為定位基準(zhǔn)。若工件上有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡可能選擇光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)該盡量避免重復(fù)使用。因此，選擇零件的右表面作為粗基準(zhǔn)。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
應(yīng)滿足基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)等原則。所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，夾具簡(jiǎn)單，操作方便等。
該零件根據(jù)形位公差的要求，選擇花鍵中心線為精基準(zhǔn)。
3.2 表面加工方法的選擇
本零件的毛坯為鑄件，待加工面有內(nèi)孔，端面，及錐孔，內(nèi)倒角等。公差等級(jí)及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下：
（1）：花鍵 花鍵大徑表面粗糙度為Ra1.6μm，毛坯孔未鑄出，需鉆，擴(kuò)、鉸孔、然后直接用拉刀拉出即可。
（2）：端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分無(wú)需去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除通槽內(nèi)側(cè)表面粗糙度為Ra3.2μm及Ra6.3μm，經(jīng)粗銑和半精銑即可。
（4）：M8mm螺紋孔，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查知.配鉆方式加工。在加工的適當(dāng)工藝過(guò)程中我們對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。
（5）：內(nèi)倒角 加工角度為15度的內(nèi)倒角，采用銑床加工即可。
3.3 工序集中與分散
選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。
3.4 工序順序的安排
1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——撥叉左端面
2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。
3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——拔叉頭左端面內(nèi)花鍵孔，后加工次要表面——撥叉上端面和通槽底面及內(nèi)側(cè)面。
4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉左端面，再加工內(nèi)花鍵孔；先撥叉上端面，再鉆M8孔
3.5 確定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡(jiǎn)單工序集中，盡量降低成本。
工藝路線方案一：
工序一：鑄造毛坯；
工序二：粗、半精銑左端面C面，
工序三：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔Φ22并锪2×75°倒角；
工序四：拉花鍵Φ25H7
工序五：粗、半精銑底面D面；
工序六：鉆攻螺紋孔、配鉆M5錐孔；
工序七：粗、半精銑槽；
工序八：去毛刺；
工序九：終檢，入庫(kù)。
工藝路線方案二：
工序一：鑄造毛坯；
工序二：粗、半精銑左端面C面，
工序三：終檢，入庫(kù)。
工序四：拉花鍵Φ25H7
工序五：粗銑底面D面及18H11槽；
工序六：半精銑底面D面及18H11槽；
工序七：鉆配作孔、螺紋孔；
工序八：去毛刺；
工序九：鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔Φ22并锪2×75°倒角；
比較兩種工序加工方案，考慮到加工過(guò)程中粗精銑同一面可用同一夾具和刀具，為了減少換夾具及刀具的時(shí)間，縮短加工工時(shí)提高加工效率，故采用第一種加工方案。
3.5.1機(jī)械加工余量、工序尺寸確定：
1、C面的單邊總加工余量為Z＝2.3mm。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-49精加工余量故粗加工余量為Z＝1.3m
2、D面精加工余量同C面Z＝1mm故D面粗加工余量Z＝2mm
3、花鍵孔
要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工
內(nèi)空尺寸為。由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-42卻定孔的加工余量分配：
鉆孔：20mm
擴(kuò)孔：22mm
拉花鍵孔(6-25H7**6H9)
4、銑18H11槽
由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-41查得粗銑后半精銑寬度余量Z＝3mm粗銑后公差為+0.18～+0.27半精銑后公差為+0.11（IT11）
3.5.2確定切削用量及基本工時(shí)
工序一：鑄造毛坯
工序二：粗、半精銑左端面75×40面即C面
一、 粗銑面75×40面
1、 背吃刀量的確定
因?yàn)榍邢饔嗔枯^小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。
2、 進(jìn)給量的確定。
選用硬質(zhì)合金端銑刀刀具材料為YG6銑刀直徑為8mm齒數(shù)為10，選用X5032，立式升降臺(tái)銑床，功率為7.5KW。由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11－92可查得每齒進(jìn)給量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z
3、 銑削速度的確定。
由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150～225HBS，查得Vc=60~10m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為n＝1000Vc/D＝238.8～437.9r/min 。Vf＝fzZn＝477.6～875.6r/mm。故取n＝300r/min ，Vf＝480mm/min。
切削工時(shí)：
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26可查得入切量及超切量Y+=12mm。故
t＝
＝
＝0.18mim。
二、 精銑75×40面
1、 背吃刀量的確定
由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm ，即ap＝1mm。
2、 進(jìn)給量的確定
選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5～1.0故取0.5mm/r
3、 銑削速度的確定
由《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得銑削速度為60～110m/min則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n＝1000Vc/D=238.8~437.9r/mim取n＝300r/min，則Vf＝150mm/min。
4、 計(jì)算切削工時(shí)
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26查得入切量和超切量Y+＝12mm。則
t＝
＝
＝0.61mim
工序三 鉆Φ22花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔Φ22倒2×75o倒角
1、 鉆Φ20的孔。
1） 決定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do＝20mm。
鑄鐵的硬度大于200HBS查得進(jìn)給量f=0.43~0.53mm/r由于Yd＝80/20＝4查得修正系數(shù)Ktf＝0.95則f＝0.41～0.50mm/r。
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f＝1.75mm/r。
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.9可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量。
選用Z525鉆床由表2.35查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力Fmax＝8830N，do20.5，查f＝0.93mm/s，故取f＝0.48由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力F＝5510N小于Fmax，故可用。
2） 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，壽命為T=15mim。
3） 確定切削速度
＝286.6r/min
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.35取n＝272r/min則實(shí)際切削速度
Vc＝＝＝17.1 m/min。
4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.20可查得f0.5 mm/r時(shí)，Mc＝76.81Nm。當(dāng)nc＝272r/min時(shí)由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.35可查得Mm＝144.2Nm。
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23查得Pc＝1.1 kw。Pe＝2.6×0.81＝7.76 kw。
因?yàn)镸cMm，PcPe，故所選切削用量可用。
f＝0.48mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17m/min。
計(jì)算基本工時(shí)：
tm＝
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故：
tm＝＝＝0.69 mim。
二、擴(kuò)22孔。
1、確定背吃刀量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得背吃刀量為2mm。
2、確定進(jìn)給量
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查的f＝0.6～0.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取f＝0.62mm/r
3、計(jì)算切削速度
＝5.7～8.5 m/min
由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為：
n＝82.5r/min
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取n＝140r/min，則實(shí)際切削速度
v＝＝9.67 m/min
4、計(jì)算切削工時(shí)
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.5可查得Kv＝30～60，取Kv＝45。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.5.1查得tm＝，式中各參數(shù)：L=80mm，L1＝1.707～2.107，取L1＝2mm。
故
tm＝0.8min
工序四 拉花鍵孔
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件材料鑄鐵的齒開量為0.04～0.1mm，取齒開量為0.06mm。拉削速度由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.1－65查得表面粗糙度要切Ra＝1.25～2.5，拉削速度為級(jí)的花鍵拉削速度為
Vc＝4.5～3.5 m/min 取Vc＝3 m/min
拉削級(jí)別由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.1－66查得。
拉削加工工時(shí)
t＝
式中Zb為單面余量Zb ＝＝1.5 mm
L為拉削表明長(zhǎng)度 L＝80 mm
為拉削系數(shù)，?。?.2
K 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取 k＝1.4
v為拉削速度
fz為拉刀單面齒開量
z為拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z＝L/P
P為拉刀齒距 P＝（1.25~1.5）＝1.35
＝12 mm
所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)為
z＝L/P=80/127
所以
t＝
＝0.16 min
工序五 粗、精銑80×30面
一、粗銑80×30面
1、加工余量的確定
由前面可知粗加工加工余量為2 mm，加工余量較小故采用一次切削故ap＝2 mm。
2、切削用量的確定
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－20選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16 mm齒數(shù)為3。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－96查得加工材料為灰鑄鐵，銑削寬度為aw＝do/4，銑刀的銑削速度為v＝18.29m/min，每齒進(jìn)給量為0.063～0.102 mm/z
則主軸轉(zhuǎn)速為
n＝=358.3~577.2 r/min
取n＝460r/min，由此可得Vf＝＝0.09×3×460
＝124.2 mm/min
3、銑削加工工時(shí)的計(jì)算
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－94可查得
t＝
式中
i為次給次數(shù)i＝ 8
＝0.5do+（0.5～1.0）＝9 mm
＝1～2 mm?。? mm
則
t＝＝5.86 min
精銑 80×30面
1、加工背吃刀量ap的確定
由前面可知道精銑的加工余量為1 mm，故ap＝1 mm
2、進(jìn)給量的確定
由《精銑加工工藝手冊(cè)》表2.1－72查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm，選用與粗銑時(shí)同一銑刀和機(jī)床。
銑削寬度為aw＝3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.08～0.05 mm/z，因?yàn)楸砭纫筝^高故fz＝0.06 mm/z
3、切削用量的確定
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－75查得銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨損限度為0.2～0.25 mm。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1－76限度壽命查得限度壽命T=60min。由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-92查得Vc＝22 m/min，則銑床的主軸轉(zhuǎn)速：
n＝＝437.9 r/min
取n＝460 r/min。
則Vf＝fz*z*n＝0.06*3*460
=82.8 mm/min
4、計(jì)算銑削加工工時(shí)
由上面可知
t＝
式中
、、與上述所相同。
＝30/3＝10
將各參數(shù)代入上式可得：
t＝×10
＝11 min
工序六 鉆兩M8底孔及攻螺紋
鉆M8螺紋底孔φ6.7孔.
加工條件：
機(jī)床：Z525立式鉆床
1、選擇切削用量
選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為Φ6.7，鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7查得進(jìn)給量f＝0.36～0.44mm/r，由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.83和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量f＝0.86mm/r。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得f＝1.6mm/r。故由Z525型立式鉆創(chuàng)說(shuō)明書取f＝0.36mm/r。
2、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5～0.8壽命為T＝35min。
3、確定切削速度
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.15查得切削速度為V＝18m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為
n＝＝818.9 r/min。
由Z525鉆床說(shuō)明書由就近原則取n＝680 r/min。故實(shí)際切削速度為v＝14.9 m/min
4、校核機(jī)床扭矩及功率
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.20查得
=420, =1 ＝0.8，=0.206, 2.0, =0.8
＝420×72×0.360.8×1
＝1298.3 N
Mc＝0.206×72×0.360.8×1＝4.5 Nm
Pc＝＝0.32 KW
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。
5、計(jì)算鉆削加工工時(shí)
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29查得入切量和超切量y＋的值為6 mm。故
t＝＝
＝0.07 min
因?yàn)楸砻娲嬖趥z加工孔故加工工時(shí)為T=2t＝0.14 min。
二、攻M8螺紋
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.2-4選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.2-13在普通鉆床上攻絲切削速度表查得Vc＝11～12 m/min。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為：
n＝＝437.9 ～477.7 r/min
由Z525的說(shuō)明書的參數(shù)可取n＝392 r/min。故實(shí)際切削速度為
Vc＝9.8 mm/min
攻螺紋機(jī)動(dòng)實(shí)際的計(jì)算
tm＝
其中：：工件螺紋的長(zhǎng)度＝10 mm。
：絲錐切削長(zhǎng)度＝22 mm。
：攻螺紋是的超切量＝（2～3）P?。?。
：攻螺紋是的轉(zhuǎn)速＝392 r/min。
：絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速＝680 r/min。
P:螺距 p=1.25。
即 tm＝0.1126min
工序七 銑18H11的槽
一、粗銑18H11槽
1、選擇與加工80×30平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。
因?yàn)椴凵顬?5 mm 故銑18H11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達(dá)到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故ap＝30 mm
2、切削用量的確定
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-96查得切削速度為
V＝18～29 m/min
每齒進(jìn)給量為fz＝0.063～0.102 mm/z取fz＝0.09 mm/z。則銑床主軸轉(zhuǎn)速為
n＝=358.3～577.2 r/min
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書可取n＝460 r/min。則實(shí)際轉(zhuǎn)速為
Vf＝fznz＝0.09×3×460
＝124.2 mm/min
3、切削加工工時(shí)
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-99查得
＝
＝0.82 min
二、半精銑18H11槽
1、選取與粗銑18H11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量ap＝5 mm。
2、確定進(jìn)給量
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-72查得每齒進(jìn)給量為fz＝0.05～0.08 mm/z取fz＝0.06 mm/z。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為0.22～0.25 mm。由表2.1-76查得銑刀壽命為T＝60 min
3、切削用量的確定
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-92查得V＝22 m/min，則主軸轉(zhuǎn)速
n＝=437.9 r/min
根據(jù)機(jī)床的說(shuō)明書確定主軸轉(zhuǎn)速為n＝460 r/min。
則Vf＝fznz＝82.8 mm/min
4、計(jì)算切削工時(shí)
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-99查得
＝1.2 min
4.夾具設(shè)計(jì)
4.1 問(wèn)題的提出
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)鉆Φ22孔的鉆床夾具。
4.2 夾具設(shè)計(jì)
1．定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，我們采用2側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，一側(cè)面用氣缸壓緊。
1． 切削力和夾緊力計(jì)算
(1)刀具： 麻花鉆
機(jī)床： Z525立式鉆床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
(2)夾緊力的計(jì)算
我們采用汽缸快速夾緊，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣口的大小來(lái)調(diào)整夾緊力的大小，同時(shí)因?yàn)槲覀冦@削力的方向和我們夾緊力的方向相同，因此夾緊力不予計(jì)算
即可滿足要求
2.定位誤差分析
由于鉆Φ22和其他的沒(méi)有任何位置度要求，因此定位誤差分析不予計(jì)算
3．夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在夾緊方案上我們采用氣動(dòng)夾緊，為了定位準(zhǔn)確，我們下面用2個(gè)A型支撐板,以便定位,夾具體上有4個(gè)槽面，可以使夾具體固定在鉆床工作臺(tái)上。
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
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