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1、北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 引 言 機(jī)械零件加工方案制作工作，就是根據(jù)客戶要求為客戶制定加工方案及設(shè)備選型工作。此設(shè)計(jì)是我根據(jù)杠桿零件圖紙和生產(chǎn)綱量（每年產(chǎn)4000件。按一年230天，每天總工作時(shí)間為8小時(shí)），進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)的方案。工藝在設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的地位，因?yàn)楣に囈?guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件、工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)、工藝規(guī)程是新建機(jī)械制造廠（車間）的基本技術(shù)文件。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。在加工杠桿

2、零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。所以工藝及夾具是此次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我多次到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)參觀調(diào)研，調(diào)研中企業(yè)工程師多用經(jīng)驗(yàn)法選定加工工藝，夾具工藝參數(shù)，但在此次設(shè)計(jì)中我查找了大量的設(shè)計(jì)資料，多用的是計(jì)算法和查表法，并與實(shí)踐數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照。此設(shè)計(jì)，可以鍛煉和培養(yǎng)我理論聯(lián)系實(shí)際的能力，盡快的適應(yīng)社會(huì)工作。 （1）工藝特點(diǎn)和工藝內(nèi)容 在查看加工零件后，我根據(jù)加工工藝學(xué)觀點(diǎn)對(duì)工藝流程進(jìn)行新的規(guī)劃設(shè)計(jì)，這里包括對(duì)原工藝生產(chǎn)流程的變革、探索實(shí)現(xiàn)新工藝方法的可行性、探索實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生產(chǎn)管理和物流管理可行性、探索使用先進(jìn)刀具工裝大幅度提高生產(chǎn)效率，目的是希望在生產(chǎn)中更好的發(fā)揮設(shè)備潛能，更大的節(jié)約生產(chǎn)力，提

3、高生產(chǎn)效率，從而設(shè)計(jì)出最佳工藝制造流程。 在安排工藝流程中我充分考慮以下列因素并加以解決： (1)選擇了最短的加工工藝流程； (2)在加工工藝中我從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，在經(jīng)濟(jì)批量基礎(chǔ)上使用比較先進(jìn)的工藝手段； (3)盡量的發(fā)揮了機(jī)床的各種工藝特點(diǎn)，追求最大限度地發(fā)揮機(jī)床的綜合加工能力特長(zhǎng)，在生產(chǎn)流程中配置最少的機(jī)床數(shù)量、最少的工藝裝備和夾具； (4)考慮生產(chǎn)線的各種設(shè)備能力的平衡和生產(chǎn)線的配置。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，采取了單序多臺(tái)的工藝方法，同時(shí)根據(jù)工序轉(zhuǎn)接，各設(shè)備之間的生產(chǎn)能力的平衡，滿足生產(chǎn)節(jié)拍的綜合要求，所以安排每臺(tái)設(shè)備上的工序數(shù)量、加工工序順序等應(yīng)發(fā)揮各臺(tái)機(jī)床的特長(zhǎng)、滿足精度要求，

4、還進(jìn)一步應(yīng)考慮到各臺(tái)機(jī)床上工件轉(zhuǎn)序時(shí)工藝基準(zhǔn)的合理使用。由于在加工過(guò)程中的熱變形、內(nèi)應(yīng)力引起的工件變形、工夾具夾緊變形、熱處理要求時(shí)效等工藝因素和操作者操作因素等，很難一次裝卡完成全部加工； (5)在工件工藝流程的安排中，妥善的安排各臺(tái)機(jī)床和生產(chǎn)線的手工調(diào)整和檢測(cè)等工作，即人工干預(yù)的影響。客觀的考慮了適當(dāng)采用手工調(diào)整來(lái)補(bǔ)充企業(yè)要達(dá)到完全自動(dòng)化的能力，對(duì)設(shè)備水平進(jìn)行確切的定位； （2）夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 按在夾具中的作用、地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成夾具的元件可以劃分為以下幾類: (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))； (3)夾具體； (4)對(duì)

5、刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)； (5)動(dòng)力裝置； (6)分度、對(duì)定裝置； (7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等。 每個(gè)夾具不一定都具備所有的各類元件,如手動(dòng)夾具就沒(méi)有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)： （1）定位裝置的設(shè)計(jì)； （2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)； （3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)； （4）夾具體的設(shè)計(jì)； （5）其他

6、元件及裝置的設(shè)計(jì) 1杠桿零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 零件圖紙 零件圖紙是工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工的重要依據(jù)，此次任務(wù)零件圖紙如下圖1-1 圖1-1 杠桿零件圖紙 1.2 零件的分析 根據(jù)客戶給出的杠桿零件圖紙，并和客戶交流溝通后得知其主要的作用是用來(lái)支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。零件外形復(fù)雜不規(guī)則，同時(shí)要求加工精度高，不能采用成型夾具裝夾。 1.3零件的工藝分析 零件的材料為灰鑄鐵，牌號(hào)為HT200?；诣T鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但

7、塑性較差、脆性高。 現(xiàn)分析杠桿零件需要加工表面以及加工表面的位置要求如下： （1）主要加工面 1）小頭鉆Φ以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔； 2）鉆Φ錐孔及銑Φ錐孔平臺(tái)； 3）鉆2—M6螺紋孔； 4）銑杠桿底面及2—M6螺紋孔端面。 （2）主要基準(zhǔn)面 1）以Φ45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面 這一組加工表面包括：Φ的孔、杠桿下表面 2）以Φ的孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ14階梯孔、M8螺紋孔、Φ錐孔及Φ 錐孔平臺(tái)、2—M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和Φ錐孔平臺(tái)。 杠桿的Φ25孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：

8、在夾具中用于加工Φ25孔的是立式鉆床。工件以Φ25孔下表面及Φ45孔外圓面為定位基準(zhǔn)，在定位塊和V型塊上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工Φ25時(shí)，由于孔表面粗糙度為 Ra6.3um。主要采用鉆、擴(kuò)、鉸來(lái)保證其尺寸精度。 在夾具中用于加工杠桿的小平面和加工Φ12.7是立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在長(zhǎng)銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工表面：包括粗、精銑寬度為30mm的下平臺(tái)、鉆Ф12.7的錐孔，由于30mm的下平臺(tái)的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7，要用Ф12.7鋼球檢查。 在夾具中用于加工與Φ25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其

9、下表面和寬度為30mm的下平臺(tái)作為定位基準(zhǔn)，在大端面長(zhǎng)圓柱銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工M8螺紋底孔時(shí)，先用Φ7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。 1.4 杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的措施 1.4.1.確定毛坯的制造形式 零件的年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故設(shè)計(jì)者確定零件的材質(zhì)為灰口鑄鐵?；铱阼T鐵鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，減少了加工過(guò)程的金屬去除量，而且還可以提高生產(chǎn)率。 1.4.2. 基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對(duì)象上的某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。 正確選擇定位基準(zhǔn)是

10、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。 在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的過(guò)程中，當(dāng)根據(jù)零件工作圖先選擇精基準(zhǔn)、后選粗基準(zhǔn)。結(jié)合整個(gè)工藝過(guò)程要進(jìn)行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面即加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，利用45圓為粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準(zhǔn)。 1.4.3. 確定工藝路線 根據(jù)基準(zhǔn)面的

11、選擇和零件的工藝分析情況現(xiàn)制定兩工藝方案如下： （1） 工藝路線方案一，如表1-1。 表1-1工藝路線方案一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序1 粗精銑Φ25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 工序4 鉆Ф12.7的錐孔 工序5 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔 工序6 粗精銑2-M6上端面 工序7 鉆2-M6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-M6 工序8 檢查 工藝路線方案二，如表1-2。 表1-2工藝路線方案一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序1 粗精銑Φ25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm

12、 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 工序4 鉆Ф12.7的錐孔 工序5 粗精銑2-M6上端面 工序6 鉆2-Ф5孔，加工螺紋孔2-M6 工序7 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14階梯孔 工序8 檢查 工藝路線的比較與分析如下： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒(méi)變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)影響生產(chǎn)效率。而對(duì)于零的尺寸精度和位置精度都沒(méi)有太大程度的幫助。 以Ф25mm的孔外輪廓為精基準(zhǔn)，先銑下端面再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工

13、藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來(lái)的孔的軸線與軸的軸線是非功過(guò)否重合這個(gè)問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過(guò)程如表1-3所示。 表1-3 工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序1 粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺(tái)銑床X52K。 工序2 加 工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ22mm；擴(kuò)孔Φ22mm到Φ24.7mm； 鉸孔Φ24.7mm到Фmm。保證粗糙度是Ra1.6

14、采用立式鉆床Z535。 采用專用夾具。 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)，仍然采用立式銑床X52K，用組合夾具。 工序4 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，用夾具 工序5 加工螺紋孔M8，锪鉆Ф14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向 成10゜。 工序6 粗精銑M6上端面 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺(tái)肩。用臥式銑床X52K，使用組合夾具。 工序7 鉆2-M6螺紋底孔、攻2-M6螺紋用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序8 檢查 2 杠桿零件加工工藝

15、參數(shù)設(shè)計(jì) 2.1機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是HT200。毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見(jiàn)零件圖)故臺(tái)階已被鑄出，根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工，半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。

16、1）加工Φ25的端面。根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上、下端面的加工余量都是2mm。 2）對(duì)Φ25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求Ra1.6um?？刹捎脙纱吻邢鞣椒?，即一次粗加工（切除1.9mm），一次精加工（切除0.1mm）就可達(dá)到要求。 3）加工寬度為30mm的下平臺(tái)。用銑削的方法加工臺(tái)肩。由于臺(tái)肩的加工表面有粗糙度的要求Ra3.2um，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4）鉆錐孔Φ12.7時(shí)。要求加工一半，留下的余量裝配時(shí)鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見(jiàn)

17、，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。 5）鉆Ф14階梯孔。由于粗糙度要求Ra3.2um，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達(dá)到要求。 6）加工M8底孔。根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達(dá)到要求。 7）加工2-M6螺紋。，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達(dá)到要求。 8）加工2-M6端面。粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可達(dá)到要求。 2.2確定切削用量 2.2.1粗、

18、精銑孔下平面 （1） 粗銑孔下平面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。（查參考文獻(xiàn)[7]表30—34） 因其單邊余量Z ： Z=1.9mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量 ：（根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75，取） 銑 削 速 度 ：。（參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，?。? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 計(jì)算公式： （2-1） 式中： V銑削速度 單位mm/min； d刀

19、具直徑 單位mm。 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 ： 取 根據(jù)以上公式實(shí)際銑削速度計(jì)算如下： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, （2）精銑孔下平面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，此為細(xì)12齒銑刀。（參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 精銑單邊余量Z： Z=0.1mm 銑 削 深 度： 每齒進(jìn)給量 ： （根據(jù)

20、參考文獻(xiàn)[7]表30—31，?。? 銑 削 速 度 ： （參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取） 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-31： 取 實(shí)際銑削速度計(jì)算如下： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 2.2.2加工孔Φ25到要求尺寸 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度Ra6.3。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為： 1）鉆孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃； 2）擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；

21、 3）鉸孔——Φ25mm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 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，， 故： 。 查Z535立式鉆床說(shuō)明書： 取 。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床Z535說(shuō)明書查出）， 根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。

22、 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故: 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 查Z535機(jī)床說(shuō)明書： 取 。 實(shí)際切削速度為計(jì)算如下： 由表28-5，， 故： 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 （2-2） 式中：Pm切削功率 N實(shí)際機(jī)床轉(zhuǎn)速 N’最高轉(zhuǎn)速 Kmm 系數(shù) 根據(jù)式式（2-2）機(jī)床功率計(jì)算如下： 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用即: ， ， ， 相應(yīng)

23、地: ， ， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31: 。 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書： 取 =0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33，取,修正系數(shù)： ， 故: 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 查機(jī)床Z535說(shuō)明書： 取 , 實(shí)際切削速度為計(jì)算如下: （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36: ，按該表注4，

24、進(jìn)給量取小值 查Z535說(shuō)明書: 取 。 2）確定切削速度及由參考文獻(xiàn)[7]表28-39: 取 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3： 修正系數(shù)， 故： 查機(jī)床Z535說(shuō)明書： 取 ， 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔：， ， ， 擴(kuò)孔：，，， 鉸孔：， ， ， 2.2.3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) （1）粗銑寬度為30mm的下平臺(tái) 加工條件 工件材料： HT200，鑄

25、造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。（查參考文獻(xiàn)[7]表30—34） 因其單邊余量 Z： Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量 ： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75：?。? 銑 削 速 度 ： 。(參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34：取) 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74： 實(shí)際銑削速度： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層

26、長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： 根據(jù)(2-3)公式： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 （2）精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：，，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。（由參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 精銑單邊余量Z： Z=1.0mm 銑 削 深 度： 每齒 進(jìn)給量： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 銑 削 速 度：，（參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)

27、速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31： 取 實(shí)際銑削速度： 機(jī)床進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 2.2.4鉆Ф12.7的錐孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2.7mm，，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔——Φ12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度

28、比，，故。 查Z535立式鉆床說(shuō)明書： 取 。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。 由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床Z535說(shuō)明書查出）， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9，允許的進(jìn)給量。 結(jié)論：由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，， 故： 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下 查Z535機(jī)床說(shuō)明書：取。 實(shí)際切削速度為

29、 V： 由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，， 故： 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)式（2-2）機(jī)床切削功率： 機(jī)床有效功率： 故選擇的鉆削用量可用即： ， ， ， 相應(yīng)地： ， ， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31： 。 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書： 取 =0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33，取。修正系數(shù)： ， 故 ： 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)

30、速計(jì)算如下 查機(jī)床Z535說(shuō)明書： 取 。 實(shí)際切削速度為： 2.2.5鉆M8螺紋孔锪鉆Φ14階梯孔 （1）加工M8底孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ7，選用Φ7的麻花鉆頭。攻M8螺紋，選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。 切削深度 ： 進(jìn) 給 量 ： (根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，取) 切削速度 ： (參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取) 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切

31、入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 （2）攻M81.5的螺紋 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀 具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 進(jìn)給量 ： （由于其螺距,因此進(jìn)給量） 切削速度： (參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105，取) 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速： 實(shí)際切削速度： （3）锪鉆Φ14階梯孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?4mm，表面粗糙度Ra3.2um。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：锪鉆孔——Φ14mm小直徑端面锪鉆。 1）確定切削用量 確定進(jìn)

32、給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，， 故: 。 查Z535立式鉆床說(shuō)明書： 。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8： 。(鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量) 由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書查出）， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9： 。(允許的進(jìn)給量) 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，， 故: 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下

33、 查Z535機(jī)床說(shuō)明書： 。取 實(shí)際切削速度為： 由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，，故 2）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)式（2-2）機(jī)床切削功率 機(jī)床有效功率： 故選擇的鉆削用量可用即： ， ， ， 相應(yīng)地 ， ， 2.2.6粗精銑M6上端面 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。要求粗糙度Ra3.2um，用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺(tái)肩。用立式銑床X52K，使用組合夾具。 （1）粗銑M6上端面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床：X52K立式銑床。

34、刀 具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。（查參考文獻(xiàn)[7]表30—34） 因其單邊余量 Z：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒 進(jìn) 給量： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75，?。? 銑 削 速 度 ： （參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，?。? 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-74 ： 實(shí)際銑削速度： 進(jìn) 給 量 ： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：

35、 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為：1 （2）精銑M6上端面 加工條件 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī) 床： X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。（參考文獻(xiàn)[7]表30—31） 精銑單邊余量Z：Z=1.0mm 銑 削 深 度： 每齒進(jìn)給量 ： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31，?。? 銑 削 速 度： （參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，?。? 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 ： 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量由式有：

36、 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 2.2.7 鉆2-M6 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆 床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ5，選用Φ5的麻花鉆頭。攻M6螺紋，選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐 攻螺紋。 （1）鉆Φ5孔 加工條件 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀 具：Φ5鉆頭，細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 切削深度： 進(jìn) 給 量： （根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，?。? 切削速度： （參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，?。? 根據(jù)式（

37、2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 （2）攻M61.5的螺紋 進(jìn) 給 量： （由于其螺距,因此進(jìn)給量） 切削速度： （參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105，?。? 根據(jù)式（2-1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： ， 取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速： 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 2.2.8 校驗(yàn) 校驗(yàn)工序是工藝加工完畢后的必要工序，主要尺寸以成型刀具保證并配合標(biāo)準(zhǔn)檢具，完成所有尺寸的校驗(yàn)工作。檢具見(jiàn)表2-1。

38、 表2-1 檢具 工序號(hào) 檢具規(guī)格 工序2 Фmm 通止規(guī)一套 工序3 150mm游標(biāo)卡尺 工序4 Ф12.7mm成型鋼球 工序5 螺紋M8x1.5通止規(guī)。锪鉆Ф14階梯孔成型刀具保證 工序6 150mm游標(biāo)卡尺 工序7 螺紋M6x1.5通止規(guī) 2.3確定基本生產(chǎn)工時(shí)： 工時(shí)定額也可稱“時(shí)間定額”，是生產(chǎn)單位產(chǎn)品或完成一定工作量所規(guī)定的時(shí)間消耗量。如對(duì)車工加工一個(gè)零件、裝配工組裝一個(gè)部件或一個(gè)產(chǎn)品所規(guī)定的時(shí)間；工時(shí)定額通常包括單位工時(shí)工資定額和單位工時(shí)成本定額（材料定額、變動(dòng)制造費(fèi)用定額和固定制造費(fèi)用定額）。 工時(shí)定額為了能夠提高計(jì)劃管理水平，增加經(jīng)濟(jì)

39、效益，并為成本核算、勞動(dòng)定員提供數(shù)據(jù)，同時(shí)體現(xiàn)按勞分配的原則。 單件時(shí)間t的計(jì)算公式如下： t=+ 式中：機(jī)動(dòng)時(shí)間 是指直接用于改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相互位置、以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗時(shí)間。單位min 輔助時(shí)間 是指實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。單位 min 2.3.1粗銑、精銑Φ25孔下平面 （1）加工條件 工件材料：HT200鑄鐵，200MPa 機(jī) 床：X525K機(jī)床 刀 具：高速鋼鑲齒套式面銑刀 （2）粗銑的切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：

40、 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù)為 ：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （3）精銑的切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （4）銑Φ25孔下表面的總工時(shí) t=+++=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min 2.3.2 鉆孔 （1）加工條件 工件材料：HT200鑄鐵，200MPa 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀

41、 具： 鉆孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃； 擴(kuò)孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆； 鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀 （2）鉆孔工時(shí) 切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速， ，，， =（30+3+1）/0.43195=0.41min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （3）擴(kuò)孔工時(shí) 切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =（30+3+1）/0.57275=0.22min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）鉸孔工時(shí) 切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =（30+3+1）/1.6100=0.21min

42、根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （5）總工時(shí) t=+++++ =0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min 2.3.3粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) （1）加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)，精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到Ra3.2um。 機(jī) 床：X52K立式銑床 刀 具：高速鋼鑲齒式面銑刀 （2）粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)切削工時(shí) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長(zhǎng)度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37

43、.5z/min。 切削工時(shí)： =249/(37.53)=2.21min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （3）精銑寬度為30mm的下平臺(tái)切削工時(shí) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長(zhǎng)度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。 切削工時(shí)： =249/(37.53)=2.21min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （4）粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)的總工時(shí) t=+++=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min 2.3.4鉆錐孔Φ12.7 （1）加工條件

44、 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：粗糙度要求Ra6.3 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：高速鋼鉆頭Φ12， （2） Φ12擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面切削工時(shí) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。 切削工時(shí)： =236/(0.64195)=0.58 min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （3）Φ12.7擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1

45、95r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。 切削工時(shí)： =236/(0.64195)=0.58 min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）總的基本工時(shí) t=+++=4.7min。 2.3.5鉆M8底孔及锪鉆Φ14階梯孔 （1）加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造， 機(jī) 床：Z535立式鉆床 刀 具：高速鋼鉆頭Φ7，M8絲錐，Φ14小直徑端面锪鉆 （2）鉆M8底孔的工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間

46、 （3）攻M8螺紋的工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）锪鉆Φ14階梯的工時(shí) 锪鉆孔進(jìn)給量 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 由參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 切削工時(shí)： t=+ t=0.19+1.77=1.96min （5）工序的總工時(shí)為 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min 2.3.6粗精銑2-M6上

47、端面 （1）加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)，精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到Ra6.3。 機(jī) 床：X52K立式銑床。 刀 具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。 （2）粗銑2-M6上端面切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （4）精銑2-M6上端面切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可

48、知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 （5）銑2-M6上端面切削總工時(shí) t=+++=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min 2.3.7鉆2-M6螺紋孔 （1）加工條件 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：Φ5鉆頭，細(xì)柄機(jī)用絲錐（） （2）鉆錐孔2－Φ6到2－Φ5 用Φ5的鉆頭，走刀長(zhǎng)度38mm，切削深度2.5mm，進(jìn)給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s， 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí)

49、間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （3）攻M6螺紋 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走 刀 次 數(shù) 為：1 機(jī) 動(dòng) 時(shí) 間 ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 （4）總基本工時(shí) t=2++=3.75min 2.4生產(chǎn)總工時(shí)與生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算比對(duì) 根據(jù)該零件的生產(chǎn)綱量為每年產(chǎn)4000件。按一年360天，每天總工作時(shí)間為8小時(shí)。則每個(gè)零件所需的額定時(shí)間為： t=3608604000=43.2min。 根據(jù)計(jì)算所得的機(jī)動(dòng)時(shí)間加上每道工序間的輔助時(shí)間。所用是實(shí)際時(shí)間為： 所以該方案滿足生產(chǎn)要求。

50、 3夾具設(shè)計(jì) 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。在加工杠桿零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 根據(jù)加工要求中，需要設(shè)計(jì)加工工藝孔Φ25mm夾具、銑寬度為30mm的下平臺(tái)夾具及鉆M8底孔夾具各一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對(duì)工件上的工藝孔進(jìn)行加工。銑寬度為30mm的下平臺(tái)將用于組合銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG8對(duì)杠桿的Φ25mm孔下表面進(jìn)行加工。鉆M8底孔夾具采用立式鉆床，先用麻花鉆鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 3.1加工工藝孔Φ25夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔Φ25mm。這個(gè)工藝孔有尺寸精度要求為+0.0

51、23，表面粗糙度要求，表面粗糙度為Ra1.6mm，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序?yàn)楦軛U加工的第二道工序，加工到本道工序時(shí)只完成了杠桿下表面的粗、精銑。因此再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，工藝孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選

52、擇上一道工序即粗、精銑Φ25mm下表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用Φ45mm外圓面作為定位基準(zhǔn)，用V型塊定位限制4個(gè)自由度。再以Φ25mm下表面加3個(gè)支撐釘定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔Φ25mm進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔Φ25mm進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。 3.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力

53、為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得： 鉆 削 力 ： 鉆削力矩 ： 式中： 本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的Φ45mm外圓面與V形塊靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式： （3－1） 式中：—單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； —原始作用力（N）； —作用力臂（mm）； —螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）； —螺桿端部與工件間的摩擦角（）

54、； —螺紋中徑之半（mm）； —螺紋升角（）； —螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）。 根據(jù)式（3－1）和根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力： 3.1.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 由于杠桿的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。 本道工序夾具的夾緊元件選用帶光面壓塊的壓緊螺釘。旋緊螺釘使其產(chǎn)生的力通過(guò)光面壓塊將工件壓緊。帶光面壓塊的壓緊螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖3－1所示。 圖3-1 帶光面壓塊的壓緊螺釘 3.1

55、.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔Φ25mm分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。鉆、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為： （1）鉆孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃； （2）擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆； （3）鉸孔——Φmm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-10及表3-1所示。 快換鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-10 表3-1 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表

56、 單位：mm d H D 公稱尺寸 公差 22 25 30 +0.021 +0.008 46 42 12 5.5 18 18 29.5 55 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。 圖 3－2 固定襯套 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3-2所示。 表3-2 固定襯套的結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 30 +0.041 +0.020 2

57、5 42 +0.033 +0.017 1 3 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-27固定V型塊的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖3-3及表3-3所示。 圖3-3 固定V型塊 表3-3 固定V型塊的主要尺寸 單位：mm N D B H L l l A A1 d d1 d2 h b 42 45 52 20 68 20 14 26 22 10 11 18 10 12 注：T=L+0.707D-0.5N 鉆模板選用固定式鉆模板，工件以底面及Φ45mm外圓

58、面分別靠在夾具支架的定位快及V型塊上定位，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖ZJZ-01所示。 3.1.5夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 由工序簡(jiǎn)圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計(jì)。本道工序加工中主要保證

59、工藝孔尺寸Φmm及表面粗糙度Ra6.3mm。本道工序最后采用鉸加工，選用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀，直徑為Φmm，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求： （1）各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。 （2）各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。 （3）當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸 時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。 （4）如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。即孔的位

60、置度公差最小值為。 工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的表面粗糙度Ra1.6mm，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。 影響兩工藝孔位置度的因素有（如下所示）： （1）鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差： （2）兩襯套的同軸度公差： （3）襯套與鉆套配合的最大間隙： （4）鉆套的同軸度公差： （5）鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。 3.1.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 鉆鉸Φ25mm孔的夾具如夾具裝配圖ZJZ-01所示。裝卸工件時(shí)，先將工件放在定位塊上；再把工件向固定V行塊靠攏，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當(dāng)工件加工完后，

61、將帶光面壓塊的壓緊螺釘松開(kāi)，取出工件。 3.2粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來(lái)粗精銑杠桿寬度為30mm的下平臺(tái)。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。粗精銑杠桿寬度為30mm的下平臺(tái)時(shí)，杠桿寬度為30mm的下平臺(tái)有粗糙度要求Ra6.3mm，杠桿寬度為30mm的下平臺(tái)與工藝孔軸線分別有尺寸要求。本道工序是對(duì)杠桿寬度為30mm的下平臺(tái)進(jìn)行粗精加工。因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知Φ25孔的軸線所在平面和右端面有垂直度的要求是10゜，從定位和夾緊的角度來(lái)看，右端面是已加工好的，

62、本工序中，定位基準(zhǔn)是右端面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔Φ25的軸線，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，需要重新計(jì)算上下端面的平行度，來(lái)保證垂直度的要求。在本工序只需要確定右端面放平。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對(duì)杠桿寬度為30mm的下平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行粗精銑加工。同時(shí)為了采用手動(dòng)夾緊。 3.2.2定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)固定擋銷和帶大端面的短圓柱銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]帶大端面的短圓柱銷的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如圖3－4所示。 圖3-4 帶大端面的短圓柱銷 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]固定定位銷的結(jié)構(gòu)如圖3

63、-9所示。 固定定位銷主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3-4所示。 表3-4 固定定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm 12 18 14 26 4 12 4 3.2.3定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：銷與孔的配合0.05mm，銑/鉆模與銷的誤差0.02mm，銑/鉆套與襯套0.029mm由公式： e=(H/2+h+b)△max/H （3－2） 根據(jù)式（3－2）計(jì)算如下: △ma

64、x=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e = 0.0630/32 = 0.05625 可見(jiàn)這種定位方案是可行的 3.2.4銑削力與夾緊力計(jì)算 本夾具是在銑\鉆床上使用的，用于定位螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動(dòng)，必須對(duì)“17”六角螺母和“11”螺母螺釘施加一定的夾緊力。由計(jì)算公式如下： Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) （3－3） 式中：Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs－作用在六角螺母 L－作用力的力臂(mm)

65、 d0－螺紋中徑(mm) α－螺紋升角(゜) ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜) ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜) r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]其回歸方程為： Fj＝ktTs （3－4） 式中：Fj－螺栓夾緊力(N)； kt－力矩系數(shù)(cm－1) Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm) 根據(jù)式(3-4)計(jì)算如下： Fj =520

66、00=10000N 3.2.5夾具體槽形與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)U形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。 圖3-5 定向鍵 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。 圖3-6 U型槽 U型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3－5所示。 表3－5 U型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm 螺栓直徑 12 14 30 20 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對(duì)刀，使刀具相對(duì)夾具定位元件處于正確位置。對(duì)刀的方法通常有三種：試切法對(duì)刀，調(diào)整法對(duì)刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對(duì)刀。對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 對(duì)