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哈爾濱理工大學 機械加工工序卡片 產品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第 1 頁 換擋叉 換擋叉 鉆擴鉸φ16孔 2 共 1 頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 力學性能 ZG4511 同時加工 件數 每料件數 技術等級 單件時間 （min） 準備—終結 時間（min） 1 1 H8 設備名稱 設備編號 夾具名稱 夾具編號 工作液 立式鉆床 ZA5025 專用夾具 更 改 內 容 工 步 號 工 步 內 容 計算數據（mm） 走 刀 次 數 切 削 用 量 工時定額（min） 刀具、量具 及輔助工具 直 徑 或 長 度 進 給 長 度 單 邊 余 量 背吃 刀量 （mm） 進給量 （mm/r） 或 （mm/min） 切削速度 （r/min） 或雙行程數 （mm/min） 切削 速度 (m/min) 基 本 時 間 輔 助 時 間 工 作 地 服 務 時 間 工 步 號 名 稱 規(guī) 格 編 號 數 量 1 2 3 鉆φ15.0孔 擴孔至φ15.85 精鉸φ16H8孔 15.0 15.85 16 42 42 42 2 2 2 1 1 1 7.5 0.425 0.075 0.17 0.14 0.14 50 50 50 49.8 52.2 57.6 2 2 編 制 曲年豐 抄寫 校對 審核 批準 哈理工大學 機械加工 工藝過程 卡片 產品名稱 及型號 換擋叉 零件名稱 換擋叉 零件圖號 A3 材料 名稱 中碳鋼 毛坯 種類 金屬鑄件 零件重量 （kg） 毛重 1.3kg 第2 頁 牌號 ZG45 尺寸 110X45 凈重 1.0kg 共2 頁 性能 55-63HRC 每料件數 1 每臺件數 1 每批件數 中批生產 工序號 工序內容 加工車間 設備名稱及編號 工藝裝備名稱及編號 技術等級 時間定額（min） 夾具 刀具 量具 單件 準備—終結 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 鉆?10孔并攻M14螺紋 鉆擴鉸?16H8孔并倒角 倒角 鉆?22孔 鉆?2通孔 粗銑兩端面 精銑14槽 精銑T1，T2端面 銑圓弧內側端面 終檢 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 檢測車間 立式鉆床Z535 立式鉆床Z535 普通車床 立式鉆床Z535 立式鉆床Z535 臥式銑床X60 臥式銑床X60 臥式銑床X60 臥式銑床X60 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 量塊 0.49 更改 內容 編制 曲年豐 抄寫 校對 審核 批準 哈爾濱理工大學 哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目：制定換擋叉的加工工藝， 設計鉆Φ16H8孔的鉆床夾具 設 計 者：曲年豐 指導教師：史紅 哈 爾 濱 理 工 大 學 機電系 2008年6月25日 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械制造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定換擋叉的加工工藝，設計鉆Φ16H8孔的鉆床夾具 設計要求：中批量生產 手動夾緊 通用工藝裝備 設計時間： 2008.6.21~2008.6.29 設計內容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書 班 級：機 電 05-1 班 學 生： 曲年豐 指導教師： 史紅 2008年 6月25日 前 言 通過機床工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《公差于配合》、《機械零件設計》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 在些次設計中我們主要是設計換擋叉的鉆床夾具。在此次課程設計過程中，查閱了大量的書籍，并且得到了史紅老師的指點，在此表示由衷的感謝！ 機電05-1班11號 2008年6月25日 設計的目的 機械制造工藝學課程設計,是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，經過生產實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設計打下良好基礎。通過課程設計達到以下目的： 1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 2、通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具（或量具）的訓練，提高結構設計的能力。 3、課程設計過程也是理論聯系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。 一． 零件的分析 （一）、零件的作用：題目給定的零件是換擋叉（見附圖1）它位于變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。寬度為14mm的槽尺寸精度要求很高，因為在換擋叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為14mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 該零件是以Φ16H8 孔套在軸上，并用銷釘經Φ4H12 孔與軸定位，撥叉腳卡在雙聯齒輪的槽中，變速操縱機構通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與軸一起在變速箱中滑動，撥叉腳撥動雙聯齒輪在花鍵軸上滑移，從而實現變速。 撥叉的主要工作表面為操縱槽及撥叉腳兩端面。主要配合面為Φ16H8孔、Φ4H12 孔和撥叉腳內側面 R43 。該零件屬特殊形狀零件，但復雜程度一般。由于撥叉在工作時承受一定的力，因此要求有一定的強度、剛度和韌性。 （二）、零件的工藝分析： 換擋叉共有兩組加工表面。 1. 以孔的中心線為基準的加工面 這一組面包括?19mm的孔的兩個端面、兩端的2X150到角和距中心線為21mm的平面。 以工件右端面為基準的14 mm的槽，經上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。 (1）換擋叉安裝孔：孔徑Φ16H8㎜，其形狀公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra0.2μm；孔端面位置尺寸42㎜，表面粗糙度Ra12. 5μm。 (2）撥叉腳端面：厚度為6㎜ ，兩端面對孔Φ16H8軸線的垂直度公差為0.1㎜，外端面與操縱槽對稱面的距離為 21㎜，表面粗糙度 Ra 0.8μm。 (3）撥叉腳內側面：寬度尺寸為 R43（+0.07 ）㎜ ，表面粗糙度 Ra 3.2μm。(4）操縱槽：寬度為 14 ，深度為11㎜，對稱面與撥叉安裝孔端面的距離為21㎜，表面粗糙度Ra3.2μm。 二、工藝規(guī)程設計 (一) 確定毛坯的制造形成。 零件材料ZG45、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產綱領為中批生產而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經查《金屬機械加工工藝人員手冊》表5-5取等級為2級精度底面及側面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。毛坯零件圖如下圖： （二）基準的選擇。 1. 粗基準的選擇：因為要保證?16H8的孔中心線垂直于右端面，所以以Φ20的外圓表面的粗基準。 2. 精度基準的選擇：為保證定位基準和工序基準重合，以零件的A面為精基準。 (二) 制定工藝路線。 方案一 工序： 1. 粗、精車端面，鉆、擴底孔、倒兩端15°倒角。 2. 粗、精銑削B面。 3. 銑削14mm的槽。 4. 清洗 5. 檢驗 方案二 工序： 1. 粗、精車端面，鉆、擴底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф20mm圓柱面為粗基準。選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。 2. 銑削槽B面。以?16H8的孔中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具 3. 銑削14mm的槽。以?16H8的孔中心線及A面為基準。選用X62W臥式銑床加專用夾具。 4. 去毛刺 5. 清洗 6. 檢驗 方案分析：方案一：按工序集中原則組織工序，Φ16H8孔及端面采用回輪式轉塔車床和專用夾具加工，在一臺機床上完成。其優(yōu)點是：工藝路線短，減少了工件裝夾次數，易于保證加工面的相互位置精度，需要的機床數量少，減少工件在工序間的運輸，減少輔助時間和準備終結時間。 方案二：按工序分散原則組織工序，先在臥式車床上用三爪自定心卡盤裝夾，加工撥叉頭端面，然后在鉆床上用鉆模加工Φ16H8孔〖鉆一擴一鉸〗，孔口倒角則在另一臺車床上加工。其優(yōu)點是可以采用通用夾具，缺點是工藝路線長，增加了工件的裝夾次數，而且工序10和工序20重復使用粗基準定位。 由于該撥叉零件形狀不規(guī)則，加工面分散，要適應大批生產，可以采用自動機床或專用機床配以專用夾具，盡量使工序集中以滿足生產率和保證質量的要求，綜合比較，考慮選擇方案一更為合理。 五、確定機械加工余量、工序尺寸及公差 工序號 工序內容 單邊余量/mm 工序尺寸/mm 表面粗糙度Ra/mm 10 （1）車換擋叉頭端面 2.5 42 12.5 2）鉆?16H18孔 7 ?15 0.2 3）擴?16H18 0.4 ?15.8 6.3 4）鉸?16H18 0.2 ?16H18 3.2 5）孔口倒角 1 C1 12.5 30 粗銑換擋叉腳兩端面 3.2 7.6 3.2 40 銑換擋叉腳內側面 3.5 R43 3.2 50 銑操縱槽 6.5 14 3.2 60 鉆?16H18孔 2.5 4 0.2 100 磨換擋叉腳兩端面 0.3 6 12.5 (五)確定切削用量及基本工時。 工序 Ⅰ ：車削A面。 1．加工條件。 工件材料：ZG45。 σb=145　MPa。鑄造。 加工要求：粗、半精車A面并保證42mm的工序尺寸，Ra=12.5μm 機床C3163-1。轉塔式六角臥式車床。 刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、計算切削用量。 （1）已知長度方向的加工余量為3±0.8mm 。實際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車）。長度加工公差IT １２級 取-0.46 mm （入 體方向） （2）進給量、根據《切削簡明手冊》（第3版）表1.4 當刀桿尺寸為16mm×25mm,ａｅ≤３mm時，以及工件直徑為Φ20mm時 ?=0.6-0.8mm/ｒ. 按C３１６３－１　車床說明書　取?=0.6 mm/n。 由于存在間歇加工所以進給量乘以k=0.75—0.85 所以：實際進給量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ 按C３１６３－１　車床說明書　?＝0.53ｍｍ／ｒ （3）計算切削速度。按《切削簡明手冊》表1.27 ，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min） 刀具材料YG6 V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv 其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數Ko見《切削手冊》表1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 ∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =46.9(m/min) （4）確定機床主軸轉速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min） 按C３１６３－１　車床說明書?。睿?00 r／min 所以實際切削速度V=40.8m/min （5）切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準備 Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0 2、精車 1) 已知粗加工余量為0.5mm。 2) 進給量f. 根據《切削用量簡明手冊》表1.6 ， f=0.15－0.25mm/r　　　按C３１６３－１　車床說明書?。妫?.16 mm/r 計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min） V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv =158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =83.85(m/min) 3) 確定機床主軸轉速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按C3163－１　車床說明書　　取nw=400（r/min） 實際切削速度V=57.1m/min 4) 切削工時，查《工藝手冊》表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下?20mm的臺階，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0 3、鉆孔、擴孔、倒角。 （1）、鉆孔 鉆頭選擇：見《切削用量簡明手冊》表2.2 鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2）：雙錐修磨具刃，鉆頭參數： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。 根據《切削用量簡明手冊》表2-9確定f=0.48 ａ、按機床進給強度決定進給量：根據表2.9 ,當σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可確定f=0.75。 按C3163-1　車床說明書　　　取 f=0.62mm/n. ｂ、 決定鉆頭磨鈍標準及壽命 表2.21，當do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min. ｃ、切削速度　由《切削用量簡明手冊》，表2.15得 Ｖ=21m/min n=1000V/D=334.4 由機床技術資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min 取n=280m/min. 實際Ｖ=17 m/min ｄ、 基本工時，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2）、擴孔 刀具直徑do=21mm；刀具幾何參數同上。 由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間，n和f都不變，所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動進給。 （3）、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。 檢驗機床功率 按《切削用量簡明手冊》表 1.2４ 可以查出　當σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ?。妗?.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按C３１６３－１　車床說明書　主電機功率Ｐ＝11ｋｗ 可見Ｐｃ比Ｐ小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 鉆削功率檢驗按《切削用量簡明手冊》表 2.21 當ｄｏ＝21 ｍｍ?。妫?.64 ｍｍ 查得轉矩Ｍ＝61.8　N.M 《切削用量簡明手冊》表由表2.32　得功率公式 ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按C３１６３－１　車床說明書　主電機功率Ｐ＝11ｋｗ 可見ＰC比Ｐ小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要 工序Ⅱ 拉花鍵孔 單面齒升：根據有關手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒 為0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工時 t=Zblηk/1000vfzZ 式中： Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面長度，80mm； η 考慮校準部分的長度系數，取1.2； k 考慮機床返回行程系數，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時工作齒數，Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同時工作齒數z=l/p=80/12≈7 ∴其本工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序Ⅲ 粗銑，精銑B面。 加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2ｕｍ。 用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm 機床 ：Ｘ62W 1. 粗銑 1) 選擇刀具 根據《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時。直徑為do=50mm　故齒數Ｚ＝８，由于采用標準鑲齒圓柱銑刀 銑刀幾何參數（表3.2）rn=10°ao=16° 2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據表3.5得每轉進給量ｆ＝0.5～１mm/r就能滿足要求，但考慮到Ｘ62W功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和Ｘ62W銑床說明書 所以每轉進給量ｆ＝0.6mm/r 3) 選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據《切削用量簡明手冊》表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm， 刀具壽命 T=120min（表3.8） 4) 決定切削速度Vc、可根據《切削用量簡明手冊》表3.9確定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據X62W型銑床說明書選n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.20 當 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數： 故Pct＜0.8, 根據X62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z 6) 基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm 2. 精銑 1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6 3）決定切削速度Vc、可根據《切削用量簡明手冊》表3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據X62W型銑床說明書選n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm 工序Ⅳ 銑削14mm槽。 加工工件尺寸：14mm , 長度L=12mm 加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻 機床：X62W 1) 選擇刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級K8 銑刀參數：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12°an=6°Z=16 2) 選擇切削量 由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm 由《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中 4) 決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根據X62W型銑床說明書選nc=375r/min 實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 5) 機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18km 根據X62W型銑床說明書，功率足夠。 6) 基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm 工序Ⅴ銑寬為180+0.12mm槽 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的設計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm， 1) 選擇刀具 銑刀參數：L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12°an=6°Z=24 2) 選擇銑削用量 由于槽的寬度為18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm 由《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.5mm/r 現取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中 4）確定切削速度Vc和每齒進給量：決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min 根據X62W型銑床說明書選nc=300r/min 實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min fzc=150/300×24=0.020mm/z 5）基本工時基本工時根據 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走兩次) 工序Ⅵ 磨18mm槽， 保證尺寸18mm 1) 選擇砂輪。 見《切削手冊》第三章中磨料選擇各表，結果為 GZ46KV6P350×40×127其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46#，硬度為軟2級。 平型砂輪，其尺寸為16×6×40（D×d×H）。 2) 切削用量的選擇。砂輪轉速n砂=3000r/min(見機床說明書)， v砂=2.5m/s 進給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm 3) 切削工時。當加工1個表面時 Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min 最后，將以上各個工序切削用、工時定額的計算結果，連同其它加工數據，一起填入機械加工工藝卡片中，見附后表。 夾具設計 （一）問題的提出 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具 經過與指導老師協(xié)商，決定設計第4道工序——鉆直徑為16mm孔的鉆床夾具。本夾具將用與Z535立式鉆床。 （一）問題的提出 在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。 （二）夾具設計 （二） 夾具設計 1.設計夾具的基本要求 1)保證工件的加工精度 專用夾具應有合理的定位方案，標注合理的尺寸公差和技術要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工要求。 2).提高生產效率 應根據工件生產批量的大小設計不同復雜程度的高效夾具，以縮短輔助時間，提高生產效率。 3)．工藝性好 專用夾具的結構應簡單合理便于加工裝配檢驗和維修。專用夾具的制造屬于單件生產，當最終精度由調整或修配保證時，夾具應設置調整或修配結構，如設置適當的調整間隙，采用可修磨的墊片等。 4).使用性好 專用夾具的操作應簡單省力安全可靠，排屑應方便，必要時可設置排泄結構。 5).經濟性好 除考慮專用夾具本身結構簡單。標準化程度高，成本低廉外，還應根據生產綱領對夾具方案進行必要的經濟分析，以提高夾具在生產中的經濟效益 2．切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 切削力公式： D=16 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[5]表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 取，， 查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 3.定位誤差分析 由于軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。 1 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4．夾具設計及操作說明 如前所述，該工件不但可以采用V型塊夾緊經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。 參考文 書 名 出 處 作 者 《機床夾具圖冊》 機械工業(yè)出版社 孫巳德 《機械制造工藝學課程設計指導書》 哈爾濱工業(yè)大學 趙家齊 《切削用量簡明手冊》 機械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 《機械制造工藝設計簡明手冊》 哈爾濱工業(yè)大學 李益民 《機械制造工藝學》 清華大學 王先逵 23