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支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 目錄 1． 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………. 2． 序言..................................................................................... 3． 零件工藝分析..................................................................... 4． 確定生產(chǎn)類型..................................................................... 5． 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 5.1確定毛坯的制造形式.................................................................. 5.2毛坯尺寸及毛坯圖...................................................................... 5.3機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………... 5.4指定工藝路線………………………………………………..... 5.5確立切削用量及基本工時(shí)…………………………………...... 六．夾具的設(shè)計(jì)……………………………………………... 6.1夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………….. 6.2定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………... 6.3切削力和夾緊力的計(jì)算……………………………………… 6.4定位誤差的分析…………………………………………….... 6.5夾具使用簡要說明…………………………………….... 七．課程設(shè)計(jì)心得…………………………………………… 八．參考文獻(xiàn)…………………………………………………. 一.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目：設(shè)計(jì) 支架（二） 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 內(nèi) 容： 1、繪制零件圖 （按1︰1的比例） 1張 2、繪制毛坯圖 （按1︰1的比例） 1張 3、填寫零件機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1套 （包括：機(jī)械加工工藝過程卡片1套，機(jī)械加工工序卡片1套） 4、編寫零件課程設(shè)計(jì)說明書 1份 原始資料：零件圖樣1張； 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年； 每日1班。 2． 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要地位。 就我們組而言，我們希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，以及機(jī)床的工作方式并且能夠知道如何去選擇合適的機(jī)床，最重要的是經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)我們可以更好地理解工件的定位和夾緊過程，使我們對(duì)于夾具的理解更加深刻。更可以幫助我們鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際、對(duì)我們未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 由于能力所限，課設(shè)過程中必有許多不足之處，還懇望老師多多指教。 3． 零件工藝分析 分析零件圖知，零件的材料為HT200。灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高不適合磨削。支架零件屬于中等復(fù)雜零件 可用鑄造的方式制造毛坯。由零件圖共有3個(gè)面和4個(gè)孔需要進(jìn)行加工。其中由于面的加工要求不高只是作為粗基準(zhǔn)或者是為了加工需要而進(jìn)行的。所以只要進(jìn)行一次粗加工即可。但是對(duì)于空的要求就相對(duì)比較高了。除了直徑為6的孔其他的孔都必須經(jīng)過半精加工和精加工才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。以下是支架需要加工的表面以及加工表面尺寸要求和表面粗糙度要求及其加工方法。 1. φ22小軸孔右端面，與左端面距離為90，加工后的表面粗糙度無要求作為粗基準(zhǔn)使用，粗銑一道即可。 2. Φ38大軸孔前端面，與后端面距離為78，加工后的表面粗糙度無要求作為粗基準(zhǔn)使用，粗銑一道即可。 3. Φ14凸臺(tái)面，設(shè)計(jì)尺寸為32，，加工后的表面粗糙度無要求知識(shí)為了保證鉆Φ14孔的時(shí)候鉆頭不會(huì)打偏。粗銑一道即可。 4. φ22小軸孔，由于該孔的加工要求比較高，表面粗糙度要求達(dá)到了1.6，則需要經(jīng)過鉆孔，擴(kuò)孔，粗鉸，精鉸這四步工序來實(shí)現(xiàn)。 5. Φ38大軸孔，該孔的加工要求較高，表面粗糙度要求為1.6μm。它的加工方式可以是鏜，粗拉半精拉，精拉。其中粗拉，半精拉和精拉在同一個(gè)工序中完成 。 6. Φ14凸臺(tái)孔，由于這兩個(gè)凸臺(tái)孔的尺寸精度要求比較高對(duì)于加工的要求也相應(yīng)比較高兩個(gè)凸臺(tái)在同一平面上可以用兩個(gè)鉆頭同時(shí)加工。他的加工過程為鉆孔，粗鉸，精鉸。 7. Φ6的通孔以及45度的倒角。Φ6的通孔沒有表面粗糙度以及尺寸精度的要求因此只要經(jīng)過一次鉆孔即可，再用45度倒角刀經(jīng)過倒角即可。 4． 確定生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)任務(wù)書知該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件，該零件屬于中重型的機(jī)械的零件，由表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)的關(guān)系知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 5． 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 5.1確定毛坯的制造形式. 根據(jù)零件的材料為HT200，以及毛坯的形狀較為復(fù)雜，可選取毛坯的制造形式為金屬型鑄造。毛坯的鑄造精度為8級(jí)。 5.2毛坯尺寸毛坯圖 5.3機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 加工表面 加工內(nèi)容 工序間余量mm 工序間尺寸mm 工序間 尺寸、公差mm 經(jīng)濟(jì)精度mm 表面粗糙度 上端面 粗銑 2.0 IT12 6.3 90 毛坯 CT-F8 90+2=92 920.8 Φ14孔面 粗銑 3.0 H12 6.3 32 毛坯 CT-F8 32+3=35 350.8 大軸孔端面 粗銑 2.0 IT12 6.3 78 毛坯 CT-F8 78+2=80 800.8 Φ22孔 精鉸 0.06 H8 1.6 22 Φ 粗鉸 0.14 H9 3.2 22-0.06=21.94 Φ 擴(kuò) 1.8 H10 6.3 21.94-0.14=21.8 Φ 鉆 20 H12 12.5 21.8-1.8=20.0 Φ Φ38孔 精拉 0.18 H8 1.6 38 Φ 半精拉 0.32 H9 3.2 38-0.18=37.82 Φ 粗拉 0.50 H10 6.3 37.82-0.32=37.50 Φ 鏜 2.0 H12 12.5 37.50-0.50=37 Φ 鑄造 CT-F8 37-2=35.0 Φ350.65 Φ14孔 精鉸 0.05 H7 3.2 14 Φ 粗鉸 0.25 H9 6.3 14-0.05=13.95 Φ 鉆 13.7 H12 12.5 13.95-0.25=13.7 Φ Φ6孔 鉆 6.0 H12 12.5 6.0 Φ 5.4指定工藝路線 方案一 粗銑右端面 左端面 粗銑前端面 后端面 粗銑2xφ14凸臺(tái)面 φ54外圓 鉆φ22孔 φ46外圓 鉆φ6孔，倒角 右端面，φ20圓內(nèi)表面 擴(kuò)φ22 軸孔、并倒角 φ46外圓 粗，精鉸φ22軸孔 φ46外圓 粗鏜φ38軸孔 凸臺(tái)面，φ22圓內(nèi)孔 鉆2xφ14軸孔、倒角 前端面，φ22內(nèi)孔面 粗鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22孔 拉φ38大軸孔 前端面 精鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22孔 去毛刺 方案二 粗銑右側(cè)面 左端面 粗銑前端面 后端面 粗銑2xφ14前端面 φ54外圓 鉆φ22孔 φ46外圓 鉆φ6孔 、倒角 右端面，φ20圓內(nèi)表面 擴(kuò)φ22 軸孔 、并倒角 φ46外圓 粗精鉸φ22軸孔 φ46外圓 粗鏜φ38軸孔 凸臺(tái)面，φ22圓內(nèi)孔 鉆2xφ14軸孔，倒角 前端面，φ22內(nèi)孔面 粗鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22內(nèi)孔面 精鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22內(nèi)孔面 拉φ38大軸孔 前端面 去毛刺 通過比較以上兩種方案，區(qū)別在于加工φ14孔和φ38孔時(shí)，先加工完φ14孔還是加工φ14孔和φ38孔的加工過程相互穿插。由于在零件圖當(dāng)中φ38孔的表面粗糙度要求為1.6μm，要求較高，而φ14孔的尺寸公差要求也比較高。而對(duì)于拉φ38孔的加工余量為1.0mm，而粗鉸的加工余量為0.14mm，精鉸的加工余量為0.06mm。由于精鉸的加工余量已經(jīng)比較小，在粗鉸之后進(jìn)行拉φ38孔可以保證φ38孔的表面粗糙度不會(huì)被之后進(jìn)行的精鉸工序破壞。而拉削的加工余量有比較大，在拉削之后通過將φ14的孔精鉸既是φ14孔達(dá)到零件圖的要求又可以起到一個(gè)去毛刺的作用，保證了φ14孔的精度。而第二種方案會(huì)因?yàn)槔准庸び嗔康木薮髮?dǎo)致φ14孔的加工質(zhì)量的不到保證。所以選擇第一種加工方案 5.5確立切削用量及基本工時(shí) 工序1； 粗銑小軸孔右端面，以小軸孔左端面為基準(zhǔn)。 1）工件材料：HT200，δb=170~240mpa 金屬型鑄造。 2）工件尺寸：最大寬度 aemax=46mm 最大長度l=46mm 3）加工需求：粗銑小軸孔右端面，加工余量2.0mm 4）機(jī)床：X62臥式銑床 （見表4.2—38） 5）刀具 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度aemax=46mm≤60mm 深度 ap=2.0mm≤4mm 根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)簡明手冊》以下簡稱為《》 表3.1 取刀具直徑d0=80mm 齒數(shù)z=10（表3.16）細(xì)齒 銑刀幾何形狀（表3.2）：由于δb≤800mpa 故選擇Kr=60 Kre=30 Kr’=5 α0=10 λs= -15 Υ0= -5 6）確定切削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=2.0mm 一次走刀即可完成 7）確定每齒進(jìn)給量fz 由于工序所加工的表面沒有粗糙度要求不高，只在該表面經(jīng)行一次粗銑以作定位基準(zhǔn)用。故可以再允許范圍內(nèi)盡可能大的選取每齒進(jìn)給量，以提高進(jìn)給量來提高加工效率，根據(jù)《切削手冊》表3.5使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（根據(jù)《簡明手冊》表4.2—3.8 X62臥式銑床）時(shí)： 選擇fz=0.14~0.24mm/z，因?yàn)閷?duì)稱銑削，取fz=0.14mm/z 8）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm，由于銑刀直徑d0=80mm， 故根據(jù)《切削手冊》表3.8，刀具使用壽命T=180min 9）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當(dāng)d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z時(shí)，vt=110m/min nt=439m/min vft=492mm/min 各修正系數(shù)為 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=11010.8=88m/min n=ntKn=43910.8=351r/min Vf=VftKvt=49210.8=393mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床說明書（表3.30）選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此實(shí)際切削速度和沒齒進(jìn)給量為 Vc=πd0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z 10）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.24當(dāng)硬度在174~207HBS之間，ae≈42mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 時(shí) 近似為Pc=1.6KW 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，機(jī)床主軸許用功率為 Pcm=7.50.75=5.625KW＞Pc=1.6KW 因此所選切削用量可行 即 最終確定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z 11）計(jì)算基本工時(shí) Tm=l/Vf=L=l+y+Δ l=46 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為y+Δ=18 則 Tm=L/Vfc=（46+18）/475=0.14min 工序2 粗銑大軸孔前端面，以后端面定位。 1）工件材料：HT200，δb=170~240mpa 金屬型鑄造 2）工件尺寸：最大寬度 aemax=54mm 最大長度l=54mm 3）加工需求：粗銑大軸前端面，加工余量2.0mm 4）X62臥式銑床 （見表4.2—38） 5）刀具 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度ae=54mm≤60mm 深度 ap=2.0mm≤4mm 根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)簡明手冊》 表3.1 取刀具直徑d0=80mm 齒數(shù)z=10（表3.16）細(xì)齒 銑刀幾何形狀（表3.2）：由于δb≤800mpa 故選擇Kr=60 Kre=30 Kr’=5 α0=10 λs= -15 Υ0= -5 6）確定切削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=2.0mm 一次走刀即可完成 7）確定每齒進(jìn)給量fz 由于工序所加工的表面沒有粗糙度要求不高，只在該表面經(jīng)行一次粗銑以作定位基準(zhǔn)用。故可以再允許范圍內(nèi)盡可能大的選取每齒進(jìn)給量，以提高進(jìn)給量來提高加工效率，根據(jù)《切削手冊》表3.5使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（根據(jù)《簡明手冊》表4.2—3.8 X62臥式銑床）時(shí)： 選擇fz=0.14~0.24mm/z，因?yàn)閷?duì)稱銑削，取fz=0.14mm/z 8）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm，由于銑刀直徑d0=80mm， 故根據(jù)《切削手冊》表3.8，刀具使用壽命T=180min 9）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當(dāng)d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z時(shí)，vt=110m/min nt=439m/min vft=492mm/min 各修正系數(shù)為 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.85 故 Vc=VtKv=11010.85=93.5m/min n=ntKn=43910.85=373.15r/min Vf=VftKvt=49210.85=418.2mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床說明書（表3.30）選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此實(shí)際切削速度和沒齒進(jìn)給量為 Vc=πd0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z 10）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.24當(dāng)硬度在174~207HBS之間，ae≈60mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 時(shí) 近似為Pc=1.9KW 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，機(jī)床主軸許用功率為 Pcm=7.50.75=5.625KW＞Pc=1.9KW 因此所選切削用量可行 即 最終確定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z 11）計(jì)算基本工時(shí) Tm=l/Vf=L=l+y+Δ l=54 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為y+Δ=18 則 Tm=L/Vfc=（54+18）/475=0.15min 工序3 粗銑2xΦ14孔端面，以Φ54外圓為基準(zhǔn)。 1）工件材料：HT200，δb=170~240mpa 金屬型鑄造 2）工件尺寸：最大寬度 ae=24mm 最大長度l=64mm 3）加工需求：粗銑2xΦ14孔端面，加工余量2.0mm 4）X62臥式銑床 （見表4.2—38） 5）刀具 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度ae=24mm≤60mm 深度 ap=2.0mm≤4mm 根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)簡明手冊》 表3.1 取刀具直徑d0=80mm 齒數(shù)z=10（表3.16）細(xì)齒 銑刀幾何形狀（表3.2）：由于δb≤800mpa 故選擇Kr=60 Kre=30 Kr’=5 α0=10 λs= -15 Υ0= -5 6）確定切削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=2.0mm 一次走刀即可完成 7）確定每齒進(jìn)給量fz 由于工序所加工的表面沒有粗糙度要求不高，只在該表面經(jīng)行一次粗銑以作定位基準(zhǔn)用。故可以再允許范圍內(nèi)盡可能大的選取每齒進(jìn)給量，以提高進(jìn)給量來提高加工效率，根據(jù)《切削手冊》表3.5使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（根據(jù)《簡明手冊》表4.2—3.8 X62臥式銑床）時(shí)： 選擇fz=0.14~0.24mm/z，因?yàn)閷?duì)稱銑削，取fz=0.14mm/z 8）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm，由于銑刀直徑d0=80mm， 故根據(jù)《切削手冊》表3.8，刀具使用壽命T=180min 9）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當(dāng)d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z時(shí)，vt=110m/min nt=439m/min 各修正系數(shù)為 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=11010.8=88m/min n=ntKn=43910.8=351r/min Vf=VftKvt=49210.8=393mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床說明書（表3.30）選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 Vc=πd0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z 10）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.24當(dāng)硬度在174~207HBS之間，ae≈35mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 時(shí) 近似為Pc=1.3KW 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，機(jī)床主軸許用功率為 Pcm=7.50.75=5.625KW＞Pc=1.3KW 因此所選切削用量可行 即 最終確定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z 11）計(jì)算基本工時(shí) Tm=l/Vf=L=l+y+Δ l=64 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為y+Δ=18 則 Tm=L/Vfc=（64+18）/475=0.15min 工序4 鉆φ20孔 以φ46外圓為基準(zhǔn) 已知：加工材料：HT200，σb=200MPa 工藝要求：孔徑d=20mm，孔深l=90mm，通孔，精度為H12，不加切削液 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇φ22的高速鋼直柄麻花鉆,參數(shù)： GB1436-85 do=20 L=205 l=140 鉆頭幾何形狀：雙錐修磨橫刃，β=30，2φ=118，2Φ1=70，bε＝3.5mm， a。= 11,ψ= 55，b＝2.5mm, l＝4mm 機(jī)床選擇Z525立式機(jī)床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.7，當(dāng)加工要求為H12精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝20mm時(shí)，f＝0.70～0.86mm／r。 由于 l／d＝90/20=4.5，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù) klf =0.9， 則 ：f=（0.7～0.86）0.9mm／r=0.63～0.774 mm／r 2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 2.8，當(dāng)σb =200 MPa，d。＝ 20mm。，鉆頭強(qiáng)度決定的進(jìn)給量 f=1.75mm／r。 3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.9，當(dāng)σb =200 MPa，灰鑄鐵硬度≤210 HBS ，d。＝20mm ，床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為0.93mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 0.63～0.774 mm／r。根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 f＝0.62mm/r。鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力Ft=5780N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff =5780N。根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8830，由于Ff＜ Fmax，故 f= 0.62mm／r可用。 由于鉆的是通孔，為避免即將鉆鉆穿時(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。 4）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表 2. 12，當(dāng)d。=20mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，單刀加工刀具壽命T= 60min。 5）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=11.1，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.4 ，m=0.125 ap=10mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==12.78 m/min n=1000v/πdo=100012.78/（π20）=203.4r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝272r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.48 mm／r；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)nc=195 r/min ，仍用 f=0.62 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、一方案 f=0.62 mm／r ，nc=195 r/min ncf=195x0.62=120.9mm/min 2、 二方案 f=0.48mm／r ， nc=272 r/min ncf=272x0.48=130.56mm/min 因?yàn)榈诙N方案乘積較大，基本工時(shí)較少，故第二方案較好。這時(shí)， f=0.48mm／r ， nc=272 r/min 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=272*π*20/1000=17.09 m/min 6）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表2．21，當(dāng)f=0.48mm/r, d。=19mm。時(shí)，Mt=51.991Nm。扭矩的修正系數(shù)均為1.0,根據(jù) Z525鉆床說明書，當(dāng) nc＝272r／min時(shí)，Mm= 144.2Nm。 根據(jù)表 2．23，當(dāng)σb＝ 200MPa，d。= 20mm， f≤0.48mm／r， v。＝17.09m／min時(shí)， Pc＜1.1kw. 根據(jù) Z525鉆床說明書， PE＝ 2.8 0．81= 2.26kw。 由于 Mc＜ Mm， Pc＜ PE，故選擇之切削用量可用，即 f＝0.48mm／r， n＝ nc＝272r／min， vc＝17.09m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.766min 工序5. 鉆6孔 以 右端面，φ20圓孔為基準(zhǔn) 已知： 加工材料：HT200，σb=200MPa 工藝要求：孔徑d=6mm，孔深l=12.5mm，通孔，精度為H12，不加切削液 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇φ22的高速鋼直柄麻花鉆,參數(shù)： GB1436-85 do=6 L=66 l=28 鉆頭幾何形狀：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，β=30，2φ=118，2Φ1=70， a。= 16。 機(jī)床選擇Z525立式機(jī)床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.7，當(dāng)加工要求為H12精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝20mm時(shí)，f＝0.27～0.33mm／r。 由于 l／d＝12.5/6=2，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù) klf =1.0， 則 ：f=（0.27～0.33）1.09mm／r=0.27～0.33 mm／r 2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 2.8，當(dāng)σb =200 MPa，d。＝ 6mm。，鉆頭強(qiáng)度決定的進(jìn)給量 f=0.65mm／r。 3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.9，當(dāng)σb =200 MPa，灰鑄鐵硬度≤210 HBS ，d。＝6mm ，床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為2.0mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 0.27～0.33 mm／r。根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 f＝0.28mm/r。此時(shí)查表2-19得鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力Ft=2520N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff =2520N。根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8830，由于Ff＜ Fmax，故 f= 0.62mm／r可用。 由于鉆的是通孔，為避免即將鉆鉆穿時(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。 4）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表 2. 12，當(dāng)d。=6mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，單刀加工刀具壽命T= 35min。 5）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=9.5，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.55 ，m=0.125 ap=3mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝1.0， ktv= 1.0，故 Vc==34.14m/min n=1000v/πdo=100034.14（π6）=1811.2r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝1360r／min， 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=1360*π*6/1000=25.64 m/min f＝0.28mm／r， n＝ nc＝1360r／min， vc＝25.64m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 12.5mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 3mm 故tm==0.041min 工序6 擴(kuò)孔至φ21.8H10 以φ46外圓為基準(zhǔn) 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇硬質(zhì)合金錐柄擴(kuò)孔鉆（YG8）, 參數(shù)： GB1141-84 do=21.8 L=230 l=120 莫氏錐度為2號(hào)，刀片型號(hào)為：E403 機(jī)床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.10，當(dāng)加工要求為H10精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝21.8mm時(shí)，f＝1.0～1..2mm／r。 并由機(jī)床說明書最終選擇進(jìn)給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表 2. 12，當(dāng)d。=20mm 時(shí)，擴(kuò)孔鉆頭后刀面最大磨損量取為1.2mm，單刀加工刀具壽命T=40min。 3）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=68.2，ZV=0.4 ，Xv=0.15 ，yv=0.45 ，m=0.4 ap=0.9mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==44.81 m/min n=1000v/πdo=100034.85/（π21.8）=654.3r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝680r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)nc=545r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、一方案 f=0.81 mm／r ，nc=545 r/min ncf=545x0.81=441.45mm/min 2、二方案 f=0.62mm／r ， nc=680 r/min ncf=680x0.48=421.6mm/min 因?yàn)榈谝环N方案乘積較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)， f=0.81mm／r ， nc=545 r/min 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=545*π*21.8/1000=37.33m／min 故有 ： f＝0.81mm／r， n＝ nc＝545r／min， vc＝37.33m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.227min 工序7 粗鉸孔至φ21.94H9 ， 精鉸孔至φ22H8 以φ46外圓為基準(zhǔn) 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀（YG8）, 參數(shù)： GB4252-84 do=21.94 L=237 l=28 莫氏號(hào)為2。 鉸刀幾何參數(shù)：前角γo=0o，后角αo=15o，齒背傾斜角α1=18o。 機(jī)床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.11，當(dāng)加工要求為H9精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝21.94mm時(shí)，f＝0.9～1.4mm／r。 并由機(jī)床說明書最終選擇進(jìn)給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表 2. 12，當(dāng)d。=21.94mm 時(shí)，鉸刀頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，單刀加工刀具壽命T=75min。 3）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.07mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==24.14m/min n=1000v/πdo=100024.14/（π21.94）=350.2r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝392r／min， 但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)nc=272r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mm／r ，nc=272 r/min ncf=272x0.81=220.32mm/min 2、第二方案 f=0.62mm／r ， nc=392 r/min ncf=392x0.48=243.04mm/min 因?yàn)榈诙N方案乘積較大，基本工時(shí)較少，故第二方案較好。這時(shí)， f=0.62mm／r ， nc=392 r/min 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=392*π*21.8/1000=27.02m／min 故有 ： f＝0.62mm／r， n＝ nc＝392r／min， vc＝27.02m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ，l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.411min 精鉸孔至φ22H8 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀（YG8）, 參數(shù)： GB4252-84 do=22 L=237 l=28 莫氏號(hào)為2。 鉸刀幾何參數(shù)：前角γo=0o，后角αo=15o，齒背傾斜角α1=18o。 機(jī)床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.11，當(dāng)加工要求為H8精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝22mm時(shí)，f＝0.9～1.4mm／r。 并由機(jī)床說明書最終選擇進(jìn)給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表 2. 12，當(dāng)d。=22mm 時(shí)，鉸刀頭后刀面最大磨損量取為0.7mm，單刀加工刀具壽命T=75min。 3）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.03mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==24.15 m/min n=1000v/πdo=100024.15/（π22）=349.42r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝392r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)nc=272r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mm／r ，nc=272 r/min ncf=272x0.81=220.32mm/min 2、第 二方案 f=0.62mm／r ， nc=392 r/min ncf=392x0.48=243.04mm/min 因?yàn)榈诙N方案乘積較大，基本工時(shí)較少，故第二方案較好。這時(shí)， f=0.62mm／r ， nc=392 r/min 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=392*π*22/1000=27.09 m/min 故有 ： f＝0.62mm／r， n＝ nc＝392r／min， vc＝27.09m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.411min 工序8 粗鏜φ38孔 以凸臺(tái)面，φ22圓內(nèi)孔基準(zhǔn) 鏜孔至φ37H12 已知 加工材料：HT200 σb=200 MPa 工藝要求：孔徑 φ37mm ，孔深78mm ，經(jīng)濟(jì)精度12級(jí)，表面粗糙度Ra=12.5μm 1）機(jī)床選擇：T616臥式鏜床 2）刀具選擇：硬質(zhì)合金單刃鏜刀 Kr=30o 3）單邊余量Z=1.0mm可一次切除，則ap=1.0mm 根據(jù)《切削手冊》10-15查表得fz= 0.3-1.0mm/r，v=40-80m/min，取vc=40m/min。根據(jù)《簡明手冊》查得4-2-21，取f=0.8mm/r。 ns=1000vc/（πdw）=344r/min 根據(jù)《簡明手冊》查得4-2-20，取nw=370r/min，故實(shí)際切削速度為 v=πnwdw/1000=42.98m/min Fm=fz ns=276mm/min 計(jì)算切削基本工時(shí)：由表6.2-1根據(jù)孔加工的入切量和超切量如下 ，本工序切削時(shí)間為；切入長l1=ap/（tankr）+（2--3）= 1/（tan30o）+3=4.7mm ，切入長l2=3--5mm取l2= 5mm 工序9， 鉆2xφ14孔以前端面，前端面，φ22內(nèi)孔面為基準(zhǔn) 鉆孔至φ13.7H12 已知 加工材料：HT200，σb=200MPa. 工藝要求：孔徑d=13.7mm，孔深l=14.3mm，通孔，精度為H12，不加切削液 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇φ13.7的高速鋼直柄短麻花鉆,參數(shù)：GB1435-85 do=13.7 L=107 l=54 鉆頭幾何形狀：雙錐修磨橫刃，β=30，2φ=118，2Φ1=70，bε＝2.5mm， a。= 12,ψ= 55，b＝1.5mm, l＝3mm。 機(jī)床選擇Z525立式機(jī)床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)查表2-7，當(dāng)加工要求為H12精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝13.7mm時(shí)，f＝0.61～0.75mm／r。 由于l／d＝14.3 /13.7<3,故孔深修正系數(shù) klf =1.0， 則 ：f=（0.61～0.75）1.0mm／r=0.61～0.75 mm／r 2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 2.8，當(dāng)σb =200 MPa，d。＝13.7mm。，鉆頭強(qiáng)度決定的進(jìn)給量 f=1.22mm／r。 3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.9，當(dāng)σb =200 MPa，灰鑄鐵硬度≤210 HBS ，d。＝13.7mm ，床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為1.6mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 0.61～0.75 mm／r。根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 f＝0.62 mm/r。鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力Ft=6090N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff =6090N。根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8830，由于Ff＜ Fmax，故 f= 0.62mm／r可用。 由于鉆的是通孔，為避免即將鉆鉆穿時(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。 4）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表 2. 12，當(dāng)d。=13.7mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，單刀加工刀具壽命T= 60min。 5）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=11.1，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.4 ，m=0.125 ap=6.9mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝1.0 ktv= 1.0，故 Vc===11.18 m/min n=1000v/πdo=100011.18/（π13.8）=257.88r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝272r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.48 mm／r；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)nc=195 r/min ，仍用 f=0.62 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.48 mm／r ，nc=272 r/min ncf=272x0.48=130.56mm/min 2、第 二方案 f=0..62mm／r ，nc=195 r/min ncf=195x0.62=120.9mm/min 因?yàn)榈谝环N方案乘積較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)， f=0.48mm／r ， nc=272 r/min 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=272*π*13.8/1000=11.79 m/min 6）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表2．20，當(dāng)f=0.48mm/r, d。=13.7mm。時(shí)，Mt=31.781Nm。扭矩的修正系數(shù)均為1.0,根據(jù) Z525鉆床說明書，當(dāng) nc＝272r／min時(shí)，Mm= 144.2Nm。 根據(jù)表 2．23，當(dāng)σb＝ 200MPa，d。= 20mm， f≤0.48mm／r， v。＝11.79m／min時(shí)， Pc＜1.0kw. 根據(jù) Z525鉆床說明書， PE＝ 2.8 0．81= 2.26kw。 由于 Mc＜ Mm， Pc＜ PE，故選擇之切削用量可用，即 f＝0.48mm／r， n＝ nc＝272r／min， vc＝11.79m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 14.3mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 7mm 故tm==0.163min 工序10 粗鉸孔至φ13.95H9以前端面，φ22孔為基準(zhǔn) 1.選擇鉆頭和機(jī)床 選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀（YG8）, 參數(shù)： GB4252-84 do=13.95 L=187 l=20 莫氏號(hào)為1。 鉸刀幾何參數(shù)：前角γo=0o，后角αo=15o，齒背傾斜角α1=18o。 機(jī)床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.11，當(dāng)加工要求為H9精度，鑄件的強(qiáng)度σb=200MPa， do＝13.95mm時(shí)，f＝0.8～1.2mm／r。 并由機(jī)床說明書最終選擇進(jìn)給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表 2. 12，當(dāng)d。=13.95mm 時(shí)，鉸刀頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，單刀加工刀具壽命T=45min。 3）切削速度的計(jì)算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.075mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝1.0， ktv= 1.0，故 Vc==37.00m/min n=1000v/πdo=100037.00/（π13.95）=844.3r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝960r／min， 但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)nc=680r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mm／r ，nc=680 r/min ncf=680x0.81=550.8mm/min 2、第 二方案 f=0.62mm／r ， nc=960 r/min ncf=960x0.48=460.8mm/min 因?yàn)榈谝环N方案乘積較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)， f=0.81mm／r ， nc=680 r/min 因此 實(shí)際切削速度 Vc=nπdo /1000=680*π*13.95/1000=29.8m／min 故有 ： f＝0.81mm／r， n＝ nc＝680r／min， vc＝29.8m／min. 3．計(jì)算基本工時(shí) tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 14.3mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 7mm 故tm==0.039min 工序11 拉孔至φ38H8以前端面為基準(zhǔn) 加工材料：HT200 σb=200 MPa 工藝要求：孔徑 φ38mm ，孔深78mm ，經(jīng)濟(jì)精度8級(jí) 表面粗糙度Ra=1.6μm 。 機(jī)床選擇：L6110臥式拉床。拉床額定功率為Pr=17KW,額定拉力為Fr=100KN, 最大拉力為Fmax=140KN. 刀具選擇：選擇普通圓孔拉刀。齒距t=13mm， 同時(shí)工作齒數(shù)Ze=7。 拉刀長度L=680mm。 選擇拉削每齒單邊升量以及齒數(shù) 粗拉時(shí)加工余量為0.25mm，半精拉時(shí)加工余量為0.16mm，精拉時(shí)的加工余量為0.09mm。則最后選擇： 粗拉時(shí)齒數(shù)為5個(gè)，每個(gè)齒單邊升量為0.05mm 半精拉時(shí)齒數(shù)為4個(gè)，每個(gè)齒單邊升量為0.04mm 精拉時(shí)齒數(shù)為3個(gè)，每個(gè)齒單邊升量為0.03mm 選擇拉削速度 根據(jù)拉刀類型，尺寸，齒升量，刀具材料，工件材料以及加工后的零件表面質(zhì)量要求查閱《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表15-62，得拉削速度范圍為0.06-0.08m/s最后取拉削速度為0.07m/s。 校準(zhǔn)拉床拉削力和拉削功率 普通拉削式圓孔拉刀拉學(xué)力計(jì)算公式為：Fmax=FZπdmZe。根據(jù)灰鑄鐵硬度180HBS,齒升量為0.05mm，查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表15-59 得拉刀拉削刃每1mm長度的拉力為147.1N。又有dm=37.5mm，Ze=7 則有Fmax=147.1