撥叉夾具機械的設計方案

1 撥叉夾具機械的設計方案 第 1 章 緒論 隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其產(chǎn)品型號越來越多，質(zhì)量要求越來越高，更新周期越來越短，使機械制造工程飛速的發(fā)展。在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位。它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度。夾具的設計過程中，應深入生產(chǎn)實際，對工件的圖紙、工藝文件，生產(chǎn)綱領等分析，精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設計方案 1 。 機械加工必須保證零件的加工質(zhì)量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性 。因此，機械加工工藝規(guī)程設計就是一項重要的工作。它要求設計者必須具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎理論知識。 在指定工藝規(guī)程時，應根據(jù)零件的產(chǎn)量和現(xiàn)有的設備條件，綜合考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，經(jīng)過反復分析比較，確定最優(yōu)方案。 夾具設計的意義 零件在工藝規(guī)程制定之后就要按工藝規(guī)程順序進行加工。加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。他們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置，機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度， 2 所以機床 夾具設計是裝備設計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一 2 。 因此，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率，降低成本。在當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化要求下，滿足企業(yè)對夾具的設計制造的更高要求。 床撥叉銑、鉆等工序使用的專用夾具設計應針對加工零件，應達到結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。所以對 床撥叉加工工藝及夾具設計，不但是我們對大學所學的知識的一個整合，而且是對結(jié)構(gòu)設計和 工藝設計方面的一次訓練。 夾具設計研究概述 夾具的定義 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床工件是使用的夾具稱為機床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機床夾具不可缺少。它直接影響著加工的精度，勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機床夾具的設計在企業(yè)產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術(shù)工件 3 。 夾具發(fā)展概況 隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工 具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備 。改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內(nèi)外兩方面技術(shù)資源，有計劃的進行企業(yè)的技術(shù)改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益有了很大的提高， 3 為繁榮國內(nèi)市場，擴大出口創(chuàng)匯，推動國民經(jīng)濟的發(fā)展起了重要作用。 夾具最早出現(xiàn)在 1787 年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展， 夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學技術(shù)的進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合。 我國的機械制造業(yè)經(jīng)過 50 多年，特別是近 20 年的發(fā)展，已形成了品種繁多、門類齊、布局合理的機械制造工業(yè)體系。許多科研院所、大專院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達到國際先進水平。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展為了適應現(xiàn)代機械工業(yè)向高、 精，尖方向發(fā)展的需要和多品種、中小批生產(chǎn)的特點，機床夾具的主要發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化 4 。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。 目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。 為適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生 產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當前夾具發(fā)展的主要方向 ，使機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，品種型號越來越多質(zhì)量越來越高，更新周期越來越短 5 。 4 夾具設計要解決的主要問題 夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。首先得了解影響定位精度的因素，然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。 除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零 件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間 6 。 夾具的功能 機床夾具的主要功能是定位和加緊。定位是確定工件在夾具中占有正確位置的過程。通過工件定位基準面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實現(xiàn)的，而夾緊則是工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。 機床夾具的特殊功能是對刀和導向，通過調(diào)整工件切削刃相對工件或夾具的正確位置。而導向則是如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削 。 機床夾具能夠降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強度。由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度 7 。 夾具組成 夾具的基本組成部分 雖然各類機床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機 5 床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當工件定位基準面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一 般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。 夾具的其他組成部分 1 連接元件 根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝。連接常有的兩種方式：一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機床上的位置。 2 對刀與導向裝置 對刀裝置常見在銑床夾具中，用以對刀塊。調(diào)銑刀對刀前的位置，對刀時，銑刀不能與對刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。 導向裝 置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引導刀具進行切削。 3 其他元件和裝置 根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，靠模裝置上下料加工工藝機器人等 8 。 夾具的分類 按夾具的通用特性分類 這是一種基本的分類方法，主要反應夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是選擇夾具主要依據(jù)。目前，我國常用的夾具有通用 6 夾具、專用夾具和自動化生產(chǎn)夾具等五大類。 按夾具使用的機床分類 這是專用夾具設計使用的分類方法，如車床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具，如 圖 1示： 圖 1鉆床夾具 圖 1床夾具 7 圖 1裝夾具 設計專用夾具時機床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點是機床切削成型運動不同、故夾具與機床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同 9 。 夾具使用優(yōu)點 夾具的使用一般包括兩個過程，其一是夾具本身在機床上的安裝和調(diào)整，其二是被加工工件在夾具中的安裝。加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響， 因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。 1 所保證加工精度 用夾具裝夾工件時工件相對刀具及機床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2 提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 3 能擴大機床的使用范圍 4 能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級較低的工人以及 廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分攤在一批工件上，沒個工件制造的成本是極少的，遠遠小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟效應就越大。 5 改善工人的勞動條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全 1 0 。 8 夾具設計要求 夾具設計基本要求 設計夾具時，應滿足下列四項基本要求： 1 保證工件的加工精度。 2 保證工人的造作安全。 3 達到加工的造作生產(chǎn)率要求。 4 滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟效應。 生產(chǎn)對其提出的新要求 現(xiàn) 代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場激烈競爭，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： 1 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期。 2 能裝夾一組相似性特征的工件。 3 用于精密加工的高精度的機床。 4 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。 5 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產(chǎn)率 11 。 夾具設計特點 機床夾具設計與其他裝備設計比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個方面： 1 要有較短的設計和制造周期，一般沒有條件對夾具進行原理性實驗 和復雜的計算工作。 2 夾具的精度一般比工件的精度變了三倍。 3 夾具在一般情況下是單體制造的，重復制造的機會通常要求 9 夾具在投產(chǎn)時一次成功。 4 夾具和操作工人的關系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 5 夾具的社會協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設計者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設計的工藝要求。 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化等四個方面。 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，精密化夾具勢必也相應提高。高效化夾具主要用來減少工件加工 的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度。夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應工藝可變因素的能力 1 2 。 夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制造典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件。舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標準化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件 1 3 。 10 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 零件的分析 零件的作用 題目給的是 床主軸箱撥叉的工藝規(guī)程編制和夾具設計。 床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用 1 4 。零件圖如圖 2示： 圖 2撥叉零件圖 11 零件上方的 與操縱機構(gòu)相連， 而 下方的 孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪 實現(xiàn) 變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開 。 零件的工藝分析 零件的材料為 了滿足其性質(zhì)要求，由參考文獻 15表 2件制造方法選取金屬型鑄造方法，由參考文獻 16表 鑄鐵件的硬度分級可知灰鑄鐵的硬度為 190210有較高的強度和耐磨性，適于承受較大應力和耐磨性的要求。 床撥叉有多處加工面，其中有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1 以 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 孔，以及 40圓柱上表面，其中主要加工表面為 孔，其粗糙度要求為 2 以 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 孔，以及 75兩個端面。其中 孔的粗糙度要求為 75兩端面有垂直度 要求。 3 將兩件銑斷 這一組加工表面包括：銑斷面的粗糙度要求為 4 銑 槽 12 這一組加工表面包括：此槽端面的粗糙度要求為 的底面的粗糙度要求為 5 銑 40圓柱面上 的平臺 這一組加工表面包括：粗糙度要求 余為尺寸要求，精度不高。 該零件加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 的 中 心 與 的 中 心 有 位 置 要 34 槽與 孔內(nèi)表面有垂直度公差為 C、 D 兩端面之間相對于的 孔內(nèi)表面有垂直度公差為 由以上分析 :對于以上加工表面，根據(jù)加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，可先加工其中某一重要表面，然后借助于專用夾具加工其它表面，并保證各種尺寸和位置的精度要求。 確定毛坯的制造形式 根據(jù)零件的材料和形狀確定毛坯為鑄件，考慮零件在機床運行過程中可以承受較大載荷和沖擊載荷 ，且零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，采用金屬型鑄造的方法來加工，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。這樣不但提高生產(chǎn)率，而且可以保證零件的加工精度。毛坯零件圖如圖 2示： 13 圖 2毛坯圖 毛坯的鑄造方法：選用金屬型造型的方法。 毛坯的熱處理：熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，根據(jù)材料和熱處理的目的而定。本 次加工中熱處理為預備熱處理安排在機械加工之前，采用正火、調(diào)質(zhì)處理來改善材料的加工性能。此外，為了消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，過程中會問題百出，甚至會造成大批廢品，使生產(chǎn)無法正常運行。 1 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準 17 。 根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)以 撥叉的底面和 40外圓表面為粗基準，利用 V 型塊夾緊達到完全定位 ,然后進行鉆 55的加工。 2 精基準的選擇 14 為 了 保 證 定 位 基 準 和 加 工 工 藝 基 準 重 合 ， 所 以 選 擇 零 件 的 25表面為精基準，并且以“基準重合”和“基準統(tǒng)一”為原則，來保證加工精度和裝夾準確方便。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點 ,應當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 ,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1 工藝路線方案一 工序一：鑄造毛坯 工序二：將兩件銑斷 工序三：鉆、擴、鉸、精鉸 25 工序四：粗車、半精車、精車 55 工序五：粗銑、精銑 C、 D 面保證垂直度誤差不大于 序六：粗銑 B 面 工序七：銑 16槽，垂直度誤差不大于 序八：銑 40圓上的平臺 工序九：檢驗入庫 上面的工序加工不太合理，因為如果先將兩件銑斷，破壞了零件的整體性，這樣就達不到兩個孔之間的位置要求，影響整個工件的加工要求，從而降低了零件的使用價值。由此得出下面一個方案。 2 工藝路線方案二 工序一 : 鑄造毛坯 工序二：以底平面 D 面為粗基準，用 V 型塊定位，粗車、半精車、精車 ，使其達到精度要求 工序三：以 40柱外表面為基準，用 V 型塊定位，并以 15 圓 心 為 基 準 鉆 、 擴 、 粗 鉸 、 精 鉸 孔，達到精度要求 工序四：將兩件銑斷 工序五：以 內(nèi)孔為精基準，以定位擋銷和一壓板實現(xiàn)定位，進行 C、 D 兩面的粗銑、精銑加 工，使 C、 D 兩面滿足垂直度誤差不大于 序六：以 內(nèi)孔為精基準，以 D 面和一輔助支撐實現(xiàn)定位，進行 B 面的粗銑加工 工序七：以 內(nèi)孔為精基準，銑 槽 ,保證槽的側(cè)面相對于孔的垂直度誤差是 序八：以 內(nèi)孔為精基準，銑 40圓上的平臺 工序九：去除毛刺 工序十：檢驗入庫 比較兩種工序加工方案，考慮到加工的合理性及精度的要求，我們選擇方案二的設計。 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 由于生產(chǎn)類型為中批，故加工機床設備等以通用機床為主，其生產(chǎn)方式以通用機床加專用夾具為主，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均有人工完成。 根據(jù)加工零件的具體工序，滿足加工需求，根據(jù)文獻 15選擇以下機床、刀具和量具： 1 機床的選擇 銑面、銑槽、銑平臺時均采用立式銑床 16 鉆、擴、鉸孔均采用立式鉆床 車內(nèi)孔時采用臥式車床 2 夾具的選擇 該撥叉的生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 3 刀具的選擇 銑上下表面時采用硬質(zhì)合金端銑刀，可以保證加工零件的精度要求； 銑槽時采用直柄立銑刀； 銑斷時采用銑斷銑刀； 鉆孔時采用高速鋼錐柄麻花鉆； 擴孔時采用高速鋼錐柄擴孔鉆； 鉸孔時采用硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀； 車孔時采用 質(zhì)合金車刀。 4 量具的選擇 極限量 規(guī)或塞規(guī)、對角度尺寸采用專用夾具保證，其它尺寸采用通用量具即可。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 床撥叉零件材料為 度 190 210拉強度b ，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。 由文獻 18表 2 17灰鑄鐵鑄件預計的力學性能及應用舉例及以上原始 資料及加工工藝，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長 315 75 80最大輪廓尺寸為 315 (2) 選取公差等級 文獻 15表 5批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級 圍 810 級， 17 取為 10 級。 (3) 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 表 5件尺寸公差 15得：公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 (4) 求機械加工余量等級 由文獻 15表 5坯鑄件典型的機械加工余量等級得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍 D為 F 級。 (5) 求 求的機械加工余量 ) 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由文獻 15表 5求的鑄件機械加工余量 （ 得最大輪廓尺寸為 315械加工余量等級為 F 級，得 值為 (6) 求毛坯基本尺寸 為方便加工，鍵槽處鑄成實心。 C 面 、 D 面屬雙側(cè)加工，應由文獻 15式 （ 5求出，即 R=F+2T/2=12+2 = 面為單側(cè)加工，毛坯基本尺寸由文獻 15式 （ 5求出，即 R=F+T/2=80+= 25屬內(nèi)腔加工，應由文獻 15式 （ 5求出，即 R=25 = 55屬內(nèi)腔加工，應由文獻 15式 （ 5求出，即 R=55 =中 R毛坯基本尺寸； F毛坯的鑄件輪廓尺寸； 要求的機械加工余量； 公差等級。 撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見如下表 2 2撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量 項目 C 面 D 面 B 面 25 55 鍵槽 公差等級 10 10 10 10 加工面基本尺寸 12 80 25 55 鑄件尺寸公差 18 機械加工余量等級 F F F F 毛坯基本尺寸 5 0 1 C 面、 D 面的加工余量為 雙邊加工） 查文獻 15表 5面精加工余量得精加工余量 1粗加工余量為 Z=單邊加工余量為 Z= 2 B 面的單邊總加工余量為 Z=文獻 15表 5面精加工余量得精加工余量故粗加工余量為 Z= 3 內(nèi)孔（ 25孔已鑄成 孔） 查文獻 15表 5孔制 7、 8、 9 級（ 的加工余量得 工序尺寸加工余量： 鉆孔至 23量為 擴孔至 量為 1.8 粗鉸孔至 量為 精鉸孔至 25量為 4 內(nèi)孔 55（ 55孔已先鑄初 45孔） 查文獻 15表 5孔制 7、 8、 9 級 （ 孔的加工余量： 粗車 45孔至 51量為 6 半精車 51至 量為 精車至 55量為 1.2 5 銑 16槽 由文獻 15表 5槽加工余量及偏差得粗銑后半精銑寬度余量 Z=3銑后公差為 +精銑后公差為 + 工序尺寸加工余量： 粗銑至 半精銑至 量為 3 精銑至 16量為 19 確立切削用量及基本工時 工序一 ：鑄造毛坯。 工序二：底平面 B 為粗基準，粗車、半精車、精車 55孔，使其 粗糙度達到 鑄成 45 1 粗車 45孔至 511) 選擇主軸轉(zhuǎn)速 選擇 床，正轉(zhuǎn) n=101400r/轉(zhuǎn) n=141580r/ 縱向 f=r，橫向 f=r。 (2) 選擇進給量 決定進給量，由 文獻 15表 5式車床刀架進給量得： f=r，取 f=r (3) 計算切削速度 由 文獻 15表 2削時切削速度的計算公式得： 式中 使用壽命 T=6058；m= 文獻 15表 2削過程中使用條件改變時的修正系數(shù)得 : 0 01 0 0 0 d vn c m/ 文獻 15表 5式車床主軸轉(zhuǎn)速得轉(zhuǎn)速 n=305 r/實際切削速度 00 00 c m/20 (4) 計算基本工時 j 中 機動時間， L 刀具或工作臺行程長度， n 機床主軸轉(zhuǎn)速， r/ f 主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量， mm/r。 2半精車 51孔至 削余量為 1) 確定背吃刀量 8.2pa (2) 確定進給量、計算切削速度 由 文獻 15表 5 質(zhì)合金車刀車削灰鑄鐵時的得 ：v=90m/ f=r。 010001000 D r/用 式車床，由 文獻 15表 5式車床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/實際切削速度 m/3) 計算基本工時 由 文獻 15表 2削和鏜削機動時間計算公式得： 車孔切削工時的計算時間為： 1 2 3j l l l i in f n f 式中 i 走刀次數(shù)， i=1； 1l 刀具的切入長度， 2l 刀具的切出長度， 21 3l 單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，3l=0。 則 4)32(60t a 2(t a n 01 ,53 22 以 精車 孔至 糙度為 1) 確定背吃刀量 2.1pa (2) 確定進給量、計算切削速度 由 文獻 15表 5 質(zhì)合金車刀車削灰鑄鐵時的得：v=90m/ f=r。 010001000 D r/用 式車床，由 文獻 15表 5式車床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/實際切削速度 00 00 m/3) 計算基本工時 由 文獻 15表 2削和鏜削機動時間計算公式 得： 鏜孔切削工時的計算時間為： 1 2 3j l l l i in f n f 式中 i 走刀次數(shù)， i=1； 1l 刀具的切入長度， 2l 刀具的切出長度， 22 3l 單件小批量生產(chǎn)時的試切附加長度，3l=0。 則 3)32(60t a 2(t a n 01 ,53 22 以 序三：鉆、擴、粗鉸、精鉸 25孔，使其達到精度要求 1. 鉆 23孔 (1) 決定進給量 鉆頭直徑為 23文獻 15表 5速鋼鉆頭鉆孔時的進給量查得進給量范圍為 r，取進給量 f=r，選用 床， 由文獻 15表 5式鉆床型號與主要技術(shù)參數(shù)查得進給 機構(gòu)許 用 最大抗力 F=24525N，查進給量 范圍 為 r， 符合。 (2) 確定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由文獻 15表 5頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及壽命查得最大磨損限度為 命 T=75 (3) 切削速度的確定 由文獻 15表 2、擴和鉸孔時切削速度的計算公式得： ( 單位： m/式中 ； 25.0 0 4.0 125.0m 。 由文獻 15表 2 14 鉆、擴及鉸孔時使用條件改變時切削速度的修正系數(shù)得 2.1 0 . 2 50 . 1 2 5 0 . 41 1 . 1 2 3 1 1 . 1 2 . 1 91 . 2 1 . 2 1 7 . 8 5 m / m i 1 0 . 8 1 1 . 7 2 1 0 . 9 5 23 取 8m/1000 1 0 0 0 1 8 2 4 9 r / m i 1 4 2 3d 由文獻 15表 5 65 立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=250r/以，實際切削速度 3 . 1 4 2 3 2 5 0 1 8 . 1 m / m i 0 0 1 0 0 0c (4) 檢驗機床扭矩及功率 由文獻 15表 2 15 鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得： 中 鉆孔時的轉(zhuǎn)矩， ； 0d 刀具直徑， f 鉆削時的進給量； 切削力的修正系數(shù)； C ； 230 d ； 81.0f ； 1 z ； y 。 所以 2 . 0 0 . 80 . 2 0 6 2 3 0 . 8 1 1 0 . 2 0 6 5 2 9 0 . 8 4 1 9 1 . 5 4 N 09 1 . 5 4 1 8 . 1 2 . 4 k 3 0 2 3d 由文獻 15表 5 68 立式鉆床主軸各級轉(zhuǎn)速能傳遞的轉(zhuǎn)矩按薄弱環(huán)節(jié)得主軸能傳遞的轉(zhuǎn)矩 / 得 mM P所以，所選的切削用量符合要求。 (5) 計算基本工時 24 nf j 21 01 23c o t ( 1 2 ) c o t 6 0 ( 1 2 ) 7 m k r , 22l m 擴 23孔至 1) 確定背吃刀量為 9.0pa (2) 確定進給量，由文獻 15表 5 128 高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量 f=r， 所以取 f=r。 (3) 計算切削速度 由文獻 15表 3 54 擴孔相較鉆孔的選取方法得擴孔速度為鉆孔速度的（3121）倍 故取 1 1 8 . 1 9 . 0 5 m / m i 擴由此算出轉(zhuǎn)速 1 0 0 0 1 0 0 0 9 . 0 5 1 1 6 . 2 2 r / m i 1 4 2 4 . 8vn d 按機床實際轉(zhuǎn)速，取 n=125r/實際切削速度 3 . 1 4 2 4 . 8 1 2 5 9 . 7 3 4 m / m i 0 0 1 0 0 0c 。 (4) 計算基本工時 12j l l n f n f011 1 . 8c o t ( 1 2 ) c o t 6 0 ( 1 2 ) 2 m k r 2 2，12 8 4 . 1 2 2 0 . 5 9 m i 1 9 6 1 2 5j l l n f n f 3 粗鉸 至 1) 確定背吃刀量 25 14.0由文獻 15表 5 136 硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時的切削用量得被吃刀量 6.0合被吃刀量的范圍。 (2) 確定進給量 由文獻 15表 5 128 高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量 f=r，所以取 f=r。 (3) 計算切削速度 由文獻 15表 2 13 鉆、擴和鉸孔時切削速度的計算公式得： m dV v 由文獻 15表 5 130 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及壽命得鉆頭后刀 面最大磨損量為 壽命 。 式中 C； ； 1.0； 3.0m 。 由文獻 15表 2 14 鉆、擴及鉸孔是使用條件改變時切削速度的修正系數(shù)得 1 2 15 3161 0 0 01 0 0 00 d vn c r/由文獻 15表 5 65 立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=185r/以，實際切削速度 c m/(4) 計算基本工時 nf j 21 26 2)21(60c o 1(c o 11 由文獻 15表 2圓柱孔的超出長度 2l 得： 22l m 4280 4 精鉸 至 1) 確定背吃刀量 06.0pa 由文獻 15表 5 136 硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時的切削用量 得被吃刀量 6.0符合被吃刀量的范圍。 (2) 確定進給量 由文獻 15表 5 128 高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量 f=r，所以取 f=r (3) 由文獻 15表 5速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時的切削速 度 得 理 論 轉(zhuǎn) 速 為 ： m/ 11 0 0 01 0 0 00 d vn c m/由文獻 15表 5 56 立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速 n=185r/以，實際切削速度 00 00 c m/(4) 計算基本工時 nf j 21 51)21(60c o 1(c o 11 由文獻 15表 2圓柱孔的超出長度 2l 得 132 l 27 m 工序四：將兩件銑斷 (1) 進給量的確定 由 文獻 15表 5 98 銑刀直徑選用切斷刀，銑刀直徑應小于63 63數(shù)為 6，可選用 式升降臺銑床。功率為 7.5 由文獻 15表 5速鋼立銑刀、角銑刀、半圓銑刀、切槽銑刀、和切斷銑刀加工鋼 時的進給量得每齒進給量 0 . 0 2 5 0 . 0 1 5 /zf m m z， 0 /zf m m z取。 銑削寬度為： 6ea 2) 銑削速度的確定 由 文獻 15表 2削時切削速度的計算公式得： 0v v v y u z ec d a f a z式中 0.5；.2；.2；.4；.5；m= 文獻 15表 5式銑床主軸轉(zhuǎn)速及 文獻 15表 5刀直徑 選 擇 和 表 5 式 銑 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 取 立 式 銑 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速n=150r/削速度 3 . 1 4 6 3 1 1 82 3 . 3 4 m / m i 0 0 1 0 0 0c 0 . 0 2 6 1 5 0 1 8 m / m i 。 (3) 切削工時 12l lT f ，由 文獻 15表 5式銑床工作臺進給量得 1 2 6 m m / m i 28 22120 . 5 ( ) ( 1 3 ) 3 m m , 1 m d d a L 則 7 5 3 1 0 . 6 3 m i 工序五：粗銑和半精銑 C、 D 兩面。 1 粗銑 C、 D 兩面 (1) 背吃刀量的確定 因 為 切 削 余 量 較 小 ， 故 以 此 就 可 以 切 除 全 部 加 工 余 量 ， 則 。 (2) 進給量的確定 選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為 銑刀直徑應小于 80 文獻 15表 5 98 銑刀直徑選擇 取直徑 80數(shù)為 6。可選用式升降臺銑床，功率為 由 文獻 15表 5質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進給量得：每齒進給量 0 . 1 4 0 . 2 4 m m / z , 0 . 2 m m / 取。 (3) 銑削速度的確定 由 文獻 15表 2削時切削速度的計算公式及表 5刀直徑選擇 和表 5式銑床主軸轉(zhuǎn)速得 : 中 45；.2；.2； m= 取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速 n=118r/ 切削速度 3 . 1 4 8 0 1 1 8 2 9 . 6 4 m / m i 0 0 1 0 0 0 粗0 . 2 6 1 1 8 1 4 1 . 6 m / m i nf v f (4) 切削工時 29 12l lT f 由 文獻 15表 5式銑床工作臺進給量取26mm/ 2 2 21 0 . 5 ( ) ( 1 3 ) 0 . 5 ( 8 0 8 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 5 m d d a 2 1，12 1 5 7 . 5 1 5 1 1 . 3 8 m i l lT f 2 2 . 7 6 m i 2 半精銑 C、 D 兩面 (1) 背吃刀量的確定 由 文獻 15表 5面精加工余量得：半精加工銑削用量為1 1 。 (2) 進給量的確定 選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為 銑刀直徑應小于 80 文獻 15表 5速鋼端銑刀、圓柱銑刀、盤銑刀加工時的進給量取 表面粗糙度為 5質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的