杠桿(CA6144車(chē)床)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)“杠桿(CA6144車(chē)床零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備班級(jí) 08機(jī)制1班設(shè)計(jì)者吳健祥學(xué)號(hào)0810*指導(dǎo)老師鄖建國(guó)、丁長(zhǎng)安、李小平、蘇達(dá)士、肖耘亞機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目:設(shè)計(jì)“杠桿(CA6140車(chē)床零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備內(nèi)容:1. 零件圖 1張2. 毛坯圖 1張3.工藝卡 7張4. 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張6.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份班級(jí) 08機(jī)制1班學(xué)生吳健祥指導(dǎo)老師鄖建國(guó)、丁長(zhǎng)安、李小平、蘇達(dá)士、肖耘亞2011 年 12 月 13日目錄1 序言 (22 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (32.1零件的分析 (42.1

2、.1零件的作用 (42.1.2零件的工藝分析 (42.2杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 (52.2.1確定毛坯的制造形式 (52.2.2基面的選擇 (52.2.3確定工藝路線 (52.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (62.2.5確定切削用量 (72.2.6確定基本工時(shí) (172.3小結(jié) (213 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) (223.1加工工藝孔25夾具設(shè)計(jì) (223.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 (223.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析 (223.1.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 (233.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) (233.1.5夾具精度分析 (263.1.6夾具設(shè)計(jì)

3、及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 (26設(shè)計(jì)小結(jié) (27參考文獻(xiàn) (28序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車(chē)和大部分專(zhuān)業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題,設(shè)計(jì)了機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指教。2 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)題目所給的零件是CA6140車(chē)床的杠桿。它位于車(chē)床制動(dòng)機(jī)構(gòu)中,主要起制動(dòng)作用。杠桿一端與制動(dòng)帶

4、連接,另一端通過(guò)剛球與齒條軸的凸起(或凹槽相接觸,當(dāng)離合器脫開(kāi)時(shí),齒條軸與杠桿下端接觸,是起逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng),將制動(dòng)帶拉緊;當(dāng)左右離合器中任一個(gè)接合時(shí),杠桿都順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng),使制動(dòng)帶放松,從而達(dá)到制動(dòng)的目的。所加工零件立體圖,零件圖如下圖所視 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,但塑性較差、脆性高,為此以是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下: (1主要加工面:025+以及與此孔相通的14階梯孔、M8螺紋孔; 2鉆0.1012.7+錐孔及銑0.1012.7+錐孔平臺(tái);3鉆2M6螺紋孔;4銑杠桿底面及2M6螺紋孔端面。 (2主要基準(zhǔn)面:1以45外圓面為基準(zhǔn)的加工

5、表面025+的孔、杠桿下表面 2以0.023025+的孔為中心的加工表面 工藝路線的比較與分析:第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆14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)于零件的尺寸精度和位置精度都沒(méi)有太大程度的幫助。以25mm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。若選第二條工藝路線而先上端面,再“鉆14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否重合這個(gè)問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路

6、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2.3所示。表2.3 最終工藝過(guò)程 2.2.4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(lèi)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

7、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(lèi)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 。1加工25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)25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm ,一次精加工0.1mm 就可達(dá)到要求。3加工寬度為30mm 的下平臺(tái)時(shí),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 6.3a R m =,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2.5

8、mm 。4鉆錐孔12.7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),仍然采用12的鉆頭,切削深度是2.5mm 。5鉆14階梯孔,由于粗糙度要求 3.2a R m =,因此考慮加工余量2mm 。可一次粗加工1.85mm ,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 。可一次鉆削加工余量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,

9、精加工1mm ,可達(dá)到要求。工序1:粗、精銑25孔下平面 (1粗銑25孔下平面 加工條件:工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K 立式銑床。 查參考文獻(xiàn)7表3034刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀,材料:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)8Z =,此為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=1.9mm 所以銑削深度p a : 1.9p a m m =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75,取0.12/f a m m Z =銑削速度V :參照參考文獻(xiàn)7表3034,取 1.33/V m s =。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :1000Vn d=式中 V 銑削速度; d 刀具直徑。 由式2.1機(jī)

10、床主軸轉(zhuǎn)速n :Vn r d=100060dn v m s =a :根據(jù)參考文獻(xiàn)7表2.4-81,40a m m = (2精銑25孔下平面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床: X52K 立式銑床。 參考文獻(xiàn)7表3031刀具:高速鋼三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=0.1mm 銑削深度p a :0.1p a m m =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)參考文獻(xiàn)7表3031,取0.08/f a m m Z = 銑削速度V :參照參考文獻(xiàn)7表3031,取0.32/V m s = 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n ,由式(2.1有:61/m

11、 inVn r d=100060dn v m s =工序2:加工孔25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 1.6a R m 。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:鉆孔22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔24.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔25mm 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f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出0.470.57/f m m r =表,由于孔深度比0/30/22 1.36l d =,0.9lf k =,故(0.470.570.90.420.

12、51/f m m r =表。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū),取0.43/f mm r =。根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 1.75/f m m r 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力m ax 15690F N =(由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出,根據(jù)表28-9,允許的進(jìn)給量 1.8/f m m r 。 由于所選進(jìn)給量f 遠(yuǎn)小于f 及f ,故所選f 可用。2確定切削速度v 、軸向力F 、轉(zhuǎn)矩T 及切削功率m P 根據(jù)表28-15,由插入法得:17/m in v m =表,4732F N =表 51.69T N M=表, 1.25m P kW =表由于實(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

13、進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)7表28-3,0.88M v k =,0.75lv k =,故17/m in 0.880.7511.22(/m inv m m =表162/m in 22v m m n r d m m=表查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū),取195/m in n r =。實(shí)際切削速度為:022195/m in14/m in 10001000d nm m r v m =由表28-5, 1.06M F M T k k =,故4732 1.065016(F N N = 51.69 1.0654.8T N m N m=3校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率m P 為/m MM m P P n n k =表(1.25(195

14、/246 1.06 1.05kW kW= 機(jī)床有效功率E mPP kW kW P =故選擇的鉆削用量可用。即022d m m=,0.43/f mm r =,195/m in n r =,14/m in v m =相應(yīng)地5016F N=,54.8T N m =, 1.05m P kW =(2確定擴(kuò)孔切削用量1確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-31,。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū),取f =0.57mm/r 。2確定切削速度v 及n 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-33,取25/m in v m =表。修正系數(shù):ppR a v pa k a -=根據(jù)故 25/min 0.88 1.0211.22/min v m

15、m =表01000/n v d =表(mm mm r =查機(jī)床說(shuō)明書(shū),取275/m in n r =。實(shí)際切削速度為3010v d n -=3m m r m -=(3確定鉸孔切削用量1確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-36, 1.32.6f m m =表,按該表注4,進(jìn)給量取小值。查Z535說(shuō)明書(shū),取 1.6/f mm r =。a v k =pR pa a -=根據(jù)故 8.2/min 0.880.997.14/min v m m =表01000/(n v d =表m mm r =查Z535說(shuō)明書(shū),取100/m in n r =,實(shí)際鉸孔速度3010v d n -=325100/min 107

16、.8/min mm r m -=工序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,鑄造。 機(jī)床:X52K 立式銑床。查參考文獻(xiàn)7表3034刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀,材料:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)8Z =,此為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度p a :2p a m m =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75,取0.12/f a m m Z =銑削速度V :參照參考文獻(xiàn)7表3034,取 1.33/V m s =。 由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :Vn r d=100060dn v m

17、s =a :根據(jù)參考文獻(xiàn)7表2.4-81,30a m m =被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知30l m m =, 刀具切入長(zhǎng)度1l :10.5(13l D =- 0.5(100(13 5.3mm =-+= 刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 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。 由參考文獻(xiàn)7表3031刀具:高速鋼三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm 銑削深度p a : 1.0p a m m =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)參考文獻(xiàn)7

18、表3031,取0.08/f a m m Z = 銑削速度V :參照參考文獻(xiàn)7表3031,取0.32/V m s = 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n ,由式(2.1有:61/m inVn r d=按照參考文獻(xiàn)3表3.1-31 75/m in n r =100060dn v m s =進(jìn)給量f V ,由式(2.3有:0.151275/60 2.25/f f V a Zn m m s = 工作臺(tái)每分進(jìn)給量m f : 2.25/135/m in m f f V m m s m m = 被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知40l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :精銑時(shí)1100l D m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm

19、l 22= 走刀次數(shù)為1工件材料為HT200鐵,硬度200HBS 。孔的直徑為12.7mm ,表面粗糙度 6.3a R m =。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,鉆孔12mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔12.7mm 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f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出0.470.57/f m m r =表,由于孔深度比0/30/22 1.36l d =,0.9lf k =,故(0.470.570.90.420.51/f m m r =表。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū),取0.43/f mm r =。根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是

20、進(jìn)給量 1.75/f m m r 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力m ax 15690F N =(由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出,根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-9,允許的進(jìn)給量 1.8/f m m r 。由于所選進(jìn)給量f 遠(yuǎn)小于f 及f ,故所選f 可用。2確定切削速度v 、軸向力F 、轉(zhuǎn)矩T 及切削功率m P 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-15,由插入法得:17/m in v m =表,4732F N =表 51.69T N M=表, 1.25m P kW =表由于實(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28-3,0.88M v k =,0.75lv k =,故17/m in 0.88

21、0.7511.22(/m inv m m =表162/m in 22v m m n r d m m=表查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū),取195/m in n r =。實(shí)際切削速度為:022195/m in14/m in 10001000d nm m r v m =由參考文獻(xiàn)7表28-5, 1.06M F M T k k =,故4732 1.065016(F N N = 51.69 1.0654.8T N m N m=3校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率m P 為/m MM m P P n n k =表(1.25(195/246 1.06 1.05kW kW= 機(jī)床有效功率E mPP kW kW P =故選擇的鉆削用

22、量可用。即022d m m=,0.43/f mm r =,195/m in n r =,14/m in v m =相應(yīng)地5016F N=,54.8T N m =, 1.05m P kW =(2確定擴(kuò)孔切削用量1確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-31,。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū),取f =0.57mm/r 。2確定切削速度v 及n 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-33,取25/m in v m =表。修正系數(shù):ppR a v pa k a -=根據(jù)故 25/min 0.88 1.0211.22/min v m m =表01000/n v d =表(mm mm r =查機(jī)床說(shuō)明書(shū),取275/m in n r

23、=。實(shí)際切削速度為3010v d n -=3m m r m -=工序5:鉆M8螺紋孔锪鉆14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7,選用7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p a :10.5p a m m =進(jìn)給量f :根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.4-39,取r mm f /25.0= 切削速度V :參照參考文獻(xiàn)5表2.4-41,取s m V /43.0= 由式(2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :1174/m inVn r d =,取900/m in n r =100060d n V m

24、s =2r D l ctgk ctg m m=+=+刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1攻M81.5的螺紋 機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐(8 1.5M 進(jìn)給量f :由于其螺距mm p 5.1=,因此進(jìn)給量r mm f /5.1=切削速度V :參照參考文獻(xiàn)5表2.4-105,取min /88.8/148.0m s m V = 由式(2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :Vn r d =,取360/m in n r =100060d n V m s =(2锪鉆14階梯孔工件材料為HT200鐵,硬度200HBS ?？椎闹睆綖?4mm ,表面粗糙度 3.2a R m =。加工機(jī)床為Z535立式鉆床

25、,加工工序?yàn)轱零@,加工刀具為:锪鉆孔14mm 小直徑端面锪鉆。1確定切削用量確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出0.250.31/f m m r =表,由于孔深度比0/3/120.25l d =, 1.0lf k =,故(0.250.31 1.00.250.31/f m m r =表。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū),取0.23/f mm r =。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 1.75/f m m r 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力m ax 15690F N =(由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出,根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-9,允許的進(jìn)給量 1.8/f m m r 。由于所選進(jìn)給量f 遠(yuǎn)小于f

26、 及f ,故所選f 可用。確定切削速度v 、軸向力F 、轉(zhuǎn)矩T 及切削功率m P 根據(jù)表28-15,由插入法得:17/m inv m =表,4732F N =表 51.69T N M=表, 1.25m P kW =表由于實(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28-3,0.88M v k =,0.75lv k =,故17/m in 0.880.7511.22(/m inv m m =表298/m in 12v m m n r d m m=表查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū),取195/m in n r =。實(shí)際切削速度為012195/m in10001000d nm m

27、 r v m =由參考文獻(xiàn)7表28-5, 1.0M F M T k k =,故4732 1.04732(F N N = 51.69 1.051.69T N m N m=校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率m P 為/m MM m P P n n k =表(1.25(195/298 1.00.82kW kW = 機(jī)床有效功率E m PP kW kW P =故選擇的鉆削用量可用。即相應(yīng)地4732F N=,51.69T N m =,0.82m P kW =工序6:粗精銑M6上端面工件材料為HT200鐵,硬度200HBS 。要求粗糙度 3.2a R m =,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X5

28、2K ,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。 查參考文獻(xiàn)7表3034刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀,材料:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)8Z =,此為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度p a :2p a m m =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75,取0.12/f a m m Z =銑削速度V :參照參考文獻(xiàn)7表3034,取 1.33/V m s = 由式(2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :Vn r d=按照參考文獻(xiàn)7表3.1-74 300/m in n r =100060dn v m s =

29、a :根據(jù)參考文獻(xiàn)7表2.4-81,40a m m =被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知40l m m =, 刀具切入長(zhǎng)度1l :10.5(3l D =- 0.5(100(137mm =+=刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 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。 參考文獻(xiàn)7表3031刀具:高速鋼三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm 銑削深度p a : 1.0p a m m =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)參考文獻(xiàn)7表3031,取0.08/f a m

30、 m Z = 銑削速度V :參照參考文獻(xiàn)7表3031,取0.32/V m s = 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n ,由式(1.1有:61/m inVn r d=100060dn v m s =進(jìn)給量f V ,由式(2.3有:0.151275/60 2.25/f f V a Zn m m s = 工作臺(tái)每分進(jìn)給量m f : 2.25/135/m in m f f V m m s m m = 被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知40l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :精銑時(shí)1100l D m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 走刀次數(shù)為1工序7:鉆2-M6工件材料為HT200鐵,硬度200HBS ?？椎?/p>

31、直徑為6mm 。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,加工工序?yàn)殂@孔至5,選用5的麻花鉆頭。攻M6螺紋,選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。 切削深度p a :mm a p 25.4=進(jìn)給量f :根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.4-39,取r mm f /25.0= 切削速度V :參照參考文獻(xiàn)5表2.4-41,取s m V /43.0= 由式(2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :1643/minVn r d =,取900/m in n r =100060d n V m s =2r D l ctgk ctg m m=+=+刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1攻M61.5的螺紋 機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐(6 1.5M

32、 進(jìn)給量f :由于其螺距mm p 5.1=,因此進(jìn)給量r mm f /5.1=切削速度V :參照參考文獻(xiàn)5表2.4-105,取min /88.8/148.0m s m V = 由式(2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :Vn r d =,取480/m in n r =100060d n V m s =被切削層長(zhǎng)度l :15l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :1 4.5l m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1 工序8:校驗(yàn)(1粗銑、精銑25孔下平面 加工條件:工件材料:HT200鑄鐵,b =200MPa機(jī)床:X525K 機(jī)床刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀 粗銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺

33、寸可知90l m m =, 刀具切入長(zhǎng)度1l :10.5(3l D =- 0.5(100(137mm =+=刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間1j t :12190720.34min 288j ml l l t f +=根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間10.41f t = 精銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知90l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :精銑時(shí)1100l D m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間2j t :1229010021.42m in 135j ml l l t f +=根據(jù)參考文獻(xiàn)5表

34、2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間20.41f t =(2鉆孔 加工條件:工件材料:HT200鑄鐵,b =200MPa 機(jī)床:Z535立式鉆床刀具: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)高速鉸刀根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間1 1.77f t =擴(kuò)孔工時(shí):切入3mm 、切出1mm ,進(jìn)給量0.57/f mm r =,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速275/m in n r =2根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間2 1.77f t =鉸孔工時(shí):切入3mm 、切出1mm ,進(jìn)給量 1.6/f mm r =,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速100/m in n r =根據(jù)參考

35、文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間3 1.77f t =(3粗精銑寬度為30mm 的下平臺(tái) 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)到粗糙度3.2。 機(jī)床:X52K 立式銑床 刀具:高速鋼鑲齒式面銑刀 計(jì)算切削工時(shí)粗銑寬度為30mm 的下平臺(tái)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37.5z/min 。切削工時(shí):1t =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10.41f t = 精銑寬度為30

36、mm 的下平臺(tái)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 。根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間20.41f t = 粗精銑寬度為30mm 的下平臺(tái)的總工時(shí):工件材料:HT200,金屬模鑄造, 加工要求:粗糙度要求 6.3a R m =, 機(jī)床:Z535立式鉆床 刀具:高速鋼鉆頭12, 計(jì)算基本工時(shí)用12擴(kuò)孔12.7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0.193m/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 。 基本

37、工時(shí):1t =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1 1.77f t =用12.7擴(kuò)孔12.7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195r/min 。走刀長(zhǎng)度是36mm 。 基本工時(shí):2t =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2 1.77f t = 總的基本工時(shí):t=1t +2t +1f t +2f t =4.7min 。(5鉆M8底孔及锪鉆14階梯孔 加工條件:工件材料:HT200,金屬模鑄造

38、, 機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:高速鋼鉆頭7,M8絲錐,14小直徑端面锪鉆 鉆M8底孔的工時(shí)2r D l ctgk ctg m m=+=+刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間j t :12j l l l t fn+=根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間1 1.77f t = 攻M8螺紋的工時(shí)被切削層長(zhǎng)度l :10l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :1 4.5l m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間j t :1212j l l l l l l t fnfn +=+=+根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間1 1.77f t = 锪

39、鉆14階梯的工時(shí)2r D l ctgk ctg m m=+=+刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間j t :12j l l l t fn+=由參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間1 1.77f t =t=j t +f t(6粗精銑2-M6上端面 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)到粗糙度3.2。 機(jī)床:X52K 立式銑床刀具:高速鋼三面刃圓盤(pán)銑刀(面銑刀:15YT ,100D m m = ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 粗銑2-M6上端面切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知40l m m =, 刀具切入

40、長(zhǎng)度1l :10.5(3l D =- 0.5(100(137mm =+=刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間1j t :12140720.17min 288j ml l l t f +=根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間10.41f t = 精銑2-M6上端面切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度l :由毛坯尺寸可知40l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :精銑時(shí)1100l D m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :取mm l 22= 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間2j t :1224010021.05m in 135j ml l l t f +=根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的

41、輔助時(shí)間20.41f t =(7鉆2-M6螺紋孔2r D l ctgk ctg m m=+=+刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間j t :12j l l l t fn+=根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間1 1.77f t = 攻M6螺紋被切削層長(zhǎng)度l :15l m m = 刀具切入長(zhǎng)度1l :1 4.5l m m = 刀具切出長(zhǎng)度2l :02=l 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間j t :1212j l l l l l l t fnfn +=+=+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=3608604

42、000=43.2min 。根據(jù)計(jì)算所得的機(jī)動(dòng)時(shí)間t 機(jī)加上每道工序間的輔助時(shí)間。所用是實(shí)際時(shí)間為:27.98m in 43.2m int t t =+=輔實(shí)際機(jī)所以該方案滿足生產(chǎn)要求。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。對(duì)加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),可以了解了加工工藝對(duì)生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)。3 專(zhuān)用夾具設(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(zhuān)用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容,需要設(shè)計(jì)加工工藝孔25夾具、銑寬度為30mm 的下

43、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25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。本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔25。這個(gè)工藝孔有尺寸精度要求為+0.023,表面粗糙度要求,表面粗糙度為 1.6a R m =,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。本到工序?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

44、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。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)盡量選擇上一道工序即粗、精銑25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45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25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)

45、準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔25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25進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。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)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)9得:鉆削力 6.08.026HBDfF =.09.110HB fD T =式中:25D m m = (2321872553125531min max max =-=-=HB HB HB HB115.0-=rmm f2323755.2F N=1.90.80.610250.1523226174T N mm =本道工序加工工藝孔時(shí),

46、工件的45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:012(Z Q LW r tg r tg =式中: 0W 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力(N ; Q 原始作用力(N ; L 作用力臂(mm ;r 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm ; 1螺桿端部與工件間的摩擦角(; Z r 螺紋中徑之半(mm ;螺紋升角(;2螺旋副的當(dāng)量摩擦角(。由式(3.1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:0355018954(310950W N =+由于杠桿的生產(chǎn)量很大,采用手動(dòng)夾緊的夾具

47、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3.1.4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25mm 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:鉆孔22mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出025+mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。根據(jù)參考文獻(xiàn)

48、11表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.2及表3.1所示。 圖3.2 快換鉆套 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。 圖3.3 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 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3.4及表3.3所示。 圖3.4 V型塊表3.3 V型塊的主要尺寸 鉆模板選用固定式鉆模板,工件以底面及45外圓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(huà)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。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