撥叉機械加工工藝規(guī)程及銑斷專用夾具設計

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1、 撥叉的機械加工工藝規(guī)程的確定 前 言 本次設計是在我學完了大學的全部基礎課和專業(yè)課之后進行的。這是我在大學期間最為深入的一次綜合性檢驗，也是一次理論聯系實際的訓練。 就我個人而言，我希望能過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現代化建設打下一個良好的基礎。 為了提高X5020B立式升降臺銑床變速箱的加工效率,適應箱體兩面鏜的要求,我們設計了這一套加工工藝路線. 在指導老師范志明的帶領和指導下,我們二位同學經過二個月的奮戰(zhàn),融合自己所學的機制專業(yè)知識,參考各種參考文獻,從而設計了這一套

2、比較完整的工藝路線。本套設計適用于中批生產,因而設計中所使用的工具大部分是通用的,只有后面設計的夾具才是專用的. 最后，限于我們的水平和時間，在設計過程中難免有缺點和錯誤，誤漏之處，望廣大同學和老師不吝批評指正。 編者 2006年5月 1.1零件分析 1.1.1零件的作用 題所給的是CA6140車床上的撥叉，它位于車床變速機構中，主要起換擋作用，使

3、主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件上方的Φ20mm的孔與操作機構相連，下方的Ф50mm的半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變速，兩零件鑄造為一體，加工時分開。 1.1.2零件的工藝分析 CA6140車床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述如下： 一、 以Ф20mm為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一個裝配時要鉆鉸的Ф8mm的錐孔，一個M6的螺紋孔，和一個缺口。 二、 以Ф50為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Ф50mm的孔，以及其上、下端面； 這兩組表面有一定的

4、位置要求； （1） Ф50mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.07mm。 （2） Ф20mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.05mm。 （3） Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的內表面的粗糙度誤差為3.2um。 （4） Ф20mm的孔的內表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7。 1.2 工藝規(guī)程設計 1.2.1 零件毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 1.2.2 基面的選擇 （1）粗基準的選擇 對零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基

5、準，而對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，根據這個基準原則，現取Ф20mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個短V形塊支承兩個Ф20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個自由度，再用一個支承板支撐在Ф72mm的上表面，以消除3個自由度。 （2）精基準的選擇 主要應考慮基準重合問題。當設計基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 1.3 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要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性

6、機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 1、 工藝路線方案一： 工序一：退火 工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、精銑Ф20 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下表面尺寸為30mm， 工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸Ф20 mm的孔，保證其內表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05mm 工序五：以Ф20 mm的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、Ф50 mm的孔，保證其內表面粗糙度

7、為3.2 um 工序六；以Ф20 mm 的下表面為精基準，粗、精銑以Ф50 mm的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過0.07mm，其上、下表面尺寸為12mm 工序七：銑斷 工序八：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф8 mm的錐孔的一半 Ф4 mm，裝配時鉆鉸 工序九：以Ф20的孔為精基準，鉆Ф4的孔，攻M6的螺紋 工序十：以Ф20 mm的孔為精基準，銑缺口，保證其粗糙度為12.5um 工序十一：檢查 上面的工序可以是中批生產，但是其效率不高，并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會偏離中心。經綜合考慮，采用下面的方案二。

8、 2、 工藝路線方案二： 工序一；退火 工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下表面尺寸為12mm 工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸Ф2 0 mm的孔，保證其內表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05 mm 工序五：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、鉸、Ф50 mm的孔，保證其內表面粗糙度為3.2 um 工序六：銑斷

9、 工序七：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф8 mm的錐孔的一半 Ф4 mm，裝配時鉆鉸 工序八：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф4 mm的孔，攻M6的螺紋 工序九：以Ф20 mm的孔為精基準，銑缺口，保證其粗糙度為12.5 um 工序十：檢查 1.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床撥叉”零件的材料為HT200硬度為190~210HB，毛坯重量為2.2Kg,生產類型為中批量，鑄件毛坯。又由<<機械制造工藝設計簡明手冊>>（以下稱〈〈工藝手冊〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級，表2.2-4查得加工

10、余量等級為G級，選取尺寸公差等級為CT10。 根據以上資料及路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1、延軸線方向長度方向的加工余量及公差（Ф20mm、Ф50mm端面） 查《工藝手冊》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面長度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。 銑削加工余量為：a)粗銑：1.5mm b)精銑：1mm 毛坯尺寸及公差為：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm 2、內孔（Ф50mm已鑄成孔）查《工藝手冊》表2.2~2.5，取Ф50mm已鑄成長度余量為3mm，即已鑄成孔Ф44mm。 鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b)半精鏜：1

11、mm 毛坯尺寸及公差為：（48土0.3）mm （）mm 3、其他尺寸直接鑄造得到。 1.5 確定切削用量及基本工時 1.5.1 工序二：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面 （1） 加工條件 工件材料：HT200。бb=0.16GPa HBS=190~210，鑄件 機床：XA5032立式銑床 刀具；W18Cr4V硬質合金端銑刀 W18Cr4V硬質合金端銑刀，牌號為YG6，由《切削用量簡明手冊》〉后稱《切削手冊》表3.1查得銑削寬度ae<=60mm,深度ap<=4,齒數Z=10時，取刀具直徑do=80mm。又由《切削手冊》表3.2選擇刀具的前角ro

12、=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm (2)切削用量 1）粗銑Ф20mm的下表面 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對稱銑，選較小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=

13、180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式： 1.1 也可以由表3.16查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據XA5032銑床參數，選 n=475r/min vf =600mm/s，則實際的切削速度為： 1.2 即==119.3m/min,實際進給量為： 1.3 即==0.13mm/z e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。 最終確定ap=1.5mm nc=475r/min v

14、fc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z f)計算基本工時 1.4 公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm 故 =44/600=0.073min 2)粗銑Ф50mm的下表面 a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關參數及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/z b)計算基本工時 1.5 公式中： L=l+y+Δ；根據

15、《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm 故 =72/600=0.12min 3)精銑孔Ф20mm的下表面 a) 切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是對稱銑，選較小量f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表

16、3.27中的公式： 1.6 也可以由表3.16查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據XA5032銑床參數，選 n=475r/min vf =375mm/min , 則實際的切削速度為 1.7 所以==119.3m/min,實際進給量 1.8 所以==0.08mm/z e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。 最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3m

17、m/min f)計算基本工時 1.9 公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm 故 =112/375=0.3min 2)精銑Ф50mm的下表面 a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關參數及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/m b)計算基本工時 1.10 公式中： L=l+y+Δ；根據〈〈切削手冊〉〉表3.26，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152m

18、m 故 =152/375=0.405min 1.5.2 工序三：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的上表面 本工序的切削用量及基本工時與工序一中的粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面相同。 1.5.3 工序四：鉆、擴、鉸、精鉸Ф20mm的孔 （一） 鉆Ф18mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選修磨橫刃，β=28o αo=1

19、0o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.7，當鑄鐵的強度 бb200HBS do=18mm時，f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do=18mm,鉆頭強度允許的進給量f=1.6mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2

20、.9，當бb210MPa,do20.5mm,機床進給機構允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.5mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=0.70~0.86mm/r，根據Z535鉆床說明書，選f=0.80mm/r（見《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.80mm/r do<=21mm時，軸向力Ff=7260N 軸向力的修正系數為1.0，故Ff=7260N 根據Z535鉆床說明書，機床進給機構強度允許

21、的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff<Fmax,故f=0.80mm/r可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=18 mm時，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.5~0.8）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.15可知f=0.80mm/r時，雙修磨橫刃的鉆頭，do=18 mm時，Vt=17m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14

22、.4m/min 1.11 所以==255r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=275r/min(見《工藝設計手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=0.8mm/r，do<=19 mm時 Mc=51.99N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=275r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.9mm/r vc<=17.4m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc

23、<PE 所以有Mc< Mm Pc<PE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min (3)計算基本工時 1.12 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=9mm 故 =0.18min （二） 擴Ф19.8mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.8mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼擴孔鉆頭 選擇高速鋼擴孔鉆頭，其直徑do=19.8mm,鉆頭幾何

24、形狀為：由《切削手冊》表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.10，當鑄鐵的強度 бb200HBS do=19.8mm時，f=(0.9~1.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數K=0.7 所以 f=(0.9~1.1)x0.7=(0.63~0.77)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do=19.8mm,

25、鉆頭強度允許的進給量f=1.75mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2.9，當бb210MPa,do20.5mm,機床進給機構允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.5mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=（0.63~0.77）mm/r，根據Z535鉆床說明書，選f=0.64mm/r（見《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.64mm/r do<=21mm時，軸向力Ff=6080N 軸

26、向力的修正系數為1.0，故Ff=6080N 根據Z535鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff<Fmax,故f=0.64mm/r可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=19.8 mm時，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.6~0.9）mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式： 1.13 可知f=0.64mm/r時， do=19.8 mm時，Vt=27m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=

27、1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min 1.14 ==370r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=375r/min(見《工藝設計手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=0.8mm/r，do<=21 mm時 Mc=73.57N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=375r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<

28、;=0.75mm/r vc<=20m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc<PE 所以有Mc< Mm Pc<PE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min (3)計算基本工時 1.15 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 故 =0.13min (三) 粗鉸Ф19.94mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔 機床 ：Z535型立式

29、鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=19.94mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f 根據《切削手冊》表2.11，當鑄鐵的強度 бb170HBS do=19.94mm時，f=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應該選最大的進給量 即 f=2.0mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=20 mm時，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0

30、.4~0.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式 1.16 可知，vc=7.7m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 1.17 所以==105r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設計手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=2.0

31、mm/r，do<=21 mm時 Mc=137.7N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=140r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=2.0mm/r vc<=10m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc<PE 所以有Mc< Mm Pc<PE 故選擇的切削用量可用。 即 f=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min (3)計算基本工時 1.18 L

32、=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 故 =0.14min (四) 精鉸Ф20mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔，精度等級為IT7 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o （2）切削用量 1) 決定進給量f 根據《切削手冊》表2.11，當鑄鐵的強度 бb170HBS do=20mm,加工精度要求為H7精度時，f=(1.0~2

33、.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應該選中等的進給量 即 f=1.5mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=20 mm時，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0.4~0.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式 1.19 可知，vc=9.64m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 1.2

34、0 所以==131r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設計手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=1.6m do<=21 mm 時 Mt=125.6Nm 扭矩的修正系數均為1.0，故Mc=125.6 Nm 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=1.5mm/r vc<=10m/min時 Pc=1.5KW 根據Z535鉆床說明書, Pc<PE 所以有Mc< Mm Pc&l

35、t;PE 故選擇的切削用量可用。 即 f=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min (3)計算基本工時 1.21 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 故 =0.19min 1.5.4 工序五：粗、精鏜Ф50 mm的孔 （1） 粗鏜Ф48mm孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔 機床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質合金刀 刀具為YG6的硬質合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 （2）切削用量 a) 確定切削

36、深度ap ap==2mm b) 確定進給量f 根據《切削手冊》表1.5 當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap<=2mm, 孔徑d<=50mm,鏜刀伸長長度l<=100mm時 f=0.40~0.60mm/r 按T616機床進給量（《工藝設計手冊》表4.2-21）選f=0.58mm/r c) 確定切削速度 v 按 《切削手冊》表1.27和表1.28 1.22 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.

37、0 K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 所以 =62.4m/min =414r/min 又按T616機床上的轉速 選n=370r/min d) 確定粗鏜Ф48mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 1.23 所以=0.09min (2)半精鏜Ф50mm的孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 機床 ：T616鏜床

38、刀具：YG6的硬質合金刀 刀具為YG6的硬質合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2）切削用量 e) 確定切削深度ap ap==1mm f) 確定進給量f 根據《切削手冊》表1.5 當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap<=2mm, 孔徑d<=50mm,鏜刀伸長長度l<=100mm時 f=0.40~0.60mm/r 按T616機床進給量（《工藝設計手冊》表4.2-21）選f=0.41mm/r g) 確定切削速度 v 按 《切削手冊》表1.27和表1.28 1.24 其中：cv=158 xv=0.15 yv

39、=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0 K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 所以 =78.9m/min =503r/min 又按T616機床上的轉速 選n=370r/min h) 確定半精鏜Ф50mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 1.25 =0.13min 1.5.5 工序六：銑斷 1

40、） 加工條件 工件尺寸：長72mm 深12mm 加工要求：將雙體銑開 刀具： 選高速鋼細齒圓鋸片刀 由《工藝設計手冊》表3.1-27可得，又由（《金屬切削手冊》第三版）表6-7 B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o 2) 切削用量 a) 決定每齒進給量fz 查《切削手冊》表3.4可得 fz=(0.03~0.02)x(1+40%)=(0.042~0.028)mm/z 由于是對稱銑 取f=0.028mm/z b) 后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7后刀面最大磨損為：（0.15~0.20

41、）mm 查《切削手冊》表3.8 壽命T=150min c) 計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式 1.26 可得vc=76.7m/min =153r/min 根據XA6132銑床 選主軸轉速為 n=150r/min 所以實際的切削速度為 v=75.36 m/min 工作臺每分鐘進給量為： fmz=0.026x50x150=195mm/min 又根據XA6132銑床的參數，取工作臺進給量為190mm/z 則：實際的進給量為fz==0.025mm/z d) 校驗機床功率 由《切削手冊》表3.28中的計算公式可知： pc= 1.27 F

42、c= 1.28 式中 CF=30 xF=1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF=0.83 所以計算得 Fc=163.5N Pc==4.8kw XA6132銑床主動電機的功率為7.5KW，故所選的切削用量可以采用 最終確定 vf=190mm/min n=150r/min v=75.36m/min e) 計算基本工時 1.29 公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=22mm 故 =22/190=0.12min 1.5.6 工序七： 鉆錐孔Ф8mm的一半Ф4mm

43、 （1）加工條件 工藝要求；孔徑do=4mm ,孔深l=32mm, 通孔 機床；Z525立式鉆床 刀具： 高速鋼麻花鉆 選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=4mm 鉆頭的幾何形狀為（由《切削手冊》表2.7可知 鑄鐵的強度頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o （2）切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.7，當鑄鐵的強度 бb200HBS do=4mm時，f=0.18~0.22mm/r 由于L/d=32/4=8>3,故取修

44、正系數K=0.8 所以 f=(0.18~0.22)x0.8=(0.144~0.176) mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do<=4.3mm,鉆頭強度允許的進給量f=0.5mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2.9，當бb210MPa,do10.2mm,機床進給機構允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見《工藝設計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.63mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=(0.144~0.176) mm/r，根據Z525鉆

45、床說明書，選f=0.17mm/r（見《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f<=0.17mm/r do<=12mm時，軸向力Ff=1230N 軸向力的修正系數為1.0，故Ff=1230N 根據Z525鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff<Fmax,故f=0.17mm/r可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<= 6 mm時，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.5~0.8）mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削

46、手冊》表2.15可知f=0.20mm/r時，標準鉆頭，do=4 mm時，Vt=20m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min 1.30 所以==1354r/min 根據Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=1360r/min(見《工藝設計手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=0.17mm/r，do<=11.1 mm時 Mc=6.18N

47、.m, 根據Z525鉆床說明書,當nc=1360r/min時， Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=17.4m/min時 Pc=0.8KW 根據Z525鉆床說明書, Pc<PE 所以有Mc< Mm Pc<PE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.17mm/r n=nc=1360r/min vc=17m/min (3)計算基本工時 1.31 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y

48、+Δ=2.5mm 故 =0.15min 1.5.7 工序八：鉆Ф5mm的孔，攻螺紋M6 （1）加工條件 工藝要求；孔徑do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔 機床；Z525立式鉆床 刀具： 高速鋼麻花鉆 選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=5mm 鉆頭的幾何形狀為（由《切削手冊》表2.7可知 鑄鐵的強度頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o （2）切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.7，當鑄鐵的強度 бb200HBS

49、 do=5mm時，f=0.27~0.33mm/r 由于L/d=6/5=1.2<3,故取修正系數K=1 所以 f=(0.27~0.33)x1=(0.27~0.33) mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do<=5.4mm,鉆頭強度允許的進給量f=0.6mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2.9，當бb210MPa,do10.2mm,機床進給機構允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見《工藝設計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.63mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，

50、受限制的進給量是工藝要求，其值為f=(0.27~0.33) mm/r，根據Z525鉆床說明書，選f=0.28mm/r（見《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f<=0.33mm/r do<=12mm時，軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數為1.0，故Ff=2110N 根據Z525鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff<Fmax,故f=0.28mm/r可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<= 6 mm時，鉆頭后刀面最大磨鈍量

51、取為（0.5~0.8）mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.15可知f=0.30mm/r時，標準鉆頭，do=5 mm時，Vt=16m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min 1.32 所以==866r/min 根據Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=960r/min(見《工藝設計手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21

52、，當f<=0.33mm/r，do<=11.1 mm時 Mc=10.49N.m, 根據Z525鉆床說明書,當nc=960r/min時， Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=15.1m/min時 Pc=1.0KW 根據Z525鉆床說明書, Pc<PE 所以有Mc< Mm Pc<PE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.28mm/r n=nc=960r/min vc=13.6m/min (3)計算基本

53、工時 1.33 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=2.5mm 故 =0.03min （2）攻M6的螺紋 由〈〈工藝設計手冊〉〉表6.2-14可知 1.34 其中：l1=(1~3)p l2=(2~3)p 公式中的no為絲錐或工件回程的每分鐘轉數（r/min）; i為使用絲錐的數量；n 為絲錐或工件每分鐘轉數（r/min）；d為螺紋大徑；f為工件每轉進給量 等于工件螺紋的螺距p 由上述條件及相關資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/min no=680r/min i=1 所以 (1)

54、 切削速度 1.35 所以==10.7m/min (2) 基本工時 =0.03min 1.5.8 工序九：銑缺口 （1）加工條件 工件尺寸：長為25mm, 寬為10mm 機床：XA5032立式銑床 刀具；W18Cr4V硬質合金端銑刀 W18Cr4V硬質合金端銑刀，牌號為YG6，由《切削用量簡明手冊》后稱《切削手冊》表3.1查得銑削寬度ae<=90mm,深度ap<=6mm,齒數Z=10時，取刀具直徑do=100mm。又由《切削手冊》表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=8o,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,

55、過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm (2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對稱銑，選較小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式 1.36 也可以由表3.16查得=77

56、m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數為：Kmv=Kmn=Kmvf=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=77x1.0x0.8=61.6m/min n= ntkn=245x1.0x0.8=196r/min vf=vftkvt=385x1.0x0.8=308mm/min 又根據XA5032銑床參數，選 n=235r/min vf =375mm/s，則實際的切削速度為： 1.37 所以==73.8m/min,實際進給量為：

57、 1.38 所以==0.16mm/z e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24， 當бb=(174~207)MPa ae<=70mm ap<=6mm do=100mm Z=10 vfc<=385mm/min 近似為 Pcc=4.6KW 根據XA5032型立銑說明書（《切削手冊》表3.30），機床主軸允許的功率為Pcm=7.5x0.75=5.63KW 故 Pcc<Pcm 因此選擇的切削用量可以采用 即 ap=6mm vf=375mm/min n=235r/min vc=73.8m/min fz=0.14mm/z f)

58、計算基本工時 1.39 公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0mm, 所以L=l+y+Δ=25mm 故 =25/375=0.07min 銑斷雙體的專用夾具設計 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。 經過與指導老師的協商，決定設計第Ⅵ道工序—銑斷雙體，本夾具將用于XA6132臥式銑床，刀具為高速鋼細齒圓鋸片銑刀，對工件進行加工。 2.1問題的提出 本夾具主要用于銑開雙體，

59、并且銑開的表面與的孔有一定的公差要求，又在加工本道工序時，的孔已經進行了加工，因此，在本道工序中主要考慮加工面與孔之間的要求，其次是考慮如何提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。 2.2 夾具體設計 2.2.1 定位基準的選擇 由零件圖可知：被銑開的那的中心線與孔的中心線之間的公差等級要求較高，且銑開時的設計基準為孔的中心線。為了盡量的減小定位誤差，應選孔為主要的定位基準，利用一個圓柱銷和一個菱形銷定位，消除三個自由度，再在底面用夾具體定位消除三給自由度。以便達到所需要求。 為了提高加工效率，現同時加工六個雙體，同時，為了夾具簡單，操作方便，利用螺旋機構夾緊。 2.2

60、.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：高速鋼細齒圓鋸片銑刀 直徑 齒數 Z=50 又由《切削手冊》表3.28中的公式： 2.1 其中： Z=50 所以 F=63.5N 水平分力： 垂直分力； 又在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。安全系數 其中 K1為基本安全系數1.5 K2為加工性質系數1.2 K3刀具鈍化系數 1.2 K4為切削特點系數（斷續(xù)切削）1.2 所以 F ′=KFH=69.9x1.5x1.2x1.2x1.2=181.2N 為

61、了克服水平方向的力，實際的夾緊力為 N（f1+f2）= KFH 其中 f1為螺母與螺桿間的摩擦系數 f2為工件與螺桿頭（或壓板）間的摩擦系數 又查得 f1 和f2為1.6 則 2.2 所以 又選擇的螺旋夾緊機構的基本尺寸如下（根據《機床夾具設計》 第三版表1-2-20、1-2-21、1-2-22、1-2-23查得： r′=0 tg L=120mm Q=30N 則 可以提供的夾緊力為： 2.3 所以 ==3140N 又由《機床夾具設計》 第

62、三版表1-2-24查得 當螺紋的公稱直徑為12mm時 ，螺栓許用的夾緊力為5690N 由以上的數據可知：所選的螺旋機構提供的夾緊力大于所需的，且滿足螺栓的許用夾緊力，故本夾具可以安全工作。 2.2.3 定位誤差分析 1）定位元件尺寸及公差的確定 本夾具的定位元件為一定圓柱銷和一菱形銷，其參數由（《機床夾具設計手冊》圖5-3及其表選 兩定位銷的尺寸及公差為：（定位銷的公差取h8）。 2）零件圖樣規(guī)定 的孔的中心線與孔的中心線的長度誤差為0.2mm，孔中的定位銷與夾具體的垂直度誤差為0.05，，此項技術要求應由定位銷寬配合中的側向間隙保證。已知的寬為，定位銷為（定位銷的公差

63、取h8），則 一個定位銷與一個孔的定位誤差為： 此處引起零件的定位誤差為 <0.2mm 故最大側向間隙能滿足零件的精度要求。 （2）計算定位銷的中心線與夾具體垂直度誤差 定位銷的寬度為 夾具體表面的粗糙度 故 mm 所以最大垂直度誤差能滿足零件精度要求 2.2.4 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，首先要考慮到能保證零件的加工精度，其次是要提高勞動生產率。為此，應先考慮所設計的夾具體與零件在夾具上的定位，在本道工序中，由于零件的底面的定位是用的夾具體，所以其表面粗糙度要求應比較高，視為關鍵面。又本道工序是銑斷，其切削力

64、不大，故在設計夾具時應考慮夾具的簡單及利用常用的一些零件。為了提高生產率，可以考慮同時裝夾幾個零件，并且用了活動杠桿使操作更加節(jié)省時間?？梢酝瑫r裝夾四個零件，提高了生產率。 夾具上裝有對刀塊，可以使夾具在一批零件加工之前很好的對刀；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具裝配圖及夾具體零件圖見圖示。

65、 結 束 語 伴隨這篇畢業(yè)論文的收筆，我的畢業(yè)設計也近尾聲了。在2006年的5月份和6月份中，我一直為此而忙碌著，學習，生活基本都是以此為中心。收集材料、確定方案、設計、修改、綜合等等，時間過得簡單而緊湊。 經過兩個多月的畢業(yè)設計，我的理論知識又一次得

66、到了鞏固，同時動手能力也有了很大的提高： 1.運用機械制造工藝及有關課程的知識，結合生產實習中學到的實踐知識。獨立地分析和解決工藝問題。具有設計一些中等復雜零件的能力。 2.能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，并學會擬定夾具的設計方案。 3.熟悉與機械有關手冊和資源網站，能快速查詢并得到所需的數據和信息。 4.大大提高了自己的識圖制圖能力。 通過設計，培養(yǎng)了我綜合運用理論知識和專業(yè)知識的技能，讓我熟悉了一般機械零件的加工工藝過程，具備了設計夾具的能力。對于本課題而言，我認為自己已經基本達到了設計目的，但是也存在著缺陷與不足。但即使如此，在我的畢業(yè)設計的整個過程中

67、，以上的結果已經令我受益匪淺了。 在這二個月里，我經歷了很多，得到了很多，但也失去了很多。在其中我走過很多的彎路，嘗到很多的失敗，也經歷過設計成功的喜悅。我想我得到的并不僅僅是書本上的知識，更是一個人工作研究的心境，態(tài)度和經驗。我明白了一個大學本科畢業(yè)生對待自己的專業(yè)，對待自己的工作應該抱著一種什么態(tài)度；一個人對待專業(yè)知識上的困難，應該如何解決；一個人應該如何面對成功和失敗；一個人應該如何與周圍的人進行交流等等。對于我來說，這些都是無價的。我想在這二個月中我努力著，只是為了將自己的想法一點點地在現實世界中實現，雖然我回避了一些困難，雖然有些問題直到現在都還未得到很好的解決，雖然我二個月的成就在行家眼里看來是如此的幼稚，但是我覺得自己值得這樣做，這一切已經足夠的令我感到欣慰了。 畢業(yè)設計的完成，畢業(yè)論文的寫作對于我來說都是第一次，我從其中學到了很多，這個過程就是一個學習的過程。再過一些時間，我就要踏上工作崗位了，那也是一個長期的學習過程。我將鼓足勇氣，在自己的專業(yè)這條道路上走得更遠。 參考文獻 ［1］.《機床夾