0086-東方紅拖拉機變速箱箱體工藝及夾具設計

0086-東方紅拖拉機變速箱箱體工藝及夾具設計,東方紅,拖拉機,變速箱,箱體,工藝,夾具,設計 畢業(yè)設計（論文） I 摘 要 機械制造業(yè)是一個國家技術進步和社會發(fā)展的支柱產業(yè)之一，無論是傳統(tǒng)產業(yè)， 還是新興產業(yè)，都離不開各式各樣的機械設備。這次畢業(yè)設計就是選擇了這樣一個課 題——對東方紅拖拉機的變速箱箱體加工工藝路線和其中粗鏜軸承孔工序的夾具設計 進行研究。在機加工工藝編制方面，主要通過仔細分析產品零件圖和相關技術要求， 查閱箱體類零件相關資料，考慮了的工藝結構要求、批量要求、經濟性、可行性等多 方面因素，最終安排了 18 個工序來完成變速箱體的加工，其中包括各道工序的加工方 法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，基準面的選取，定位和夾緊方案的擬定。 另外，在夾具設計方面，主要就粗鏜軸承孔這個工序進行了夾具方案的分析，計算和 最終敲定。 關鍵字：軸承孔 工序卡 工藝路線 夾具設計 Abstract II ABSTRACT Machinery manufacturing is one of the pillar industries which show a nation’s development of technology and society. Both traditional and burgeoning industries can’t be separated from verities of mechanical equipment. This disquisition had just selected such a task—to study the machining process rout and the fixture for heavy boring shafting bearing holes of Dongfanghong tractor. In the aspect of machining craft， part drawing and the technological request were thought over， with the help of some information about the machining craft of parts such as boxes it is arranged to produce the part in eighteen steps which include the information on what means to use， which machine tools， what fixtures， assist tools and measure tools needed in each step. Then selected datum plane for each step， studied out orientation and clamping scheme for each step. in the aspect of fixture designing，I had designed a set of fixture for the heavy boring of the shafting bearing holes. After some analyzing and calculating， Keyword: bearing holes Operation sheet Process route Fixture designing 畢業(yè)設計（論文） 1 目 錄 摘 要 .I ABSTRACT .II 第 1 章 緒論 1 1.1 機械制造行業(yè)的地位和發(fā)展 .1 1.2 設計的選題意義 .1 1.3 設計的主要內容和目的 .2 1.4 本章小結 .2 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 3 2.1 零件的分析 .3 2.1.1 零件的作用 3 2.1.2 零件的工藝分析 3 2.1.3 工藝路線的安排 4 2.2 毛坯的選擇 .4 2.3 基準的選擇 .4 2.4 制定工藝路線 .5 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .7 2.6 工序的切削用量及工時的確定 .10 2.7 本章小結 .43 第 3 章 粗鏜軸承孔夾具設計 .44 3.1 夾具的作用及設計條件 .44 3.1.1 夾具在現(xiàn)代機械加工中應用得相當廣泛，它能夠起到下列作用 44 3.1.2 機床夾具作用實現(xiàn)必須滿足三個條件 44 3.2 夾具設計計算 .44 3.2.1 確定工件定位方式 45 3.2.2 確定刀具導引方式和導引元件 45 3.2.3 確定工件夾緊方式，選擇或設計夾緊機構，計算夾緊力 46 3.3 本章小結 .47 第 4 章 結論 .48 參 考 文 獻 49 致 謝 .50 畢業(yè)設計（論文） 1 第 1 章 緒論 機械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術要求， 同時還應該具有較高的生產率和經濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要的 工作，要求設計者必須具有豐富的生產實踐經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)零件的產量和現(xiàn)有的設備條件，綜合考慮加工質量、 生產率和經濟性的要求，經過反復分析比較，確定最優(yōu)或最適合的方案。 1.1 機械制造行業(yè)的地位和發(fā)展 機械工業(yè)是國民經濟的基礎行業(yè)，工藝工作是機械工業(yè)的基礎工作。加強工藝管 理、提高工藝水平、是機電產品提高質量、降低消耗的根本措施。近年來，我國加工 工藝技術發(fā)展迅速，取得大量成果，為了總結經驗在大學最后的一學期總結性的做機 械加工工藝編制及夾具設計。 我國的機械制造業(yè)經過 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 批成套技術裝備和多種高精尖產品，有些已接近或達到國際先進水平。通過對這些產 品的研發(fā)，我國已建立起了自己的人才培養(yǎng)和軟件控制技術開發(fā)基地以及高精加工設 備生產基地，從而使我國的國民經濟綜合實力和科學技術水平迅速提高，國防尖端武 器的生產、 “神州六號”的成功發(fā)射與回收、人們生活用品的質量提高，有力地說明了 我國機械制造業(yè)的發(fā)展狀況。 1.2 設計的選題意義 目前，國內外汽車和發(fā)動機廠家的變速箱體生產大多數(shù)采用流水線專用組合機床， 定位方式有所不同，有以凸臺面定位的，國外大多數(shù)采用一面雙銷定位，軸承孔和撥 叉孔等的加工一般采用粗鏜——精鏜來完成，國外也有較先進的采用先粗鏜，再高速 鉸來加工，提高了生產效率和精度，但需要更精密的機床和控制，技術難度比較大。 毛坯一般都用鑄件。 選擇這樣的一個題目來研究，可以促使學生充分調動本科四年來學的大部分知識， 并嘗試將這些知識綜合運用并和實踐經驗相結合，培養(yǎng)自覺查手冊，設計遵循行業(yè)標 準，生產不僅要考慮質量還要考慮經濟性等一個工藝人員必須具備的素質。有利于加 快學生適應生產崗位的步伐，有利于高等教育和企業(yè)人才需求的銜接。 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 2 1.3 設計的主要內容和目的 此次設計的分兩部分完成： 1、零件工藝規(guī)程部分，各種類型的機械零件，由于其結構形狀、精度、表面質量、 技術條件和生產數(shù)量等要求各不相同，所以針對某一零件的具體要求，在生產實際中 要綜合考慮機床設備、生產類型、經濟效益等諸多因素，確定一個合理的加工方案， 并合理安排加工順序，經過一定的加工工藝過程，才能制造出符合要求的零件。 2、夾具設計部分，把工件迅速的固定在正確的位置上，完成切削加工、檢驗、裝 配、焊接、和熱處理等工作所使用的工藝裝備稱為夾具。把機床上使用來完成工件裝 夾任務所使用的工藝裝備稱為機床夾具。在機械制造的切削加工、檢驗、裝配、焊接 和熱處理等工藝過程中，要使用大量的夾具來安裝加工對象，使其占有正確的位置， 以保證零件和產品的加工質量，并提高生產率，從而提高其經濟性。 1.4 本章小結 本章主要明確了畢業(yè)設計的目的、設計的重要性，清楚了設計所要涉及的東西。 并簡單介紹了機械制造行業(yè)的在現(xiàn)代國民經濟中的地位和作用，主要介紹了這次畢業(yè) 設計的選題意義和任務。以便我能在機械制造中發(fā)揮正確的作用。 畢業(yè)設計（論文） 3 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目所給的零件是東方紅拖拉機變速箱箱體，箱體是機器的基礎零件，其作用是 將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關零件聯(lián)成一個整體，并使之保持正確的相對位 置，彼此協(xié)調工作，以傳遞動力、改變速度、完成機器或部件的預定功能。要求箱體 零件要有足夠的剛度和強度，良好的密封性和散熱性。因此，箱體零件的加工質量直 接影響機器的性能、精度和壽命。 2.1.2 零件的工藝分析 此變速箱的外形復雜、體積大，有許多要求高的孔和平面。而主要加工表面是頂 面和大、小端面以及軸孔，軸孔之間有相當高的位置和形狀的要求 。現(xiàn)分析： 1、結構特點如下： （1） 外形基本上是由六個或五個平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組 合式兩種； （2） 結構形狀比較復雜。內部常為空腔形，某些部位有“隔墻” ，箱體壁薄且厚 薄不均。 （3） 箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； （4） 箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承 支承孔和精度要求較低的緊固用孔。 2、技術要求如下： （1） 軸承支承孔的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度要求。 （2） 位置精度包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度，同一軸線上各孔的 同軸度，以及孔端面對孔軸線的垂直度等。 （3） 此外，為滿足箱體加工中的定位需要及箱體與機器總裝要求，箱體的裝配 基準面與加工中的定位基準面應有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔與裝配 基準面之間應有一定距離尺寸精度的要求。 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 4 2.1.3 工藝路線的安排 車床主軸箱要求加工的表面很多。在這些加工表面中，平面加工精度比孔的加工 精度容易保證，于是，箱體中主軸孔（主要孔）的加工精度、孔系加工精度就成為工 藝關鍵問題。因此，在工藝路線的安排中應注意三個問題： 1、工件的時效處理 箱體結構復雜壁厚不均勻，鑄造內應力較大。由于內應力會引起變形，因此鑄造 后應安排人工時效處理以消除內應力減少變形。一般精度要求的箱體，可利用粗、精 加工工序之間的自然停放和運輸時間，得到自然時效的效果。但自然時效需要的時間 較長，否則會影響箱體精度的穩(wěn)定性。 對于特別精密的箱體，在粗加工和精加工工序間還應安排一次人工時效，迅速充 分地消除內應力，提高精度的穩(wěn)定性。 2、安排加工工藝的順序時應先面后孔 由于平面面積較大定位穩(wěn)定可靠，有利與簡化夾具結構減少安裝變形。從加工難 度來看，平面比孔加工容易。先加工批平面，把鑄件表面的凹凸不平和夾砂等缺陷切 除，在加工分布在平面上的孔時，對便于孔的加工和保證孔的加工精度都是有利的。 因此，一般均應先加工平面。 3、粗、精加工階段要分開 箱體均為鑄件，加工余量較大，而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力、切 削力都較大，切削熱也較多。加之粗加工后，工件內應力重新分布也會引起工件變形， 因此，對加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進行，有利于把已加工后由于各 種原因引起的工件變形充分暴露出來，然后在精加工中將其消除。 2.2 毛坯的選擇 根據(jù)一般箱體類零件可知選用材料為 HT200，確定毛坯為鑄件又已知零件生產綱 領為 5000 件/年，其生產類型為大批量生產。毛坯的鑄造方法采用砂型機器造型及公差 等級為 10 級。為了消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。 2.3 基準的選擇 （1）粗基準的選擇 對于箱體類零件而言，一般以較大的平面為基準。根據(jù)此零件依據(jù)粗基準的選用 原則：以平整且面積較大的表面作為粗基準；粗基準一般只能使用一次。因此，選用 畢業(yè)設計（論文） 5 箱體的大端面做為粗基準，用大端面和兩個直徑為 100 的孔來定位，主要是根據(jù)一般 箱體類零件采用一面兩銷的定位原則。 （2）精基準的選擇 精基準的選用原則主要考慮到基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合是 應該進行尺寸換算。對此零件應盡量使“基準重合”和“基準統(tǒng)一” 。 2.4 制定工藝路線 由于生產類型為大批量，年產量為 5000 件，箱體類零件外型比較復雜，工序比較 多，需用到組合鉆床加工小孔，再配以專用夾具，使工序盡量集中來提高生產率，同 時也要保證精度要求等。 工藝路線方案一： 工序 1：機械砂型鑄件毛坯 工序 2：人工時效，溫度（500-550）℃，消除應力并上漆 工序 3：劃粗加工線 工序 4：以大端面和兩直徑為 110 的毛坯孔定位，銑左右平面保尺寸 205.?和尺 寸 ，用雙面銑床025? 工序 5：以 C 視圖矩 的中心線為 1390.5?的平面定位，粗、精銑上平面保04.16??? ，用臥式銑床 6.03?? 工序 6：在加工中心上面加工頂面的兩銷孔和三個 的孔以及所有的螺紋底05.2??? 孔 工序 7：以上平面和兩定位銷孔定位，粗銑大小端面，用雙面銑床 工序 8：定位不變粗鏜 至 和 至 的孔，粗鏜 至04.16???5904.12??904.12??? 和 至 的孔（從大端） ，粗鏜 至 和 至 的孔，19?01.3??9.3?0.3??9 粗鏜 至 和 至 及 至 的三孔（從小端）6.5403.8??701.3?? 工序 9：去毛刺 工序 10：清洗并做檢查 工序 11：精銑大端面保尺寸 364，以上平面和兩定位銷孔定位，用臥式銑床 工序 12：定位不變，精銑小端面保尺寸 ，用臥式銑床6.03?? 工序 13：定位不變精鏜 和 成，精鏜 和 成（從大04.16???4.204.12???01.3?? 端） ，精鏜 和 成，精鏜 、 和 的孔成（從小端）01.3???.0306.5??03.8??1.3 工序 14：以上平面和兩銷孔定位，鉆、擴、鉸、攻大端面所有的孔 工序 15：定位不變，鉆、擴、鉸、攻小端面所有的孔 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 6 工序 16：加工底面錐螺紋孔和 B 向視圖的孔 工序 17：加工 C 向視圖孔保尺寸 工序 18：去毛刺、清洗 工序 19：總檢并入庫 備注：箱體類零件一般采用一面兩銷定位，尺寸箱體傳動軸孔同軸度一般用加工 中心和 專機保證。 2、工藝路線方案二： 工序 1：機器砂型鑄造毛坯 工序 2：人工時效，溫度（500～550）℃，上漆 工序 3：劃粗加工線 工序 4：粗、精銑頂平面至 ，以大端面和兩個 的毛坯孔定位6.03??10? 工序 5：鉆、鉸 銷孔，鉆、擴、鉸、攻頂平面所有的孔，以大端面和兩04.12??? 個 的毛坯孔定位10? 工序 6：粗銑大、小端面，以頂平面和兩銷孔定位 工序 7：銑窗口面及對面分別保尺寸 和 ，以上定面和兩銷孔定位5.02?02?? 工序 8：以頂平面和兩銷孔定位，粗鏜 至 和 至 的孔，粗416???904.1???9 鏜 至 和 至 的孔（從大端） ，粗鏜 至 和01.2???901.3???9.3 至 的孔，粗鏜 至 和 至 及 至 的三孔9.6 6.503.8??701.?? （從小端） 工序 9：去毛刺 工序 10：檢驗并做簡單的清掃 工序 11：精銑大、小端面保尺寸 ，以頂平面和兩銷孔定位6.03?? 工序 12：以頂平面和兩銷孔定位，精鏜 和 成，精鏜 和04.1???04.2??01.2??? 成，精鏜 并倒角（從大端） ，精鏜 和 成，精鏜 、01.3???74?1.39.26?6.5 和 的孔成，鉆、擴、鉸 的孔至大端面（從小端）.801.3?? 05.23?? 工序 13：以頂平面和兩銷孔定位，在組合機床上加工小端面所有的孔成 工序 14：定位不變，在組合機床上加工大端面的所有孔成 工序 15：以大端面和兩個 的孔定位，在組合機床上面加工窗口面孔01.3??? 工序 16；定位不變，在組合機床上面加工兩錐孔和 B 向視圖孔 工序 17：去毛刺 工序 18：總檢并入庫 畢業(yè)設計（論文） 7 3、工序的比較：方案一涉及到的機床設備比較多，選用大端面作為粗基準是非常 正確的選擇。方案二工序比較集中，易保證孔的同軸度和位置度要求，涉及到的機床 設備要少些 方案二采用了在鏜床上銑大小端面，減少了工件的裝夾次數(shù)，提高了經濟 效益。從多方面考慮采用方案二更合理。 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “東方紅拖拉機變速箱”零件材料選用 HT200，硬度 HBS 為（143～269）HB， 年產量是 5000 件，屬于大批量生產，采用砂型機器造型，鑄件的尺寸公差登記選用 10 級。 根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛 坯尺寸如下： 上頂面的鑄件基本尺寸為 363 在 250～620 之間，根據(jù)鑄件的尺寸公差等級 10 級 確定加工余量 Z=7mm，就是在高度方向上毛坯尺寸比零件尺寸多 7mm，查表 3.1-26。 在大端面和小端面處的基本尺寸在 250～620 之間，所以也同樣選用加工余量 Z=7mm，因為兩邊都需保證表面粗糙度 Ra6.3，因此，在長度方向上的總加工余量 2Z=14mm，查表 3.1-26。 根據(jù)在窗口面處的鑄件基本尺寸選擇加工余量 Z=5mm，在寬度方向離 的01.3??? 毛坯尺寸是 210，其余加工部分的表面加工余量為 3mm 或者 4 mm，查表 3.1-26。 查表 3.1-26，凡是 Φ 65 以上的孔都是鑄造的通孔，鑄件的加工余量 2Z=14mm， 孔的公差等級都介于 IT6～IT8 之間，確定工序尺寸余量為： 毛坯孔為 Φ 146：粗鏜至 Φ 159 時的加工余量 2Z=13mm；精鏜 成時的加04.16??? 工余量 2Z=1mm。 毛坯孔為 Φ 96 的孔 ：粗鏜至 Φ 109 時的加工余量 2Z=13mm；精鏜 成時01.3?? 的加工余量 2Z=1mm。 毛坯孔 Φ 106 的孔：粗鏜至 Φ 119 時的加工余量 2Z=13mm：精鏜 成時的04.2??? 加工余量 2Z=1mm。 毛坯孔為 Φ 66 的孔：粗鏜至 Φ 79 時的加工余量 2Z=13mm；精鏜 成時的加03.8?? 工余量 2Z=1mm。 毛坯孔為 Φ 53 的孔：粗鏜至 Φ 64 時的加工余量 2Z=11mm；精鏜 成時的06.1??? 加工余量 2Z=1mm。 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此，所規(guī)定的加工余量其實是 名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大及最小之分。 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 8 由于本工序規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整法加工，因此，在計算最大、 最小加工余量時，應按調整法加工方式確定。 圖 1.1 工序間尺寸公差分布圖04.16??? 鏜削公差：按照《機械加工工藝手冊》第一卷表 5.2-7 粗鏜的加工精度為○ 1 IT7~IT8，取 IT8 級查表 3.1-21 尺寸公差可得 1.8mm ，ES=0.9，EI=-0.9。 精鏜是選用高速鋼刀具，查表 11.4-2 臥式鏜床的加工精度±0.02~0.05，取○ 2 ±0.03。臥式鏜床的鏜削用量查表 11.4-1 可得 ap=0.6～1.2，本工序取雙邊為 1mm，粗 鏜時 ap=5～8 ，取雙邊為 6.5 mm。 毛坯名義尺寸：160-2 ?7=146（mm） 毛坯最大尺寸： 16027.9146.???（mm） 毛坯最小尺寸； =145.1（mm） 粗鏜后最大尺寸：160 .5.2（mm） 粗鏜后最小尺寸： 160219?（mm） 精鏜后尺寸為 在圖紙的尺寸公差范圍內，即 。.??? 04.16??? 最后，將上述的工序間的尺寸及公差調整成下表 1-1，東方紅拖拉機變速箱箱體毛 坯圖見附圖 1.2。 表 1-1 加工余量計算表 加工 毛坯孔04.16???粗鏜 精鏜 最大 146.9 159.25 加工前尺寸 最小 145.1 159 最大 146.9 159.25 160.02 加工后尺寸 最小 145.1 159 160 最大 6.75 0.52 加工余量（單邊） 6.5 最小 6.5 0.5 畢業(yè)設計（論文） 9 尺寸公差 0.9?0.5/2 0.02/2 圖 1.2 零件毛坯鑄造圖 2.6 工序的切削用量及工時的確定 工序 4：粗、精銑頂平面 粗銑上頂面保尺寸 301○ 1 (1)刀具的選擇 此平面是鑄造出的表面，用端銑刀加工，采用硬質合金端銑刀。根據(jù)表 9.2-14 及 硬質合金端銑刀標準 GB5342-85 選擇銑刀直徑 d=200mm，齒數(shù) z=18， 銑刀幾何參數(shù) 可根據(jù)表 9.2-27 選擇， ， ， β=-5°， =20°， ， =30°，??0r8ark??5'rk?r =1mm。sb (2)銑削用量 確定銑削深度 pa，由于表面粗加工余量被確定為 6mm，故可一次走刀完成，所以 =6mm。pa 確定每齒進給量 f：根據(jù)表 9.4-3，T611B 鏜床功率為 7.5KW，故每齒進給量 =0.20～0.29 mm/z，取 =0.2 mm/z。f fa 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度：根據(jù)表 9.4-6、9.4-7 得銑刀后刀面磨損限度取 2 m，耐用度 T=240 min。 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 10 確定銑削速度 v表 及銑削功率 mp：根據(jù)表 9.4-13 中查出 v表 和 mp得： 表 =54 /in =4.32KW 同時可得出鑄鐵硬度為 190HB，銑削寬度 wa=150 ，而實際的工件硬度為 200HB，實際要銑削的寬度為 250 ，故可根據(jù)表 9.4-11 查出修正系數(shù)： mvk=1.0 mkp=1.0 svk=1.0 a=0.92 a=1.5 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 'rv 為：'rv =541.0.924.68/in?? 計算出刀具轉速 'n及進給量速度 'f ；''1049.683/min3.250rvnrd????'' 1.ffaz 根據(jù)銑床《工藝手冊》表 3.1-74 和 3. 1-75 ?。?5n?/mir 20/infv? 得 1nv .19framz （3）校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削寬度的銑削功率為 '4.210.5648mpkw??? 此外銑削功率還與銑削速度有關，有表查出的 54/minv?表 ，現(xiàn)實際上選用的 故in/5vr 9.表vr 根據(jù)表 9.4-11，考慮銑削速度變化對銑削功率的影響，由于 0.9vmkp?，故實際銑 削功率 6.481.7.5mrpkw??? 切削工時的確定：利用作圖法得出銑削的總行程 ，而查表 9.4-33 得出21L? ，故 =478+71=549mm，L721?21L? 所以 12549.min0mtif??? 精銑上頂面保 .63??○ 2 (1)刀具的選擇 此平面是鑄造出的表面，用端銑刀加工，采用硬質合金端銑刀。根據(jù)表 9.2-14 及 畢業(yè)設計（論文） 11 硬質合金端銑刀標準 GB5342-85 選擇銑刀直徑 d=200mm，齒數(shù) z=18， 銑刀幾何參數(shù) 可根據(jù)表 9.2-27 選擇， ， ， β=-5°， ， ， ??0r8'a??20rk??5'rk ， ， 。??30?rkmbr12k (2)銑削用量 確定銑削深度 pa，由于表面加工余量被確定為 1mm，故可一次走刀完成，所以 。ap1 確定每齒進給量 f：根據(jù)表 9.4-3，X6140 銑床功率為 7.5KW，故每齒進給量f =0.20～0.29 /mz，取 fa=0.2 /mz。 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度：根據(jù)表 9.4-6、9.4-7 得銑刀后刀面磨損限度取 2 ，耐用度 T=240 in。 確定銑削速度 v表 及銑削功率 mp：根據(jù)表 9.4-13 中查出 v表 和 mp得： 表 =58 /i =2.9KW 同時可得出鑄鐵硬度為 190HB，銑削寬度 wa=150 ，而實際的工件硬度為 200HB，實際要銑削的寬度為 250 ，故可根據(jù)表 9.4-11 查出修正系數(shù)： mvk=1.0 mkp=1.0 svk=1.0 a=0.92 a=1.5 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 'rv 為：'rv =581.0.9253.6/in?? 計算出刀具轉速 'n及進給量速度 'f ；''1053.68/min.420rvnrd????'' 9.ffaz 根據(jù)銑床《工藝手冊》表 3.1-74 和 3.1-75 ?。?5n?/mir 30/infv? 得 7nv .2framz （3）校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削寬度的銑削功率為 '4.210.5648mpkw??? 此外銑削功率還與銑削速度有關，有表查出的 54/minv?表 ，現(xiàn)實際上選用的 故in/5vr 9.表vr 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 12 根據(jù)表 9.4-11，考慮銑削速度變化對銑削功率的影響，由于 0.9vmkp?，故實際銑 削功率 6.481.7.5mrpkw??? 切削工時的確定：利用作圖法得出銑削的總行程 ，而查表 9.4-33 得出21L? ，故 =478+71=549mm，L721?21L? 所以 125493.6min0mtif??? 工序 5：鉆、鉸 銷孔及鉆、擴、鉸、攻頂平面所有的孔4.??? 鉆、擴、鉸 的孔○ 1 05.3 第一步：鉆孔 （1）鉆頭的選擇 選用 20m?標準高速鋼鉆頭并磨出雙錐和修磨橫刃。修磨后的鉆頭幾何參數(shù)按表 10.2-19 及表 10.2-14 取為： ， ， ， ， ??182???702??5?mb5.4?? ， ，l= 5mm。??10ab.? （2）鉆削用量 1）確定進給量 f：根據(jù)表 10.4-1 可查出 f表 = 0.47~.86/mr，由于孔深與孔徑 之比 /ld=34/20=1.7， lfk=1.7，故 'f表 =（0.47～0.86） ?1.7=0.8～0.97 。按 Z535 立式鉆床說明書，取 =0.85 /mr。 根據(jù)表 10.4-4，鉆頭強度所允許的進給量 'f1.75 /r。根據(jù)表 10.4-5 取f =5，由于機床進給機構允許的軸向力 maxF=15690N，允許的進給量 'f1.8 /mr。 由于所選擇的進給量 f遠小于 'f和 '，故所選 f可用。 2）確定切削速度 v、軸向力 F、扭矩 M 及切削功率 mp：用不同刀具材料進行鉆、 擴、鉸孔的 、F 、 M、 mp均可按表 10.4-9 及表 10.4-11 進行計算。但根據(jù)實際條件， 可直接在表 10.4-17 中利用插入法查出，即13/inv?表 7850N?表 1.7N??表 1.60PKW?表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同進行修正。 切削速度的修正系數(shù)可由表 10.4-10 查出：0.8mvk 1.0lvk 則 38.4/minl??? '表 表 ''1.2/i140nrd?表 畢業(yè)設計（論文） 13 按 Z535 機床說明書取 195/minr? 這時實際切削速度為 v為3.1420.2/i0dnv??? 切削力及扭矩的修正系數(shù)可由表 10.4-12 查出：.6MFK 故 7850132N?? 7.1068.7MNM??A （3）校驗機床功率，切削功率 mp為'/mMpn表 = .695/18.06?=1.82KW 機床有效功率 ' 4.3EpKW??? 由于 'Em? ，故選擇的鉆削用量可用。 （4）切削工時的確定 由表 10.4-43 機動時間計算公式： 1mflltn??? 而 cot32frdtk?? 1l取 2 342950.? 0t45? 6in? 13m? 第二步：擴孔 擴孔鉆的選擇 選用 21.8m?標準高速鋼擴孔鉆，其幾何參數(shù)選擇為： 0r?， 01a?，45rk?? ， 0??， f??。 擴孔切削用量 根據(jù)表 10.4-6， (.7~08).f?表 =0.49～0.56/r ，根據(jù) Z535 機床說明書，取 0.57/fmr?。 1）確定進給量：根據(jù)表 10.4-34 取 2v表 ，而由于切削條件與實際切削速 度尚需乘以下修正系數(shù)表 10.4-10 得：0.8mvk? 1.06apvk?（ 1.80/.562pr?? ） 故 25.23/min?表 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 14 '1023.40.7/.18vnrmd????表 根據(jù) Z535 機床說明書，選擇 inn這時實際擴孔速度 v為3.42.71.25/1010v 切削工時的確定 由表 10.4-43 擴孔時加工機動時間計算公式：1wfmlltn??A 而 cot32frdtk?? 1l取 2 34.7205? 1.70t45?? .18in? .? 第三步：鉸孔 （1）絞刀的選擇 選用 2?m標準高速鋼絞刀，其幾何參數(shù) 0r， 08a?， 5rk?。 （2）鉸孔的切削用量 1）確定進給量 f：根據(jù)表 10.4-7 查出 1.3~26f?表 ，由于孔的精度等級為 8 級， 所以取 1.3，按 Z535 機床說明書取 .6/fmr。 2）確定切削速度 v及 n，根據(jù)表 10.4-39 取 8./inv表 ，切削速度的修正系數(shù) 可按表 10.4-10 查出： 0.8mvk? 1.04apvk?（ 21.7/025.8pr?? ） 故 '21.47.5/min?表 ''18./i3.2nr?表d 根據(jù) Z535 機床說明書，選擇 10n?。這時實際鉸孔速度 v為：.146.9/mi00v?? （3）確定切削工時 由表 10.4-43 得鉸孔時加工機動時間計算公式： 得 1wfmlltn?? 而 cot32mf rdlk??? 1l取 10 畢業(yè)設計（論文） 15 34.106??? 21.8cot453????.min 3. 根據(jù)以上計算，切削用量如下： 鉆孔： 20d?， .85/fmr， 195/inr?， 12.5/minv? 擴孔： 1.， 07?， 40， 7 鉸孔： ， 2d， /in， 6./i 鉆、鉸 0.42??? 銷孔○ 2 第一步：鉆孔 （1）鉆頭的選擇 選用 .8m標準高速鋼鉆頭并磨出雙錐和修磨橫刃，修磨后的鉆頭幾何參數(shù)按 表 10.2-19 及表 10.2-14 取為： 2??110°， 12??70°， ?55°，b?? 2 ， 0a27°， b?1 ， l2 m。 （2）鉆削用量 1）確定進給量 f：根據(jù)表 10.4-1 可查出 f表 = 0.31~.57/mr，由于孔深與孔徑 之比 /ld=17/11.8=1.5，故 '表 =（0.31~0.57） ?0.75=0.23～0.43 。按 Z535 立式鉆 床說明書，取 f=0.25 /mr。 根據(jù)表 10.4-4，鉆頭強度所允許的進給量 'f1.0 /r。根據(jù)表 10.4-5，由于 機床進給機構允許的軸向力 axF=15690N，允許的進給量 1.8 m。 由于所選擇的進給量 f遠小于 'f和 '，故所選 f可用。 2）確定切削速度 v、軸向力 F、扭矩 M 及切削功率 p：用不同刀具材料進行鉆、 擴、鉸孔的 、F 、M、 mp均可按表 10.4-9 及表 10.4-11 進行計算。但根據(jù)實際條件， 可直接在表 10.4-17 中利用插入法查出，即 17/inv?表 1865N?表 6.94N??表 0.39PKW?表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同進行修正。 切削速度的修正系數(shù)可由表 10.4-10 查出：0.8mvk 1.0lvk 則 78.496/minl??? '表 表 ''1/i3.14.nrd?表 按 Z535 機床說明書取 0n 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 16 這時實際切削速度為 v為3.14.8014./min0dnv???? 切削力及扭矩的修正系數(shù)可由表 10.4-12 查出：.6MFK 故 185097.N?? 6.94107.36MNM??? 3）校驗機床功率，切削功率 mp為'/mMpn表 = 0.941.06 =0.41KW 機床有效功率 ' 4.583.6EpKW???? 由于 'Em? ，故選擇的鉆削用量可用。 （3）切削工時的確定 由表 10.4-43 機動時間計算公式： 1fmlltn??A 而 cot32frdtk?? 1l取 2 7.92405? 1.8t45? .6in? 7.9m? 第二步：鉸孔 （1）絞刀的選擇 選用 GB1132-84 的 12?m標準高速鋼絞刀，其幾何參數(shù)根據(jù)表 10.2-57 得：05r? °， 0a?， 5rk?。 （2）鉸孔的切削用量 1）確定進給量 f：根據(jù)表 10.4-7 查出 1.0~2/fmr?表 ，由于孔的精度等級為 8 級，所以取較小的進給量，按 Z535 機床說明書取 .f。 2）確定切削速度 v及 n，根據(jù)表 10.4-39 取 8/inv表 ，切削速度的修正系數(shù)可 按表 10.4-10 查出： 0.8mvk? 1.06apvk?（ 12./05.8pr?? ） 故 ' 1.67.4/min?表 '' 98/i3.2nr?表d 畢業(yè)設計（論文） 17 根據(jù) Z535 機床說明書，選擇 195/minr?。這時實際鉸孔速度 v為：3.142957.300dnv??? （3）確定切削工時 由表 10.4-43 得鉸孔時加工機動時間計算公式： 得 1wfmlltn?A 而 cot32mf rdlk??? 1l取 1074.30295?? 1.8t5?0.1in 4.3? 根據(jù)以上計算，切削用量如下： 鉆孔： .8dm? ， 0.25/fr ， 0/minr ， 13.6/minv? 鉸孔： 12 ， 1 ， 195n ， 75 攻 06MH?的螺紋孔○ 3 （1）確定刀具 查表 16.2-4 采用標準 GB3464-83M10 ?1 的粗柄帶頸機用絲錐。幾何參數(shù)0dm? ， p， 20lm?， 15l。 （2）確定切削用量 根據(jù)表 160.2-15 查得切削速度 /inv，查表 16.2-16 得扭矩 6.3MN??。 由表 13.2-16 得功率 1.30.20mMpkmd??? （3）確定攻螺紋機動時間 由公式： 1()mltpn? 205()? 6.4in 工序 6：以頂平面和兩銷孔定位，在臥式鏜床上粗銑大端面至 371，粗銑小端面至 365 粗銑大端面保尺寸 371○ 1 (1)刀具的選擇 此平面是鑄造得表面，用端銑刀加工，采用硬質合金端銑刀。根據(jù)表 9.2-41 及硬 質合金端銑刀標準 GB5342-85 選擇銑刀直徑 d=250mm，齒數(shù) z=16， 銑刀幾何參數(shù)可 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 18 根據(jù)表 9.2-27 選擇， ， ， ， β=10°， κ r =60°， rk?=30°，??50a'0??0rsb =1mm。 (2)銑削用量 確定銑削深度 pa，由于表面粗加工余量被確定為 6 m，故可一次走刀完成，所以pa =6 m。 確定每齒進給量 fa：根據(jù)表 9.4-3 得銑床功率為 7.5KW，故每齒進給量f =0.20～0.29 /z，取 f=0.2 /mz。 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度：根據(jù)表 9.4-6、9.4-7 得銑刀后刀面磨損限度取 2 ，耐用度 T=240 in。 確定銑削速度 v表 及銑削功率 mp：根據(jù)表 9.4-13 中查出 v表 和 mp得： 表 =54 /i =4.32KW 同時可得出鑄鐵硬度為 190HB，銑削寬度 wa=150 ，而實際的工件硬度為 200HB，實際要銑削的寬度為 250 ，故可根據(jù)表 9.4-11 查出修正系數(shù)： mvk=1.0 mkp=1.0 svk=1.0 a=0.92 a=1.5 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 'rv 為：'rv =541.0.924.68/in?? 計算出刀具轉速 'n及進給量速度 'f ；''1049.683/min3.250rvnrd????'' 1.ffaz 根據(jù)銑床《工藝手冊》表 3.1-74 和 3.1-75 ?。?5n?/mir 20/infv? 得 1nv .19framz 校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削寬度的銑削功率為 '4.3210.5648mpkw??? 此外銑削功率還與銑削速度有關，有表查出的 54/minv?表 ，現(xiàn)實際上選用的5/inrv 故 畢業(yè)設計（論文） 19 510.94rv?表 根據(jù)表 9.4-11，考慮銑削速度變化對銑削功率的影響，由于 0.9vmkp?，故實際銑 削功率 6.481.7.5mrpkw??? 切削工時的確定：利用作圖法得出銑削的總行程 12L? ，而查表 9.4-33 得出127L? ，故 12L?=478+71=549mm， 所以 549.min0mtif??? 粗銑小端面保尺寸 365○ 2 (1)刀具的選擇 此平面是進行過一次銑的表面，用端銑刀加工，采用硬質合金端銑刀。根據(jù)表 9.2-41 及硬質合金端銑刀標準 GB5342-85 選擇銑刀直徑 d=250mm，齒數(shù) z=16， 銑刀 幾何參數(shù)可根據(jù)表 9.2-27 選擇，r 0=-5°，a 0＇=9°，a 0=13°， β=10°， κ r =60°， κ r’=5°， rk?=30°， sb=1mm。 (2)銑削用量 確定銑削深度 pa，由于表面粗加工余量被確定為 6 m，故可一次走刀完成，所以pa =6 m。 確定每齒進給量 fa：根據(jù)表 9.4-3 得銑床功率為 7.5KW，故每齒進給量f =0.20～0.29 /z，取 f=0.2 /mz。 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度：根據(jù)表 9.4-6、9.4-7 得銑刀后刀面磨損限度取 2 ，耐用度 T=240 in。 確定銑削速度 v表 及銑削功率 mp：根據(jù)表 9.4-13 中查出 v表 和 mp得： 表 =54 /i =4.32KW 同時可得出鑄鐵硬度為 190HB，銑削寬度 wa=150 ，而實際的工件硬度為 200HB，實際要銑削的寬度為 205 ，故可根據(jù)表 9.4-11 查出修正系數(shù)： mvk=1.0 mkp=1.0 svk=1.0 a=0.92 a=1.5 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 'rv 為：'rv =541.0.924.68/in?? 計算出刀具轉速 'n及進給量速度 'f ； 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 20 ''1049.683/min3.250rvnrd????'' 1.ffaz 根據(jù)銑床《工藝手冊》表 3.1-74 和 3.1-75 ?。?5n?/mir 20/infv? 得 1nv .19framz （3）校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削寬度的銑削功率為 '4.210.5648mpkw??? 此外銑削功率還與銑削速度有關，有表查出的 54/minv?表 ，現(xiàn)實際上選用的5/inrv 故10.94?表 根據(jù)表 9.4-11，考慮銑削速度變化對銑削功率的影響，由于 0.9vmkp?，故實際銑 削功率 6.481.7.5mrpkw??? 切削工時的確定：利用作圖法得出銑削的總行程 12L? ，而查表 9.4-33 得出125L? ，故 12L?=370+54=424mm， 所以 4.min0mtif??? 工序 7：銑窗口面及端面 (1)刀具的選擇 此窗口面選用硬質合金端銑刀加工，根據(jù)表 9.2-41 及硬質合金端銑刀標準 GB5342-85 選擇銑刀直徑 d=200mm，齒數(shù) z=12， 銑刀幾何參數(shù)可根據(jù)表 9.2-27 選擇， r0=5°，a 0＇ =8°， β=-5 °， κ r =60°， κ r’=5°， rk?=30°， sb=1mm。 (2)銑削用量 確定銑削深度 pa，由于表面粗加工余量被確定為 5 m，故可一次走刀完成，所以p =5 m。 確定每齒進給量 f：根據(jù)表 9.4-3 得 X6142 銑床功率為 7.5KW，故每齒進給量fa =0.25～0.38 /z，取 fa=0.38 /mz。 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度：根據(jù)表 9.4-6、9.4-7 得銑刀后刀面磨損限度取 2 畢業(yè)設計（論文） 21 m，耐用度 T=240 min。 確定銑削速度 v表 及銑削功率 mp：根據(jù)表 9.4-13 中查出 v表 和 mp得： 表 =46 /i =3.7KW 同時可得出鑄鐵硬度為 190HB，銑削寬度 wa=150 ，而實際的工件硬度為 200HB，實際要銑削的寬度為 158 ，故可根據(jù)表 9.4-11 查出修正系數(shù)： mvk=0.88 mkp=1.11 svk=1.0 a=1.0 a=1.0 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 'rv 為：'rv = 460.81.40.5/in?? 計算出刀具轉速 'n及進給量速度 'f ；''1040.56./min3.2rvnrd????''8.9ffaz 根據(jù)銑床《工藝手冊》表 3.1-74 和 3.1-75 ?。?5n?/mir 20/infv? 得 40.82nv .37framz （3）校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削寬度的銑削功率為 '.710.4.1mpkw??? 此外銑削功率還與銑削速度有關，有表查出的 46/minv?表 ，現(xiàn)實際上選用的5/inrv 故40.82.96?表 根據(jù)表 9.4-11，考慮銑削速度變化對銑削功率的影響，由于 0.9vmkp?，故實際銑 削功率 10.758.23.69mrpkw??? 切削工時的確定：利用作圖法得出銑削的總行程 12L? ，而查表 9.4-33 得出124L? ，故 12L?=220+44=264mm， 所以 640.9minmtif?? 工序 8：粗鏜 0.??? 至 15和 0.4?? 至 19?的孔，粗鏜 0.12?? 至 9?和 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 22 0.13??? 至 9的孔（從大端） ，粗鏜 0.13??? 至 9和 0.9261?? 至 ?的孔，粗 鏜 .65 至 4和 0.38?? 至 79及 . 至 的三孔（從小端） ，銑左右兩平 面，分別保尺寸 25?和 2 粗鏜 0.1?? 至 和 0.41?? 至 19的孔○ 1 （1）刀具的選擇 兩孔有較高的同軸度要求，故采用兩把組合鏜刀一次加兩孔，查表 11.2-2 單刃鏜 刀得規(guī)格 201BHL???， 4f?，材料為硬質合金。 粗鏜時的加工余量單邊被確定為 6 m，可在一次走刀內完成，故 6pam?。 （2）確定鏜削用量 根據(jù)表 11.4-1 得 ~35/inv，因為鏜此兩孔時有鏜套支撐，故取30/minv? ；再由表的 0.1fr?，根據(jù)實際條件取 0.7/fr。 由公式 1 d? 計算出刀具轉速0306/min.459vnr??? 根據(jù)《工藝手冊》1 表 3.1-41，臥式鏜床主軸轉速取 n? 63/minr，則求的實際切 削速度 63.13./in0v （3）確定切削工時 根據(jù)《工藝手冊》1 表 2.5-3，鏜削的機動時間的計算： 123illtifnf???? 其中 12~38tanprlk??? 235 取 l 0l 而 取兩孔中最大的值 30 所以 30851min.76it??? 粗鏜 10.2?? 至 9和 0.13?? 至 9?的孔○ 2 （1）刀具的選擇 兩孔有較高的同軸度要求，故采用兩把組合鏜刀一次加兩孔，查表 11.2-2 單刃鏜 刀得規(guī)格 1670BHL???， 4f?，材料為硬質合金。 粗鏜時的加工余量單邊被確定為 6 m，可在一次走刀內完成，故 6pam?。 （2） 確定鏜削用量 根據(jù)表 11.4-1 得 20~35/inv，因為鏜此兩孔時有鏜套 畢業(yè)設計（論文） 23 支撐，故取 30/minv?；再由表的 0.3~1/fmr?，根據(jù)實際條件取 0.7/fmr?。 由公式 1 d? 計算出刀具轉速0306/in.459vnr??? 根據(jù)《工藝手冊》表 3.1-41，臥式鏜床主軸轉速取 n? 63/mir，則求的實際切削 速度 63.13./min0v （3）確定切削工時 根據(jù)《工藝手冊》表 2.5-3，鏜削的機動時間的計算： 123illtifnf???? 其中 12~38tanprlk??? 235 取 l 0l 而 取兩孔中最大的值 30 所以 30851min.76it??? 粗鏜 10.3?? 至 9和 0.926?? 至 1?的孔○ 3 （1）刀具的選擇 兩孔有較高的同軸度要求，故采用兩把組合鏜刀一次加兩孔，查表 11.2-2 單刃鏜 刀得規(guī)格 1670BHL???， 4f?，材料為 rW8C4V的硬質合金。 粗鏜時的加工余量單邊被確定為 6 m，可在一次走刀內完成，故 6pam?。 （2） 確定鏜削用量 根據(jù)表 11.4-1 得 2~35/inv，因為鏜此兩孔時有鏜套支撐，故取30/minv? ；再由表的 0.1fr?，根據(jù)實際條件取 0.7/fr。 由公式 1 d? 計算出刀具轉速03087./min.49vnr??? 根據(jù)《工藝手冊》表 3.1-41，臥式鏜床主軸轉速取 n?80/mir，則求的實際切削 速度 803.127./inv 第 2 章 工藝規(guī)程的編制 24 （3）確定切削工時 根據(jù)《工藝手冊》表 2.5-3，鏜削的機動時間的計算： 123illtifnf???? 其中 12~38tanprlk??? 235 取 l 0l 而 取兩孔中最大的值 30 所以 3085.min.7it??? 工序 11：以頂平面和兩銷孔定位，用雙面銑床精銑大端面和小端面保尺 0.63?? 精銑大端面保尺寸 364○ 1 (1)刀具的選擇 此平面是進行過一次粗銑的表面，用端銑刀加工，采用硬質合金端銑刀。根據(jù)表 9.2-41 及硬質合金端銑刀標準 GB5342-85 選擇銑刀直徑 d=250mm，齒數(shù) z=22， 銑刀 幾何參數(shù)可根據(jù)表 9.2-27 選擇，r 0=0°，a 0＇=8°， β=-5°， κ r =30°， kr′=5°，rk? =15°， sb=1mm。 (2)銑削用量 確定銑削深度 pa，由于表面粗加工后余量被確定為 1mm，故可一次走刀完成，所 以 pa=1 m。 確定每齒進給量 fa：根據(jù)表 9.4-3 銑床功率為 7.5KW，故每齒進給量f =0.5 ~1 /z，根據(jù)表面粗糙度要求取 f=0.6 /mz。 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度：根據(jù)表 9.4-6、9.4-7 得銑刀后刀面磨損限度取 1.5 ，耐用度 T=240min。 確定銑削速度 v表 及銑削功率 mp：根據(jù)表 9.4-13 中查出 v表 和 mp得： 表 =40 /in =4.32KW 同時可得出鑄鐵硬度為 190HB，銑削寬度 wa=150 ，而實際的工件硬度為 200HB，實際要銑削的寬度為 220 ，故可根據(jù)表 9.4-11 查出修正系數(shù)： mvk=0.88 mkp=1.11 svk=1.0 a=0.92 a=1.5 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 'rv 為：'rv = 40.81.52.8/in?? 計算出刀具轉速 'n及進給量速度 'f ； 畢業(yè)設計（論文） 25 ''1052.867/min3.40rvnrd????'' .ffaz 根據(jù)銑床《工藝手冊》表 3.1-74 和 3.1-75 ?。?5n?/mir 380/infv? 得 1nv .27framz （3）校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削寬度的銑削功率為 '4.210.94.mpkw??? 此外銑削功率還與銑削速度有關，有表查出的 40/minv?表 ，現(xiàn)實際上選用的5/inrv 故1.340?表 根據(jù)表 9.4-11，考慮銑削速度變化對銑削功率的影響，由于 1.2vmkp?，故實際銑 削功率 4.125.8mrpkw?? 由于機床有效功率 'Ep 為： ' 10.758.2.Epkw?????? 故選擇的銑削用量可在該機床上使用。 切削工時的確定：利用作圖法得出銑