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西南科技大學(xué)
制造學(xué)院
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
零件圖號(hào)
KCSJ-05
共 1 頁(yè)
零件名稱
支架
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄造成型
毛坯外形尺寸
300*220*140
每件毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
工序號(hào)
工序名稱 工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
01
鍛造
沙型模具
02
粗銑下表面
立式銑床X5032
高速鋼套式銑刀，游標(biāo)卡尺
0.28min
03
粗銑上表面和后端面及左端面
立式銑床X5032
高速鋼套式銑刀，游標(biāo)卡尺
04
精銑下表面
精銑下表面至25mm~24.85mmRa1.6um
立式銑
X5032
高速鋼套式銑刀，游標(biāo)卡尺
05
精銑Φ85孔的外表面
精銑至Φ85.00mm~Φ84.7mmRa3.2um
臥式雙面銑床
銑刀，游標(biāo)卡尺，專用套具
06
精鏜Φ60孔
精鏜至Φ59.8mm~Φ60mmRa3.2um
立式鏜床
鏜刀，游標(biāo)卡尺，專用套具
07
精銑內(nèi)端面（雙面）
精銑至Φ75mm~Φ75.043mmRa3.2um
臥式雙面銑床
三面刃銑刀，游標(biāo)卡尺，專用套具
0.82min
08
粗?jǐn)U，精擴(kuò)，倒角，精鉸Φ40孔
粗鉸，精餃Φ40mm孔至Φ40mm~4.0.025mmRa3.2
四面組合機(jī)床
復(fù)合麻花鉆，鉸刀，內(nèi)徑千分尺
1.5min
09
鉆，倒角，擴(kuò)孔Φ8，擴(kuò)孔Φ15
四面組合機(jī)床
復(fù)合麻花鉆，鉸刀，內(nèi)徑千分尺
1.52min
10
去毛刺
鉗工臺(tái)
平錘
11
中檢
賽規(guī)，百分表，卡尺
12
熱處理
局部淬火
淬火機(jī)等
13
清洗
清洗機(jī)
14
終檢
賽規(guī)，百分表，卡尺
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
YCSJ-5
共 1 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
支架
第 1 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材料牌號(hào)
04
鉆孔
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
1
設(shè)備名稱
設(shè) 備 型 號(hào)
設(shè) 備 編 號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z5125A 立式鉆床
1
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
專用鉆夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔
鉆刀、專用套具、游標(biāo)卡尺
420
0.35
0.35
1.75
1
設(shè)計(jì)
（日期）
審核
（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化
（日期）
會(huì)簽
（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更 改
文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更 改
文件號(hào)
簽字
日期
目 錄
1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1
2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 1
2.1 引言 1
2.2 課程設(shè)計(jì)的目的 2
2.3零件作用 2
2.3.2零件圖的審查 3
2.4 支架的工藝分析 3
2.4.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 3
2.4.2支架的技術(shù)要求分析 3
2.5 毛坯的選擇和設(shè)計(jì) 4
2.6 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
2.6.1基面和定位方案的設(shè)計(jì) 5
2.6.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 5
2.6.1.2精基準(zhǔn)的選擇 6
2.6.2加工方法的選擇和加工階段的劃分 6
2.6.3制定工藝路線 6
2.6.4選擇設(shè)備和工藝裝備 9
2.7 夾具的設(shè)計(jì) 10
2.7.1 設(shè)計(jì)要求 10
2.7.2 夾具設(shè)計(jì) 11
2.7.3 夾具的主要設(shè)計(jì)計(jì)算 11
2.7.4定位誤差分析 12
2.7.5 加工余量和工序尺寸的擬定 13
2.7.6 切削用量的確定 14
小結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 24
1
1 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為5000件的支架的機(jī)械加工工藝規(guī)范及典型夾具
設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
（1） 設(shè)計(jì)支架零件的毛坯并繪制毛坯圖。
（2） 設(shè)計(jì)支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并填寫：
①整個(gè)零件的機(jī)械加工工藝卡；
②所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的機(jī)械加工工序卡。
（3) 設(shè)計(jì)某工序的夾具一套，繪出總裝圖。
（4) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
2.1 引言
工藝綜合課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機(jī)械加工方法及設(shè)備、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)及工藝裝備等，因而也是一門實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的課程，必須通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)才能使我們對(duì)該課程的基礎(chǔ)理論有更深刻的理解，也只有通過(guò)實(shí)踐才能培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力和獨(dú)立工作能力。因此，工藝綜合課程設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，也成為機(jī)械類專業(yè)的一門重要實(shí)踐課程。
2.2 課程設(shè)計(jì)的目的
工藝綜合課程設(shè)計(jì)旨在繼承前期先修基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，讓我們完成一次機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和典型夾具設(shè)計(jì)的鍛煉，其目的如下。
（1） 在結(jié)束了機(jī)械制造基礎(chǔ)等前期課程的學(xué)習(xí)后，通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我們所學(xué)到的知識(shí)得到鞏固和加深。培養(yǎng)我們?nèi)婢C合地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決機(jī)械制造中的問(wèn)題的能力。
（2） 通過(guò)設(shè)計(jì)提高我們的自學(xué)能力，使我們熟悉機(jī)械制造中的有關(guān)手冊(cè)、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)方面的資料，并學(xué)會(huì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際正確使用這些資料。
（3） 通過(guò)設(shè)計(jì)使我們樹立正確的設(shè)計(jì)理念，懂得合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是技術(shù)上先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上合理的，并且在生產(chǎn)實(shí)踐中是可行的。
（4） 通過(guò)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，提高我們的技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為我們將來(lái)撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。
2.3零件作用
支架是機(jī)床用于支撐軸的機(jī)構(gòu)，支架以孔在軸上、
本設(shè)計(jì)任務(wù)給定的零件要求傳遞運(yùn)動(dòng)并保持正確的工作方式，和保持相互之間的正確位置。其對(duì)加工平面，平行度，加工孔，垂直度等有一定的要求，由于零件比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故加工過(guò)程中需要用到復(fù)雜的家具。
2.3.2零件圖的審查
分析零件圖可知，支架兩豎起部分兩端面和外表面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上下端面接觸剛度：孔的端面為平面，可以防止加工工程中鉆偏，以保證孔的加工精度：另外，該零件除主要工作表面（上下端面，左右端面）和定位表面外，其余表面加工精度均要求較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削，鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求：而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，才用較為經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量加工出來(lái)。
2.4 支架的工藝分析
2.4.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析
由支架零件圖可知，該支架結(jié)構(gòu)形狀對(duì)稱布置。主要由底板、肋板和圓柱孔等部分構(gòu)成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔與圓柱孔、肋板孔內(nèi)端面及圓柱孔上端面等。其中支架底面的表面粗糙度Ra≤1.6μm，肋板內(nèi)表面的表面粗糙度Ra≤3.2μm，定位孔φ6H7，肋板上的孔徑φ40H7，圓柱孔的孔徑φ60H8，兩肋板間的距離75H8，以及圓柱孔的內(nèi)表面與上端面的表面粗糙度Ra≤3.2μm是重要尺寸。
2.4.2支架的技術(shù)要求分析
該支架零件的主要技術(shù)要求為：
1. 未注明圓角半徑R5；
2. 2×φ40H7孔的同軸度允許誤差為0.01；
3. 2×φ40H7孔與A面的平行度允許誤差為0.02；
4. φ60H8孔與A面垂直度允許誤差為0.01；
5. 兩圓柱孔中心距極限偏差為±0.25mm；
6. 肋板孔中心線距支架底板的距離的極限偏差為±0.05mm；
7. 圓柱孔與肋板孔的中心距極限偏差為±0.15mm。
2.5 毛坯的選擇和設(shè)計(jì)
題目給定的是支架零件，且直接給定該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件，
查表2-3可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。在毛坯的制造方法及加工余量、機(jī)床設(shè)備及機(jī)床布置、夾具及尺寸保證、刀具量具、生產(chǎn)率、成本等各方面需要結(jié)合零件自身的特點(diǎn)，采用先進(jìn)鑄造方法、自動(dòng)機(jī)床與專用機(jī)床、高效專用夾具、刀具量具以提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
該支架零件的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜以及中批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定采用熔模鑄造方式生產(chǎn)，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，鑄造出肋板孔與圓柱孔。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。毛坯材料是HT200。
毛坯圖
2.6 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.6.1基面和定位方案的設(shè)計(jì)
基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常運(yùn)行。
2.6.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即
零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）這里先選擇圓柱孔上端面為粗基準(zhǔn)。
2.6.1.2精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。
本支架架零件以加工好的支架底面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準(zhǔn)。
2.6.2加工方法的選擇和加工階段的劃分
支架底面的表面粗糙度要求較高，Ra≤1.6，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進(jìn)行粗銑、半精銑。
肋板內(nèi)表面與圓柱孔上端面的表面粗糙度要求較高，Ra≤3.2，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進(jìn)行粗銑、半精銑。
肋板上的孔與圓柱孔的位置精度和表面粗糙度要求較高，Ra≤3.2，所以確定最終加工方法為半精鏜。半精鏜前要進(jìn)行粗鏜。
裝配孔的精度要求較高，最終加工方法為精鉸。精鉸前要進(jìn)行鉆孔。
沉頭孔沒有位置精度與表面粗糙度要求，故采用鉆孔、锪孔就能達(dá)到圖紙上的設(shè)計(jì)要求。
再完成其他次要表面的加工。
2.6.3制定工藝路線
在工藝路線的擬定過(guò)程中要遵循機(jī)械加工工序順序的安排原則。即：
（1） 基準(zhǔn)先行 按照“先基面后其它”的順序，先加工精基準(zhǔn)面，再以
加工出的精基準(zhǔn)面為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。
（2） 先粗后精 按先粗后精的順序，對(duì)精度要求高的各主要表面進(jìn)行粗
加工、半精加工和精加工。
（3） 先主后次 先考慮主要表面加工，再考慮次要表面加工。次要表面
的加工，通常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排。次
要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求
在主要表面加工后，以主要表面定位加工主要表面。
（4） 先面后孔 當(dāng)零件有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出
來(lái)，再以面定位孔加工，這樣可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
（5） 關(guān)鍵工序 對(duì)易出現(xiàn)廢品的工序，精加工或光整加工可適當(dāng)提前。
在一般情況下，主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最
后階段進(jìn)行。
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序分散來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。下面有其中兩套工藝路線方案：
1） 方案一：
2）方案二：
方案分析與比較，方案一是先鉆擴(kuò)鉸對(duì)角線上兩個(gè)Φ8 孔到工序尺寸，方案二是先銑75H8 開擋到工序尺寸，比較發(fā)現(xiàn)方案一的設(shè)計(jì)可以方便為后續(xù)方案尋找定位基準(zhǔn)，利用Φ8 定位銷孔加工其他部位比較精確。故選擇方案一。
2.6.4選擇設(shè)備和工藝裝備
1） 機(jī)床選擇
首先根據(jù)工件尺寸查表5-18至5-28選出適用的設(shè)備。根據(jù)選擇要求選擇結(jié)果如下圖：
工序號(hào)
加工內(nèi)容
機(jī)床設(shè)備
說(shuō)明
010
銑底面和上面
X5032
根據(jù)表5-20，常用，工作尺寸、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適
020
鉆對(duì)角線上￠8的孔
Z5125A
根據(jù)表5-21，常用，工作尺寸、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適
030
鏜￠60H8孔
T618
根據(jù)表5-24，常用，工作尺寸、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適
040
銑75H8開擋
X6130A
根據(jù)表5-19，常用，工作尺寸、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適
050
鏜￠40H7孔
T618
根據(jù)表5-24，常用，工作尺寸、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適
060
鉆￠8其余孔
Z5125A
根據(jù)表5-21，常用，工作尺寸、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適
2） 刀具選擇
工序號(hào)
加工內(nèi)容
刀具
說(shuō)明
010
銑底面和上面
A型可轉(zhuǎn)位套式面銑刀
根據(jù)表2-16,5-33，選擇刀盤直徑為￠100mm
020
鉆對(duì)角線上￠8的孔
直柄短麻花鉆
根據(jù)表5-36選拔與GB/T6135.2-2008標(biāo)準(zhǔn)刀具
030
鏜￠60H8孔
機(jī)夾單刃鏜刀
根據(jù)表5-41選拔與GB/T20335-2006標(biāo)準(zhǔn)刀具
040
銑75H8開擋
套式立銑刀
根據(jù)表5-29選拔與GB/T114.4-1998標(biāo)準(zhǔn)刀具
050
鏜￠40H7孔
機(jī)夾單刃鏜刀
根據(jù)表5-41選拔與GB/T20335-2006標(biāo)準(zhǔn)刀具
060
鉆￠8其余孔
直柄短麻花鉆
根據(jù)表5-36選拔與GB/T6135.2-2008標(biāo)準(zhǔn)刀具
盡可能選擇效率高、成本低的標(biāo)準(zhǔn)化刀具，與所用設(shè)備和加工方法匹配。選擇結(jié)果如圖所示。
2.7 夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為鉆5-Φ8兩對(duì)角線孔的專用夾具，本夾具將用于Z5125A 立式鉆床。
2.7.1 設(shè)計(jì)要求
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，面精度不是主要考慮的問(wèn)題。
2.7.2 夾具設(shè)計(jì)
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過(guò)定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。
2.7.3 夾具的主要設(shè)計(jì)計(jì)算
刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為φ 8。
則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表28.4，如下：
其中 =420， =1.0, =0.8,進(jìn)給量 f=0.35，修正系數(shù)=1
=1450.7N
轉(zhuǎn)矩：
?????其中=0.206，2.2，0.8,=1
=8.63N?M
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
式中K 1—基本安全系數(shù)，1.5;
K 2 —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K 3 —刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K 4 —斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則2896.32N
鉆削時(shí)T=8.63 N ?M
切向方向所受力:
132.76N
取f = 0.1
289.632N
所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
2.7.4定位誤差分析
制造誤差Δ ZZ
(1)鉆套中心線對(duì)定位件中心線位置精度
Δ=取Δ=
(2) 鉆套內(nèi)外圓同軸度誤差
Δ
(3) 鉆頭純傾斜時(shí)與鉆套內(nèi)孔中心不重合位置精度誤差為ΔΔ斜，鉆套底面到鉆孔上表面高度為（排屑用）。
又= 取=。查表知=
取模厚度， 鉆套伸出部分為，所以 鉆套高度的中點(diǎn)到鉆孔底面距離。鉆套孔，鉆套孔查表.故，，Δ斜=，位置精度誤差Δ
（4） 鉆套中心線與定位面不垂直度為，則不垂直的角度誤差為Δ。
tan?=,所以Δ=
故
則此方案可行
2.7.5 加工余量和工序尺寸的擬定
工序余量是指相鄰兩工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金屬層厚度，在確定工序間加工余量時(shí)，應(yīng)遵循兩個(gè)原則：
1.加工余量應(yīng)盡量小，以縮短加工時(shí)間；提高效率；降低制造成本；延長(zhǎng)機(jī)
床刀具使用壽命。
2.加工余量應(yīng)保證按此余量加工后，能達(dá)到零件圖要求的尺寸、形狀、位置
公差和表面粗糙度，工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)加工精度范圍；本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、行為公差和表面缺陷厚度。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法選取毛坯公差取T=±2mm。其余各工序尺寸及公差查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得。
表1 各工序尺寸及公差的計(jì)算結(jié)果
加工表面
工步（工步）名稱
工序（工序）余量
工序（工步）
基本尺寸
經(jīng)濟(jì)精度公差
表面粗糙度
工序尺寸及公差
支架底面
毛坯
28.2±2
粗銑
1.5
26.7
IT12
Ra≤6.3
半精銑
1.0
25.7
IT10
Ra≤3.2
精銑
0.7
25.0
IT9
Ra≤1.6
圓柱孔上
端面
毛坯
88.2±2
粗銑
1.5
86.7
IT12
半精銑
1.0
85.7
IT10
Ra≤6.3
精銑
0.7
85
IT9
Ra≤3.2
圓柱孔
毛坯
54.0±2
粗鏜
2Z=4.0
58.0
IT12
Ra≤6.3
半精鏜
2Z=2.0
60.0
IT9
Ra≤3.2
肋板內(nèi)表
面
毛坯
76.7±2
粗銑
1.0
75.7
IT12
Ra≤12.5
半精銑
0.7
75.0
IT10
Ra≤3.2
肋板孔
毛坯
35±2
粗鏜
2Z=3.0
38.0
IT12
Ra≤6.3
半精鏜
2Z=2.0
40.0
IT9
Ra≤3.2
沉頭孔
鉆孔
8.0
IT12
Ra≤12.5
鉆孔
14.5
IT12
Ra≤12.5
锪孔
0.5
15.0
IT12
Ra≤12.5
裝配孔
鉆孔
5.8
IT12
Ra≤12.5
精鉸
0.2
6.0
IT8
Ra≤1.6
2.7.6 切削用量的確定
工序 40
粗銑圓柱孔上端表面
（1）選擇加工設(shè)備與工藝裝備
本工序及隨后兩道工序是加工出圓柱孔上端面，以達(dá)到要求的表面粗糙度及要求尺寸。
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-5選擇X5032立式銑床。工作臺(tái)面尺寸寬320mm、長(zhǎng)1320mm，工作臺(tái)面最大行程縱向700mm、橫向255mm、垂向370mm，主電動(dòng)機(jī)功率7.5kW、總功率9.09kW。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.2-1，選用鑲齒套式面銑刀，刀片材料選用硬質(zhì)合金鋼，牌號(hào)為YT15，查表9.2-8選銑刀的規(guī)格尺寸為，D=50。
夾具選用專用夾具。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
粗銑時(shí)，為提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。因?yàn)榇帚姷挠嗔繛?.5mm，一次走刀完成，所以選擇背吃刀量a=1.5mm
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z。
c. 初選切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度=34.6m/min。
（3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6取粗銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.7mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈220r/m
按照X5032銑床說(shuō)明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=42.4r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N
切削功率
=/60000=603.7×42.4/60000kW=0.43kW
由機(jī)床說(shuō)明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.75，則
/η=0.43/0.75kW=0.57kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序50
半精銑圓柱孔上端面表面
（1）選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
半精銑時(shí)的背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.0mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z。
c. 初選切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度=40m/min。
（3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6取半精銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.8mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈255r/m
按照X5032銑床說(shuō)明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=42.4r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N
切削功率
=/60000=603.7×42.4/60000kW=0.43kW
由機(jī)床說(shuō)明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.75，則
/η=0.43/0.75kW=0.57kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序60
精銑圓柱孔上端面
（1）選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
精銑時(shí)一般為0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量為0.12mm/z。
c. 初選切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度=58.5m/min。
（3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6取精銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈373r/m
按照X5032銑床說(shuō)明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為360r/m,故實(shí)際的切削速為==r/m=56.5r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3
得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N
切削功率
=/60000=603.7×56.5/60000kW=0.57kW
由機(jī)床說(shuō)明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.75，則
/η=0.57/0.75kW=0.76kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序110
粗鏜肋板孔
（1）選擇機(jī)床與刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機(jī)夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=3mm。
b. 確定進(jìn)給量
由表5-69知，f=0.2mm/r
c. 初選切削速度
由表5-69知，=0.4m/s
（3）確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7取粗鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈191r/m
按照T618鏜床說(shuō)明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為200r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=25.1r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×3×0.2×1.06×1.40N=995.5N
切削功率
=/60000=995.5×25.14/60000kW=0.42kW
由機(jī)床說(shuō)明書知，T618機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=5.5kW,取機(jī)床效率η=0.75，則
/η=0.42/0.75kW=0.56kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序120
半精鏜肋板孔
（1）選擇機(jī)床與刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機(jī)夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。
b. 確定進(jìn)給量
由表5-69知，f=0.5mm/r
c. 初選切削速度
由表5-69知，=0.6m/s
（3）確定鏜刀刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈287r/m
按照T618鏜床說(shuō)明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為300r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=37.7r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×2×0.5×1.06×1.40N=1659.1N
切削功率
=/60000=1659.1×37.7/60000kW=1.04kW
由機(jī)床說(shuō)明書知，T618機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=5.5kW,取機(jī)床效率η=0.75，則
/η=1.04/0.75kW=1.39kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序160
鉆φ6裝配孔
（1） 選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-21，選用直徑為5.8的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺(tái)面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動(dòng)機(jī)功率為2.2Kw。
（2） 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為5.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=5.8mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-64，選擇進(jìn)給量f為0.27mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度=0.42m/s
（3）確定鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。
（4）鉆削基本時(shí)間的計(jì)算
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-11知,鉆孔的基本時(shí)間計(jì)算公式為:
式中,=(D/2)cot=
計(jì)算得=1.2s
工序170
精鉸φ6裝配孔
（1）選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-21，選擇d=6mm的直柄機(jī)用鉸刀。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺(tái)面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動(dòng)機(jī)功率為2.2Kw。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)殂q孔的加工余量為0.2mm。一次工作行程鉸完，所以選擇背吃刀量a=0.2mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-68，選擇進(jìn)給量f為1.00mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度=0.20m/s
小結(jié)
加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問(wèn)題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問(wèn)題。這些問(wèn)題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過(guò)不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問(wèn)題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問(wèn)題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。
完成了本次設(shè)計(jì)，通過(guò)做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)
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