中北大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書-(2)

1、中北大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生： 學(xué) 號： 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動化學(xué)院 專 業(yè)： 工業(yè)工程 題 目： 指導(dǎo)教師： 溫海駿 職稱: 講師 2013年 06 月 03 日 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 20122013 學(xué)年第 二 學(xué)期學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動化學(xué)院 專 業(yè)： 工業(yè)工程 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 課程設(shè)計(jì)題目：起 迄 日 期： 06 月03 日06月09 日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 中北大學(xué) 指 導(dǎo) 教 師： 溫海駿 系 主 任： 李瑞琴 機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 撥叉零件機(jī)械制造課程設(shè)計(jì) 學(xué)生： 李瑞坡 學(xué) 號： 2008043513 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及

2、其自動化 指導(dǎo)老師： 盧建湘 學(xué) 校: 龍巖學(xué)院 2011年06月24日設(shè)計(jì)任務(wù)書課程編號課程名稱機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)周數(shù)2實(shí)施地點(diǎn)設(shè)計(jì)室B403班級08機(jī)本人數(shù)49起止時(shí)間2011.6.136.24形式集中 分散指導(dǎo)教師盧建湘論文設(shè)計(jì)進(jìn)度安排6.136.146.176.206.216.226.236.24上午指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)。明確設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊。對零件進(jìn)行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖。制定機(jī)械加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)。選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。畫出毛坯圖，填寫工藝過

3、程卡及工序卡。針對選擇的一道工序，確定該工序夾具設(shè)計(jì)方案，選擇定位元件，計(jì)算所需夾緊力，選擇夾緊方案。繪制夾具裝配圖。繪制夾具零件圖。整理設(shè)計(jì)說明書。答辯、評定成績。具體設(shè)計(jì)方法、步驟見機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程和教材機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)。另外主要參考書目：1機(jī)床專用夾具圖冊2機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)3機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊4機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書5實(shí)用機(jī)械加工手冊6實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊論文設(shè)計(jì)內(nèi)容一、設(shè)計(jì)題目與要求零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。年產(chǎn)量為5000件大批生產(chǎn)，零件由指導(dǎo)教師指定。零件參考圖附后二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖；2確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；3

4、制定零件的機(jī)械加工工藝路線，填寫機(jī)械加工工藝過程卡；4對指定工序，選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫機(jī)械加工工序卡；5對指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫夾具裝配圖；6對夾具的一個(gè)零件設(shè)計(jì)零件圖；7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。要求設(shè)計(jì)工作要求提交：1零件圖 1張A42毛坯圖 1張A43機(jī)械加工工藝過程卡 1張4機(jī)械加工工序卡 至少3張5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張A2A36夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張A47課程設(shè)計(jì)說明書 1份，參考龍巖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書撰寫格式目 錄1、零件分析 ······

5、83;··································· 3頁1、1設(shè)計(jì)任務(wù)·············

6、;································ 3頁1、2零件的作用················

7、························· 3頁1、3零件工藝分析·······················

8、················· 3頁1、4確定零件生產(chǎn)類型······························

9、3;······ 4頁2、確定毛坯類型繪制毛坯簡圖························· 6頁2、1選擇毛坯··············&

10、#183;························· 6頁 2、2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量················ 6頁 2、3繪制撥叉毛坯簡圖··

11、;······························· 7頁3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)·················

12、·················· 8頁 3、1定位基準(zhǔn)的選擇·····························

13、3;······· 8頁 3、2擬定工藝路線········································ 8頁

14、 3、3加工設(shè)備和工藝設(shè)備的選用···························· 11頁 3、4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差確實(shí)定···············&

15、#183;·· 12頁 3、5切削用量的計(jì)算······································ 14頁 3、6時(shí)間定額的計(jì)算····&

16、#183;································· 18頁4、專用銑床夾具設(shè)計(jì)··············

17、;··················· 27頁4、1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)····························

18、3;··········· 27頁4、2擬定銑床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖·················· 28頁4、3繪制夾具裝配總圖··············&

19、#183;····················· 32頁4、4夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求················ 32頁4、5夾具專用零件圖設(shè)計(jì)繪制·····

20、·························33頁5、總結(jié)························

21、;····················· 35頁6、參考文獻(xiàn)···························&

22、#183;·············· 36頁7、導(dǎo)師評測·································

23、83;········ 37頁8、附件········································&

24、#183;······ 38頁1、零件分析1、1設(shè)計(jì)任務(wù) 如下列圖所示撥叉零件，材料為QT400-18，毛坯為精鑄件，是制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及設(shè)計(jì)鉆M8螺紋孔的鉆床夾具。年常量為5000臺/年，每臺產(chǎn)品中該零件為1件/臺。一年安300天計(jì)算，8小時(shí)工作制。圖11、2零件的作用題目所給的零件是撥叉。它位于變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔、使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的24H7孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，并用螺釘經(jīng)M8孔與變速叉軸連接。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通

25、過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，通過連接裝置改換檔位，實(shí)現(xiàn)變速。1、3零件工藝分析零件的材料為QT400-18，球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。該撥叉零件叉軸孔24 mm的軸線是撥叉腳兩端面和螺紋孔M8-H6的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用叉軸孔24 mm的軸線和撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)。選用叉軸孔24 mm的軸線和撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面和螺紋孔M8-H6,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證了被加工外表的垂直度要求。另外，由于撥叉件剛性較差

26、，受力易發(fā)生彎曲變形，選用撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)，夾緊力作用在插頭的右端面上，可以防止在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，夾緊穩(wěn)定可靠。選擇叉軸孔24 mm的外圓面和撥叉右端面作為粗基準(zhǔn)。采用24 mm的外圓面定位加工內(nèi)孔尅保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面作為粗基準(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。該撥叉的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)撥叉頭左端面和叉軸孔準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工外表的精度要求；然后粗銑撥叉頭右端面、撥叉腳內(nèi)外表、螺紋孔端面、撥叉腳兩端面的粗銑；在半精加工階段，完成撥叉腳兩端面的加工和鉆M

27、8鉆頭為M7通孔螺紋孔；在精加工階段，進(jìn)行撥叉頭孔的精擴(kuò)、鉸加工，絲錐攻內(nèi)螺紋。1、4確定零件生產(chǎn)類型 圖2依據(jù)設(shè)計(jì)題目要求可知：產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺/年，每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量為1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取3%和0.5%，零件的年產(chǎn)量為N = 5000臺/年×1件/臺×1+3%×1+0.5% =6825件/年毛坯立體圖如下列圖3，其中黃色標(biāo)注的為要加工的部分，藍(lán)色為零件部分圖3表1機(jī)械產(chǎn)品類型加工零件的質(zhì)量/kg重型零件中型零件輕型零件電子工業(yè)機(jī)械>30430<4機(jī)床>501550<15重型機(jī)械>200010020

28、00<100表2生產(chǎn)類型重型機(jī)械零件中型機(jī)械零件輕型機(jī)械零件單件生產(chǎn)520100小批生產(chǎn)510020200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000500050000由圖2可知，撥叉零件質(zhì)量為296.20g，查機(jī)械加工零件生產(chǎn)分類表1和表2可知該撥叉屬輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2、確定毛坯類型繪制毛坯簡圖2、1選擇毛坯該撥叉的尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率和毛坯精度，宜采用鑄造毛坯。毛坯的材料為QT400-18。2、2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 表3工藝方法加工余量等級鑄鋼灰鑄

29、鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金輕金屬合金鎳基合金鈷基合金砂型手工造型1113/J1113/H1113/H1012/H1012/H911/H砂型機(jī)器造型810/H810/G810/G810/G810/G79/G金屬型79/F79/F79/F79/F79/F68/F低壓鑄造79/F79/F79/F79/F79/F68/F壓力鑄造68/D46/D57/D熔模鑄造57/E57/E57/E46/E46/E57/E57/E 由表3可知，精密鑄造選為金屬型鑄造，而球墨鑄鐵的加工公差及余量等級選為8級F。 表4 mm鑄件基本尺寸公差等級CT大于至12345678-10-0.180.260.360.520.74

30、1.01016-0.200.280.380.540.781.11625-0.220.300.420.580821.22540-0.240.320.460.640.901.34063-0.260.360.500.701.01.4表5公差等級5678加工余量等級DEDEDEFDFG基本尺寸加工余量/mm1000.80.90.81.01.01.52.01.5202.50.60.80.60.80.70.91.50.81.52.0由零件圖上的基本尺寸，以及毛坯的制造方式，查表3、4、5可以確定該鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量如下表6所示 表6 mm加工外表零件尺寸機(jī)械加工余量毛坯公差毛坯尺寸撥叉頭左右端面

31、40兩端面各1.51.3±0.6543±0.65撥叉腳內(nèi)外表R2521.4±0.7R23±0.7撥叉腳兩端面12兩端面各1.51.1±0.5515±0.55撥插頭孔241.51.2±0.621±0.6螺紋孔端面212.01.2±0.623±0.6因?yàn)閾懿骖^左端面為精基準(zhǔn)需要半精銑，故調(diào)整加工余量為左端面2mm,右端面1mm。詳見毛坯簡圖2、3繪制撥叉毛坯簡圖 技術(shù)要求1 起模斜度5° 2 未圓角半徑R=1.0。 圖43、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3、1定位基準(zhǔn)的選擇1、精基準(zhǔn)的選擇叉軸孔24 mm的

32、軸線是撥叉腳兩端面和螺紋孔M8-H6的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用叉軸孔24 mm的軸線和撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)。選用叉軸孔24 mm的軸線和撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面和螺紋孔M8-H6,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證了被加工外表的垂直度要求。另外，由于撥叉件剛性較差，受力易發(fā)生彎曲變形，選用撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)，夾緊力作用在插頭的右端面上，可以防止在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，夾緊穩(wěn)定可靠。2、粗基準(zhǔn)的選擇選擇叉軸孔24 mm的外圓面和撥叉右端面作為粗基準(zhǔn)。采用24 mm的外圓面定位加工內(nèi)孔尅保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面作為粗基準(zhǔn)加工左端面

33、，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。3、2擬定工藝路線1、外表加工方法確實(shí)定根據(jù)零件圖上各加工外表的尺寸精度和外表粗糙度，查下表7平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度；查下表8米制螺紋加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度；查下表7孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度。表7序號加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級外表粗糙度Ra/m適用范圍1粗車IT101112.56.3未淬硬鋼、鑄鐵有色金屬端面加工2粗車-半精車IT896.33.23粗車-半精車-精車IT681.60.84粗車-半精車-磨削IT790.80.2鋼、鑄鐵端面加工5粗刨粗銑IT111312.56.3不淬硬平面加工6粗刨粗銑-半精刨半精銑IT81112.53.2表8加

34、工方法螺紋公差帶等級GB/T197-2003外表粗糙度Ra/m車螺紋外螺紋4h6h6.30.8內(nèi)螺紋5H7H圓板牙套螺紋6h8h3.20.8絲錐攻內(nèi)螺紋4H7H帶圓梳刀自動張開式板牙4h6h帶徑、切向梳刀自動張開式板牙6h表9序號加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級外表粗糙度Ra/m適用范圍1鉆IT111212.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也用于加工孔徑<1520mm的有色金屬2鉆-粗鉸IT893.21.63鉆-粗鉸-精鉸IT781.60.84鉆-擴(kuò)IT101112.56.3同上，但孔徑>1520mm5鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸IT71.60.86鉆-擴(kuò)-鉸IT693.20.327鉆-擴(kuò)-機(jī)鉸-手鉸I

35、T51.250.088鉆-擴(kuò)-拉IT791.60.1大批量生產(chǎn)中小零件的通孔精度由拉刀的精度而定9粗鏜擴(kuò)孔IT111212.56.3除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜-粗?jǐn)U-半精鏜精擴(kuò)IT893.21.611粗鏜-粗?jǐn)U-半精鏜精擴(kuò)-精鏜鉸IT781.60.812粗鏜-粗?jǐn)U-半精鏜精擴(kuò)-精鏜-浮動鏜刀塊精鏜IT670.80.4通過查表，確定撥叉零件個(gè)外表的加工方法如下表10所示表10加工外表尺寸及偏差尺寸精度等級外表粗糙度/m加工方案備注撥叉腳兩端面12IT103.2粗銑-半精銑撥叉腳內(nèi)外表R25-6.3粗銑螺紋孔端面21-粗銑螺紋孔M8IT61.6鉆-絲錐攻內(nèi)螺紋撥叉頭左端面4

36、0IT103.2粗銑-半精銑撥叉頭右端面40IT126.3粗銑撥叉頭孔24IT71.6粗?jǐn)U-精擴(kuò)-鉸2、加工階段的劃分該撥叉的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)撥叉頭左端面和叉軸孔準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工外表的精度要求；然后粗銑撥叉頭右端面、撥叉腳內(nèi)外表、螺紋孔端面、撥叉腳兩端面的粗銑；在半精加工階段，完成撥叉腳兩端面的加工和鉆M8鉆頭為M7通孔螺紋孔；在精加工階段，進(jìn)行撥叉頭孔的精擴(kuò)、鉸加工，絲錐攻內(nèi)螺紋。3、工序的集中與分散選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用萬能型機(jī)床

37、配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)效率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不斷可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多外表，有利于保證各加工外表之間的相對位置精度要求。4、工序順序的安排1機(jī)械加工工序遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)撥叉頭左端面和叉軸孔24 mm；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要外表撥叉頭左端和叉軸孔24 mm，再銑撥叉腳兩端面；遵循“先面后孔”原則，先銑螺紋孔端面，再鉆削M8螺紋孔；先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔24 mm。由此初擬撥叉機(jī)械加工工序安排，見下表11表11工序號工序內(nèi)容簡要說明10粗銑撥叉頭

38、兩端面“先基準(zhǔn)后其他”20半精銑撥叉頭左端面主要端面“先基準(zhǔn)后其他”、 “先面后孔”、“先主后次”30擴(kuò)、鉸24 mm孔主要外表“先面后孔”、“先主后次”40粗銑撥叉腳兩端面主要外表“先粗后精”50粗銑螺紋孔端面主要端面“先面后孔”60粗銑撥叉腳內(nèi)外表次要外表“先主后次”粗加工結(jié)束70鉆螺紋孔、絲錐攻內(nèi)螺紋“先面后孔”精加工開始80精銑撥叉腳兩端面“先粗后精”2熱處理工序鑄造后進(jìn)行時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力。調(diào)質(zhì)處理，增加切削加工性。配底漆防止生銹。綜上所述，該撥叉工藝的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工-主要外表粗加工及一些余量大的外表粗加工-主要外表半精加工和次要外表加工-熱處理-主要外表精加工。5、確定工藝

39、路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，擬定撥叉的機(jī)械加工工藝路線，如下表12所示表12工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)鑄造時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力調(diào)質(zhì)處理增加切削性涂底漆防止生銹10粗銑撥叉頭兩端面端面、24 mm孔、叉爪扣內(nèi)側(cè)面20半精銑撥叉頭左端面右端面、24 mm孔、叉爪扣內(nèi)側(cè)面30粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角、鉸24 mm孔右端面、24 mm孔、叉爪扣內(nèi)側(cè)面40粗銑撥叉腳兩端面50校正撥叉腳左端面、24 mm孔60粗銑螺紋孔端面左端面、24 mm孔、叉爪扣內(nèi)側(cè)面70粗銑撥叉腳內(nèi)外表左端面、24 mm孔、叉爪扣內(nèi)側(cè)面80精銑撥叉腳兩端面左端面、24 mm孔90鉆螺紋孔、絲錐攻內(nèi)螺紋左端面、24 mm孔、叉爪扣內(nèi)

40、側(cè)面100去毛刺110中檢120熱處理撥叉腳兩端面局部淬火130校正撥叉腳140清洗150終檢3、3加工設(shè)備和工藝設(shè)備的選用各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用如下表13所示表13工序號工序內(nèi)容加工設(shè)備工藝裝備鑄造時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力調(diào)質(zhì)處理增加切削性涂底漆防止生銹10粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺20半精銑撥叉頭左端面立式銑床X52K高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺30粗?jǐn)U、精擴(kuò)、倒角、鉸24 mm孔立式鉆床525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)40粗銑撥叉腳兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺50校正撥叉腳鉗工臺手錘60粗銑螺紋孔端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺70粗

41、銑撥叉腳內(nèi)外表立式銑床X51銑刀、游標(biāo)卡尺80精銑撥叉腳兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺90鉆螺紋孔、絲錐攻內(nèi)螺紋組合機(jī)床麻花鉆、游標(biāo)卡尺、絲錐100去毛刺鉗工臺平銼110中檢120熱處理撥叉腳兩端面局部淬火淬火機(jī)130校正撥叉腳鉗工臺手錘140清洗清洗機(jī)150終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等3、4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差確實(shí)定1、工序10粗銑撥叉頭兩端面和工序20半精銑撥叉頭左端面工序10和工序20的加工過程入下列圖4所示圖5工序10：以右端面定位，粗銑左端面，保證工序尺寸L1；以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸L2；工序20：以右端面定位，半精銑左端面，保證尺寸L3，到達(dá)零件圖設(shè)計(jì)尺

42、寸L的要求，L=40mm。由圖5所示加工過程示意圖建立，分別以Z2、Z3為封閉環(huán)的工藝尺寸鏈，如下列圖6所示圖61求解工序尺寸L2查下表14平面精加工余量 表14 mm加工性質(zhì)被加工外表被加工外表的寬度100>100300>3001000余量a公差+余量a公差+余量a公差+粗加工后精刨或精銑3001.00.31.50.52.00.7>30010001.50.52.00.72.51.0>100020002.00.72.51.23.01.2>200040002.51.03.01.53.51.6>40006000-4.02.0未經(jīng)校準(zhǔn)的磨削3000.30.10.4

43、0.12->30010000.40.120.50.150.60.15>100020000.50.150.60.150.70.15通過上表可知半精銑余量Z3=1 mm；由圖5可知，L3=L=40mm；從圖6b知，Z3=L2-L3，則L2=L3+Z3=40+1mm=41mm。由于工序尺寸L2是在粗銑加工中保證的，查表7平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度知，半精銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級可到達(dá)右端面的最終加工要求IT10，因此確定該工序的尺寸公差為IT10，其公差值為0.1mm,故L2=41±0.05 mm。2求解工序尺寸L1由于右端面的加工余量是經(jīng)過粗銑完成的，故Z2應(yīng)等于右端

44、面的毛坯余量，即Z2=1mm。由圖5a知Z2=L1-L2，則L1=L2+Z2=41+1mm=42 mm。查表6平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度知，確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級為IT13，因此確定該工序的尺寸公差為IT12，其公差值為0.25mm,故L1=42±0.125 mm。3加工余量的校核 A、余量Z3的校核在圖5b所示的尺寸鏈中，Z3是封閉環(huán)，由豎式法見下表15計(jì)算可得：Z3=1 mm=0.951.15 mm。 表15 mm環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L2增環(huán)41+0.05-0.05L3減環(huán)40+0.10Z3封閉環(huán)1+0.15-0.5 B、余量Z2的校核在圖6a所示的尺寸

45、鏈中，Z2是封閉環(huán)由豎式法見下表16計(jì)算可得：Z2=1 mm=0.8251.175 mm。 表16 mm環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L1增環(huán)42+0.125-0.125L2減環(huán)41+0.05-0.05Z2封閉環(huán)1+0.175-0.175余量校核結(jié)果說明，所需的工序尺寸公差是合理的。將工序尺寸安“入體原則”表示則如下所示： L1=42.125 mm,L2=41.05 mm,L3=40 mm。2、工序90鉆孔-攻M8螺紋孔因?yàn)殂@通孔要求的精度不高，查下表17攻螺紋前鉆孔用鉆頭直徑。選取的鉆孔余量為Z =7mm，攻絲余量為Z =1mm。查表9孔加工經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度可知鉆孔可以到達(dá)IT12，粗糙度

46、為12.5m。攻內(nèi)螺紋可以到達(dá)6H等級，粗糙度為1.6m。 查附標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表確定各步公差值，鉆孔：0.15mm；攻絲：。綜上所述，按照“入體原則”確定各工步的工序尺寸及公差：鉆孔：7 mm，攻絲：M8 表17 mm公稱直徑攻螺紋前鉆孔用鉆頭直徑普通粗牙螺紋普通細(xì)牙螺紋螺距mmIn0.20.250.350.50.751.01.251.522.01.61.752.52.052.153.02.52.651/8-3.52.93.154.03.33.54.53.7543/16-5.04.24.55.5-56.055.21/4-7.066.25/16-8.06.77.273、5切削用量的計(jì)算1、工序10

47、粗銑撥叉頭兩端面該工序分為兩個(gè)工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面為基準(zhǔn)粗銑右端面。由于這兩個(gè)工步是在一臺機(jī)床上經(jīng)過一次走刀加工完成的，因此它們所選的切削速度和切削用量 是一樣的，只有背吃刀量不同。1背吃刀量工步1的背吃刀量a取為Z1，Z1等于左端面的毛坯余量減去工序2的余量Z3，即a = Z1 = 2 mm 1 mm = 1 mm；而工步2的背吃刀量a取為Z3，故a = Z3 = 1 mm。 2進(jìn)給量X51型歷史銑床的功率為4.5kW，查下表18高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.2 mm/z。表18機(jī)床功率

48、/kW工件-夾具系統(tǒng)的剛度整體粗齒及鑲齒銑刀每齒進(jìn)給量/(mm/z)碳鋼、合金鋼、耐熱鋼鑄鐵、銅合金>10上等0.20.30.40.6中等0.150.250.30.5下等0.10.150.20.351上等0.120.20.30.5中等0.080.150.20.4下等0.060.10.150.255中等0.040.060.150.3下等0.040.060.10.23銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、d=80 mm，齒數(shù)z=10。查下表19高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=40m/min。 表19 m/min結(jié)構(gòu)鋼=0.735GPa 加切削液灰鑄鐵195 HBST/min切削寬度/

49、mm/(mm/z)背吃刀量/mm/(mm/z)背吃刀量/mm3583581.鑲齒銑刀180480.0354.651.949.30.0570.266.60.0548.445.8440.0857.654.90.0844.942.740.50.124946.80.1240.538.336.50.24038.3則可知 n= = r/min = 159.15 r/min由于本工序是采用X51立式銑床，查下表20，取轉(zhuǎn)速n=160 r/min表20型號轉(zhuǎn)速/(r/min)X5012130、188、263、355、510、575、855、1180、1585、2720X5165、80、100、125、160、

50、210、255、300、380、490、590、725、1225、1500、1800X52K30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、375、475、600、750、950、1180、1500X53KX53T18、22、28、35、45、56、71、90、112、140、180、224、280、355、450、560、701、900、1120、1400故實(shí)際銑削速度為 = = m/min = 40.02 m/min當(dāng)n=160 r/min時(shí)，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = z n= 0.2×10×160 mm/min = 320 mm/min

51、查下表20，可知X51立式銑床工作臺分鐘進(jìn)給量取為300 mm/min。表21型號進(jìn)給量/(mm/min)X51縱向：35、40、50、65、85、105、125、165、205、250、300、390、510、620、755、980橫向：25、30、40、50、65、80、100、130、150、190、230、320、400、480、585、765升降：12、15、20、25、33、40、50、65、80、95、115、160、200、290、380X52KX53K縱向：23.5、30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、300、375、475、600、7

52、50、950、1180橫向：15、20、25、31、40、50、63、78、100、126、156、200、250、316、400、500、634、786升降：8、10、12.5、15.5、20、25、31.5、39、50、63、78、100、125、158、200、250、317、7682、工序20半精銑撥叉頭左端面1背吃刀量a = Z3 = 1 mm。2進(jìn)給量由于本工序的外表粗糙度為Ra3.2m，查下表22高速鋼套式面銑刀精銑平面進(jìn)給量，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為1 mm/r，故每齒進(jìn)給量 = 0.1 mm/z。注球墨鑄鐵比較接近碳鋼，為近似取值表22外表粗糙度Ra/m加工材料鋼45軋制、40Cr(軋

53、制、正火)3545調(diào)質(zhì)10、20、20Cr銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量/(mm/r)101.22.71.43.12.65.61.83.950.51.20.51.41.02.60.71.82.50.240.510.30.50.41.00.30.73銑削速度由于本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、d=80 mm，齒數(shù)z=10、 = 0.1 mm/z，查上表19高速鋼套式面銑刀切削速度。確定銑削速度=49 m/min，則n= = r/min = 194.96 r/min由于本工序是采用X52K立式銑床，查上表19，取轉(zhuǎn)速n=190 r/min，故實(shí)際銑削速度為 = = m/min = 47.75 m/min當(dāng)n=190 r

54、/min時(shí)，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = z n= 0.1×10×190 mm/min = 190 mm/min查上表20，可知X52K立式銑床工作臺分鐘進(jìn)給量取為190 mm/min。3、工序90鉆-絲錐攻M8螺紋孔1鉆7 孔工步 由于工件材料是球墨鑄鐵、孔7 mm、高速鋼鉆頭，查下表23高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度為= 17 m/min，進(jìn)給量= 0.20 mm/r，取a= 7 mm,則n= = r/min = 773.04 r/min表23工件材料硬度HBS切削速度/ m/min鉆頭直徑/mm<33661313191925進(jìn)給量/(mm/r)碳鋼=

55、0.25240.080.130.200.260.32=0.50200.080.130.200.260.32=0.90170.080.30.200.260.32合金鋼=0.1250.25210.080.150.200.400.48=0.300.650.050.090.150.210.26 由于本工序采用Z525型立式鉆床，由下表24，取轉(zhuǎn)速n=680 r/min，故實(shí)際鉆削速度為 = = m/min =14.95 m/min表24型號轉(zhuǎn)速/(r/min)Z52597、140、195、272、392、545、680、960、1360Z53568、100、140、195、275、400、530、75

56、0、1100Z55032、47、63、89、125、185、250、351、500、735、996、14002攻M8螺紋工步 由材料是鑄鐵，查下表25，切削速度為= 5 m/min,背吃刀量a= 0.5 mm(單邊)，進(jìn)給量= 1 mm/r，則n= = r/min = 198.94 r/min表25工件材料鑄鐵銅及合金鋼鋁及鋁合金/m/min510381020由于本工序采用Z525型立式鉆床，由上表24，取轉(zhuǎn)速n=195 r/min，故實(shí)際鉆削速度為 = = m/min =4.90 m/min3、6時(shí)間定額的計(jì)算1、基本時(shí)間t的計(jì)算1工序10粗銑撥叉頭兩端面 由于本工序包括兩個(gè)工步，即兩個(gè)工件

57、同時(shí)加工，由于面銑刀對稱銑平面、主偏角=90°，查下表26銑削基本時(shí)間的計(jì)算知，=0.5 mm，=13 mm。確定=7mm,=1 mm, = 2×36 mm =72 mm；則該工序的基本時(shí)間為 t=min = 0.27 min = 16.2 s表26加工形式計(jì)算公式備注圓柱銑刀銑平面、三面刃銑刀銑槽t=式中 = mm= mm為工件寬度，為刀具寬度面銑刀銑平面對稱銑削t=式中 當(dāng)主偏角=90°時(shí)，=0.5 mm= mm 當(dāng)主偏角90°時(shí)，=0.5 mm= mm為工件寬度，為刀具寬度，為背吃刀量2工序20半精銑撥叉頭左端面該工序的基本時(shí)間為 t=min = 0.15 min = 9 s3工序90鉆-絲錐攻M8螺紋孔A、鉆7 孔工步由下表27知= mm，=14 mm。確定=5.5mm,=2 mm, = 9 mm；則該工序的基本時(shí)間為 t=min = 0.121 min = 7.26 s表27加工形式計(jì)算公式備注鉆孔和鉆中心孔t=式中 = mm =14 mm1.鉆中心孔和盲孔時(shí)，=02.D為孔徑，mm鉆、擴(kuò)孔和鉸圓柱孔t=式中 = mm1. 孔、擴(kuò)盲孔和叫盲孔時(shí)，=0；擴(kuò)、鉆孔時(shí)，=24 mm；2. 為擴(kuò)鉸前的孔徑,mm；D為擴(kuò)鉸后的孔徑，mmB、攻M8螺紋工步 由下表28