(完整版)操縱桿支架機(jī)械加工工藝說明書

1、鄭州科技學(xué)院機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)“操縱桿支架”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.零件圖1張2. 毛坯圖1張3. 機(jī)械加工工藝過程卡1份4. 機(jī)械加工工序卡1份5. 夾具設(shè)計(jì)裝配圖1張6. 夾具體零件圖1張7. 課程設(shè)計(jì)說明書1份班級(jí)：機(jī)制本9班姓名：張飛騰學(xué)號(hào)：201333265指導(dǎo)教師：楊晨教研室主任：2016年4月13日目錄1、零件的分析31.1 零件的作用31.2零件的工藝分析32、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1 選擇毛坯種類并確定制造方法32.2 基面的選擇32.3 選擇加工方法42.4 制訂工藝路線42.5 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定5（一）確定加工余量5（二）確定

2、毛坯基本尺寸5（三）繪制毛坯簡圖52.6工序設(shè)計(jì)6（一）選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備62.7確定切削用量及基本工時(shí)7（一）工序05（粗銑底面A）切削用量及基本時(shí)間的確定7（二）工序10（粗銑36槽）切削用量及基本時(shí)間的確定9（三）工序15（鉆3x01）切削用量及基本時(shí)間的確定11（四）工序20（鉆2x19mm通孔）切削用量及基本時(shí)間的確定14（五）工序25（精鏜“20mm孔）切削用量及基本時(shí)間的確定163、夾具設(shè)計(jì)193.1 接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求193.2 確定定位方案、選擇定位元件193.3 確定加緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)203.4 確定導(dǎo)向方案和導(dǎo)向元件203.5 夾具體設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)心得22參

3、考文獻(xiàn)231、零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是汽車換擋部分的操縱桿支架，它的主要作用是固定操縱桿，使其在行駛過程中牢固可靠。零件上的3X011孔用螺栓固定在底座上，操縱桿用20的定位銷固定在支架上，并且在換擋時(shí)依靠利用36槽軌跡不會(huì)引起偏差。1.2零件的工藝分析操縱桿支架共有4組加工表面，分析如下：(1) 2X020孔，(2) 支架底面(3) 36槽(4) 3X011孔此零件外形較小，圖中除2X020孔，公差要求較嚴(yán)格外，其它加工面公差要求較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，在加工過程中要制定工藝基準(zhǔn)，并制定出工藝公差，利用工藝基準(zhǔn)來加工后續(xù)工序。2、工藝規(guī)

4、程設(shè)計(jì)2.1 選擇毛坯種類并確定制造方法操縱桿支架材料為灰鐵件，牌號(hào)HT150,零件年產(chǎn)量為10000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對于有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做粗基準(zhǔn)。因?yàn)殂|底面時(shí)要保證54

5、77;0.5,所以以2XR20外圓表面為粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度,并使工件裝夾方便。在選擇時(shí),主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。精基準(zhǔn)選擇為底面及3X011孔。2.3 選擇加工方法（1）平面的加工平面加工的方法很多,有車、刨、銑、磨、拉等。由于本零件對所加工表面粗糙度要求都不高。由表5-11，根據(jù)GB/T1800-2009規(guī)定，選用中等級(jí)（m）,相當(dāng)于IT13級(jí)，故可考慮粗車或粗端銃，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用端銃加工方式。（2）孔的加工孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏜、拉、磨等。3X011為工藝孔，加工時(shí)按工藝尺寸加

6、工，直接在零件上鉆鉸完成。2X020的要求較高，根據(jù)手冊表5-49，先用鉆頭鉆孔至019，再用020鏜刀加工。2.4 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案工序05粗銑底面。工序10粗銑36槽。工序15鉆底面3X011孑L。工序20鉆2X019孔。工序25精鏜2X020孔工序30去毛刺工序35檢查2.5機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定（一）確定加工余量操縱桿支架的材

7、料為HT150,抗拉強(qiáng)度&b二200MPa，采用砂型機(jī)器造型,且為批量生產(chǎn)。由表5-2知，鑄鋼件采用砂型機(jī)器造型時(shí)，鑄件的尺寸公差為CT8-CT12級(jí)，此處選為CT9級(jí)。由表5-3選擇加工余量為F級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸由表5-4可查得個(gè)加工表面余量如下表：表1-1加工表面參考加工余量/mm備注底面（A面）表5-41粗銃一次完成3X011表5-1911鉆鉸完成2X020孔表5-195先用鉆頭鉆孔至019，再用20鏜刀加工36槽表5-41粗銃一次完成（二）確定毛坯基本尺寸加工表面的的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取得相應(yīng)加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示：表3-2零件尺寸

8、/mm加工余量/mm毛坯尺寸/mm12113011110110205015三）繪制毛坯簡圖根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪制毛坯簡圖，如圖3-1：2.6工序設(shè)計(jì)(一)選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備1. 選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況。若零件的加工余量較大，加工材料又硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。選擇加工設(shè)備要考慮加工經(jīng)濟(jì)精度。最終選擇的機(jī)床，其經(jīng)濟(jì)精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，初步選定各工序機(jī)床如下：(1) 工序05、10粗銃：X5032A型立式銃床，主要技術(shù)參數(shù)見表5

9、-13(2) 工序15、20鉆孔：Z3025搖臂鉆床，主要技術(shù)參數(shù)見表5-14、(3) 工序25精鏜：用CA6140臥式車床2. 選擇夾具對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾具，需專門設(shè)計(jì)、制造。3選擇刀具(1) 銑刀工序05、10中底面A、36槽采用面銑刀來進(jìn)行加工。工序05中要求銃削深度為ap二0.7mm，工序10要求銃削深度為ap二0.7mm，銃削寬度均為aw=92mm。根據(jù)表515,選用高速鋼鑲齒套式面銃刀。由表5-16知所需銑刀直徑75-90mm。查表5-17知，滿足

10、加工要求的銑刀直徑d=80,孔徑D=27,寬L=36,齒數(shù)Z=10。（2）鉆刀從零件要求和加工經(jīng)濟(jì)性考慮，采用錐柄麻花鉆頭完成加工工序。工序15中，采用麻花鉆，由表5-19知，選用d=llmm,l=94mm,莫氏圓錐號(hào)為2的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。工序20中,采用麻花鉆,由表5-19知,選用d=19mm，心233，莫氏圓錐號(hào)為2號(hào)的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。（3）鏜刀在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金工具。加工鋼質(zhì)零件可采用YG類硬質(zhì)合金，此處為精鏜孔加工采用YG60,刀具參數(shù)為主偏角k廣45°，桿部直徑為8mm的圓形鏜刀進(jìn)行加工。2.7確定切削用量及基本工時(shí)（一）工序05（粗

11、銑底面A）切削用量及基本時(shí)間的確定1.切削用量本道工序是粗銃端面，已知加工材料為HT200，&血二200MPa，機(jī)床為X5032A型立式銑床，所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)d=80,孔徑D=27，寬L=36齒數(shù)z=10。根據(jù)表5-26確定銃刀角度，選擇前角二10。，后角二12o，主偏角k=50。，螺旋角卩二10。已知銃削寬度aw=92mm，銃削背吃刀量ap二0.7mm。（1）確定每齒進(jìn)給量af根據(jù)表5-13知XA5032型立式銃床的主電機(jī)功率為7.5kw，查表5-24知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銃刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量f0.20.3mm/z。由于本工序被吃刀量和銃削寬度較小

12、，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。a=0.3mm/zf（2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銃刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銃刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值的端銃刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。(3) 確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf查表5-30知，高速鋼銃刀銃削速度為1525m/min，則所需銃床主軸轉(zhuǎn)速范圍是1000vn=38.263.7r/min兀d根據(jù)XA5032機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=60r/min,則實(shí)際銑削速度為v=80x60m/

13、min=15.04m/min1000工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為v=fn=azn=0.3x10x60mm/min=180mm/min根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取vf二150mm/min，則實(shí)際每齒v150進(jìn)給量為a=0.25mm/zfzn10x60(4) 校驗(yàn)機(jī)床功率由表5-31和表5-32知,銃削力Fz和銃削功率戶加計(jì)算公式如下：CaxFayFauFz=匸fwk(N)dqFnwFFZ060x103(kW)式中vC=650,x=1.0,y=0.72,u=0.86,w=0,q=0.86FFFF。所以，銑削梨為CaxFayFauFzF=FPfWkzdqFnwFFZ0=650X0.71X0.2

14、50"2X920.86x10=1890.8(N)800.861260x103P=1891Fx15.08=0.47(kW)m60x103"""X5023A銃床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為a=0.7mmPa=0.3mmfv=60mm/minfv=0.25m/s2.基本時(shí)間根據(jù)表5-33知，Kr<90o的端銃刀對銃削的基本時(shí)間為l+1+1t=-w12mvf式中；1w工件銑削部分長度，單位為mm；11切入行程長度，單位為mm，a1=0.5(di:d2a2)+p100wtankr12切出行程長度，單位mmVf一工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給

15、量，單位為mm/min。已知vf=60mm/min,1w=92mm。由表5-34查的切入切出行程長度11+12=22mm。所以，基本時(shí)間為90=1.5min60二）工序10（粗銑36槽）切削用量及基本時(shí)間的確定1.切削用量本道工序是粗銃端面，已知加工材料為HT200，&b=200MPa，機(jī)床為X5032A型立式銑床，所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)d=80,孔徑D=27，寬L=36齒數(shù)z=10。根據(jù)表5-26確定銃刀角度，選擇前角70=10°，后角=12o，主偏角K=50°，螺旋角P=10°已知銑削寬度aw=92mm，銃削被吃刀量ap=0.7mm。（

16、1）確定每吃進(jìn)給量af根據(jù)表5-13知XA5032型立式銃床的主電機(jī)功率為7.5kw，查表5-24知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銃刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量f°2°3mm/z。由于本工序被吃刀量和銃削寬度較小，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。a=0.3mm/zf（2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銃刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銃刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值的端銃刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。（3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf查表5

17、-30知，高速鋼銃刀銃削速度為1525m/min，則所需銃床主軸轉(zhuǎn)速范圍是1000vn=38.263.7r/min兀d根據(jù)X5032A機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=60r/min,則實(shí)際銑削速度為v=80乂60m/min=15.07m/min1000工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為v=fn=azn=0.3x10x60mm/min=180mm/min根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取vf=150mm/min，則實(shí)際每齒v150進(jìn)給量為a=0.25mm/zfzn10x60（4）校驗(yàn)機(jī)床功率由表5-31和表5-32知,銃削力Fz和銃削功率戶加計(jì)算公式如下：CaxFayFauFzF=-pfwk(

18、N)zdqFnwFFZ0P=FzV(kW)m60x103式中Cv=650,Xf=1.0,yF=0.72,Uf=0.86,WF=0,qF=0.86。所以，銃削梨為Fv60X1031891.1x15.0860x103=0.48(kW)X5023A銃床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為a=0.7mmPa=0.3mmfv=60mm/minfv=0.25m/sCaxFayFauFzF=FPfwkzdqFnwFFZ0650x0.71x0.250.72x920.86x10800-86=1891.0(N)2.基本時(shí)間根據(jù)表5-33知，Kr<90o的端銃刀對銃削的基本時(shí)間為l+1

19、+1t=-w12-mvf式中，1w工件銑削部分長度，單位為mm1=0.5（d、；d2a2）+p4切入行程長度，單位為mm，100wtanK12切出行程長度，單位mm；vf一工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。已知vf=60mm/min,1w=92mm。由表5-34查的切入切出行程長度11+12=22mm。所以，基本時(shí)間為t=2t=2x90=3minm60（三）工序15（鉆3x011）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@3個(gè)11mm的孔,所選用機(jī)床為Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表5-19知選取d=11mm,l=94mm,莫氏圓錐號(hào)為2的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)卩=3

20、00創(chuàng)=1180'屮=500°f=12o。由表5-49知，當(dāng)do-20mm時(shí)，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.8mm，耐用度T=45min。1.切削用量1)確定背吃刀梁aP鉆孔時(shí)，11-02=5.5mm，故可取=5mm。2)確定進(jìn)給量f按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑do二11mm，工件材料為HT200SH時(shí)，根據(jù)表5-50，鉆頭進(jìn)給范圍0.520.64mm/r.根據(jù)表5-51,選取f=0-62mm/r。因?yàn)榭椎纳疃扰c孔的直徑相差不多，故無需修正系數(shù)來修正。(3)確定切削速度v根據(jù)表5-52的計(jì)算公式CdZVv=V_0TmaXVfyvPk(m/min)v式中，CV=9.4,Zv

21、=0.25,Xv=0,yv=0.4,m=0.125,apX=5mm。因本例的加工的條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對切削速度進(jìn)行修正，由表5-53得：根據(jù)刀具耐磨度T=45min，得修正系數(shù)kkTv=1.0;工件材料ab=200MPa，得修正系數(shù)為kMv=1；刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)ktv=1.0；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀,得修正系數(shù)。所以k=kkksvkkk=1.0x1.0x1.0x1.0x0.87x1.0=0.87vTvMvtvxvlvCdZVv=V_0TmaXVfyvP9.4x110.4450.125x50x0.630.5x0.87m/min=16.71m/min1000vn=m/mm=

22、兀d01000x16.71兀x11m/min=483.79m/min根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-54選取n=315m/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速為:兀x11x315m/min=10.85m/min(4) 校驗(yàn)機(jī)床功率由表5-55,查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率Pm計(jì)算公式如下:T=CdzTfyTk(Nm)T0TTvP=(kW)m30d0式中，CT=°.2°6,ZT=2.0,yT=0.8,kT二kxTkvBT'由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)灰鑄鐵無；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)kxT二1.0；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)kVTB二0.87。因此總的修正系數(shù)為k=kk=1.0

23、x0.87=0.87TxTVBT所以鉆孔時(shí)的轉(zhuǎn)矩為T二CdzTfyTk二0.206x112x0.632x0.87二8.59(Nm)T0T切削功率為Tv30d08.59x10.8830x11二0.28(kW)26由表5-14知，Z3025機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩Tm二196.2N'm，主電機(jī)功率PE=2.2kW。由于T<Tm，Pm<PE，故選用的切削用量可以用。最后確定的切削用量為aP=5mmf=0.63mm/rv=10.88m/mint2.基本時(shí)間m由表5-57的鉆孔的基本時(shí)間為l+1+1t'=f1fn式中，'w共建切削部分長度，單位為mm；1f切入量，單位mm-

24、超入量，單位mm,'1=(24)mm：已知lw=14mm,-mCOSK+3l2r=11118ocos+32確定進(jìn)給量f按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑do=19mm，工件材料為鑄鋼且&b=200叭時(shí),根據(jù)表5-50，進(jìn)給量f取值范圍為0.700.86mm/r。由于鉆孔后不用絲錐攻螺紋，以及鉆孔深度小于直徑，不用乘修正系數(shù)。根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量，查表5-51，選取f=0.8mm/r。確定切削速度v根據(jù)表5-52的計(jì)算公式確定切削速度=5.83mml=3mm1所以，加工3個(gè)空所用基本時(shí)間為t'=3l+1+1_wf1fn14+5.83+3x=30.63x315=0.3

25、5min（四）工序20（鉆2x19mm通孔）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@2個(gè)19mm通孔，所用機(jī)床為Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表5-19知選取d=19mm，l=233，莫氏圓錐號(hào)為2號(hào)的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)卩=30°,2*=118°"=50O,af=12°。由表5-49知，當(dāng)do-20mm時(shí)，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為°8mm,耐用度T=45min。1. 切削用量（1）確定背吃刀量ap鉆孔時(shí)，19-02mm=9.5mmCdzvv=v_0一Tmaxvfypk(m/min)v式中，Cv=9.4,Zv=0.25

26、,Xv=0,yv=0.4,m=0.125。因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需對切削速度進(jìn)行修正，由表5-53得：根據(jù)道具耐用度T=45min，得修正系數(shù)kTv=1.0；工件材料&b=200MPa，得修正系數(shù)為kMv二1.0；道具材料為高速鋼，得修正系數(shù)ktv二山；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)0.87。所以k=kkkk=1.0x1.0x1.0x0.87=0.87vTvMvtvxvx0.87m/min=13.33m/min9.4x190.25v=450.125x9.50x0.80.41000v1000x13.33n=r/min=217.6r/min兀d兀x19.50根據(jù)Z3

27、025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-54選取n=200r/min，實(shí)際轉(zhuǎn)速為兀x19x2001000m/min=11.9m/min(4) 校驗(yàn)機(jī)床功率由表5-55，查得轉(zhuǎn)矩T和切削功率戶加計(jì)算公式如下:T=CdzTfyTk(Nm)T0TTvP=(kW)m30d0式中，C=0.206,z=2.0,y=0.8，k=kkk，由表5-56得：與加式中，TTT，TMTxTVBT，由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)kMT=1.0；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)kxT=1.°；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)kVBT=0.87。因此，總的修正系數(shù)為k=1.0x1.0x0.87=0.87T所以鉆孔時(shí)的轉(zhuǎn)矩為T=

28、0.206x192.0x0.80.8x0.87Nm=54.12Nm切削功率為P=m54.12x11.930x19kW=1.13kW由表5-14知，Z3025機(jī)床主軸最大轉(zhuǎn)矩Tm=196.2Nm，主電機(jī)功率PE=2.2kW。由于T<Tm'Pm<，做選擇的切削用量可用。最后所確定的切削用量為a=9.5mmp；f=0.8mm/r；v=11.9m/min(n=200r/min)2. 基本時(shí)間tm由表5-57得鉆孔的基本時(shí)間為1+1+1_wf1fn式中，工件切削部分長度，單位為mm;切入量，單位為mm，d1=cosk+2f2r；l1超出量，單位為mm，l=(24)mm已知1,2011

29、8。=15mmf=亍cot2+3mm=9mm1=3mmf=0.8mm/r，1，n=200r/min。所以，加工2個(gè)孔所用的基本時(shí)間為t=2t'=2X15+9+3min=0.3375minmm0.8x200（五）工序25（精鏜©20mm孔）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榫M©20mm孔，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床，采用YG60硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角kr=45。、前角角0=10。、刃傾角Xs=一5。、刀尖圓弧半徑=0.8mm鏜刀加工。由表5-39知,選用桿部直徑為8mm的圓形鏜刀

30、。由表5-40知，鏜刀合理耐用度為T=60min。1.切削用量（1）確定背吃刀量ap由前述可知精鏜時(shí)雙邊加工余量為1mm，精鏜后孔直徑為©2亦，故單邊余量為0.5mm，即ap=0.5mm。（2）確定進(jìn)給量f對于精加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，選取八°.°8mm/r。（3）確定切削速度v根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度Cv=vTmaxvfyvpk(m/min)v式中，C=189.8,x=0.15,yvvv0.2,rn=0.2，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min,得

31、修正系數(shù)為kT-1.0；根據(jù)工件材料ab二200MPa，得修正系數(shù)為VkM二1.0；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv二0.8，刀具材料為YG60，得修正v189.8系數(shù)ktv二0.8;主偏角Kr=45°，經(jīng)插值得修正系數(shù)kKv二1.0。所以v=x1.0x1.0x0.8x0.8x1.0/min=94.2m/min600-2x0.50-15x0.10.21000v1000x94.2.n=r/min=1499.2r/min兀d兀x20查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n=1120廠/min，則實(shí)際切削速度為n兀d1120x兀x20”v=r/min=70.37r/min10

32、001000（4）檢驗(yàn)機(jī)床功率由表5-45，查得切削力Fz和切削功率Pm計(jì)算公式如下：axFzfyFzvnFzkp(N)P二Fzv(kW)m60x103=kkkkTFzMFzgFzW，由表5-32_ixC=900,x=1.0,y=0.75,n=0式中，F(xiàn)zFzFzFz得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)kTF=1.0，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)kMF=1.0vz鏜孔相對于外圓縱車時(shí)的修正系數(shù)kgFz=1.0，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)kKrFz=1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)I©=1.0。因此總的修正系數(shù)為k=1.0x1.0x1.0x1.0x1.0=1.0Fv所以，切削力為F=900x0.51.0

33、x0.080.75x70.370x1.0N=67.7Nz切削功率為P=67.7x70.37kW=0.08kWm60x103根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率P=7.5kW因P<Pm，因mE，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為a=0.5mm;p=0.08mm/r；v=70.37m/min(n=1120r/min)2.基本時(shí)間tm由表5-47得鏜孔的基本時(shí)間為1+1+1+1.t=123imfn式中，1切削加工長度,單位為mm；11刀具切人長度,單位為mm,a/=+(23)1tankrl2刀具切入長度,單位為mm,l=(35)mm；2已知1=15mm1=+2.5mm=3mm1

34、tan45°1=4mm2，13=f=0.08mm/r，n=1120r/min。所以，基本時(shí)間為15+3+4+00.08x1120min=0.25min3、夾具設(shè)計(jì)3.1 接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求本次專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)用于操縱桿支架上的三個(gè)11的鉆孔，是專用的鉆床夾具，具體設(shè)計(jì)應(yīng)以前文的工藝規(guī)程和后文的書籍資料為依據(jù)，有關(guān)零件的功用、工作條件方面可參照零件圖樣和工藝規(guī)程指定部分。由零件和課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中能得到的本工序加工要求如下：(1) 3個(gè)11mm寸公差等級(jí)要求不高。(2) 3個(gè)11mm面粗糙度要求為Ra12.5(3) 3個(gè)11mm為通孔。(4) 3個(gè)11孑L,從工件底面高

35、12mm,后兩孔相距96mm,前后孔距68mm。(5) 零件毛坯材料為HT250(6) 產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)：10000件/年。3.2 確定定位方案、選擇定位元件在鉆模的設(shè)計(jì)中,工件得定位方案和定位基準(zhǔn)的選擇一般應(yīng)與該工件的機(jī)械加工工藝規(guī)程一致。若工藝規(guī)程中的定位方案與定位基準(zhǔn)的選擇確有問題時(shí),可重新進(jìn)行考慮和確定。前期方案分析過程中，是將36的毛坯槽定位工件的左右及上下，R12的圓弧定位工件的前后，A面緊貼鉆模板使其按要求加工，設(shè)計(jì)出來的鉆模板要保證3-11的孔間距及孔徑，還要照顧到毛坯36H12槽的加工余量不至于后序加工不出來。有零件圖樣可知，工件上3個(gè)11孔于工件的底面和各孔之間有距離要求，表明

36、這3個(gè)11孔的工序基準(zhǔn)是工件底面和后垂直面，在定位基準(zhǔn)面和定位方案選擇上要盡可能以底面和后垂直面為定位基準(zhǔn)以避免基準(zhǔn)不重合帶來的加工誤差。由零件的實(shí)際加工情況可知，由于考慮到夾緊方面的因素，工件后垂直面很難用于夾緊。若單獨(dú)以底面為定位基準(zhǔn)只能限制三個(gè)自由度，故必須另選擇定位基準(zhǔn)以滿足定位要求。經(jīng)綜合分析比較，最終決定選擇用36槽及R12圓弧作為第二基準(zhǔn)，由此可以得到以底面為第一基準(zhǔn)限制三個(gè)自由度，以36槽及R12圓弧作為第二基準(zhǔn)限制三個(gè)自由度。工件的定位是通過定位基準(zhǔn)面與定位元件接觸來實(shí)現(xiàn)的，故定位元件的選擇應(yīng)與定位方案和工件定位表面相適應(yīng)。第一定位基準(zhǔn)：工件底面第二定位基準(zhǔn)：36槽及R12圓

37、弧3.3 確定加緊方案、設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)（1）根據(jù)工件的形狀特點(diǎn)和定位方案，可采用以下兩種加緊方案：一種為手動(dòng)螺旋帶V形塊夾緊機(jī)構(gòu)，另一種為手動(dòng)偏心輪帶V形塊夾緊機(jī)構(gòu)。由于零件批量大，為了節(jié)約時(shí)間和制造成本，現(xiàn)采用偏心輪夾緊的方案較為合適，螺旋夾緊雖有一定優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是在拆裝過程中用時(shí)較多。經(jīng)過以上分析，最終確定未增力比大，自鎖性好的偏心夾緊機(jī)構(gòu)。為了使夾緊可根據(jù)零件毛坯實(shí)際情況做出調(diào)節(jié)，現(xiàn)在夾具上桿與工件接觸的面上配V塊，并通過偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，可調(diào)節(jié)夾緊力。（2）夾緊力：在本夾具定位與夾緊方案確定后，現(xiàn)分析夾緊力。本零件是精鑄件，余量較小，切削力不大，要求夾緊力也不大，手動(dòng)夾緊滿足要求，手動(dòng)夾緊系

38、數(shù)K=1.5-2.5，摩擦因數(shù)：u=0.16-0.25.。擴(kuò)孔時(shí)切削力有兩個(gè)，一個(gè)是主切削力，它形成扭矩；另一個(gè)是軸向進(jìn)給力。對于軸向進(jìn)給力來說，由于手動(dòng)偏心輪上桿中偏心輪的壓緊，本身可以承受很強(qiáng)的縱向載荷，故沒有必要校核扭矩。對于扭矩，由底座上一個(gè)與36槽配合的支桿，支桿本身就與夾具底座連接與一起，類比其他結(jié)構(gòu)可知扭矩?zé)o法使其發(fā)生松動(dòng)和變形。3.4 確定導(dǎo)向方案和導(dǎo)向元件本次加工需要鉆孔，因次采用鉆套導(dǎo)向，這樣可以起到減少加工過程中的震動(dòng)的作用，由于可換鉆套磨損后，可以迅速更換，適用于大批量生產(chǎn)，故選用可換鉆套。可換鉆套的具體結(jié)構(gòu)可參考機(jī)床夾具手冊（5王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M,上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。）鏜套中導(dǎo)向孔的孔徑以及其偏差應(yīng)根據(jù)所選取的刀具尺寸來確定。由前文可知本工序采用的是d=11麻花鉆，由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（13王棟，李大磊，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M,機(jī)械工業(yè)出版社，2010。中表5-67可知11麻花鉆的直徑上偏差為0,下偏差為-0.033，由機(jī)床夾具手冊（5王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M,上海科學(xué)技術(shù)出版社，