機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-杠桿加工工藝及鉆6孔夾具設(shè)計(jì)

/62《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及職稱連桿制造工藝分析與夾具設(shè)計(jì)(假定產(chǎn)量：20000件/年)類型和生產(chǎn)條件，對(duì)零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析(0.5天);2.收集相關(guān)參考資料，查閱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(1天)；4.機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)：文件(1天)。設(shè)計(jì)鉆鉆4ΧΦA(chǔ)(見任務(wù)分配)與4ΧΦ16孔夾具結(jié)構(gòu)方案，如設(shè)計(jì)定位及夾緊A(1)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教材；(2)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程；(3)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)；(4)機(jī)械制圖；(5)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)；(6)機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)。3/62夾具設(shè)計(jì)：鉆4ΧΦA(chǔ)(具體數(shù)值見任務(wù)表)與4ΧΦ16孔夾具設(shè)計(jì)表1組內(nèi)任務(wù)分配組內(nèi)編號(hào)變值A(chǔ)(公差值不變)變值B(Ra)561.645鋼鍛造圖1杠桿/62 6零件工藝性分析 6 2.4確定零件的生產(chǎn)類型 8 3.1確定毛坯的制造形式 9選擇毛坯 93.1.2確定毛坯公差等級(jí)與毛坯加工余量 93.1.3繪制毛坯簡(jiǎn)圖 10 1 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 12 工序的選擇原則 143.4.1工序集中與工序分散 143.4.2機(jī)械加工工序安排 153.4.3熱處理工序 15.4輔助工序 163.5機(jī)床設(shè)備、刀具以及量具確定 16路線 173.7機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 203.8確定切削用量及時(shí)間定額 263.8.1確定切削用量 263.8.2時(shí)間定額的確定 35 4.1問題的提出(設(shè)計(jì)任務(wù)) 454.2夾具設(shè)計(jì)方案分析 464.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 464.2.2定位誤差分析 474.2.3夾緊力計(jì)算 48 494.3.1夾具對(duì)刀元件設(shè)計(jì) 494.3.2夾具夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 514.3.3夾具裝配圖 524.4夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 53 /62杠桿是機(jī)械零件中的主要傳動(dòng)件之一，本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時(shí)，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。.零件工藝分析零件的作用該零件的主要作用是在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中起到支承作用題目所給的零件是杠桿，用于傳遞力與扭矩，它的加工精度影響自身的傳動(dòng)精度甚至整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度。2零件工藝性分析1、Φ28H7孔及兩端面。2、Φ6H9兩端面。3、36mm兩側(cè)面采用粗、半精加工；3、鉆、擴(kuò)、鉸Φ28H9孔及Φ6孔。要求：Φ6H9孔與Φ28H7孔的距離為（80+0.2）mm；平行度為0.3mm。4、槽。要求：槽寬9.75mm，左側(cè)尺寸5mm，右側(cè)尺寸7.45。5、對(duì)于連接孔11mm采用鉆擴(kuò)工藝除去這些加工表面，其他加工表面的精度要求不高，該零件全部的技術(shù)要求如下表1所示：要求表大孔及兩端面垂直度要求0.03大孔及兩端面垂直度要求0.03支撐面36mm孔1.6孔1.6槽寬9.75mm9.75H73.2孔6.3圖2-1杠桿零件圖2.4.1生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算。式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）Q——機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）a——備品百分率——廢品百分率2.4.2生產(chǎn)類型根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類型：1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品試制，專用設(shè)備和修配件的制造等。2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。3.大量生產(chǎn)：當(dāng)一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)性地進(jìn)行相同的工序。生產(chǎn)類型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及其自身特點(diǎn)，具體情況見表1-1。表1-1：生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型重型（零件質(zhì)量大于2000kg）中型（零件質(zhì)量為100-2000kg）輕型（零件質(zhì)量小于100kg）單件生產(chǎn)小于等于5小于等于20小于等于100小批生產(chǎn)5-10020-200100-500中批生產(chǎn)100-300200-500500-5000大批生產(chǎn)300-1000500-50005000-50000大量生產(chǎn)大于1000大于5000大于50000依設(shè)計(jì)題目知：臺(tái)/年，件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取為和。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造形式1選擇毛坯擬訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且對(duì)零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備、工具以及工時(shí)的消耗都有很大影響。毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難易、工序數(shù)量的多少有直接影響。因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。在毛坯選擇時(shí)，應(yīng)充分注意到采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的種類包括：鑄件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。材料為45鋼，鍛造時(shí)應(yīng)安排人工調(diào)質(zhì)處理200HBS。3.1.2確定毛坯公差等級(jí)與毛坯加工余量由下表可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。該鍛件的尺寸公差等級(jí)為IT7-13級(jí)。加工精度要求高的地方，例如：粗，h10,IT9-IT10(6.3-3.2)；精，h8IT7-IT8,(1.6-0.8)。根據(jù)該零件的各加工精度要求，經(jīng)過查表得鍛造的毛坯尺寸為各加工表面都留有加工余量3mm，圓柱保留加工余量為3mm。表2-1加工余量加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值兩側(cè)面30mmG2.5mm兩側(cè)面11mmG2.5mm3繪制毛坯簡(jiǎn)圖面的選擇粗基準(zhǔn)的選擇。①如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。②如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。③如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。④選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。⑤粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。重點(diǎn)考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時(shí)間，所以選撥叉端面及外圓面為定位粗基準(zhǔn)。2精基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇主要充分考慮孔、面之間的相互位置，選擇能夠能夠充分滿足所要加工的尺寸精度和位置精度。根據(jù)杠桿零件圖上各個(gè)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查看《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表1-9至1-12，便可確定各加工表面的加工方案。表2杠桿各加工表面加工方案加工表面經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度Ra/um加工方案?jìng)渥蓚?cè)面IT11/IT93.2粗銑兩側(cè)面IT11/IT93.2粗銑銑大端兩側(cè)面IT11/IT93.2粗銑鉆擴(kuò)鉸IT51.6鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸IT51.6鉆擴(kuò)鉸鉆、擴(kuò)Φ11孔IT76.3鉆擴(kuò)銑槽IT11/IT93.2粗銑工序的選擇原則.4.1工序集中與工序分散為了使得加工的效率與質(zhì)量可以達(dá)到最佳的工序設(shè)計(jì)，我們需要將整個(gè)工序過程進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，不同的工序要求中，對(duì)工序進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。工序集中的特點(diǎn)1.工序數(shù)目少，工序內(nèi)容復(fù)雜：(1)減少了工序的數(shù)目，使得整個(gè)工序的劃分變得簡(jiǎn)潔；(2)工序數(shù)目減少，工人所需要移動(dòng)的次數(shù)減少；(3)減少了工件在車床夾具上的拆裝次數(shù)，提升了加工效率；(4)工序集中有利于提升整個(gè)生產(chǎn)效率，并且可以采用更加先進(jìn)的機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)；(5)整體的設(shè)備成本會(huì)大大提升。2.工序分散的特點(diǎn)工序數(shù)目多，加工內(nèi)容簡(jiǎn)單(1)每道工序都很簡(jiǎn)單，方便加工；(2)生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，加工需要的技術(shù)門檻低；(3)需要多個(gè)設(shè)備進(jìn)行加工，整個(gè)加工的時(shí)間較長(zhǎng)。.2機(jī)械加工工序安排杠桿機(jī)械加工工序主要先進(jìn)性銑面，然后進(jìn)行相關(guān)的鉆孔，最后進(jìn)行相關(guān)的銑槽等加工，主要需要符合機(jī)械加工原則先面后空先粗后精的加工順序。.4.3熱處理工序熱處理工序放置在鍛造結(jié)束后機(jī)械加工之前，確實(shí)可以最大限度地減少后期零件的加工變形。這是因?yàn)闊崽幚砜梢酝ㄟ^改變材料的結(jié)構(gòu)和性能，使其具有更好的機(jī)械性能和穩(wěn)定性。在鍛造過程中，金屬材料會(huì)受到高溫和高壓的作用，從而引起晶粒的變形和組織結(jié)構(gòu)的改變。這可能導(dǎo)致材料的不均勻性和內(nèi)部應(yīng)力的積累，從而在后續(xù)的機(jī)械加工中引起變形和尺寸偏差。熱處理工序可以在鍛造后對(duì)材料進(jìn)行熱處理，通過控制加熱、保溫和冷卻過程，來調(diào)整材料的晶粒結(jié)構(gòu)和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)。常見的熱處理方法包括退火、正火、淬火等。通過合理選擇和控制熱處理參數(shù)，可以使材料的晶粒細(xì)化、內(nèi)部應(yīng)力得到釋放，并且獲得更加均勻的組織結(jié)構(gòu)。這樣可以減少后續(xù)機(jī)械加工過程中的變形和尺寸偏差，提高零件的加工精度和穩(wěn)定性。4.4輔助工序去油污等工序通常被稱為輔助工序，它們?cè)诹慵庸み^程中起到輔助和提升工件質(zhì)量和外觀的作用3.5機(jī)床設(shè)備、刀具以及量具確定由《機(jī)械制造技術(shù)機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》可知，機(jī)床設(shè)備、刀具以及量具的選擇如下所示：表3機(jī)床夾具、刀具及量具的選擇工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1粗銑、半精銑底面X51圓柱形銑刀游標(biāo)卡尺2鉆擴(kuò)鉸Z535麻花鉆、擴(kuò)刀、鉸刀游標(biāo)卡尺定工藝路線方案一：10鑄造鑄造毛坯20人工時(shí)效人工時(shí)效處理30銑銑零件下端面40銑銑上端面50銑銑小端上下兩端面60鉆、擴(kuò)、絞鉆、擴(kuò)、鉸Φ10H7孔70鉆、擴(kuò)、絞鉆、擴(kuò)、鉸Φ28H7孔80銑銑大端36尺寸兩端面90鉆、擴(kuò)鉆、擴(kuò)Φ6孔100銑銑大端9.5槽口110鉗去毛刺120檢終檢方案二：10鑄造鑄造毛坯20人工時(shí)效人工時(shí)效處理30銑銑零件下端面40銑銑上端面50銑銑小端上下兩端面60鉆、擴(kuò)、絞鉆、擴(kuò)、鉸Φ10H7孔70銑銑大端36尺寸兩端面80鉆、擴(kuò)、絞鉆、擴(kuò)、鉸Φ28H7孔90鉆、擴(kuò)鉆、擴(kuò)Φ6孔100銑銑大端9.5槽口110鉗去毛刺120檢終檢從上述兩種加工方案可知，方案一和方案二的區(qū)別在于對(duì)36尺寸兩端面的銑削順序不同，在方案一中是先進(jìn)行兩端大小孔的加工之后，在利用大小孔配合端面進(jìn)行定位，然后加工36尺寸兩端面。在方案二中是相對(duì)36尺寸兩端面進(jìn)行加工，然后在進(jìn)行兩端大小孔的加工。方案二中一味追求先面后孔的加工順序，沒有重視零件圖的標(biāo)注要求，使得36尺寸兩端面的尺寸在加工后很難保證其與大小孔的中心連線對(duì)稱。而方案一中直接采用大小孔進(jìn)行定位，本質(zhì)上就保證了所加工36尺寸兩端面的對(duì)稱性。綜上所屬，此次設(shè)計(jì)中采用方案一進(jìn)行加工。3.7機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定加工面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說明兩側(cè)面28MMH2.5單側(cè)加工兩側(cè)面6mmH2.5單側(cè)加工銑大端兩側(cè)面6mmH2.5單側(cè)加工鉆擴(kuò)鉸22mmH2.5雙側(cè)加工鉆擴(kuò)6MMH3雙側(cè)加工鉆、擴(kuò)Φ11孔11MMH5.5雙側(cè)加工銑槽9.75MM槽H5雙側(cè)加工3.8確定切削用量及時(shí)間定額1確定切削用量工序30銑下端面工步一：粗銑下端面1.加工條件（1）刀具選擇選擇高速鋼端銑刀，直徑d=40mm，齒數(shù)z=4。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=2mm(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=40mm，齒數(shù)z=4，銑削寬度ae=23mm，銑削深度ap=2mm，耐用度T=180min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.21m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=118r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.2mm/z～0.3mm/z,現(xiàn)取af=0.2mm/z。則(5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af=0.2mm/zap=2mm,ae=23mm,v=14.8m/min時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根據(jù)X52銑床說明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率因此機(jī)床功率能滿足要求。(6)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=44mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以工步二：精銑下端面(1)切削深度ap:精加工，余量很小，ap=0.5mm(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.2-0.3mm，耐用度T=120min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=40mm，齒數(shù)z=4，銑削寬度ae=23mm，銑削深度ap=0.5mm，耐用度T=180min時(shí)，查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.3m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=150r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，X52K銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.12mm/z～0.20mm/z、現(xiàn)取af=0.12mm/z。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=44mm刀具切入長(zhǎng)度l1：l1=d=40mm刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=3mm所以工序40銑上端面1.加工條件（1）刀具選擇選擇高速鋼端銑刀，直徑d=40mm，齒數(shù)z=4。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=2mm(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=40mm，齒數(shù)z=4，銑削寬度ae=23mm，銑削深度ap=2mm，耐用度T=180min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.21m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=118r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.2mm/z～0.3mm/z,現(xiàn)取af=0.2mm/z。則(5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af=0.2mm/zap=2mm,ae=23mm,v=14.8m/min時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根據(jù)X52銑床說明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率因此機(jī)床功率能滿足要求。(6)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=44mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以工序50銑小端上下兩端面工步一：粗銑小端上下兩端面1.加工條件（1）刀具選擇選擇直柄銑刀，直徑d=18mm，齒數(shù)z=3。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=21mm；銑削寬度ae=2mm；(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=18mm，齒數(shù)z=3，銑削寬度ae=2mm，銑削深度ap=21mm，耐用度T=90min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.32m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=375r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52K立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等,加工面為側(cè)面。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.12mm/z～0.25mm/z,現(xiàn)取af=0.18mm/z。則(5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af=0.18mm/zap=23mm,ae=3mm,v=21.2m/min時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=2.3kwPct=0.8kw。根據(jù)X52銑床說明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率因此機(jī)床功率能滿足要求。(6)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=30mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以工步二：精銑小端上下兩端面1.加工條件（1）刀具選擇選擇直柄銑刀，直徑d=18mm，齒數(shù)z=3。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=21mm；銑削寬度ae=0.5mm；(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=18mm，齒數(shù)z=3，銑削寬度ae=0.5mm，銑削深度ap=21mm，耐用度T=90min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.41m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=475r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52K立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等,加工面為側(cè)面。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.08mm/z～0.17mm/z,現(xiàn)取af=0.12mm/z。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=30mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以工序60鉆、擴(kuò)、鉸Φ28H7孔工步一：鉆Φ28H7處孔至Φ26mm刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=26mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=4mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.43mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=272r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=0.67-0.83mm/r，計(jì)算深度和孔徑之比，3<l/d=28/26=1.1<3,取f=0.7mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=90。刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~4取l2=2mm所以工步二：擴(kuò)孔至Φ27.75刀具選用高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆，直徑d=27.75mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=0.875mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=195r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=1.2-1.5mm/r，計(jì)算深度和孔徑之比，3<l/d=28/27.75=1<3,取f=1.2mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=60。刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=2~4取l2=3mm所以工步三：鉸孔至Φ28刀具選用高速鋼鉸刀，直徑d=28mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=0.125mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6-0.9mm，耐用度T=80min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)查的切削速度v取v＝0.13mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=97r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=1.6-3.2mm/r，計(jì)算深度和孔徑之比，3<l/d=28/28=1<3,取f=1.6mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=45。刀具切出長(zhǎng)度l2：查參考文獻(xiàn)取l2=3mm所以工序70鉆、擴(kuò)、鉸Φ6H7孔工步一：鉆孔刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=2.5mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.43mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=0.67-0.83mm/r，由于孔徑和深度都很大l/d=10/6=1.6<3,取f=0.7mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=10mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=120。刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~4取l2=2mm所以(6)校驗(yàn)扭矩功率查參考文獻(xiàn)，Mc=140.77Nm，由機(jī)床數(shù)據(jù)知Mm=144.2Nm,所以Mc<Mm故滿足條件，校驗(yàn)成立。工步二：擴(kuò)孔刀具選用高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆，直徑d=5.75mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=0.875mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=1.2-1.5mm/r，由于孔徑和深度都很大，l/d=45/31.75=1.4<3,取f=1.2mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=16mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=60。刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=2~4取l2=3mm所以工步三：精鉸孔刀具選用高速鋼鉸刀，直徑d=6mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=0.035mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表2.4-57，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6-0.9mm，耐用度T=80min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-60查的切削速度v取v＝0.13mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=1.6-3.2mm/r，由于孔徑和深度都很大，l/d=6/16=0.37<3,取f=1.6mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=16mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=45。刀具切出長(zhǎng)度l2：查參考文獻(xiàn)取l2=13mm所以工序80銑大端36尺寸兩端面工步一：粗銑大端36尺寸兩端面1.加工條件（1）刀具選擇選擇直柄銑刀，直徑d=18mm，齒數(shù)z=3。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=23mm；銑削寬度ae=3mm；(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=18mm，齒數(shù)z=3，銑削寬度ae=3mm，銑削深度ap=23mm，耐用度T=90min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.32m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=375r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52K立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等,加工面為側(cè)面。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.12mm/z～0.25mm/z,現(xiàn)取af=0.18mm/z。則(5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af=0.18mm/zap=23mm,ae=3mm,v=21.2m/min時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=2.3kwPct=0.8kw。根據(jù)X52銑床說明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率因此機(jī)床功率能滿足要求。(6)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以工步二：精銑大端36尺寸兩端面1.加工條件（1）刀具選擇選擇直柄銑刀，直徑d=18mm，齒數(shù)z=3。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=0.5mm；銑削寬度ae=0.8mm；(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=18mm，齒數(shù)z=3，銑削寬度ae=0.8mm，銑削深度ap=23mm，耐用度T=90min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.41m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=475r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52K立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等,加工面為側(cè)面。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.08mm/z～0.17mm/z,現(xiàn)取af=0.12mm/z。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以工序90鉆、擴(kuò)Φ11孔工步一：鉆孔至Φ10.5刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=10.5mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=5.25mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.38mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=680r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=0.67-0.83mm/r，孔深和孔徑比，3<l/d=36/10.5=3.4<5,取f=0.67*0.8=0.54mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=36mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=90。刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~4取l2=2mm所以(6)校驗(yàn)扭矩功率查參考文獻(xiàn)，Mc=92Nm，由機(jī)床數(shù)據(jù)知Mm=144.2Nm,所以Mc<Mm故滿足條件，校驗(yàn)成立。工步二：擴(kuò)孔至Φ11刀具選用高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆，直徑d=11mm，使用切削液，選用Z535立式鉆床。(1)切削深度ap:ap=0.25mm，(2)選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)確定切削速度查參考文獻(xiàn)，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)Z535鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=545r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)，f=1.2-1.5mm/r，孔深和孔徑比，3<l/d=36/11=3.3<5,取f=1.2*0.8=0.96mm/r。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=36mm刀具切入長(zhǎng)度l1：由選擇的刀具得kr=60。刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=2~4取l2=3mm所以工序100銑大端9.5槽口工步一：粗銑大端9.5槽口1.加工條件（1）刀具選擇選擇直柄銑刀，直徑d=9mm，齒數(shù)z=3。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=3mm；銑削寬度ae=9mm；(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=9mm，齒數(shù)z=3，銑削寬度ae=9mm，銑削深度ap=3mm，耐用度T=90min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.36m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=750r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52K立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等,加工面為側(cè)面。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.15mm/z～0.26mm/z,現(xiàn)取af=0.2mm/z。則(6)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分四次進(jìn)給：所以工步二：精銑大端9.5槽口1.加工條件（1）刀具選擇選擇直柄銑刀，直徑d=9mm，齒數(shù)z=3。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。（2）機(jī)床選擇機(jī)床選用X52K立式銑床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=12mm；銑削寬度ae=0.25mm；(2)選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)確定切削速度依據(jù)銑刀直徑d=18mm，齒數(shù)z=3，銑削寬度ae=0.25mm，銑削深度ap=12mm，耐用度T=90min時(shí),查參考文獻(xiàn),切削速度v取v＝0.42m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=800r/min則實(shí)際切削速度v'：(4)確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf根據(jù)參考文獻(xiàn)所知，X52K立式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等,加工面為側(cè)面。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73每齒進(jìn)給量af=0.08mm/z～0.17mm/z,現(xiàn)取af=0.12mm/z。則(5)基本時(shí)間tj被切削層長(zhǎng)度l：l=28mm刀具切入長(zhǎng)度l1：刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分兩次進(jìn)給：所以具設(shè)計(jì)4.1問題的提出(設(shè)計(jì)任務(wù))本夾具主要用來鉆孔，孔面加工精度比較高，但是其與其它的加工部位之間的技術(shù)要求不是很高。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮的問題是如何能保證加工表面的精度要求，同時(shí)還應(yīng)考慮如何可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而與其它之間的技術(shù)要求不是主要問題。4.2夾具設(shè)計(jì)方案分析4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔φ28mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。4.2.2定位誤差分析該夾具以mm內(nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。mm孔軸線與左側(cè)孔的軸線為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由參考文獻(xiàn)[18]表1-25可知：?。ㄖ械燃?jí)）即：尺寸偏差為由參考文獻(xiàn)[17]可得：a.定位誤差：b.夾緊安裝誤差:(4.6)(4.7)c.磨損造成的加工誤差：通常不超過d.夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.2.3夾緊力計(jì)算本步加工按鉆削估算夾緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的夾緊。鉆削軸向力：(4.1)查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-69得：CF=418.9XF=1YF=0.8(4.2)由第三章可知：d0=15mmf=0.5mm/r所以扭矩(4.3)查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-69得：CM=206XM=1.9YM=0.8KM=1.0實(shí)際夾緊力為