搖臂鉆床殼體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計

1、搖臂鉆床殼體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計摘 要?dú)んw的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計旨在提高Z3050搖臂鉆床殼體的加工效率，由此我們首先對殼體的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案，加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。在制定加工工藝規(guī)程的順序如下：1分析被加工零件；2選擇毛坯；3設(shè)計工藝過程：包括劃分工藝過程的組成，選擇定位基準(zhǔn)，選擇零件表面的加工方法，安排加工順序等；4工序設(shè)計：包括選擇機(jī)床和工藝裝備，確定加工余量，計算工序尺寸及其公差，確定切削用量及計算工時等；5編制工藝文件。此外，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計

2、專用夾具，本次設(shè)計選擇了第八道工序鉆5-17，M48，M16的夾具設(shè)計，以滿足加工過程的需要。關(guān)鍵詞：殼體, 工藝規(guī)程, 夾具RADIAL DRILLING MACHINE OF SHELL MACHINING TECHNOLOGY AND FIXTURE DESIGNABSTRACTThe shell processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhancing the Z3050 rad

3、ial drill drilling machine shell the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the shell structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guar

4、antee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows:1 analysis is processed the components;2 choices semifinished materials;3 designs technological process: Including division technological process composition, preferred orientation datum, ch

5、oice components surface processing method, arrangement processing order and so on;4 working procedures designs: Including chooses the engine bed and the craft equipment, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the common difference, the determination cu

6、tting specifications and the computation man-hour and so on;5 establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the eighth working procedure to d

7、rill 5- 17, M48, the M16 jig design, by satisfied the processing process the need.KEY WORDS: Shell, Technological process, Jig目錄前 言1第1章 殼體的技術(shù)要求分析21.1搖臂鉆床的介紹31.2技術(shù)要求分析4第2章 殼體毛坯的選擇及加工時的問題52.1殼體毛坯的材料的選擇62.2殼體機(jī)械加工時的主要問題62.2.1 孔和平面的加工工序62.2.2 精粗加工后階段進(jìn)行72.2.3 孔系加工方案的選擇行7第3章 殼體機(jī)械加工時定位基準(zhǔn)的選擇73.1 粗基準(zhǔn)的選擇73.2 精

8、基準(zhǔn)的選擇7第4章 工藝路線的擬定9第5章 確定機(jī)械加工余量125.1 平面加工125.2 孔的加工13第6章 選擇加工設(shè)備156.1 選擇機(jī)床156.2 選擇夾具156.3 選擇刀具156.4 選擇量具15第7章 確定切削用量，工時定額，切削力及其功率177.1 切削用量的選擇原則177.2 銑平面187.2.1 銑N面197.2.2 銑M面207.2.3 銑R面207.2.4 銑S面227.2.5 銑Q面227.2.6 銑P面227.3 孔加工227.3.1 鏜孔1，孔3，孔4227.3.2 半精鏜孔237.3.4 粗鏜孔2257.4 鉆孔257.4.1 鉆孔5-M18-7H257.4.2

9、 鉆5-18-7H257.4.3 鉆M482-7H267.4.4 鉆M161.5-7H267.4.5 鉆M421.5-7H267.4.6 鉆5- 17267.4.7 鉆4-M5-7H277.5 螺紋加工277.5.1 攻5-M8深15mm277.5.2 攻M482-7H277.5.3 攻M421.5-7H277.5.4 攻M161.5-7H277.5.5 攻4-M5-7H28第8章 繪制毛坯圖和編制工藝卡318.1 繪制零件-毛坯合圖298.2 編制工藝文件29第9章 夾具設(shè)計319.1夾具的定義319.2 機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)319.3 第九道工序夾具的設(shè)329.3.1 確定工作方案329.3.2

10、 確定定位方案339.3.3 計算夾緊力339.3.4 夾緊結(jié)構(gòu)的選擇349.3.5 其它元件的選擇349.3.6 繪制夾具總裝配圖35結(jié) 論36謝 辭37參考文獻(xiàn)38前言 本次設(shè)計是提高Z3050搖臂鉆床殼體的加工效率，適應(yīng)殼體鏜面和加工孔的要求，設(shè)計正確的加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設(shè)計涉及到機(jī)床，機(jī)械加工工藝，工裝夾具等機(jī)制專業(yè)的幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)知識，是一次全面，系統(tǒng)地檢查自己在大學(xué)期間對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的情況，在整個設(shè)計過程中做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設(shè)計達(dá)到理想的水平，通過獨(dú)立的查找資料，分析，計算完成方案設(shè)計，圖紙設(shè)計和編寫技術(shù)文件等，設(shè)計了這套比較完整的加

11、工工藝路線，使自己對機(jī)制專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識。 第1章 殼體的技術(shù)要求分析1.1搖臂鉆床的介紹機(jī)床是人類在改造自然的長期斗爭中隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展、不斷完善的。早在6000多年前,就有了原始的鉆床和木工車床.使用弓鉆在石斧、陶瓷上鉆孔，并出現(xiàn)了把工件支承在兩個架上，拉動繞在其上的繩子使要料旋轉(zhuǎn)，用手握刀具“車削”回轉(zhuǎn)體的加工方法。17世紀(jì)中葉，開始用畜力代替人力作為機(jī)床的動力，但仍然用手握刀具加工，其加工質(zhì)量完全決于操作者的熟練程度，且勞動條件十分艱苦，生產(chǎn)效率極低。與此同時，又創(chuàng)造了加工天文儀器上大銅環(huán)的平面銑床和磨床。18世紀(jì)，隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明問世，以及機(jī)動走刀架的

12、創(chuàng)造，以蒸汽為動力，對機(jī)床進(jìn)行驅(qū)動或通過天軸對機(jī)床進(jìn)行集群驅(qū)動，才其本上解放了操伯都的雙手，并使加工質(zhì)量和加工效率有了明顯的提高，初步形成機(jī)床的雛形。19世紀(jì)20年代初，隨著電動機(jī)的問世，電動機(jī)又取代了蒸汽機(jī)，通過天軸對機(jī)床進(jìn)行集群驅(qū)動，以后又用單獨(dú)電動機(jī)的全齒輪傳動，機(jī)床才基本具備了現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)形式。本世紀(jì)初至40年代，由于高速鋼和硬質(zhì)合金的相繼出現(xiàn)，促使機(jī)床沿著加工轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)功率和提高剛性結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。同時，由于交流電動機(jī)、齒輪、滾動軸承、電氣、液壓等技術(shù)都有了很大進(jìn)步，使機(jī)床的傳動、結(jié)構(gòu)和控制等方面得到很大改進(jìn)，機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)效率顯著提高。此外，在原有的車床、鉆床、刨拉床、銑床、齒輪加

13、工機(jī)床等基本形式上，機(jī)床的品種有了進(jìn)一步的發(fā)展。例如各種高效率自動化機(jī)床、重型機(jī)床和精密機(jī)床相繼制造成功，至此，機(jī)床已發(fā)展成類型品種繁多、結(jié)構(gòu)性能相當(dāng)完善的現(xiàn)代化加工設(shè)備。鉆床是一種用途廣泛的孔加工機(jī)床，主要用于加工外形復(fù)雜、沒有對稱旋轉(zhuǎn)軸線的工件，如杠桿、蓋板、箱體、機(jī)架等到零件上的單孔或孔系。鉆床主要是用鉆頭鉆削加工精度要求不高的孔，還能完成擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋和端面等加工。鉆床的主要類型有臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床能及專門化鉆床等。其中搖臂鉆床一般用來實(shí)現(xiàn)、實(shí)現(xiàn)中型零件的鉆孔、擴(kuò)孔等加工。Z3050搖臂鉆床的主要特點(diǎn)：主要關(guān)鍵件選用高強(qiáng)度鑄鐵和特供鋼材；經(jīng)世界第一流執(zhí)處理設(shè)備處理，經(jīng)久耐

14、用；經(jīng)專門化設(shè)備連續(xù)加工，確?；A(chǔ)部件精良；液壓動大實(shí)現(xiàn)各部大緊和主軸愛速，靈敏可靠；16級主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給可選配出經(jīng)濟(jì)高效切削；機(jī)電液操縱均集中在主軸箱上，方便快捷；新工藝涂裝和不斷改進(jìn)的外觀展示時代風(fēng)范。1.2技術(shù)要求分析(1)孔的尺寸精度及形狀精度孔1220和孔3 85與孔4 60其孔徑尺寸精度等級為IT7級。(2)孔距公差殼體孔1和孔3為mm；殼體孔3和孔4為mm(3) 平面的幾何形狀精度殼體N面的平面度公差為0.03mm(4) 孔的中心線與面的垂直度孔3 85對N的垂直度為0.03mm圖1-1 加工的各平面和孔的位置(5) 平行孔的中心線的平行度孔中心線的平行度與齒輪傳動精度和齒寬等因

15、素有關(guān)，該殼體的孔中心線的平行度公差為0.05mm(6) 孔及平面的表面粗糙度N面，M面，R面，S面，Q面的粗糙度為1.6um，孔1，孔3，孔4的表面粗糙度為1.6um其余為3.2-12.5.第2章 殼體毛坯的選擇及加工時的問題2.1殼體毛坯的材料的選擇毛坯選擇時有以下幾點(diǎn)要求：(1)選擇毛坯應(yīng)該考慮生產(chǎn)規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性。(2)選擇毛坯應(yīng)該考慮工作結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。(3)選擇毛坯應(yīng)該考慮零件的機(jī)械性能要求。(4)選擇毛坯應(yīng)從本廠的現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平出發(fā)，考慮可能性和經(jīng)濟(jì)性。(5)選擇毛坯應(yīng)該考慮利用新工藝，新技術(shù)和新材料的可能性。由于機(jī)體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，

16、其抗振性和耐磨性要求較高故選擇成型，切削性，抗振性耐磨性勻較好。同時價格低廉的HT200。為毛坯材料。由于生產(chǎn)量大。因此為了提高生產(chǎn)率采用砂型機(jī)器造型及殼型。2.2殼體機(jī)械加工時的主要問題零件加工時，往往不是依次加工完各個表面，而是將各表面的粗，精加工分開進(jìn)行，為此，一般都將整個工藝過程劃分幾個加工階段，這就是在安排加工順序時所應(yīng)遵循的工藝過程劃分的原則。按加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程可劃分不同的階段。作為箱體類零件的殼體其主要加工表面是平面及孔等，一般情況下碰面的加工精度比孔的加工精度易實(shí)現(xiàn)。因此對于搖臂鉆床的殼體來設(shè)計機(jī)械加工過程是的主要問題是如何實(shí)現(xiàn)孔的加工精度，如何處理好孔與平面間的

17、相互關(guān)系。2.2.1 孔和平面的加工工序 箱體類零件的機(jī)械加工應(yīng)遵循“先面后孔”的加工原則，這樣處理的主要原因是平面的面積較大定位時穩(wěn)定可靠且夾緊牢固。因而容易保證孔的加工精度。其次先加工平面可以先切去鑄件表面凹凸部分，為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件。而且這樣做便于對刀調(diào)整，同時也有利于保護(hù)刀具。防止打刀和崩刀。2.2.2 精粗加工后階段進(jìn)行 對于殼體的主要表面加工時應(yīng)將粗精加工后階段進(jìn)行，這是因?yàn)闅んw的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，主要表面的加工精度較高，將粗精加工各階段進(jìn)行可以消除由粗加工所加工精度的影響，有利于保證殼體的加工精度，同時還能根據(jù)粗精加工的不同要求來合理選用設(shè)備，有利于提高生主率。2.2.3 孔

18、系加工方案的選擇 加工殼體的孔系時應(yīng)選擇能滿足孔系加工精度和加工效率，此外還應(yīng)考慮影響經(jīng)濟(jì)效益的因素，在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件中應(yīng)選擇價格最低的通用機(jī)床。根據(jù)該機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率要求宜采用鏜模法鏜孔和鉆鉸孔的加工方案。第3章 殼體機(jī)械加工時定位基準(zhǔn)的選擇3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下要求：(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，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。(2)如果必須首先保證工作某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面作粗基準(zhǔn)。(3)選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口，冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。(4)粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，即不重使用，以免產(chǎn)生較大的

19、位置誤差。為了滿足上述要求應(yīng)選擇殼體的重要N面，為主要基準(zhǔn)和側(cè)面定位為粗基準(zhǔn)，限制工件的六個自由度，銑M面，S面，鏜孔1。3.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下要求:（1）用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差，即所謂“基準(zhǔn)重合”原則。（2）當(dāng)工作以某一組精基準(zhǔn)定位可以方便的加工其它各表面時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此精基準(zhǔn)定位，即所謂“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。（3）當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，而該加工表面與其它表面之間的位置精度則要求由先行工序保證，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。（4）為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，在選擇基準(zhǔn)時，可遵循“互

20、為基準(zhǔn)”原則。（5）精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，為此，精基準(zhǔn)的面積與被加工表面相比，應(yīng)有較大的長度和寬度，以提高其位置精度。 殼體的N面和孔1既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計基準(zhǔn)，因它作為基準(zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。其余各面，孔的加工也能用它定位，這樣工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，此外，N面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊也簡單可靠。第4章 工藝路線的擬定在對零件的工藝必進(jìn)行分析和選定毛坯之后，即可制訂機(jī)械加工工藝過程，一般可分兩步進(jìn)行。第一步是設(shè)計零件從毛坯到成品所經(jīng)過的整個工藝過程，這一步是零件加工的總體方案設(shè)計；第二步是擬定各個工序的具體內(nèi)容，也就是工序設(shè)計。這兩步內(nèi)容是緊密聯(lián)系的

21、，在設(shè)計工藝過程時應(yīng)考慮有關(guān)工序設(shè)計的問題，在進(jìn)行工序設(shè)計時，又有可能修改已設(shè)計的工藝過程。由于零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和工人的勞動強(qiáng)度等，都與工藝過程有著密切關(guān)系，為此應(yīng)在進(jìn)行充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，多設(shè)想一些方案，經(jīng)分析比較，最后確定一個最合理的工藝過程。1.工藝方案1:N01：鑄造N02：熱處理退火N03：毛坯檢驗(yàn)。N04：涂油漆。N05：以N面為基準(zhǔn)粗車M面N06：以M面為基準(zhǔn)粗車N面N07：半精車，精車N面N08：半精車，精車M面，粗車孔230 N09：粗銑P面，Q面粗銑Q面。 N10：粗精銑S面R面 N11：鉆5-M8，2- 8，4-M5N12：鉆M42N13：以N面為基準(zhǔn)用鉆

22、模鉆5-17，M16*48N14：锪平5- 17N15：粗半精，精鏜220N16：粗半精，精鏜85，60N17：攻螺紋5-M8，M16，M42，M48，4-M5N18：倒角N19：檢驗(yàn)N20：入庫2.工藝方案2:N01：鑄造N02：熱處理退火N03：毛坯檢驗(yàn)N04：涂油漆N05：以N面為基準(zhǔn)粗車M面、S面N06：以M面為基準(zhǔn)粗、半精、精銑N面N07: 以M面為基準(zhǔn) 粗、半精、精銑Q面、R面,粗銑P面 N08：以N面為基準(zhǔn)，半精，精銑S面N09：鉆5- 17,M16,M48N10：鉆5-M8，2- 8，4-M5 10N11：鉆M42N12：粗、半精鏜，精鏜220N13：粗鏜230N14：粗、半精

23、鏜85，60N15：锪平5- 17，5-M8-7H，M16*1.5-7HN16：倒角N17：檢驗(yàn)N18：入庫3.工藝方案的比較，分析上述兩種方案遵循了工藝路線的一般原則：1 平面加工方案1中平面以車為主，由于工件的尺寸較大，在車床上加工時其慣性就大平衡困難，又由于N面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削，容易引起工藝系統(tǒng)的振動，而且N面的平面度為0.03mm，此精度在車床上是難以保證的，而方案2中采用銑平面的方法，便解決了上述問題。2 孔加工方案1中三個孔220，85，和60是在一道工序完成的，由于三孔直徑相差較大，采用鏜模夾具尺寸太大，而且孔3，孔4的設(shè)計基準(zhǔn)是孔1，這樣會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差

24、，方案2中將 220，85和60分開加工，先加工好220再以220為基準(zhǔn)加工85和60，而85和60之間的孔中心距由鏜模來保證。3 鉆孔方案1中鉆孔在一道工序中完成的，工步太多，工時太長，考慮到整個生產(chǎn)線的節(jié)拍，應(yīng)將分成幾個工序，在方案2中則解決了這個問題。綜上所述，應(yīng)優(yōu)先錄用方案2。第5章 確定機(jī)械加工余量加工余量的大小，對零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)性均有較大的影響。余量過大將增加金屬材料、動力、刀具和勞動量的消耗，并使切削力增大而引起工件的變形較大。反之，余量過小則不能保證零件的加工質(zhì)量。確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量，目前，工廠中確定加工余量的方法一般

25、有兩種，一是靠經(jīng)驗(yàn)確定，另一種是查閱有關(guān)加工余量的手冊來確定，這種方法應(yīng)用比較廣泛。根據(jù)第二種方法，按GB64414-86鑄件尺寸公關(guān)。GB-89加工余量。根據(jù)殼體最大尺寸為530mm，造型方法為砂型機(jī)器造型，根據(jù)參考文獻(xiàn)，按表2.2-3和表2.2-5選擇鑄件精度為9級和鑄件加工余量等級為G級，然后按表2.2-4分別確定鑄件尺寸公關(guān)和各工序尺寸公關(guān)。各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度如下：5.1 平面加工(1) N面：精銑：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精銑：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.25mm粗銑：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.5mm毛坯尺寸：

26、214.5(2) M面: 精銑：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精銑：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=0.75mm粗銑：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.5mm毛坯尺寸：214.5(3) P面：粗銑：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.0mm毛坯尺寸：62(4) Q面: 精銑：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精銑：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗銑：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.75mm毛坯尺寸：55(5) R面：精銑：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精銑：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗銑：表面粗

27、糙度6.3um;工序余量Z=0.75mm毛坯尺寸：45(6) S面：精銑：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精銑：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗銑：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.75mm 毛坯尺寸：45表6-1：各加工面的加工余量(單位：毫米)加工面毛坯尺寸加工余量加工等級N面214559M面21454.59P面6239Q面552.59R面452.59S面452.595.2 孔的加工(1)孔1 220H7 IT=7精鏜：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=1mm半精鏜：219 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=2mm粗鏜：217 精度IT=1

28、2。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=5mm毛坯尺寸212mm(2)孔2：加工好孔1后，再加工孔2粗鏜：230 精度IT=11。表面粗糙度12.5um;工序余量Z=10mm毛坯尺寸212(3)孔3：精鏜：85H7 精度IT=11。表面粗糙度3.6um; 工序余量Z=0.5mm半精鏜：84.5 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=1.5mm粗鏜：83 精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=3mm毛坯尺寸80mm(4)孔4: 精鏜：60H7 精度IT=7。表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.5mm 半精鏜：59.5 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=1.

29、5mm粗鏜：58 精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=3mm毛坯尺寸55mm表5-2：各加工孔的毛坯尺寸及加工余量（單位：mm）加工孔毛坯尺寸加工余量孔12128孔221218孔3805孔4555 第6章 選擇加工設(shè)備6.1 選擇機(jī)床（1）銑平面各工序工步太多，中批生產(chǎn)要求較高的生產(chǎn)率，根據(jù)參考文獻(xiàn),故選擇T612臥式銑鏜床（2）鏜孔：由于加工零件直徑較大，故選擇臥式銑床鏜床。由于要求的精度較高，孔與孔之間的位置精度較高，表面粗糙度的參數(shù)值較小，根據(jù)參考文獻(xiàn)中的表4.2-25,故選擇T612型（3）鉆孔，锪平，攻絲可采用專用的鉆模在搖臂鉆床。6.2 選擇夾具本零件在銑平面，鏜孔，

30、鉆孔都采用專用夾具。6.3 選擇刀具（1）在锪平面的工序中一般都選擇硬質(zhì)合金的銑刀，根據(jù)參考文獻(xiàn)中表1-2,加工鑄鐵中零件采用YG6硬質(zhì)合金刀具（2）在鏜孔的工序中，一般都選擇硬質(zhì)合金的鏜刀。加工鑄鐵零件采用YG6硬質(zhì)合金刀具（3）在鉆孔，锪平面，攻絲的工序中，一般都選擇硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)參考文獻(xiàn)中表1-2,加工鑄鐵零件采用YG6硬質(zhì)合金刀具。6.4 選擇量具本零件中屬于中批生產(chǎn)，一般均采用通用量具，選擇量具方法有三種：一是按計量器的不確定度選擇，二是按計量器的測量方法極限誤差選擇，選擇時采用其中的一種方法即可。（1）選擇加工孔用的量具：85H7孔徑粗鏜，半精鏜，精鏜三次，加工粗鏜至83mm，

31、半精鏜至84.5mm。粗鏜孔83mm。公差等級為IT12級，按表查得精度系數(shù)K=10%。計量器具的測量方法的極性誤差， =KT=0.10.19=0.019mm,查表可選內(nèi)徑百分尺，從表中選分度值為0.01mm，測量范圍50-125mm的內(nèi)徑百分尺（GB8177-87）即可（2）半精鏜孔84.5mm，公差等級為IT11，按表中精度系數(shù)K=2%。計量器具測量方法的極限誤差。=KT=0.20.09=0.018mm查表選測量范圍50-100mm，測孔深為I型的一級內(nèi)徑百分尺。（3）精鏜孔85H7。由于精度要求較高，加工時每個工件都必須進(jìn)行測量，故宜選用極限量規(guī)，根據(jù)孔徑可選擇三牙緊式圓柱塞規(guī)。其余選用

32、游標(biāo)卡尺分度值為0.01mm。第7章 確定切削用量，工時定額，切削力及其功率7.1 切削用量的選擇原則正確地選擇切削用量,對提高切削效率,保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性,保證加工質(zhì)量,具有重要的作用。1.粗加工切削用量的選擇原則:粗加工時加工精度與表面光潔度要求不高,毛坯余量較大。因此,選擇粗加工的切削用量時,要盡可能保證較高的單位時間金屬切除量(金屬切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率可以用下式計算: 式中: 單位時間內(nèi)的金屬切除量（） V 切削速度（） 進(jìn)給量（） 切削深度（）提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個因素中，影響刀

33、具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度，其次選擇一個較大的進(jìn)給量，最后確定一個合適的切削速度V。選用較大的和以后，刀具耐用度t顯然也會下降，但要比V對t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大可使走刀次數(shù)減少，增大又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。(1)切削深度的選擇：粗加工時切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性

34、來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切掉。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時，才考慮分幾次走刀。(2)進(jìn)給量的選擇：粗加工時限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。選擇進(jìn)給量時應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。(3)切削速度的選擇：粗加工時，切削速度主要是受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。合理的切削速度一般不需要經(jīng)過精確計算，而是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料確定。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者

35、決定了切削功率，在確定切削速度時必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制面不能提高時，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生范圍。切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。2.精加工時切削用量的選擇原則：精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且較均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。由此可見，精加工時應(yīng)選用較小的吃刀深度和進(jìn)給量，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度

36、V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。7.2 銑平面7.2.1銑N面1.選擇刀具(1)刀具選用YG6硬質(zhì)合金刀片鑲齒盤銑刀，根據(jù)查表，銑削深度為5mm,=256mm,就選擇標(biāo)準(zhǔn)的鑲齒盤銑刀齒數(shù)Z=22個，=315mm(2)銑刀的形狀：由于鑄件硬度220HBS，取=， =， K=， =， =， =2.選擇切削用量(1)決定銑床削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則=3.5mm (2)確定每齒進(jìn)給量.采用不對稱的鑲齒盤銑刀提高進(jìn)給量，根據(jù)表得，當(dāng)先用YG6。銑床的功率為10KW.T612型臥式鏜床的=0.14-0.24mm/z，故取=0.2mm/z. (3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

37、及刀具壽命。根據(jù)表可知，銑刀刀龂一刀面最大磨損量為1.5mm.由于銑刀直徑=315mm，故刀具的壽命為：T=300min.(4)決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量。切削速度可根據(jù)參考文獻(xiàn)中表3.15查出，當(dāng)=315mm, Z=22, 10mm, 0.24mm/z時 =73m/min, =74r/min, =256mm/min.各修正系數(shù)為：=1.0 =0.8故=731.00.8=58.4m/min n=741.00.8=59.2r/min查表得T612型臥式銑鏜床的說明書,選擇:=60r/min,=240mm/min因此實(shí)際的切削速度和每齒的進(jìn)給量： =3./1000=59.346m/min =/=2

38、40/6022 =0.18mm/z(5)校驗(yàn)機(jī)床功率：根據(jù)參考文獻(xiàn)中表3.24得，當(dāng) 256mm 3.5mm =315mm z=22mm, =240mm/min近似為：=9.5km根據(jù)T612型臥式銑鏜床說明書，機(jī)床主軸充許的功率為10kw，上述查表所得功率為銑一個平面的功率，但由于此加工平面只有邊上一個圈，因此所選擇的切削用量可以采用, 即： =3.5mm, =240mm/min ， n=60r/min, =59.346m/min =0.18min/z(6)計算基本工時：= 式中L=l+y+ l=530mm根據(jù)表得不對稱邊裝銑刀入切量及超切量y+=110mm則：L=l+ y+=530+110

39、=640mm故 =2640/240=5.4min7.2.2 銑M面用上述銑刀和同樣的方法計算的結(jié)果如下：銑刀進(jìn)給量： =0.18mm/z 主軸轉(zhuǎn)速： =60r/min實(shí)際切削速度： =59.346m/min銑削深度： =3.5mm刀具耐用度： =300min銑削時間： =2t=4.08min7.2.3 銑R面1.選擇刀具(1)刀具選擇YG6硬質(zhì)合金刀片端面刀。根據(jù)參考文獻(xiàn)中查表3.1得銑削深度為 2.5mm時，=112mm就選擇標(biāo)準(zhǔn)的鑲齒盤銑刀，齒數(shù)Z=12個，=125mm。(2)銑刀的形狀。由于鑄鐵硬度220HBS，故選擇=，=，=，=，=，=-2.選擇切削用量 (1)決定銑削深度，由于加工

40、余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成則=1.175mm(2)決定每齒進(jìn)給量。采用不對稱鑲齒盤銑刀以提高進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn),查表3.5可知，當(dāng)選用YG6銑床的功率為10kw，根據(jù)T612型臥式銑鏜床的說明書可知=0.14-0.24mm/z,故取=0.24mm/z(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)參考文獻(xiàn)中表3.17可知銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1。由于銑刀直徑=125mm。故刀具的壽命為T=180min.(4)決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量，切削速度可由表查出。 當(dāng)=125mm,z=12個, 2.5mm,0.24mm/z時 =8.7mm/min, =222r/min, =586mm/min 各修正系

41、數(shù)：=1.0 =0.8故 =8.71.00.8=69.3mm/min n=2221.00.8=177.6r/min =5861.00.8=468.8mm/min根據(jù)T612型臥式銑鏜床的說明書選擇 =205r/min, =480mm/m;因此，實(shí)際的切削速度和每齒進(jìn)給量為： =n/100=3./1000=80m/min=480/20512=0.2mm/z(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率：根據(jù)參考文獻(xiàn)中表3.24，當(dāng)=180-220Mpa 112mm =2.5mm =125mm z=12個 =480mm/min 近似為：=5.5km根據(jù)T612型臥式銑鏜床說明書，機(jī)床主軸充許的功率=1075%=7.5km

42、故機(jī)床的功率滿足要求因此，所選擇的切削用量可以采用，即：=2.5mm =480mm/min n=205r/min =80m/min =0.2mm/z(6)計算基本工時： 式中：L=l+y+ l=190mm根據(jù)表可知，不對稱安裝刀具入切量及超切量y+=417mm則： L=l+y+=190+407=237mm 故=237/480=0.5min7.2.4 銑S面銑S面與銑R面的切削用量，工時定額，切削力及切削功率完全相同。 即：=0.2mm/z =80m/min =2.5mm =180min =5.5km =0.5min7.2.5 銑Q面用上述同樣的方法計算結(jié)果如下：=0.1mm/z, =88m/m

43、in, =2.5mm=18min, =2.3km, =2=0.77min7.2.6 銑P面用上述同樣的方法選自結(jié)果如下：=0.1mm/z, =88m/min, =3.0mm=180min, =2.3km, =2=0.45min7.3 孔加工7.3.1 鏜孔1，孔3，孔4(1)粗鏜孔1 220，工序尺寸為217孔1用一根鏜桿加工，根據(jù)參考文獻(xiàn)中按表3-123，取v=0.8m/s, f=0.57mm/r則主軸轉(zhuǎn)速：=70r/min查表得：=9.81 取=180, =1, =0.75, =0, =1則: =1452.3N, =1.16kw取機(jī)床的效率為0.75，則： 5.50.75=4.125kw1

44、.16kw故機(jī)床的功率足夠?；竟r計算計算如下：L=25mm, =l/f=0.63min（2）孔385，孔4 60，使用鏜模一次加工完成，工序尺寸分別為83， 58。按表3-123，取v=0.8m/s, f=0.57mm/r則主軸轉(zhuǎn)速：=1.17=70r/min查表得：=9.81 x取 =180, =1, =0.75, =0, =1 則 =1452.3n, =1.16kw取機(jī)床的效率為0.75kw，則5.50.75=4.125kw1.16kw故機(jī)床的功率足夠?；竟r計算如下： L=41mm, =L/f=1.03min7.3.2 半精鏜孔(1)半精鏜孔220，工序尺寸為219，孔1用一根鏜桿

45、加工。按表3-123，取v=1.15m/s, f=0.45mm/r則主軸轉(zhuǎn)速： =查表得：=9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 則 =1452.3n, =0.65kw取機(jī)床的效率為0.75kw 則5.50.75=4.125kw0.65kw故機(jī)床效率足夠?；竟r計算如下：L=25mm, =L/f=0.56min(2)孔385，孔460，使用鏜模一次加工完成，工序尺寸分別為84.3,59.5按表3-123，取v=1.15m/s, f=0.45mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速： =100r/min查表得： =9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 則 =1452

46、.3n, =0.65kw 取機(jī)床的效率為0.75kw 則 5.50.75=4.125kw0.65kw故機(jī)床效率足夠。基本工時計算如下：L=41mm, =L/f=0.9min7.3.3 精鏜孔(1)精鏜孔1220，工序尺寸為220H7，孔1用一根鏜桿加工。按表3-123，取v=1.15m/s, f=0.15mm/r則主軸轉(zhuǎn)速： =130r/min查表得：=9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 則 =1452.3n, =0.309kw取機(jī)床的效率為0.75kw 則 5.50.75=4.125kw0.309kw故機(jī)床效率足夠?；竟r計算如下：L=25mm, =L/f=1.6

47、7min(2)孔3 85,孔4 60，使用鏜模一次完成，工序尺寸分別為85H7，60H7按表3-123，取v=1.5m/s, f=0.15mm/r則主軸轉(zhuǎn)速： =130r/min查表得：=9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 則 =1452.3n, =0.217kw 取機(jī)床的效率為0.75kw 則 5.50.75=4.125kw0.217kw故機(jī)床效率足夠?；竟r計算如下： L=41mm, =L/f=2.73min7.3.4 粗鏜孔2 則 v=0.8m/s f=0.57mm/r =66r/mm =1.16kw加工時間：t=0.4min7.4 鉆孔7.4.1 鉆孔5-M

48、18-7H鉆孔5-M18-7H深15mm,螺紋底孔617深18mm盲孔。選擇高速鋼麻花鉆頭。按表3-117，取v=0.3m/s 則可計算出=1000=14.3r/s=858r/min查表7-5得： 其中f=0.1mm/s L=l+ 由l=18mm. =(D+d)/2ctgRx+(l-2) =0 (鉆孔)， 盲孔=0. 通孔=（l-4）則計算出=4mm, =0mm故=0.25minT總=5=1.25min7.4.2 鉆5-18-7H 鉆5-18-7H深18mm，螺紋低孔7.8選擇直柄麻花鉆頭。按表3-117，取v=0.3m/s 則可計算出=1000=735r/min查表7-5得：其中f=0.1m

49、m/r L=l+ 由l=15mm. =(D+d)/2ctgRx+(l-2) =0 (鉆孔)， 盲孔=0. 通孔=（l-4）則計算出=4mm, =0mm故=0.25min T總=3=0.75min7.4.3 鉆M482-7H使用專用鉆頭材料為硬質(zhì)合金鋼。按上述方法，分別計算結(jié)果如下，鉆頭直徑： =46mm 進(jìn)給量： f=0.1mm/r 鉆削速度： v=0.3m/s 主軸轉(zhuǎn)速： =120r/min 加工時間： =1.9min7.4.4 鉆M161.5-7H攻螺紋前鉆孔使用錐柄階梯麻花鉆，材料用硬質(zhì)合金鋼 按同樣的方法，分別計算結(jié)果如下，鉆頭直徑： =14.5mm 進(jìn)給量： f=0.1mm/r鉆削速

50、度： v=0.3m/s 主軸轉(zhuǎn)速： =395r/min加工時間： =0.6min7.4.5 鉆M421.5-7H 攻螺紋前鉆孔使用錐柄階梯麻花鉆，材料用硬質(zhì)合金鋼按同樣的方法，分別計算結(jié)果如下:鉆頭直徑： =17mm 進(jìn)給量： f=0.1mm/r 鉆削速度： v=0.3m/s 主軸轉(zhuǎn)速： =143.3r/min加工時間： =1.95min7.4.6 鉆5- 17材料用硬質(zhì)合金鋼。按同樣的方法，分別計算結(jié)果如下:鉆頭直徑： =9mm 進(jìn)給量： f=0.1mm/r 鉆削速度： v=0.3m/s 主軸轉(zhuǎn)速： =637r/min 加工時間： =0.52min7.4.7 鉆4-M5-7H材料用硬質(zhì)合金鋼

51、。 按同樣的方法，分別計算結(jié)果如下:鉆頭直徑： =45mm 進(jìn)給量： f=0.1mm/r 鉆削速度： v=0.3m/s 主軸轉(zhuǎn)速： =1270r/min 加工時間： =0.68min7.5 螺紋加工7.5.1 攻5-M8深15mm按表3-124，取v=0.04m/s,則可計算出: =1000=95.5r/min 按表7-8，取=n, I=1（單孔）， =（1-3）f, =(2-3)f 則可算出：=0.2min T總=5=50.2=1min7.5.2 攻M482-7H 使用專用絲椎，材料為硬質(zhì)合金鋼。用上述方法分別計算的結(jié)果如下：絲椎直徑： =48mm 鉆削速度： v=0.04m/s主軸轉(zhuǎn)速：

52、=15.9r/min 加工時間： =1.28min7.5.3 攻M421.5-7H 使用專用絲椎，材料為硬質(zhì)合金鋼。 用上述方法分別計算的結(jié)果如下：絲椎直徑： =42mm 鉆削速度： v=0.04m/s主軸轉(zhuǎn)速： =1.82r/min 加工時間： =1.32min7.5.4 攻M161.5-7H使用專用絲椎，材料為硬質(zhì)合金鋼。用上述方法分別計算的結(jié)果如下：絲椎直徑： =16mm 鉆削速度： v=0.04m/s主軸轉(zhuǎn)速： =47.8r/min 加工時間： =0.45min7.5.5 攻4-M5-7H使用專用絲椎，材料為硬質(zhì)合金鋼。 用上述方法分別計算的結(jié)果如下：絲椎直徑： =5mm 鉆削速度： v=0.04m/s主軸轉(zhuǎn)速： =153r/min 加工時間： =0.4min第8章 繪制毛坯圖和編制工藝卡8.1 繪制零件-毛坯合圖在前面確定機(jī)械加工余量中已知各表面的各孔的總加工余量。見表（一） 表（二 ）所示。此處不再累述8.2 編制工藝文件1 機(jī)械加工工藝過程的組成 工藝過程 改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。圖8-1 零件毛坯合圖 機(jī)械加工工藝過程 用機(jī)械加工方法,