CA1340杠桿加工工藝、工裝夾具設(shè)計

1、 摘 要另配有夾具設(shè)計圖紙e， qq275673028摘 要本設(shè)計是ca1340杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。ca1340杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。因為保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度更容易。所以，本設(shè)計遵循先面后孔的加工原則。并將平面與孔的加工階段明確的劃分為粗加工和精加工階段用來保證孔的加工精度。選擇杠桿外圓面作為粗基準， 孔和其下表面作為精基準。首先將零件底面加工出來，作為定位基準，然后在以底面作為精基準加工孔。整個零件的加工過程選用組合機床。在夾具方面選用專用夾具。因為零件的結(jié)構(gòu)尺寸簡單，夾緊方式大多采用手動夾緊，夾緊簡單，機構(gòu)設(shè)計簡單，且

2、能滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞 加工工藝，杠桿零件，基準，夾具，定位，夾緊iabstractthis design is ca1340 lever parts machining process planning and some special fixture design process. ca1340 lever parts of main processing surface is flat and hole. for guarantee the accuracy of plane than to guarantee the accuracy of hole is more easy. so,

3、 this design follows the first hole after surface processing principle. and machining of plane and hole clearly divided into rough machining and finish machining phase to ensure machining precision of hole. leverage cylindrical surface is chosen as the benchmark crude, holes and below the surface as

4、 a benchmark. first underside machining parts, as the locating datum, then the benchmark in the background as a fine processing holes. the parts processing process to choose combination machine tools. choose special fixture in the fixture. because of their simple parts of structure size clamping met

5、hods mostly adopt manual clamp, clamp is simple, mechanism design is simple, and can meet the design requirements.key words lever parts, benchmark, fixture, positioning, clamping目 錄摘 要iabstract11 緒 論21.1工藝工裝設(shè)計的背景與意義21.2加工工藝的研究狀況31.2.1工藝概況31.2.2加工工藝近況與趨勢42 零件工藝性分析62.1、零件的作用62.2、零件的結(jié)構(gòu)及工藝分析73 選擇加工方法，制定

6、工藝路線83.1、定位基準的選擇制定工藝路線83.1.1.基面的選擇83.1.2加工表面基準的選擇93.2、零件表面加工方法的選擇93.3、制定工藝路線113.4、選擇加工設(shè)備與工藝裝備114 機械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸的確定及毛坯圖的設(shè)計124.1、8孔外端面的加工余量124.2、8二孔外端面的加工余量134.3、8孔的加工余量134.4、20孔的加工余量144.5、槽的加工余量144.6、設(shè)計毛坯圖145 確定切削用量及基本時間155.1工序1：銑20mm外圓端面及銑20h7mm孔的端面155.2工序2：擴20h7mm孔，鉆r2mm圓弧油槽195.3工序3：鉆3mm油孔205.4工序

7、4: 粗鉸、 精鉸20h7mm孔,車20h7mm孔兩端倒角145215.5工序5：鉆、粗鉸、精鉸8h7mm孔225.6工序6： 粗銑，半精銑槽235.7工序7：粗銑，半精銑，精銑8h7mm孔的四個端面245.8工序8: 鉆、粗鉸、精鉸8h8mm孔265.9工序9：鉆m4mm、m5螺紋底孔，攻m10mm螺紋孔276 擴20孔的專用夾具設(shè)計296.1夾具的相關(guān)知識296.1夾具的相關(guān)知識296.1.1夾具的特點296.1.2專用夾具介紹296.2.提出問題316.3.設(shè)計思想316.4夾具設(shè)計316.4.1、定位分析326.4.2、切削力及夾緊力計算326.4.3、夾具操作說明337 銑槽專用夾具

8、設(shè)計347.1問題的提出347.2問題的提出與研究原始質(zhì)料347.3定位基準的選擇357.4夾緊方案選擇367.5切削力和卡緊力計算367.6定位誤差分析377.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明378 結(jié)論37參考文獻38致謝391 緒 論1.1工藝工裝設(shè)計的背景與意義制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代制造業(yè)逐步改善著我們的生產(chǎn)方式、生活模式、經(jīng)營管理方法、社會組織結(jié)構(gòu)及文化。零件是制造的單元體，零件類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求的不同，對不同零件，所用到的加工技術(shù)方法以及加工設(shè)備都是多樣化的，制定完善的生產(chǎn)計劃。生產(chǎn)技術(shù)更新?lián)Q代速度加快，對生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量有了更高的要求，與此同時也就提高了對機械加工工

9、藝的要求。因此，我們要選擇合適的加工方法滿足不同零件加工要求，規(guī)范合理地安排加工順序，并嚴格加工要求把零件加工出來。工件的工藝分析及工裝夾具設(shè)計是零件加工工藝所必需的過程。通過對零件加工工藝過程分析及工裝夾具設(shè)計完成畢業(yè)設(shè)計課題的要求具有重要的實踐意義。機械加工工藝是產(chǎn)品規(guī)范設(shè)計的重要手段。加工工藝不僅是產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本的保證，也是進行生產(chǎn)準備，生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測的重要依據(jù)，也是生產(chǎn)廠家對生產(chǎn)水平，生產(chǎn)質(zhì)量，生產(chǎn)管理的具體表現(xiàn)，通過基礎(chǔ)工藝的完善與改進逐步擴大生產(chǎn)經(jīng)濟利益最優(yōu)化。零件工裝夾具是使加工零件能夠準確定位和牢固夾緊的裝置以達到合理的技術(shù)要求。規(guī)范合理的夾具設(shè)計不僅可以保證

10、零件的加工質(zhì)量、還能減輕勞動強度以及輔助產(chǎn)品檢測等。工裝夾具也是制造系統(tǒng)的重要組成，在制造系統(tǒng)中，夾具占有重要生產(chǎn)位置。按技術(shù)要求合理規(guī)范設(shè)計零件夾具不僅可以提高生產(chǎn)率，還能有效改進生產(chǎn)精度，減少生產(chǎn)成本，合理生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用。能夠在滿足加工零件求上實現(xiàn)高效率，低成本，資源最優(yōu)化配置等等提高企業(yè)效益的要求。1.2加工工藝的研究狀況1.2.1工藝概況零件生產(chǎn)工藝夾具發(fā)展約有三個階段:最早發(fā)展階段是夾具與人的直接合作，夾具作為人工的輔助工具使用，提高手工操作的效率與質(zhì)量。其次發(fā)展階段，夾具起到機床操作的橋梁作用，它的功能輔助機床為零件的加緊定位精度起決定性的作用，是機械生產(chǎn)過程中不可或缺的重要工具。

11、現(xiàn)今發(fā)展階段是夾具作為機床有機結(jié)合的整體，作為加工設(shè)備中重要加工結(jié)構(gòu)組成 5。1.2.2加工工藝近況與趨勢零件的加工工藝與工裝設(shè)計是制造系統(tǒng)的基礎(chǔ),在制造技術(shù)現(xiàn)代化飛速發(fā)展時期,對企業(yè)發(fā)展是一個巨大的挑戰(zhàn)。市場同類產(chǎn)品繁多，質(zhì)量參差不齊，價格競爭，市場壓力與產(chǎn)品的更新多樣化都使制造業(yè)不得不在技術(shù)改革創(chuàng)新方面作出更大的改變。本畢業(yè)設(shè)計推動架在我國加工水平參差不齊，加工工藝也是良莠不齊，國內(nèi)眾多生產(chǎn)企業(yè)不重視基礎(chǔ)工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展需求，仍然沿襲人工劃線等方法加工生產(chǎn)，零件的工裝設(shè)計也保留人工方法進行裝夾，在一定程度上使零件加工效率降低，生產(chǎn)精度降低。由此，對推動架的加工工藝及工裝設(shè)計在我國處于生產(chǎn)效

12、率較低，生產(chǎn)成本偏高的狀況 7。a. 現(xiàn)代機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀加工設(shè)計方面，普遍采用的設(shè)計技術(shù)有計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計、計算機輔助工程分析以及計算機仿真技術(shù)；加工技術(shù)方面，車間生產(chǎn)技術(shù)的自動化：數(shù)控化生產(chǎn)的各類機床，自動引導(dǎo)小車(agv)，數(shù)控加工中心等先進的加工自動化設(shè)備，同時發(fā)展的柔性制造系統(tǒng)，計算機集成制造系統(tǒng)，敏捷制造，智能制造系統(tǒng)等全新的制造理念為機械加工自動化實現(xiàn)了更節(jié)能，高效率，高精度的加工方法8。計算機集成制造系統(tǒng)(cims)，該制造系統(tǒng)是通過計算機及其軟件將自動化技術(shù)、信息技術(shù)和制造技術(shù)與制造所需的各種分散的自動化系統(tǒng)有機地集成在一起，使之適用于多種零件的生產(chǎn)，并提高其總體效率的高

13、柔性制造系統(tǒng)。 首先，計算機集成制造系統(tǒng)的功能有：產(chǎn)品總體設(shè)計、加工工藝制定、產(chǎn)品質(zhì)量精度檢測等，使整個制造系統(tǒng)生產(chǎn)完全自動化，整體化，通過一個完整的制造系統(tǒng)形成復(fù)雜精確的加工生產(chǎn)9。其次，計算機集成制造系統(tǒng)的集成上，是通過計算機網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)庫支持下對生產(chǎn)設(shè)備各個環(huán)節(jié)進行總體控制以實現(xiàn)集成系統(tǒng)控制。它不僅表現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備功能的集成上，更表現(xiàn)在對信息的集成處理能力實現(xiàn)的集成技術(shù)，其核心技術(shù)是cad/cam技術(shù)。 智能制造系統(tǒng)(ims)，是以專家系統(tǒng)、模糊邏輯技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用于制造系統(tǒng)中，對決策問題分析能力的解決可以提高制造技術(shù)的自動化與智能化水平。智能制造系統(tǒng)能夠自主學(xué)習(xí)

14、包括熟練工人的操作技藝，工程技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗、處理問題方法，在實際生產(chǎn)過程所遇到的難題，并且分類保存下來，對這些寶貴的實踐經(jīng)驗與熟練技藝，智能制造系統(tǒng)可以解決大部分常見且復(fù)雜的技術(shù)問題，替代大量人工解決費時，并且長期發(fā)揮智能處理能力。其技術(shù)核心是人工智能。并行工程(ce)，又叫同步工程或同期工程，是系統(tǒng)的對產(chǎn)品進行集成的，并行的開發(fā)設(shè)計過程，該設(shè)計過程不僅要求開發(fā)人員從最初的設(shè)計就要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)使用的所有因素，而且還要考慮改產(chǎn)品加工工藝，加工質(zhì)量，加工成本，使用要求等等諸多方面的綜合因素。并行工程聯(lián)合不同學(xué)科的開發(fā)團隊對同一種產(chǎn)品進行有機結(jié)合的協(xié)調(diào)開發(fā)，在計算機的輔助功能上資源共享使產(chǎn)品開

15、發(fā)的每一個階段能在各學(xué)科決策意見相互協(xié)調(diào)中，進度大致保持并行，發(fā)現(xiàn)問題能夠及時協(xié)商解決，在開發(fā)前解決大部分協(xié)調(diào)問題，不僅可以減短開發(fā)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低開發(fā)成本，提高產(chǎn)品競爭力。它也是計算機集成系統(tǒng)發(fā)展的方向 10。 敏捷制造(am)，又叫靈捷制造、靈活制造和迅速制造。它結(jié)合了柔性制造技術(shù)、熟練的生產(chǎn)技能與知識的勞動能力和促進企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)之間合作的靈活管理集成起來，在共同基礎(chǔ)的結(jié)合上對市場時機與消費需求的改變進行快速響應(yīng)11。敏捷制造，其基本原理在計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系和信息集成為基礎(chǔ)連接不同市場環(huán)境與不同企業(yè)類型制造虛擬環(huán)境來適應(yīng)多變的市場改變，其核心是模擬環(huán)境，虛擬制造系統(tǒng)，它是一種能夠

16、在一定程度上預(yù)測市場的變化，及時制定合適的決策一適應(yīng)生產(chǎn)需要的一種全新生產(chǎn)制造模式 12。 b.加工工藝的發(fā)展以及趨勢 加工工藝集成化發(fā)展以及趨勢，機械加工工藝從傳統(tǒng)的獨立加工分散型不斷趨向加工工藝集成化，使加工技術(shù)逐漸趨于自動化，智能化，規(guī)?；?，在加工工藝的發(fā)展過程中，現(xiàn)今已實現(xiàn)加工數(shù)控一體化，能夠?qū)α慵M行一次性加工成型，在集成化的發(fā)展趨勢下，能對整個產(chǎn)品進行集成化加工成完整合格的產(chǎn)品 13。 加工工藝微納化發(fā)展以及趨勢，是加工工藝中一種能夠提高加工精度，改善零件材料性能，增長零件使用壽命的一種優(yōu)化過程，對加工不同性能的零件有極高的研究價值，也是機械制造業(yè)向微觀方向發(fā)展的必要技術(shù)支持，加工

17、工藝的微觀化。 加工工藝自動化發(fā)展以及趨勢，自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械制造中，自動化技術(shù)極大的改善了加工工藝的加工質(zhì)量與效率，隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，自動化生產(chǎn)企業(yè)的自動化程度將越來越高，必將促進生產(chǎn)效率的更快發(fā)展。 加工工藝數(shù)字化發(fā)展以及趨勢，數(shù)字化是對生產(chǎn)工藝精確性及加工效率高效性進行數(shù)字化的集中體現(xiàn)，他說制造業(yè)的工藝發(fā)展重要方向，不僅是各個關(guān)節(jié)設(shè)計技術(shù)環(huán)節(jié)的重要保障，也是生產(chǎn)過程準確性的重要保證，所以，加工過程中對生產(chǎn)過程進行數(shù)字化管理師生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)條件，它引導(dǎo)現(xiàn)代企業(yè)進行科學(xué)發(fā)展的途徑 14。在生產(chǎn)自動化技術(shù)飛速發(fā)展的時期，制造業(yè)水平也隨之提高，由此，對生產(chǎn)技術(shù)，工藝水平的技術(shù)要

18、求也快速提高，生產(chǎn)企業(yè)必須緊跟發(fā)展的步伐，提高技術(shù)水平發(fā)展要求，不斷對新型制造技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新，才能獲得很多高新制造產(chǎn)品的效益。對加工工藝，夾具設(shè)計應(yīng)著重發(fā)展組合夾具、可調(diào)夾具等，在數(shù)控機床集成，高效，智能化發(fā)展趨勢下，夾具設(shè)計業(yè)應(yīng)該保證其高精度，高效率，高柔性，組合通用等等 15。41 2 零件工藝性分析2.1、零件的作用題目給定的零件是ca1340自動車床杠桿，它位于ca1340自動車床的自動機構(gòu)中，且與靈活器配合使用，它的的作用是制動。查資料得知，此杠桿用于機床當中，而且還承受著機床的沖擊載荷，因此該零件要求材料具有足夠的塑性和韌性同時還要有足夠的剛度和強度。圖2.1 零件圖2.2、零件

19、的結(jié)構(gòu)及工藝分析分析零件圖2.1可知，該杠桿的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在ra3.2以上，故可用銑削加工。20h7mm的孔的粗糙度為ra1.6，所以采用鉆-擴-粗鉸-精鉸的工藝過程在鉆床上加工。30mm內(nèi)孔對精度要求較高，由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以車床和銑床的粗加工就可達到要求。30mm內(nèi)孔較長，需以多步驟加工實現(xiàn)。杠桿共有四組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下： 1、以8h7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個8h7mm的孔，粗糙度為ra1.6；尺寸為26mm且與兩個孔8h7m

20、m相垂直的兩個平面，尺寸為30mm且與兩個孔8h7mm相垂直的兩個平面，粗糙度為ra6.3；還有有一m4的螺紋孔，其孔軸線與8h7mm的孔軸線垂直。其中，主要加工表面為兩個8h7mm的孔和尺寸為26mm且與兩個孔8h7mm相垂直的兩個平面。 2、以20h7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個20h7mm的孔及其倒角，粗糙度為ra1.6；兩個與20h7mm孔垂直的兩個平面，粗糙度為ra3.2；一個中心軸線與20h7mm孔中心軸線平行且相距11.5mm的圓弧油槽；還有一個與20h7mm的孔軸線成45的油孔3mm，并锪沉頭孔。其中，20h7mm孔及兩端面為主要加工面，并且20h7mm的孔粗

21、糙度為ra1.6、兩平面的粗糙度為ra3.2。3、以8h8mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個8h8mm的孔；以8h8mm的孔軸線為軸線的20mm的圓；m5的螺紋孔的軸線與8h8mm的孔軸線相互垂直；還有一個是與8h8mm的孔軸線相互垂直的下端面，其粗糙度為ra6.3。其中，下端面為主要加工表面。4、以m10mm螺紋孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：m10的螺紋孔及與其軸線相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度為ra6.3。其中左端面為主要加工表面。2.3、 生產(chǎn)類型由題目知產(chǎn)量五萬件以上，計算其年生產(chǎn)綱領(lǐng)：n零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件|年）q產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺，輛|年）m每臺（輛）產(chǎn)品中零

22、件的數(shù)量（件|臺，輛）a%備品率b%廢品率q=50000臺|年，m=1件|臺a取3%，b取0.5%計算得 n=51757.5 該偏心套的生產(chǎn)類型屬于大量生產(chǎn)。3 選擇加工方法，制定工藝路線3.1、定位基準的選擇制定工藝路線3.1.1.基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。3.1.2加工表面基準的選擇基準選擇包括粗基準的選擇與精基準的選擇，是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要步驟，基準選擇的正確與否，直接關(guān)系到零件加工質(zhì)量?；鶞实腻e誤選擇，會導(dǎo)致加工

23、工藝過程出現(xiàn)嚴重問題，降低加工精度與加工效率，不僅會使生產(chǎn)效率大幅降低，而且極易出現(xiàn)零件的加工困難，加工質(zhì)量不合格，次品不合格率高。正確的基準選擇也可減少加工設(shè)備的損壞。粗基準是在零件加工工序開始時，第一道工序中未經(jīng)加工的表面作為定位基準；精基準是在第一道工序完成后，以加工過的表面作為定位基準。（1）.粗基準的選擇粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。現(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準。（2）.精基準的選擇精基準的選擇：精基準選擇的原則有基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、

24、互為基準原則和自為基準原則。在選擇時，主要應(yīng)考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。此零件以孔和其下表面作為精基準。3.2、零件表面加工方法的選擇（1）左右下及四周端面 公差等級為it7，表面粗糙度為ra3.2，需進行半精銑。（2）8h7mm孔 公差等級為it7，表面粗糙度為ra1.6，需要進行鉆、擴、粗鉸、精鉸。（3）8h8mm孔 公差等級為it8，表面粗糙度為ra3.2，需進行鉆、擴、粗鉸、精鉸。（4）20mm孔 公差等級為it7，表面粗糙度為ra1.6，需進行鉆、擴、粗鉸、精鉸。（5）3mm孔 公差等級為it9，表面粗糙度為

25、ra6.3，需鉆和擴。（6）攻螺紋m4、m5與攻螺紋m10深18 （7）銑800。2mm槽 公差等級為it9，表面粗糙度為ra6.3。3.3、制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一工序1 粗銑、半精銑、精銑20h7mm孔端面a。工序2 粗銑、半精銑8h7mm孔的四個端面及20h7mm孔端面b，精銑端面b。工序3 鉆3油孔。工序4 同時鉆8h8mm，8h7mm孔和r3

26、mm圓弧油槽。工序5 粗鉸8h8mm，8h7mm，20h7mm三孔。工序6 車20h7mm孔兩端倒角。工序7 粗銑、精銑槽。工序8 鉆m4 、m5螺紋底孔。工序9 攻m10螺紋孔。工序10 精鉸8h8mm，8h7mm，20h7mm三孔。工序11 終檢。2、工藝路線方案二工序1 粗銑、半精銑、精銑20h7mm孔端面a。工序2 粗銑、半精銑、精銑8h7mm孔的四個端面及20h7mm孔的b端面。工序3 鉆r3mm圓弧油槽。工序4 同時鉆8h7mm，8h8mm兩孔和擴20h7mm孔。工序5 粗鉸8h7mm，8h8mm，20h7mm三孔。工序6 精鉸8h7mm，8h8mm，20h7mm三孔。工序7 車2

27、0h7mm孔兩端倒角。工序8 鉆3mm油孔。工序9 鉆m4 、m5螺紋底孔。工序10 攻m10mm螺紋孔。工序11 粗銑、精銑槽。工序12 終檢。3、工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一與方案二在12兩道工序相同，只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一個轉(zhuǎn)動的自由度。另外，精鉸孔置于最后加工。而方案二卻不同，精鉸孔置于粗鉸孔之后，可以用它作為精準來加工其它表面，提高精度要求，但從兩方案比較可以看出，它們在位置精度上的要求仍不易保證，并且在一道工序中同時鉆幾個孔，只能選用專門設(shè)計的組合機床（但在成批生產(chǎn)時，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機床）加工，這樣便增加了加工

28、設(shè)備的要求，經(jīng)濟花費會相應(yīng)提高，因此，綜合以上兩個方案及零件的技術(shù)要求，可以先加工20h7mm孔的兩端面，以它為精基準面，35mm外圓面及r12mm圓弧面輔助定位來鉆r3mm的圓弧油槽（精度要求可以不考慮），擴、鉸20h7mm的孔，然后再以20h7mm孔端面及其孔為精基準面，r12mm圓弧面輔助定位來加工8h8mm，8h7mm孔及部分端面和槽，這樣基準重合與統(tǒng)一，不僅可以保證尺寸精度，還可以保證位置精度。而油孔及螺紋孔，它們的精度要求不高，可以放于最后加工，仍以20h7mm孔端面及其孔與8h8(8h7)mm孔定位。由于加工過程中夾緊也比較方便，于是，最后的加工路線確定如下： 工序：粗銑左右下及

29、四周端面。工序：鉆r2油槽1.5深。工序：鉆、擴、粗鉸、精鉸8h7mm孔。工序：鉆、擴、粗鉸8h8mm孔。工序：鉆、擴、粗鉸、精鉸20mm孔。工序：鉆、擴3mm孔。工序：攻螺紋m4、m5。工序：攻螺紋m10深18。工序：銑800。2mm槽。工序：清洗。工序：終檢3.4、選擇加工設(shè)備與工藝裝備表3.1工序號設(shè)備工 藝 裝 備工序61w萬能升降臺銑床高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀、游標卡尺、專用卡具工序z525立式鉆床高速鋼長麻花鉆、游標卡尺、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序

30、四面組合鉆床擴孔鉆、游標卡尺、專用卡具工序立式銑床x525絲錐、游標卡尺工序立式銑床x525絲錐、游標卡尺工序x61w銑床高速鋼直齒精密級三面刃銑刀、游標卡尺、量塊、專用卡具工序清洗機工序塞規(guī)、百分表、卡尺等4 機械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸的確定及毛坯圖的設(shè)計 該零件材料為球墨鑄鐵qt50-1.5、考慮到零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，在工作過程中受力不大及沒有經(jīng)常承受交變載荷，因此，應(yīng)該選用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為50000件，以達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12kg以下，從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也應(yīng)選用鑄件，從而使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件的工作可靠。經(jīng)查機械制

31、造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書表2-1和表2-3確定毛坯的公差等級ct7級，尺寸公差為1.2mm。由表2-4可查得加工余量為2.0mm。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用機器造型,金屬模鑄造毛坯.根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:4.1 8孔外端面的加工余量8孔外端面的加工余量(加工余量的計算成本長度為)加工余量計算表如下: 工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(8二端面尺寸)粗銑二端面半精銑床兩端面精銑床兩端面加工前尺寸最大776967最小7368.466.81加工后尺寸最大77696766最小7368.766.8165

32、.8加工余量（單邊）2最大210.30最小10.40.12加工公差（單邊） -0.312-0.1912-0.212(1)按照金屬機械加工工藝人員手冊表12-2，取毛坯的單邊加工余量z=2mm,鑄件尺寸精度等級為7，故偏差為1.2。（2）精銑余量：單邊為0.5,精銑偏差即零件偏差.(3)半精銑余量:單邊為z=1mm，（見簡明機械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為it11，所以本工序加工偏差為（入體方向）（4）粗銑加工余量：分兩次走刀，單邊加工余量為z=2mm, （簡明機械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為it12，所以加工偏差為（入體方向）4.2.8二孔外端面的加工余量(1) 按照金

33、屬機械加工工藝人員手冊表12-2，取毛坯的單邊加工余量z=2mm,鑄件尺寸精度等級為7，故偏差為0.5。(2)半精銑加工余量:單邊為z=0.7mm見簡明機械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為it11，即本工序加工偏差為（3）粗銑加工余量： 單邊為=2-0.7=1.3mm,分兩次走刀，故每次加工余量為z=/2=0.65mm,加工精度等級為it12，所以加工偏差為。4.3 8孔的加工余量孔的精度要求為it7，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔： 7.8mm粗鉸： 7.96mm z=0.16mm精鉸： mm z=0.04mm4.4 20孔的加工余量孔的精度要求為it

34、7，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為毛坯孔： 18mm擴孔： 19.8mm z=1.8mm粗鉸： 19.94mm z=0.14mm精鉸： mm z=0.05mm4.5 槽的加工余量參照金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為粗銑 ： 6mm半精銑 8mm z=2mm由表可查得，800。2mm的槽精鉸余量a=0.30mm；粗銑槽加工之后槽的基本尺寸=7.7mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為精銑：it9；銑：it12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精銑：0.036mm；粗銑：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的

35、工序尺寸及公差分別為，精銑：8+0.0360mm；粗銑： 8+0.150mm.4.6.設(shè)計毛坯圖 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，設(shè)計出該零件的毛坯圖（見4.1）。4.1 毛坯圖5 確定切削用量及基本時間5.1工序1：銑20mm外圓端面及銑20h7mm孔的端面 粗銑20mm外圓端面零件材料為球墨鑄鐵qt50-1.5，故可用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=16齒。由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-69可知， =0.060.12mm/z取=0.1 mm/齒查金屬機械加工工

36、藝人員手冊表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/d=100038/（80）=151.3（r/min）查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=160r/min,則實際切削速度=d/1000=80160/1000=40.19（r/min）當=160r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為= z=0.116160=256(mm/min)取實際進給速度=260mm/min,則實際進給量= /z=260/（16160）=0.102(mm/z)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-14，切入長度l1=1.7mm,超出長度l2=3 mm。于是行程長度為l0l1l2，則機動工時為tm= （l0l1l2

37、）/=（201.73）/260=0.095(min) 半精銑20mm外圓端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=80mm,z=16齒。由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒，取f=0.08mm/z查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，取u=45m/min,則=1000u/d=100045/（80）=179.14(r/min)查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=180r/min,則實際切削速度=d/1000=80180/1000=45.2(m/min)當=180r/min時,工作合每分鐘進給量為=

38、fz=0.0818016=230.4(mm/min)取刀具實際進給速度為=240 mm/min,則實際進給量為f= /z=240/(16180)=0.083(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （l0l1l2）/=（20+1.7+3）/240=0.103(min) 粗銑20h7mm孔的左端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=16齒。由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-69可知， =0.060.12mm/z取=0.1 mm/齒查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77,取

39、u=38m/min，則： =1000u/d=100038/（80）=151.3（r/min）查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=160r/min,則實際切削速度=d/1000=80160/1000=40.19（r/min）當=160r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為= z=0.116160=256(mm/min)取實際進給速度=260mm/min,則實際進給量= /z=260/（16160）=0.102(mm/z)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-14，切入長度l1=1.7mm,超出長度l2=3 mm。于是行程長度為l0l1l2，則機動工時為tm= （l0l1l2）/=（351.73）/2

40、60=0.153(min) 半精銑20h7mm孔的端面(左右兩側(cè)一致)選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=80mm,z=16齒。由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.08mm/z查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，取u=45m/min,則=1000u/d=100045/（80）=179.14(r/min)查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=180r/min,則實際切削速度=d/1000=80180/1000=45.2(m/min)當=180r/min時,工作合每分鐘進給量為=fz=

41、0.0818016=230.4(mm/min)取刀具實際進給速度為=240 mm/min,則實際進給量為f= /z=240/(16180)=0.083(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （l0l1l2）/=（35+1.7+3）/240=0.165(min) 精銑20h7mm孔的端面（左右兩側(cè)一致）選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=125mm,z=20齒。由于加工余量為0.3mm，只需一次精銑，故銑削寬度=0.3mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒取f=0.06mm/齒。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，

42、取u=54m/min,則=1000u/d=100054/（80）=214.97(r/min)取主軸轉(zhuǎn)速=220r/min,則實際切削速度=d/1000=80220/1000=55.3(m/min)當=220r/min時，刀具每分鐘進給量為=fz=0.0616220=211.2(mm/min)取實際進給速度為=210mm/min,則進給量為f= / z=210/(16220)=0.060(mm/z)切削工時：由工步1可知，刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （l0l1l2）/=（35+1.7+3）/210=0.189(min)銑m10左端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=125mm,

43、z=20齒。由于加工余量為2mm，只需一次精銑，故銑削寬度=2mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒取f=0.06mm/齒。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，取u=54m/min,則=1000u/d=100054/（80）=214.97(r/min)取主軸轉(zhuǎn)速=220r/min,則實際切削速度=d/1000=80220/1000=55.3(m/min)當=220r/min時，刀具每分鐘進給量為=fz=0.0616220=211.2(mm/min)取實際進給速度為=210mm/min,則進給量為f= / z=210/(16220)=0.060(mm/z)

44、切削工時：刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （l0l1l2）/=（20+1.7+3）/210=0.12(min)5.2工序2：擴20h7mm孔，鉆r2mm圓弧油槽擴19.8mm孔,選用高速鋼擴鉆,d=19.8mm.單邊切削深度=0.9mm.根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用擴鉆進行擴孔時,其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度之關(guān)系為: f=(1.21.8)f鉆 u=(1/2 1/3)u鉆式中, f鉆、u鉆-加工實心孔的切削用量.現(xiàn)已知f鉆=0.5mm/r 簡明手冊 u鉆=0.35m/s=21m/min 簡明手冊并令 f=1.5f鉆=1.50.5=0.75 (mm/r) u=0.4

45、u鉆=0.421=8.4 (mm/min) n=1000u/d=10008.4/(19.8)=135.04(r/min) 按機床使用說明書取n=140r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=19.8140/1000=8.71(m/min)切削工時：查工藝手冊表15-8可得,l1=11.5mm,l2=3mm,則擴鉆19.8mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(80+11.5+3)/(0.81140)=0.83(min)鉆r2mm圓弧油槽,選高速鋼長麻花鉆,d=6mm.單邊切削深度a=d/2=6/2=3mm。查簡明手冊表11-10，f=0.180.22mm/r,按機

46、床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取u=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(6)=636.61(r/min)按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=6680/1000=12.82(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=2.4mm,l2=1.0mm,則鉆r2mm圓弧油孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22680)=0.557(min)5.3工序3：鉆3mm油孔鉆3mm的油孔，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm

47、。查簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.13mm/r.查簡明手冊表11-12，取u=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(3)=1273.8(r/min)按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=3960/1000=9.04(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=2mm,l2=1.0mm,則鉆3mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(7+2+1.0)/(0.13960)=0.08(min)5.4工序4: 粗鉸、 精鉸20h7mm孔,車20h7mm孔兩端倒角145粗

48、鉸19.94mm兩孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm。單邊切削深度=z/2=0.14/2=0.07mm。查工藝手冊表14-60，f=12mm/r，按機床使用說明書取f=1mm/r.查工藝手冊表14-60，取u=45m/min,則 n=1000u/d=100045/(19.94)=718(r/min)按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=19.94680/1000=42.60(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=1.10mm,l2=22mm,則粗鉸19.94mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(80+1.10+22)/(16

49、80)=0.152(min) 精鉸20h7mm的孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20h7mm。單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。查工藝手冊表14-60，按機床使用說明書取f=1mm/r.查工藝手冊表14-60，取u=60m/min,則 n=1000u/d=100060/(20)=954.9(r/min)按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=20960/1000=60.3(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=1.05mm,l2=22mm,則精鉸20h7mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(80+1.05+22)/(1.

50、0960)=0.107(min) 車20h7mm孔兩端倒角145,選用z5125立式鉆床，90錐面锪鉆,d=25mm。查工藝手冊表14-48，f=0.100.15mm/r,按機床試用說明書取f=0.13mm/r. 為了縮短輔助時間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。5.5工序5：鉆、粗鉸、精鉸8h7mm孔鉆d=7.8mm兩孔，選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查簡明手冊表11-10，f=0.220.26mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取u=0.2m/s=12m/min,則 n=100

51、0u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min)按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=7.8545/1000=13.36(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=3.4mm,l2=1.0mm,則鉆7.8mm兩孔的機動工時為：t=2(l+l1+l2)/f n=2(11+3.4+1.0)/(0.22545)=0.27(min)粗鉸7.96mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。查簡明手冊，按機床試用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取u=0.22m/s=13.2m

52、/min,則 n=1000u/d=100013.2/(7.96)=527.85(r/min)按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=7.96545/1000=13.63(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=1.08mm,l2=11mm,則粗鉸8h7mm兩孔的機動工時為：t=2(l+l1+l2)/f n=2(11+1.08+11)/(0.81545)=0.105(min)精鉸8h7mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=8h7mm。單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查簡明手冊，按機床試用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取u=0.278m/s=16.68m/min,則 n=1000u/d=100016.68/(8)=663.68(r/min)按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： u=d n/1000=8680/1000=17.1(m/min)切削工時：查工藝手冊得l1=1.02mm,l2=11mm,則精鉸8h7mm兩孔的機動工