CA1340杠杆设计.

1、23、零件工艺性分析1.1、零件的作用题目给定的零件是CA1340自动车床杠杆，它位于自动车床的自动机构中,与灵活器配合使用，起制动的作用。经查资料得知，此零件用于机床当中，并且 还承受着冲击载荷，因此就要求该零件的材料具有足够的刚度和强度同时还要有 足够的塑性和韧性。1.2、零件的工艺分析分析零件图可知，该杠杆的左，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，故可用铣削加工。20H7mm的孔的粗糙度为Ra1.6,所以 采用钻-扩-粗铰-精铰的工艺过程在钻床上加工。30mm内孔对精度要求较高，由 于端面为平面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。 该零件除了内孔之外，其他加 工表面

2、精度要求均不高，因此以车床和铣床的粗加工就可达到要求。30mm内孔较长，需以多步骤加工实现。杠杆共有四组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下：1、以8H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 8H7mm的孔，粗糙度为Ra1.6;尺寸为26mm 且与两个孔8H7mm相垂直的两个平面，尺寸为30mm且与两个孔8H7mm相 垂直的两个平面，粗糙度为Ra6.3;还有有一 M4的螺纹孔，其孔轴线与 8H7mm 的孔轴线垂直。其中，主要加工表面为两个 8H7mm的孔和尺寸为26mm且与 两个孔8H7mm相垂直的两个平面。2、以20H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个 20

3、H7mm的孔及其倒角，粗糙度为 Ra1.6;两 个与20H7mm孔垂直的两个平面，粗糙度为Ra3.2; 一个中心轴线与 20H7mm 孔中心轴线平行且相距11.5mm的圆弧油槽；还有一个与 20H7mm的孔轴线成 45的油孔3mm，并锪沉头孔。其中，20H7mm孔及两端面为主要加工面， 并且20H7mm的孔粗糙度为Ra1.6、两平面的粗糙度为Ra3.2。3、以C8H8mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个8H8mm的孔；以8H8mm的孔轴线为轴线的 20mm的圆；M5的螺纹孔的轴线与 8H8mm的孔轴线相互垂直；还有一个是 与8H8mm的孔轴线相互垂直的下端面，其粗糙度为 Ra6.3。

4、其中，下端面为 主要加工表面。4、以M10mm螺纹孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：M10的螺纹孔及与其轴线相互垂直的左右端面，其 中左端面的粗糙度为Ra6.3。其中左端面为主要加工表面。13、生产类型由题目知产量五万件以上，计算其年生产纲领：N =Qm(1 a%)(1b%)N零件年生产纲领(件|年)Q产品年产量（台，辆年）m每台（辆）产品中零件的数量（件|台，辆）a%备品率b%废品率Q=5000台年，m=1件一|台a 取 3%, b 取 0.5%计算得 N=51757.5该偏心套的生产类型属于大量生产。二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1、确定毛坯的制造形成该零件材料为球墨铸铁

5、QT50-1.5、考虑到零件结构简单，工艺性好，在工 作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件年 产量为50000件，以达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，重量在 12kg以下，从提高生产率，保证加工精度上考虑，也应选用铸件，从而使零件 有较好的力学性能，保证零件的工作可靠。经查机械制造技术基础课程设计指 导书表2-1和表2-3确定毛坯的公差等级CT7级，尺寸公差为1.2mm由表2-4 可查得加工余量为2.0mm这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。2.2、确定毛坯尺寸毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可三、选择加工方法，制定工艺路线3.1

6、. 定位基准的选择制定工艺路线3.1.1. 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理， 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出， 更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.1.2. 粗基准的选择粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面 时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则 应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零 件的侧面为主要的定位粗基准。3.1.3. 精基准的选择精基准的选择：精基准选择的原则有基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则和自为基准原则。在选

7、择时，主要应考虑基准重合的问题。当设计基准 与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重 复。3.2、零件表面加工方法的选择(1)左右下及四周端面 进行半精铣。(2) 8H7mm孔要进行钻、扩、粗铰、精铰(3)进行钻、8H8mr3L扩、粗铰、精铰公差等级为(4)进行钻、20mmfL公差等级为扩、粗铰、精铰3mmfL(5) 钻和扩。(6) 攻螺纹M4 M5与攻螺纹 M10深18(7) 铣 8o0。2mm槽公差等级为表面粗糙度为Ra3.2 ，需表面粗糙度为Ra1.6 ，,需表面粗糙度为Ra3.2 ，需表面粗糙度为Ra1.6 ，需表面粗糙度为Ra6.3 ，需公差等级为IT7

8、，公差等级为IT7，IT8，IT7，IT9，公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra6.33.3、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位 置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下，可 以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生 产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一工序1 粗铣、半精铣、精铣20H7mm孔端面A。工序2 粗铣、半精铣8H7m m孔的四个端面及20H7mm孔端面 B，精铣端面B。工序3 钻3油孔。工序4 同 时钻8H8mm 8H7mm孔和R3mm|圆弧油槽。工序5 粗铰8H8mm

9、 8H7mm 20H7mm三 孔。工序6 车20H7mm孔两端倒角。工序7 粗铣、精铣槽。工序8 钻M4、M5螺纹底孔。工序9 攻M10螺纹孔。工序10 精铰8H8mm 8H7mm 20H7mm三孔。工序11 终检。2、工艺路线方案二工序1 粗铣、半精铣、精铣20H7mm孔端面A。工序2 粗铣、半精铣、精铣8H7mm孔的四个端面及20H7mm 孔的B端面。工序3 钻R3mm圆弧油槽。工序4 同时钻8H7mm 8H8mm两孔和扩20H7mm孔。工序5 粗铰8H7mm 8H8mm 20H7mm三 孔。工序6 精铰8H7mm 8H8mm 20H7mm三 孔。工序7 车20H7mm孔两端倒角。工序8

10、钻3mm油孔。工序9 钻M4、M5螺纹底孔。工序10 攻M10mm螺纹孔。工序11 粗铣、精铣槽。工序12 终检。3、工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一与方案二在12两道工序相同， 只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一个转动的自由度。另外， 精铰孔置于最后加工。而方案二却不同，精铰孔置于粗铰孔之后，可 以用它作为精准来加工其它表面，提高精度要求，但从两方案比较可 以看出，它们在位置精度上的要求仍不易保证，并且在一道工序中同 时钻几个孔，只能选用专门设计的组合机床（但在成批生产时，在能 保证加工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床）加工，这样便 增加了加工设备的要求，经济花

11、费会相应提高，因此，综合以上两个 方案及零件的技术要求，可以先加工20H7mm孔的两端面，以它为精 基准面，35mm外圆面及R12mm圆弧面辅助定位来钻R3mm的圆弧油 槽（精度要求可以不考虑），扩、铰20H7m m的孔，然后再以20H7mm 孔端面及其孔为精基准面，R12mm圆弧面辅助定位来加工8H8mm 8H7mm孔及部分端面和槽，这样基准重合与统一，不仅可以保证尺寸 精度，还可以保证位置精度。而油孔及螺纹孔，它们的精度要求不高， 可以放于最后加工，仍以20H7mm孔端面及其孔与8H8（8H7）mm 孔定位。由于加工过程中夹紧也比较方便，于是，最后的加工路线确 定如下：工序一：粗铣 20H

12、7孔两端面， 20左端面及30m m右端面见平工序二：钻、扩、粗铰、精铰 20mm孔并钻倒角工序三：粗精铣 20底面工序四：钻、扩、粗铰、精铰 8H7mm孔和M10螺纹孔底孔。工序五：钻、扩、粗铰 8H8mm锥孔。工序六：粗精铣8o ?mm槽工序七：钻M4螺纹孔底孔。工序八：钻M5螺纹孔底孔工序九：钻R2X1.5油槽工序十：钻 3沉孔60。深3孔工序十一工序十二:攻螺纹M5, M10:攻螺纹M4工序十三：去毛刺工序十四：终检工序号设备工 艺 装 备工序IX 61W万能升降台铣床高速钢直齿三面刃圆盘铣刀、游标卡尺、专用卡 具/、工序UZ525立式钻床咼速钢长麻化钻、游标卡尺、专用卡具工序川四面组

13、合钻床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规、专用卡具工序W四面组合钻床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规、专用卡具工序V四面组合钻床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规、专用卡具工序切工序四面组合钻床立式铣床X525扩孔钻、游标卡尺、专用卡具丝锥、游标卡尺工序毗工序区立式铣床X525X61W铣床丝锥、游标卡尺高速钢直齿精密级三面刃铣刀、游标卡尺、量块、 专用卡具工序X清洗机工序幻塞规、百分表、卡尺等3.4、选择加工设备与工艺装备四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“ C1340半自动车床杠杆”零件材料为QT50-1.5,生产类型为大批生产,采用机器造型，金属模铸造毛坯.根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械

14、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下1. 8孔外端面的加工余量（加工余量的计算成本长度为66.2）工序加工尺寸及公铸件毛坯（ 8二端面尺寸662）粗铣二端面半精铣 床两端 面精铣床两端面加工前尺 寸最大776967最小7368.466.81加工后尺 寸最大77696766最小7368.766.8165.8加工余量（单边）2最大210.30最小10.40.12加工公差（单边）斗 A-0.312-0.1912-0.212加工余量计算表如下：（1）按照金属机械加工工艺人员手册表12-2，取毛坯的单边加工余量Z=2mm铸件尺寸精度等级为7,故偏差为土 1.2。（2）精铣余量：单边为0.5,精铣偏差即零件偏

15、差0o.2.（3）半精铣余量：单边为Z=1mm （见简明机械加工工艺手册表 1-22），加工精度等级为IT11，所以本工序加工偏差为O0.19 （入体方向）（4） 粗铣加工余量：分两次走刀，单边加工余量为Z=2mm,（简明机械加 工工艺手册表1-22），加工精度等级为IT12，所以加工偏差为O0.3 （入体方向）2. 8二孔外端面的加工余量（1）按照金属机械加工工艺人员手册表 12-2，取毛坯的单边加工余量 Z=2mm铸件尺寸精度等级为7,故偏差为土 0.5。半精铣加工余量：单边为Z=0.7mm简明机械加工工艺手册表1-22），加工精度等级为IT11，即本工序加工偏差为0-0.19（3）粗铣加

16、工余量：单边为乙=2-0.7=1.3mm,分两次走刀，故每次加工余-0.3 0量为Z=Z2=0.65mm,加工精度等级为IT12，所以加工偏差为3. 8孔的加工余量，孔的精度要求为IT7,金属机械加工工艺人员手册 表13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔： 7.8mm粗铰： 7.96mmZ=0.16mm精铰： 8.o0.012 mm Z=0.04mm4. 8孔的加工余量，孔的精度要求为IT7,金属机械加工工艺人员手册 表13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔： 7.8mm粗铰： 7.96mmZ=0.16mm精铰： 8.00.012 mm Z=0.04mm5. 20孔的加工余量，孔的精度要求为IT7

17、，金属机械加工工艺人员手 册表13-14，确定工序尺寸及余量为毛坯孔：18mm扩孔：19.8mm Z=1.8mm粗铰：19.94mmZ=0.14mm精铰：20：021mmZ=0.05mm6. 槽的加工余量，参照金属机械加工工艺人员手册表 13-14，确定工 序尺寸及余量为粗铣： 6mm半精铣 8mm Z=2mm由表可查得，800。2mm的槽精铰余量a=0.30mm粗铣槽加工之后槽的基本 尺寸=7.7mm查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为精铣：IT9 ;铣：IT12 ; 根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铣：0.036mm 粗铣：0.15mn。综上所述，该工序各

18、工步的工序尺寸及公差分别为，精铣：8 +0.0360mm粗铣：c+0.1580mm.五、确定切削用量及基本时间工序1粗铣，半精铣，精铣 20H7mn孔的两端面。选用机床：X 61W万能升降 台铣床。1 .粗铣20H7mrSL的两端面零件材料为球墨铸铁QT50-1.5，故可用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀。 查简 明机械加工工艺手册（简称简明手册）表11-21和表12-22，取铣刀直径d=125mm 粗齿，z=20齿。由于粗铣加工单边余量为3mm小于5mm故铣削宽度ae=3mm查机械加工工艺人员手册（简称工艺手册）表11-69可知，fz=0.060.12mm/z,取 fz=0.1 mm/齿。查工艺手册

19、表14-77,取u=38m/min贝ns =1000u/d n =96 (r/min )根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速nw =100r/min,则实际切 削速度uc = n d nw/1000=39.27 ( r/min )当nw=100r/min时，刀具每分钟进给量fm应为fm= fzZ nw=0.1 x 20 x 100=200(mm/mi n)查机床说明书，取实际进给速度 fm =205mm/mi n则实际进给量fz= fm/Z nw =0.1025(mm/Z)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L1=1.7mm超出长度L2=3 mm 于是行程长度为L0+ L1

20、 + L2,则机动工时为Tm= ( L0+ L1+ L2) / fm = (32+ 1.7 + 3) /205=0.18(min)2 半精铣 20H7m孔的端面选用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=125mm,z=20齿。由于加工余量1mm经查手册，只需一次半精铣，故铣削宽度ae=1mm查工艺手册表14-69，f=0.06 s 0.12mm齿,取f=0.08mm/z查工艺手册表14-77,取U=45m/min,则n s=1000u/ n d=114.6(r/min)根据机床使用说明书，查表3.29,取主轴转速nw=125r/min,贝U实际切削速度Uc= n dnw/1000=49(m/mi

21、n)当nw=125r/min时,工作合每分钟进给量fm为fm = f nw z=仁0.08 x 20 x 125=200(mm/min)查机床使用说明书，取刀具实际进给速度为fm =205 mm/min,则实际进给量为f=fm/z nw =205/(20 x 125)=0.082(mm/z)切削工时：由粗铣加工可知，刀具行程为L0+ L1+ L2,则机动工时tm= (L0+ L1+ L2) / fm= (32+1.7+3) /205=0.18(min)3.精铣 20H7m孔的端面选用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=125mm,z=20齿。由于加工余量为0.5mn,只需一次精铣，故铣削宽度a

22、e=0.5mm查工艺手册表 14-69 , f=0.06 s0.12mm/齿,取f=0.06mm/齿。查工艺手册表14-77，取切削速度U=54m/min,则ns=1000U/n d=137(r/min)按机床使用说明书，取主轴转速nw=125r/min,贝U实际切削速度Uc=n d nw/1000=49(m/min)当nw=125r/min时，刀具每分钟进给量fm为fm=fz nw=0.06 x20X 125=150(mm/min)查机床说明书，取实际进给速度为fm =166 mm/mi n,则进给量为f=fm/ z nw =166/(20 x 125)=0.066(mm/z)切削工时：由工

23、步1可知，刀具行程为L0+ L1+ L2,则机动工时tm=(L0+ L1 + L2) / fm=0.22(min)工序2:钻R2mr圆弧油槽，扩 20H7mrfL.选用Z525立式钻床。1. 钻R2mr圆弧油槽，选高速钢长麻花钻,d=6mm.单边切削深度 ap=d/2=6/2=3mm查简明手册表11-10，f=0.18 s 0.22mm/r,按机床试用说明书取 f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,则n s=1000u/ n d=1000x 12/( n x 6)=636.61(r/min)按机床使用说明书取nw=680r/min,所以实际切削速度为

24、：U= n d n w /1000= n x 6X 680/1000=12.82(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2.4mm,L2=1.0mm则钻R2mnH弧油孔的机动工时为：Tm =(L+L1+L2)/f n w =(80+2.4+1.0)/(0.22x 680)=0.557(mi n)2. 扩19.8mm孔,选用高速钢扩钻,d=19.8mm.单边切削深度ap=0.9mm.根据有关资料介绍，利用扩钻进行扩孔时，其进给量和切削速度与钻同样尺 寸的实心孔时的进给量和切削速度之关系为：F=(1.2 s 1.8)f 钻U=(1/2 s i/3)u 钻式中,f钻、U钻-加工实心孔的切削用量.现

25、已知f钻=0.5mm/r简明手册U 钻=0.35m/s=21m/mi n简明手册并令f=1.5f 钻=1.5 X 0.5=0.75 (mm/r)U=0.4U 钻=0.4 X 21=8.4 (mm/min)n s=1000u/ n d=1000X 8.4/( n X 19.8)=135.04(r/min)按机床使用说明书取nw=140r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 19.8 X 140/1000=8.71(m/min)切削工时：查工艺手册表15-8可得丄仁11.5mm,L2=3mm则扩钻19.8mm 孔的机动工时为：Tm=(L+L1+L2)/f n w

26、 =(80+11.5+3)/(0.81 X 140)=0.83(mi n)工序3: 粗铰、精铰20H7mrfL,车20H7mmi两端倒角1 X 45。选用Z5125立式钻床。1. 粗铰19.94mm两孔，选用硬质合金铰刀，d=19.94mmo单边切削深度 ap=Z/2=0.14/2=0.07mm。查工艺手册表14-60 , f=1 s2mm/r,按机床使用说明书取f=1mm/r. 查工艺手册表14-60，取 U=45m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 45/( n X 19.94)=718(r/min)按机床使用说明书取nw=680r/min,所以实际切削速度为：U= n

27、 d n w /1000= n X 19.94 X 680/1000=42.60(m/min)切削工时：查工艺手册得 L仁1.10mm,L2=22mn则粗铰19.94m m孔的 机动工时为：Tm=(L+L1+L2)/f n w =(80+1.10+22)/(1 X 680)=0.152(mi n)2. 精铰20H7mr的孔，选用硬质合金铰刀，d=20H7mm 单边切削深度 a p =z/2=0.06/2=0.03mm。查工艺手册表14-60 ,按机床使用说明书取f=1mm/r.查工艺手册表14-60，取 U=60m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 60/( n X 20)

28、=954.9(r/min)按机床使用说明书取nw=960r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 20X 960/1000=60.3(m/min)切削工时：查工艺手册得 L仁1.05mm,L2=22mn则精铰20H7mrJL的机 动工时为：Tm=(L+L1+L2)/f n w =(80+1.05+22)/(1.0 X 960)=0.107(min)3.车20H7mm孔两端倒角1 X 45 ,选用Z5125立式钻床，90锥面锪 钻,d=25mm查工艺手册表14-48, f=0.10 s 0.15mm/r,按机床试用说明书取 f=0.13mm/r.为了缩短辅助时间

29、，取锪沉头孔的主轴转速与铰孔相同，即nw=960r/min。工序4:钻、粗铰、精铰 8H7mr孔L。选用Z5125立式钻床。1. 钻d=O 7.8mm孔，选用高速钢麻花钻,d=7.8mmo单边切削深度 a p =d/2=7.8/2=3.9mm。查简明手册表11-10，f=0.18 s 0.22mm/r,按机床试用说明书取 f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,则n s=1000u/ n d=1000X 12/( n X 7.8)=489.7(r/min)按机床使用说明书取nw =545r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000=

30、 n X 7.8 X 545/1000=13.35(m/min)切削工时：查工艺手册得 L1=2.4mm,L2=1.0mm则钻7.8mm孔的机动 工时为：Tm=2X (L+L1+L2)/f n w =2X (12+2.4+1.0)/(0.22 X 545)=0.26(min)2. 粗铰7.95mm的孔，选用高速钢铰刀，d=7.95mmo单边切削深度 ap=z/2=0.15/2=0.075mm。查简明手册，按机床使用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.173m/s=10.38m/min,则n s=100u/ n d=1000X 10.38/( n X 7.95)=41

31、5.6(r/min)按机床使用说明书取nw=392r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 7.95 X 392/1000=9.79(m/min)切削工时：查工艺手册得 L1=1.075mm,L2=11mn则粗铰8H7mrLL的机 动工时为：Tm=2(L+L1+L2)/f n w =2X (12+1.075+11)/(0.81 X 392)=0.15(min)3.精铰8H7mr的孔，选用高速钢铰刀，d=8H7mm单边切削深度 a p =z/2=0.05/2=0.025mm。查工艺手册，按机床使用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.2

32、2m/s=13.2m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 132( n X 8)=525(r/min)按机床使用说明书取nw=545r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 8X 545/1000=13.7(m/min)切削工时：查工艺手册得 L1=1.025mm,L2=11mn则精铰8H7mr两孔的 机动工时为：Tm=2(L+L1+L2)/f n w =2X (12+1.025+11)/(0.81X 545)=0.11(min)工序5:粗铣，半精铣，精铣 8H7mr孔L的四个端面。选用机床：X 61W万能升降 台铣床。1 .粗铣8H7m孔的

33、四个端面查简明手册表11-21和表12-22，选用硬质合金圆柱铣刀，取铣刀直径 d=40mm Z=6,粗齿。由于粗铣加工单边余量为2.8mm小于5mm故铣削宽度ae=2.8mm查工艺手册表11-69可知，fz =0.080.12mm/z,取fz=0.08 mm/齿。查简明手册表 11-28,U=0.75 s 1.5m/s，取 u=0.75m/s=45m/min,则ns =1000u/d n =1000X 45/(40 X n )=358.1 (r/min )根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速nw =380r/min,则实际切 削速度uc = n d nw/1000=47.75

34、(r/min )当nw=380 r/min时，刀具每分钟进给量fm应为fm= fzZnw=0.08 n 6X380=182.4(mm/min)查机床使用说明书，取实际进给速度fm =205mm/mi n则实际进给量fz= fm/Z nw=205/ (6X 380) =0.09(mm/Z)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L1=10.5mm超出长度L2=2mm 于是行程长度为L0+ L1 + L2,则粗铣四个端面的机动工时为Tm= 4 (L0+ L1 + L2) / fm = 4 X( 20+ 10.5 + 2) /205=0.64(min)2 .半精铣6H7mmi的四个端面查简明手册表

35、11-21和表12-22，选用硬质合金圆柱铣刀，取铣刀直径 d=40mm Z=8,细齿。由于半精铣加工单边余量为0.7mm故铣削宽度ae=0.7mm查工艺手册表11-69可知，f =1.01.6mm/r, 取f=1.0mm/r。查简明手册表 11-28,U=0.75 s 1.5m/s，取 u=1m/s=60m/min,则ns =1000u/d n =1000X 60/(40 X n )=477.46 (r/min )根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速nw =490r/min,则实际切削速度Uc = n d nw/1000=61.58 (r/min )当nw=490r/min时，

36、刀具每分钟进给量fm应为fm= f nw =1.0 X380=490(mm/min)查机床使用说明书，取实际进给速度 fm =510mm/mi n则实际进给量f= fm/ nw=510/490=1.04(mm/r)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L1=10.5mm超出长度L2=2mm 于是行程长度为L0+ L1 + L2,则粗铣四个端面的机动工时为Tm= 4 ( L0+ L1+ L2) / 治=4 X( 20+ 10.5 + 2) /510=0.26(min)工序6:钻、粗铰、精铰8H7mr及8H8孔。选用Z5125立式钻床。1. 钻d=O 7.8mm两孔，选用高速钢麻花钻,d=7.

37、8mmo单边切削深度 a p =d/2=7.8/2=3.9mm。查简明手册表11-10，f=0.22 s 0.26mm/r,按机床试用说明书取 f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 12/( n X 7.8)=489.7(r/min)按机床使用说明书取nw=545r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 7.8 X 545/1000=13.36(m/min)切削工时：查工艺手册得 L1=3.4mm,L2=1.0mm则钻7.8mm两孔的机 动工时为：Tm =2X (L+L1

38、+L2)/f n w =2X (11+3.4+1.0)/(0.22 X 545)=0.27(min)2. 粗铰7.96mm的两孔，选用高速钢铰刀,d=7.96mmo单边切削深度 ap=z/2=0.16/2=0.08mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 132( n X 7.96)=527.85(r/min)按机床使用说明书取nw=545r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 7.96 X 545/1000=13.63(m/min

39、)切削工时：查工艺手册得L仁1.08mm,L2=11mn则粗铰8H7mm两孔的机动工时为：Tm =2(L+L1+L2)/f n w =2X (11+1.08+11)/(0.81 X 545)=0.105(min)3.精铰8H7mr的两孔，选用高速钢铰刀，d=8H7mm单边切削深度 a p =z/2=0.04/2=0.02mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 16.68/( n X 8)=663.68(r/min)按机床使用说明书取nw=680r/min,所以实

40、际切削速度为：U= n d nw /1000= n X 8X 680/1000=17.1(m/min)切削工时：查工艺手册得L仁1.02mm,L2=11mn则精铰8H7mm两孔的机动工时为：Tm=2(L+L1+L2)/f n w =2X (11+1.02+11)/(0.81 X 680)=0.084(min)工序7:钻3mm油孔。选用Z5125立式钻床与专用夹具。1.钻3mm的油孔，选用高速钢麻花钻,d=3mm单边切削深度 ap=d/2=3/2=1.5mm。查简明手册表11-10，f=0.08 s 0.13mm/r,按机床试用说明书取 f=0.13mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2

41、m/s=12m/min,则n s =1000u/ n d=1000X 12/( n X 3)=1273.8(r/min)按机床使用说明书取nw=960r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n X 3X 960/1000=9.04(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.0mn则钻3mm孔的机动工时为:Tm=(L+L1+L2)/f n w =(7+1.5+1.0)/(0.13x 960)=0.076(mi n)工序8:钻M4m、M5螺纹底孔，攻M10mriK纹孔。选用Z5125立式钻床与 专用夹具。1. 钻M4m的螺纹底孔 3mm选用高速钢麻花钻,

42、d=3mm单边切削深度 ap=d/2=3/2=1.5mm。查简明手册表11-10 , f=0.08 s 0.13mm/r,按机床试用说明书取 f=0.1mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,则n s =1000u/ n d=1000x 9/( n x 3)=955(r/min)按机床使用说明书取nw =960r/min,所以实际切削速度为：U= n d n w /1000= n x 3X 960/1000=9.05(m/min)切削工时：查工艺手册得 L1=2mm,L2=1.0mn则钻4mm孔的机动工时 为：Tm=(L+L1+L2)/f n w =(7+2+1.

43、0)/(0.1x 960)=0.09(min)2. 钻M5m的螺纹底孔4mm选用高速钢麻花钻,d=4mm单边切削深度 ap=d/2=4/2=2mm查简明手册表11-10 , f=0.08 s 0.13mm/r,按机床试用说明书取 f=0.1mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,则n s =1000u/ n d=1000x 9/( n x 4)=716.6(r/min)按机床使用说明书取nw =960r/min,所以实际切削速度为：U= n d nw /1000= n x 4x 960/1000=12.1(m/min)切削工时：查工艺手册得 L1=2mm,L2=1

44、.0mn则钻5mm孔的机动工时 为：Tm=(L+L1+L2)/f n w =(7+2+1.0)/(0.1x 960)=0.09(min)2.攻M10m的螺纹底孔。查工艺手册表11-49，选用M10丝锥，螺距P=0.7mm则进给量f=0.7mm/r。 查工艺手册表11-94，取U=6.8m/min,贝Un s =1000u/ n d=1000x 6.8/( n x 4)=541(r/min)按机床使用说明书取nw =490r/min,所以实际切削速度为:U= n d n w /1000= n X 4X 490/1000=6.16(m/min)切削工时：查工艺手册得 L仁2mm,L2=1.4mn则

45、攻M10m螺纹孔的机动 工时为：Tm =(L+L1+L2)/f n w =(6+2+1.4)/(0.7 X 490)=0.055(mi n)工序9:粗铣，半精铣槽。选用机床：X 61W万能升降台铣床。1 .粗铣槽，选用高速钢直齿三面刃铣刀，直径d=100mm宽度为7mmZ=20, 粗齿。查工艺手册表11-69可知，fz =0.060.12mm/z,取fz=0.08mm齿。查工艺手册表14-77,取u=38m/min则：ns =1000u/d n =1000X 38/ (100X n ) =120.9 (r/min )根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速nw=125r/min,则实

46、际切削速度Uc = n d nw/1000= ( n X 100X 125) /1000=39.27 (r/min )当nw=125r/min时，每分钟进给量fm应为fm= fzZnw=0.08 X20X 125=200(mm/min)查机床说明书，取实际进给速度 fm =205mm/mi n则实际进给量fz= fm/Z nw=205/ (20X 125) =0.082(mm/Z)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L仁37.4mm超出长度L2=3.0 mm于是行程长度为L0+ L1+ L2,则机动工时为Tm= ( L0+ L1+ L2) / fm = (22.88 + 37.4 + 3

47、.0 ) /205=0.31(min)2 .半精铣槽，选用高速钢直齿三面刃铣刀，直径d=100mm宽度为8mmZ=20,细齿。精铣的单边切削宽度ae=0.5mm.查工艺手册表14-69，f=0.06 s 0.12mm齿,取f=0.06mm/z查工艺手册表14-77，取 U=45m/min,则ns=1000U/n d=1000X 45/ ( n X 100) =143(r/min)根据机床使用说明书，查表3.29,取主轴转速nw=125r/min,贝U实际切削速度Uc= n dnw/1000=39(m/min)当nw=125r/min时,工作合每分钟进给量fm为fm = f nw z=1=0.0

48、6 x 125X 20=150(mm/min)查机床使用说明书,取刀具实际进给速度为fm =166 mm/min,则实际进给量为f= fm/z nw =166/(20 x 125)=0.0664(mm/z)切削工时：由粗铣加工可知，刀具行程为L0+ L1+ L2,则机动工时tm= L0 + L1 + L2/ fm= (22.8+37.4+3.0 ) /166=0.39(min)六、夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的 工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。 在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制 造成本，一直都是生产厂家

49、所追求的目标。正确地设计并合理的使用 夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术 环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。6.1. 提出问题(1) 怎样限制零件的自由度；V形块加小平面限制5个自由度，定位 销限制1个自由度。(2) 怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧工件。(3) 设计的夹具怎样排削；此次加工利用拉刀拉削，通过下底面排削。(4) 怎样使夹具使用合理，便于装卸。6.2. 设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠， 使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设 计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对20m

50、m孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为IT8， 表面粗糙度Ra6.3。刀具为莫氏锥柄麻花钻或锥柄机用铰刀来对工件进行加 工，考虑到提高劳动生产率，降低劳动强度，采用三次钻铰完成。6.3、夹具设计6.3.1、定位分析1. ( 1)定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工 件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。由零件图可知孔 的设计基准是20孔的一端面，且此工序之前8孔已加工好，所以可用V型块, 平面定位，以孔的设计基准为工艺基准，做到了基准统一。(2)定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为V形块与定位块，因为 该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合厶 B=0,由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。 Y=0.707 S d=0.707 x 0.025mm=0.0177mm 6.3.2、切削力及夹紧力计算 (1)钻孔工步1、背吃刀量的确定ap=7.8mm2、进给量的确定由表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r3、切削速度的计算由表5-22,按工件材料为45的条件选取，切削速度v可取为22m/min.由公式 n=1000v/ n d可求得该工序钻头转速 n=897.6r/min参照表4-9所列四面组合钻 床的主轴转速,取转速n