課程設(shè)計任務(wù)書原始資料：被加工零件圖一份，小批生產(chǎn)。Q=2000臺/年，n=1 件/臺，每日 1班。設(shè)計要求：1. 編制技術(shù)文件（1） 機械加工工藝過程卡一套（2） 工序卡一套2. 繪制圖紙（1） 零件圖 1張（2） 毛坯圖 1張（3） 夾具裝配圖 1張（4） 夾具零件圖 1張3. 課程設(shè)計說明書 1份目錄第 1 章 機 制 工 藝 與 夾 具 課 程 設(shè) 計 .11.1 零 件 的 分 析 .11.1.1 零 件 的 作 用 21.1.2 零 件 的 技 術(shù) 要 求 21.1.3 審 查 杠 桿 的 工 藝 性 21.1.4 確 定 杠 桿 的 生 產(chǎn) 類 型 31.2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 .31.2.1 確 定 毛 坯 的 制 造 形 式 31.2.2 基 面 的 選 擇 31.2.3 表 面 加 工 方 法 的 確 定 41.2.4 制 定 工 藝 路 線 51.2.5 機 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 71.2.6 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時 91.3 夾 具 設(shè) 計 191.3.1 定 位 方 案 .201.3.2 夾 緊 機 構(gòu) .201.3.3 夾 具 與 機 床 連 接 元 件 .201.3.4 使 用 說 明 .201.3.5 結(jié) 構(gòu) 特 點 .20第二章 綜合實踐 .212.1 夾 具 體 零 件 三 維 造 型 實 現(xiàn) 方 法 簡 述 212.2 夾 具 裝 配 三 維 造 型 過 程 簡 述 .252.3 鉆 孔 動 畫 制 作 過 程 簡 述 .28設(shè) 計 總 結(jié) 29參 考 文 獻 30第 1 頁 / 共 30 頁第 1章 機制工藝與夾具課程設(shè)計1.1零件的分析1.1.1零件的作用題目所給的零件是杠桿，如下圖所示，φ20H7 孔套在某固定軸上，φ8H7孔和 φ8F9 孔分別套在主動件和從動件上，主要是支撐與傳動作用。零件圖如下圖 1-1 所示：圖 1-1 杠桿零件1.1.2零件的技術(shù)要求第 2 頁 / 共 30 頁零件的技術(shù)要求如下表 1-1。表 1-1 零件的技術(shù)要求該 杠 桿 形 狀 復(fù) 雜 、 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 屬 于 典 型 的 杠 桿 類 零 件 。 為 實 現(xiàn) 傳 遞 驅(qū)動 力 的 功 能 ， 其 杠 桿 各 孔 與 機 器 有 配 合 要 求 ， 因 此 加 工 精 度 要 求 較 高 。 杠桿 左 端 兩 臂 內(nèi) 表 面 在 工 作 中 需 承 受 較 大 的 沖 擊 載 荷 ， 為 增 強 其 耐 磨 性 ， 該表 面 要 求 高 頻 淬 火 處 理 ； 為 保 證 裝 配 時 有 準(zhǔn) 確 的 位 置 ，Φ 8H7、 Φ 20H7、 Φ 8F9三 個 端 面 孔 有 平 行 度 要 求 ， 中 間 孔 與 兩 端 的 孔 的平 行 度 為 0.1mm。綜上所述，該杠桿的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合該零件在傳遞驅(qū)動力中的功用。1.1.3 審查杠桿的工藝性分析零件圖可知，杠桿零件中的Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9孔的外端面均要求銑削加工,并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了其加 工 表 面尺 寸 及 偏差 /mm公 差 /mm及 精 度等 級表 面 粗 糙 度Ra形 位 公 差 /mmΦ 20孔 外 端 面 15 0.2 3.2Φ 35孔 外 端 面 15 0.2 3.2Φ 16孔 外 端 面 6 0.05 3.2Φ 10孔 上 端 面 48.5 12.5插 槽 內(nèi) 表 面 5 0.05 3.2Φ 8H7孔 加 工 Φ 8H7 1.6Φ 20H7孔 加 工 Φ 20H7 1.6Φ 8F9孔 加 工 Φ 8F9 1.6Φ 10孔 加 工 Φ 10 12.5M4螺 孔 加 工 M4下 端 缺 口 8 12.5第 3 頁 / 共 30 頁接觸剛度；φ8H7和φ20H7孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭偏離，以保證加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。1.1.4 確定杠桿的生產(chǎn)類型依題目可知，該杠桿生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。1.2工藝規(guī)程設(shè)計1.2.1 確定毛坯的制造形式該零件的材料是 QT45-5，球墨鑄鐵。考慮到此設(shè)計零件的材料性質(zhì)能抗壓，不能抗扭和抗彎。還有毛坯的形狀為對稱形狀。由此改零件應(yīng)選擇鑄造。采用上下分型的鑄造方法。1.2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(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，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。1.粗基準(zhǔn)的選擇。重 點 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 間 ， 所 以 選 杠 桿 零 件 Φ20H7孔 及 Φ8H7孔外 端 面 為 粗 基 準(zhǔn) 。2.精基準(zhǔn)的選擇。根 據(jù) 該 杠 桿 零 件 的 技 術(shù) 要 求 和 裝 配 要 求 ,對 于 精 基 準(zhǔn) 而 言 ， 主 要 考慮 到 基 準(zhǔn) 重 合 的 問 題 ， 當(dāng) 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 與 工 藝 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 ， 應(yīng) 該 進 行 尺 寸 換算 ， 本 題 目 以 Φ 20H7 的 孔 為 精 基 準(zhǔn) ， 基 本 滿 足 要 求 。1.2.3 表面加工方法的確定第 4 頁 / 共 30 頁1 杠 桿 零 件 中 零 件 Φ20H7、Φ8H7 孔的 外 端 面 ， 它 是 毛 坯 鑄 造 出 來 之后 第 一 個 加 工 的 端 面 ， 此 面 將 作 為 粗 基 準(zhǔn) ， 表 面 粗 糙 度 為 Ra3.2。 根據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們 采 取 粗 銑 、 半 精 銑 的 加 工 方 式 ， 即 節(jié) 省 時 間又 能 達 到 技 術(shù) 要 求 。2.Φ 10孔 上 端 面 ， 表 面 粗 糙 度 為 Ra12.5， 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們采 取 粗 銑 的 加 工 方 式 。3.Φ8F9孔的外端面，表面粗 糙 度 為 Ra3.2， 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們采 取 粗 銑 —半 精 銑 的 加 工 方 式 。4.兩 Φ 8H7孔 之 間 的 表 面 ， 該 表 面 需 要 檢 查 ， 要 求 檢 查 范 圍 與Φ 8H7同 心 在 Φ 20內(nèi) ， 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們 采 取 粗 銑 —半 精 銑 的 加工 方 式 。5.Φ 20H7孔 加 工 ， 它 將 作 為 精 基 準(zhǔn) 以 完 成 以 后 的 加 工 ， 為 達 到 題 目 要求 我 們 采 取 粗 擴 —精 擴 —鉸 的 工 序 過 程 ， 最 終 完 成 Φ 20H7孔 加 工 。6.Φ 8H7、 Φ 8F9孔 加 工 ， 加 工 時 對 于 Φ 20H7孔 有 平 行 度 要 求 ， 表 面粗 糙 度 為 Ra1.6， 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們 采 取 鉆 —粗 鉸 —精 鉸 的 加工 方 式 。7.Φ 10孔 加 工 ， 表 面 粗 糙 度 為 Ra12.5， 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們 采取 鉆 孔 就 能 達 到 要 求 。8.缺 口 的 加 工 ， 表 面 粗 糙 度 為 Ra12.5， 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 要 求 我 們 采取 粗 車 就 能 達 到 要 求 。9.M4螺 孔 加 工 ， 考 慮 到 工 藝 要 求 ， 我 們 采 取 鉆 、 攻 絲 兩 步 工 序 。 在 加工 的 適 當(dāng) 工 藝 過 程 中 我 們 對 產(chǎn) 品 進 行 質(zhì) 量 檢 查 ， 以 滿 足 工 藝 要 求 。各 表 面 加 工 方 案 如 下 表 1-2表1-2 各表面加工方案第 5 頁 / 共 30 頁1.2.4 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,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(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。方 案 一 ：1.粗 銑 —半 精 銑 Φ 20H7、 Φ 8H7、 Φ 8F9 孔 外 端2.銑 Φ 20 外 圓 端 缺 口3.粗 擴 —精 擴 —鉸 Φ 20H7 孔4.鉆 —粗 鉸 —精 鉸 Φ 8F9 孔5.鉆 —粗 鉸 —精 鉸 Φ 8H7 孔6.銑 Φ 10 孔 上 端 面7.鉆 Φ 10 孔加 工 表 面尺 寸 精 度 等級表 面 粗 超度 Ra/μ m加 工 方 案 備 注Φ 20H7、 Φ 8H7孔外 端 面 IT11 3.2粗 銑 —半 精 銑 表 5-16Φ 10孔 上 端 面 IT10 12.5 粗 銑 表 5-16Φ 8F9孔 的 外 端 面 IT11 3.2 粗 銑 —半 精 銑 表 5-16Φ 8H7孔 之 間 的 槽 IT11 3.2 粗 銑 —半 精 銑 表 5-16Φ 20H7孔 加 工 IT7 1.6 粗 擴 —精 擴 —鉸 表 5-15Φ 8H7孔 加 工 IT8 1.6 鉆 —粗 鉸 —精 鉸 表 5-15Φ 8F9孔 加 工 IT7 1.6 鉆 —粗 鉸 —精 鉸 表 5-15Φ 10孔 加 工 IT11 12.5 鉆 孔 表 5-15缺 口 的 加 工 IT11 12.5 粗 銑 表 5-16M4螺 孔 加 工 3.2 鉆 —攻 螺 紋 表 5-15第 6 頁 / 共 30 頁8.鉆 —攻 M4 螺 孔9.銑 兩 Φ 8H7 孔 之 間 的 槽 表 面 和 R65 內(nèi) 圓 弧 面方 案 二 ：1.粗 擴 —精 擴 —鉸 Φ 20H7 孔2.鉆 —精 鉸 Φ 8H7 孔 及 Φ 8F9 孔3.粗 銑 —半 精 銑 Φ20H7、Φ8H7 孔 外 端 面4.粗 銑 兩 Φ 8H7 孔 之 間 的 表 面5.鉆 Φ 10 孔 6.粗 銑 Φ 10 孔 上 端 面7.粗 銑 —半 精 銑 Φ8F9 孔的外端面8.粗 銑 缺 口 9.鉆 —攻 M4 螺 孔對 于 上 述 工 序 安 排 的 兩 個 方 案 進 行 比 較 ：方 案 一 工 序 相 對 集 中 ， 便 于 管 理 。 方 案 二 則 采 用 工 序 分 散 原 則 ， 各 工序 工 作 相 對 獨 立 。 考 慮 到 該 零 件 生 產(chǎn) 批 量 較 大 ， 工 序 集 中 可 簡 化 調(diào) 整 工 作 ，易 于 保 證 加 工 質(zhì) 量 ， 且 采 用 氣 動 夾 具 ， 可 提 高 加 工 效 率 ， 故 采 用 方 案 一 較好 。在 綜 合 考 慮 上 述 工 序 順 序 安 排 原 則 的 基 礎(chǔ) 上 ， 下 表 1-3 列 出 了 杠桿 的 工 藝 路 線 。表 1-3 杠 桿 的 工 藝 路 線序 號 工 序 名 稱 工 序 內(nèi) 容 定 位 基 面 設(shè) 備1 備 料 砂 型 鑄 造2銑 粗 銑 -半 精 銑Φ 20H7、 Φ 8H7、 Φ 8F9 孔 外端 面Φ 20H7內(nèi) 圓 柱 面 X60臥 式 雙面 銑 床3 擴 粗 擴 -精 擴 -精 鉸 Φ 20H7孔 Φ 35和 Φ 20兩 外端 面 立 式 鉆 床ZX5254 鉆 鉆 -粗 鉸 -精 鉸 Φ 8F9,Φ 8H7孔 Φ 20H7內(nèi) 圓 柱 面 立 式 鉆 床ZX5255 銑 銑 Φ 10孔 上 端 面 Φ 20H7和 Φ 8F7兩內(nèi) 圓 柱 面 立 式 銑 床X51 第 7 頁 / 共 30 頁1.2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)條件：生產(chǎn)批量為小批量、毛坯制造方法為砂型鑄造手工化學(xué)劑造型、毛坯材料為球墨鑄鐵、零件最大尺寸為 110×90×30查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計指南》得加工余量 RMA 和毛坯尺寸 R 的關(guān)系：單邊外表面加工：R=F+RMA+CT/2雙邊外表面加工：R=F+2*RMA+CT/2雙邊內(nèi)表面加工：R=F-2*RMA-CT/2①毛坯鑄件公差等級：查表 5-2 得小批量生產(chǎn)毛坯鑄件公差等級為 11～13，取 11 級。 ②機械加工余量公差等級：查表 5-5 得機械加工余量公差等級為 F～H 級，取F 級③鑄件機械加工余量 RMA：由最大尺寸 110×9×30 查表 5-4 得鑄件機械加工余量 RMA=1.5 mm④毛坯基本尺寸計算：Φ8F9、Φ8H7、10 孔較小，鑄成實心。Φ20H7 孔——加工部分為雙邊孔加工。查表 5-3 得尺寸公差 CT=3.2,由此：R=20-2x1.5-3.2/2=15.4尺寸 48.5——加工部分為單邊，外表面加工。查表 5-4 得 CT=4 由此：R=48.5+1.5+4/2=52下端缺口 8mm——加工部分為單邊，外表面加工。查表 5-4 得 CT=2.8，由6 鉆 鉆 Φ 10孔 Φ 20H7和 Φ 8F7兩內(nèi) 圓 柱 面 立 式 鉆 床ZX5257 鉆 鉆 —攻 M4螺 紋 孔 Φ 20H7和 Φ 8H7兩內(nèi) 圓 柱 面 立 式 鉆 床ZX5258 銑 粗 銑 兩 Φ 8H7孔 之 間 的 槽 表 面和 R65圓 弧 面 Φ 20H7和 Φ 8F7兩內(nèi) 圓 柱 面 X62臥 式 銑床9 銑 銑 缺 口 Φ 20H7和 Φ 8F7兩內(nèi) 圓 柱 面 立 式 銑 床X51 10 輔 助 清 洗11 檢 終 檢第 8 頁 / 共 30 頁此：R=8+1.5+2.8/2=10.9，取 10寬 12mm 尺寸——加工部分為雙邊，外表面加工。查表 5-4 得 CT=3，由此：R=12+2x1.5+3/2=16.5寬 30mm 尺寸——加工部分為雙邊，外表面加工。查表 5-4 得 CT=3.6，由此：R=30+2x1.5+3.6/2=34.8由此計算出下表 1-4 的毛坯加工面的尺寸：單位 mm表 1-4 毛坯加工面的尺寸按上面的尺寸和給定加工零件圖，繪制如下毛坯圖 1-2。零件尺寸 單邊加工余量 鑄件尺寸Φ20H7 孔 2.3 Φ15.4離圓心 48.5 3.5 52下端缺口尺寸 8 2.9 10寬 12 尺寸 2.25 16.5寬 30 尺寸 2.4 34.8第 9 頁 / 共 30 頁圖 1-2 杠桿毛坯圖1.2.6 確定切削用量及基本工時工序一 備料工序二 以 Φ 20H7 一 端 面 粗 基 準(zhǔn) ， 銑 Φ 20H7、 Φ 8H7、 Φ 8F9 孔 外 端面 ， 使 Φ 20H7、 Φ 8H7 兩 孔 外 端 面 尺 寸 至 、 使 Φ 8F9 外 端 面 尺 寸.3??至 01.?1. 加工條件工件材料：QT45-5,σ b =0.16GPa HB=190～241,鑄造。加工要求：粗、半精銑 φ20、φ8H7、φ8F9 孔的端面。機床：X60 臥式雙面銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗合格。最終確定，粗銑: a p=1.5mm、n=400r/min、V=100.5m/min、f=0.167mm/r半精銑：a p=0.9mm、n=560r/min、V=140.7m/min、f=0.15mm/r6）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。工序二 以 φ35 的外圓面為粗基準(zhǔn)，鉆、粗鉸、精鉸 φ20 孔,孔的精度達到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=18、19 擴孔鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后第 11 頁 / 共 30 頁角 α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長 b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度° ° ° ml5.1?120??10??3?2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》 rmf/86.0~7.?35.1203??dl所以， r/.最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗rmf/8. max609Ff??成功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in60?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?0.1?TVK.MV.1tvK故 。0.Kx.10apv rmc/8in/3.180rdvns?查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為 min/27rnc?故實際的切削速度 dvsc/4.150?（4）校驗扭矩功率所以 NmMc60?N2.?mcM?故滿足條件，校驗成立。EPkwP?.2~713.計算工時第 12 頁 / 共 30 頁min18.0.273????nfLtm由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下：粗?jǐn)U： in/27r?rf/81.0?min/4.15vc?d180?精擴： m394239鉸孔： i/54rrf/2. i/.vc 720IT工序四 （1）以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴、鉸、精鉸 φ8F9 孔，保證孔的精度達到 IT9。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=6mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝11°，二重刃長度 bε=7.5mm,橫刀長 b=5mm, 棱帶長度 ml31?° ° ° 120??10??3?2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》 0.5~7/fmr?按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇.6f rmf/53.0?最終決定選擇立式鉆床 Z525 已有的進給量 rf/2.0?（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.8～1.2mm，壽命 min140T擴孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.9～1.4mm，壽命 6?鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.6～0.9mm，壽命 i2（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) 10/cvmr?0.1?TVK.MV0.1?tvK故 。.Kx.10apv /cmr第 13 頁 / 共 30 頁0153.4/minsvnrd??查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為 n=400r/min故實際的切削速度 v=7.5m/min（4）校驗扭矩功率所以 NmMc362?N2.814?mcM?故滿足條件，校驗成立。kwPkE95.?擴鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴鉆：n=400、v=7.5、f= 0.2粗鉸：n=500、v=11、f= 0.16精鉸：n=630、v=15.8、f= 0.123.計算工時T=17+18/400*0.2=0.4min（2） 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴、鉸、精鉸 φ8H7 孔，保證空的精度達到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=6mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝11°，二重刃長度 bε=7.5mm,橫刀長 b=5mm, 棱帶長度 ml31?° ° ° 120??10??3?2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》 0.5~7/fmr?按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇.6f rmf/53.0?最終決定選擇 Z3025 搖臂鉆床已有的進給量 f/2.（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.8～1.2mm，壽命 in140?T第 14 頁 / 共 30 頁擴孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.9～1.4mm，壽命 min60?T鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.6～0.9mm，壽命 i12（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) 10.5/cvmr?0.1?TVK.MV0.?tvK故 。.Kx10apvK5/cmr056.92/insvnrd?查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為 n=400r/min故實際的切削速度 v=7.5m/min（4）校驗扭矩功率所以 NmMc362?N2.814?mcM?故滿足條件，校驗成立。kwPkE95.?擴鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴鉆：n=400、v=7.5、f= 0.2粗鉸：n=500、v=11、f= 0.16精鉸：n=630、v=15.8、f= 0.12 3.計算工時 T=17+18/400*0.2=0.4min工序五 粗銑 φ10 孔上端面。1. 加工條件工件材料：QT45-5,σ b =0.45GPa HB=160～210,鑄造。加工要求：粗銑 φ10 上端面。機床：X51 立式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金套式面銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae=16,深度 ap=2.8,齒數(shù) z=3,故據(jù)《切削用量簡明手冊》 （后簡稱《切削手冊》 ）取刀具直徑do=24mm。選擇刀具前角 γ o＝＋5°后角 α o＝8°，副后角 α o’=8°，刀齒斜第 15 頁 / 共 30 頁角 λs=－10°,主刃 Kr=60°,過渡刃 Krε=30°,副刃 Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。2. 切削用量1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=3.5mm，一次走刀即可完成所需長度。2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量 f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0～1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min4） 計算切削速度 按《切削手冊》 ，查得 V＝36mm/s，n=480r/min,V f=432mm/s據(jù) X51 銑床參數(shù)，選擇 n=490r/min,Vfc=441mm/s,則實際切削速度 V =3.14*24*441/1000=33.2m/min,實際進給量為 f=V/nz=441/(300*3)=0.49mm/r。5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。最終確定 a p=3.5mm，n=490r/min，V=33.2m/min，f=0.49mm/r。6）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/432=0.25min。工序六 以 Φ 20H7 孔為精基準(zhǔn)，鉆 φ10 孔，深度 20mm。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長 b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度° ° ° ml5.1?120??10??3?2.選擇切削用量第 16 頁 / 共 30 頁（1）決定進給量查《切》 rmf/7.0~3.?35.1203??dl所以， /41.按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5. rmf/.0最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成rmf/48.0?ax69Ff??功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．min60?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/25.1?0.1TVK.MV.1tvK故 。0.Kx10apvKrmc/8?in/390rdvns?查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/136rc?故實際的切削速度 mdvsc/27.40?（4）校驗扭矩功率所以 NmMc60?N.1?mcM?故滿足條件，校驗成立。EcPkwP?.2~713.計算工時 min2.045.13????nfLtm工序七 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆一個 φ3.3 孔，攻 M4 螺紋1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=3mm，后角 α o＝16°，二重刃長度 第 17 頁 / 共 30 頁° ° ° 120??450??30?2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》 rmf/02~18.?按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇f5. rmf/53.0?最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。rf/2.0?（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in20?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/20?0.1?TVK.MV.1tvK故 。.1Kx.1apv rmc/2查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為 n=500r/min故實際的切削速度 v=20m/min（4）校驗扭矩功率故滿足條件，校驗成立。mcM?EcP最終確定: 鉆孔 n=500r/min、V=20m/min、f=0.15mm/r攻絲 n=97r/min、V=1.2m/min、 f=0.7mm/r3.計算工時 T=4+2/800*0.22=0.034工序八 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，粗銑 兩 Φ 8H7 孔 之 間 的 表 面 和 粗 銑 R65 內(nèi)圓 弧 面 工件材料：QT45-5 鑄造。機床：X62 臥式銑床。1、粗銑內(nèi)槽留余量 1mm刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼直角三面刃銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae=8,深度ap=42.5,齒數(shù) z=12,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑 do=8mm第 18 頁 / 共 30 頁2 、切削用量1） 銑削深度 因為切削量較大，因為 R65 內(nèi)圓弧面粗糙度大 故可以選擇ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需長度。2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》選 f=0.5 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0～1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min4） 計算切削速度 按《切削手冊》 ，將 f 降一級為 f=0.5 mm/z。查得 V＝110mm/s，n=252r/min,V f=577mm/s據(jù) XA62 臥式銑床參數(shù)，選擇 n=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度 V c=600.4,實際進給量為 fzc=V fc/nz=0.21mm/z。5)校驗機床功率 查《切削手冊》,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kwPcc=2.7kw。故校驗合格。3、半精銑內(nèi)槽刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼直角三面韌銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae=10,深度ap=12,齒數(shù) z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑 do=10mm 4 、切削用量1） 銑削深度 因為切削量較大，因為 R65 內(nèi)圓弧面粗糙度大 故可以選擇ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需長度。2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》選 f=0.5 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0～1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min4） 計算切削速度 按《切削手冊》 ，將 f 降一級為 f=0.5 mm/z。查得 V＝110mm/s，n=252r/min,V f=577mm/s據(jù) XA62 臥式銑床參數(shù)，選擇 n=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度 V c=600.4,實際進給量為 fzc=V fc/nz=0.21mm/z。5)校驗機床功率 查《切削手冊》,而機床所能提供功率為第 19 頁 / 共 30 頁Pcm=56.3kwPcc=2.7kw。故校驗合格。5、計算基本工時tm＝L/ V f=(42.5*4)/60=2.8min.結(jié)果：粗銑 f=0.21 mm/z, n=235r/min,V fc=5.9mm/min半精銑 f=0.15 mm/z, n=475r/min,V fc=14.9mm/min工序九 粗銑缺口刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金三面銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae=30mm,深度 ap=2.5齒數(shù) z=3,故據(jù)《切削用量簡明手冊》 （后簡稱《切削手冊》 ）取刀具直徑do=24mm。選擇刀具前角 γ o＝＋5°后角 α o＝8°，副后角 α o’=8°，刀齒斜角 λs=－10°,主刃 Kr=60°,過渡刃 Krε=30°,副刃 Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。α =0.25mm/Z fν=0.35m/s（21mm/min）d =175mm,w按機床參數(shù)選取 n=300r/min 故實際切削速度 ν= =22.6m/min10nds?π切削工時：t =30/V =1.3min m1.3 夾具設(shè)計經(jīng)老師指定工序，設(shè)計第二道工序——加工 Φ 8H7、 Φ 8F9 兩 孔 孔 的 鉆床 專用夾具。本夾具將用立 式 鉆 床 ZX525。所設(shè)計的夾具裝配圖如下圖 1-3，以及有 關(guān) 說 明 。第 20 頁 / 共 30 頁圖 1-3 夾具裝配圖1.3.1 定位方案 工件總體以 Φ35 一端面及 Φ20H7 孔為定位基準(zhǔn)，采用平面與定位銷組合定位方案，另外在加工 Φ8F9 孔的時候由于該孔端面小于定位平面，所以采用了可調(diào)輔助支承套和可調(diào)Ｖ型塊進行定位，這樣可以提高穩(wěn)定性，其中定位銷限制了 2 個自由度，Φ35 一端面限制了 3 個自由度，V 型塊限制了 2 個自由度，第 21 頁 / 共 30 頁共限制了 7 個自由度。1.3.2夾緊機構(gòu) 由于是孔加工夾具，運用手動夾緊可以滿足要求。采用螺母和圓柱銷上的螺栓實現(xiàn)夾緊，還有就是防止工件轉(zhuǎn)動 V 型塊夾緊裝置，由于都是手動螺旋夾緊，所以夾緊力適可而止，不需要進行夾緊力計1.3.3 夾具與機床連接元件采用四個標(biāo)準(zhǔn)螺栓，將夾具體底面固定在機床工作臺上，用于鉆床夾具相對于機床進給方向的正確位置，并保證加工孔的中心線與機床主軸在同一條直線上，確保加工精度1.3.4 使用說明安裝工件時，取下圓柱銷上的開口墊圈，并向左調(diào)動 V 型塊，將工件Φ20H7 套在定位銷上，并將 Φ8F9 外圓柱面放進 V 型塊，然后預(yù)緊 V 型塊，然后將上面的夾緊螺母進行預(yù)緊，接下來向右調(diào)動 V 型塊，頂住即可，然后把 Φ8F9 孔下面的可調(diào)輔助支承套網(wǎng)上調(diào)一調(diào)，直至頂住 Φ8F9 孔下端面即可。然后再把夾緊螺母夾緊適當(dāng)?shù)轿?，這樣就可以進行孔加工了。當(dāng)?shù)谝粋€孔 Φ8F9 加工完畢后，松開夾緊螺母和 V 型塊裝置，使工件順時針轉(zhuǎn)動一個角度，讓第二個孔Φ8H7 的外圓柱面正好放在 V 型塊里即可，然后夾緊方法和第一個孔夾緊步驟一樣。1.3.5 結(jié)構(gòu)特點 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，由于是小批量生產(chǎn)，就沒有設(shè)計機動夾緊裝置，本道工序采用手動夾緊的夾具比較簡單，制造成本相對較低，夾具上裝有鉆套，可使夾具在一批零件的加工之前很好的導(dǎo)向，同時夾具底面上的定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以便于孔加工，但由于需要轉(zhuǎn)動角度，故轉(zhuǎn)動時需要將工件固定的好，否則將會影響到加工精度。第 2章 綜合訓(xùn)練第 22 頁 / 共 30 頁2.1夾具體零件三維造型實現(xiàn)方法簡述夾具造型使用的是 UG8.0 版本三維造型軟件，結(jié)合自身的學(xué)習(xí)條件，用 UG畫出了夾具零件三維圖及夾具裝配圖，在過程中也遇到了很多小問題，不過過程還算順利，以下就是繪圖步驟及造型圖。1.打開 UG 軟件，新建模型，如下圖 2-1。圖 2-1 新建模型2.在模型中，畫夾具的各個零件（1）杠桿零件三維圖先在草圖模塊里把杠桿的中心截面形狀畫好，利用拉伸中對稱值拉伸草圖，第 23 頁 / 共 30 頁形成實體，在選定的平面畫草圖拉伸求和，最后在打孔，切槽，和利用“螺紋”功能打螺紋孔，最終形成三維體如下圖 2-2。圖 2-2 杠桿零件三維圖（2）夾具體零件三維圖先把底板方形草圖畫好，然后拉伸成長方體實體，然后畫左邊小臺階的草圖拉伸與底座求和，然后再打孔、畫螺紋孔、畫槽、倒角，如下圖 2-3。2-3 夾具體底座三維圖（3）其他零件三維圖由于其他零件三維圖造型相對簡單，基本都是利用草圖功能拉伸實現(xiàn)的，這里就不作詳細解釋，其他零件三維圖見下圖 2-4 至圖 2-14。第 24 頁 / 共 30 頁圖 2-4 圓柱銷 圖 2-5 鉆模板圖 2-6 固定螺釘 圖 2-7 活動 V 型塊圖 2-8 六角螺圖 2-9 開口墊圈第 25 頁 / 共 30 頁圖 2-10 可調(diào)支承 圖 2-11 鉆套圖 2-12 六角螺釘 圖 2-13 圓柱銷圖 2-14 開槽螺釘 圖 2-15 固定螺釘固定板第 26 頁 / 共 30 頁2.2 夾具裝配三維造型過程簡述1.裝配圖打開 UG，新建裝配模塊，先添加組件“底座”然后一一添加其他組件，利用“裝配約束”使每個組件裝配至合適的位置。如下圖 2-16 所示。圖 2-16 添加組件裝配好需要進行約束，使每個組件安裝到想要的位置，用“接觸對其”方法裝配，裝配好后形成三維裝配圖，如下圖 2-17、2-18 所示。第 27 頁 / 共 30 頁圖 2-17 裝配約束圖 2-18 夾具裝配三維圖第 28 頁 / 共 30 頁2.裝配爆炸圖裝配圖建好后，然后點擊工具欄中的“爆炸圖”新建一個自動爆炸圖，設(shè)置好偏移距離，如下圖 2-19 所示。圖 2-19 夾具爆炸圖