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支架零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 目錄 1． 課程設(shè)計任務(wù)書…………………………………………. 2． 序言..................................................................................... 3． 零件工藝分析..................................................................... 4． 確定生產(chǎn)類型..................................................................... 5． 工藝規(guī)程的設(shè)計 5.1確定毛坯的制造形式.................................................................. 5.2毛坯尺寸及毛坯圖...................................................................... 5.3機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………... 5.4指定工藝路線………………………………………………..... 5.5確立切削用量及基本工時…………………………………...... 六．夾具的設(shè)計……………………………………………... 6.1夾具設(shè)計……………………………………………………….. 6.2定位基準的選擇……………………………………………... 6.3切削力和夾緊力的計算……………………………………… 6.4定位誤差的分析…………………………………………….... 6.5夾具使用簡要說明…………………………………….... 七．課程設(shè)計心得…………………………………………… 八．參考文獻…………………………………………………. 一.課程設(shè)計任務(wù)書 題 目：設(shè)計 支架（二） 零件的機械加工工藝規(guī)程 內(nèi) 容： 1、繪制零件圖 （按1︰1的比例） 1張 2、繪制毛坯圖 （按1︰1的比例） 1張 3、填寫零件機械加工工藝規(guī)程卡片 1套 （包括：機械加工工藝過程卡片1套，機械加工工序卡片1套） 4、編寫零件課程設(shè)計說明書 1份 原始資料：零件圖樣1張； 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年； 每日1班。 2． 序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要地位。 就我們組而言，我們希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，以及機床的工作方式并且能夠知道如何去選擇合適的機床，最重要的是經(jīng)過此次課程設(shè)計我們可以更好地理解工件的定位和夾緊過程，使我們對于夾具的理解更加深刻。更可以幫助我們鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識、理論聯(lián)系實際、對我們未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 由于能力所限，課設(shè)過程中必有許多不足之處，還懇望老師多多指教。 3． 零件工藝分析 分析零件圖知，零件的材料為HT200?；诣T鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高不適合磨削。支架零件屬于中等復(fù)雜零件 可用鑄造的方式制造毛坯。由零件圖共有3個面和4個孔需要進行加工。其中由于面的加工要求不高只是作為粗基準或者是為了加工需要而進行的。所以只要進行一次粗加工即可。但是對于空的要求就相對比較高了。除了直徑為6的孔其他的孔都必須經(jīng)過半精加工和精加工才能達到設(shè)計要求。以下是支架需要加工的表面以及加工表面尺寸要求和表面粗糙度要求及其加工方法。 1. φ22小軸孔右端面，與左端面距離為90，加工后的表面粗糙度無要求作為粗基準使用，粗銑一道即可。 2. Φ38大軸孔前端面，與后端面距離為78，加工后的表面粗糙度無要求作為粗基準使用，粗銑一道即可。 3. Φ14凸臺面，設(shè)計尺寸為32，，加工后的表面粗糙度無要求知識為了保證鉆Φ14孔的時候鉆頭不會打偏。粗銑一道即可。 4. φ22小軸孔，由于該孔的加工要求比較高，表面粗糙度要求達到了1.6，則需要經(jīng)過鉆孔，擴孔，粗鉸，精鉸這四步工序來實現(xiàn)。 5. Φ38大軸孔，該孔的加工要求較高，表面粗糙度要求為1.6μm。它的加工方式可以是鏜，粗拉半精拉，精拉。其中粗拉，半精拉和精拉在同一個工序中完成 。 6. Φ14凸臺孔，由于這兩個凸臺孔的尺寸精度要求比較高對于加工的要求也相應(yīng)比較高兩個凸臺在同一平面上可以用兩個鉆頭同時加工。他的加工過程為鉆孔，粗鉸，精鉸。 7. Φ6的通孔以及45度的倒角。Φ6的通孔沒有表面粗糙度以及尺寸精度的要求因此只要經(jīng)過一次鉆孔即可，再用45度倒角刀經(jīng)過倒角即可。 4． 確定生產(chǎn)類型 依設(shè)計任務(wù)書知該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件，該零件屬于中重型的機械的零件，由表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)的關(guān)系知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 5． 工藝規(guī)程的設(shè)計 5.1確定毛坯的制造形式. 根據(jù)零件的材料為HT200，以及毛坯的形狀較為復(fù)雜，可選取毛坯的制造形式為金屬型鑄造。毛坯的鑄造精度為8級。 5.2毛坯尺寸毛坯圖 5.3機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 加工表面 加工內(nèi)容 工序間余量mm 工序間尺寸mm 工序間 尺寸、公差mm 經(jīng)濟精度mm 表面粗糙度 上端面 粗銑 2.0 IT12 6.3 90 毛坯 CT-F8 90+2=92 920.8 Φ14孔面 粗銑 3.0 H12 6.3 32 毛坯 CT-F8 32+3=35 350.8 大軸孔端面 粗銑 2.0 IT12 6.3 78 毛坯 CT-F8 78+2=80 800.8 Φ22孔 精鉸 0.06 H8 1.6 22 Φ 粗鉸 0.14 H9 3.2 22-0.06=21.94 Φ 擴 1.8 H10 6.3 21.94-0.14=21.8 Φ 鉆 20 H12 12.5 21.8-1.8=20.0 Φ Φ38孔 精拉 0.18 H8 1.6 38 Φ 半精拉 0.32 H9 3.2 38-0.18=37.82 Φ 粗拉 0.50 H10 6.3 37.82-0.32=37.50 Φ 鏜 2.0 H12 12.5 37.50-0.50=37 Φ 鑄造 CT-F8 37-2=35.0 Φ350.65 Φ14孔 精鉸 0.05 H7 3.2 14 Φ 粗鉸 0.25 H9 6.3 14-0.05=13.95 Φ 鉆 13.7 H12 12.5 13.95-0.25=13.7 Φ Φ6孔 鉆 6.0 H12 12.5 6.0 Φ 5.4指定工藝路線 方案一 粗銑右端面 左端面 粗銑前端面 后端面 粗銑2xφ14凸臺面 φ54外圓 鉆φ22孔 φ46外圓 鉆φ6孔，倒角 右端面，φ20圓內(nèi)表面 擴φ22 軸孔、并倒角 φ46外圓 粗，精鉸φ22軸孔 φ46外圓 粗鏜φ38軸孔 凸臺面，φ22圓內(nèi)孔 鉆2xφ14軸孔、倒角 前端面，φ22內(nèi)孔面 粗鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22孔 拉φ38大軸孔 前端面 精鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22孔 去毛刺 方案二 粗銑右側(cè)面 左端面 粗銑前端面 后端面 粗銑2xφ14前端面 φ54外圓 鉆φ22孔 φ46外圓 鉆φ6孔 、倒角 右端面，φ20圓內(nèi)表面 擴φ22 軸孔 、并倒角 φ46外圓 粗精鉸φ22軸孔 φ46外圓 粗鏜φ38軸孔 凸臺面，φ22圓內(nèi)孔 鉆2xφ14軸孔，倒角 前端面，φ22內(nèi)孔面 粗鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22內(nèi)孔面 精鉸2xφ14軸孔 前端面，φ22內(nèi)孔面 拉φ38大軸孔 前端面 去毛刺 通過比較以上兩種方案，區(qū)別在于加工φ14孔和φ38孔時，先加工完φ14孔還是加工φ14孔和φ38孔的加工過程相互穿插。由于在零件圖當中φ38孔的表面粗糙度要求為1.6μm，要求較高，而φ14孔的尺寸公差要求也比較高。而對于拉φ38孔的加工余量為1.0mm，而粗鉸的加工余量為0.14mm，精鉸的加工余量為0.06mm。由于精鉸的加工余量已經(jīng)比較小，在粗鉸之后進行拉φ38孔可以保證φ38孔的表面粗糙度不會被之后進行的精鉸工序破壞。而拉削的加工余量有比較大，在拉削之后通過將φ14的孔精鉸既是φ14孔達到零件圖的要求又可以起到一個去毛刺的作用，保證了φ14孔的精度。而第二種方案會因為拉孔加工余量的巨大導(dǎo)致φ14孔的加工質(zhì)量的不到保證。所以選擇第一種加工方案 5.5確立切削用量及基本工時 工序1； 粗銑小軸孔右端面，以小軸孔左端面為基準。 1）工件材料：HT200，δb=170~240mpa 金屬型鑄造。 2）工件尺寸：最大寬度 aemax=46mm 最大長度l=46mm 3）加工需求：粗銑小軸孔右端面，加工余量2.0mm 4）機床：X62臥式銑床 （見表4.2—38） 5）刀具 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度aemax=46mm≤60mm 深度 ap=2.0mm≤4mm 根據(jù)《機械制造設(shè)計簡明手冊》以下簡稱為《》 表3.1 取刀具直徑d0=80mm 齒數(shù)z=10（表3.16）細齒 銑刀幾何形狀（表3.2）：由于δb≤800mpa 故選擇Kr=60 Kre=30 Kr’=5 α0=10 λs= -15 Υ0= -5 6）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=2.0mm 一次走刀即可完成 7）確定每齒進給量fz 由于工序所加工的表面沒有粗糙度要求不高，只在該表面經(jīng)行一次粗銑以作定位基準用。故可以再允許范圍內(nèi)盡可能大的選取每齒進給量，以提高進給量來提高加工效率，根據(jù)《切削手冊》表3.5使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為7.5kw（根據(jù)《簡明手冊》表4.2—3.8 X62臥式銑床）時： 選擇fz=0.14~0.24mm/z，因為對稱銑削，取fz=0.14mm/z 8）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm，由于銑刀直徑d0=80mm， 故根據(jù)《切削手冊》表3.8，刀具使用壽命T=180min 9）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z時，vt=110m/min nt=439m/min vft=492mm/min 各修正系數(shù)為 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=11010.8=88m/min n=ntKn=43910.8=351r/min Vf=VftKvt=49210.8=393mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床說明書（表3.30）選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此實際切削速度和沒齒進給量為 Vc=πd0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z 10）校驗機床功率 根據(jù)表3.24當硬度在174~207HBS之間，ae≈42mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 時 近似為Pc=1.6KW 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，機床主軸許用功率為 Pcm=7.50.75=5.625KW＞Pc=1.6KW 因此所選切削用量可行 即 最終確定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z 11）計算基本工時 Tm=l/Vf=L=l+y+Δ l=46 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為y+Δ=18 則 Tm=L/Vfc=（46+18）/475=0.14min 工序2 粗銑大軸孔前端面，以后端面定位。 1）工件材料：HT200，δb=170~240mpa 金屬型鑄造 2）工件尺寸：最大寬度 aemax=54mm 最大長度l=54mm 3）加工需求：粗銑大軸前端面，加工余量2.0mm 4）X62臥式銑床 （見表4.2—38） 5）刀具 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度ae=54mm≤60mm 深度 ap=2.0mm≤4mm 根據(jù)《機械制造設(shè)計簡明手冊》 表3.1 取刀具直徑d0=80mm 齒數(shù)z=10（表3.16）細齒 銑刀幾何形狀（表3.2）：由于δb≤800mpa 故選擇Kr=60 Kre=30 Kr’=5 α0=10 λs= -15 Υ0= -5 6）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=2.0mm 一次走刀即可完成 7）確定每齒進給量fz 由于工序所加工的表面沒有粗糙度要求不高，只在該表面經(jīng)行一次粗銑以作定位基準用。故可以再允許范圍內(nèi)盡可能大的選取每齒進給量，以提高進給量來提高加工效率，根據(jù)《切削手冊》表3.5使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為7.5kw（根據(jù)《簡明手冊》表4.2—3.8 X62臥式銑床）時： 選擇fz=0.14~0.24mm/z，因為對稱銑削，取fz=0.14mm/z 8）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm，由于銑刀直徑d0=80mm， 故根據(jù)《切削手冊》表3.8，刀具使用壽命T=180min 9）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z時，vt=110m/min nt=439m/min vft=492mm/min 各修正系數(shù)為 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.85 故 Vc=VtKv=11010.85=93.5m/min n=ntKn=43910.85=373.15r/min Vf=VftKvt=49210.85=418.2mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床說明書（表3.30）選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此實際切削速度和沒齒進給量為 Vc=πd0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z 10）校驗機床功率 根據(jù)表3.24當硬度在174~207HBS之間，ae≈60mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 時 近似為Pc=1.9KW 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，機床主軸許用功率為 Pcm=7.50.75=5.625KW＞Pc=1.9KW 因此所選切削用量可行 即 最終確定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z 11）計算基本工時 Tm=l/Vf=L=l+y+Δ l=54 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為y+Δ=18 則 Tm=L/Vfc=（54+18）/475=0.15min 工序3 粗銑2xΦ14孔端面，以Φ54外圓為基準。 1）工件材料：HT200，δb=170~240mpa 金屬型鑄造 2）工件尺寸：最大寬度 ae=24mm 最大長度l=64mm 3）加工需求：粗銑2xΦ14孔端面，加工余量2.0mm 4）X62臥式銑床 （見表4.2—38） 5）刀具 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 銑削寬度ae=24mm≤60mm 深度 ap=2.0mm≤4mm 根據(jù)《機械制造設(shè)計簡明手冊》 表3.1 取刀具直徑d0=80mm 齒數(shù)z=10（表3.16）細齒 銑刀幾何形狀（表3.2）：由于δb≤800mpa 故選擇Kr=60 Kre=30 Kr’=5 α0=10 λs= -15 Υ0= -5 6）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=2.0mm 一次走刀即可完成 7）確定每齒進給量fz 由于工序所加工的表面沒有粗糙度要求不高，只在該表面經(jīng)行一次粗銑以作定位基準用。故可以再允許范圍內(nèi)盡可能大的選取每齒進給量，以提高進給量來提高加工效率，根據(jù)《切削手冊》表3.5使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為7.5kw（根據(jù)《簡明手冊》表4.2—3.8 X62臥式銑床）時： 選擇fz=0.14~0.24mm/z，因為對稱銑削，取fz=0.14mm/z 8）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm，由于銑刀直徑d0=80mm， 故根據(jù)《切削手冊》表3.8，刀具使用壽命T=180min 9）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z時，vt=110m/min nt=439m/min 各修正系數(shù)為 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=11010.8=88m/min n=ntKn=43910.8=351r/min Vf=VftKvt=49210.8=393mm/min 根據(jù)X62型臥式銑床說明書（表3.30）選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此實際切削速度和每齒進給量為 Vc=πd0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z 10）校驗機床功率 根據(jù)表3.24當硬度在174~207HBS之間，ae≈35mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 時 近似為Pc=1.3KW 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，機床主軸許用功率為 Pcm=7.50.75=5.625KW＞Pc=1.3KW 因此所選切削用量可行 即 最終確定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z 11）計算基本工時 Tm=l/Vf=L=l+y+Δ l=64 查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為y+Δ=18 則 Tm=L/Vfc=（64+18）/475=0.15min 工序4 鉆φ20孔 以φ46外圓為基準 已知：加工材料：HT200，σb=200MPa 工藝要求：孔徑d=20mm，孔深l=90mm，通孔，精度為H12，不加切削液 1.選擇鉆頭和機床 選擇φ22的高速鋼直柄麻花鉆,參數(shù)： GB1436-85 do=20 L=205 l=140 鉆頭幾何形狀：雙錐修磨橫刃，β=30，2φ=118，2Φ1=70，bε＝3.5mm， a。= 11,ψ= 55，b＝2.5mm, l＝4mm 機床選擇Z525立式機床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)表2.7，當加工要求為H12精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝20mm時，f＝0.70～0.86mm／r。 由于 l／d＝90/20=4.5，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù) klf =0.9， 則 ：f=（0.7～0.86）0.9mm／r=0.63～0.774 mm／r 2）按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表 2.8，當σb =200 MPa，d。＝ 20mm。，鉆頭強度決定的進給量 f=1.75mm／r。 3）按機床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表2.9，當σb =200 MPa，灰鑄鐵硬度≤210 HBS ，d。＝20mm ，床進給機構(gòu)允許的軸向力為8830N時，進給量為0.93mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.63～0.774 mm／r。根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 f＝0.62mm/r。鉆頭鉆孔時的軸向力Ft=5780N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff =5780N。根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=8830，由于Ff＜ Fmax，故 f= 0.62mm／r可用。 由于鉆的是通孔，為避免即將鉆鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。 4）決定鉆頭磨鈍標準及壽命由表 2. 12，當d。=20mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，單刀加工刀具壽命T= 60min。 5）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=11.1，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.4 ，m=0.125 ap=10mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==12.78 m/min n=1000v/πdo=100012.78/（π20）=203.4r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝272r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計算轉(zhuǎn)數(shù)高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.48 mm／r；也可選擇降低一級轉(zhuǎn)數(shù)nc=195 r/min ，仍用 f=0.62 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、一方案 f=0.62 mm／r ，nc=195 r/min ncf=195x0.62=120.9mm/min 2、 二方案 f=0.48mm／r ， nc=272 r/min ncf=272x0.48=130.56mm/min 因為第二種方案乘積較大，基本工時較少，故第二方案較好。這時， f=0.48mm／r ， nc=272 r/min 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=272*π*20/1000=17.09 m/min 6）檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2．21，當f=0.48mm/r, d。=19mm。時，Mt=51.991Nm。扭矩的修正系數(shù)均為1.0,根據(jù) Z525鉆床說明書，當 nc＝272r／min時，Mm= 144.2Nm。 根據(jù)表 2．23，當σb＝ 200MPa，d。= 20mm， f≤0.48mm／r， v。＝17.09m／min時， Pc＜1.1kw. 根據(jù) Z525鉆床說明書， PE＝ 2.8 0．81= 2.26kw。 由于 Mc＜ Mm， Pc＜ PE，故選擇之切削用量可用，即 f＝0.48mm／r， n＝ nc＝272r／min， vc＝17.09m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.766min 工序5. 鉆6孔 以 右端面，φ20圓孔為基準 已知： 加工材料：HT200，σb=200MPa 工藝要求：孔徑d=6mm，孔深l=12.5mm，通孔，精度為H12，不加切削液 1.選擇鉆頭和機床 選擇φ22的高速鋼直柄麻花鉆,參數(shù)： GB1436-85 do=6 L=66 l=28 鉆頭幾何形狀：標準鉆頭，β=30，2φ=118，2Φ1=70， a。= 16。 機床選擇Z525立式機床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)表2.7，當加工要求為H12精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝20mm時，f＝0.27～0.33mm／r。 由于 l／d＝12.5/6=2，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù) klf =1.0， 則 ：f=（0.27～0.33）1.09mm／r=0.27～0.33 mm／r 2）按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表 2.8，當σb =200 MPa，d。＝ 6mm。，鉆頭強度決定的進給量 f=0.65mm／r。 3）按機床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表2.9，當σb =200 MPa，灰鑄鐵硬度≤210 HBS ，d。＝6mm ，床進給機構(gòu)允許的軸向力為8830N時，進給量為2.0mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.27～0.33 mm／r。根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 f＝0.28mm/r。此時查表2-19得鉆頭鉆孔時的軸向力Ft=2520N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff =2520N。根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=8830，由于Ff＜ Fmax，故 f= 0.62mm／r可用。 由于鉆的是通孔，為避免即將鉆鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。 4）決定鉆頭磨鈍標準及壽命由表 2. 12，當d。=6mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，單刀加工刀具壽命T= 35min。 5）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=9.5，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.55 ，m=0.125 ap=3mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝1.0， ktv= 1.0，故 Vc==34.14m/min n=1000v/πdo=100034.14（π6）=1811.2r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝1360r／min， 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=1360*π*6/1000=25.64 m/min f＝0.28mm／r， n＝ nc＝1360r／min， vc＝25.64m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 12.5mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 3mm 故tm==0.041min 工序6 擴孔至φ21.8H10 以φ46外圓為基準 1.選擇鉆頭和機床 選擇硬質(zhì)合金錐柄擴孔鉆（YG8）, 參數(shù)： GB1141-84 do=21.8 L=230 l=120 莫氏錐度為2號，刀片型號為：E403 機床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)表2.10，當加工要求為H10精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝21.8mm時，f＝1.0～1..2mm／r。 并由機床說明書最終選擇進給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表 2. 12，當d。=20mm 時，擴孔鉆頭后刀面最大磨損量取為1.2mm，單刀加工刀具壽命T=40min。 3）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=68.2，ZV=0.4 ，Xv=0.15 ，yv=0.45 ，m=0.4 ap=0.9mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==44.81 m/min n=1000v/πdo=100034.85/（π21.8）=654.3r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝680r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計算轉(zhuǎn)數(shù)高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級轉(zhuǎn)數(shù)nc=545r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、一方案 f=0.81 mm／r ，nc=545 r/min ncf=545x0.81=441.45mm/min 2、二方案 f=0.62mm／r ， nc=680 r/min ncf=680x0.48=421.6mm/min 因為第一種方案乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好。這時， f=0.81mm／r ， nc=545 r/min 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=545*π*21.8/1000=37.33m／min 故有 ： f＝0.81mm／r， n＝ nc＝545r／min， vc＝37.33m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.227min 工序7 粗鉸孔至φ21.94H9 ， 精鉸孔至φ22H8 以φ46外圓為基準 1.選擇鉆頭和機床 選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀（YG8）, 參數(shù)： GB4252-84 do=21.94 L=237 l=28 莫氏號為2。 鉸刀幾何參數(shù)：前角γo=0o，后角αo=15o，齒背傾斜角α1=18o。 機床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)表2.11，當加工要求為H9精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝21.94mm時，f＝0.9～1.4mm／r。 并由機床說明書最終選擇進給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表 2. 12，當d。=21.94mm 時，鉸刀頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，單刀加工刀具壽命T=75min。 3）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.07mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==24.14m/min n=1000v/πdo=100024.14/（π21.94）=350.2r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝392r／min， 但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計算轉(zhuǎn)數(shù)高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級轉(zhuǎn)數(shù)nc=272r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mm／r ，nc=272 r/min ncf=272x0.81=220.32mm/min 2、第二方案 f=0.62mm／r ， nc=392 r/min ncf=392x0.48=243.04mm/min 因為第二種方案乘積較大，基本工時較少，故第二方案較好。這時， f=0.62mm／r ， nc=392 r/min 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=392*π*21.8/1000=27.02m／min 故有 ： f＝0.62mm／r， n＝ nc＝392r／min， vc＝27.02m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ，l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.411min 精鉸孔至φ22H8 1.選擇鉆頭和機床 選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀（YG8）, 參數(shù)： GB4252-84 do=22 L=237 l=28 莫氏號為2。 鉸刀幾何參數(shù)：前角γo=0o，后角αo=15o，齒背傾斜角α1=18o。 機床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)表2.11，當加工要求為H8精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝22mm時，f＝0.9～1.4mm／r。 并由機床說明書最終選擇進給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表 2. 12，當d。=22mm 時，鉸刀頭后刀面最大磨損量取為0.7mm，單刀加工刀具壽命T=75min。 3）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.03mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝0.75， ktv= 1.0，故 Vc==24.15 m/min n=1000v/πdo=100024.15/（π22）=349.42r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝392r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計算轉(zhuǎn)數(shù)高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級轉(zhuǎn)數(shù)nc=272r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mm／r ，nc=272 r/min ncf=272x0.81=220.32mm/min 2、第 二方案 f=0.62mm／r ， nc=392 r/min ncf=392x0.48=243.04mm/min 因為第二種方案乘積較大，基本工時較少，故第二方案較好。這時， f=0.62mm／r ， nc=392 r/min 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=392*π*22/1000=27.09 m/min 故有 ： f＝0.62mm／r， n＝ nc＝392r／min， vc＝27.09m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 10mm 故tm==0.411min 工序8 粗鏜φ38孔 以凸臺面，φ22圓內(nèi)孔基準 鏜孔至φ37H12 已知 加工材料：HT200 σb=200 MPa 工藝要求：孔徑 φ37mm ，孔深78mm ，經(jīng)濟精度12級，表面粗糙度Ra=12.5μm 1）機床選擇：T616臥式鏜床 2）刀具選擇：硬質(zhì)合金單刃鏜刀 Kr=30o 3）單邊余量Z=1.0mm可一次切除，則ap=1.0mm 根據(jù)《切削手冊》10-15查表得fz= 0.3-1.0mm/r，v=40-80m/min，取vc=40m/min。根據(jù)《簡明手冊》查得4-2-21，取f=0.8mm/r。 ns=1000vc/（πdw）=344r/min 根據(jù)《簡明手冊》查得4-2-20，取nw=370r/min，故實際切削速度為 v=πnwdw/1000=42.98m/min Fm=fz ns=276mm/min 計算切削基本工時：由表6.2-1根據(jù)孔加工的入切量和超切量如下 ，本工序切削時間為；切入長l1=ap/（tankr）+（2--3）= 1/（tan30o）+3=4.7mm ，切入長l2=3--5mm取l2= 5mm 工序9， 鉆2xφ14孔以前端面，前端面，φ22內(nèi)孔面為基準 鉆孔至φ13.7H12 已知 加工材料：HT200，σb=200MPa. 工藝要求：孔徑d=13.7mm，孔深l=14.3mm，通孔，精度為H12，不加切削液 1.選擇鉆頭和機床 選擇φ13.7的高速鋼直柄短麻花鉆,參數(shù)：GB1435-85 do=13.7 L=107 l=54 鉆頭幾何形狀：雙錐修磨橫刃，β=30，2φ=118，2Φ1=70，bε＝2.5mm， a。= 12,ψ= 55，b＝1.5mm, l＝3mm。 機床選擇Z525立式機床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)查表2-7，當加工要求為H12精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝13.7mm時，f＝0.61～0.75mm／r。 由于l／d＝14.3 /13.7<3,故孔深修正系數(shù) klf =1.0， 則 ：f=（0.61～0.75）1.0mm／r=0.61～0.75 mm／r 2）按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表 2.8，當σb =200 MPa，d。＝13.7mm。，鉆頭強度決定的進給量 f=1.22mm／r。 3）按機床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表2.9，當σb =200 MPa，灰鑄鐵硬度≤210 HBS ，d。＝13.7mm ，床進給機構(gòu)允許的軸向力為8830N時，進給量為1.6mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.61～0.75 mm／r。根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 f＝0.62 mm/r。鉆頭鉆孔時的軸向力Ft=6090N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff =6090N。根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=8830，由于Ff＜ Fmax，故 f= 0.62mm／r可用。 由于鉆的是通孔，為避免即將鉆鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。 4）決定鉆頭磨鈍標準及壽命由表 2. 12，當d。=13.7mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，單刀加工刀具壽命T= 60min。 5）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=11.1，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.4 ，m=0.125 ap=6.9mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝1.0 ktv= 1.0，故 Vc===11.18 m/min n=1000v/πdo=100011.18/（π13.8）=257.88r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝272r／min，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計算轉(zhuǎn)數(shù)高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.48 mm／r；也可選擇降低一級轉(zhuǎn)數(shù)nc=195 r/min ，仍用 f=0.62 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.48 mm／r ，nc=272 r/min ncf=272x0.48=130.56mm/min 2、第 二方案 f=0..62mm／r ，nc=195 r/min ncf=195x0.62=120.9mm/min 因為第一種方案乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好。這時， f=0.48mm／r ， nc=272 r/min 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=272*π*13.8/1000=11.79 m/min 6）檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2．20，當f=0.48mm/r, d。=13.7mm。時，Mt=31.781Nm。扭矩的修正系數(shù)均為1.0,根據(jù) Z525鉆床說明書，當 nc＝272r／min時，Mm= 144.2Nm。 根據(jù)表 2．23，當σb＝ 200MPa，d。= 20mm， f≤0.48mm／r， v。＝11.79m／min時， Pc＜1.0kw. 根據(jù) Z525鉆床說明書， PE＝ 2.8 0．81= 2.26kw。 由于 Mc＜ Mm， Pc＜ PE，故選擇之切削用量可用，即 f＝0.48mm／r， n＝ nc＝272r／min， vc＝11.79m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 14.3mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 7mm 故tm==0.163min 工序10 粗鉸孔至φ13.95H9以前端面，φ22孔為基準 1.選擇鉆頭和機床 選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀（YG8）, 參數(shù)： GB4252-84 do=13.95 L=187 l=20 莫氏號為1。 鉸刀幾何參數(shù)：前角γo=0o，后角αo=15o，齒背傾斜角α1=18o。 機床選擇Z525立式鉆床 2.選擇切削用量 l）按加工要求決定進給量：根據(jù)表2.11，當加工要求為H9精度，鑄件的強度σb=200MPa， do＝13.95mm時，f＝0.8～1.2mm／r。 并由機床說明書最終選擇進給量為：f=0.81 mm／r 。 2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表 2. 12，當d。=13.95mm 時，鉸刀頭后刀面最大磨損量取為0.5mm，單刀加工刀具壽命T=45min。 3）切削速度的計算公式 Vc= （m /min） 其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.075mm 切削速度的修正系數(shù)為：ktv=1.0，kCV＝ 1.0， klv＝1.0， ktv= 1.0，故 Vc==37.00m/min n=1000v/πdo=100037.00/（π13.95）=844.3r/min 根據(jù) Z525鉆床說明書，選擇 nc＝960r／min， 但因所選轉(zhuǎn)數(shù)叫計算轉(zhuǎn)數(shù)高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取f=0.62 mm／r；也可選擇降低一級轉(zhuǎn)數(shù)nc=680r/min ，仍用 f=0.81 mm／r ， 比較兩種方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mm／r ，nc=680 r/min ncf=680x0.81=550.8mm/min 2、第 二方案 f=0.62mm／r ， nc=960 r/min ncf=960x0.48=460.8mm/min 因為第一種方案乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好。這時， f=0.81mm／r ， nc=680 r/min 因此 實際切削速度 Vc=nπdo /1000=680*π*13.95/1000=29.8m／min 故有 ： f＝0.81mm／r， n＝ nc＝680r／min， vc＝29.8m／min. 3．計算基本工時 tm= 式中 L= l＋ y十Δ， l＝ 14.3mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十Δ= 7mm 故tm==0.039min 工序11 拉孔至φ38H8以前端面為基準 加工材料：HT200 σb=200 MPa 工藝要求：孔徑 φ38mm ，孔深78mm ，經(jīng)濟精度8級 表面粗糙度Ra=1.6μm 。 機床選擇：L6110臥式拉床。拉床額定功率為Pr=17KW,額定拉力為Fr=100KN, 最大拉力為Fmax=140KN. 刀具選擇：選擇普通圓孔拉刀。齒距t=13mm， 同時工作齒數(shù)Ze=7。 拉刀長度L=680mm。 選擇拉削每齒單邊升量以及齒數(shù) 粗拉時加工余量為0.25mm，半精拉時加工余量為0.16mm，精拉時的加工余量為0.09mm。則最后選擇： 粗拉時齒數(shù)為5個，每個齒單邊升量為0.05mm 半精拉時齒數(shù)為4個，每個齒單邊升量為0.04mm 精拉時齒數(shù)為3個，每個齒單邊升量為0.03mm 選擇拉削速度 根據(jù)拉刀類型，尺寸，齒升量，刀具材料，工件材料以及加工后的零件表面質(zhì)量要求查閱《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-62，得拉削速度范圍為0.06-0.08m/s最后取拉削速度為0.07m/s。 校準拉床拉削力和拉削功率 普通拉削式圓孔拉刀拉學(xué)力計算公式為：Fmax=FZπdmZe。根據(jù)灰鑄鐵硬度180HBS,齒升量為0.05mm，查《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-59 得拉刀拉削刃每1mm長度的拉力為147.1N。又有dm=37.5mm，Ze=7 則有Fmax=147.1