設計說明書設計說明書 題目：主離合器分離叉機械加工工藝及鉆、擴題目：主離合器分離叉機械加工工藝及鉆、擴 225 孔孔 夾具設計夾具設計 摘 要 本文是對主離合器分離叉零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對 零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切 削用量的確定、加工工藝文件的填寫。 關鍵詞：主離合器分離叉，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 全套圖紙加全套圖紙加 153893706 目目 錄錄 摘 要 2 前言 5 一.零件的分析 6 1.1零件的作用 6 1.2 零件的工藝分析 6 二. 工藝規程設計 8 2.1確定毛坯的制造形式 8 2.2 確定定位基準 8 2.2.1 粗基準的選擇 8 2.2.1 精基準選擇的原則 8 2.3工藝路線的擬訂 10 2.3.1 工序的合理組合 10 2.3.2 工序的集中與分散 11 2.3.3 加工階段的劃分 12 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14 2.5 確定切削用量及基本工時 15 三鉆、擴三鉆、擴 225 孔夾具設計孔夾具設計 23 3.1 問題的提出 23 3.2定位基準的選擇 23 3.3 定位元件的設計 23 3.4定位誤差的分析 24 3.5切削力的計算與夾緊力分析 24 3.6 鉆套的設計 24 3.7夾具設計及操作簡要說明 26 總 結 27 參考文獻 28 致 謝 29 5 前言 機械設計制造及其夾具設計是我們融會貫通大學所學的知識，將理論與實踐相結 合，對專業知識的綜合運用訓練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎。 機械加工工藝是規定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要 的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，生產規模 的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來 體現，因此工藝規程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據。在編制 工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞動強度、 降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具 有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業有著很重 要的意義，因此在大批量生產中，常采用專用夾具。 而本次對于零件加工工藝及夾具設計的主要任務是： 完成零件加工工藝規程的制 定； 通過對零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加 工粗、精基準，從而制定出零件加工工藝規程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的 加工工藝，選取定位基準，然后再根據切銷力的大小、批量生產情況來選取夾緊方式， 從而設計專用夾具。 6 一.零件的分析 1.1 零件的作用 主離合器分離叉是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜， 但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有主離合器分離叉四個叉口平面、兩個叉口 槽要求加工，對精度要求也很高。孔25 粗糙度要求都是 6 . 1Ra ，所以都要求精加工。 因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或 部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 1.2 零件的工藝分析 主離合器分離叉有 2 個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1：以四個叉口平面為基準的加工面，這組加工面主要是四個叉口平面端面 2：以25 孔為基準的加工面，這組加工面主要是25 孔。 3：以叉口槽為基準的加工面，這組加工面主要是叉口槽。 7 4：以2M10 底孔、211 孔為基準的加工面，這組加工主要是2M10 底孔、211 孔。 零件毛坯的選擇鑄造，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般 在13mm，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因其年產量是中批 量生產。 上面主要是對零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析，選擇了其毛坯的 的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式，從而為工藝規程設計提供了必要的準備。 表 1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 四個叉口平面 23 IT10 Ra6.3m 兩個叉口槽 23 IT10 Ra6.3m 底面(M 面) 22 IT11 Ra12.5m 25 孔 25 IT7 Ra1.6m 2- M10 螺紋孔 2- M8 IT10 Ra6.3m 211孔 11 IT10 Ra6.3m 8 二. 工藝規程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料 零件的強度也能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造， 采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證 加工精度上考慮也是應該的。 2.2 確定定位基準 2.2.1 粗基準的選擇粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與 加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求： 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相 互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表 面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余 量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以 底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致 的組織，以增加耐磨性。 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾 緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程 中基本上都能用統一的基準定位。從零件零件圖分析可知，主要是選擇加工零件底面的 裝夾定位面為其加工粗基準。 2.2.1 精基準選擇的原則精基準選擇的原則 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準 9 與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 基準統一原則，應盡可能選用統一的定位基準。基準的統一有利于保證各表面 間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統一，從而 可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都 以頂孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸 度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。 例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保 證齒面余量均勻。 自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面 本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心 磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩固可靠。 并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程 中基本上都能用統一的基準定位。從零件零件圖分析可知，它的底平面，適于作精基準 使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位 方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于兩側面， 因為是非加工表面，所以也可以用 44的孔為加工基準。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相 互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表 面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其 余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再 以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細 致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余 量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確 夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 10 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規則的。多次使 用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的，先 選取下端面作為定位基準， 。 精基準的選擇應滿足以下原則： （1） “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不 重合引起的誤差。 （2） “基準統一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表 面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3） “自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選 擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4） “互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較 高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以已經加工好的25 孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精 基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后 還要進行專門的計算，在此不再重復。 2.3 工藝路線的擬訂 對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。零件的加工的第一個工 序也就是加工統一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。 后續工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.3.1 工序的合理組合工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體 生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則： 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝 裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和 工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 11 工序集中原則 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產 面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互 位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復 雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采 用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在8090 c:的含 0.4%1.1%蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 mg200 。 2.3.2 工序的集中與分散工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原 則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點 工序數目少，工件裝夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面 積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位 置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜 的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝 裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和 工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進 行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采 用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現，使得工序集中的優點更為突出，即使 在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好 的經濟效果。 12 2.3.3 加工階段的劃分加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創造較好的條件，并為 半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發現毛坯的缺陷，予以報廢或修補， 以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、 粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大， 所以加工精度低， 粗糙度值大。 一般粗加工的公差等級為 IT11IT12。 粗糙度為 Ra80 100m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適 的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺 寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止 或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精 加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同， 有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不 高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質 量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確 劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區分。例 如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆 小空之類的粗加工。 制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要 求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機 床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果， 以便使生產成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案： 13 方案一 方 案二 工 序號 工 序名 稱 工序內容 00 鑄鑄造毛坯并進行時效處理 05 銑銑四個叉口平面 10 銑銑兩個叉口槽 15 鉆鉆丶擴 225 孔 20 車車25 孔及兩端倒角 25 拉拉鍵槽 30 檢 驗 檢驗同軸度等 35 銑切槽 40 鉆鉆 2M10 底孔 45 擴鉆擴 211 孔 50 攻 螺紋 攻 2M10 螺紋孔 55 清 洗 去毛刺，清洗 60 終 驗 檢驗 工 序號 工 序名 稱 工序內容 05 鉆鉆丶擴 225 孔 10 25 孔兩端倒角 15 鉆鉆 2M10 底孔 20 擴擴 211 孔 25 攻 螺紋 攻 2M10 螺紋孔 30 銑銑四個叉口平面 35 銑銑兩個叉口槽 40 拉拉鍵槽 45 檢 驗 檢驗同軸度等 50 銑切槽 55 清 洗 去毛刺，清洗 60 終 驗 檢驗 14 工藝方案一和方案二的區別在于方案一先加工叉口槽，而方案二是先加工孔再加工 叉口，選擇方案一是以為小孔是相對叉口來說不是那么重要的部位，先保證重要部分， 綜合考慮確定具體的加工路線如下: 機械加工余量、2.4 工 序 尺寸及毛坯尺寸 的確定 主離合器分離叉零件 材 料 為HT200 生產類型為大批量生 產，采用砂型鑄造毛坯。 “主離合器分離叉” 零 工 序號 工 序名 稱 工序內容 00 鑄鑄造毛坯并進行時效處理 05 銑銑四個叉口平面 10 銑銑兩個叉口槽 15 鉆鉆丶擴 225 孔 20 車車25 孔及兩端倒角 25 拉拉鍵槽 30 檢 驗 檢驗同軸度等 35 銑切槽 40 鉆鉆 2M10 底孔 45 擴鉆擴 211 孔 50 攻 螺紋 攻 2M10 螺紋孔 55 清 洗 去毛刺，清洗 60 終 驗 檢驗 15 件材料采用灰鑄鐵制造。 材料為 HT200， 硬度 HB 為 170241， 生產類型為大批量生產， 采用鑄造毛坯。 （1）底面的加工余量。 根據工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2.23。其余量值規定為mm4 . 37 . 1， 現取mm0 . 2。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取mm28. 0。 精銑：參照機械加工工藝手冊表 2.3.59，其余量值規定為mm1。 （2）前后端面加工余量。 根據工藝要求，前后端面分為粗銑、 、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2.23，其加工余量規定為mm5 . 37 . 2， 現取mm0 . 3。 鑄件毛坯的基本尺寸為mm37135 . 25 . 0365=+，根據機械加工工藝手冊表 2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為mm6 . 1。 （3）螺孔加工余量 毛坯為實心，不沖孔。 表 1 毛坯尺寸 零件尺寸 單側余量 雙側余量 鑄件尺寸 10 3 6 16 4.5 實心鑄造 實心鑄造 無 25 3 6 19 2-M8 實心鑄造 實心鑄造 無 M6 實心鑄造 實心鑄造 無 2.5 確定切削用量及基本工時 16 工序 05：銑四個叉口平面 機床：臥式銑床 X6132 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： VCW r418 mmD63= 齒數 6=Z 銑削深度 p a：mmap3= 每齒進給量 f a： 根據參考文獻7 機械加工工藝手冊 表 2.4- 73， 取Zmmaf/18. 0= 銑削速度V：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4- 81，取smV/2 . 1= 機床主軸轉速n： min/97.363 6314. 3 602 . 110001000 0 r d V n = ，min/370rn = 式（1.1） 實際銑削速度 V ：sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 = 式（1.2） 進給量 f V：smmZnaV ff /66. 660/370618. 0= 式（1.3） 工作臺每分進給量 m f ：min/6 .399/66. 6mmsmmVf fm = a ：根據參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4- 81,mma60= 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知mml76= 刀具切入長度 1 l： ) 31 ()(5 . 0 22 1 += aDDl 式（1.4） mm98.24) 31 ()606363(5 . 0 22 =+= 取mml25 1 = 刀具切出長度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數為 1 機動時間 1 j t：min26. 0 6 . 399 22576 21 1 + = + = m j f lll t 式（1.5） 工序 10：銑兩個叉口槽 機床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： VCW r418 mmD63= 齒數 6=Z 17 銑削深度 p a：mmap3= 每齒進給量 f a： 根據參考文獻7 機械加工工藝手冊 表 2.4- 73， 取Zmmaf/18. 0= 銑削速度V：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4- 81，取smV/2 . 1= 機床主軸轉速n： min/97.363 6314. 3 602 . 110001000 0 r d V n = ，min/370rn = 式（1.1） 實際銑削速度 V ：sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 = 式（1.2） 進給量 f V：smmZnaV ff /66. 660/370618. 0= 式（1.3） 工作臺每分進給量 m f ：min/6 .399/66. 6mmsmmVf fm = a ：根據參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4- 81,mma60= 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知mml76= 刀具切入長度 1 l： ) 31 ()(5 . 0 22 1 += aDDl 式（1.4） mm98.24) 31 ()606363(5 . 0 22 =+= 取mml25 1 = 刀具切出長度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數為 1 機動時間 1 j t：min26. 0 6 . 399 22576 21 1 + = + = m j f lll t 式（1.5） 工序 15：鉆丶擴 225 孔 工件材料為 HT200，硬度 200HBS。孔的直徑為 25mm，公差為 H7，表面粗糙度 1.6 a Rm。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆 孔19mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔24.7mm 標準高 速鋼擴孔鉆；鉸孔25mm 標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進給量 f 根據參考文獻7表 28- 10 可查出0.47 0.57/fmm r= 表 ，由 于孔深度比 0 /30/221.36l d =，0.9 lf k =，故(0.47 0.57) 0.90.42 0.51/fmm r= 表 。 查 Z525 立式鉆床說明書，取0.43/fmm r=。 18 根據參考文獻7表 28- 8，鉆頭強度所允許是進給量 1.75/fmm r。由于機床進給 機構允許的軸向力 max 15690FN=（由機床說明書查出） ，根據表 28- 9，允許的進給量 1.8/fmm r。 由于所選進給量 f 遠小于 f 及 f ，故所選 f 可用。 2）確定切削速度v、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 m P 根據表 28- 15，由插入法 得： 17/minvm= 表 ，4732FN= 表 51.69TN M= 表 ，1.25 m PkW= 表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由參考文獻7表 28-3，0.88 Mv k=，0.75 lv k =，故 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm= 表 查 Z525 機床說明書，取195 /minnr=。實際切削速度為： 0 19195 / min 14/ min 10001000 d nmmr vm = 由表 28- 5，1.06 MFMT kk=，故 47321.065016()FNN= 51.691.0654.8TN mN m= 3）校驗機床功率 切削功率 m P 為 /) mMMm PPn n k= 表 （ 1.25(195/246) 1.061.05kWkW= 機床有效功率 4.50.813.65 EEm PPkWkWP= 故選擇的鉆削用量可用。即 0 19dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 相應地 5016FN=，54.8TN m=，1.05 m PkW= （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 f 根據參考文獻7表 28- 31， f=: 表 （0.70.8）mm/r 0.7=0.490.56mm/r。 根據 Z525 機床說明書， 取 f =0.57mm/r。 2）確定切削速度v及n 根據參考文獻7表 28- 33，取25/minvm= 表 。修正系數： 0.88 mv k=， 24.722 1.02(/1.50.9) 2 p pR a v p a k a =根據 19 故 25/min 0.88 1.0211.22/minvmm= 表 0 1000/)nvd= 表（ 1000 11.22/min/(24.7) 286 /min mmmm r = = 查機床說明書，取275 /minnr=。實際切削速度為 3 0 10vd n = 3 21.7275 / min 10 21.3/ min mmr m = = （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 f 根據參考文獻7表 28- 36，1.3 2.6fmm= 表 ，按該表注 4， 進給量取小植。查 Z525 說明書，取1.6/fmm r=。 2）確定切削速度v及n 由參考文獻7表 28- 39，取8.2/minvm= 表 。由 參考文獻7表 28- 3，得修正系數0.88 Mv k=，0.99 p a v k= 2524.7 (/0.1251.2) 2 pR p a a =根據 故 8.2/min 0.88 0.997.14/minvmm= 表 0 1000/()nvd= 表 1000 7.14(/min)/(25) 91.5 /min mmm r = = 查 Z525 說明書，取100 /minnr=，實際鉸孔速度 3 0 10vd n = 3 25100 /min 107.8/minmmrm = （4）各工序實際切削用量 根據以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔： 0 19dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 擴孔： 0 24.7dmm=，0.57/fmm r=，275 /minnr=，21.3/minvm= 鉸孔： 0 25dmm=，1.6/fmm r=，100 /minnr=，7.8/minvm= 工序 20：車25 孔及兩端倒角 車床：臥式車床 CA6140 刀具：硬質合金鏜刀 1.確定背吃刀量 由前述可知，切削單邊加工余量為 0.2mm，即背吃刀量 a p=0.2mm 20 2.確定進給量： 根據金屬加工工藝及工裝設計第 96 頁表 4-54 可知，當加工 45 鋼時，背 吃刀量a p=0.1mm，則進給量 f=0.110.15mm/r，根據金屬加工工藝及工裝設計 第 91 頁表 4-43 進給量值可知，取 f 橫向=0.11mm/r。 3.確定切削速度：根據金屬加工工藝及工裝設計第 98 頁表 4-58 切削速度參考 值可知，Vc=0.50.833m/s， n= d v *14 . 3 1000 =271.42452.19 根據金屬加工工藝及工裝設計第 91 頁表 4-43 可知 n=320 Vc= 1000 14.3nd =35.36m/min T=l/fn=1.5min 工序 25：拉鍵槽 用拉刀拉銷鍵單面齒升： 根據有關手冊， 確定拉鍵時花鍵拉刀的單面齒升為 0.06mm， 拉削速度 ,14min,/4mmpmv= 拉刀同時工作齒數 6=z 切削工時min23 . 0 606 . 0 41000 4 . 12 . 1663 1000 = = zvf klZ t z b 花鍵孔的工序尺寸： 加工 表面 加 工內容 加工 余量 精 度等級 表面 粗糙度 工序 尺寸 25mm 拉 鍵 1.8m m CT 8 6.4u m 24.8 mm 鉸 孔 0.2m m 3.2u m 25m m 工序 35 切槽 銑削深度 p a：1 p amm= 每齒進給量 f a： 根據參考文獻7 機械加工工藝手冊 表 2.4- 73， 取Zmmaf/15. 0= 銑削速度V：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4- 81，取smV/5 . 1= 機床主軸轉速n，由式（1.1）有： 21 min/96.454 6314. 3 605 . 110001000 0 r d V n = ，min/460rn = 實際銑削速度 V ，由式（1.2）有：sm nd V/52 . 1 601000 4606314 . 3 1000 0 = 進給量 f V，由式（1.3）有：smmZnaV ff /9 . 660/460615. 0= 工作臺每分進給量 m f ： min/414/9mmsmmVf fm = 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知mml76= 刀具切入長度 1 l：精銑時mmDl63 1 = 刀具切出長度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數為 1。 機動時間 2j t，由式（1.5）有：min33 . 0 414 26376 21 2 + = + = m j f lll t 本工序機動時間min59. 033. 026. 0 21 =+=+= jjj ttt 工序 40：鉆 2M10 底孔 機床：Z525 立式鉆床 選用 10mm高速鋼錐柄麻花鉆（ 工藝表 3.16） 由切削表 2.7 和工藝表 4.216 查得mm/r28 . 0 f= 機 min/m8Vc=（ 切削表 2.15） c 1000v1000 x16 849r / min Dx10 n = n n 按機床選取900 / minnr= 機 Dnx6x900 16.96m/ min 10001000 c V= 機 機 基本工時： 12 2033 0.103 f900 0.28 lll t nx + + = 機 機 min 工序 45：擴 211 孔 機床：Z525 刀具：根據機械加工工藝手冊表 10- 61 選取高速鋼麻花鉆 11)進給量 取 f=0.13mm/r 2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=15m/min 3)確定機床主軸轉速 22 ns= W d 1000 c v = 1000 15 11 398r/min 與 398r/min 相近的機床轉速為 400r/min。現選取 w n =400r/min。 所以實際切削速度 c v = 1000 s dn = 12 400 15.072/ min 1000 =m 5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2- 1。 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=60mm; 1l =4mm; 2l =3mm; tm= fn l w 21 ll + = 6043 400 0.13 + =1.28min 工序 50：攻 2M10 螺紋孔 機床：組合攻絲機 刀具：高速鋼機動絲錐 進給量f：由于其螺距mmp1=,因此進給量rmmf/1= 切削速度V：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4- 105，取 min/9 . 6/115. 0msmV= 機床主軸轉速n，由式（1.1）有： min/24.366 614. 3 9 . 610001000 0 r d V n = ，取min/350rn = 絲錐回轉轉速 0 n ：取min/350rnn= 實際切削速度 V ，由式（1.2）有：sm nd V/109 . 0 601000 035614 . 3 1000 0 = 被切削層長度l：mml25= 刀具切入長度 1 l：mmfl313) 31 ( 1 = 刀具切出長度 2 l：mmfl313) 32( 2 = 走刀次數為 1 機動時間 j t，由式（1.5）有： min08. 0 3501 3325 3501 3325 0 2121 + + + = + + + = fn lll fn lll t j 23 三鉆、擴三鉆、擴 225 孔夾具設計孔夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。有老師 分配的任務，我被要求設計鉆、擴25 200 . 0 070. 0 + + 孔。 3.1 問題的提出 本夾具主要用鉆、擴25 200 . 0 070. 0 + + 孔。鉆、擴25 200 . 0 070. 0 + + 孔。表面質量 Ra3.2，有一定的 精度要求。因此，在本道工序加工時，即考慮如何提高生產率，也要考慮生產質量。 3.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影 響所制定的零件加工工藝規程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序 或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位 置精度） 要求。 因此我們應該根據零件圖的技術要求， 從保證零件的加工精度要求出發， 合理選擇定位基準。 此零件圖沒有較高的技術要求， 也沒有較高的平行度和對稱度要求， 所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。由零件圖和工藝過 程得，選工件后端面及R11外圓弧和左耳朵作為定位基準。 3.3 定位元件的設計 本工序選用的定位基準為工件后端面及 R11 外圓弧和左耳朵來定位，所以相應的夾 具上的定位元件應是支承板和支承釘及襯套。因此進行定位元件的設計主要是對支承板 和支承釘及襯套進行設計。 選擇工件后端面及 R11 外圓弧和左耳朵來定位，對應的定位元件為支承板和支承釘 及襯套。 工件后端面與襯套和支承板相配合限制三個自由度，即 X 軸轉動、Y 軸轉動和 Z 軸移動。 R11 外圓弧與支承板限制兩個自由度，即 X 軸移動和 Y 軸移動。 左耳朵與支承釘相配合限制兩個自由度，即 Z 軸轉動。 24 主離合器分離叉六個自由度被完全限制，屬于完全定位。 3.4 定位誤差的分析 一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據的位置不完全一致，因此使加工后，各 工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準