課程設(shè)計--ca10b解放牌汽車前剎車調(diào)整臂外殼加工工藝設(shè)計及程序編制

1、<p><b>　　數(shù)控加工工藝與編程</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課題名稱 CA10B解放牌汽車前剎車調(diào)整臂外殼</p><p>　　加工工藝設(shè)計及程序編制 </p><p>　　學(xué) 院 機械工程學(xué)院 </p&g

2、t;<p>　　專 業(yè) 機械工程及自動化 </p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。</p><p>　　本設(shè)計首先介紹了前剎車調(diào)整臂外殼的作用和工藝分析

3、，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計，最后進(jìn)行夾具設(shè)計。此次設(shè)計是對前剎車調(diào)整臂外殼的加工工藝和夾具設(shè)計，其零件為鑄件，具有體積小，零件結(jié)構(gòu)簡單的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機構(gòu)設(shè)計簡單，方便且能滿足要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 前剎車調(diào)整臂外殼；工藝分析；工藝規(guī)程設(shè)計</p><p><

4、b>　　Abstract</b></p><p>　　Machining process is a part or parts manufacturing and processing steps, mechanical processing methods, directly change the rough shape, size and surface quality, making it

5、 part of the process called machining process. The design first introduced the Former brake slack adjusters shell role and process analysis, followed to determine the rough size, then the process planning, the final f

6、ixture design. The design is a Former brake slack adjusters shell processing and fixture design, the parts o</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 設(shè)計任務(wù)及要求1</p><p><b>　　2

7、. 設(shè)計目的1</b></p><p>　　3. 零件的分析1</p><p>　　3.1 零件的用途介紹1</p><p>　　3.2 零件的工藝分析2</p><p>　　4. 工藝規(guī)程設(shè)計3</p><p>　　4.1 確定毛坯的制造形式3</p><p>　　4.

8、2 基準(zhǔn)的選擇3</p><p>　　4.3 擬定工藝路線3</p><p>　　4.3.1 工藝路線方案一3</p><p>　　4.3.2 工藝路線方案二3</p><p>　　4.4 工藝路線的分析和比較4</p><p>　　4.5 確定最優(yōu)工藝方案5</p><p>　　5

9、. 機械加工余量及工序毛坯尺寸的確定5</p><p>　　5.1 確定毛坯尺寸5</p><p>　　5.2 確定公差.5</p><p>　　5.3 切削余量計算5</p><p>　　5.3.1 余量分析計算5</p><p>　　5.3.2 φ62mm孔的銑削余量7</p><p

10、>　　5.3.3 φ12mm孔的銑削余量7</p><p>　　5.3.4 φ13.8mm和φ13mm兩通孔的端面的銑削余量7</p><p>　　5.3.5 φ13.8mm和φ13mm孔的銑削余量8</p><p>　　5.3.6 鍵槽8</p><p>　　6. 確定切削用量及基本工時8</p><p&

11、gt;　　6.1 工序I切削用量8</p><p>　　6.2 工序II切削用量9</p><p>　　6.3 工序III切削用量11</p><p>　　6.4 工序IV切削用量11</p><p>　　6.5 工序V切削用量11</p><p>　　6.6 工序VI切削用量12</p>&

12、lt;p>　　6.7 工序XIII切削用量15</p><p>　　6.8 工序IX切削用量15</p><p>　　6.9 工序X切削用量15</p><p>　　6.10工序Ⅺ切削用量15</p><p>　　7. 夾具設(shè)計17</p><p><b>　　7.1 概述17</b&

13、gt;</p><p>　　7.1.1 保證加工精度17</p><p>　　7.1.2 提高生產(chǎn)率17</p><p>　　7.1.3 擴大機床的使用范圍17</p><p>　　7.1.4 保證生產(chǎn)安全17</p><p>　　7.2 機床夾具應(yīng)滿足的要求17</p><p>　　

14、7.2.1 夾具的總體方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)17</p><p>　　7.2.2 安全方便、減輕勞動強度17</p><p>　　7.2.3 排屑順暢17</p><p>　　7.2.4 有良好的強度、剛度及結(jié)構(gòu)工藝性18</p><p>　　7.3 夾具的選定18</p><p>　　7.4 夾具設(shè)計的有關(guān)計

15、算18</p><p>　　7.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇18</p><p>　　7.4.2 切削力及夾緊力計算18</p><p>　　7.4.3 定位誤差分析18</p><p>　　7.2.1 夾具的總體方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)18</p><p>　　8. 總結(jié)體會19</p><p&

16、gt;　　9. 參考文獻(xiàn)21</p><p>　　1. 設(shè)計任務(wù)及要求</p><p>　　1.1設(shè)計題目：CA10B解放牌汽車前剎車調(diào)整臂外殼加工工藝設(shè)計及程序編制</p><p>　　1.2設(shè)計要求：①數(shù)控加工編程任務(wù)書；</p><p>　?、跀?shù)控加工工序卡數(shù)控刀具卡片和數(shù)控刀具明細(xì)表；</p><p>　?、?/p>

17、夾具方案圖和刀具進(jìn)給路線圖；</p><p>　?、芨鶕?jù)零件平面圖建立零件三維模型；</p><p>　?、葜辽倬幹埔粋€工步的加工程序；</p><p>　　⑥編寫設(shè)計說明書； </p><p>　?、呦嚓P(guān)參考文獻(xiàn)不少于5篇。</p><p><b>　　2. 設(shè)計目的</b></p>

18、;<p>　　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大半部分大學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。 它要求我們學(xué)生全面地綜合地運用本課程及其有關(guān)先前修的理論和實踐知識，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床夾具設(shè)計和刀具、量具的正確運用。</p><p>　　希望能通過這次課程設(shè)計加深一下對先前學(xué)過的專業(yè)知識的理解和運用，初步掌握數(shù)據(jù)加工工藝的設(shè)計方法，培養(yǎng)獨立的分析和解決工程實踐問

19、題的能力和熟悉并運用手冊、規(guī)程及圖表資料編寫技術(shù)文件的基本技能，努力養(yǎng)成創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、工程意識和動手能力。 </p><p><b>　　3. 零件的分析</b></p><p>　　3.1零件的用途介紹</p><p>　　我們這次題目做的零件是CA10B解放牌汽車“前剎車調(diào)整臂外殼”， 它的主要作用是對前

20、剎車調(diào)整臂進(jìn)行支撐和保護(hù)，它的中心是一個花鍵孔，外面是蝸輪齒。側(cè)面有一個蝸桿軸，頭上有一個四方，調(diào)整剎車用。最外頭有一個孔，裝銷子連接剎車分泵。孔及鍵槽和軸配合傳遞扭矩達(dá)到調(diào)整剎車的作用。</p><p>　　3.2零件的工藝分析</p><p>　　本零件用于支撐和保護(hù)前剎車調(diào)整臂，同時也傳遞力矩，因此對零件有一定強度要求。選用KT350，抗拉強度達(dá)到300Mpa,而且可鍛鑄鐵可以承受震

21、動或沖擊，這些鑄件如果是大批量生產(chǎn)，則它的底成本優(yōu)點便更加突出。本零件有兩組主要的加工表面。它們是：</p><p>　　① 以φ62mm孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組的加工表面包括φ62mm孔，φ12mm二孔及它們的兩個端面，鍵槽。φ62mm中心孔和鍵槽起到定位和傳遞力矩的作用，所以它們的表面加工要求相對較高。φ62mm孔，φ12mm二孔的中心軸線和它們的外端面要有一定

22、的垂直度。鍵槽靠φ13.8mm通孔，φ62mm孔及其外端面定位。</p><p>　?、?以φ13.8mm孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組的加工表面包括φ13.8mm通孔，φ13mm通孔，φ16mm階梯孔，左右兩個端面和M10螺紋。φ13.8mm通孔，φ13mm通孔，φ16mm階梯孔要保證一定的同軸度。</p><p><b>　　4. 工

23、藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　　4.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　毛坯的選擇應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量的大小，零件的形狀和尺寸，零件的受力情況，工廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)水平及技術(shù)經(jīng)濟性等來決定。我們這個加工“前剎車調(diào)整臂外殼”的加工任務(wù)為大批量生產(chǎn)，材料為可鍛鑄鐵，為了使鑄件的加工余量小，一模多用（?？芍貜?fù)使用，減少造模時間），提高生產(chǎn)效率，所以選用金屬型鑄造。</

24、p><p><b>　　4.2 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)當(dāng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有一定的相對位置關(guān)系。在這里我們選擇了以φ62mm孔，φ12mm二孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)，選用兩個V型塊定位，限制五個自由度，加上一個支撐板對φ62mm孔，φ12mm二孔的端面

25、起支撐左右，達(dá)到完全定位。選用這個粗基準(zhǔn)一方面便于零件的裝夾，另一方面又能達(dá)到很好的定位要求。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：應(yīng)盡可能選擇所加工表面的工序基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。但當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。</p><p>　　4.3 擬定工藝路線</p><p>　　擬定工藝路線是設(shè)計工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步

26、，它的出發(fā)點是保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度和表面質(zhì)量等技術(shù)要求。同時也要考慮經(jīng)濟和環(huán)境效果，努力降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)大批量快速生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，因此工藝路線擬定要合理，機床和夾具的選擇要與工藝路線合理配合。我們這個小組擬定了兩個加工方案，我們通過對加工工藝性，經(jīng)濟性的討論和分析，最后確定了一種最為合理的工藝路線加工方案。</p><p>　　4.3.1工藝路線方案一</p><p&g

27、t;　　工序Ⅰ：銑左側(cè)端面 （以φ62mm孔，φ12mm孔外輪廓為基準(zhǔn)）　</p><p>　　工序Ⅱ：擴，鏜φ62mm孔 （以左側(cè)端面為定位基準(zhǔn)）</p><p>　　工序Ⅲ：粗銑，精銑上下端面 （以左側(cè)端面和φ62mm中心孔為基準(zhǔn)）</p><p>　　工序Ⅳ：鉆φ12mm孔，鉆φ4.3mm孔。</p><p>　　工序Ⅴ：銑φ30

28、mm的右端面</p><p>　　工序Ⅵ：鉆，擴φ13.8mm孔，φ13mm孔，φ16mm孔，鉆φM10螺紋孔，鉆Rc1/8孔</p><p>　　工序Ⅶ：修整R11的端面</p><p>　　工序Ⅷ：粗銑，精銑鍵槽</p><p>　　工序Ⅸ：攻M10螺紋孔，攻Rc1/8孔</p><p><b>　　工序

29、Ⅹ：檢查。</b></p><p>　　4.3.2工藝路線方案二</p><p>　　工序Ⅰ:粗銑，精銑φ62mm孔，φ12mm二孔的兩個端面。</p><p>　　工序Ⅱ：鉆，擴，精擴φ62mm孔，φ12mm。</p><p>　　工序Ⅲ：鉆φ4.3mm孔。</p><p>　　工序Ⅳ：粗銑φ13.8mm

30、孔和φ13mm孔的端面。</p><p>　　工序Ⅴ：鉆，擴φ13.8mm孔，φ13mm孔，φ16mm孔。</p><p>　　工序Ⅵ：修整R11端面。</p><p>　　工序Ⅶ：鉗工去毛刺，倒角。</p><p>　　工序Ⅷ：鉆M10螺紋內(nèi)孔。</p><p>　　工序Ⅸ：粗銑，精銑26+0.28 +0.14鍵槽。

31、</p><p>　　工序Ⅹ：攻M10螺紋孔，攻Rc1/8孔</p><p><b>　　工序XI：檢查。</b></p><p>　　4.4 工藝路線的分析和比較</p><p>　　方案一以φ62mm孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)加工左側(cè)端面，再以左側(cè)端面為精基準(zhǔn)加工φ62mm中心孔，再以φ62mm中心孔和端面為定位基準(zhǔn)加工其它

32、表面。選擇這種基準(zhǔn)定位方式考慮的是互為基準(zhǔn)的原則。這種加工方法容易保證加工表面之間的位置精度，但是由于左側(cè)端面面積小，鑄造時可能也會存在缺陷，造成支撐面積不夠，工件定位不穩(wěn)，夾緊不可靠等問題。因此我們廢除了這個方案。方案二基本是合理的，基準(zhǔn)的選擇和加工順序也基本能達(dá)到生產(chǎn)的要求，但也有些地方要改正。如工序Ⅰ加工以φ62mm孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)，不符合粗基準(zhǔn)一般不重復(fù)使用的原則，因此端面的粗，精銑應(yīng)分開，以保證端面和其它表面之間的位置要求。

33、工序Ⅱ?qū)⒓庸蓚€孔的工位分開，分別成為一個工序，對設(shè)備要求就會降低而且生產(chǎn)效率也會提高。經(jīng)過以上的分析和討論確定的最優(yōu)方案為：</p><p>　　工序Ⅰ： 粗銑φ62mm，φ12mm二孔上下兩個端面。以φ62mm，φ12mm二孔的外輪廓為基準(zhǔn)，選用XK5032立式銑床。</p><p>　　工序Ⅱ： 鉆，擴，精擴φ62mm孔； 以φ62mm孔的外輪廓和端面為基準(zhǔn)。以端面為主要定位基準(zhǔn)，限

34、制三個自由度⌒X，⌒Y，→ Z，有以φ62mm孔外輪廓為定位基準(zhǔn)，限制兩個自由度→X，→Y，加上用V型塊配合夾緊φ12mm孔外輪廓限制一個自由度⌒Z，從而實現(xiàn)完全定位。選用Z575立式鉆床鉆床。</p><p>　　工序Ⅲ： 鉆，擴，精擴φ12mm孔和鉆φ4.3mm孔。 以φ62mm孔的外輪廓和端面為基準(zhǔn)，Z2518立式鉆床。</p><p>　　工序Ⅳ： 半精銑上下兩端面。以φ62mm，

35、φ12mm二孔和端面（一面兩銷）為基準(zhǔn)。以φ62mm中心孔和端面為定位基準(zhǔn)，短銷和大支撐端面組合，定位以大支撐端面為主，限制三個自由度⌒X，⌒ Y，→Z。短銷限制兩個自由度→X，→Y，而擋銷裝在φ12mm孔內(nèi)限制一個自由度⌒Z，達(dá)到完全定位。選用XK5032立式銑床。</p><p>　　工序Ⅴ： 銑左右兩個端面 。以φ62mm，φ12mm二孔為基準(zhǔn)，保證兩端面的對稱度，選用XK5032立式銑床。</p&g

36、t;<p>　　工序Ⅵ： 鉆，擴，精擴通孔φ13.8mm，φ13mm和臺階孔φ16mm孔，鉆錐螺紋Rc1/8底孔，以φ62mm，φ12mm二孔和端面（一面兩銷）為基準(zhǔn)，選用Z3025搖臂鉆床。</p><p>　　工序Ⅶ： 修整R11端面。 以φ13.8mm，φ13mm二孔為基準(zhǔn)，端面磨床。</p><p>　　工序Ⅷ： 鉗工去毛刺，倒角。</p><p&

37、gt;　　工序Ⅸ： 鉆M10螺紋內(nèi)孔。 以右端面和φ62mm孔端面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床及專用夾具加工。</p><p>　　工序Ⅹ： 粗銑，精銑26+0.28 +0.14鍵槽。 以φ62mm, φ12mm二孔及端面和φ13.8孔為基準(zhǔn)，選用XK5032立式銑床。</p><p>　　工序XI：攻M10螺紋孔，攻Rc1/8孔。</p><p><b&g

38、t;　　工序XⅡ：檢查。</b></p><p>　　5. 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p><b>　　5.1確定毛坯尺寸</b></p><p>　　“前剎車調(diào)整臂外殼”的零件材料為KT350，硬度小于150HB,毛坯重量為3KG，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型澆鑄方法鑄造該毛坯。根據(jù)上述原始資料和加工

39、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為：加工φ62mm，mm二個孔的上下兩個端面。加工余量的計算長度為mm，mm，表面粗糙度要求為Ra6.3.</p><p>　　5.2 確定公差等級</p><p>　　按照《機械加工余量手冊》表4-1，的鑄件尺寸公差等級為IT7-IT9，取</p><p>　　加工余量等級為F級，公差等級為IT9，則φ62

40、mm孔的外端面加工余量為2.0-2.5mm，取Z＝2mm。mm的鑄件尺寸公差等級為IT7-IT9，按照《機械加工余量手冊》表4-1取加工余量等級為F級，公差等級為IT9，則mm孔的外端面單邊加工余量為2.0-2.5mm，取Z=2mm。</p><p>　　5.3 銑削余量計算</p><p>　　5.3.1余量分析計算</p><p>　　半精銑單邊余量查《金屬切削

41、手冊》Z=0.5-1.0 mm，取Z=0.5mm。公差即為零件公差-0.17mm或-0.24mm。</p><p>　　粗銑余量：粗銑的單邊公稱余量為Z=2-0.5=1.5mm。</p><p>　　粗銑公差：現(xiàn)規(guī)定本工序的精度等級為IT13，因此可知本工序的加工公差為-0.39mm（mm端面）和-0.27mm（mm端面）。由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)應(yīng)該采用調(diào)整加工，因此在計算最大，

42、最小加工余量時，應(yīng)調(diào)整加工方式予以確定。φ62mm，φ12mm二孔的外端面加工余量工序間余量和公差分布如下： </p><p>　　由圖1可知φ12mm孔的部分：毛坯名義尺寸為：12＋2×2＝16mm 毛坯最大尺寸為mm毛坯最小尺寸為mm 粗銑后最大尺寸：12＋0.52＝13mm粗銑后最小尺寸： 半精銑后尺寸為mm由圖2可知φ62mm孔臺階端面部分：毛坯名義尺寸：

43、 毛坯最大尺寸：毛坯最小尺寸： 粗銑后最大尺寸：32+0.52＝33mm粗銑后最小尺寸： 半精銑后尺寸為mm。</p><p>　　最后將上述計算的工序間尺寸和公差整理成下表：</p><p><b>　　表1 銑削余量參數(shù)</b></p><p>　　該“前剎車調(diào)整臂外殼”零件的鑄件毛坯圖見后面附圖</p><

44、p>　　5.3.2 φ62mm孔的銑削余量</p><p>　　φ62mm孔公差雖無標(biāo)出，而由表面粗糙度為Ra6.3可考慮其精度等級為IT8-IT9，取 IT9則其尺寸為。毛坯中φ62mm孔鑄出，由金屬型鑄造鑄件。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱《工藝手冊》）可知該鑄件精度界于IT7-IT9之間，查《機械加工余量與公差手冊》表10-8得鑄件機械加工余量為5.0-7.0mm，取2Z=5.0mm，確定工序尺寸及

45、余量為：擴鉆孔：φ60mm 2Z＝60mm-（62-5）mm＝3mm</p><p>　　擴孔：φ61.5mm 2Z＝1.5mm</p><p>　　精擴孔： 2Z＝0.5mm</p><p>　　5.3.3 φ12mm孔的銑削余量 φ12mm孔不鑄出，毛坯為實心。精度等級界于IT11-IT12之間，參照《機械加工余量與公

46、差手冊》表4-23確定工序尺寸及余量為：</p><p><b>　　鉆孔：φ11.0</b></p><p>　　擴孔：φ11.85mm 2Z＝0.85mm</p><p>　　精擴孔： 2Z＝0.15mm</p><p>　　5.3.4 φ13.8mm和φ13mm兩通孔的端面的銑削余量&l

47、t;/p><p>　　由兩端面的表面粗糙度為25，設(shè)其精度等級為IT10查《機械加工余量與公差手冊》表5-47知，兩通孔端面的單邊加工余量為Z=1mm。因此銑削余量2Z=2mm。一次銑削 即可滿足要求。</p><p>　　5.3.5 φ13.8mm孔，φ13mm孔和φ16mm孔的銑削余量</p><p>　　毛坯為實心，通孔φ13.8mm孔，φ13mm孔不鑄出，精度等

48、級介于IT11-IT12之間，參照《機械加工余量與公差手冊》表4-23確定工序尺寸和余量為：</p><p>　　鉆孔：φ13mm 擴鉆孔：φ13.5mm 2Z=0.5mm 精擴： 2Z＝0.3mm </p><p>　　鉆孔：φ12mm 擴鉆孔：φ12.85mm 2Z=0.85mm 精擴： 2Z＝0.15mm</p><p>

49、;　　鉆孔＝φ15mm 擴鉆孔：φ15.85mm 2Z＝0.85mm 精擴： 2Z＝0.15mm</p><p><b>　　5.3.6 鍵槽</b></p><p>　　鍵槽的精度等級介于IT11～I(xiàn)T12之間，查《機械加工余量與公差手冊》表4-19得鍵槽寬加工余量為2Z＝2.0mm。</p><p>　　精銑余量：單邊0.1m

50、m，公差為.粗銑余量：2Z＝2mm-2x0.1mm＝1.8mm.</p><p>　　6. 確定切削用量及基本工時</p><p>　　6.1 工序Ⅰ切削用量</p><p>　　粗銑φ62mm，φ12mm二孔的兩個端面，保證尺寸和。</p><p>　　加工條件：毛坯材料是KT350，硬度小于150HB，.</p><p

51、>　　銑床：XK5032立式銑床。 刀具:采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。</p><p>　　查《金屬切削手冊》表9-12得進(jìn)給量＝0.08mm／齒。銑削深度t＝1.5mm。查《金屬切削手冊》表9-14得切削速度V=45m/min，銑刀外徑dw＝50mm,齒數(shù)Z=8，兩次銑削即可達(dá)到尺寸要求。</p><p><b>　　則主軸轉(zhuǎn)速： </b><

52、/p><p><b>　　工作臺每分鐘進(jìn)給量</b></p><p>　　切削工時：因為銑刀的行程為，所為機動切削工時 ，由于銑削兩個端面故</p><p>　　6.2 工序Ⅱ切削用量</p><p>　　鉆，擴，精擴mm孔.φ62mm鑄出，根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴鉆時，其進(jìn)給量與切削量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔

53、時的關(guān)系為：進(jìn)給量：f＝（1.2～1.8），切削速度：V= </p><p>　　① 擴鉆孔φ60mm.</p><p>　　利用φ60mm的鉆頭對鑄件孔進(jìn)行擴鉆。因加工本孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量要乘以系數(shù)0.75，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》(簡稱《設(shè)計手冊》)表3-38查得＝1.0～1.2mm／r，?。?.0mm／r，由《設(shè)計手冊》表3-4查得＝0.7m／s＝42m／min。<

54、;/p><p>　　則f＝（1.2～1.8）＝（1.2～1.8）x1.0x0.75＝0.9～1.35（mm／r）</p><p>　　V＝x42＝21～14（m／min） </p><p>　　切削工時：L＝32mm，</p><p>　?、?擴孔φ61.5mm</p><p>　　用套式擴孔鉆來加工φ61.

55、5mm孔。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱《工藝手冊》）表11－15得：f＝（2.2～2.4），查《切削用量簡明手冊》表2-10得＝2.0～2.4mm／r，取＝2.0 mm／r，由上步驟知V＝21～14mm／min。根據(jù)機床說明書取主軸轉(zhuǎn)速n＝122r／min，則實際轉(zhuǎn)速為： 切削工時：l＝32mm，＝3mm，＝3mm </p><p><b>　?、?精擴孔φ孔.</b></

56、p><p>　　同步驟2取f＝2mm／r，取n＝172r／min</p><p>　　則轉(zhuǎn)速為 切削工時：</p><p>　　6.3 工序Ⅲ切削用量</p><p>　　鉆，擴，精擴mm孔。 mm孔不鑄出。</p><p><b>　?、巽@φ11mm孔。</b></p><

57、p>　　進(jìn)給量：查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝0.52-0.64mm／r，查《設(shè)計手冊》表4-5，Z2018機床說明書，取f＝0.2mm／r</p><p>　　切削速度：由《設(shè)計手冊》表3-42查得V=0.7m／s＝42m／min，所以 </p><p>　　根據(jù)機床說明書表4-5?。?200r／min</p><p><b>　　故實際切削速度

58、為</b></p><p>　　切削工時：l＝12 ＝4</p><p><b>　　t＝＝</b></p><p>　　②擴鉆孔φ11.85mm。</p><p>　　查《設(shè)計手冊》表4-5機床說明書得f＝0.2mm／r。由上工序步驟2知， </p><p>　　V=＝21～14

59、m/min</p><p>　　取V=18m/min，則 </p><p><b>　?、劬珨U孔</b></p><p>　　根據(jù)機床說明書取f＝0.2mm／r，n＝484r／min</p><p><b>　　V＝ </b></p><p>　?、茔@5×

60、;φ4mm孔。 </p><p>　　同本工序步驟1取進(jìn)給量f＝0.2mm／r，n＝1200r／min，V＝41.4m/min，</p><p><b>　?、輸U鉆5×mm孔</b></p><p>　　查《工藝手冊》表11-15得f＝（1.2-1.8），V=，根據(jù)機床說明書 ＝0.2mm／r，V＝42m／min 故f＝0.

61、24～0.36（mm／r），V＝21～14（m／min）,</p><p>　　取f＝0.3mm／r,取n＝1200r／min，故實際切削速度＝16.2m／min</p><p>　?。?.53(min)</p><p>　　6.4 工序Ⅳ切削用量</p><p>　　半精銑φ62mm，φ12mm二孔的兩個端面，保證尺寸mm和mm</p

62、><p>　　切削深度：半精銑的的單邊切削余量等于切削深度為t＝0.5mm，一次走刀即可滿足要求。</p><p>　　進(jìn)給量：查《金屬切削手冊》表9-12取進(jìn)給量＝0.10mm／齒，查《金屬切削手冊》表9-14銑削速度推薦范圍得，取銑刀外徑為＝20mm，齒數(shù)Z=6，則每分鐘轉(zhuǎn)速 ，工作臺每分鐘進(jìn)給量＝0.1×6×42＝25.2（mm／min）</p>&l

63、t;p><b>　　切削工時：</b></p><p>　　6.5 工序Ⅴ切削用量</p><p><b>　　銑左右兩端面</b></p><p>　　切削深度：兩端的單邊切削深度t＝1mm。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。</p><p>　　進(jìn)給量和切削速度：查《金屬切削手冊》表9-12取進(jìn)給

64、量＝0.10mm／齒。查《金屬切削手冊》表3－30取銑削速度V＝18m／min|，查《金屬切削手冊》表9－7?。?2mm，Z＝8，則，根據(jù)XK5032立式銑床說明書?。?90r／min。故實際切削速度＝m／min工作臺每分鐘進(jìn)給量＝Z＝0.10×8×190＝152（mm／min），查《設(shè)計手冊》附表4-17-2?。?50mm／min，切削工時：l＝30， ＝</p><p>

65、　　6.6 工序Ⅵ切削用量</p><p>　　鉆、擴、精擴通孔φ，φ和臺階孔φ孔。鉆Rc1/8孔。采用Z3025搖臂鉆床，高速鋼鉆頭鉆孔。</p><p><b>　?、偌庸う湛?。</b></p><p>　　鉆φ13mm孔。采用Z3025搖臂鉆床，高速鋼鉆頭鉆孔。</p><p>　　查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝0

66、.52～0.64mm／r，因孔深與孔徑之比小于3，因此不用乘于修正系數(shù)。查《設(shè)計手冊》附表4-4-2，Z3052搖臂鉆床說明書取f＝0.63mm／min，查《設(shè)計手冊》表3-42得V＝42m／min故＝1028.9（r／min）根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書（《設(shè)計手冊》附表4-4-1）?。?000r／min， 故實際切削速度＝切削加工時：l＝，＝3mm。＝＝＝0.112（min）</p><p>　　擴鉆

67、φ13.5mm孔。</p><p>　　查《工藝手冊》表11－15得f＝（1.2～1.8），切削速度：V= ，查《設(shè)計手冊》表3-117得0.2～0.4mm／r，?。?.3mm／r，＝0.266～0.4m／s＝15.96～24 m／min ，故f＝（1.2～1.8）×0.3＝0.36～0.54（mm／r），取＝18m／min，V= ＝9～6m／min，查《設(shè)計手冊》附表4-4-2取f＝0.4mm／r故

68、＝＝666.7～444.4（r／min）查Z3025搖臂鉆床說明書（附表4-4-1）取＝500r／min則實際切削速度為： 21.2m／min機動工時：＝＝0.355min</p><p><b>　　精擴φ孔。</b></p><p>　　同上取進(jìn)給量f＝0.4mm／r,n＝630r／min則 ＝機動工時：</p><p><

69、b>　?、?加工φ孔</b></p><p>　　鉆孔φ12mm.步驟同本工序1-（1）取f＝0.63mm／r，V＝42m／min故 ＝?。?000r／min故實際切削速度＝ 切削工時：l＝2×（37-26／2）＝48mm，＝3mm</p><p>　　擴鉆φ12.85mm孔 步驟同本工序1-（2）取f＝0.4mm／r，V＝9～6m／min

70、 故,?。?00r／min，</p><p>　　則實際切削速度為 機動工時：</p><p>　　精擴 同上取f＝0.4mm／r，n＝200r／min，故 機動工時：</p><p><b>　?、?加工φ的孔</b></p><p>　　擴鉆φ15mm孔。 由本工

71、序1-（2）得f＝（1.2～1.8），， ?。?.3mm／r，＝18m／min 故f＝（1.2～1.8）×0.3＝0.36～0.54mm／r，＝9～6m／min 取f＝0.5mm／r ， 查Z3025搖臂鉆床說明書?。?00r／min 故實際切削速度 機動工時：l＝2×2＝4mm，＝3mm </p><p>　　擴鉆φ15

72、.85mm孔 步驟同上取f＝0.5mm／r，n＝200r／min。</p><p>　　精擴φ孔步驟同上，取f＝0.25mm／r，n＝200r／min，</p><p>　　④ 鉆Re1／8孔（φ8.8mm）。用Z3025搖臂鉆床及專用鉆模查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝0.47～0.57mm／r，查Z3025搖臂鉆床說明書（《設(shè)計手冊》表4-4-2）取f＝0.5mm／r

73、查《切削用量簡明手冊》表2-17取V=20m／min故查機床說明書?。?30r／min，故實際切削速度切削工時：</p><p>　　6.7 工序Ⅷ切削用量</p><p>　　去毛刺，倒角 。手動進(jìn)給取與擴孔時轉(zhuǎn)速相同。n＝200r／min</p><p>　　6.8工序Ⅸ切削用量</p><p>　　鉆螺紋內(nèi)孔φ8.8mm，選用Z5

74、25立式鉆床及專用夾具加工。 步驟同上，取f＝0.5mm／r，＝630r／min V＝17.4m／min</p><p><b>　　切削工時：</b></p><p>　　6.9 工序Ⅹ切削用量</p><p>　　粗銑，精銑mm鍵槽。</p><p>　?、?粗銑26mm鍵槽保證尺寸25.8mm，切削余量為2Z

75、＝1.8mm，選用粗齒圓柱立式銑刀，分兩次走刀完成，可減少夾具的夾緊力減少載荷，對夾具設(shè)計有利。查《金屬切削手冊》表9-12取每齒進(jìn)給量為＝0.25mm／齒; 查《工藝手冊》表11-28取V＝0.3m/s=18m/min，取銑刀外徑＝20mm.查《工藝手冊》表9-7取Z=3mm,則根據(jù)XK5032立式銑床說明書（《機械制造工藝設(shè)計手冊》附表4-16-1）取＝300r／min 故實際切削速度：每分鐘進(jìn)給量0.25×

76、;3×300＝225（mm／min）查《設(shè)計手冊》附表4-16-2取＝200mm／min切削工時：</p><p>　?、?精銑鍵槽，保證尺寸mm單邊切削深度＝0.1mm，選用細(xì)齒圓柱立式銑刀。 </p><p>　　步驟同上?。?.1mm／齒，r＝0.35m／s＝21m／min ＝20mm，Z＝6。故根據(jù)X53型銑床說明書取＝300r／min故實際切削速度為每分

77、鐘進(jìn)給量0.1x6x300=180(mm／min)切削工時：6.10 工序Ⅺ切削用量</p><p>　　攻M10mm螺紋孔及Rc1／8孔.經(jīng)查資料知鉆孔后攻螺紋要乘以系數(shù)0.5查《設(shè)計手冊》表3-38得f＝（0.47～0.57）×0.5＝0.235～0.114（mm／r），查機床說明書取f＝0.2mm／r，＝0.25mm／r，查機床說明書，取V＝20mm／min故查機床說明書，?。?30r

78、／min故實際切削速度機動工時：攻M10mm螺紋攻Rc1/8孔： 最后將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果連同其它加工數(shù)據(jù)一并填入機械加工工藝過程綜合卡片中，見附后工序卡片。</p><p><b>　　7. 夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　7.1概述</b></p><p>　　7.1.1

79、保證加工精度</p><p>　　工件通過機床夾具進(jìn)行安裝，包含了二層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；二是通過夾緊機構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以準(zhǔn)確確定工件與機床、刀具之間的相對位置，保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。</p><p>　　7.1.2提高生產(chǎn)率</p><p>　　使用夾具來安裝工件

80、，可以免去工件逐個畫線、找正對刀等輔助時間，且工件裝夾方便。如采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　7.1.3擴大機床的使用范圍</p><p>　　有些機床上配備專用夾具實質(zhì)上是對機床進(jìn)行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上或在搖臂鉆床工作臺上安放鏜模夾具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工，使車床、鉆床

81、具有鏜床的功能。</p><p>　　7.1.4保證生產(chǎn)安全</p><p>　　可降低對工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。</p><p>　　7.2機床夾具應(yīng)滿足的要求</p><p>　　7.2.1 夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)</p><p>　　在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速與高效的定

82、位、夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。</p><p>　　7.2.2 安全、方便、減輕勞動強度</p><p>　　機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加裝保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，盡可能減輕工人勞動強度。</p>

83、<p><b>　　7.2.3排屑順暢</b></p><p>　　機床夾具中積聚切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量會使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間、降低生產(chǎn)率，因此夾具設(shè)計中要對排屑問題給予足夠的重視。</p><p>　　7.2.4機床夾具應(yīng)具有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　

84、　機床夾具設(shè)計時，要考慮方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。</p><p><b>　　7.3 夾具的選定</b></p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率，我們選用自己設(shè)計的夾具。經(jīng)過小組人員的討論，選取工序Ⅵ： 鉆，擴，精擴通孔φ13.8mm，φ13mm和臺階孔φ16mm孔，鉆錐螺紋Rc1/8底孔，以φ62mm，φ12mm二孔和端面為基準(zhǔn)進(jìn)行專用夾

85、具設(shè)計，本夾具將用于Z575立式鉆床和XK5032立式銑床。此夾具用來鉆Ф62mm的孔和銑端面，有一定的公差要求，但同時應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計時，對本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便，降低勞動強度。</p><p>　　7.4 夾具設(shè)計的有關(guān)計算</p><p>　　7.4.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　對于加工此零件，我們選用以φ62mm，φ12m

86、m二孔和端面為基準(zhǔn)。然后利用氣動原件來實行對零件的加緊。</p><p>　　7.4.2 切削力及夾緊力計算</p><p>　　銑削切削力計算類別：切削力</p><p>　　工件材料：可鍛鑄鐵（KT350）</p><p>　　銑刀類型：高速鋼鑲齒三面刃銑刀</p><p><b>　　公式： </

87、b></p><p>　　查《機床夾具設(shè)計手冊》得參數(shù):Cp = 294</p><p>　　參數(shù):切削深度ap = 1</p><p>　　參數(shù):fz = 0.08 參數(shù):鉆頭D = 200 參數(shù):銑削寬度B = 22 參數(shù):齒數(shù)z = 20</p><p>　　參數(shù):Kp = 0.7766676296813954028979733

88、1406352</p><p>　　計算結(jié)果 = 33.593N</p><p>　　水平力：＝36.9523N 垂直分力：＝10.0779N</p><p>　　安全系數(shù)： 查表，選用＝1.5 ＝1.2 ＝1.2 ＝1.0</p><p>　　所以＝2.7 ＝2.7×36.9523＝99.77N <

89、/p><p>　　摩擦系數(shù)f取1，所以實際夾緊力＝99.77N</p><p>　　根據(jù)力臂平衡，氣缸力為：＝40N</p><p>　　所以只要氣缸力大于40N，就可以夾緊工件。</p><p>　　鉆削切削力計算類別：切削力Ff</p><p>　　工件材料：可鍛鑄鐵(KT350)</p><p&g

90、t;<b>　　刀具材料：高速鋼</b></p><p><b>　　加工方式：鉆</b></p><p>　　公式： 參數(shù):D = 60 參數(shù):f = 1</p><p>　　參數(shù):Kp = 0.87468965915462244509501155842851</p><p>　　計算結(jié)果

91、= 22304.586N</p><p>　　安全系數(shù)： 又因為＝1.5 ＝1.15 ＝1.0 ＝1.0</p><p>　　所以K＝1.725 ＝K=1.72522304.586=38475.41(N)</p><p>　　因為45號鋼的屈服極限為355MPa</p><p>　　所以＝3553.14()/4=9.55(N)&

92、gt; </p><p>　　所以夾具的力可以保證安全</p><p>　　7.4.3 定位誤差分析</p><p>　　夾具定位誤差為±0.10mm,定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)一致，故e不=0,在車床上半精加工經(jīng)濟精度為0.054mm,所以w+e定=0.054+0.10+0=0.154mm,滿足精度要求。</p><p>　　8.編寫數(shù)控

93、加工程序</p><p>　　選擇工序Ⅵ： 鉆，擴，精擴通孔φ13mm和臺階孔φ16mm孔的工歩編寫加工程序。</p><p><b>　　O0001</b></p><p>　　手動換刀T14（鉆孔φ12 粗鉆）</p><p>　　N10 G90 G00 G54 X0 Y0 Z100</p><

94、;p>　　N20 M03 S1000</p><p>　　N30 G43 G00 Z50 H01</p><p>　　N40 G90 G73 X0 Y0 Z-30 R5 Q4 F38</p><p>　　N50 G00 G80 G49 Z100</p><p><b>　　N60 M05</b></p>

95、<p>　　手動換刀T15（擴孔φ12.85半精）</p><p>　　N70 G00 G90 X0 Y0 Z100</p><p>　　N80 M03 S700 G43 G00 Z50 H02</p><p>　　N90 G99 G73 X0 Y0 Z-30 R5 Q4 F8</p><p>　　N100 G00 G49 Z1

96、00</p><p><b>　　N110 M05</b></p><p>　　手動換刀T16（擴孔φ13精鉆）</p><p>　　N120 G00 G90 X0 Y0 Z100</p><p>　　N130 M03 S200</p><p>　　N140 G43 G00 Z50 H03<

97、/p><p>　　N150 G99 G73 X0 Y0 Z-30 R5 Q4 F8</p><p>　　N160 G00 G80 G49 Z100</p><p><b>　　N170 M05</b></p><p>　　手動換刀T17（鉆孔φ15 粗鉆）</p><p>　　N180 G00 G90

98、 G54 X0 Y0 Z100</p><p>　　N190 M03 S200</p><p>　　N200 G43 G00 Z50 H04</p><p>　　N210 G99 G81 R5 Z-2 F10</p><p>　　N220 G00 G80 G49 Z100</p><p><b>　　N230

99、 M05</b></p><p>　　手動換刀T18（擴孔φ15.85 半精）</p><p>　　N240 G00 G90 G54 X0 Y0 Z100</p><p>　　N250 M03 S200</p><p>　　N260 G43 G00 G50 H05</p><p>　　N270 G99 G8

100、1 R5 Z-2 F10</p><p>　　N280 G00 G80 G49 Z100</p><p><b>　　N290 M05</b></p><p>　　手動換刀T19（擴孔φ16 精鉆）</p><p>　　N300 G00 G90 G54 X0 Y0 Z100</p><p>　　N

101、310 M03 S200</p><p>　　N320 G43 G00 G50 H06</p><p>　　N330 G99 G81 R5 Z-2 F10</p><p>　　N340 G00 G80 G49 Z50</p><p>　　N350 G28 M05</p><p><b>　　N360 M30&

102、lt;/b></p><p><b>　　9. 總結(jié)</b></p><p>　　這次《數(shù)控加工工藝與編程》課程設(shè)計是對過去所學(xué)專業(yè)知識的一個全面的綜合的運用，使我們的獨立思考能力，自學(xué)能力，查閱資料的能力有所提高。在設(shè)計的過程中我全面地溫習(xí)了以前所學(xué)過的知識，包括機械設(shè)計基礎(chǔ)，機械制圖和機械制造技術(shù)基礎(chǔ)方面的基礎(chǔ)知識，經(jīng)過復(fù)習(xí)整理所學(xué)得專業(yè)知識使得設(shè)計思路清

103、晰系統(tǒng)。通過設(shè)計使我更加接近生產(chǎn)實際，鍛煉了將理論運用于實際的分析和解決實際問題的能力，鞏固、加深了有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。</p><p>　　在設(shè)計過程中既要自己不斷思考、創(chuàng)造，又要注意借用現(xiàn)有的資料，掌握了查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊、及相關(guān)技術(shù)資料的基本技能以及計算、繪圖、數(shù)據(jù)處理等方面的能力。</p><p>　　通過對通用機械零件分析、工藝規(guī)程、夾具設(shè)計等，掌握了一般機械制

104、造的程序和方法，有助于樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學(xué)的機械設(shè)計能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]龔定安,蔡建國,葛文杰.機床夾具設(shè)計原理.陜西：科學(xué)技術(shù)出版社,1987.</p><p>　　[2]李柱,徐振高,蔣向前.互換性與測量技術(shù)[M].1版.北京:高等教育出版社,2004.&l

105、t;/p><p>　　[3]蔣知民,張洪鏸.怎樣識讀機械制圖新標(biāo)準(zhǔn)[M].4版.北京:機械工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[4]陳錦昌,劉就女,劉林.計算機工程制圖[M].2版.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2001.</p><p>　　[5]金忠謀.材料力學(xué)[M].1版.北京:機械工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[6]劉友

106、才,肖繼德.機床夾具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社,1991.</p><p>　　[7]孫本緒,熊萬武.機械加工余量手冊.北京:國防工業(yè)出版社1991.</p><p>　　[8]馬賢智.機械加工余量與公差手冊.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1998.</p><p>　　[9]上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊.2版.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2001.</p>