遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 法蘭盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝 備設(shè)計(jì)（鉆軸向孔 4- 9） 班 級(jí)： 汽 車 05-1 班 姓 名： 黃 永 波 指導(dǎo)教師： 冷 岳 峰 完成日期： 2008 年 7月 1日 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 一、設(shè)計(jì)題目 法蘭盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2 二、 原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1 張 (2) 生產(chǎn)類型 :中批或大批大量生產(chǎn) 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1 張 (2) 毛坯圖 1 張 (3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 ( 參 附 表 1) 1 張 (4) 與 所 設(shè) 計(jì) 夾 具 對(duì) 應(yīng) 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (4) 夾 具 裝 配圖 1 張 (5) 夾 具 體零 件 圖 1 張 ( 6 ) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 ( 50 00 8 00 0 字 ) 1 份 四、進(jìn)度安排 (參考 ) (1) 熟悉零件 ,畫零件圖 2 天 ( 2 ) 選 擇 工 藝 方 案 , 確 定 工 藝 路 線 , 填 寫 工 藝 過(guò) 程 綜 合 卡 片 5 天 (3) 工 藝 裝 備 設(shè) 計(jì) ( 畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說(shuō) 明書 3 天 (5) 準(zhǔn) 備 及 答辯 2 天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 3 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師 日 期 摘 要 本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括法蘭盤（ CA6140 車床）的加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和鉆 49 孔的專用夾具設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了零件圖、毛坯圖、夾具體裝配圖和夾具體零件圖的繪制。 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì)，首先得助于冷岳峰老師的悉心指導(dǎo)，同學(xué)們的耐心解答。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問(wèn)題。但在同學(xué)們的幫助下，通過(guò)請(qǐng)教老師，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)又一個(gè)的問(wèn)題。在此，十分感 謝冷岳峰老師的遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 細(xì)心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的互相幫助。 Abstract The main content of the curric ulum d esign, inc lud ing flange (CA6140 lathe) the process of design and processing of drilling for fixture des ign, in the process of designing courses to complete parts of the map, rough map, specific fo lders and folders assembly specific parts of the map drawn . Machinery manufacturing and techno logical foundation of our curriculum is des igned to comp lete all the bas ic courses, technic al basic course, after the most specialized. This is what we have learned on the course of an in -depth review of the comprehensive, is also a theory with practical training. The successful comp letion of the curric ulum des ign, first of all help in the Leng Yuefeng careful guidance of teachers, students have the patience to answer. In the design process, the lack of practical experience in the production and resulted in the 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 5 design of many of the problems encountered. But with the help of students and teachers through advic e, read information, search tool, the design process to solve the problems one after another. Here, Leng Yuefeng very grateful to the careful guidance of teachers, for students of helping each other. 目錄 1零件工藝性分析 . 1 1.1 零件的用途 . 1 1.2 零件的技術(shù)要求 . 1 1.3 審查零件的工藝性 . 3 2零件毛坯的確定 . 3 2.1 零件的生產(chǎn)類型 . 3 2.2 毛坯的種類和制造方法 . 4 2.3 零件各表面的加工方法 . 4 2.4 各工序間加工余量 . 6 2.5 確定毛坯尺寸 . 8 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 9 3.1 擬定工藝路線 . 9 3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 . 9 3.1.2 工序順序的安排 . 9 3.2 4- 9 切削用量的計(jì)算 . 11 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 3.2.1 鉆孔工步切削用量的計(jì)算 . 11 3.2.2 絞孔工步工步切削用量的計(jì)算 . 11 3.3 4- 9 基本工時(shí)的計(jì)算 . 12 3.3.1基本時(shí)間 jt 的計(jì)算 . 12 3.3.2 輔助時(shí)間 ft 的計(jì)算 . 12 3.3.3 其他時(shí)間的計(jì)算 . 12 3.3.4 單件時(shí)間 djt 的計(jì)算 . 13 3.4 制訂 4- 9 工序卡片 . 13 4 4- 9 孔的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) . 13 4.1 定位方案的設(shè)計(jì) . 14 4.2 定位誤差分析與計(jì)算 . 14 4.2.1 定位元件尺寸公差的確定 . 15 4.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) . 15 4.3.1鉆套高度和排屑間隙 . 16 4.4 夾緊裝置的設(shè)計(jì) . 16 4.5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 . 16 5 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 . 17 6體會(huì)與展望 . 17 參考文獻(xiàn) . 19 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 1 零件工藝性分析 1.1 零件的用途 CA6140 臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠 法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。 1.2 零件的技術(shù)要求 法蘭盤屬于盤類零件，材料為 HT200，毛坯制造完成后需進(jìn)行時(shí)效處理，硬度要求為 HBS187。 法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 以 45 外圓為中心的加工表面，這一組加工表面包括： 45 外圓，右端面及倒角； 45 外圓，過(guò)渡圓角； 20 內(nèi)孔及其左右端倒角。 以 90 和 100 外圓為中心的加工表面，這一組加工表面包括： 90端面， 90 外圓， 90 左右端面，倒角；切槽 3 2； 100 外圓，左端面； 100 外圓右端面，過(guò)渡圓角。 以 20 孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括： 90 外圓的左右側(cè)面； 46 孔； 4- 9 孔。 它們之間有一定的位置要求，主要是：左端面與 20 孔中心軸的跳動(dòng)度為 0.03； 90 外圓右端面與 20 孔中心軸線的跳動(dòng)度為 0.03； 45 的外圓與 20 孔的圓跳動(dòng)公差為 0.03。 經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2 證它們的位置精度。 表 1 法蘭盤技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及 偏差/mm 公差 /mm 及精度等級(jí) 表面粗糙度 / m 行位公差 /mm 右端面 91 0.3 0.6,IT13 aR 6.3 90 右端面 41 0.3 0.6,IT13 aR 1.6 45 外圓 00.01745 0.017,IT6 aR 0.8 20 內(nèi)孔 0.045020 0.045,IT8 aR 1.6 左端面 91 0.3 0.6,IT13 aR 1.6 100 外圓 0.120.34100 0.46,IT12 aR 0.8 100 右端面 41 0.3 0.6,IT13 aR 0.4 45 面（即 B面） 00.645 0.6,IT8 aR 0.4 90 左端面 8 0.1 0.2,IT12 aR 0.4 90 外圓 90 0.3 0.6,IT13 aR 0.4 90 左側(cè)面 34 0.3 0.6,IT13 aR 3.2 90 右側(cè)面 24 0.2 0.4,IT13 aR 0.4 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 3 4-X 9孔 9 0.2 0.4,IT14 aR 6.3 1.3 審查零件的工藝性 根據(jù)老師發(fā)給的零件圖，審查了零件的結(jié)構(gòu)工藝性，其結(jié)構(gòu)利于機(jī)械加工，故對(duì)零件結(jié)構(gòu)不做修改。經(jīng)仔細(xì)讀圖，發(fā)現(xiàn)所給的零件圖有錯(cuò)誤，有的尺寸不清楚，通過(guò)與老師溝通，解決以上問(wèn)題，最后運(yùn)用機(jī)械制圖知識(shí)更正了零件圖，用電子圖版繪圖，詳見(jiàn)零件圖。 2 零件毛坯的確定 2.1 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分 為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算 (1 % ) (1 % )N Q m a b 其中 N 是零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年）； Q 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛 /年）； m 每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺(tái)、輛）； %a 備品率，一般取 2% 3% ； %b 廢品率，一般取 0.3% 0.7%； 根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出法蘭盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進(jìn)而遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 確定出其生產(chǎn)類型。 Q =8000 臺(tái) /年， m =1 件 /臺(tái)，取 %a =3%，取 %b = 0.5% ，由公式 (1-1）有： 8 0 0 0 1 ( 1 3 % ) ( 1 0 . 5 % ) 8 2 8 1 . 2N (件 /年 ).法蘭盤零件的重量為1.4Kg ，查表 1-3 可知，法蘭盤為輕型零件，由此再查表 1-4 可知，該法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2.2 毛坯的種類和制造方法 法蘭盤的材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方法。 用于鑄造的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鑄鋼、有色金屬合金等。由于法蘭盤選用 HT200 作為材料，加之零件形態(tài)以外圓為主，為了減少加工余量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，決定 CA6140車床法蘭盤毛坯采用鑄件。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質(zhì)量與機(jī)械性能均好，使用于大批大量生產(chǎn)。該法蘭盤的生 產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以在鑄件造型上采用金屬模機(jī)器造型。 2.3 零件各表面的加工方法 工件上的加工表面往往需要通過(guò)粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到質(zhì)量要求，加工方法的選擇一般應(yīng)根據(jù)每個(gè)表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法，然后再選擇前面一系列預(yù)備工序的加工方法和順序。通過(guò)對(duì)法蘭盤各加工表面的分析，根據(jù)表 1-6 至 1-11 選擇各表面的加工方法，詳見(jiàn)表 2。 表 2 各表面加工方法 加工表面 粗糙度要求 加工方法 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 5 右端面 6.3 粗車 -半精車 90 右端面 1.6 粗車 -半精車 -精車 45 外圓 0.8 粗車 -半精車 -磨削 20 內(nèi)孔 1.6 鉆 -擴(kuò) -絞 左端面 1.6 粗車 -半精車 -精車 100 外圓 0.8 粗車 -半精車 -磨削 100 右端面 0.4 粗車 -半精車 -磨削 45 面（ B 面） 0.4 粗車 -半精車 -磨削 90 左端面 0.4 粗車 -半精車 -磨削 90 外面 0.4 粗車 -半精車 -磨削 90 左側(cè)面 3.2 粗銑 -精銑 90 右側(cè)面 0.4 粗銑 -精銑 -磨削 4- 9 孔 6.3 鉆 -絞 4 孔 3.2 鉆 -絞 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 6 孔 6.3 鉆 -絞 2.4 各工序間加工余量 根據(jù)表 1-6 至 1-11 和 2-15 至 2-40，將各加工表面的工藝路線、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表 3 中。 表 3 各工序間加工余量 加工表面 工步名稱 工步余量 基本尺寸 公差等級(jí) 精度公差 工步偏差 粗糙度 右端面 半精車 1.4 41 IT10 0.100 00.10041 6.3 粗車 1.6 42.4 IT12 0.250 00.25042.4 12.5 毛坯 3 44 - 2 1.01.044 - 90 右端面 精車 0.8 41 IT7 0.035 0-0.03541 1.6 半精車 1.0 41.8 IT8 0.054 0-0.05441.8 3.2 粗車 1.2 42.8 IT12 0.350 00.35042.8 12.5 毛坯 3 44 - 2.2 1.11.144 - 45 外圓 磨削（粗磨） 0.3 45 IT8 0.017 00.01745 0.8 半精車 0.5 45.3 IT9 0.062 00.06245.3 3.2 粗車 5.2 45.8 IT12 0.250 00.25045.8 12.5 毛坯 6 51 - 2 1.01.051 - 20 內(nèi)孔 絞 0.2 20 IT8 0.045 0.045020 1.6 擴(kuò) 1.8 19.8 IT10 0.084 0.084019.8 6.3 鉆 18 18 IT11 0.110 0.110018 12.5 毛坯 實(shí)心 - - - - - 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 左端面 精車 0.6 91 IT8 0.054 00.05491 1.6 半精車 0.8 91.6 IT10 0.140 00.14091.6 6.3 粗車 1.6 92.4 IT12 0.350 00.35092.4 12.5 毛坯 3 94 - 2.2 1.11.194 - 100外圓 磨削（粗磨） 0.3 100 IT8 0.054 00.054100 0.8 半精車 1.2 100.3 IT9 0.087 00.087100.3 3.2 粗車 4.5 101.5 IT12 0.350 00.350101.5 12.5 毛坯 6 106 - 2.2 1.11.1106 - 100右端面 磨削（精磨） 0.4 41 IT7 0.035 00.03541 0.4 半精車 1.1 41.40 IT8 0.054 00.05441.4 3.2 粗車 1.5 42.50 IT12 0.350 00.35042.5 12.5 毛坯 3 44 - 2.2 1.11.144 - 45面（即B面） 磨削（精磨） 0.3 45 IT7 0.035 00.03545 0.4 半精車 1.2 45.3 IT8 0.039 00.03945.3 3.2 粗車 4.5 46.5 IT12 0.250 00.25046.5 12.5 毛坯 6 51 - 2 1.01.051 - 90 左端面 磨削（精磨） 0.4 8 IT7 0.035 00.0358 0.4 半精車 1.1 8.4 IT8 0.054 00.0548.4 3.2 粗車 1.5 9.5 IT12 0.350 00.3509.5 12.5 毛坯 3 11 - 2.2 1.11.111 - 90 外圓 磨削（精磨） 0.3 90 IT7 0.035 00.03590 0.4 半精車 1.2 90.3 IT8 0.054 00.05490.3 3.2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 粗車 4.5 91.5 IT12 0.350 00.35091.5 12.5 毛坯 6 96 - 2.2 1.11.196 - 90 左側(cè)面 精銑 1.0 34 IT7 0.035 00.03534 3.2 粗銑 2.0 35 IT11 0.160 00.16035 6.3 毛坯 3 37 - 2.2 1.11.137 - 90 右側(cè)面 磨削（精磨） 0.2 24 IT7 0.021 00.02124 0.4 精銑 1.0 24.2 IT8 0.033 00.03324.2 1.6 粗銑 1.8 25.2 IT11 0.130 00.13025.2 6.3 毛坯 3 27 - 1.8 0.90.927 - 4- 9孔 絞 0.2 9 IT10 0.058 0.05809 6.3 鉆 8.8 8.8 IT12 0.150 0.15008.8 12.5 毛坯 實(shí)心 - - - - - 4 孔 絞 0.1 4.0 IT9 0.030 0.03004 3.2 鉆 3.9 3.9 IT12 0.120 0.12003.9 12.5 毛坯 實(shí)心 - - - - - 6 孔 絞 0.2 6 IT9 0.030 0.03006 6.3 鉆 5.8 5.8 IT12 0.120 0.12005.8 12.5 毛坯 實(shí)心 - - - - - 2.5 確定毛坯尺寸 根據(jù)表 3，得出毛坯尺寸。利用電子圖板繪出毛坯圖，毛坯尺寸詳見(jiàn)毛坯圖。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 擬定工藝路線 工藝路線的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。考慮到實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺乏，加之時(shí)間的限制，主要進(jìn)行了定位基準(zhǔn)的選擇、各表面加工方法的確定和工 序順序的安排工作。 3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)，為使所選的定位基準(zhǔn)能保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來(lái)加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來(lái)。 法蘭盤大多表面是外圓表面，根據(jù)表面粗糙度要求和精度要求，先以 45 表面（即 B 面）為粗基準(zhǔn)，粗加工右端面和 45 外圓和 90外圓右端面。然后以 45 外圓為精基準(zhǔn)粗加工 45（即 B 面）和左端面，鉆 18 孔。粗加工完成后，進(jìn)一步進(jìn)行半精加工和精加工等。 3.1.2 工序順序的安排 根據(jù)表 2 各加工表面的加工方法和表 3 各工序間加工余量，考慮加工過(guò)程中定位基準(zhǔn)的選擇原則，確定工序順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理和輔助工序，遵循先基準(zhǔn)后其他、先粗后精、先主后 次、先面后孔的原則，最終確定的工序順序詳見(jiàn)表 4，以此為依據(jù)，填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。 表 4 加工工序 工序 工序名 工序內(nèi)容 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 1 備料熱處理 2 車 粗車右端面至 39.4、 90 右端面至 40.6、 90 外圓至 91.5、 45 外圓至 45.8 3 車 粗車左端面至 93.8、 100 外圓至 101.5、 100右端面至 41.3、 90 左端面至 11.3、 45 外圓（ B面）至 46.5，鉆孔 18 4 車 半精車右端面至 39.2、 90 右端面至 40.2、 45外圓至 45.3、 90 外圓至 90.3，精車 90 右端面至 41，切 3X2 退刀槽，切 45 大倒角保長(zhǎng) 34，擴(kuò)孔至 19.8，到 1.5X45 倒角 5 車 半精車左端面至 93、 100 外圓至 100.3、 100右端面至 40.6、 90 左端面至 8.4、 45（ B）外圓至 45.3，精車左端面至 91，到 1.5X45 倒角（共三處），鉸孔至尺寸 6 銑 粗銑、半精銑、精銑 90 側(cè)面 7 鉆 鉆軸向孔 4- 9 孔，鉸 孔 8 鉆 鉆 4 通孔，鉆 6 孔深 7，絞孔 9 鉗工 去毛刺 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 11 10 磨 粗磨 100 外圓至 100.2，粗磨 90 外圓至90.2，粗磨 45 及兩側(cè)至 45.2、 40.8、 8.2、 R5 11 磨 磨 45 外圓及臺(tái)階面至尺寸、磨 90 右側(cè)面至尺寸 12 磨 精磨 100 外圓至尺寸，精磨 45（ B）外圓及兩側(cè)至尺寸 13 鉗工 刻字， B 面拋光 14 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)各尺寸 15 鍍鉻 100 外圓鍍鉻 3.2 4- 9 切削用量的計(jì)算 3.2.1 鉆孔 工步切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取 pa =8.8mm。進(jìn)給量的確定，由表 5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.15mm/r。切削速度的計(jì)算，由表 5-22，按工件 材 料 為 鑄 鐵 、 硬 度 為 187HBS 的 條 件 選 擇 ， 切 削 速 度 v 可取為18m/min 。 由 公 式 （ 5-1 ） 1000 /n v d 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉(zhuǎn) 速n 651.4 /minr ，參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n =680 /minr 。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（ 5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 / 1000v n d =680X3.14X8.8/1000=18.8 /minm 。 3.2.2 絞孔工步工步切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取 pa =0.2mm。進(jìn)給量的確定，由表 5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.4mm/r。切削速度的計(jì)算，由表 5-31，切削速度 v 可取為 2m/min。由公式（ 5-1） 1000 /n v d 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速 n 71 /minr ，參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 12 速 n =97 /minr 。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（ 5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 / 1000v n d =97X3.14X9/1000=2.7 /minm 。 3.3 4- 9 基本工時(shí)的計(jì)算 3.3.1 基本時(shí)間 jt 的計(jì)算 鉆 孔 工 步 根 據(jù) 表 5-41 ， 鉆 孔 的 基 本 時(shí) 間 可 由 公 式12/ ( ) /jt L f n l l l f n 求得。式中 l =8mm ； 2l =1mm ；1 c o t ( 1 2 )2 rDlk = 8 . 8 c o t 5 4 1 4 . 22 o m m m m ； f =0.15mm/r ；n =680r/min 。 將 上 述 結(jié) 果 代 入 公 式 ， 則 該 工 序 的 基 本 時(shí) 間jt = ( 8 4 . 2 1 ) / ( 0 . 1 / 6 8 0 / m i n ) 0 . 1 9 5 m i n 1 1 . 7m m m m m m m m r r s 。 鉸 孔 工 步 ， 根 據(jù) 表 5-41 ， 絞 圓 柱 孔 基 本 時(shí) 間 由 公 式12/ ( ) /jt L f n l l l f n 求 得 。 式 中 1l 、 2l 由表 5-42 按 rk = 15o 、pa ( ) / 2Dd = ( 9 8 . 8 ) / 2 0 . 1 mm 的條件查得 1l =0.37mm ； 2l =15mm ；而8l mm ； f = 0.4mm ； n = 97 / minr 。將上述結(jié)果代入公式12/ ( ) /jt L f n l l l f n 中 ， 經(jīng) 過(guò) 計(jì) 算 即 可 得 出 該 工 序 的 基 本 時(shí) 間jt = ( 8 0 . 3 7 1 5 )m m m m m m/ ( 0 . 4 9 7 / m i n )m m r0 .6 1 m in 3 6 .2 s 。 3.3.2 輔助時(shí)間 ft 的計(jì)算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述 ，輔助時(shí)間 ft 與基本時(shí)間 jt 之間的關(guān)系為( 0 .1 5 0 .2 )fjtt，可取 ft =0.15 jt ，則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步 的 輔 助 時(shí) 間 ： ft = 0 .1 5 1 1 .7 1 .7 5 5 s 鉸 孔 工 步 的 輔 助 時(shí) 間 ： ft = 0 .1 5 3 6 .2 5 .4 3 s。 3.3.3 其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 13 間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間 bt 是作業(yè)時(shí)間的 2% 7% ，休息與生理需要時(shí)間 xt 是作業(yè)時(shí)間的 2% 4% ，本工件均取 3%，則各工序的其他時(shí)間（ bxtt ）可按關(guān)系式（ 3%+3%） X（ jftt ）計(jì)算，分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間 ：bxtt = 6 % ( 1 . 7 5 5 1 1 . 7 ) 0 . 8s s s 鉸孔工步的其他時(shí)間：bxtt = 6 % ( 5 . 4 3 3 6 . 2 ) 2 . 5s s s 。 3.3.4 單件時(shí)間 djt 的計(jì)算 鉆孔工步 djt 鉆 =1 1 . 7 1 . 7 5 5 0 . 8 1 4 . 2 6s s s s 。 鉸孔工步 djt 鉸 = 3 6 . 2 5 . 4 3 2 . 5 4 4 . 1 3s s s s 。 因此，工序的單件時(shí)間 djt = djt 鉆 + djt 鉸 =1 4 . 2 6 4 4 . 1 3 5 8 . 3 9s s s。由于有四個(gè)孔，所以總的時(shí)間為 4 4 5 8 . 3 9 2 3 3 . 5 6djt t s s 。 3.4 制訂 4- 9 工序卡片 在本次課程設(shè)計(jì)中，我所被指定的工序是加工 4- 9 孔。根據(jù)表4、 4- 9 切削用量的計(jì)算和基本工時(shí)的計(jì)算即可制訂出該工序的工序卡片，具體內(nèi)容詳見(jiàn)機(jī)械加工工序卡片。 4 4- 9 孔的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具是一種在金屬切削機(jī)床上實(shí)現(xiàn)裝夾任務(wù)的工藝裝備，機(jī)床夾具的功用主要是：穩(wěn)定地保證工件的加工精度；減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。 49 孔屬于軸向孔，且在圓周分布上是非均布的，所以用常規(guī)的夾具（即通用夾具）其生產(chǎn)效率是很低的，同時(shí)加工精度也不容易保證。考慮到法遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 14 蘭盤零件屬于大批量生產(chǎn)，所以應(yīng)該對(duì)其設(shè)計(jì)專用夾具，以保證加工精度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 4.1 定位方案的 設(shè)計(jì) 本夾具的定位方案如下圖所示，采用短圓柱銷和平面定位，同時(shí)運(yùn)用支承板來(lái)快速找正工件在夾具體中的位置。 短 圓 柱 銷 限 制 的 自 由度為： ,xy。 平 面 限 制 的 自 由 度為： ,xyz 支承 板 限 制的 自 由度為： ,z 綜上，該定位方案限制了工件的 6 個(gè)自由度，較好的滿足零件加工要求，定位合理。 4.2 定位誤差分析與計(jì)算 所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。 因?yàn)閷?duì)一批工件來(lái)說(shuō)，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以 b 表示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位移誤遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 15 差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以 j 表示。 d b j 。 分析和計(jì)算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對(duì)不同方案進(jìn)行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)。 4.2.1 定位元件尺寸公差的確定 夾具的主要定位元件為短圓柱銷。所以該短圓柱銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī) 定 為與 本 零 件 在 工作 時(shí) 相 配 的 尺寸 公 差 相 同 ，所 以 定 位 誤 差為0.045 零件規(guī)定孔在軸線 68mm 圓周上，左邊孔距離軸線 20mm，右邊孔距離軸線 12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。 夾具體的制造誤差為：對(duì)定位孔軸線平行度為： 0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，有 0.02+0.045 0.4, 故誤差不超過(guò)允許誤差。 4.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 鉆床夾具的刀具 導(dǎo)向 元 件 為 鉆套，鉆套的作用是確定刀 具 相 對(duì) 夾具定位元件的位置，并在 加 工 中 對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引 導(dǎo) ， 防 止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 由于該孔的加工方法 是先鉆孔，后鉸孔。所以，采用 快 換 式 鉆套，由于法蘭盤零件的特殊結(jié)構(gòu)，為了便于裝夾工件，所以自行設(shè)計(jì)遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 16 快 換鉆套。其結(jié)構(gòu)如上圖所示： 4.3.1 鉆套高度和排屑間隙 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度 H 越大，刀具的導(dǎo)向性能越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取 H=(1-2.5)d，孔徑小、精度要求高時(shí)， H 取較大值。 H=(1-2.5)d=(1-2.5)X9=(9-22.5),取 H=20mm。 鉆套底部與工件間的距離 h 稱為排屑間隙， H 值應(yīng)適當(dāng)選取， h值太小時(shí)，切屑難以自由排出，使加工表面被破壞； h 值太大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。加工鑄鐵時(shí)， h=（ 0.3-0.7）d；加工鋼時(shí)， h=(0.7-1.5)d。由于法蘭盤材料為 HT200，所以其排屑間隙 h=(0.3-0.7)d=(0.3-0.7)X9=(2.7-6.3),取 h=5mm。 4.4 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 在加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些力作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動(dòng)，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。 在該夾具體設(shè)計(jì)中，由于所選用的定位方案的夾緊力與切削力的方向一致，所需夾緊力較小，所 以采用鉤形壓板（組合）式夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的計(jì)算采用 / (1 3 / )jF F L f H 計(jì)算，其中的 f -摩擦系數(shù)，一般取 0.1-0.15，由于在進(jìn)行鉆孔工序時(shí)，夾緊力作用表面的表面粗糙度較小，所以本設(shè)計(jì)中選擇 =f 0.1。 4.5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 在設(shè)計(jì)夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈?zhǔn)姐@模，一次固定 4 個(gè)鉆套，在一次裝夾中可以加工 4 個(gè)孔。本工序是粗加工，遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 17 切削力較大，但 是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以?shī)A緊力不直接對(duì)消切削力。 裝夾工件時(shí)，先翻開(kāi)鉆模板把工件放在夾具上，由短圓柱銷定位，最后用支承板定好位置把鉆