第二章零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1零件的作用杠桿是一種簡單機械，本文設(shè)計的零件是CA1340自動車床杠桿，其作用也是明顯的，主要是制動，以及和靈活器配合使用，主要位于自動車床中。該零件為不對稱零件，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需經(jīng)多種加工，主要用于機床，該杠桿在日常的生產(chǎn)中需要承受沖擊載荷。零件如下圖1.1圖2.SEQ圖1.\*ARABIC1零件圖2.2零件的工藝分析主要加工表面之間的位置要求如下:兩個Φ8H7mm的孔，其表面粗糙度要求為Ra1.6；尺寸為26mm的兩個平面和尺寸為30mm的兩個平面，其表面粗糙度要求為Ra6.3；Φ20H7mm的孔，其表面粗糙度要求為Ra1.6；與Φ8H8mm的孔軸線垂直的端面，其表面粗糙度要求為Ra6.3。M10的螺紋孔的左端面，其表表面粗糙度要求為Ra3.2。兩個與Φ35mm孔的兩個平面，其表面粗糙度要求為Ra3.2；與Φ20H7mm的孔軸線之間成45°的油孔Φ3mm，并且锪沉頭孔。一個Φ8H8mm的孔；一個R2*1.5深的圓弧油槽；一個M5的螺紋孔；一個M4的螺紋孔，其孔軸線與Φ8H7mm的孔軸線垂直。分析零件圖可知，該零件沒有復(fù)雜的曲面，其表面質(zhì)量和加工精度的要求并不高，采用常規(guī)加工工藝，按照各加工方法的經(jīng)濟加工精度及機床就能達(dá)到圖紙的要求，左，右端面及上下端面精度要求并不太高，可以先粗加工，然后以此作為基準(zhǔn)采用夾具進(jìn)行后續(xù)加工，就可以保證其加工精度。2.3零件的生產(chǎn)類型根據(jù)該零件圖樣以及相關(guān)的生產(chǎn)要求，大批量生產(chǎn)是CA1340自動車床杠桿的生產(chǎn)類型，我們?yōu)榱诉_(dá)到加工精度和表面質(zhì)量的要求，確定其加工過程要分為粗加工和精加工等步驟，工序需要適當(dāng)集中，加工的設(shè)備盡量以通用設(shè)備為主，多采用專用機床夾具。2.4選擇毛坯本設(shè)計在設(shè)計之時考慮到零件結(jié)構(gòu)簡單，以及零件承受交變載荷的頻率不大及，通過這些考慮，所以選用鑄件，批量生產(chǎn)，選用金屬型鑄造鑄件毛坯，查閱《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》表2-1和表2-3確，公差等級為CT8級，尺寸公差為1.2mm。表2-4可查得加工余量為2.0mm。2.5確定毛坯尺寸毛坯的尺寸我們只需要將所加工的零件尺寸加上工具手冊上的余量值就可以了。2.6本章小結(jié)本章通過對零件的作用開始進(jìn)行介紹，接著進(jìn)行對工藝分析，確定生產(chǎn)類型，選擇好毛坯，接著確定出毛坯尺寸，最終目的是降低制造成本，方便加工制造，方便后續(xù)加工，提高加工質(zhì)量，提升加工效率。第三章加工方法及工藝路線3.1基面的選擇基準(zhǔn)面的選擇是十分重要的，基面的選擇關(guān)系到加工是否便捷，基面選擇的好可減低零件報廢率，便于生產(chǎn)的正常進(jìn)行，減少生產(chǎn)中一些不必要的麻煩。3.2粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的一般選用原則是選擇平面的光潔度較好，較大的加工平面，方便工件夾緊與定位。因此本設(shè)計的定位粗基準(zhǔn)為零件的側(cè)面。3.3精基準(zhǔn)的選擇在零件的實際加工中，本設(shè)計為了考慮零件的裝夾的方便的程度以及去保證加工的精度，定位精基準(zhǔn)的選擇是本設(shè)計粗加工后的端面，一端的外圓柱表面是輔助的定位精基準(zhǔn)。3.4零件表面加工方法的選擇（1）根據(jù)Φ8H8mm、Ф8H7mm、M10孔的各個端面的我們需要對待加工表面進(jìn)行粗銑，精銑的工序內(nèi)容。（2）Ф20mm孔的端面我們需要對待加工表面進(jìn)行粗銑，精銑的工序內(nèi)容。（3）Φ8H7mm孔我們需要對待加工孔進(jìn)行鉆、粗鉸、精鉸的工序內(nèi)容。（4）Φ8H8mm孔我們需要對待加工孔進(jìn)行鉆、粗鉸、精鉸的工序內(nèi)容。（5）Φ20mm孔我們需要對待加工孔進(jìn)行鉆、粗鉸、精鉸的工序內(nèi)容。（6）Φ3mm孔我們需要對待加工孔進(jìn)行鉆、粗鉸、精鉸的工序內(nèi)容。（7）鉆攻螺紋M4、鉆攻螺紋M5和鉆攻螺紋M10我們需要對待加工孔進(jìn)行鉆孔和攻螺紋的工序內(nèi)容。（8）銑槽我們需要對待加工槽進(jìn)行插槽的工序內(nèi)容。3.5制定機械加工工藝路線1、工藝路線方案一工序10粗銑Φ20H7mm孔的端面。工序20粗銑M10螺紋孔的端面。工序30粗銑Φ8H7mm孔的四個端面。工序40粗銑Φ8H8mm孔端面。工序50精銑Φ20H7mm孔的端面。工序60精銑M10螺紋孔的端面。工序70精銑Φ8H7mm孔的端面。工序80精銑Φ8H8mm孔端面。工序90鉆、粗鉸、精鉸Φ3mm油孔。工序100鉆M4螺紋底孔，攻M4螺紋孔。工序110鉆M5螺紋底孔，攻M5螺紋孔。工序120鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋孔。工序130粗銑、精銑槽。工序140鉆Φ8H7mm，Φ8H8mm孔工序150鉆Φ20H7mm的孔。工序160插R2mm圓弧油槽。工序170鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm的孔。工序180鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm的孔。工序190鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7mm的孔工序200終檢。2、工藝路線方案二工序10粗銑Φ20H7mm孔的端面。工序20粗銑M10螺紋孔的端面。工序30粗銑Φ8H7mm孔的端面。工序40粗銑Φ8H8mm孔端面。工序50鉆、粗鉸、精鉸Φ3mm油孔。工序60鉆M4螺紋底孔，攻M4螺紋孔。工序70鉆M5螺紋底孔，攻M5螺紋孔。工序80鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7mm的孔。工序90鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm的孔。工序100鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm的孔。工序110插R2mm圓弧油槽。工序120粗銑、精銑槽。工序130精銑Φ20H7mm孔的端面。工序140精銑M10螺紋孔的端面。工序150精銑Φ8H7mm孔的端面。工序160精銑Φ8H8mm孔端面。工序170鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋孔。工序180終檢。3、工藝方案的比較與分析在加工一個零件時，零件的待加工工序我們應(yīng)該對工序有一個合理的安排，這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率、降低一些不必要的成本，縮減開資，而且可以保證零件是加工質(zhì)量，提升零件的收益值。因此工藝方案是十分有必要的，可以大大的方便加工，提升加工的效率。比較上面兩個方案的特點在于：方案一與方案二在1-4四道工序相同，也都按照了先面后孔的原則，但后面的工序中，方案二是接著先加工孔，而方案一則是進(jìn)行螺紋孔的步驟的加工，分析比較可知方案二更方便進(jìn)行加工，加工的路線如下：工序10粗銑Φ20H7mm孔的端面。工序20粗銑M10螺紋孔的端面。工序30粗銑Φ8H7mm孔的端面。工序40粗銑Φ8H8mm孔端面。工序50鉆、粗鉸、精鉸Φ3mm油孔。工序60鉆M4螺紋底孔，攻M4螺紋孔。工序70鉆M5螺紋底孔，攻M5螺紋孔。工序80鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7mm的孔。工序90鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm的孔。工序100鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm的孔。工序110插R2mm圓弧油槽。工序120粗銑、精銑槽。工序130精銑Φ20H7mm孔的端面。工序140精銑M10螺紋孔的端面。工序150精銑Φ8H7mm孔的端面。工序160精銑Φ8H8mm孔端面。工序170鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋孔。工序180終檢。3.6本章小結(jié)零件的加工是機械加工流程中必不可少的步驟，加工工藝影響著車間中加工產(chǎn)品的質(zhì)量，想要零件的質(zhì)量得到保證，重要的是控制好機械加工工藝，工藝路線的制定要向著提升加工效率的方向，好的工藝路線可以大大的提升加工效率，保證生產(chǎn)安全，也可以減輕車間工人的勞動強度。第四章加工設(shè)備及刀具、量具的選擇零件是大批量生產(chǎn)，所以在選擇加工設(shè)備時，我們選擇的主要是通用機床，少量的選擇專用機床，夾具主要是專用夾具為主，零件的拆裝和工序之間的傳遞。4.1根據(jù)不同的工序選擇不同的機床工序10考慮到是粗銑Φ20H7mm孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序20考慮到是粗銑M10螺紋孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序30考慮到是粗銑Φ8H7mm孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序40考慮到是粗銑Φ8H8mm孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序50考慮到是鉆、粗鉸、精鉸Φ3mm油孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序60考慮到是鉆M4螺紋底孔，攻M4螺紋孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序70考慮到是鉆M5螺紋底孔，攻M5螺紋孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序80考慮到是鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7mm的孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序90考慮到是鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm的孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序100考慮到是鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm的孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序110考慮到是插R2mm圓弧油槽，因此我們選擇了B50125插床。工序120考慮到是粗銑、精銑槽，因此我們選擇了XA6132型萬能銑床。工序130考慮到是精銑Φ20H7mm孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序140考慮到是精銑M10螺紋孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序150考慮到是精銑Φ8H7mm孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序160考慮到是精銑Φ8H8mm孔的端面，因此我們選擇了XA5032立式銑床。工序170考慮到是鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋孔，因此我們選擇了Z525立式鉆床。工序180終檢。4.2刀具的選擇在選擇刀具時，我們主要根據(jù)原材料，加工條件，加工要求我們所需要的刀具應(yīng)該具有較好的強度、韌性、高溫耐熱性，且化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性也有要求，硬度和耐磨性都要求較高，通過查閱參考書，選擇了硬質(zhì)合金銑刀、高速鋼麻花鉆、絲錐、硬質(zhì)合金鉸刀、高速鋼鍵槽插刀。各工序所需刀具如下表：表4.SEQ表4.2.\*ARABIC1刀具工序工序內(nèi)容所選刀具10粗銑Φ20H7mm孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀表4.1刀具(續(xù)上表)20粗銑M10螺紋孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀30粗銑Φ8H7mm孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀40粗銑Φ8H8mm孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀50鉆、粗鉸、精鉸Φ3mm油孔高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金鉸刀、60鉆M4螺紋底孔，攻M4螺紋孔高速鋼麻花鉆、絲錐70鉆M5螺紋底孔，攻M5螺紋孔高速鋼麻花鉆、絲錐80鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7mm的孔高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金鉸刀90鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm的孔高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金鉸刀100鉆、粗鉸、精鉸Φ8H8mm的孔高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金鉸刀110插R2mm圓弧油槽高速鋼鍵槽插刀120粗銑、精銑槽盤銑刀130精銑Φ20H7mm孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀140精銑M10螺紋孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀150精銑Φ8H7mm孔的端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀160精銑Φ8H8mm孔端面YG6硬質(zhì)合金端銑刀170鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋孔高速鋼麻花鉆、絲錐180終檢4.3量具的選擇在進(jìn)行零件加工的過程中，我們必不可少的要對零件進(jìn)行測量，測量的主要目的是已加工的工序是否達(dá)到要求。在選擇量具的時候也要根據(jù)零件的重量、表面的加工情況以及零件的形狀等進(jìn)行考慮。本設(shè)計的零件為批量生產(chǎn)，再根據(jù)精度要求和相關(guān)的生產(chǎn)經(jīng)驗，查閱相關(guān)資料，我們采用通用夾具，具體的量具如下：1.游標(biāo)卡尺2.塞規(guī)3.螺紋塞規(guī)4.百分表5.卡尺4.4本章小結(jié)根據(jù)所要加工的工序選擇合適的加工設(shè)備可以大大的節(jié)約成本，提升加工效率，根據(jù)原材料，加工條件，加工要求選擇合適的刀具，量具的選擇主要考慮零件的重量、表面的加工情況以及零件的形狀。第五章確定切削用量及基本時間我們所加工的CA1340自動車床杠桿的零件材料為HT200,大批生產(chǎn),查閱資料，采用機器造型,金屬模鑄造。如下表所示：表5.SEQ表5.1.\*ARABIC1孔加工加工表面加工內(nèi)容加工余量（mm）精度等級工序尺寸（mm）表面粗糙度（um）Φ3mm孔鉆2.8IT10Ф2.86.3粗鉸0.14IT9Ф2.943.2精鉸0.06IT8Ф31.6Ф8H7mm孔鉆7.8.IT10Ф7.86.3粗鉸0.14IT9Ф7.943.2精鉸0.06IT8Ф81.6Ф8H8mm孔鉆7.8IT10Ф7.86.3粗鉸0.14IT9Ф7.943.2精鉸0.06IT8Ф81.6Ф20H7mm孔鉆19.8IT10Ф19.86.3粗鉸0.14IT9Ф19.943.2精鉸0.06IT8Ф201.6表5.SEQ表5.1.\*ARABIC2端面加工工序內(nèi)容加工余量（mm）精度等級工序尺寸（mm）表面粗糙度（um）粗銑Ф8H7mm孔的端面1.51230.56.3粗銑Ф8H8mm孔的端面1.51227.56.3粗銑Ф20H7mm孔的端面1.51266.56.3粗銑M10螺紋孔的端面1.51228.56.3精銑Ф8H7mm孔的端面0.58303.2表5.2（續(xù)上表）精銑Ф8H8mm孔的端面0.58273.2精銑Ф20H7mm孔的端面0.58663.2精銑M10螺紋孔的端面0.58283.25.1工序的切削用量與時間定額5.1.1工序10的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200,其σb=170~240MPa，零件為鑄件；零件的尺寸如下：寬度aemax=35mm,本道工序為粗銑Ф20H7mm孔的端面，根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了XA5032立式銑床，,效率為0.75，功率為7.5kW；端銑刀，寬度為ae≤60mm，深度為ap≤4,齒數(shù)z=10，查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.1,2.選擇切削用量

(1)確定切削深度a由于本道工序的加工余量較小，因此本設(shè)計選擇ap=1.5mm,通過一次走刀(2)確定每齒進(jìn)給量不對稱端銑，查閱資料表3.5,功率為7.5kW時，fz=0.14~0.24mm/z,取fz=0.18mm/z查閱資料表3.7,最大磨損量為1.5mm;銑刀直徑d=80mm,我們可以再根據(jù)表3.8,選刀具使用壽命T=180min。(4)計算切削速度查閱資料表3.16,當(dāng)d=80mm，Z=10，ap≤1.5，fz≤0.18mm/z時，經(jīng)插值后取vt=80m/min，nt=330r/min，vftn（5.1）根據(jù)表3.30,選擇機床的主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min,vf=150mm/min,實際加工中的銑削速度v（5.2）f（5.3）（5）校驗機床功率查閱資料表3.24，近似為Pe=1.0kW,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率ap=1.5,n=300/min,vf=150mm/s3.計算基本工時tm=L/vf,L=l+y+?，l=35mm，t（5.4）5.1.2工序20的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200,其σb=170~240MPa，零件為鑄件；零件的尺寸如下：

寬度本道工序為粗銑M10孔的端面，根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了XA5032立式銑床，,效率為0.75，功率為7.5kW；端銑刀，寬度為ae≤60mm，深度為ap≤4,齒數(shù)z=10，查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.1,2.選擇切削用量

(1)確定切削深度a由于本道工序的加工余量較小，因此本設(shè)計選擇ap=1.5mm,通過一次走刀就可以達(dá)到要求。

不對稱端銑，查閱資料表3.5,功率為7.5kW時，fz=0.14~0.24mm/z,取fz=0.18mm/z查閱資料表3.7,最大磨損量為1.5mm;銑刀直徑d=80mm,我們可以再根據(jù)表3.8,選刀具使用壽命T=180min。

(4)計算切削速度查閱資料表3.16,當(dāng)d=80mm,Z=10,ap≤1.5,fz≤0.18mm/z時，經(jīng)插值后取vt=65m/min,nt=310r/min，n（5.5）根據(jù)表3.30,選擇機床的主軸轉(zhuǎn)速n=235r/min,vf=118mm/min,實際加工中的銑削速度v（5.6）f（5.7）（5）校驗機床功率查閱資料表3.24，近似為Pe=1.0kW,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率ap=1.5,n=235/min,vf=118mm/s3.計算基本工時tm=L/vf,L=l+y+?，l=20mm,t（5.8）5.1.3工序30的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200,其σb=170~240MPa，零件為鑄件；零件的尺寸如下：寬度本道工序為粗銑Ф8H7mm孔的端面，根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了XA5032立式銑床，,效率為0.75，功率為7.5kW；端銑刀，寬度為ae≤60mm，深度為ap≤4,齒數(shù)z=10，查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.1,2.選擇切削用量

(1)確定切削深度a由于本道工序的加工余量較小，因此本設(shè)計選擇ap=1.5mm,通過一次走刀就可以達(dá)到要求。

不對稱端銑，查閱資料表3.5,功率為7.5kW時，fz=0.14~0.24mm/z,取fz=0.18mm/z查閱資料表3.7,最大磨損量為1.5mm;銑刀直徑d=80mm,我們可以再根據(jù)表3.8,選刀具使用壽命T=180min。

(4)計算切削速度查閱資料表3.16,當(dāng)d=80mm,Z=10,ap≤1.5,fz≤0.18mm/z時，經(jīng)插值后取vt=70m/min,nt=300r/min，n（5.9）根據(jù)表3.30,選擇機床的主軸轉(zhuǎn)速n=235r/min,vf=150mm/min,實際加工中的銑削速度v（5.10）f（5.11）（5）校驗機床功率查閱資料表3.24，近似為Pe=1.0kW,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率ap=1.5,n=235/min,vf=150mm/s3.計算基本工時tm=L/vf,L=l+y+?，l=30mm,t（5.12）5.1.4工序40的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200,其σb=170~240MPa，零件為鑄件；零件的尺寸如下：

寬度本道工序為粗銑Ф8H8mm孔的端面，根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了XA5032立式銑床，,效率為0.75，功率為7.5kW；端銑刀，寬度為ae≤60mm，深度為ap≤4,齒數(shù)z=10，查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.1,2.選擇切削用量

(1)確定切削深度a由于本道工序的加工余量較小，因此本設(shè)計選擇ap=1.5mm,通過一次走刀就可以達(dá)到要求。

不對稱端銑，查閱資料表3.5,功率為7.5kW時，fz=0.14~0.24mm/z,取fz=0.18mm/z查閱資料表3.7,最大磨損量為1.5mm;銑刀直徑d=80mm,我們可以再根據(jù)表3.8,選刀具使用壽命T=180min。

(4)計算切削速度查閱資料表3.16,當(dāng)d=80mm,Z=10,ap≤1.5,fz≤0.18mm/z時，經(jīng)插值后取vt=65m/min,nt=310r/min，n(5.13)根據(jù)表3.30,選擇機床的主軸轉(zhuǎn)速n=235r/min,vf=118mm/min,實際加工中的銑削速度v(5.14)f(5.15)（5）校驗機床功率查閱資料表3.24，近似為Pe=1.0kW,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率ap=1.5,n=235/min,vf3.計算基本工時tm=L/vf,L=l+y+?，l=20mm,t(5.16)5.1.5工序50的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200，其σb根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了Z525立式鉆床，主電動機的功率為2.8kW，效率為0.81；查閱資料表2.1和表2.2，刀具選擇為高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時d=2.8mm。2.選擇切削用量（1）確定進(jìn)給量。查閱資料表2.7加工σb≥200MPa的鑄鐵:f=0.11～0.13mm/r；本道工序的鉆頭強度：表2.8鉆頭工作時允許進(jìn)給量為:f=0.35mm/r;表2.9允許軸向力為3430N時，因此選擇進(jìn)給量通過上述條件，再考慮到工藝要求，f=0.11～0.13mm/r.根據(jù)表2.35,本設(shè)計最終選擇每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.27mm/r.通孔加工時要考慮在加工中鉆穿時可能導(dǎo)致鉆頭折斷，在即將鉆穿時將自動進(jìn)給改變?yōu)槭謩舆M(jìn)給。查閱表2.19,經(jīng)線性插值得，鉆孔時的軸向力約為F=1480N,修正系數(shù)1.0，因此Ff=1480N。3430N>F（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查閱表2.12.后刀面的最大的磨損限度為0.8mm,T=60min。（3）切削速度。查閱表2.30，該切削速度:vc(5.17)其中,Cv=11.1，d=2.8mm，zv=0.25，m=0.125，ap=10，xf=0.13,T=60min查得修正系數(shù)：kTv=0.78，klv=1，將上述數(shù)據(jù)代入公式得，v=15.2m/min則機床的主軸轉(zhuǎn)速為:n=1000(5.18)再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書:本設(shè)計選擇主軸轉(zhuǎn)速n=272r/min,因此實際工作的切削速度為:v(5.19)（4）檢驗機床扭矩及功率。查閱表2.20，經(jīng)線性插值，Mt=3.76N?m,本設(shè)計的修正系數(shù)均為1.2，因此查閱表2.35，主軸轉(zhuǎn)速1360m/min時，鉆床所能傳遞的扭矩為Mm=20.6N?m。且鉆床查閱表2.23，鉆頭消耗功率大約為：0.6kW。由于Mc<Mm，Pcf=0.13mm/r，n=nc3.計算基本工時tm=L/nf，L=l+y+?，查閱表2.29，鉆孔時y+t(5.20)（1）粗鉸至Φ2.94mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀Φ2.94mm機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05~0.15mm，進(jìn)給量f=0.2~0.4mm/r，v=6~10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.14mm，工作時進(jìn)給量f=0.3mm/rv=(5.21)在機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=2mm，切削時間為：t(5.22)（1）精鉸至Φ3mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀dw機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05～0.15mm，f=0.2～0.4mm/r，v=6～10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.06mm，工作時進(jìn)給量f=v(5.23)在機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=2mm，切削時間為：t(5.24)5.1.6工序60的切削用量與時間定額內(nèi)容：鉆M4底孔，攻螺紋。（1）鉆螺紋底孔Φ2.8mm機床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆查閱表2.7，f=0.11～0.13mm/r；因為我們需要考慮到在攻螺紋前需要鉆孔，需乘系數(shù)0.5，因此取進(jìn)給量f=0.06mm/r，切削速度v=13m/min，主軸轉(zhuǎn)速為：n(5.25)查閱表2.35，工作時取n=1360r/min。因此工作時實際切削速度為：v(5.26)查閱表2.29，參考鉆孔情況y+?=2mm，切削時間為：t(5.27)(2)攻螺紋M4工作時選用Z525立式鉆床，絲錐M4為刀具,P=0.85mm。切削速度在8~10m/min上選擇，切削速度v=8m/min，f=P=0.85mm/r，主軸轉(zhuǎn)速ns=318.5r/min，再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書：nw=392r/min，工作時實際切削速度為vt(5.28)5.1.7工序70的切削用量與時間定額內(nèi)容：鉆M5底孔，攻螺紋。（1）鉆螺紋底孔Φ3.8mm機床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆查閱表2.7，f=0.11～0.13mm/r；因為我們需要考慮到在攻螺紋前需要鉆孔，需乘系數(shù)0.5，因此取進(jìn)給量f=0.06mm/r，切削速度v=13m/min，主軸轉(zhuǎn)速為：n(5.29)查閱表2.35，工作時取n=1360r/min。因此工作時實際切削速度為：v(5.30)查閱表2.29，參考鉆孔情況y+?=2.5mm，切削時間為：t(5.31)(2)攻螺紋M5工作時選用Z525立式鉆床，絲錐M5為刀具,P=0.95mm。切削速度在8~10m/min上選擇，切削速度v=8m/min，f=P=0.95mm/r，主軸轉(zhuǎn)速ns=318.5r/min，再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書：nw=392r/min，工作時實際切削速度為vt(5.32)5.1.8工序80的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200，其σb根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了Z525立式鉆床，主電動機的功率為2.8kW，效率為0.81；查閱資料表2.1和表2.2，刀具選擇為高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時d=19.8mm。2.選擇切削用量（1）確定進(jìn)給量。查閱資料表2.7加工σb≥200MPa的鑄鐵:f=0.43～0.53mm/r；本道工序的鉆頭強度：表2.8鉆頭工作時允許進(jìn)給量為:f=1.45mm/r;表2.9允許軸向力為8330N時，因此選擇進(jìn)給量通過上述條件，再考慮到工藝要求，f=0.43～0.53mm/r.根據(jù)表2.35,本設(shè)計最終選擇每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.48mm/r.通孔加工時要考慮在加工中鉆穿時可能導(dǎo)致鉆頭折斷，在即將鉆穿時將自動進(jìn)給改變?yōu)槭謩舆M(jìn)給。查閱表2.19,經(jīng)線性插值得，鉆孔時的軸向力約為F=4860N,修正系數(shù)1.0，因此Ff=14860N。8330N>F（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查閱表2.12.后刀面的最大的磨損限度為0.8mm,T=60min。（3）切削速度。查閱表2.30，該切削速度:vc(5.33)其中,Cv=11.1，d=19.8mm，zv=0.25，m=0.125，ap=10，xf=0.48,T=60min查得修正系數(shù)：kTv=0.78，klv=1，將上述數(shù)據(jù)代入公式得，v=14.68m/min則機床的主軸轉(zhuǎn)速為:n=1000(5.34)再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書:本設(shè)計選擇主軸轉(zhuǎn)速n=272r/min,因此實際工作的切削速度為:v(5.35)（4）檢驗機床扭矩及功率。查閱表2.20，經(jīng)線性插值，Mt=55.36N?m,本設(shè)計的修正系數(shù)均為1.2，因此查閱表2.35，主軸轉(zhuǎn)速272m/min時，鉆床所能傳遞的扭矩為Mm=144.2N?m。且鉆床查閱表2.23，鉆頭消耗功率大約為：1.2kW。由于Mc<Mm，Pcf=0.48mm/r，n=nc3.計算基本工時tm=L/nf，L=l+y+?，查閱表2.29，鉆孔時y+t(5.36)（1）粗鉸至Φ19.94mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀Φ19.94mm機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05~0.15mm，進(jìn)給量f=0.2~0.4mm/r，v=6~10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.14mm，工作時進(jìn)給量f=0.3mm/rv=(5.37)在機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=10mm，切削時間為：t(5.38)（1）精鉸至Φ20mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀dw機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05～0.15mm，f=0.2～0.4mm/r，v=6～10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.06mm，工作時進(jìn)給量f=v(5.39)在機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=10mm，切削時間為：t(5.40)5.1.9工序90的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200，其σb根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了Z525立式鉆床，主電動機的功率為2.8kW，效率為0.81；查閱資料表2.1和表2.2，刀具選擇為高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時d=7.8mm。2.選擇切削用量（1）確定進(jìn)給量。查閱資料表2.7加工σb≥200MPa的鑄鐵:f=0.28～0.34mm/r；本道工序的鉆頭強度：表2.8鉆頭工作時允許進(jìn)給量為:f=0.35mm/r;表2.9允許軸向力為3430N時，因此選擇進(jìn)給量通過上述條件，再考慮到工藝要求，f=0.28～0.34mm/r.根據(jù)表2.35,本設(shè)計最終選擇每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.28mm/r.通孔加工時要考慮在加工中鉆穿時可能導(dǎo)致鉆頭折斷，在即將鉆穿時將自動進(jìn)給改變?yōu)槭謩舆M(jìn)給。查閱表2.19,經(jīng)線性插值得，鉆孔時的軸向力約為F=2720N,修正系數(shù)1.0，因此Ff=2720N。3430N>F（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查閱表2.12.后刀面的最大的磨損限度為0.8mm,T=60min。（3）切削速度。查閱表2.30，該切削速度:vc=C(5.41)其中,Cv=11.1，d=7.8mm，zv=0.25，m=0.125，ap=10，xf=0.28,T=60min查得修正系數(shù)：kTv=0.78，klv=1，將上述數(shù)據(jù)代入公式得，v=14.43m/min則機床的主軸轉(zhuǎn)速為:n=1000(5.42)再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書:本設(shè)計選擇主軸轉(zhuǎn)速n=680r/min,因此實際工作的切削速度為:v(5.43)（4）檢驗機床扭矩及功率。查閱表2.20，經(jīng)線性插值，Mt=11.34N?m,本設(shè)計的修正系數(shù)均為1.2，因此查閱表2.35，主軸轉(zhuǎn)速680m/min時，鉆床所能傳遞的扭矩為Mm=144.2N?m。且鉆床主電動機的功率是2.8kW，機床的效率是0.81查閱表2.23，鉆頭消耗功率大約為：1.2kW。由于Mc<Mm，Pcf=0.28mm/r，n=nc3.計算基本工時tm=L/nf，L=l+y+?，查閱表2.29，鉆孔時y+?t(5.44)（1）粗鉸至Φ7.94mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀Φ7.94mm機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05~0.15mm，進(jìn)給量f=0.2~0.4mm/r，v=6~10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.14mm，工作時進(jìn)給量f=0.3mm/rv=(5.45)機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=5mm，則本工序切削時間為：t(5.46)（1）精鉸至Φ8mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀dw機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05～0.15mm，進(jìn)給量f=0.2～0.4mm/r，v=6～10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.06mm，工作時進(jìn)給量f=v=(5.47)機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=5mm，切削時間為：t(5.48)5.1.10工序100的切削用量與時間定額1.加工條件加工的零件的材料為HT200，其σb根據(jù)加工條件和技術(shù)要求我們選擇了Z525立式鉆床，主電動機的功率為2.8kW，效率為0.81；查閱資料表2.1和表2.2，刀具選擇為高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時d=7.8mm。2.選擇切削用量（1）確定進(jìn)給量。查閱資料表2.7加工σb≥200MPa的鑄鐵:f=0.28～0.34mm/r；本道工序的鉆頭強度：表2.8鉆頭工作時允許進(jìn)給量為:f=0.70mm/r;表2.9允許軸向力為3430N時，因此選擇進(jìn)給量通過上述條件，再考慮到工藝要求，f=0.28～0.34mm/r.根據(jù)表2.35,本設(shè)計最終選擇每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.28mm/r.通孔加工時要考慮在加工中鉆穿時可能導(dǎo)致鉆頭折斷，在即將鉆穿時將自動進(jìn)給改變?yōu)槭謩舆M(jìn)給。查閱表2.19,經(jīng)線性插值得，鉆孔時的軸向力約為F=2720N,修正系數(shù)1.0，因此Ff=2720N。3430N>F（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。查閱表2.12.后刀面的最大的磨損限度為0.8mm,T=60min。（3）切削速度。查閱表2.30，該切削速度:vc(5.49)其中,Cv=11.1，d=7.8mm，zv=0.25，m=0.125，ap=10，xf=0.28,T=60min查得修正系數(shù)kTv=0.78，klv=1，將上述數(shù)據(jù)代入公式得，v=14.43m/min則機床的主軸轉(zhuǎn)速為:n=1000(5.50)再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書:本設(shè)計選擇主軸轉(zhuǎn)速n=680r/min,因此實際工作的切削速度為:v(5.51)（4）檢驗機床扭矩及功率。查閱表2.20，經(jīng)線性插值，Mt=11.34N?m,本設(shè)計的修正系數(shù)均為1.2，因此查閱表2.35，主軸轉(zhuǎn)速680m/min時，鉆床所能傳遞的扭矩為Mm=144.2N?m。且鉆床查閱表2.23，鉆頭消耗功率大約為：1.2kW。由于Mc<Mm，Pcf=0.28mm/r，n=nc3.計算基本工時tm=L/nf，L=l+y+?，查閱表2.29，鉆孔時y+t(5.52)（1）粗鉸至Φ7.94mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀Φ7.94mm機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05~0.15mm，進(jìn)給量f=0.2~0.4mm/r，v=6~10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.14mm，工作時進(jìn)給量f=0.3mm/rv=(5.53)機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=5mm，切削時間為：t(5.54)（1）精鉸至Φ8mm刀具：硬質(zhì)合金鉸刀dw機床：Z525立式鉆床；查閱資料《切削用量簡明手冊》表2.25，ap=0.05～0.15mm，f=0.2～0.4mm/r，v=6～10m/min。再依據(jù)加工工序的需要，選取切削的深度ap=0.06mm，工作時進(jìn)給量f=v=(5.55)機動粗鉸孔時的切削工時，y+?=5mm，切削時間為：t(5.56)5.1.11工序110的切削用量與時間定額機床：B50125插床。刀具：高速鋼鍵槽插刀,d=4mm。單邊切削深度ap根據(jù)資料《簡明機械加工工藝手冊》表11.10，f=0.18~0.22mm/r,取f=0.22mm/r。根據(jù)資料《簡明機械加工工藝手冊》表11.12，取v=0.2m/s=12m/min,則ns=1000v/πd=1000×12/(πnwv=πd(5.57)本道工序在切削加工時，根據(jù)《機械加工工藝人員手冊》得L1=2.4mm,L2=1.0mm,工時為：Tm=(L+L1+L2)/fn(5.58)5.1.12工序120的切削用量與時間定額內(nèi)容：粗銑、精銑槽。機床：XA6132型萬能銑床。粗銑槽刀具：盤銑刀，直徑d=100mm，寬度為7mm，Z=10,粗齒。查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.5，工作時進(jìn)給量為:fz=0.14～0.24mm/r，本道工序加工時取:查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.16，本道工序取v=77m/min，則：n(5.59)查表3.30，在加工時取主軸實際轉(zhuǎn)速nv(5.60)當(dāng)nw=300r/min時，每分鐘進(jìn)給量f(5.61)工作時實際進(jìn)給速度fm=600mm/min，f(5.62)查閱表2.29，y+?=23mm，l=26mm，則本工序切削時間為：t(5.63)精銑槽刀具：盤銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，Z=10,粗齒。查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.5，工作時進(jìn)給量為:fz=0.14～0.24mm/r，本道工序加工時取:f查閱資料《切削用量簡明手冊》表3.16，取v=98m/min，則：n(5.64)查表3.30，在加工時取主軸實際轉(zhuǎn)速nwv(5.65)當(dāng)nw=300r/min時，每分鐘進(jìn)給量f(5.66)工作時實際進(jìn)給速度fm=600mm/minf(5.67)查閱表2.29，y+?=23mm，l=26mm，則本工序切削時間為：t(5.68)5.1.13工序130的切削用量與時間定額選用端銑刀，銑刀直徑d=80mm，齒數(shù)z=10。查閱表3.5,進(jìn)給量f=0.4~0.6mm/r,取f=0.5mm/r。

查閱表3.16,確定銑削速度v=124m/min，則：n(5.69)查閱表3.30，取nw=600r/min，實際的切削速度v=(5.70)nw=600r/min時，工作臺進(jìn)給量：fm=f?n根據(jù)圖可知，銑削平面的長度為l=35mm，根據(jù)表3.26，y+?取值等于銑刀直徑80mm，則本工序切削時間為：t(5.71)5.1.14工序140的切削用量與時間定額選用端銑刀，銑刀直徑d=80mm，齒數(shù)z=10。查閱表3.5,進(jìn)給量f=0.5~1.0mm/r,取f=0.75mm/r。

查閱表3.16,確定銑削速度v=124m/min，則：n(5.72)查閱表3.30，取nw=600r/min，實際的切削速度v=(5.73)當(dāng)nw=600r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量：fm=f?nw=0.75×600=450mm/min，根據(jù)圖可知，銑削平面的長度為l=20mm，根據(jù)表3.26，y+?取值等于銑刀直徑80mm，則本工序切削時間為：t(5.74)5.1.15工序150的切削用量與時間定額選用端銑刀，銑刀直徑d=80mm，齒數(shù)z=10。查閱表3.5,精銑時每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5~1.0mm/r,取f=0.75mm/r。

查閱表3.16,確定銑削速度v=124m/min，則：n(5.75)查閱表3.30，取nw=600r/min，實際的切削速度v=(5.76)當(dāng)nw=600r/min時，工作臺進(jìn)給量：fm=f?nw=0.75×600=450mm/min，根據(jù)圖可知，銑削平面的長度為l=30mm，根據(jù)表3.26y+?取值等于銑刀直徑80mm，則本工序切削時間為：t(5.77)5.1.16工序160的切削用量與時間定額選用端銑刀，銑刀直徑d=80mm，齒數(shù)z=10。查閱表3.5,精銑時每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5~1.0mm/r,取f=0.75mm/r。

查閱表3.16,確定銑削速度v=124m/min，則：n(5.78)查閱表3.30，取nw=600r/min，實際的切削速度v=(5.79)nw=600r/min時，工作臺進(jìn)給量：fm=f?nw=0.75×600=450mm/min，根據(jù)圖可知，銑削平面的長度為l=20mm，根據(jù)表3.26，y+?取值等于銑刀直徑80mm，則本工序切削時間為：t(5.80)5.1.17工序170的切削用量與時間定額內(nèi)容：鉆M10底孔，攻螺紋。（1）鉆螺紋底孔Φ8.8mm機床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆查閱表2.7，f=0.28～0.34mm/r；因為我們需要考慮到在攻螺紋前需要鉆孔，需乘系數(shù)0.5，因此取進(jìn)給量f=0.15mm/r，切削速度v=17m/min，主軸轉(zhuǎn)速為：n(5.81)查閱表2.35，工作時取n=680r/min。因此工作時實際切削速度為：v(5.82)查閱表2.29，參考鉆孔情況y+?=4mm，切削時間為：t(5.83)(2)攻螺紋M4工作時選用Z525立式鉆床，絲錐M10為刀具,P=1.25mm。切削速度在8~10m/min上選擇，切削速度v=8m/min，f=P=1.25mm/r，主軸轉(zhuǎn)速ns=318.5r/min，再依據(jù)Z525立式鉆床的使用說明書：nw=392r/min，工作時實際切削速度為vt(5.84)5.2本章小結(jié)根據(jù)工藝路線進(jìn)行加工，再根據(jù)工件材料、工件尺寸，加工要求中的加工余量進(jìn)行切削時間的計算。第六章夾具設(shè)計6.1M10螺紋孔夾具設(shè)計實際生產(chǎn)中我們?yōu)榱耸箘趧映潭冉档?，使加工質(zhì)量得到保證，以及進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，我們會進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，本設(shè)計是對M10螺紋孔的加工進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，M10螺紋孔的加工我們所采用的機床為Z525立式鉆床，在加工對加工零件先用麻花鉆進(jìn)行鉆孔，然后用絲錐對已加工的孔進(jìn)行攻螺紋。6.1.1定位基準(zhǔn)的選擇加工M10螺紋孔工序時，Φ20H7mm的孔和Φ8H7mm的孔已經(jīng)加工完成，所以我們的基準(zhǔn)可以選擇Φ20H7mm的孔和Φ8H7mm的孔，定位基準(zhǔn)選擇為Φ20H7mm孔和Φ8H7mm孔以及Φ20H7mm的下端面。定位方案采用平面與定位銷和基準(zhǔn)軸組合，在Φ8H7mm的孔采用圓軸定位，在Φ20H7mm的孔采用削角銷進(jìn)行定位，通過專業(yè)課學(xué)習(xí)所掌握的知識，可知削角銷限制1個自由度，螺栓限制2個自由度，面限制3個自由度。6.1.2定位誤差的分析：我們在進(jìn)行機械加工過程中，機床夾具造成的加工誤差是不可忽視的，夾具的設(shè)計要滿足要求，本設(shè)計的定位元件為削角銷和螺栓，軸線為孔的定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)重合，但是零件配合時會存在間隙，相對位置會發(fā)生變化，即存在基準(zhǔn)位移誤差。本設(shè)計中削與孔的配合會發(fā)生定位誤差為0.05mm，以及在右端方便鉆孔的鉆套與襯套的0.029mm，鉆模與削的0.02mm。公式：e=（(6.1)?e=0.06×32/34=0.05647綜上此方案是可行的。6.1.3鉆削力與夾緊力本套夾具中設(shè)計的工序主要鉆孔和攻螺紋，主要是鉆孔的鉆削力和攻螺紋的切削力，鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切削力，所以本設(shè)計中以鉆削力為準(zhǔn)。根據(jù)之前的計算f=0.15mm/r，vc=19.21m/min，n=680r/min使用的是高速鋼麻花鉆，CF=(6.2)CT=(6.3)查表知M8螺栓的夾緊力為4650N。綜上我們可知滿足要求。6.2Φ8H7mm孔的夾具設(shè)計本套夾具設(shè)計是對Φ8H7mm孔的加工專門進(jìn)行設(shè)計的，Φ8H7mm孔的加工所采用的機床為Z525立式鉆床，在加工零件先用麻花鉆進(jìn)行鉆孔，然后用鉸刀對已加工的孔進(jìn)行鉸孔。6.2.1定位基準(zhǔn)的選擇加工Φ8H7mm孔工序時，Φ20H7mm孔的端面已經(jīng)粗銑完成，圓柱表面也達(dá)到要求，所以本設(shè)計采用的裝夾的方式為一個平面，以及與其相平行的外圓柱表面的組合。一個平面限制了3個自由度，固定V型塊限制了2個自由度，調(diào)整V型塊限制了1個自由度?？梢员ＷC孔的加工要求。6.2.2定位誤差的分析我們在進(jìn)行機械加工過程中，機床夾具造成的加工誤差是不可忽視的，夾具的設(shè)計要滿足要求，定位誤差的公式如下：?(6.4)?(6.5)其中?min為彼此最小間隙，經(jīng)過分析可得：δD=0.056?(6.6)綜上此方案是可行的。6.2.3鉆削力與夾緊力本套夾具中設(shè)計的工序主要鉆孔和攻螺紋，主要是鉆孔的鉆削力和攻螺紋的切削力，鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切削力，所以本設(shè)計中以鉆削力為準(zhǔn)。根據(jù)之前的計算f=0.28mm/r，vc=16.70m/min，n=680r/min使用的是高速鋼麻花鉆，CF=(6.7)CT=(6.8)W=(6.9)綜上我們可知滿足要求。6.3本章小結(jié)本章的夾具設(shè)計主