杠桿的工藝與工裝設(shè)計

1、湖南省技師綜合評審加工中心職業(yè)文章國家職業(yè)資格二級文章類型：案例報告文章題目：杠桿的工藝與工裝設(shè)計姓 名：張 亮準考證號：所在省市：湖南省株洲市工作單位：湖南工貿(mào)技師學(xué)院杠桿的工藝與工裝設(shè)計湖南工貿(mào)技師學(xué)院 張 亮摘要：本文對杠桿零件的加工難點、生產(chǎn)類型進行了分析，針對零件的結(jié)構(gòu)特點進行毛坯設(shè)計，對其工藝過程進行了分析。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計了加工杠桿零件的專用夾具，對其他杠桿類零件的加工有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：杠桿 工藝 夾具 設(shè)計一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1、零件的作用該零件是ca1340自動車床上的杠桿（見圖1-1），它位于自動車床的自動機構(gòu)中，與離合器配合使用，起制動的作用。圖

2、1-1 杠桿立體圖圖1-2 杠桿零件圖2、零件的圖紙及工藝分析通過重新繪制零件圖（見圖1-2），知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件共有三組加工表面,現(xiàn)分述如下：以20h7mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個20h7mm的孔以及1×45°的倒角，粗糙度ra=1.6um；20h7mm孔的兩端面，寬為66mm，粗糙度ra=3.2um；r2mm圓弧油槽；一個與20h7mm孔中心軸線成45°的3mm油孔，并锪沉頭孔。其中主要加工表面為20h7mm孔。以8h7mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個8h7mm的通孔，粗糙度為ra=1

3、.6um；一個寬度為8mm、深度為26mm的通槽；m4的螺紋孔、m10的螺紋孔及其端面。其中，8h7mm孔為主要加工表面。以8h8mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個深度為18mm的8h8mm孔及其端面；一個m5的螺紋孔。其中，主要加工表面為一個8h8mm的通孔。由以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它們?yōu)榫珳始庸て渌砻?。另外，該零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。3、零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：q=6000臺/年，n=2件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a和廢品率b都為4%。帶入公式（2-1）得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)n=6000×2×（1+4%）×

4、（1+4%）=12979.2件/年零件是機床上的杠桿,質(zhì)量為 0.59 kg,查表2-1可知其為輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖1、選擇毛坯毛坯的選擇是制訂工藝規(guī)程中的一項重要內(nèi)容，選擇不同的毛坯就會有不同的加工工藝，采取不同設(shè)備、工裝，從而影響零件加工的生產(chǎn)率和成本。零件的材料為球墨鑄鐵qt50-1.5，抗拉強度b為50gpa/mm2，延伸率為1.5%，硬度為187255 hb。考慮到零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，在工作過程中受力不大及沒有經(jīng)常承受交變載荷，因此應(yīng)該選用鑄件。由于零件已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在8kg以下，故可采用機械造型

5、中的金屬型鑄造，其精度比砂型鑄造的鑄件好，表面質(zhì)量和力學(xué)性能較好，而且有較高的生產(chǎn)率。2、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差“c1340自動車床杠桿”零件材料為qt50-1.5,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用機器造型,金屬模鑄造毛坯。參見機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南第五章第一節(jié)，球墨鑄鐵的公差及機械加工余量按gb/t 6414-1999 確定。公差等級鑄件公差有16級，代號為ct1ct16，常用的為ct4ct13，該零件采用機械造型中的金屬型鑄造，材料是球墨鑄鐵，查表5-1得，公差為ct8ct10。確定機械加工余量根據(jù)表5-4和5-5查得，鑄件的機械加工余量為24mm。3、確定毛坯尺寸分析本零件，除2

6、0h7mm、8h7mm通孔為ra1.6um以外，其余各加工表面為ra3.2um,因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。綜上所述，確定毛坯尺寸見表2-1。零件尺寸單邊余量毛坯尺寸 零件尺寸單邊余量毛坯尺寸20h7mm實心66 mm2708h7mm實心12 mm2148h8mm實心62 mm264m10螺紋實心8 mm實心表2-1 杠桿的毛坯（鑄件）尺寸4、確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件基本尺寸、鑄件尺寸公差等級從表5-3中查得，尺寸公差為1.52.2，公差帶應(yīng)相對于基本尺寸對稱分布。5、設(shè)計毛坯圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)，設(shè)計出該零件的毛坯圖（見圖2-1）。圖2-1 杠桿毛坯圖

7、三、選擇加工方法，制定工藝路線1、定位基準的選擇基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞蔬x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。在加工過程中，也必須相應(yīng)地以某個或某幾個表面為依據(jù)來加工其他表面，以保證零件圖上所規(guī)定的要求。精基準的選擇精基準是選擇定位基準時首先應(yīng)該考慮。所選的精基準應(yīng)有利于保證工件的加工精度，并能使夾具夾緊方便、牢固、可靠。精基準的選擇原則有：基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、互為基準原則和自為基準原則。在選擇基準時，主要應(yīng)考慮基準重合的問題。選用工件上尺寸較大，精度較高的表面

8、作為定位基準，使定位牢固可靠。應(yīng)盡可能工件裝夾和加工方便，夾具設(shè)計、制造簡單。本零件屬于通孔零件，孔是其設(shè)計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。精加工外圓時也可用外圓本身定位，即安裝工件時以支承軸頸本身找正。具體而言，即選20h7mm孔及其端面作為精基準。粗基準的選擇在選擇工件上的粗基準面時，應(yīng)保證所有加工表面都有足夠的加工余量，且各加工表面對不同加工表面應(yīng)具有一定的位置精度。選用工件上的不加工表面為粗基準，可保證不加工表面與加工表面之間的相互位置精度，同時可能在一次裝夾中加工出較多的表面。按照有關(guān)粗基準原則，粗基準的選

9、擇方案如下：以35mm外圓柱面為粗基準面（兩個短v形塊定位），限制4個自由度，用不加工面（擋銷定位）限制一個移動的自由度，再用8h7mm孔的外圓面（v形塊定位）限定一個轉(zhuǎn)動的自由度，達到完全定位。2、零件表面加工方法的選擇零件加工方法的選擇，不但影響加工精度和表面粗糙度，而且還影響生產(chǎn)率和制造成本。由于加工表面的精度和表面粗糙度不是由一種加工方法，一次加工就能達到的。因此，在選擇加工方法時，應(yīng)首先確定主要表面的最后加工方法，然后再確定其他一系列準備工序的加工方法，既由粗到精地逐步達到要求。在選擇好主要表面的加工方法后，再選定次要表面的加工方法。本零件的加工面有內(nèi)孔、端面、槽、油孔及螺紋等，材料

10、為qt50-1.5。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關(guān)指南資料，其加工方法的選擇如下： 孔的加工方法a、20h7mm通孔 公差等級為it7，表面粗糙度為ra1.6um,孔未鑄出，需鉆、擴、粗鉸、精鉸。b、8h7mm兩孔和8h8mm盲孔 公差等級分別為it7和it8，表面粗糙度為ra1.6um,孔未鑄出，需鉆、粗鉸、精鉸。c、3油孔沉孔60°深3mm 未注公差等級，需鉆孔、锪沉頭孔。 端面的加工方法a、20h7mm孔兩端面 為未注公差尺寸，根據(jù)gb1800-79規(guī)定其公差等級為it13，表面粗糙度為ra3.2um，需進行粗銑、半精銑、精銑。b、m10螺紋孔端面和8h8mm孔端面 為未

11、注公差尺寸，根據(jù)gb1800-79規(guī)定其公差等級為it14，表面粗糙度為ra6.3um，需進行粗銑、半精銑。 槽的加工a、通槽（寬為8mm、深為26mm） 槽寬和槽深的公差等級都為it14，表面粗糙度為ra6.3um，需采用高速鋼直齒三面刃銑刀，粗銑、半精銑。b、r2圓弧油槽（長為55mm、深為1.5mm） 采用插銑法銑出即可。 螺紋的加工方法（m10、m5和m4） 需鉆孔，攻絲時用機用絲錐即可。3、制定工藝路線機械加工工序順序的安排原則“先基面后其他” 前工序為后面工序準備好定位基準，因此第一道工序總是把精基準加工出來?！跋戎骱蟠巍?先安排主要表面（指裝配基面、工作表面等），后安排次要表面（

12、指槽、油孔等），但要放在最終精加工和光整加工之前?！跋却趾缶?主要表面粗、精加工要分開，按照粗加工半精加工精加工光整加工順序安排工序。“先面后孔” 由于平面定位比較穩(wěn)定，裝夾方便，一般零件多選用平面做精基準，因此總是先加工平面后加工孔。但有些零件平面小，不方便定位，則應(yīng)先加工孔。工序的劃分組合工序有兩個不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。工序集中或分散的程度，即工序數(shù)目的多少，主要取決于生產(chǎn)類型、機床設(shè)備、零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。數(shù)控加工一般采用工序集中的方法，根據(jù)零件的技術(shù)要求，可采取以一次安裝的加工作為一道工序。確定加工路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置

13、精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用數(shù)控機床配以專用夾具，并盡量使工作集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)零件的技術(shù)要求，可以先加工中心線與20h7mm孔中心線平行的20mm外圓端面和20h7mm孔的兩端面，以35mm外圓柱面為粗基準面，鉆、擴、鉸20h7mm的孔，然后再以20h7mm孔及其端面為精基準，r12mm圓弧面輔助定位來加工8h7mm兩孔和m10螺紋孔；8h7mm孔輔助定位來加工中心線與20h7mm孔中心線垂直的20mm外圓端面和8h8mm盲孔；m10螺紋孔輔助定位來加工通槽和m4螺紋孔，這樣基準重合

14、與統(tǒng)一，不僅可以保證尺寸精度，還可以保證位置精度。而3油孔的精度要求不高，可以放于最后加工，仍以20h7mm孔及其端面與6h7(8h7)mm孔定位。由于在加工過程中夾緊也比較方便，因此，最后的加工路線確定如下：工序一 粗銑、半精銑中心線與20h7mm孔中心線平行的20mm外圓端面；粗銑、半精銑、精銑20h7mm孔的左端面。工序二 粗銑、半精銑、精銑20h7mm孔的右端面。工序三 鉆、擴、粗鉸、精鉸20h7mm孔，锪20h7mm孔倒角；銑r2mm圓弧油槽。工序四 鉆、粗鉸、精鉸8h7mm兩孔；鉆m10mm螺紋底孔、攻m10mm螺紋孔。工序五 粗銑、半精銑中心線與20h7mm孔中心線垂直的20mm

15、外圓端面；鉆、粗鉸、精鉸8h8mm盲孔。工序六 鉆m5mm螺紋底孔、攻m5mm螺紋孔。工序七 粗銑、半精銑通槽；鉆m4mm螺紋底孔、攻m4mm螺紋孔。工序八 鉆3mm油孔、锪60°圓錐沉頭孔。工序九 鉗工去毛刺。工序十 終檢。四、工序設(shè)計1、選擇加工設(shè)備和工藝裝備選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床。此零件為杠桿類零件，各個工序之間完成的工作較多，且有大量的孔及螺紋，為了提高生產(chǎn)效率，該零件的所有工序都選擇在立式加式中心上完成，這樣能在較大程度上減少零件加工過程中的裝夾次數(shù)，從而保證加工精度。選擇夾具 為了保證加工精度，考慮以面孔定位。本零件除銑端面使用通用夾具外，其他各工序都需要使用專

16、用夾具。選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。工序一、二、五 中的端面，可采用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀進行加工。工序三、四、五中的孔，可先根據(jù)孔徑大小采用普通鉆頭一次鉆出即可，然后采用普通鉆頭擴孔，最后采用鉸刀鉸孔，其大小根據(jù)加工要求而定，有20h7mm、8h7mm和8h8mm三種類型。20h7mm孔倒角采用锪孔鉆锪出即可。工序四、六、七中的螺紋孔，可先用普通鉆頭鉆出底孔，再根據(jù)螺紋大小采用機用絲錐攻絲即可，有m4、m5和m10三種類型。工序三中的r2mm圓弧油槽，可采用成型銑刀銑出即可。工序八中的3油孔，由于帶60°的倒角，深度為3mm,可先鉆3孔，再用60°直柄錐面锪鉆锪

17、沉頭孔。工序七中的通槽，可采用高速鋼直齒三面刃銑刀。選擇量具 本零件屬于大批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。選擇各外圓加工面的量具采用讀數(shù)值為0.02mm、測量范圍為0125mm游標卡尺即可。選擇加工孔用量具20h7mm孔經(jīng)鉆、擴、粗鉸、精鉸四次加工，8h7mm和8h8mm孔經(jīng)鉆、粗鉸、精鉸三次加工，m4、m5和m10螺紋經(jīng)鉆孔、攻絲兩次加工，鉆、擴采用讀數(shù)值為0.02mm、測量范圍為0125mm游標卡尺；粗鉸采用讀數(shù)值為0.01mm、測量范圍為1835mm的內(nèi)徑百分表；精鉸由于精度要求高，加工時每個工件都需進行測量，故宜采

18、用極限量規(guī)。按表5-109，根據(jù)根據(jù)孔徑可選錐柄圓柱塞規(guī)。選擇加工通槽所用量具通槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。采用讀數(shù)值為0.02mm、測量范圍為0125mm游標卡尺即可。2、確定工序尺寸外圓表面沿軸線方向的長度加工余量查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表3.126，取20h7mm孔兩端面、中心線與20h7mm孔中心線平行的20mm外圓端面、中心線與20h7mm孔中心線垂直的20mm外圓端面長度單邊余量均為2mm。粗銑：單邊加工量為1mm半精銑：單邊加工量為0.7mm，零件偏差為 mm精銑：單邊加工量為0.3mm，零件偏差為 mm20h7mm孔的加工余量，孔的精度要求為it7，金屬機械加工工藝人員手冊表1

19、3-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔：18mm擴孔：19.8mm z=1.8mm粗鉸：19.94mm z=0.14mm精鉸：20mm z=0.06mm8h7mm孔的加工余量，孔的精度要求為it7，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔：7.8mm粗鉸：7.96mm z=0.16mm精鉸：8mm z=0.04mm8h8mm盲孔的加工余量，孔的精度要求為it8，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔：7.8mm粗鉸：7.96mm z=0.16mm精鉸：8mm z=0.04mm螺紋孔的加工余量m10：鉆孔8.5 mmm5：鉆孔4.2 mmm4：鉆孔3.3

20、 mm通槽的加工余量半精銑可達到零件圖樣的要求，則該工序尺寸：槽寬為8mm，槽深為26mm。粗銑時，為半精銑留有加工余量：槽寬雙邊余量為0.6mm，槽深余量為0.5mm。則粗銑工序尺寸：槽寬為7.4mm，槽深25.5mm。其他外形尺寸直接鑄造得到五、確定切削用量及基本時間1、切削用量的選擇切削用量指切削速度v、進給量f和背吃刀量三個參數(shù)，稱為切削用量三要素。切削用量的選擇，對生產(chǎn)率、加工成本和加工質(zhì)量均有重要影響。合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，能取得較高生產(chǎn)率和較低成本的切削用量。切削用量的選擇原則與步驟制定切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具類型、材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，合理確定刀具

21、的切削速度、進給量和背吃刀量。選擇切削用量的基本原則和步驟是：首先選擇盡可能大的背吃刀量；其次根據(jù)機床進給機構(gòu)強度、刀桿剛度等限制條件（粗加工時）或已加工表面粗糙度要求（精加工時），選取盡可能大的進給量；最后通過查表或計算確定切削速度。需要強調(diào)的是：不同的加工性質(zhì)，對切削加工的不要是不一樣的，在選擇切削用量時的側(cè)重點也有所不同。粗加工切削用量的選擇原則盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故優(yōu)先考慮采用最大的背吃刀量，其次考慮采用大的進給量，最后才根據(jù)刀具耐用度的要求選擇合理的切削速度。粗加工時背吃刀量應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機床、刀具、夾具及工件組成的工藝系統(tǒng)剛度來確定。粗加工的進給量

22、應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛度和強度來確定。粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。根據(jù)工件材料和刀具材料在已選定背吃刀量和進給量基礎(chǔ)上使切削速度達到規(guī)定的刀具耐用度。同時使背吃刀量、進給量和切削速度三者決定的切削功率不超過機床的使用功率。精加工切削用量的選擇原則選擇精加工的切削用量時應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高切削效率。背吃刀量應(yīng)根據(jù)機械加工余量表格查出的余量確定；進給量應(yīng)按表面粗糙度的要求選擇；切削速度在保證合理刀具耐用度的前提下，應(yīng)選取進可能高的切削速度。多刀切削時，為使各種刀具有較合理的切削用量，一般按各類刀具選擇較合理的轉(zhuǎn)速及每轉(zhuǎn)進給量，然后用拼湊法進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整

23、，使各種刀具的每分進給量一致。切削用量的選擇方法無論哪一種切削用量的選擇都需要了解以下情況：工件材料、強度或硬度；工件加工部位的尺寸及其精度和粗糙度要求；機床的功率、走刀機構(gòu)強度、轉(zhuǎn)速級數(shù)和進給級數(shù)等；刀具種類、刀片材料、刀桿尺寸和幾何參數(shù)等。2、切削用量及基本時間的確定工序一 本工序為粗銑、半精銑中心線與20h7mm孔中心線平行的20mm外圓端面；粗銑、半精銑、精銑20h7mm孔的左端面。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。粗銑20mm外圓端面零件材料為球墨鑄鐵qt50-1.5，故可用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=

24、80mm，粗齒，z=16齒。由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-69可知， =0.060.12mm/z取=0.1 mm/齒查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/d=1000×38/（80×）=151.3（r/min）查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=160r/min,則實際切削速度=d/1000=×80×160/1000=40.19（r/min）當(dāng)=160r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為= z=0.1×16×160=256(mm/mi

25、n)取實際進給速度=260mm/min,則實際進給量= /z=260/（16×160）=0.102(mm/z)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-14，切入長度l1=1.7mm,超出長度l2=3 mm。于是行程長度為l0l1l2，則機動工時為tm= （l0l1l2）/=（201.73）/260=0.095(min) 半精銑20mm外圓端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=80mm,z=16齒。由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒，取f=0.08mm/z查金屬機械加工

26、工藝人員手冊表14-77，取u=45m/min,則=1000u/d=1000×45/（80×）=179.14(r/min)查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=180r/min,則實際切削速度=d/1000=×80×180/1000=45.2(m/min)當(dāng)=180r/min時,工作合每分鐘進給量為=fz=0.08×180×16=230.4(mm/min)取刀具實際進給速度為=240 mm/min,則實際進給量為f= /z=240/(16×180)=0.083(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （

27、l0l1l2）/=（20+1.7+3）/240=0.103(min)粗銑20h7mm孔的左端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=16齒。由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-69可知， =0.060.12mm/z取=0.1 mm/齒查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/d=1000×38/（80×）=151.3（r/min）查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=160r/min,則實際切削速度=d/1000=×80×160/100

28、0=40.19（r/min）當(dāng)=160r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為= z=0.1×16×160=256(mm/min)取實際進給速度=260mm/min,則實際進給量= /z=260/（16×160）=0.102(mm/z)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-14，切入長度l1=1.7mm,超出長度l2=3 mm。于是行程長度為l0l1l2，則機動工時為tm= （l0l1l2）/=（351.73）/260=0.153(min) 半精銑20h7mm孔的左端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=80mm,z=16齒。由于加工余量0.7mm，經(jīng)查手冊

29、，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.7mm查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.08mm/z查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，取u=45m/min,則=1000u/d=1000×45/（80×）=179.14(r/min)查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=180r/min,則實際切削速度=d/1000=×80×180/1000=45.2(m/min)當(dāng)=180r/min時,工作合每分鐘進給量為=fz=0.08×180×16=230.4(mm/min)取刀具實際進給速度為=240 mm/min,則實

30、際進給量為f= /z=240/(16×180)=0.083(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （l0l1l2）/=（35+1.7+3）/240=0.165(min)精銑20h7mm孔的左端面選用硬質(zhì)合金直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=125mm,z=20齒。由于加工余量為0.3mm，只需一次精銑，故銑削寬度=0.3mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒取f=0.06mm/齒。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，取u=54m/min,則=1000u/d=1000×54/（80×）=214.

31、97(r/min)取主軸轉(zhuǎn)速=220r/min,則實際切削速度=d/1000=×80×220/1000=55.3(m/min)當(dāng)=220r/min時，刀具每分鐘進給量為=fz=0.06×16×220=211.2(mm/min)取實際進給速度為=210mm/min,則進給量為f= / z=210/(16×220)=0.060(mm/z)切削工時：由工步1可知，刀具行程為l0l1l2，則機動工時= （l0l1l2）/=（35+1.7+3）/210=0.189(min)工序二 本工序為粗銑、半精銑、精銑20h7mm孔的右端面。加工材料為qt50-1.

32、5，機床為立式加式中心。本工序的切削用量及基本時間同工序一中加工20h7mm孔的左端面。工序三 本工序為鉆、擴、粗鉸、精鉸20h7mm孔，锪20h7mm孔倒角；銑r2mm圓弧油槽。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。鉆20h7mm孔鉆孔18mm,選用高速鋼麻花鉆,d=18mm, 單邊切削深度a=d/2=18/2=9mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊知f鉆=0.5mm/r v鉆=0.35m/s=21m/minn=1000u/d=1000×21/(×18)=371.55(r/min)取n=380r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×18&#

33、215;380/1000=21.48(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-8可得,l1=11.5mm,l2=3mm,則鉆18mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(66+11.5+3)/(0.5×380)=0.42(min)擴20h7mm孔擴孔19.8mm,選用高速鋼擴鉆,d=19.8mm，單邊切削深度a=0.9mm。根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用擴鉆進行擴孔時,其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度之關(guān)系為:f=(1.21.8)f鉆 u=(1/21/3)v鉆式中, f鉆、v鉆-加工實心孔的切削用量。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊知f鉆=0.

34、5mm/r v鉆=0.35m/s=21m/min則 f=1.5f鉆=1.5×0.5=0.75 (mm/r) u=0.4v鉆=0.4×21=8.4 (mm/min) n=1000u/d=1000×8.4/(×19.8)=135.04(r/min)取n=140r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×19.8×140/1000=8.71(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-8可得,l1=11.5mm,l2=3mm,則擴鉆19.8mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(66+11.5+3)/(

35、0.75×140)=0.77(min)粗鉸20h7mm孔粗鉸19.94mm孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm。單邊切削深度a=z/2=0.14/2=0.07mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-60，f=12mm/r，取f=1mm/r。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-60，取u=45m/min,則n=1000u/d=1000×45/(×19.94)=718.72(r/min)取n=720r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×19.94×720/1000=45.08(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l

36、1=1.10mm,l2=22mm則粗鉸19.94mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(66+1.10+22)/(1×720)=0.12(min)精鉸20h7mm孔精鉸20h7mm的孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20h7mm。單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-60，取f=1mm/r。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-60，取u=60m/min,則n=1000u/d=1000×60/(×20)=955.41(r/min)取n=960r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×20&#

37、215;960/1000=60.3(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=1.05mm,l2=22mm則精鉸20h7mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(66+1.05+22)/(1.0×960)=0.09(min)锪20h7mm孔倒角锪20h7mm孔兩端倒角1×45°,選用90°錐面锪鉆,d=25mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-48，f=0.100.15mm/r,取f=0.13mm/r。為了縮短輔助時間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。銑r2mm圓弧油槽采用插銑法，選用成型銑刀，a=0.

38、6mm，f=0.5mm/r。工序四 本工序為鉆、粗鉸、精鉸8h7mm兩孔；鉆m10mm螺紋底孔、攻m10mm螺紋孔。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。鉆8h7mm兩孔選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-10，f=0.220.26mm/r,取f=0.22mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-12，取u=0.2m/s=12m/min,則n=1000u/d=1000×12/(×7.8)=489.7(r/min)取n=545r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=

39、15;7.8×545/1000=13.36(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=3.4mm,l2=1.0mm,則鉆7.8mm兩孔的機動工時為：t=2×(l+l1+l2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×545)=0.27(min)粗鉸8h7mm兩孔選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，取f=0.81mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-19，取u=0.22m/s=13.2m/min,則n=1000u/d=1000×13.2/(

40、×7.96)=527.85(r/min)取n=545r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×7.96×545/1000=13.63(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=1.08mm,l2=11mm,則粗鉸8h7mm兩孔的機動工時為：t=2(l+l1+l2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×545)=0.105(min)精鉸8h7mm的兩孔選用高速鋼鉸刀,d=8h7mm。單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，取f=0.81mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡

41、明手冊表11-19，取u=0.278m/s=16.68m/min,則n=1000u/d=1000×16.68/(×8)=663.68(r/min)取n=680r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×8×680/1000=17.1(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=1.02mm,l2=11mm則精鉸8h7mm兩孔的機動工時為：t=2(l+l1+l2)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×680)=0.084(min)鉆m10mm螺紋底孔鉆螺紋底孔8.5mm，選用高速鋼麻花鉆,d=8.5

42、mm。單邊切削深度a=d/2=8.5/2=4.25mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,取f=0.1mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則n=1000u/d=1000×9/(×8.5)=337.2(r/min)取n=350r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×8.5×350/1000=9.34(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.0mm,則鉆8.5mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(18+2+1

43、.0)/(0.1×350)=0.6(min)攻m10mm螺紋孔。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-49，選用m10mm絲錐，螺距p=1.5mm，則進給量f=1.5mm/r。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-94，取u=6.8m/min,則n=1000u/d=1000×6.8/(×10)=216.56(r/min)取n=240r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×10×240/1000=7.536(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.4mm則攻m10mm螺紋孔的機動工時為：t=(l+l1+l

44、2)/f n=(18+2+1.4)/(1.5×240)=0.059(min)工序五 本工序為粗銑、半精銑中心線與20h7mm孔中心線垂直的20mm外圓端面；鉆、粗鉸、精鉸8h8mm盲孔。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。采用工序一中加工20mm外圓端面的方法，得本工序中加工中心線與20h7mm孔中心線垂直的20mm外圓端面的切削用量及基本時間。鉆8h7mm兩孔選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-10，f=0.220.26mm/r,取f=0.22mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-12

45、，取u=0.2m/s=12m/min,則n=1000u/d=1000×12/(×7.8)=489.7(r/min)取n=545r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×7.8×545/1000=13.36(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=3.4mm,l2=1.0mm,則鉆7.8mm兩孔的機動工時為：t=2×(l+l1+l2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×545)=0.27(min)粗鉸8h8mm兩孔選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。單邊切削深度a=z/2=0.16/

46、2=0.08mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，取f=0.81mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-19，取u=0.22m/s=13.2m/min,則n=1000u/d=1000×13.2/(×7.96)=527.85(r/min)取n=545r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×7.96×545/1000=13.63(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=1.08mm,l2=11mm,則粗鉸8h7mm兩孔的機動工時為：t=2(l+l1+l2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×

47、545)=0.105(min)精鉸8h8mm的兩孔選用高速鋼鉸刀,d=8h8mm。單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，取f=0.81mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-19，取u=0.278m/s=16.68m/min,則n=1000u/d=1000×16.68/(×8)=663.68(r/min)取n=680r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×8×680/1000=17.1(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=1.02mm,l2=11mm則精鉸8h8mm兩孔的機

48、動工時為：t=2(l+l1+l2)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×680)=0.084(min)工序六 本工序為鉆m5mm螺紋底孔、攻m5mm螺紋孔。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。鉆m5mm螺紋底孔鉆螺紋底孔4mm，選用高速鋼麻花鉆,d=4mm。單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,取f=0.1mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則n=1000u/d=1000×9/(×4)=716.56(r/mi

49、n)取n=720r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×4×720/1000=9.04(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.0mm,則鉆4mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×720)=0.139(min)攻m5mm螺紋孔。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-49，選用m5mm絲錐，螺距p=0.8mm，則進給量f=0.8mm/r。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-94，取u=6.8m/min,則n=1000u/d=1000×6.8/(×5)=433.

50、1(r/min)取n=450r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×5×450/1000=7.065(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.4mm則攻m5mm螺紋孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(6+2+1.4)/(0.8×450)=0.026(min)工序七 本工序為粗銑、半精銑通槽；鉆m4mm螺紋底孔、攻m4mm螺紋孔。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。粗銑通槽選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為7mm，z=20，粗齒。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-69可知，

51、 =0.060.12mm/z取=0.08mm/齒。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77,取u=38m/min，則： =1000u/d=1000×38/（100×）=120.9（r/min）查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度=d/1000=（×100×125）/1000=39.27（r/min）當(dāng)=125r/min時，每分鐘進給量應(yīng)為= z=0.08×20×125=200(mm/min)取實際進給速度=205mm/min,則實際進給量= /z=205/（20×125）=0.082(mm/z)切削工

52、時：查金屬機械加工工藝人員手冊表15-14，切入長度l1=37.4mm,超出長度l2=3.0 mm。于是行程長度為l0l1l2，則機動工時為tm= （l0l1l2）/=（26.8837.43.0）/205=0.33(min) 半精銑通槽選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，z=20，細齒。精銑的單邊切削寬度a=0.5mm.查金屬機械加工工藝人員手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒取f=0.06mm/z查金屬機械加工工藝人員手冊表14-77，取u=45m/min,則=1000u/d=1000×45/（×100）=143(r/min)查表3.29

53、,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度=d/1000=（×100×125）/1000=39.25(m/min)當(dāng)=125r/min時,工作合每分鐘進給量為=fz=1=0.06×125×20=150(mm/min)取刀具實際進給速度為=166 mm/min,則實際進給量為f= /z=166/(20×125)=0.0664(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為l0l1l2，則機動工時= l0l1l2/=（26.8+37.4+3.0）/166=0.40(min)鉆m4mm螺紋底孔鉆螺紋底孔3mm，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。單邊切

54、削深度a=d/2=3/2=1.5mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r取f=0.1mm/r查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則n=1000u/d=1000×9/(×3)=955(r/min)取n=960r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×3×960/1000=9.05(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.0mm,則鉆3mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(9+2+1.0)/(0.1×960)=0

55、.13(min)攻m4mm螺紋孔。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-49，選用m4mm絲錐，螺距p=0.7mm，則進給量f=0.7mm/r。查金屬機械加工工藝人員手冊表11-94，取u=6.8m/min,則n=1000u/d=1000×6.8/(×4)=541(r/min)取n=490r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×4×490/1000=6.16(m/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.4mm則攻m4mm螺紋孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(8+2+1.4)/(0.7×4

56、90)=0.033(min)工序八 本工序為鉆3mm油孔、锪60°圓錐沉頭孔。加工材料為qt50-1.5，機床為立式加式中心。鉆3mm的油孔選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,取f=0.1mm/r。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表11-12，取u=0.15m/s=9m/min,則n=1000u/d=1000×9/(×3)=955(r/min)取n=960r/min,所以實際切削速度為：v=d n/1000=×3×960/1000=9.05(m

57、/min)切削工時：查金屬機械加工工藝人員手冊得l1=2mm,l2=1.0mm則鉆3mm孔的機動工時為：t=(l+l1+l2)/f n=(9+2+1.0)/(0.1×960)=0.13(min)锪60°沉頭孔選用60°直柄錐面锪鉆,d=10mm。查金屬機械加工工藝人員手冊表14-48，f=0.100.15mm/r,取f=0.13mm/r。為了縮短輔助時間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同，即n=960r/min。將前面進行的工作所得的結(jié)果，填入工藝文件。作為示例的表5-1列出了杠桿的機械加工工藝過程；表5-2表5-9分別給出了杠桿加工工序一工序八的機械加工工序卡片。六、夾具設(shè)計