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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工10车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗车12外圆端面，为后续精加工做准备专用夹具，端面车刀，游标卡尺16512.31311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工20车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗车38外圆端面，为后续精加工做准备专用夹具，端面车刀，游标卡尺16512.31311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗车12外圆，为后续精加工做准备专用夹具，外圆车刀，游标卡尺16512.31311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗车10外圆，达到 10mm，Ra=6.3m专用夹具，切断车刀，游标卡尺16512.31311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50钻HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z53511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻10内孔，至10-10.06mm,Ra=6.3m专用夹具，麻花钻，铰刀，卡尺56025.70.8211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗车底面端面，为后续精加工做准备专用夹具，端面车刀，游标卡尺26720.51211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70钻HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z53511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1扩、铰侧面10内孔，至10-10.02mm,Ra=1.6m专用夹具，麻花钻，铰刀，卡尺56025.70.8211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1半精车12外圆，达到12mm，Ra=3.2m专用夹具，端面车刀，游标卡尺22019.81211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工90车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1半精车38外圆端面，达到8mm，Ra=3.2m专用夹具，端面车刀，游标卡尺22019.81211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工100车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精车12外圆端面，达到44mm，Ra=1.6m专用夹具，外圆车刀，游标卡尺80012.70.5211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称介质膜调整架零件名称底座共11页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工110车HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精车底面端面，达到44mm，Ra=1.6m专用夹具，端面车刀，游标卡尺80012.70.5211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡产品型号零件图号产品名称零件名称介质膜调整架底座 共1页第1页材料牌号HT15-33毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工步号工步内容车间 工 段设备工艺装备工时/min准终单件I10粗车12外圆端面，为后续精加工做准备机加工车工车床CA6140专用夹具，端面车刀，游标卡尺20粗车38外圆端面，为后续精加工做准备机加工车工车床CA6140专用夹具，端面车刀，游标卡尺 30粗车12外圆，为后续精加工做准备机加工车工车床CA6140专用夹具，外圆车刀，游标卡尺 40粗车10外圆，达到 10mm，Ra=6.3m机加工车工车床CA6140专用夹具，切断车刀，游标卡尺 50钻10内孔，至10-10.06mm,Ra=6.3m机加工车工立式钻床Z535专用夹具，麻花钻，游标卡尺60粗车底面端面，为后续精加工做准备机加工车工车床CA6140专用夹具，端面车刀，游标卡尺II70扩、铰侧面10内孔，至10-10.02mm,Ra=1.6m机加工钻工立式钻床Z535专用夹具，麻花钻，铰刀，卡尺III80半精车12外圆，达到12mm，Ra=3.2m机加工车工车床CA6140专用夹具，端面车刀，游标卡尺90半精车38外圆端面，达到8mm，Ra=3.2m机加工车工车床CA6140专用夹具，端面车刀，游标卡尺100精车12外圆端面，达到44mm，Ra=1.6m机加工车工车床CA6140专用夹具，外圆车刀，游标卡尺110精车底面端面，达到44mm，Ra=1.6m机加工车工车床CA6140专用夹具，端面车刀，游标卡尺IV120去毛刺机加工钳工钳工台平锉V130清洗机加工清洗工清洗机VI140终检机加工质检员塞规、卡尺、百分表等设 计（日 期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期目录摘要IAbstractI第1章 介质膜调整架框架的工艺分析及生产类型的确定11.1调整架框架的用途11.2介质膜调整架框架的技术要求11.3介质膜调整架框架的工艺性及生成类型1第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图32.1选择毛坯32.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.3绘制框架毛坯简图4第3章 拟定框架工艺路线53.1定位基准的选择53.2各表面加工方案的确定53.3工序的集中与分散53.4工序顺序的安排53.5确定工艺路线6第4章 确定加工余量和工序尺寸74.1 工序1和工序2-加工框架A、B两端面致尺寸设计74.2工序9-粗扩、精扩10孔9第5章 确定切削用量及时间定额105.1 确定切削用量105.1.1 工序2半精铣框架端面105.1.2 工序9钻、粗铰、精铰12mm孔105.2 时间定额的计算11第6章 加工2-10孔夹具设计146.1问题提出146.2 夹具的设计146.3切削力及夹紧力的计算146.4 钻孔与工件之间的切屑间隙176.5 钻模板186.6定位误差的分析186.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用196.8 确定夹具体结构和总体结构20结 论22参考文献23致 谢242第1章 介质膜调整架框架的工艺分析及生产类型的确定1.1调整架框架的用途该框架属于介质膜调整架的定位结构，有着连接其他零件、定位零件的作用。框架通过12mm的轴孔以及底面螺纹孔固定在底座上，从而形成一个整体。1.2介质膜调整架框架的技术要求按表1-1形式将该框架的全部技术要求列于2-1中，该框架属于典型框架类零件，其底座轴孔是主要装配基准，与底座有配合要求，因此加工精度较高。框架端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强其 耐磨性，其表面需要淬火处理，硬度为48-58HRC；其轴孔对底座的垂直度要求为0.1mm，端面的平面度要求为0.08mm。底面螺纹孔与轴孔平行度为0.1mm。 表1-1 调整架框架零件技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度表面粗糙度Ra/um行为公差/mm框架左端面530-0.3IT126.3框架右端面530-0.3IT126.3框架前端面230-0.3IT96.3框架后端面230-0.3IT96.3轴孔12+0.020IT71.6前后螺纹孔5+0.020IT73.2左右通孔10+0.020IT73.2底面螺纹孔4+0.020IT73.2 1.3介质膜调整架框架的工艺性及生成类型 图1-1 三维零件图 根据零件图可知、主要进行导轨面的加工、孔加工和表面加工、钻孔、攻丝，孔的精度要求高。该零件年生产3000件属中批量生产，在加工是为了提高劳动效率、降低成本，设计加工零件需要设计专用夹具。长春理工大学本科毕业设计第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯以为框架结构轮廓尺寸不大，且生产类型为中批量生产，选用普通模锻方法铸造毛坯。模锻成型后进行切边、调质、调质硬度为241-285HBS，并进行酸洗。喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度、增加耐磨性、消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不理影响。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 2.1公差等级由框架的功用和技术要求，确定零件的公差等级为普通级。 2.2锻件质量该框架机械加工后质量为0.45KG，机械加工前锻件毛坯质量为0.6KG。 2.3锻件形状复杂指数对框架零件图进行分析计算，可大致确定锻件外轮廓包容体的长度、宽度、高度。即L=60、B=60、H=60；由公式可计算S=M1/m2=0.6/(lbh) =0.6/（60X60X60X7.8X10-6） =0.6/1.68=0.35由于0.35介于0.32和0.63之间，所以该框架的复杂系数属于S2级，即该锻件的复杂程度一般。 2.4锻件材质系数由于该框架材料为35钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，所以改锻件的材质系数属于M1级 。 2.5锻件分模线形状分析该框架的特点，选择零件的对称平面为分模面，属于平直分模线。 2.6零件表面粗糙度 由零件图可知，该框架个加工表面的粗糙度均大于1.6UM，即Ra16UM。查表2-6至2-9，可得框架锻件的毛坯尺寸及公差，进而求得各加工表面的加工余量，所得结果列于表2.6中。锻件质量M1/KG包容体质量Mn/KG 形状复杂系数S材质系数公差等级0.61.68S2M1普通级毛坯尺寸机械加工总余量/mm尺寸公差毛坯尺寸备注高度602.5+0.7-0.858+0.7-0.8表2-62-2.5（取2）表2-9厚度602.2+1.7-0.564.5+1.7-0.5表2-72-2.5（两端面各取2）表2-9厚度2-2.5（两端面各取2）2.2+1.7-0.564.5+1.7-0.5表2-7表2-9122.6单边2.2+1.7-0.56.81.1表2-6表2-10中心距230.5表2-8 2.3绘制框架毛坯简图 图2-1 毛坯图22第3章 拟定框架工艺路线3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准 1. 精基准的选择根据框架零件的技术要求和装配要求，选择框架的A端面、底面轴孔12mm和A、B端面通孔作为精基准。符合“基准重合”原则。同时，零件上的很多表面都可以采用该组表面作为精基准，又遵循了”基准统一“原则。底面轴孔12mm的轴线是设计基准，选用其做精基准定位加工框架的四个表面，有利于保证被加工零件的垂直度；选用A端面做精基准，夹紧力可作用在B端面上，加紧稳定可靠。2. 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。该框架选择A端面和轴孔作为粗基准。3.2各表面加工方案的确定根据框架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表1-10和表1-11，确定各表面的加工方案。表3.1框架零件各表面加工方案加工表面经济精度表面粗糙度加工方案备注左端面IT126.3粗铣-半精铣表1-11右端面IT126.3粗铣-半精铣表1-11前端面IT96.3粗铣-半精铣表1-11后端面IT96.3粗铣-半精铣表1-11轴孔IT121.6粗扩-精扩表1-10前后螺纹口IT123.2粗扩-精扩-铰表1-11左右通孔IT123.2粗扩-精扩表1-10底面螺纹口IT123.2粗扩-精扩-铰表1-11倒角6.3表1-11 3.3工序的集中与分散 工序的集中与分散是确定工序内容多与少的依据，他直接影响整个工艺路线的工序数目及设备。由于框架类型零件的生产类型为中批量生产，确定选用工序集中的原则组织工序内容，一方面可以采用万能、通用机床配以专用夹具加工，以通提高生产率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面的相互位置精度，也可以缩短辅助时间。3.4工序顺序的安排 基准加工-主要表面精加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工-热处理-主要表面精加工，期间穿插一些辅助工序。3.5确定工艺路线表3.2 框架工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣A、B端面立式铣床X51面铣刀100游标卡尺2半精铣A、B端面立式铣床X51面铣刀100游标卡尺3粗扩、精扩、倒角、铰12孔卧式钻床Z535麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规4粗铣C、D端面卧式铣床X51三面刃铣刀200游标卡尺5半精铣C、D端面卧式铣床X51三面刃铣刀200游标卡尺6粗扩、精扩、倒角、铰M5螺纹孔卧式铣床X51麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规7粗扩、精扩、倒角、铰10孔卧式铣床Z535麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规8粗扩、精扩、倒角、铰M3螺纹孔卧式钻床Z535麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规9粗扩、精扩、倒角、铰M4螺纹孔卧式钻床Z535麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规10铣内侧面立式铣床面铣刀100游标卡尺11倒角12去毛刺钳工台平挫13中检塞规、百分表、卡尺14热处理淬火机15磨削端面平面磨床M7120A砂轮游标卡尺16清洗清洗机17终检塞规、卡尺、百分表 第4章 确定加工余量和工序尺寸 作为示例，下面介绍第1、2、9三道工序的加工余量和工序尺寸的确定方法。4.1 工序1和工序2-加工框架A、B两端面致尺寸设计 1、工序加工过程 第1道工序的加工过程为：1）以左端面A为基准定位，粗铣右端面B，保证工序尺寸P1。2）以右端面B为基准定位，粗铣左端面A，保证工序尺寸P2。第2道工序的加工过程为：1） 以左端面A为定位基准，半精铣右端面B，保证工序尺寸P3。2） 以右端面B为定位基准，半精铣右端面A，保证工序尺寸P4。从而达到零件图纸设计尺寸要求D=660-0.3。 2、查找工序尺寸链，画出加工过程示意图查找出全部工艺尺寸链，如图4.1所示，加工过程示意图如图4.2所示。 3、求解各工序尺寸及公差 1)确定工序尺寸P4，从图4.3所知，P4=D=660-.3。 图4.1 第1、2道工序加工过程示意图 2）确定工序尺寸P3，从图4.3a知，P3=P4+Z4，其中Z4为精车余量，按表2-24确定Z4=1mm，则P3=（66+1）mm=66.1mm。由于工序尺寸P3是在粗车加工中保证的，故查1-8表知，粗车工序的经济加工精度为IT9-13,因此确定该工序尺寸公差为IT9，其公差值为0.35mm，工序尺寸按入体原则标注，由此可见初定工序尺寸P3=670-0.35。同理，可得P2=680-0.35。 3）确定工序尺寸P1，从图4-2c所示工序尺寸链知，P1=P2+Z2，其中Z2为粗车余量，由于B面的加工余量是经粗铣一次切除的，故Z2应等于B面的毛坯机械加工总余量，即Z2=1mm，则P1=（68+1）mm=69mm。查表1-8确定该粗车工序的经济加工精度为IT10，其公差值为0.54，工序尺寸按入体原则标注，由此可见初定工序尺寸P1=690-0.54。 图4.2 第1/2道工序工艺尺寸链图 4）加工余量的校核 为验证工序尺寸及公差确定的是否合理，还需对加工余量进行校核。 余量Z3的校核。在上图所示尺寸链中Z3是封闭环，故 Z3max=P2max-P3min=（68+0）-（67-0.35）=1.35 Z3min=P2min-P3max=（68-0.35）-（67+0）=0.65校核结果表明，余量Z3的大小是合适的。如上校核，结果表明所确定的工序尺寸公差都是合理的。综合上述分析计算，可确定各工序尺寸分别为P1=690-0.54，P2=680-0.35，P3=670-0.35，P4=D=660-.3。4.2工序9-粗扩、精扩10孔由表2-20知，精铰余量为Z精铰0.04，粗铰余量粗铰0.16；钻孔余量钻9.8。各工序尺寸按加工经济精度依次确定为，精铰孔为IT7；粗铰孔为IT10；钻孔为IT12。差标准公差表2-30可确定各工步的公差值分别为：精铰孔为0.015；粗铰孔为0.058；钻孔为0.15。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：精铰孔工序尺寸D=D3=10+0.0150；粗铰孔工序尺寸D2=9.96+0.0580；钻孔工序尺寸为D1=9.8+0.150；他们的相互关系如图4.3所示。 第5章 确定切削用量及时间定额作为示例，下面分别确定第1、2、9工序的切削用量及时间计算。5.1 确定切削用量 1、工序1粗细两端面 工序1分为两个工步，工步1是以A面定位，粗铣B面；工步2是以B面定位，粗铣A面，由于这两个工步是在一台机床上经多件夹具装夹一次走刀加工完成的，因此两个工步所选用的切削速度V和进给量F均相同，背吃刀量也相同。 1）确定背吃刀量 工步1的背吃刀量AP取为Z1，Z1对应的A面的毛坯机械加工余量（表4.2）减去工序2的加工余量Z3，即AP=2.5-1=1.5 2)确定进给量 查表5-7，按机床功率为5-10kW及工件材料、刀具材料选取，工序的每齿进给量fZ取为0.13mm/z 3）计算铣削速度 查表5-12，按d0=100/5,fz=0.13mm/z的条件选取，铣削速度v=135m/min。由式5-1：n=1000v/d可求得该工序铣刀转速n=1000135/(100)r/min=429.9r/min，查表4-16按照该工序所选X51型立式铣床的主轴转速系列，取转速n=380r/min。再将此式带入上式，可求得实际铣削速度v=nd/1000=3803.14100/1000m/min=119.3m。5.1.1 工序2半精铣框架端面 1）确定被吃刀量，取ap=1.0mm 2）确定进给量，查表5-7，半精铣取消值，fZ=0.09mm/z 3）计算切削速度，查表5-12，按d0=100/5，fz=0.09mm/z的条件选取，带入v=d/1000=153.86m/min。5.1.2 工序9钻、粗铰、精铰12mm孔 （1)钻孔工步 1）确定背吃刀量：ap=Z钻/2=11.0/2mm=5.5mm。 2）确定进给量：查表5-22和表4-10，取该工步的每转进给量f=0.17/r 3)计算切削速度：查表5-32，取切削速度v=18m/min。由公式（2-4）可求得该工序钻头转速n=1000x18/(3.14x11.0)/min=521.14.min，查表4-9对照该工序所选Z535立式钻床的主轴转速系列，取转速n=400r/min。再将此转速带入公式（2-4）可求得该工序的实际钻削速度v=nd/1000=400x3014x11/1000/min=13.82m/min。 （2）粗铰工步 1)确定背吃刀量;ap=Z粗铰/2=0.95/2mm=0.457mm。 2)确定进给量：查表5-32和表4-10，取该工步的每转进给量f=0.25mm/r。 3）计算切削速度：查表5-32，取切削速度v=10n/min。由公式（2-4）可求得该工序钻头转速n=1000x10/(3.14x11.95)r/min=266.50r/min，查表4-9对照该工序所选Z535立式钻床的主轴转速系列，取转速n=275r/min。再将此转速带入公式（2-4），可求得该工序的实际切削速度v=nd/1000=275x3.14x11.95/1000m/min=10.32m/min。 （3）精铰工步 1)确定背吃刀量;ap=Z精铰/2=0.05/2mm=0.025mm。 2)确定进给量：查表5-32和表4-10，取该工步的每转进给量f=0.22mm/r。 3）计算切削速度：查表5-32，取切削速度v=10n/min。由公式（2-4）可求得该工序钻头转速n=1000x9/(3.14x11.95)r/min=239.85r/min，查表4-9对照该工序所选Z535立式钻床的主轴转速系列，取转速n=195r/min。再将此转速带入公式（2-4），可求得该工序的实际切削 速度v=nd/1000=195x3.14x11.95/1000m/min=7.32m/min。5.2 时间定额的计算 （1）基本时间tm的计算 1）工序1和工序2铣调整架框架左右两端面 根据表5-47中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角Kr=90o）的基本时间计算公式tj(1+11+12)/fMZ(2-5)可求出该工序的基本条件。由于该工序包括两个工步，即两个工件同时加工（详见表6中工序简图），可根据公式（2-6）、（2-7）得，式中l=2x55mm=110mm，取l2=1mm，l1=0.5(d-)+(13)=0.5x(66-)+1=145.76mmfMZ=fn=0.13x5x380=247mm/min。将上述结果带入公式（2-5）tm=（l+l1+l2）/fMZ则该工序的基本时间tj=（110+6.902+1）/247min=0.47min=30.5s。 2)工序9钻、粗铰、精铰12mm孔 1)钻孔工步 根据表5-45，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn(2-5)求得。式中l=30mm，取l2为1mm， l1=D/2cotkr+(12)=(11/2xcot54+1)=4.96mm,f=0.17mm/r， n=545r/min，将上述结果带入公式，则该工序的基本时间 Tj=(30+4.96+1)/(0.17x545)=0.39min=23.3s 2）粗铰工步 根据表5-45，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn(2-5)求得。查表5-46，按Kr=15o、ap=（D-d）/2=0.075mm的条件查得l1=0.37，l2=15，已知l=30mm，f=0.22mm/r，n=272r/min，将上述结果带入公式（2-5），该工序的基本时间tj=（30+0.37+15）/(0.22+272)min=0.17min=10.0s。 3）精铰工步根据表5-45，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn(2-5)求得。查表5-46，按Kr=15o、ap=（D-d）/2=0.025mm的条件查得l1=0.19，l2=13，已知l=30mm，f=0.22mm/r，n=272r/min，将上述结果带入公式（2-5），该工序的基本时间tj=（55+0.19+13）/(0.22+272)min=0.25min=15.03s。 （2）辅助时间tf的计算 根据第五章第二节所述，辅助时间tf与基本时间tj之间的关系为tf=（0.150.2）tj（2-9），在本加工工艺中取tf=0.15tj，则各工序的辅助时间分别为： 工序1的辅助时间为：tf=0.15x30.5s=4.58s 工序2的辅助时间为：tf=0.15x30.5s=4.58s 工序9钻孔工步的辅助时间为：tf=0.15x23.3s=3.50s 工序9粗铰工步的辅助时间为：tf=0.15x10.0s=1.50s 工序9精铰工步的辅助时间为：tf=0.15x15.03s=2.25s （3)其他时间的计算出了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单位时间还包括布置工作地时间。休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于本加工工艺介质膜调整架框架的加工工艺设计及其专用夹具设计的生产类型为中批量生产，需要考虑各工序的准备和终结时间，t2/m为作业时间的3%-5%；而布置工作地时间tb是作业时间的2%-7%；休息与生理需要时间tx是作业时间的2%-4%；则各工序的其他时间（tb+tx+（tz/m)(2-10)应按关系式（3%+3%+3%）x（tj+tf)计算，他们分别为：工序1的其他时间为：tf=（tb+tx+（tz/m)=9%x（30.5+4.58）=3.16s工序2的其他时间为：tf=（tb+tx+（tz/m)=9%x（30.5+4.58）=3.16s工序11的钻孔工步的其他时间为：tf=9%x（23.3+3.50）=2.41s工序11的粗铰工步的其他时间为：tf=9%x（10.0+1.50）=1.04s工序11的精铰工步的其他时间为：tf=9%x（15.03+2.25）=1.56s（4）单位时间定额tdj的计算根据公式，本加工工艺单位时间tdj=tj+tf+tb+tx+tz/m(1-12),则各工序的单位时间分别为：工序1的单位计算时间：tdj=30.5+4.58+3.16=38.25s；工序2的单位计算时间：tdj=30.5+4.58+3.16=38.25s；工序9的单位计算时间：tdj应按三个工步分别计算后再求和，则钻孔工步tdj钻=（23.3+3.50+2.41）s=29.21s；粗铰工步tdj粗铰=（10.0+1.50+1.04）s=12.54s；精铰工步tdj精铰=（15.03+2.25+1.56）s=18.84s；因此，工序9的单位计算时间tdj=tdj钻+tdj粗铰+tdj精铰=（29.21+12.54+18.84）s=60.59s将确定的上述各项内容填入工艺卡片中，得到介质膜调整架框架的机械加工工艺过程卡及地1、2/9工序卡片中。 第6章 加工2-10孔夹具设计 为了提高生产率，保证质量。本夹具将用在z525钻床。刀具是高速钢钻头。6.1问题提出本夹具主要用来加工加工2-10孔,这两个孔与上下端面有着垂直度的要求，设计夹具时，要求保证垂直度要求。6.2 夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。定位方式如下图，夹紧方式为螺旋压板夹紧机构。图6.1 螺旋压板夹紧机构6.3切削力及夹紧力的计算刀具：钻头10孔。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力之间的关系F夹KF轴向力：F夹KF （N）扭距：Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数由资料机床夹具设计手册查表可得：切削力公式： 式（2.17）式中 查表得： 即：实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表得： 安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表 可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图6.2 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。6.4 钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点:1、固定钻套：钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中，钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小，孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套：主要用在大批量生产中，由于钻套磨损大，因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套，衬套直接压入钻模板的孔内，钻套以F7/m6或F7/k6配合装入衬套中。3、快换钻套：当对孔进行钻铰等加工时，由于刀径不断增大，需要不同的导套引导刀具，为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套：尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C，使开始钻孔时，钻头切屑刃不位于钻套的孔中，以免刮伤钻套内孔，如图4.3。图6.3 钻套切屑间隙 C=(0.31.2)d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素，确定了设计方案后，选择了C=8。因为此钻的材料是铸件，所以C可以取较小的值。6.5 钻模板在导向装置中，导套通常是安装在钻模板上，因此钻模板必须具有足够的刚度和强度，以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式，可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板，在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下，钻螺栓紧固，钻模精度较高。46.6定位误差的分析3) 夹具安装误差因夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差，称为夹具的安装误差。图5-2中夹具的安装基面为平面，因而没有安装误差，=0.4) 夹具误差因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不精确而造成的加工误差，称为夹具误差。夹具误差主要包括定位元件相对于安装基准的尺寸或位置误差；定位元件相对于对刀或导向元件（包含导向元件之间）的尺寸或位置误差；导向元件相对于安装基准的尺寸或位置误差；若有分度装置时，还存在分度误差。以上几项共同组成夹具误差。5) 加工方法误差因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差。因该项误差影响因素多，又不便于计算，所以常根据经验为它留出工件公差的1/3.计算时可设。2. 保证加工精度的条件工件在夹具中加工时，总加工误差为上述各项误差之和。由于上述误差均为独立随机变量，应用概率法叠加。因此保证工件加工精度的条件是即工件的总加工误差应不大于工件的加工尺寸。为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废，在分析计算工件加工精度时，需留出一定的精度储备量。因此将上式改写为或 当时，夹具能满足工件的加工要求。值的大小还表示了夹具使用寿命的长短和夹具总图上各项公差值确定得是否合理。知此方案可行。6.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。图6.4 可换钻套表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。6.8 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，