CA6140车床杠杆零件的机械加工工艺课程设计

课程设计说明书课程设计说明书 题题目：目： 指导老师：指导老师： 学生姓名：学生姓名： 学学号：号： 所属院系：所属院系： 专专业：业： 班班级：级： 完成日期：完成日期： “CA6140 车床杠杆”零 件的机 械加工工艺 20082001305 机械工程学院 机械设计制造及自动化 20122012 年年 3 3 月月 课程设计任务书课程设计任务书 班级班级: :姓名姓名: : 课程设计题目课程设计题目: : “CA6140CA6140 车床杠杆”零件的机械加工工艺车床杠杆”零件的机械加工工艺 课程设计完成内容课程设计完成内容: : 设计说明书一份设计说明书一份(主要包括:零件的分析、工艺规程设计、夹 具设计) 发题日期发题日期: 2012: 2012年年 2 2月月 19 19日日 完成日期完成日期: 2010: 2010年年 3 3月月 12 12日日 指导教师: 教研室主任: 1 目目录录 序言 2 2 一、零件的分析 （一）零件的作用（一）零件的作用2 2 （二）零件的工艺分析（二）零件的工艺分析2 2 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式（一）确定毛坯的制造形式3 3 （二）基面的选择（二）基面的选择3 3 （三）制定工艺路线（三）制定工艺路线3 3 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5 5 （五）确定切削用量及基本工时（五）确定切削用量及基本工时5 5 三、夹具设计 （一）（一） 、加工工艺孔、加工工艺孔2525 夹具设计夹具设计1212 （二）（二） 、 粗精铣宽度为粗精铣宽度为 30mm30mm 的下平台夹具设计的下平台夹具设计1313 （三）（三） 、 钻钻 M8M8 螺纹孔夹具设计螺纹孔夹具设计1616 四、机械加工工序卡片（附） 1818 五、CA6140 车床杠杆（831009）零件图（附） 1818 六、CA6140 车床杠杆（831009）毛坯图（附） 1818 七、夹具装配图与夹具体零件图（附） 18 18 八、参考文献 1818 2 序言 机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进 行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的 训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自 己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 一、零件的分析 （一）（一） 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是 CA6140 车床的杠杆。它位于车床制动机构中，主要起制动作用。杠杆一端与制 动带连接，另一端通过刚球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触， 是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带 放松，从而达到制动的目的。 （二）（二） 零件的工艺分析零件的工艺分析 所加工零件立体图如下图所视： 1、主要加工面： 0.023 （1） 、钻25 0 孔以及与此孔相通的 14 阶梯孔、M8 螺纹孔； 0.10.1 （2） 、钻12.7 0 锥孔及铣12.7 0 锥孔表面； （3） 、钻 2M6 螺纹孔及其上表面； 3 （4） 、铣杠杆底面。 2、主要基准面： 0.0230.023 以 45 外圆面为基准的加工表面有25 0 的孔、杠杆下表面。其他的加工表面都是以25 0 的孔为 中心加工的。 二、工艺规程设计 （一）（一） 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 “杠杆”零件材料为 HT200，HB150HB220，毛坯重量约为 0.85kg，生产产量为 10 万件/年，属于大 批量生产。由于铸件为大批量生产，且工厂的生产厂房空间有限，而且零件除了有工艺要求的尺寸外，其 余均用不去除材料方法制造出来的，因此应采用“一型多铸”的金属型铸造，既满足了质量和批量要求， 又满足了经济性指标。 （二）（二） 基面的选择基面的选择 1、粗基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是肋板表面作为 加工的粗基准，可用外部夹紧力进行加紧，再利用一个 V 形块支承 45mm 圆的外轮廓作主要定位，以限 制四个自由度，再以一面定位，用支承块或者支承板来消除余下的两个自由度，达到完全定位（实际上为 过定位）,就可实现 25 孔的加工。 2、精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题，设计基准最好与工序基准重合，所以选择25 的孔作为 精基准。 （三）（三） 制定工艺路线制定工艺路线 1、工艺路线方案一（28 号）: 工序 1 工序 2 工序 3 工序 4 工序 5 工序 6 工序 7 工序 8 工序 9 工序 10 工序 11 2、工艺路线方案二（38 号）: 工序 1 工序 2 工序 3 工序 4 工序 5 粗铣 25 孔下表面 钻、扩孔使尺寸到达 24.8mm 粗铣宽度为 30mm 的下平台 精铣 25 孔下表面 0.023 铰孔使尺寸到达25 0 精铣宽度为 30mm 的下平台 钻 12.7 的锥孔 粗精铣 2-M6 上端面 锪钻 14 阶梯孔，加工 M8 螺纹孔 钻 2-M6 螺纹底孔，攻螺纹孔2-M6 检查 粗精铣 25 孔下表面 0.023 钻、扩、铰孔使尺寸到达25 0 mm 粗精铣宽度为 30mm 的下平台 钻 12.7 的锥孔 钻 2-M6 孔，加工螺纹孔 2-M6 4 工序 6 工序 7 工序 8 3、工艺路线方案三（35 号）: 工序 1 工序 2 工序 3 工序 4 工序 5 工序 6 工序 7 工序 8 粗精铣 2-M6 上端面 锪钻 14 阶梯孔，加工 M8 螺纹孔 检查 粗精铣 25 孔下表面 钻、扩、铰孔使尺寸到达25 0 粗精铣宽度为 30mm 的下平台 钻 12.7 的锥孔 加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 沉孔 粗精铣 2-M6 上端面 加工螺纹孔 2-M6 检查 0.023mm 4、工艺路线的比较与分析： 方案一采用的是工序分散原则，工序分散可以保证有充足的时间消除热变形和消除粗加工产生的残余 应力，使后续加工精度提高；但是其工序5 先上端面，不便装夹。而且由于大批量生产，不适合如此高精 度的生产路线。 方案二与方案三的工艺路线基本上相类似，不同的就是工序五、六、七顺序有点不同。工艺路线的选 择标准就在于生产效率高、尺寸精度和位置精度高、便于装夹。通过我们组一起讨论比较得出，以 25mm 的孔外轮廓为精基准，先铣下端面，再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先 加工面再钻孔的原则，两个方案都满足这个要求。但是如果选择第二条工艺路线先加工 M6 螺纹孔再铣上 表面的话就不符合先加工面再钻孔的原则，并且毛坯的端面与钻头轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线 与加工出来的零件平面是否垂直这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。 而从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第三个方案是比较合理想的。所以我们决定以第三个方 案进行生产。具体的工艺过程如下所示： 最终工艺路线 工序 1粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是3.2，选用立式铣 床 XA5032。 加工孔 25。 钻孔 25 的毛坯到 23mm； 扩孔 23mm 0.023 到 24.8mm；铰孔 24.8mm 到25 0 mm(接近 工序 2 25H7)。保证粗糙度是 1.6，采用立式钻床 Z550。 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台。仍然采用立式铣床 XA5032。 钻 12.7 的锥孔，采用立式钻床 Z550，为保证加工 的孔的位置度，采用专用夹具。 加工螺纹孔 M8，锪钻 14 阶梯孔。保证与垂直方向 成 10 。采用立式钻床 Z550。 粗精铣 M6 上端面。用立式铣床 XA5032。 工序 4 工序 5 工序 6 5 工序 7 工序 8 攻 2-M6 螺纹采用立式钻床 Z550。 ，为保证加工的孔 的位置度，采用专用夹具。 检查 （四）（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “杠杆”零件材料为HT200，HBS182HBS199，毛坯重量约为0.85kg，生产产量为 10 万件/年，生产 类型属于大批量生产，采用金属型铸造方式。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、杠杆下表面：根据机械制造工艺设计简明手册 （以下简称工艺手册 ）2.2-3 可以知道金属型铸造、 大批量生产时，铸件尺寸公差等级为 79 级。加工方向的基本尺寸为 30mm，粗糙度为 3.2，根据工艺 手册2.2-5 可知，金属型铸造大批量生产时加工余量等级为 F 级；再由工艺手册2.2-4 可知，尺寸 公差等级为 8 级的时候加工余量范围是1.5mm2mm。 由 工艺手册 2.3-21 可以知道， 粗加工后精铣， 加工长度为 160mm （小于 300mm） ， 加工宽度为 95.31mm （小于 100mm） ，查出来平面加工余量是1.0mm。 综上所述，确定加工余量为1.5mm，起模斜度为 7。 2、钻 25 的通孔（7 级孔） ：由工艺手册2.3-8 可知： 钻孔 23mm 扩孔 24.8mm 2Z=1.8mm 铰孔 25H7（接近零件的偏差要求） 2Z=0.2mm 3、宽度为 30mm 的下平台：为了节省金属铸型制作的时间，提高生产的效率，应该在保证加工余量的基础 上使铸型尽可能简单化，所以，本道工序的毛坯加工余量应该以非加工表面同齐，即下端面的基本尺寸约 为 18mm，其中加工余量约为4mm，分两次加工即可，但是在第一次加工之后必须重新量度第二次精加工的 剩余加工余量，以保证符合零件尺寸的要求。 4、粗精铣 2-M6 端面：根据工艺手册2.2-3 可以知道金属型铸造、大批量生产时，铸件尺寸公差等级 为 79 级。加工方向的基本尺寸为90mm，粗糙度为3.2，根据工艺手册 2.2-5 可知，金属型铸造大批 量生产时加工余量等级为 F 级；再由工艺手册2.2-4 可知，尺寸公差等级为 8 级的时候加工余量范围 是 1.5mm2mm。 由工艺手册2.3-21 可以知道，粗加工后精铣，加工长度为40mm（小于 300mm） ，加工宽度为30mm （小于 100mm） ，查出来平面加工余量是1.0mm。 综上所述，确定加工余量为1.5mm，起模斜度为 7。 （五）（五） 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 1：粗精铣杠杆下表面,使之符合粗糙度要求R a 3.2 已知零件总长为 160mm，宽 95.31mm，材料是 HT200，所用加工机床选为立式铣床XA5032。 1、粗铣杠杆下表面 （1）确定本次粗铣为一次走刀，背吃刀量（切削深度）ap1mm。 （2）铣刀直径和齿数：查表 3.1切削用量简明手册 （以下简称切削手册 ）可知，a p深度 6mm，宽 度 0120mm，选择铣刀直径范围为do=100200mm。再由表3.16切削手册查出切削刀具为YG6 硬质合 金端铣刀，选择do=125mm，z=12 齿。 （3）每齿进给量：查表 3.5切削手册可以知道本机床的功率在 510KW，f z 0.14 0.24mm/ z， 6 取 0.18mm/z。 （4） 切削速度和转速： 由 （3） 的每齿进给量 0.18mm/z 可以知道， 查表 3.16 切削手册 得出v c 98m/min， 1000v c 100098 n 250r /min d o 3.14125 查阅机床资料表格 3.30切削手册 ，取机床主轴转速n w =235r/min，进给量fm=190mm/r，由f z 知，实际每齿进给量f z =0.08mm/z。由v f m 可 zn w n w d o 可以计算出，实际切削速度为92.24m/min。 1000 （5）入切量和超切量：由表3.26切削手册 、d o =125mm、宽度约为 100mm 可以知道，y 27mm。 （6）切削所用工时：t1 2、精铣杠杆下表面 （1）确定本次精铣为一次走刀，背吃刀量（切削深度）ap 0.5mm。 （2）铣刀直径和齿数：查表3.1切削手册可知，a p深度 6mm，宽度 0120mm，选择铣刀直径范围为 l y 160 27 0.984min。 f m 190 d o =100200mm。再由表 3.16切削手册查出切削刀具为 YG6 硬质合金端铣刀，选择d o =125mm，z=12 齿。 （3）每齿进给量：由于是精铣，查表3.16切削手册可以确定f z =0.1mm/z。 （4） 切削速度和转速： 由 （3） 的每齿进给量 0.1mm/z 可以知道， 查表 3.16 切削手册 得出vc124m/min， 1000v c 1000124 n 316r /min d o 3.14125 查阅机床资料表格 3.30切削手册 ，取机床主轴转速nw=300r/min，进给量fm=235mm/r，由f z 知，实际每齿进给量f z =0.07mm/z。由v f m 可 zn w n w d o 可以计算出，实际切削速度为117.75m/min。 1000 （5）入切量和超切量：由表 3.26切削手册由于是精铣，所以入切量和超切量就等于铣刀直径，即 y =125mm。 （6）切削所用工时：t2 l y 160 125 1.213min。 f m 235 工序 2：钻、扩、铰 25H7 的通孔 1、钻 23 的通孔 （1）数据范围：选择钻头直径为 23，根据表 2.7切削手册查到 f 的取值范围为 0.780.96mm/r， 再由表 2.15切削手册可以知道毛坯硬度为HBS182199 的铸铁加工时取 f=0.95mm/r，v=14m/min。 7 所以，n s 1000v100014 194r /min。 d o 23 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取n w =185r/min，进给量 f 取 0.9mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 23185 1000 13.36m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =10mm （5）切削时间：t 1 l y3010 0.240min n w f1850.9 2、扩孔至 24.8 （1）数据范围：选择钻头直径为 24.8 专用扩孔钻，根据表2.10切削手册查到f 的取值范围为 1.1 1.3mm/r。 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取n w =125r/min，进给量f 取 1.17mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 24.8125 1000 9.734m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =10mm （5）切削时间：t2 3010 0.274min 1251.17 3、铰通孔至 25H7 （1）数据范围：选择铰刀直径为 25，根据表2.11切削手册查到f 的取值范围为 1.32.6mm/r。根 据表 2.24切削手册查到硬铁 HBS170，a p=0.1mm 对应的数据是 f 取值范围应为 1.01.5， v c 取 4 8m/min，n 取 50.96101.91r/min（由ns 1000v c计算） 。 d o （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取nw=89r/min，进给量 f 取 1.17mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 2589 1000 6.99m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =10mm （5）切削时间： t 3 l y3010 0.384min n w f891.17 工序 3：粗精铣宽度为 30mm 的下平台 已知加工表面总长为 30mm，宽 30mm，材料是 HT200，所用加工机床选为立式铣床XA5032。 1、粗铣宽度为 30mm 的下平台 （1）确定本次粗铣为一次走刀，背吃刀量（切削深度）ap3.5mm。 8 （2）铣刀直径和齿数：查表3.1切削手册可知，a p 4 mm，宽度 060mm，选择铣刀直径为d o =80mm。 再由表 3.16切削手册查出切削刀具为YG6 硬质合金端铣刀，选择d o =80mm，z=10 齿。 （3）每齿进给量：查表 3.5切削手册可以知道本机床的功率在 510KW，f z 0.14 0.24mm/ z， 取 0.13mm/z。 （4） 切削速度和转速： 由 （3） 的每齿进给量 0.13mm/z 可以知道， 查表 3.16 切削手册 得出v c 110m/min， 1000v c 1000110 n 437.9r /min d o 3.1480 查阅机床资料表格 3.30切削手册 ，取机床主轴转速n w =475r/min，进给量f m =375mm/r。由v 可以计算出，实际切削速度为119.32m/min。 （5）入切量和超切量：由表3.26切削手册 、d o =80mm、宽度 30mm 可以知道，y 8mm。 （6）切削所用工时：t1 n w d o 1000 l y308 0.101min。 f m 375 2、精铣宽度为 30mm 的下平台 （1）确定本次精铣为一次走刀，背吃刀量（切削深度）ap 0.5mm。 （2）铣刀直径和齿数：查表3.1切削手册可知，a p 4 mm，宽度30mm，选择铣刀直径范围为do=80mm。 再由表 3.16切削手册查出切削刀具为YG6 硬质合金端铣刀，选择do=80mm，z=10 齿。 （3）每齿进给量：由于是精铣，查表3.16切削手册可以确定f z =0.1mm/z。 （4） 切削速度和转速： 由 （3） 的每齿进给量 0.1mm/z 可以知道， 查表 3.16 切削手册 得出vc124m/min， n 1000v c 1000124 494r /min d o 3.1480 查阅机床资料表格 3.30切削手册 ，取机床主轴转速n w =475r/min，进给量fm=375mm/r。由v n w d o 1000 可以计算出，实际切削速度为119.32m/min。 （5）入切量和超切量：由表 3.26切削手册由于是精铣，所以入切量和超切量就等于铣刀直径，即 y =80mm。 （6）切削所用工时：t2 l y 3080 0.293min。 f m 375 工序 4：钻锥孔 12.7mm （1）数据范围：选择专用锥钻头直径为 12.7，根据表 2.7切削手册查到 f 的取值范围为 0.52 0.64mm/r，再由表 2.15切削手册可以知道毛坯硬度为 HBS182199 的铸铁加工时取 f=0.53mm/r， 9 v=14m/min。 所以，n s 1000v100014 351r /min。 d o 12.7 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取n w =351r/min，进给量f 取 0.62mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 12.7351 1000 14m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =6mm （5）切削时间：t l y6.76 0.058min n w f3510.62 工序 5：钻 M8 底孔及锪钻 14 阶梯孔 1、钻 7 的底孔 （1）数据范围：选择钻头直径为 7，根据表2.7切削手册查到f 的取值范围为 0.360.44mm/r，再 由表 2.15切削手册可以知道毛坯硬度为HBS182199 的铸铁加工时取 f=0.4mm/r，v=14m/min。 所以，ns 1000v100014 557.32r /min。 d o 8 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取n w =500r/min，进给量 f 取 0.4mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 8500 1000 12.56m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =5mm （5）切削时间：t l y15.55 0.103min n w f5000.40 2、攻 M8 螺纹孔 （1）数据范围：选择丝锥直径为 M8，根据表 2.7切削手册查到 f 的取值范围为 0.360.44mm/r，再 由表 2.15切削手册可以知道毛坯硬度为HBS182199 的铸铁加工时取 f=0.4mm/r，v=14m/min。 所以，ns 1000v100014 637r /min。 d o 7 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取nw=500r/min，进给量 f 取 0.4mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 7500 1000 10.99m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =5mm （5）切削时间： l y15.55 t 0.103min n w f5000.40 10 3、锪钻 14 阶梯孔 （1）数据范围：选择端面锪钻直径为 14，根据其他资料可以知道： 111f (1 2 3) f钻 ( 2 3)0.7 0.23 0.35mm/r v (11)v (11)13 4.33 6.5mm/min 23钻23 取 f 1f 0.23mm/rv 1v =4.33m/min 3钻3钻 n s 1000v10004.33 98.5r / min D3.1414 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取n w =125r/min，进给量f 取 0.28mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 14125 1000 5.495m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =6mm （5）切削时间：t l y36 0.257min n w f1250.28 工序 6：粗精铣 2-M6 端面 已知加工表面总长为 40mm，宽 30mm，材料是 HT200，所用加工机床选为立式铣床XA5032。 1、粗铣 2-M6 端面 （1）确定本次粗铣为一次走刀，背吃刀量（切削深度）a p 1mm。 （2）铣刀直径和齿数：查表3.1切削手册可知，ap4 mm，宽度 060mm，选择铣刀直径为do=80mm。 再由表 3.16切削手册查出切削刀具为YG6 硬质合金端铣刀，选择do=80mm，z=10 齿。 （3）每齿进给量：查表 3.5切削手册可以知道本机床的功率在 510KW，f z 0.14 0.24mm/ z， 取 0.13mm/z。 （4） 切削速度和转速： 由 （3） 的每齿进给量 0.13mm/z 可以知道， 查表 3.16 切削手册 得出vc110m/min， n 1000v c 1000110 437.9r /min d o 3.1480 n w d o 1000 查阅机床资料表格 3.30切削手册 ，取机床主轴转速nw=475r/min，进给量f m =375mm/r。由v 可以计算出，实际切削速度为119.32m/min。 （5）入切量和超切量：由表3.26切削手册 、do=80mm、宽度 30mm 可以知道，y 8mm。 （6）切削所用工时：t1 l y408 0.128min。 f m 375 11 2、精铣 2-M6 端面 （1）确定本次精铣为一次走刀，背吃刀量（切削深度）ap 0.5mm。 （2）铣刀直径和齿数：查表3.1切削手册可知，a p4 mm，宽度30mm，选择铣刀直径范围为do =80mm。 再由表 3.16切削手册查出切削刀具为YG6 硬质合金端铣刀，选择d o =80mm，z=10 齿。 （3）每齿进给量：由于是精铣，查表3.16切削手册可以确定f z =0.1mm/z。 （4） 切削速度和转速： 由 （3） 的每齿进给量 0.1mm/z 可以知道， 查表 3.16 切削手册 得出v c 124m/min， n 1000v c 1000124 494r /min d o 3.1480 查阅机床资料表格 3.30切削手册 ，取机床主轴转速n w =475r/min，进给量f m =375mm/r。由v n w d o 1000 可以计算出，实际切削速度为119.32m/min。 （5）入切量和超切量：由表 3.26切削手册由于是精铣，所以入切量和超切量就等于铣刀直径，即 y =80mm。 （6）切削所用工时：t2 l y 4080 0.320min。 f m 375 工序 7：钻 2-M6 螺纹孔 1、钻 5 的底孔 （1）数据范围：选择钻头直径为 5，根据表2.7切削手册查到f 的取值范围为 0.270.33mm/r，再 由表 2.15切削手册可以知道毛坯硬度为HBS182199 的铸铁加工时取 f=0.30mm/r，v=16m/min。 所以，ns 1000v100016 1019.11r /min。 d o 5 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取nw=996r/min，进给量f 取 0.28mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 5996 1000 15.64m/min （4） 入切量和超切量： 查阅 2.29 切削手册 可以确定， 当l=20 时，y =2.5mm； 当l=15 时，y =2mm。 （5）切削时间：t l y20152.52 0.142min n w f9960.28 2、攻 M6 的螺纹孔 （1）数据范围：选择丝锥直径为M6，根据表2.7切削手册查到f 的取值范围为 0.270.33mm/r，再由 表 2.15切削手册可以知道毛坯硬度为HBS182199 的铸铁加工时取 f=0.30mm/r，v=16m/min。 所以，ns 1000v100016 849.26r /min。 d o 6 12 （2）机床主轴转速和进给量：按照机床资料表2.36切削手册取n w =996r/min，进给量f 取 0.28mm/r。 （3）切削速度：实际切削速度为v d onw 1000 6996 1000 18.76m/min （4）入切量和超切量：查阅2.29切削手册可以确定y =2mm。 （5）切削时间：t l y152 2 0.122min nwf9960.28 三、夹具设计 （一）（一） 、加工工艺孔、加工工艺孔2525 夹具设计夹具设计 本夹具主要用来钻、扩、铰工艺孔25。这个工艺孔有尺寸精度要求为+0.023，表面粗糙度为 R a 1.6m，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工 精度。本道工序为杠杆加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了杠杆下表面的粗、精铣。因此再本 道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳 动强度。 1、定位基准的选择： 由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。 为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均 匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣 25 下表面工序的定位基准， 以及设计基准作为其定位基准。 因此加工工艺孔的定位基准应选择选用 45 外圆面作为定位基准， 用 V 型块定位限制 4 个自由度。 再以 25 下表面加支承板定位作为主要定位基面以 限制工件余下的两个自由度。 为了提高加工效率， 根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔25 进行钻削加工； 然后采 用标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工； 最后采用标准高速铰刀对工艺孔25 进行铰孔加工。 准备采用气 动夹紧方式夹紧。 2、夹紧元件及动力装置确定： 由于杠杆的生产量很大，采用气动夹紧的夹具结构可以大幅度提高生产效率，在生产中的应用也比较 广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用气动压紧， 基体式的气动装置制造简单， 生产方便，效率高， 具体零件如手绘零件图所示。而且本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块，另一端选用球头杆与气缸轴 相连接，这样的设计有利于压块与工件夹紧时更好的接触，避免了气缸轴调整不水平时对工件造成冲击甚 至把工件推起来造成加工后误差很大。光面压块形状如下图所示： 3、固定 V 型块的结构设计： 翻阅有关资料查阅到，固定V 型块有其标准，根据JB 中华人民共和国机械行业标准JB/T 8018.2 13 1999 可以得出： 固定 V 型块 V 型块的主要尺寸 N 42 D 45 B 52 H 20 L 68 l 20 l 14 A 26 A1 22 d 10 d1 11 d2 18 h 10 b 12 以此表最终确定它的主要尺寸。 4、夹具设计及操作的简要说明： 钻铰25 孔的夹具如夹具装配图所示。装卸工件时，先将工件放在支承板上；再把工件向固定V 行 块靠拢接触，之后打开气压装置，从而使带光面压块将工件夹紧；然后用钻床加工工件。当工件加工完成 后，关闭气动装置，从而使带光面压块松开加工好的工件，取出工件。大大提高了生产效率，满足生产产 量要求。 ( (二二) )、粗精铣宽度为、粗精铣宽度为 30mm30mm 的下平台夹具设计的下平台夹具设计 本夹具主要用来粗精铣杠杆宽度为30mm 的下平台。由加工本道工序的工序简图可知。粗精铣杠杆宽 度为 30mm 的下平台时，杠杆宽度为 30mm 的下平台有粗糙度要求Ra 6.3m，杠杆宽度为30mm 的下平台 0.23 与工艺孔轴线分别有尺寸要求25 0 mm。本道工序是对杠杆宽度为30mm 的下平台进行粗精加工。 因此在 本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 1、定位基准的选择 由零件图可知25 孔的轴线所在平面和右端面有垂直度的要求是 10，从定位和夹紧的角度来看， 右端面是已加工好的，本工序中，定位基准是右端面，设计基准是孔 25 的轴线，定位基准与设计基准不 重合，需要重新计算上下端面的平行度，来保证垂直度的要求。在本工序只需要确定右端面放平。 为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对杠杆宽度为30mm 的下平台同时进行粗精铣加工。同时为了 采用手动夹紧。 2、定位元件的设计 14 本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位 元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。 带大端面的短圆柱销 固定挡销的结构如图所示： 固定挡销 主要结构尺寸参数如下表所示。 固定挡销的结构尺寸 D D1 HLCdh 121814264124 3、定位误差分析： 本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为： 销与孔的配合 0.05mm，铣/钻模与销的误差 0.02mm，铣/钻套与衬套 0.029mm 15 由公式 e=(H/2+h+b)max/H max=(0.05 +0.02 +0.029 ) =0.06mm e=0.0630/32=0.05625 可见这种定位方案是可行的。 4、夹紧装置及夹具体的设计 夹紧装置采用移动的 A 型压板来夹紧工件， 采用的移动压板的好处就是加工完成后， 可以将压板松开， 然后退后一定距离把工件取出。 移动压板的结构如图所示： 2221/2 移动压板 主要结构尺寸参数如表： 移动压板结构尺寸 L 97 B 30 b 11 l 36 l 1 40 K 8 H 16 h 4 h 1 1.5 m 12 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画 出夹具的设计装配草图。 5、夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于在立式铣床上加工杠杆的小平面和加工12.7。 工件以25 0 0.023孔及端面和水平面底为定 位基准，在短销、支承板和支承钉上实现完全定位。采用转动A 型压板夹紧工件。当加工完一边，可松开 16 螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。一次加工小平面和加工12.7，如夹具装配图所示。 （三）（三） 、钻、钻 M8M8 螺纹孔夹具设计螺纹孔夹具设计 1、定位基准的选择 在加工 M8 螺纹孔工序时， 25 孔和宽度为 30mm 的下