【正文】 零件的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具總體方案結(jié)構(gòu)設(shè)計1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型圖 1 所示為我們所要設(shè)計的零件杠桿。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為10000臺，其設(shè)備利用率為10%，機械加工廢品率為1%，現(xiàn)制定該齒輪零件的寫加工工藝規(guī)程。N =Qn（1+α%+β%）=100001（1+10%+1%）件/年=11100件/年杠桿的年產(chǎn)量為11100件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機械，可確定該生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。2 審查零件圖樣的工藝性杠桿零件圖樣的圖樣視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。基準孔Φ25的粗糙度要求Ra=，基準面底面的粗糙度要求為Ra=。本零件的各個表面的加工并不困難。關(guān)于6個面的銑削加工，除了基準面底面需要兩道工序，其他都只需要一道工序就可以完成。4個孔加工時基本上需要4道工序，有2個孔加工時還需要輔助支撐來完成。3杠桿毛坯的選擇杠桿是一種常用的傳動件，要求具有一定的強度。該零件的材料為HT200，輪廓尺寸不大，形狀復(fù)雜。而且零件結(jié)構(gòu)形狀簡單，最薄的地方不小于15mm，生產(chǎn)批量很大，綜合考慮經(jīng)濟性，生產(chǎn)率，技術(shù)要求，尺寸精度等各方因素。我們選擇適宜大批量生產(chǎn)，精度等級CT9，生產(chǎn)率高對工人水平要求不太高的金屬模機械砂型鑄造。4 工藝過程設(shè)計 定位基準的選擇本零件是一個連桿類零件，孔Φ25和底面是其設(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產(chǎn)生的誤差，主要選擇孔Φ25和底面為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，就選Φ25和底面作為精基準。由于杠桿的幾個表面需要加工，而孔Φ25和底面做為精基準應(yīng)先行加工，選擇先選擇上底面為粗基準加工出底面，再以底面及Φ40外圓柱面為粗基準加工Φ25孔。需要加工的平面：平面1，平面2，平面3，平面4，平面5，平面6，Φ25孔1，Φ8孔2，Φ8孔3，Φ10孔4 參考本手冊有關(guān)資料，其加工方法選擇如下：（1） 平面1：為標注公差尺寸，尺寸54的上偏差0，精度等級為IT14， ，以平面2為基準和外圓柱面為基準進行粗銑，保證尺寸 。（2） 平面2：：為標注公差尺寸，尺寸54的上偏差0，精度等級為IT13， ，以平面1和外圓柱面為基準進行粗銑、半精銑，保證尺寸 。（3） 平面3：為未標公差尺寸，根據(jù)GB180079規(guī)定其公差等級為IT14， ，以平面2和孔Φ25為基準進行粗銑，保證尺寸 。（4） 平面4：為標注公差尺寸，尺寸58的上偏差+，下偏差0，精度等級為IT14， ，以平面2和孔Φ25為基準進行粗銑平面4，保證尺寸 。（5） 平面5：為標注公差尺寸，尺寸11的上偏差為0，精度等級為IT14， ，以平面2和孔Φ25為基準進行粗銑平面5，保證尺寸 。（6） 平面6：為未標公差尺寸，根據(jù)GB180079規(guī)定其公差等級為IT14， ，以平面2和孔Φ25為基準進行粗銑，保證尺寸 。（7） 孔216。25：，下偏差為0，精度IT9，以平面2和外圓柱面為基準進行鉆、擴、倒角、鉸，保證尺寸 。（8） 孔216。8：，下偏差為0，精度IT7，以平面2和孔Φ25為基準進行鉆、倒角、粗鉸、精鉸，保證尺寸 。（9） 孔216。8：，下偏差為0，精度IT7，以平面2和孔Φ25為基準進行鉆、倒角、粗鉸、精鉸保證尺寸 。（10） 孔216。10：，下偏差為0，精度IT7，以平面2和孔Φ25為基準進行鉆、倒角、粗鉸、精鉸保證尺寸 。所有要加工表面列表：加部位精度等級粗糙度加工方法平面1IT14粗銑平面2IT13粗銑、半精銑平面3IT14粗銑平面4IT14粗銑平面5IT14粗銑平面6IT14粗銑Φ25孔1IT9鉆、擴、倒角、鉸Φ8孔2IT7鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ8孔3IT7鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ10孔4IT7鉆、倒角、粗鉸、精鉸按照基面先行、先粗后精、先面后孔的原則，及根據(jù)杠桿的結(jié)構(gòu)特征、杠桿的加工工藝及穿插檢驗來合理安排工藝路線?？梢园聪旅娴墓に嚶肪€進行：粗銑平面1粗銑、半精銑平面2鉆、擴、倒角、鉸 Φ25孔1粗銑平面3粗銑平面4粗銑平面5粗銑平面6鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ8孔2鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ8孔3鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ10孔4去毛刺終檢方案一方案二鉆、擴、倒角、鉸 Φ25孔1粗銑平面3粗銑平面4粗銑平面5粗銑平面6鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ8孔2鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ8孔3鉆、倒角、粗鉸、精鉸Φ10孔4去毛刺終檢粗銑平面2半精銑平面2粗銑平面1兩種加工路線的比較：第一種方案，以平面2作為定位基準，且設(shè)計基準也為平面2，設(shè)計基準與定位基準重合。而方案二，以平面1作為定位基準，而設(shè)計基準又為平面2，設(shè)計基準與定位基準不重合，產(chǎn)生基準不重合誤差。故方案一較好，選擇方案一作為加工路線。5 確定機械加工余量及胚尺寸，設(shè)計毛胚圖鑄件的加工余量按GB/T1135189確定，查《手冊》P41取該鑄件機械加工余量等級為CT~G9，公差等級及基本尺寸范圍，查《手冊》P40。取加工余量：平面毛坯余量平面1平面2平面33平面43平面53平面63平面73 初步確定毛坯尺寸說明：由于零件圖上孔直徑均小于Φ30，故毛坯中無需留預(yù)制孔由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)零件表面加工方法和鑄造方法選擇毛坯余量和加工余量，如下：平面毛坯余量粗銑加工余量半精銑加工余量加工方法平面1粗銑半精銑平面20粗銑平面3330粗銑平面4330粗銑平面5330粗銑平面6330粗銑平面7330粗銑平面8330粗銑毛坯余量、粗銑加工余量和半精銑加工余量確定毛坯的尺寸如下：零件尺寸端面加工余量鑄件尺寸（CT）153+3212527．5583+11++33235 確定毛坯尺寸及公差根據(jù)加工表面的尺寸、精度及粗糙度要求，以及加工方法所能達到的精度、定位基準（）、工序，來確定工序間尺寸及公差。根據(jù)每個加工表面的工序，從最后一道工序以及最終尺寸以此向前推最終求出毛坯的尺寸和毛坯的公差。如果設(shè)計基準和定位基準不重合時應(yīng)根據(jù)尺寸鏈來分析及計算，間接求出毛坯的尺寸和毛坯的公差。其中數(shù)據(jù)查閱來自《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》。工序間尺寸，公差，表面粗糙度工序名稱工步工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/μm尺寸，公差/mm加工平面2半精銑IT1354粗銑IT1455加工平面1粗銑IT14毛坯CT95959加工平面3粗銑3IT1473毛坯CT97676加工平面4粗銑3IT1458毛坯CT95555加工平面5粗銑3IT1411毛坯CT91414加工平面6粗銑3IT144毛坯CT977加工孔1鉸H925擴H10鉆23H1223加工孔2精鉸H78粗鉸H9鉆H12加工孔3精鉸H78粗鉸H93,.2鉆H12加工孔4精鉸H710粗鉸H9鉆H126 選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1），各工序的加工步驟不多，成批生產(chǎn)不需要很高的生產(chǎn)率，故選用立式銑床就能滿座要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用的X51立式銑床就能滿足要求。（2）。由于加工的零件外廓尺寸不大，鉆床不需要特別大。要求精度較高，白面粗糙度要求高，不是回轉(zhuǎn)體，故可選用Z5025圓柱立式鉆床。本零件由于屬于桿類零件，形狀不規(guī)則，不常見且有三個分支且分支在不同方向，夾緊與支撐與一般零件不同。故各工序需要使用專用夾具。（1） 在銑床上加工的工序，一般選用硬質(zhì)合金銑刀，加工鑄件用YT類硬質(zhì)合金，選用YT6。（2） 在鉆床上，鉆孔一般選用高速鋼麻花鉆，擴孔選用高速鋼擴孔鉆，倒角145176。，可用復(fù)合鉆，鉸孔選用機用鉸刀。本零件屬成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。選擇是采用其中的一種方法即可。（1） 選擇加工孔用量具Φ25H9的孔徑，鉆—擴—絞在一臺機床上完成，該工序完成后按計量器的測量方法極限誤差選擇量具。加工是每個零件都需要測量，故宜選用極限量規(guī)，根據(jù)孔徑選擇圓柱塞規(guī)。（2） 選擇加工平面的量具 零件平面的加工方法為粗銑或粗銑—半精銑加工。尺寸公差等級，粗銑均為IT14，半精銑是都為IT12，測量范圍0~150mm的游標卡尺進行測量。7 確定切削用量及基本時間（機動時間）切削用量一般包括切削深度、進給量、及切削速度三項。確定方法是先確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版，艾興，肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各道工序切削用量所選用。 硬質(zhì)合金銑刀銑削用量選擇［已知］ 加工材料——HT200，硬度＝ 206HBS，鑄件，有外皮；工件尺寸——寬度40。長度83的平面。加工要求——用標準硬質(zhì)合金端銑刀銑削，加工余量h=。 機床——X51型立銑。［試求］（1）刀具；（2）切削用量；（3）基本工時。［解〕1．選擇刀具1），選擇YG6硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)表 ，銑削深度 ap≤4mm時，端銑刀直徑d0為 80mm,ae為60mm。但已知銑削寬度 ae為40mm，所以采用標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)Z=10（）。 2）銑刀幾何形狀（表3．2）：由于200HBSδ250HBS 故選擇。kr=60176。，kre=30176。，kr′＝5176。，α0=8176。,α0′=10176。λs= 20176。，γ0= 0176。 2．選擇切削用量 1）決定銑削深度ap由于加工余量不大，故可在一次大刀內(nèi)切完，則 a p=h＝ 2）決定每齒進給量fz采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表 ，當使用 ，（，X51型萬能銑床說明書） fz= ～ ／z 但因采用不對稱端銑，故取 fz= ／z 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命根據(jù)表 ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 ；由于銑刀直徑d0= 80mm，故刀具壽命T=180min（表3．8）。 4）決定切削速度vc和每分鐘進給量vf 切削速度vc可根據(jù)表3．27中的公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表 3．16，當d0= 80mm， z＝ 10，αp≤，fz≤，Vt≤97 m／min nt＝387r／min，vft＝433mm／min。 各修正系數(shù)為： k MV=kMN＝k Mv＝ksv=ksn＝ ksvf＝ 故 vc=vtkv=97＝ n＝ ntkn= 387 ＝245r／minvf＝ vftkvt＝ 433根據(jù) X51型立銑說明書（表 3． 29）選擇 nc＝255r／min，vfC＝250mm／min 因此實際切削速度和每齒進給量為vc = = 80255/1000m/min=fzc= =250/25510mm/z= 5）校驗機床功率根據(jù)表 3．23，當硬度＝ 174～207HBS， ae≤50mm， ap≤， d0＝80mm， z=10， vf＝250mm／min，近似為 Pcc＝ 根據(jù)X51型立銑說明書，機床主軸允許的功率為 PcM＝ ＝ 故Pcc＜PcM，因此所選擇的切削用量可以采用，即 ap=，vf＝250mm／min，n=255r／min，vc＝／min，fz=／z。1）計算基本工時tm = L / vf