【正文】 機(jī)床： XA5032 立式銑床 刀具：標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀 YT15，端銑刀直徑 d0 =80mm， ae =60mm，由于670?b? MPa800MPa， 故選擇 ? 0 =5176。由手冊(cè)查得， 擴(kuò)孔： 30? 絞孔： ??? ，表面粗糙度 mmRa ? ； 5） ?? 孔 毛坯為實(shí)心，不沖出孔。經(jīng)過仔細(xì)分析和討論后，最后采用方案二的加工工藝路線。這樣的順序可以避免加工端面[鍵入文字 ] 9 產(chǎn)生的應(yīng)力扭曲等對(duì)加工孔產(chǎn)生影響； 在加工中心階梯孔時(shí)，先加工孔φ 28至全長，然后再加工孔φ 32到要求深度。這樣的順序如果采用萬能機(jī)床切夾具設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以減少裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)效率； 在加工中心階梯孔時(shí)，先加工孔φ 28至要求深度，再從另一側(cè)加工孔φ 32，深度與φ 28相接。 2）工藝路線方案二 工序 01 模鍛毛坯，合格者下料； 工序 02 非加工表面噴丸處理； 工序 03 劃線； 工序 04 以零件 的 劃線 基準(zhǔn) 為粗基準(zhǔn)，粗銑φ φ 20 的兩端面； 工序 05 以劃線基準(zhǔn)、φ 40 的底端面為粗基準(zhǔn)，擴(kuò)、鉸孔φ 28， 深度 28mm； 工序 06 以孔φ 28 的中心線、φ 40 的底面為粗基準(zhǔn)，擴(kuò)、鉸孔φ 32，倒角； 工序 07 以粗銑后的φ 40 的兩端面為基準(zhǔn)，精銑φ φ 20 的兩端面； [鍵入文字 ] 8 工序 08 以φ 40 的兩端面為基準(zhǔn)，銑φ 8 階梯孔的兩端面、倒角； 工序 09 以φ 32 孔中心線、Φ 40 底面為基準(zhǔn)，鉆φ ,鉸φ 10 孔； 工序 10 以孔Φ 3Φ 10 中心線、Φ 40 底面為基準(zhǔn)，鉆、鉸孔Φ 8，深度 15mm； 工序 11 以Φ 8 孔中心線、Φ 40 底面為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)， 鉆 Φ14mm 孔，深度 1mm； 工序 12 調(diào)質(zhì)； 工序 13 發(fā)藍(lán)； 工序 14 檢驗(yàn)。 2）精基準(zhǔn)的選擇 ① 考慮要保證零件的加工精度和定位準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以精加工后的階梯孔 32? 的中心軸為主要的定位精基準(zhǔn)進(jìn)行后續(xù)加工 ； ② 精加工后的 40? 端面是工件 y向的定位基準(zhǔn)。否則，不使但加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。鍛造在成本上略高于鑄造，但能改善毛坯的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學(xué)性能與較長的使用壽命。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 確定生產(chǎn)類型 [鍵入文字 ] 5 已知此搖臂零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 4000件 /年，零件的質(zhì)量為 ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》可確定該搖臂生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 一、零件的分析 零件的功能 本次設(shè)計(jì) 我選擇的 零件是發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門搖臂。它要求我們通過設(shè)計(jì)來獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，還是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。它位于配氣機(jī)構(gòu)中， 氣門搖臂的作用 ,是將推桿傳來的力改變方向 ,作用到氣門上 ,推開或關(guān)閉氣門，以 使發(fā)動(dòng)機(jī)能按照給定的要求產(chǎn)生進(jìn)、排氣作用，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)能正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)工作。 確定毛坯的制造形式 零件材料為 45號(hào)鋼，分析零件的結(jié)構(gòu)形式可知，毛坯的制造可采取焊接、鑄造、鍛造等方法制備。 搖臂在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中所受的各種力和力矩比較大，且為交變的應(yīng)力，沖擊也較大，要求零件的各項(xiàng)力學(xué)性能比較好，耐磨和耐沖擊，要有一定的壽命。 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于機(jī)械加工來講是至關(guān)重要的，對(duì)一般零件而言，常選擇粗[鍵入文字 ] 6 加工的表面為粗基準(zhǔn)。 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位臵精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 3）工藝路線方案的比較 上述兩個(gè)方案中，主要在加工順序和中心大階梯孔的加工方法有所差異。這樣做的優(yōu) 點(diǎn)是使孔φ 32加工深度比較直觀，容易控制。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是使孔φ 32的加工分多次完成，每次進(jìn)刀量較小，達(dá)到了驕傲高的加工精度。 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸（機(jī)械加工余量手冊(cè) 21）的確定 (61頁 ) “搖臂”零件的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)硬度 HB241～ 285，毛胚重量約為，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用機(jī)床模鍛生產(chǎn)毛坯。表面粗糙度為 mmRa ? ，確定其工序?yàn)橄茹@孔再鉸孔。 a0 =8176。 λs=15176。由《實(shí)用金屬切削加工工藝手冊(cè)》可查得，進(jìn)給量 rmmf /~? ，取 。α 1=18176。由手冊(cè)可知，耐用度 T=50。 根據(jù)《切削手冊(cè)》查得， nc=120r/min，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)速高，會(huì)降低刀具壽命，故將進(jìn)給量降低一級(jí)，取 f=；也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速nc=100r/min，仍用 f=，比較這兩種方案，因?yàn)榈谝环N方案 ncf 乘積較大，基本工時(shí)較少，故此方案較好。由《實(shí)用金屬切削加工工藝手冊(cè)》可查得， rmmf /~? ，取 。α 1=18176。由手冊(cè)可知，耐用度T=70。 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 ，可取 nc=160r/min，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)速高，會(huì)降低刀具壽命，故將進(jìn)給量降低一級(jí)，取 f=；也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速 nc=100r/min，仍用 f=，比較這兩種方案，因?yàn)榈谝环N方案 ncf 乘積較大，基本工時(shí)較少，故此 方案較好。 Kr=60176。 a0 ′ =10176。 a0 =8176。 λs=15176。得： 300 minc rn ? ， 235 minfc mmv ? 00 3 . 1 4 8 0 3 0 0 7 5 . 4m in m in1 0 0 0 1 0 0 0dn mmv ? ??? ? ? 235 0 . 2 03 0 0 4fczccv m m m mf zznz? ? ?? 校驗(yàn)機(jī)床功率如下： kW? ， 7 .5 0 .7 5 5 .6 3cMp kW kW? ? ?，得 ce cMpp? ，因此所選擇的切削用量可以采用，即： mm? ， 235 minf mmv ? ， 300 minrn? ， minc mv ? ， mmf z? . c. 計(jì)算 工時(shí) 同上，式中， lllL 321 ??? ， 20?l mm ， lll 321 ?? =9mm，對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量之和為 12 mm，則 mmL 29920 ??? st in2 3 529 ??? 銑削兩端面共用時(shí)間 =（兩個(gè)端面各走刀一次）。 2φ=120176。β=33176。 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 ， HBS303,d0≤,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 8330N。 b. 計(jì)算切削速度 由《切削 手冊(cè)》，當(dāng) d0= 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為 （ ），壽命 T=25min。 根據(jù)手冊(cè) ， 有當(dāng) f≤ ,d0≤ 11mm 時(shí) ， cM =? 。 EP ==。α 0=8176。根據(jù) Z525 鉆床說明書取 f=。故有： vc= 0 .6 50 .20 .40 .3 ??? ? m/min=； n=0cdv1000? = 10 ??? r/min=379r/min 根據(jù)《切削手冊(cè)》，可取 nc=392r/min，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)速高，會(huì)降低刀具壽命，故將進(jìn)給量降低一級(jí)，取 f=；也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)速nc=272r/min，仍用 f=，比較這兩種方案： ① nc=392r/min， f=。 因?yàn)榈谝环N方案 ncf 乘積較大，基本工時(shí)較少，故此方案較好。本夾具將用于 Z525立式鉆床，刀具為高速鋼平底鉆頭。 本設(shè)計(jì)采用了定位銷來實(shí)現(xiàn)加工件一內(nèi)孔為基準(zhǔn)的定位，限制了 x和 y向兩個(gè)自由度，φ 40底面定好位后可以限制工件的 z軸負(fù)向串動(dòng)。 夾緊力大小計(jì)算及校核 （ 1）計(jì)算鉆削力和鉆削扭矩 由于擴(kuò)孔進(jìn)給量大，引起的切削力明顯大于鉸孔引起的切削力，此處，我們對(duì)擴(kuò)孔工步中引起的作用力進(jìn)行校核。 M 為鉆削加工時(shí)產(chǎn)生的扭矩， F 為定位銷產(chǎn)生的作用在工件上的力，該力為徑向力，不能對(duì)工件產(chǎn)生作用力矩，其分力F1 和 F2 產(chǎn)生軸向約束力。只要工件與工作臺(tái)間摩擦系數(shù) ? ，靜摩擦力都足夠平衡受力。 定位誤差分析 ①本工序采用鉸后的 Φ28 孔作為主要定位基準(zhǔn)。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來