圓蓋的鉆Φ90外圓面Φ10孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)8張CAD圖,90,外圓面,10,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad
摘 要
零件的加工工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編得合不合理，直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；另外，夾具的設(shè)計也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高加工效率的問題。因此這兩者在機械加工中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
本設(shè)計說明書第一章首先對圓蓋的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了深入的分析，之后確定了圓蓋的生產(chǎn)類型，緊接著對圓蓋的工藝規(guī)程進(jìn)行了系統(tǒng)的說明。其主要內(nèi)容包括毛坯的制造形式；圓蓋的工藝路線；圓蓋的毛坯尺寸；各道工序加工余量的確定；各道工序的定位基準(zhǔn)以及基本工時的計算。接下來，由上面的工藝規(guī)程，我們可以得到圓蓋的各項參數(shù)，通過AutoCAD軟件，繪制出圓蓋的零件圖。根據(jù)圓蓋的工藝規(guī)程和零件圖各參數(shù)進(jìn)行工藝文件的編制。
本設(shè)計說明書第二章內(nèi)容是針對圓蓋工藝規(guī)程中的鉆圓蓋Φ90外圓面Φ10孔的夾具設(shè)計。首先，本設(shè)計說明書對該道工序的定位方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定定位方案后選擇定位元件和夾緊力作用點，夾緊方式。在整個定位、夾緊的確定工作都結(jié)束后，開始進(jìn)行切削力和夾緊力的計算以及校核工作，計算該夾具各方向的定位誤差以及校核。最后，通過Pro/E三維設(shè)計軟件設(shè)計出該套夾具的三維圖。
關(guān)鍵詞：圓蓋 工藝規(guī)程 夾具設(shè)計
ABSTRACT
The processing technology of the parts, occupies very important position in the mechanical processing. The reasonable degree of the component directly related to the component that can meet the quality requirements. In addition, the fixture design is also an indispensable part. It is related to the problems which can improve the efficiency of the machining. So both of them is a vital link in the mechanical processing .
First of all, the first chapter of this design specification to the structure characteristics and technology of the dome carried on the thorough analysis. After that, determined the production type of the dome, and then illustrate the procedure of the dome systematically. Its main contents include the manufacture of blank form; Dome of the craft route; The blank size of dome; The determination of each working procedure machining allowance; The locating datum of different operating procedures and calculation of the basic working hours. Next, by the above procedure, we can get various parameters of the dome by AutoCAD software, then draw the detail drawings of the dome.
The content of the second chapter in the design specification, including the theory of dome procedure drill dome Φ 90 cylindrical surface Φ 10 hole jig design. First of all, this design manual for the procedure analyzed the locating of this scheme in detail. Determine the positioning scheme choice after positioning components and clamping force point and the clamping way. After the determination of the entire positioning and clamping work, we can begin the calculation work of the cutting force, the clamping force and checking. Calculate the fixture positioning error of each direction and then check it. Finally, design the jig set of three-dimensional figure by the 3 d design software named Pro/E.
Key word: dome process planning jig design
目錄
摘 要 1
ABSTRACT 2
前 言 1
第一章 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的工藝分析 2
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基面的選擇 3
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 3
2.3 制定工藝路線 3
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
2.5 確定切削用量及基本工時 5
第三章 專用夾具設(shè)計 24
3.1定位基準(zhǔn)的選擇 24
3.2定位元件的設(shè)計 24
3.3定位誤差分析 24
3.4鉆削力與夾緊力的計算 25
3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 26
3.6夾緊裝置的設(shè)計 28
3.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 29
致謝 30
參考文獻(xiàn) 31
前 言
機械制造指從事各種動力機械、起重運輸機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門。機械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟提供技術(shù)裝備。
本科畢業(yè)設(shè)計，對于一個即將進(jìn)入社會的大學(xué)生來說，是很有意義的，不同于原來的一些課程設(shè)計。高等工科院校的畢業(yè)設(shè)計是完成教學(xué)計劃達(dá)到本科生培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。它通過深入實踐、了解社會、完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)或撰寫論文等諸多環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題的能力及獨立工作的能力、組織管理和社交能力。同時，對學(xué)生的思想品德，工作態(tài)度及作文等諸多方面都會有很大影響。對于增強事業(yè)心和責(zé)任感，提高畢業(yè)生的全面素質(zhì)具有重要意義。
?? 本次設(shè)計是提高圓蓋的加工效率，設(shè)計正確的加工工藝路線，以及有關(guān)工序的夾具。這次設(shè)計涉及到圓蓋零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分，涵蓋了機械制造專業(yè)大部分的專業(yè)基礎(chǔ)知識。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件。
由于時間倉促，經(jīng)驗不足以及水平有限，本次設(shè)計難免有許多不妥和錯誤之處，敬請批評指正，以便及時改正。
第一章 零件的分析
1.1零件的作用
題目所給的是圓蓋，圓蓋的種類很多，用途也很廣。圓蓋的一端可以是封閉的，用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，起密封作用，具有一定的強度，防止內(nèi)部的流體流出；也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用，保證閥桿正常傳動開關(guān)。
1.2零件的工藝分析
圓蓋的各加工表面：
（1）Φ90右端面和Φ55右端面；
（2）Φ90左端面和Φ52左端面；
（3）Φ90、Φ55和Φ52外圓面；
（4）Φ16孔內(nèi)表面；
（5）Φ32孔內(nèi)表面；
（6）兩個Φ10孔內(nèi)表面；
（7）3個M5螺孔內(nèi)表面；
（8）6個沉頭孔內(nèi)表面；
各表面相互精度要求：
（1）Φ90右端面與Φ16孔中心線有垂直度0.08位置要求；
（2）Φ90外圓面與Φ16內(nèi)圓面有同軸度0.04位置要求。
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT150?？紤]到圓蓋在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應(yīng)力，毛坯選用鑄件即可滿足工作要求。由于該圓蓋的輪廓尺寸不大，形狀亦不是很復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，完成任務(wù)的期限許可，故選用金屬型鑄造。這對于提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。
2.2基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會使加工過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面，應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），這里選擇圓蓋左端面作為粗基準(zhǔn)。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該圓蓋零件的技術(shù)要求，選擇圓蓋右端面和Φ16孔作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(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，可以采用專用機床和夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。
1. 工藝路線方案一：
工序10：鑄造毛坯；
工序20：熱處理；
工序30：粗車、半精車、精車Φ90右端面及Φ55右端面；
工序40：鉆、鉸Φ16孔；
工序50：鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ32孔；
工序60：鉆、擴側(cè)面Φ10孔；
工序70：鉆、擴右端面Φ10孔；
工序80：鉆3XΦ4.2孔，攻螺紋；
工序90：鉆6XΦ7孔，锪鉆6XΦ12沉孔；
工序100：終檢；
2. 工藝路線方案二：
工序10：鑄造毛坯；
工序20：粗車、半精車Φ90、Φ55右端面，車左端面，車外圓面；
工序30：鉆Φ15孔；
工序40：擴Φ16孔；
工序50：擴Φ30孔；
工序60：粗車、半精車Φ31.93孔；
工序70：鉆Φ90外圓面Φ10孔；
工序80：鉆Φ55右端面Φ10孔；
工序90：鉆6XΦ7孔，锪鉆6XΦ12沉孔；
工序100：鉆3XΦ4.2孔；
工序110：精車Φ55、Φ90右端面；
工序120：精車Φ32孔；
工序130：終檢；
3.工藝方案的比較與分析
方案二將粗精加工分開，表面粗糙值度要求較高的加工表面最后加工，這樣可以保證精加工表面的加工質(zhì)量。因此選擇方案二作為最終的工藝路線。
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
圓蓋零件材料為HT150，硬度為100～200HB，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可采用金屬型鑄造。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. Φ90、Φ55右端面
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-3，當(dāng)鑄造方法為金屬型鑄造，毛坯材料為灰鑄鐵時，公差等級CT為7～9，現(xiàn)選公差等級為9級；根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5，當(dāng)工藝方法為金屬型鑄造，毛坯材料為灰鑄鐵時，加工余量等級MA為F；根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，當(dāng)基本尺寸在0～100mm,尺寸公差等級CT為9級，加工余量等級MA為F時，加工余量數(shù)值為2.0～2.5mm（粗車1.5mm，半精車1mm，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-5，軸徑50～120mm，零件全長18～50mm時，精車余量0.7mm）。
2. Φ90和Φ52左端面
表面粗糙度12.5，粗車即可。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-3，當(dāng)鑄造方法為金屬型鑄造，毛坯材料為灰鑄鐵時，公差等級CT為7～9，現(xiàn)選公差等級為9級；根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5，當(dāng)工藝方法為金屬型鑄造，毛坯材料為灰鑄鐵時，加工余量等級MA為F；根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，當(dāng)基本尺寸在0～100mm,尺寸公差等級CT為9級，加工余量等級MA為F時，加工余量數(shù)值為2.0～2.5mm，現(xiàn)取2mm。
3. Φ90、Φ55和Φ52外圓面
考慮到這三段外圓面并沒有表面粗糙度的要求，只要求粗加工即可，現(xiàn)設(shè)定直徑余量2Z=3mm可滿足加工余量。
4.Φ16孔
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-8，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ15mm
擴孔：Φ16mm
5. Φ32孔
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-8，確定工序尺寸及余量為：
擴孔：Φ30mm
擴孔：Φ31.75mm
擴孔：Φ31.93mm
擴孔：Φ32mm
圖2-1 圓蓋毛坯圖
2.5 確定切削用量及基本工時
工序20：粗車、半精車Φ55、Φ90右端面，車左端面及外圓面
1.加工條件
工件材料：HT150，金屬型鑄造。
加工要求：粗車、半精車Φ55、Φ90右端面，表面粗糙度值為3.2；車左端面及外圓面，表面粗糙度值為12.5.
機床：CA6140臥式車床
刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mm×25mm，前角У0=10o，后角α0=8o，主偏角κr=90o，副偏角κr＇=10o，刃傾角λs=0o。
（1）粗車Φ55、Φ90右端面
1）端面加工余量：ap=1.5mm
2）確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為60mm時，f=0.5～0.7mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書取f=0.51mm/r（參見表1-27）。
3）計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）：
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=86，Xv=0,Yv=0.4,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.85,ksv=0.8,kkv=1.04
所以V=35.4m/min。
4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×35.4/3.14×90=125.3r/min
根據(jù)機床說明書，與125.3 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為125 r/min及160r/min。現(xiàn)選取160r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=160×3.14×90/1000=45.2m/min
5）計算切削工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1，圓環(huán)的端面車削
T0=Li/fn , L=(d-d1)/2+l1+l2+l3
根據(jù)表5-3，當(dāng)ap≤2mm，主偏角κr=90時，l1=l2=0,根據(jù)表5-6，當(dāng)測量工具為游標(biāo)卡尺時，試刀的附加長度l3為5mm。
則 L=（90-55）/2+5=22.5mm T0=22.5/0.51×160=0.28min
(2)半精車Φ55、Φ90右端面
1）端面加工余量：ap=1.5mm
2）確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為60mm時，f=0.5～0.7mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書取f=0.51mm/r（參見表1-27）。
3）計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）：
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=86，Xv=0,Yv=0.4,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.85,ksv=0.8,kkv=1.04
所以V=35.4m/min。
4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×35.4/3.14×90=125.3r/min
根據(jù)機床說明書，與125.3 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為125 r/min及160r/min?，F(xiàn)選取160r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=160×3.14×90/1000=45.2m/min
5）計算切削工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1，圓環(huán)的端面車削
T0=Li/fn , L=(d-d1)/2+l1+l2+l3
根據(jù)表5-3，當(dāng)ap≤2mm，主偏角κr=90時，l1=l2=0,根據(jù)表5-6，當(dāng)測量工具為游標(biāo)卡尺時，試刀的附加長度l3為5mm。
則 L=（90-55）/2+5=22.5mm T0=22.5/0.51×160=0.28min
(3)車Φ55、Φ90外圓面
1)背吃刀量：單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。
2）確定進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為60mm時，f=0.5～0.7mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書取f=0.61mm/r（參見表1-27）。
3)計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）:
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=215，Xv=0.15,Yv=0.45,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.83,ksv=0.8,kkv=1
所以V=75m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×75/3.14×90=265.4r/min
根據(jù)機床說明書，與265.4r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為250 r/min及320r/min?，F(xiàn)選取320r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=320×3.14×90/1000=90.4m/min
5）檢驗機床功率
主切削力Fz根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-22所示公式計算
Fz=9.81×60nFzCFzapXFzfYFzvnFzkFz(N)
式中CFz=270,XFz=1,YFz=0.75,nFz=-0.15,kMF=(150/HB)nF=1,kkrF=0.89(參見表1-22.1，表1-22.3)
所以Fz=671.9N
切削時消耗的功率Pc為：Pc=FzV/6×104=1.01kw
由CA6140機床說明書可知，CA6140主電動機功率為7.5kw，所以機床功率足夠，可以正常工作。
6）校驗機床進(jìn)給系統(tǒng)強度：已知主切削力Fz=671.9N，徑向切削力Fy根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-22所示公式計算
Fy=9.81×60nFyCFyapXFyfYFyvnFykFy(N)
式中CFy=199,XFy=0.9,YFy=0.6,nFy=-0.3,kMF=(150/HB)nF=1,kkrF=0.5(參見表1-22.1，表1-22.3)
所以Fy=78.4N
而軸向切削力
Fx=9.81×60nFxCFxapXFxfYFxvnFxkFx(N)
式中CFx=294,XFx=1,YFx=0.5,nFx=-0.4,kMF=(150/HB)nF=1,kkrF=1.17(參見表1-22.1，表1-22.3)
所以Fx=134.2N
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給系統(tǒng)的作用力為
F=Fx+μ(Fz+ Fy)=209.3N
而機床縱向進(jìn)給系統(tǒng)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削用量簡明手冊》表1-26），故機床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。
7）計算切削工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1所示
T0=(l+l1+l2+l3)/fn
式中l(wèi)=20mm, l1= l2=0mm, l3=5mm(參見表5-3，表5-6)
則T0=0.13min
（4）車Φ52、Φ90左端面
1）背吃刀量：ap=2mm
2)確定進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為60mm時，f=0.5～0.7mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書取f=0.51mm/r（參見表1-27）。
3）計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）:
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=86，Xv=0,Yv=0.4,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.85,ksv=0.8,kkv=1.04
所以V=35.4m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×35.4/3.14×52=216.8r/min
根據(jù)機床說明書，與265.4r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為200 r/min及250r/min?，F(xiàn)選取250r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=250×3.14×52/1000=41.2m/min
5）計算切削工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1所示,圓環(huán)的端面車削：
T0=L/fn, L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3
根據(jù)表5-3，當(dāng)ap≤2mm,主偏角κr=90o時，l1= l2=0mm,
根據(jù)表5-6，當(dāng)測量工具為游標(biāo)卡尺時，試刀的附加長度l3=5mm
則 L=24mm, T0=0.19min
(5)車Φ52外圓面
1)背吃刀量：單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。
2）確定進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為60mm時，f=0.5～0.7mm/r。根據(jù)CA6140車床說明書取f=0.61mm/r（參見表1-27）。
3)計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）:
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=215，Xv=0.15,Yv=0.45,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=0.83,ksv=0.8,kkv=1
所以V=75m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×75/3.14×52=459.3r/min
根據(jù)機床說明書，與459.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為400 r/min及500r/min?，F(xiàn)選取500r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=500×3.14×52/1000=81.6m/min
5）計算切削工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1所示
T0=(l+l1+l2+l3)/fn
式中l(wèi)=12mm, l1= l2=0mm, l3=5mm（參見表5-3，表5-6）。則T0=0.087min
工序30：鉆Φ15孔
1加工條件
工件材料：HT150，金屬型鑄造。
加工要求：鉆Φ15孔，表面粗糙度值為6.3
機床：Z535型立式鉆床
刀具：選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d0=15mm。
鉆頭幾何形狀（參見《切削用量簡明手冊》表2-1，表2-2）：雙錐修模橫刃，
β=30o，2Φ=116o，2Φ1=70o，bε=2.5mm，α0=13o，ψ=55o，b=1.5mm，l=3mm。
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量f
根據(jù)鉆頭強度決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-5，當(dāng)工件材料為HT150，鉆頭直徑為15mm時，進(jìn)給量f的范圍是0.61mm/r～0.75mm/r。根據(jù)Z535機床說明書，選擇f=0.72mm/r。
由于是加工通孔，為了避免孔將鉆穿時鉆頭折斷，宜在孔即將鉆穿時停止自動進(jìn)給而采用手動進(jìn)給。
機床進(jìn)給機構(gòu)強度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力，再進(jìn)行比較來校驗。
由《切削用量簡明手冊》表2-16查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f=0.72mm/r，d≤17.5mm時，軸向力F=6080N。
軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Fc=6080N。
根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進(jìn)給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=15690N，由于Fc
15～20mm,加工材料為HT150時，進(jìn)給量f在0.9～1.1mm/r之間。
根據(jù)CA6140機床說明書，選取f=0.91mm/r。
（2）決定擴孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-28，當(dāng)加工材料為鑄鐵，刀具為高速鋼，擴孔鉆直徑d0≤20mm時，后刀面最大磨損限度為0.6～0.9mm，現(xiàn)取0.8mm；擴孔鉆耐用度為1800s。
（3）決定切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-29，擴孔時切削速度的計算公式：
V=CVd0ZvkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=27.9,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.4,m=0.125，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.3=1
所以V=0.59m/s
(4)確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×0.59/3.14×16=11.7r/s
根據(jù)機床說明書，現(xiàn)選取n=12.5r/s=710r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=11.8×3.14×16/1000=0.59m/s
3.計算基本工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-7所示公式
T0=(l+l1+l2)/fn
根據(jù)表5-10，當(dāng)2Φ=116o時，切入量l1=0.4D，即l1=6.4mm，
根據(jù)表5-11，超出長度l2=1mm；
所以T0=0.069min
工序50：擴Φ30孔
1.加工條件
工件材料：HT150，金屬型鑄造。
加工要求：擴Φ30孔。
機床：CA6140
刀具：高速鋼擴孔鉆，其直徑d0=30mm。
鉆頭幾何形狀為（參見《切削用量簡明手冊》表2-26）：前角У0=20o，
后角α0=10o，主偏角κr=60o，副偏角κε=30o，刃傾角λs=0o，β=30o，ba1=1mm。
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-27，當(dāng)擴孔鉆直徑d0>25～30mm,加工材料為HT150時，進(jìn)給量f在1.1～1.3mm/r之間。
根據(jù)CA6140機床說明書，選取f=1.12mm/r。
（2）決定擴孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-28，當(dāng)加工材料為鑄鐵，刀具為高速鋼，擴孔鉆直徑d0>20mm時，后刀面最大磨損限度為0.9～1.4mm，現(xiàn)取1.2mm；擴孔鉆耐用度為2400s。
(3)決定切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-29，擴孔時切削速度的計算公式：
V=CVd0ZvkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=27.9,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.4,m=0.125，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.3=1
所以V=0.45m/s
(4)確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×0.45/3.14×30=4.78r/s
根據(jù)CA6140機床說明書，現(xiàn)選取n=5.33r/s=320r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=5.33×3.14×30/1000=0.5m/s
3.計算基本工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-7所示公式
T0=(l+l1+l2)/fn
根據(jù)表5-10，當(dāng)2Φ=116o時，切入量l1=0.4D，即l1=12mm，
根據(jù)表5-11，超出長度l2=2mm；
所以T0=0.067min
工序60：粗車、半精車Φ31.93孔
1.加工條件
工件材料：HT150，金屬型鑄造。
加工要求：粗車Φ31.75孔、半精車Φ31.93孔。
機床：CA6140
刀具：YG6硬質(zhì)合金刀片
刀具幾何形狀為（參見《切削用量簡明手冊》表1-1，表1-3）：前角У0=10o，
后角α0=7o，主偏角κr=30o，副偏角κr＇=20o，刃傾角λs=-10o。
2.選擇切削用量
(1)粗車Φ31.75孔
1）決定切削深度ap
ap=(31.75-30)/2=0.875mm
2)決定進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-5，f的范圍是0.2～0.3mm/r，根據(jù)CA6140機床說明書，選取f=0.26mm/r。
3）決定車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-10，車刀后刀面最大磨損限度為0.8～1mm，現(xiàn)取1.0mm；車刀耐用度為T=3600s。
4）決定切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）：
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=189.8，Xv=0.15,Yv=0.2,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=1,kkv=1
所以V=1.87m/s。
5)確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×1.87/3.14×31.75=18r/s
根據(jù)CA6140機床說明書，現(xiàn)選取n=18.67r/s=1120r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=18.67×3.14×31.75/1000=1.86m/s
6）計算基本工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1所示公式
T0=L/fn， L=l+l1+l2+l3
根據(jù)表5-3, l1=1.7mm，l2=0mm；
根據(jù)表5-6,試刀的附加長度 l3=5mm。
所以T0=0.057min
（2）半精車Φ31.93孔
1）決定切削深度ap
ap=(D-d)/2=(31.93-31.75)/2=0.057mm
2)決定進(jìn)給量f
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-5，f的范圍是0.2～0.3mm/r，根據(jù)CA6140機床說明書，選取f=0.24mm/r。
3）決定車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-10，車刀后刀面最大磨損限度為0.6～0.8mm，現(xiàn)取0.8mm；車刀耐用度為T=3600s。
4）決定切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1-21，切削速度的計算公式為（壽命選T=3600s）：
V=CVkV/601-mTmapXvfYv（m/s）
式中CV=189.8，Xv=0.15,Yv=0.2,m=0.2，Kv見《切削用量簡明手冊》表1-21.1～表1-21.6，即KMv=(150/HB)1.25=1,ktv=1,kkv=1
所以V=2.66m/s。
5)確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/пd=1000×2.66/3.14×31.93=26.5r/s
根據(jù)CA6140機床說明書，現(xiàn)選取n=23.3r/s=1400r/min。所以實際的切削速度為：
V=nпd/1000=23.3×3.14×31.93/1000=2.33m/s
6）計算基本工時
根據(jù)《金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表5-1所示公式
T0=L/fn， L=l+l1+l2+l3
根據(jù)表5-3, l1=1.7mm，l2=0mm；
根據(jù)表5-6,試刀的附加長度 l3=5mm。
所以T0=0.05min
工序70：鉆Φ90外圓面處Φ10孔
1加工條件
工件材料：HT150，金屬型鑄造。
加工要求：鉆Φ10孔
機床：Z535型立式鉆床
刀具：選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d0=10mm。
鉆頭幾何形狀（參見《切削用量簡明手冊》表2-1，表2-2）：雙錐修模橫刃，
β=30o，2Φ=116o，2Φ1=70o，bε=2.5mm，α0=13o，ψ=55o，b=1mm，l=2mm。
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量f
根據(jù)鉆頭強度決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-5，當(dāng)工件材料為HT150，鉆頭直徑為10mm時，進(jìn)給量f的范圍是0.47mm/r～0.57mm/r。根據(jù)Z535機床說明書，選擇f=0.57mm/r。
機床進(jìn)給機構(gòu)強度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力，再進(jìn)行比較來校驗。
由《切削用量簡明手冊》表2-16查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f=0.57mm/r，d≤12mm時，軸向力F=3580N。
軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Fc=3580N。
根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進(jìn)給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=15690N，由于Fc
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