工艺技术-刨床推动架工艺规程及夹具设计方案(doc 36页)

目 录 1 引言 .1 2 零件的分析 .2 2.1 零件的作用和结构 .2 2.2 零件的工艺分析 .2 2.3 零件的生产纲领 .3 3 机械加工工艺规程设计 .4 3.1 零件表面加工方法的选择 .4 3.2 制定机械加工工艺路线 .4 3.3 工艺方案的比较与分析 .5 3.4 工序尺寸的确定 .7 3.5 加工余量的确定 .8 3.6 选择加工设备与工艺设备 .9 3.7 切削用量及基本时间的确定 11 4 专用夹具介绍 28 4.1 问题的提出 28 4.2 夹具的特点 28 4.3 零件工艺性分析 29 4.4 定位误差分析 31 4.5 夹具设计及简 要的说明 32 结束语 .33 致谢 .34 参考文献 .35 1 引言 机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、 生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代 速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺 等提出了要求 1。自新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足发展， 一个具有相当规模和一定技术基础的机械工业体系基本形成。改革开放二十多年来， 我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造， 引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了 显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。尽管我国制造业的综合技术 水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距。进入二十一世 纪，我国发展经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界 的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和广大的消费市场， 因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持 2。 工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础 上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根 据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量 3。 据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动 机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动 丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表 法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工 刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量 4。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针 对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要 经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法， 还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来，直到零件最后加工成型 5-6。 本毕业设计的内容是 B6065刨床推动架工艺规程及特定钻夹具设计，详细讨论 推动架从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结推动架零件的结构特点、主要 加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对推动架零件的主要技术要求，设 计钻孔夹具的专用夹具。 2 零件的分析 2.1 零件的作用和结构 该零件为 B6050刨床推动架，是牛头刨床进给机构中的零件，32 mm孔安0.27 装在进给丝杠轴，靠近 32 mm孔左端处装一棘轮。在棘轮上方即为 16 mm0.27 .03 孔装棘爪。16 mm孔通过销与杠连接。把从电动机创来的旋转运动，通过偏心0.3 轮杠杆使零件绕 32 mm轴心线摆动。同时，拨动棘轮，使丝杠转动，实现工作.270 台自动进给。 2.2 零件的工艺分析 由零件毛坯图 2.1可知，其材料为 HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐 磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件，根据零件加工要求 制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。零件的加工质 量，要可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还 尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。推动架主要作用是把从电动机 传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝 杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法 准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀 具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。 由零件图可知，32 mm、16 mm的中心线是主要的设计基准和加工基0.270.3 准。该零件的主要加工面可分为两组： (1)32 mm孔为中心的加工表面0.27 这一组加工表面包括：32 mm的两个端面及孔和倒角，16 mm的两个0.27 0.19 端面及孔和倒角。 (2)以 16 mm孔为加工表面0.19 这一组加工表面包括，16 mm的端面和倒角及内孔 10 mm、M8-6H 的内0.19 0.1 螺纹，6.6mm 的孔。 这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是： (1)32 mm孔内与 16 mm中心线垂直度公差为 0.10；0.270.3 (2)32 mm孔端面与 16 mm中心线的距离为 12mm。.0 .0 零件毛坯图如图 2.1所示 263 25.502.43+.50 ?50?35 27R245815599. 图 2.1 零件毛坯图 由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由 参考文献2中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求 是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 2.3 零件的生产纲领 N=Qn（ 1+a+b） (2.1) 其中，产品的年产量 Q=4000台/年，每台产品中该零件的数量 n=1件/台，零件 备品率 a=4%，零件的废品率 b=1%。 N=40001（1+4%+1%）=4200 件/ 年 从此结果可知，该零件为中批生产。 3 机械加工工艺规程设计 3.1 零件表面加工方法的选择 零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗 糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工 方法的特点及经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，应慎重决 定。 3.1.1 基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准的选择正确与合理，可以使 加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，使生产无 法进行。基准的选择正确，可以使加工质量得到保证，否则，加工过程会出现很多 问题，更有甚者，还会造成零件批报废，包括废品和撞刀等事故。粗基准是机械加 工工序中的第一道工序中用未经加工过的毛坯作为定位基准，在随后的工序中，用 加工过的表面作为定位基准，则成为精基准 7-8。 (1)粗基准的选择 对于一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件粗基准的 选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工表面作为粗基准，当零件有 很多个不加工表面时，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面 作为粗基准。 (2)精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准， 称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引 起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统 一，先选择 32mm 的孔和 16mm 的孔作为精基准 9-10。 3.2 制定机械加工工艺路线 制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术 要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专 用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便 使生产成本尽量下降 11。 (1)工艺路线方案一： 工序 I 粗铣 32 mm孔右端面0.27 工序 铣 16 mm孔左端面，铣 32 mm孔左端面0.19 0.27 工序 铣 16 mm孔右端面，精铣 32 mm右端面.0 .0 工序 铣深 9.5mm宽 6mm的槽 工序 铣 16 mm孔下端面0.3 工序 钻 10 mm孔，钻 16 mm孔，钻 6.6mm 底孔.100.3 工序 钻、粗精铰 32 mm孔，倒角 450.27 工序 钻、粗精铰 16 mm,倒角 45.190 工序 丝锥攻丝 M8-6H (2)工艺路线方案二： 工序 I 粗铣 32 mm右端面0.27 工序 铣 16 mm孔左端面，32 mm孔左端面.190 0.27 工序 铣 16 mm孔右端面，精铣 32 mm右端面. .0 工序 钻、粗精铰 32 mm孔，倒角 450.27 工序 钻、粗精铰 16 mm,倒角 45.190 工序 钻 10 mm孔和 16 孔，钻 6.6mm 底孔0.10.3 工序 铣 16 mm孔下端面.30 工序 钻 6mm 的孔，锪 120的锥孔 工序 铣深 9.5mm宽 6mm的槽 工序 丝锥攻丝 M8-6H 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡综合片” 3.3 工艺方案的比较与分析 上述前两个工艺方案的特点在于：两个加工方案都是按先加工面再加工孔的原 则进行加工的。方案一是先钻 10 mm孔和钻、粗精铰 16 mm的孔，然后以0.1 0.19 孔的中心线为基准距离 12mm钻、粗精铰 32 mm的孔，倒角 45。而方案二却0.27 与此相反，先钻 32 mm的孔，倒角 45，然后以孔的中心线为基准钻 160.27 mm孔，两种方案通过分析比较可以看出，先加工 32 mm的孔，以孔作为基0.19 0.27 准加工 16 mm的孔，然后再以 32 mm的孔作定位基准加工 10 mm孔，0.19 0.27 0.1 16 mm孔和钻 6.6mm 的底孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很0.3 方便，并且方案二的加工孔是在钻床 Z535上加工的，这样避免了不必要的拆卸、搬 动和装夹，节约了工时，提高了生产效率。因此，选用方案二是比较合理的。 最后确定工艺方案如下表 3.1: 表 3.1 加工工艺路线 工序号 工序内容 简要说明 10 一箱多件沙型铸造 20 进行人工时效处理 消除内应力 30 涂漆 防止生锈 40 粗铣 32 mmm孔右端面0.27 先加工面 50 铣 16 mm孔左端面，铣 32 mm孔左端面.190.27 60 铣 16 mm孔右端面，精铣 32 mmm孔右端面0. . 70 钻、粗精铰 32 mm孔，倒角 450.27 80 钻、粗精铰 16 mm孔,倒角 45.19 90 钻 10 mm孔，钻 16 mm孔，钻底孔 6.6mm0.10.3 100 铣 16mm 孔下端面.3 110 钻 6mm 的孔，锪 120的锥孔 120 铣深 9.5mm宽 6mm的槽,倒角 45 130 M8丝锥攻丝 140 检验 150 入库 3.3 工序基准的选择 工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位 置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求的 内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量 基准重合。 工序基准的选择应注意以下几点： (1)选设计基准为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验，有利 于减少检验工作量。 (2)当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与设计 基准重合。 (3)对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应与设计尺 寸一致。 3.4 工序尺寸的确定 根据加工长度为 50mm，毛坯的余量为 4mm，粗加工的余量为 2mm。根据机械工 艺手册表 2.3-21加工的长度为 50mm，经粗加工后的加工余量为 0.5mm。 (1)32 mm的孔0.27 毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于 IT7IT8 之间。查机械工艺手册表 2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：31mm. 2z=0.85mm 粗铰：31.85mm 2z=0.15mm 精铰：32H7 (2)16 mm的孔0.19 毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于 IT7IT8 之间。查机械工艺手册 表 2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：15mm. 2z=0.85mm 扩孔：15.85mm 2z=0.1mm 粗铰：15.95mm 2z=0.05mm 精铰：16H7 (3)16 mm的孔 0.3 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 IT8IT9 之间。查机械工艺手册 表 2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：15mm 2z=0.95mm 粗铰：15.95mm 2z=0.05mm 精铰：16H8 (4)钻螺纹底孔 6.6mm 的孔 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 IT8IT9 之间。查机械工艺 手册表 2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：6.6mm 2z=1.4mm 精铰：8H7 (5)钻 6mm 孔 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 IT8IT9 之间。查机械工艺 手册表 2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：5.8mm 2z=0.02mm 精铰：6H7 3.5 加工余量的确定 根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为 0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于 32mm 的孔需 要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效 进行处理。 根据零件图资料，分别确定各加工表面的机械余量及毛胚尺寸。 由参考文献可知，查得该铸件的尺寸公差等级 CT为 810 级，加工余量等级 MA 为 G级，故 CT=10级，MA 为 G级。用查表法确定各加工表面的总余量如表 3.1所示： 表 3.1 加工表面的总余量表 加工表面 基本尺寸 加工余 量等级 加工余量 数值 说明 27 的端面 92 H 4.0 顶面降一级，单侧加工 16 的孔 16 H 3.0 底面，孔降一级，双侧加工 50 的外圆端面 45 G 2.5 双侧加工（取下行值） 32 的孔 32 H 3.0 孔降一级，双侧加工 35 的两端面 20 G 2.5 双侧加工（取下行值） 16 的孔 16 H 3.0 孔降一级，双侧加工 由参考文献3可知，铸件主要尺寸的公差如表 3.2所示： 表 3.2 尺寸的公差表 主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT 27 的端面 92 4.0 96 3.2 16 的孔 16 6 10 2.2 50 的外圆端面 45 5 50 2.8 32 的孔 32 6.0 26 2.6 35 的两端面 20 5 25 2.4 16 的孔 16 6 10 2.2 3.6 选择加工设备与工艺设备 3.6.1 机床的选择 工序 40 粗铣 32 mmm孔右端面，考虑工件的定位夹紧方案及夹具结构设0.27 计等问题，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 XA6132卧式铣床，专 用铣夹具和游标卡尺。 工序 50 铣 16 mm孔左端面和铣 32 mm孔左端面，考虑工件的定位0.19 0.27 夹紧方案及夹具结构设计等问题，因定为基准相同，成批生产要求不高的生产效率。 故选用卧铣，选择 XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。 工序 60 铣 16 mm孔右端面，精铣 32 mmm孔右端面，宜采用卧铣，0.19 0.27 选择 XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。 工序 70 钻粗、精铰 32 mm，倒角 45。选择 Z535立式钻床，专用钻夹0.27 具和游标卡尺。 工序 80 钻粗、精铰 16 mm孔,倒角 45。选用 Z535立式钻床，专用钻0.19 夹具和内径千分尺 。 工序 90 钻 10 mm孔，钻 16 mm孔，钻 M8底孔 6.6mm。选用 Z5350.10.3 立式钻床，专用钻夹具和游标卡尺。 工序 100 铣 16mm 孔下端面。选用 XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡0.3 尺 。 工序 110 钻 6.6mm 的孔，锪 120的锥孔。选用 Z5215A摇臂钻床加工，专 用钻夹具和游标卡尺。 工序 120 铣深 9.5mm宽 6mm的槽,倒角 45。选用 XA6132卧式铣床加工，专 用铣夹具和游标卡尺。 工序 130 M8丝锥攻丝，机用丝锥，选用量具为螺纹塞规。 3.6.2 夹具的选择 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。 3.6.3 刀具的选择 (1)铣刀依据参考文献资料1，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10， 及直径为 d=50mm，齿数 z=8及切槽刀直径 d=6mm。 (2)钻 32 mm的孔选用高速钢复合钻头。0.27 (3)钻 10mm 孔，钻 16 mm和钻底孔 6.6mm，选用高速钢麻花钻钻头。0.3 (4)钻 16 mm孔。选用选择高速钢麻花钻钻头， d=16mm，钻头采用双头0.19 刃磨法，后角 120，45车刀。 0 (5)攻丝 M8-6H ，选用 M8丝锥。 3.6.4 量具的选择 本零件属于中批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度 要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： (1)选择加工面的量具 用分度值为 0.05mm的游标卡尺测量，以及读数值为 0.01mm，测量范围 100mm125mm 的外径千分尺。 (2)选择加工孔量具 因为孔的加工精度介于 IT7IT9 之间，可选用读数值 0.01mm，测量范围 50mm125mm 的内径千分尺即可。 (3)选择加工槽所用量具 槽经粗铣、精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为 IT14;精 铣时，槽宽为 IT13，槽深为 IT14。故可选用读数值为 0.02mm，测量范围 0mm150mm 的游标卡尺进行测量。 3.7 切削用量及基本时间的确定 3.7.1 工序的设计 本工序为粗铣 32 mm孔右端面。已知工件材料为 HT200，选择高速钢圆柱0.27 铣刀直 d=60mm，齿数 。根据参考文献文献1 选择铣刀的基本形状, r =10，1Z n a =12， =45已知铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度 a =50mm故机床选用 XA61320 e P 卧式铣床。 (1)确定每齿进给量 zf 根据参考文献文献2资料所知，XA6132 型卧式铣床的功率为 7.5kw，工艺系统 刚性为中等。查得每齿进给量 =0.16 mm/z0.24mm/z、现取 =0.16mm/z。zf zf (2)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，铣刀 直径 D=60mm，耐用度 T=180min。 (3)确定切削速度 根据参考文献文献2资料所知，依据铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10，铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度 a =50mm，耐用度 T=180min时查取 98mm/s， =439r/min, e P cvcn =490mm/s。根据 XA6132型卧式铣床主轴转速表查取， =300r/min, fcv =475mm/s。f 则实际切削： = (3.1) cv10cnd = =56.52m/min364. 实际进给量： = (3.2) zcfnvf = =0.16mm/zzcf103475 (4)校验机床功率 根据参考文献2资料所知，铣削时的功率（单位 kw）为:当 =0.16mm/z, zf a =50mm,a =2.5mm, =490mm/s时由切削功率的修正系数 k =1，则 P = 3.5kw Pefv mpcc P =0.8kw。ct 根据 XA6132型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率 P = P P (3.3)cmct P =7.50.8=6 P = 3.5kwc 因此机床功率能满足要求。 (5)基本时间 t = (3.4)mzcfnl2 t = =4.6min16.03)5( 3.7.2 工序的设计 本工序为铣 16 mm孔左端面，铣 32 mm孔左端面，由参考文献 10.19 0.27 机械加工工艺手册表 2.5得由铣刀直径 ，铣刀齿数 。 mD68Z (1)铣 16 mm孔左端面0.19 (a)确定每齿进给量 zf 根据参考文献文献2资料所知，查得每齿进给量 =0.20 mm/z0.30mm/z、现zf 取 =0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取铣削深度zf a =3.5mm。P (b)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.80mm，耐用度 T=180min。 (c)确定切削速度 根据参考文献2资料所知，依据上述参数，查取 73mm/s， =350r/min, cvcn =390mm/s。根据 XA6132型卧式铣床主轴转速表查取， =150r/min, fv =350mm/s。fc 则实际切削： =cv10cnd = =23.6m/mincv10543. 实际进给量： =zcfnf = =0.23mm/zzcf1053 (d)校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献2资料所知，切削功率的修正系数 k =1，则 P = 2.3kw， P =0.8 kw， P =7.5可知机床功率能够满足要求。mpccct cm (e)基本时间 t =mzcfnl2 t = =4.3 min0.15)3( (2)铣 32 mm孔左端面0.27 由参考文献1机械加工工艺手册表 得： ， ；.2map5.0svc/0.3 由铣刀直径 ，铣刀齿数 。 mD608Z (a)确定每齿进给量 zf 查阅查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由选择高速钢圆柱铣刀直径 D=60mm， 齿数 。已知铣削宽度 a =2.5mm，故机床选用 XA6132卧式铣床。根据参考文献8Ze 文献2资料所知，查得每齿进给量 =0.20 mm/z0.30mm/z、现取 =0.20mm/z。zf zf 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取铣削深度 a =3.5mm。P (b)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.40mm，耐用度 T=90min。 (c)确定切削速度 根据 XA6132型立式铣床主轴转速表查取，当=60mm， , a 10 mm, 8ZP 0.20mm/z 时， 4.5 m/min， =350r/min, =23 mm/min。zfcvcnfv 各修正系数： 9.0MvfnvkKk1sfs.TvfnTvkk 故 (m/min) (3.5)1.40.945c (r/min) (3.6)3530nk (mm/min) (3.7).2.2vff 按机床选取： = 75r/min， = 35mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cf (m/min)03.14607514.dnv = = = 0.05(mm/z)zfcf (d)校验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.22，当 27mm， = 0.10 eazf mm/z0.15mm/z， 10mm， 132mm/min。查得 P =1.1kw，根据铣床 XA6132pafvc 说明书，机床主轴允许功率为： P = 9.1250.75kw = 6.84kw，故 P P ，因cM cM 此，所选择的切削用量是可以采用的，即 =2.0mm， =35mm/min， = 75r/min，pafvn = 14.2m/min， = 0.05mm/z。cvzf (e)计算基本工时 (3.8)fmvLt 式中， ， mm，查切削用量简明手册表ylL70l 2.29， mm，所以， (mm)，12y 821L min53.vtfm 3.7.3 工序的设计 本工序为铣 16 mm孔右端面,精铣 32 mm孔的右端面。已知工件材料0.19 0.27 为 HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径 D=60mm，齿数 。根据参考文献文献1选10Z 择铣刀的基本形状, r =10， a =12， =45已知铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度n0 e a =50mm，故机床选用 XA6132卧式铣床。P (1)铣 16 mm孔右端面0.19 (a)确定每齿进给量 zf 根据参考文献文献2资料所知，查得每齿进给量 =0.20 mm/z0.30mm/z，现zf 取 =0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取铣削深度zf a =3.5mm。P (b)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.80mm，耐用度 T=180min。 (c)确定切削速度 cv 根据参考文献2资料所知，依据上述参数，查取 73mm/s， =350r/min, cvcn =390mm/s。根据 XA6132型卧式铣床主轴转速表查取， =150r/min, fv =350mm/s。fc 则实际切削： =cv10cnd = =23.6m/minc543. 实际进给量： =zcfnvf = =0.23mm/zzcf1053 (d)校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献2资料所知，切削功率的修正系数 k =1，则 P = 2.3kw， P =0.8 kw， P =7.5可知机床功率能够满足要求。mpccct cm (e)基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t =mzcfnl2 t = =4.3 min0.15)3( (2)精铣 32 mm孔的端面0.27 查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 = 2.5mm，选择 = 60mm的ea0d 圆柱铣刀，故齿数 。机床选择卧式铣床 XA6132。精加工，余量很小，故取10Z = 1.0mm。pa (a)每齿进给量 zf 查切削用量简明手册表 3.2及根据机床的功率为 7.5kw，得 = 0.2mm/z zf 0.3mm/z，故取 = 0.2mm/z。zf (b)确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.25mm，由 铣刀直径 = 60mm，查 切削用量简明手册表 3.8，故刀具磨钝寿命 T = 90min。0d (c)切削速度 和每分钟进给量cvfv 根据切削用量简明手册表 3.14，当 mm， ， 10mm， 0.20mm/z 时， m/min， r/min，60d1zpazf 56cv30n mm/z。59fv 各修正系数： 90.kKkMvfnv1sfs 8.TvfnTvkk 故 (m/min) (3.9)3.40.9.056c (r/min) (3.10)2163kn (mm/min) (3.11)58.vff 按机床选取： = 300r/min， = 39mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cnfv (m/min)30124.310ndvc = = = 0.013 (mm/z)zfcf9 (d)检验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.3，当 3mm， = 0.10 mm/z 0.15mm/z，eazf 10mm， 132mm/min 。查得 P =1.1kw，根据铣床 XA6132说明书，机床主轴pafvc 允许功率为： P = 9.1250.75kw = 6.84kw，故 P P ，因此，所选择的切削cM cM 用量是可以采用的，即 =1.0mm， =42.5mm/min， = 300r/min， = 303m/min， = 0.013mm/z。pafvcncvzf (e)计算基本工时 (3.12)fmvLt 式中， ， mm，查切削用量简明手册表ylL120l 3.26， mm，所以， (mm)，12y 132L.54fmvt min 3.7.4 工序的设计 本工序为钻粗铰、精铰 32 mm孔，倒角 45。刀具选用高速钢复合钻头，0.27 直径 D=32mm，使用切削液，故选用 Z535立式钻床。 (1)确定进给量 fv 根据参考文献1机械加工工艺手册 ，由于孔径和深度都很大，查切削手 册 ， 所以， 。 r/m.r/.f86070 325.140dl rmf/70. (2)选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献1机械加工工艺手册表 5-130，钻头后刀面最大磨损量为 0.8mm，耐用度 T=50min。 (3)确定切削速度 和每齿进给量 cvzf 由表 5-132，查切削用量简明手册 修正系数 rmvc/100.1TVK ，=670MPa 的 HT200的加工性为 5类，根据表 5-127，进给量0.1MVK.tv =0.48mm/r，fv min/7.530914.0rxdvns 查切削手册机床实际转速为 in/452rc 故实际的切削速度 ndvsc /7.10 根据以上计算确定切削用量如下： 钻孔： d=31mm, =0.48mm/r, =452r/min, =12.77m/minfvcncv 粗铰： d =31.85mm, =0.4mm/r, =400r/min, =29.7m/minf 精铰： d =31.95mm, =0.2mm/r, =630r/min, =15m/minfvccv (4)校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.14mcM 故满足条件，校验成立。EPkwP0.21 (5)钻、粗铰、精铰 32 mm孔基本时间 0.27 (a)钻 32mm 孔基本工时 根据参考文献资料所知高速钢复合钻头基本时间为： min3.048.5212nflLtm (b)粗铰孔基本工时： l = (3.13)1 75.2.1)(45231.)1(21 ctgctgkrdD L=27.5mm, =400r/min, =0.4 mm/z,取 =3mm, =4mm,cnzfll (3.14)min2.04.3527 1nflLtm (c)精铰孔基本工时： l =1 05.2.1)(4528.3195.)1(21 ctgctgkrdD 取 =0.2mm/r, =630r/min, =15m/min， l1=4mm, l2=2mm， l=27.5mmfvcncv (3.15)minflLtm302634571 3.7.5 工序的设计 本工序为钻、粗铰、精铰 16 mm的孔，倒角 45。刀具：选铰刀选用0.19 15.95 的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量，钻头采用双头刃磨法，后角 o120。 (1)确定进给量 fv 根据参考文献3表 10.4-7查出 表 =0.5 1.4 .按该表注释取较小fvr/mr/ 进给量，按按该表注释取较小进给量，按 Z525机床说明书，取 =0.3 。查fvrm/ 切削用量简明手册 ， ， 所以，r/.r/.f86070 325.160dl ，按钻头强度选择 ，按机床强度选择 。最rmf/0.3mf51 rf/ 终决定选择机床已有的进给量 =0.3 ， 经校验 ，校验成功。fvr/ max708Ff (2)钻头磨钝标准及寿命 查切削用量简明手册 ，后刀面最大磨损限度为 0.5 mm0.8mm，寿命 。min60T (3)确定切削速度 cv 根据表 10.4-39取 ,切削速度的修正系数可按表 10.4-10查出，r/m.214 kmv=1。 查切削用量简明手册 修正系数 r/vc00.1TVK.MV0.1tvK 5.1Kxv0.v1apK (3.16)15.83.9204pra 故 K =0.87qpv 故 V =14.20.871=12.35m/min表 N= (3.17)0112.3548.6/minrd表 根据 Z525机床说明书选择 =275r/min.这时实际的铰孔速度 为：cncv =cv0.8713.5/i1nmin/r.x.ds 09430 根据以上计算确定切削用量如下： 钻孔： d=15mm, =0.3mm/r, =400r/min, =18m/minfvccv 粗铰： d =15.85mm, =0.5mm/r, =574r/min, =25.8m/minf n 精铰： d =15.95mm, =0.72mm/r, =275r/min, =13.65m/minfvccv (4)校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.14mcM 故满足条件，校验成立。EPkwP0.21 (5)钻、粗铰、精铰 16 孔基本时间0.19 (a)钻孔基本工时： t = m12llnff 式中， =400, =0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mmcfv T = m27.50.31min4 (b)粗铰孔基本工时： l =1 75.2.1)(45218.5)(21 ctgctgkrdD L=27.5mm, =530r/min, =0.5mm,取 l1=3mm, l2=4mmcnfv t = m27.5340.126min (c)精铰孔基本工时： l =1 7.3.2)1(4528.15.)(21 ctgctgkrdD 取 l1=4mm, l2=2mm， l=27.5mm t = m7.540.185min 3.7.6 工序的设计 本工序为钻 10 mm和钻 16 mm孔,以 32mm 孔为定位基准，钻 M8 螺0.10.3 纹底孔 6.6mm。选择高速钢麻花钻钻头 D=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角 o120，45车刀。 (1)钻 10 mm孔0.1 (a)确定进给量 fv 查切削用量简明手册 ， ，所r/m.r/.f86070 36.210dl 以 按钻头强度选择 ，按机床强度选择 。rmf/70.5.1 rmf/. 最终决定选择机床已有的进给量 ，经校验 校验成功。rf/4ax785Ff (b)选择钻头磨钝标准及耐用度 查切削用量简明手册 ，后刀面最大磨损限度为 0.5 mm0.8mm，寿命 。min60T (c)确定切削速度 cv 查切削手册 修正系数 rm/100.1TVK.MV0.1tvK 故5.1Kxv.vapvKrmc/5in/7.30914.0xdns 查切削用量简明手册机床实际转速为 i/52rnc 故实际的切削速度 r/m.ndvsc7120 (d)校验扭矩功率 所以 NmMc73N.4mcM 故满足条件，校验成立。EPkw.P021 (e)基本时间 2610.7in45.8mLltnf (2)钻 16 mm孔0.3 (a)确定进给量 fv 查切削用量简明手册 ， ，所r/m.r/.f86070 3625.1dl 以 ，按钻头强度选择 ，按机床强度选择 。rmf/70.5.1 rmf/.0 最终决定选择机床已有的进给量 ，经校验 校验成功。rf/ axf FN78 (b)选择钻头磨钝标准及耐用度 查切削用量简明手册后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm，寿命 。min60T (c)确定切削速度 cv 查切削用量简明手册 修正系数 rmc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故5x0.1vapvKrc/5min/7.5394.0rxdns 查切削用量简明手册机床实际转速为 min/452rc 故实际的切削速度 /.ndvsc86190 (d)校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.14mcM 故满足条件，校验成立。EPkw.P01 (e)基本时间 26130.3in45.mLltnf (3)钻 M8底孔 6.6mm (a)确定进给量 fv 查切削用量简明手册 ， 所r/m.r/.f86070 39.165.dl 以，由于孔径和深度都不大， 。按钻头强度选择 ，按. rmf/. 机床强度选择 ，最终决定选择机床已有的进给量 ，经校rmf/63.0 480 验 校验成功。axf FN785 (b)钻头磨钝标准及寿命 查切削用量简明手册 ，后刀面最大磨损限度为 0.5 mm0.8mm，寿命 。min60T (c)确定切削速度 查切削用量简明手册由表 5-132， =670MPa的 HT200的加工性为 5类b ,修正系数 rvc/100.1TVK0.1MV.tvK.1xv0.1vK 故 。apKrmvc/15in/.x.dns 730940 查切削用量简明手册机床实际转速为 min/452rc 故实际的切削速度 rndvsc/36.910 (d)校验扭矩功率 所以NmMc73N2.4mcM 故满足条件，校验成立。EcPkw.P0271 (e)基本时间 min.nflLtm6704521 3.7.7 工序的设计 本工序为铣 16 mm的下端面，工件材料为 HT200,选用 XA6132卧式铣床。0.3 选用高速钢圆柱铣刀,深度 apPcc，故校验合格。 最终确定： ap1=1.8mm， ap2=0.2mm， =475r/min， =119.3m/min， =0.16mm/z。cncvzf (5)基本时间 t =mzcfnl2 t = =3.8min(5036)47.1 3.7.8 工序的设计 本工序为钻 6mm 的孔，锪 120倒角，选用 Z5215A摇臂钻床加工,刀具采用选 择高速钢麻花钻钻头，6mm 高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法，使用切削液，后 角 o 120。 (1)确定进给量 fv 查切削用量简明手册 ， ，所r/m.r/.f86070 3.167dl 以由于孔径和深度均很小， 。按钻头强度选择 ，按机. rmf/5. 床强度选择 。最终决定选择机床已有的进给量 经校验rmf/63.0 480 ， 校验成功。axf FN785 (2)选用钻头磨钝标准及耐用度 查切削用量简明手册 ，根据表 5-130，后刀面最大磨损限度为 0.5 mm0.8mm，寿命 。min60T (3)确定切削速度 cv 查切削用量简明手册 修正系数 rc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故5x0.1vapvKrmc/5in/r.x.dns 753940 查切削用量简明手册机床实际转速为 由表 5-in/452rc 132， =670MPa的 HT200的加工性为 5类，据表 5-127b 故实际的切削速度 rmndvsc/1.80 (4)校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.14mcM ，故满足条件，校验成立。EPkw.P01 (5)基本时间 10.9in452.8mLltnf 3.7.9 工序的设计 本工序为铣深 9.5mm,宽 6mm的槽。所选刀具为圆柱铣刀，铣刀直径 d=6mm，根 据资料选择铣刀的基本形状 r0=10， a0=20，已知铣削宽度 ae=6mm，铣削深度 ap=9.5mm，故机床选用 XA6132卧式铣床。 (1)确定每齿进给量 zf 根据参考文献2资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量 =0.52 zf mm/z0.10mm/z，现取 =0.52mm/z。zf (2)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损 量为 0.20mm，耐用度 T=60min。 (3)确定切削速度和每齿进给量 zcf 根据参考文献2资料所知，依据铣刀直径 D=6mm，铣削宽度 ae=3mm，铣削深度 ap =9mm，耐用度 T=60min时查取 98mm/s， =439r/min, =490mm/s。根据cvcnfv XA6132铣床主轴转速表查取， =300r/min, =475mm/s。nfv 则实际切削： =cv10cd = =8.49m/minc47563. 实际进给量： =zcfnvf = =0.16mm/zzcf103475 (4)校验机床功率 据参考文献资料可知，切削功率的修正系数 k =1，则 P = 2.8kw， P =0.8 mpccct kw，可知机床功率能满足要求。 (5)基本时间 根据参考文献资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t =mzcfnl2 t = =2.75min160374.)( 3.7.10 工序的设计 本工序为 M8丝锥攻丝，工件材料，HT200, 选用机用丝锥，根据参考文献2资 料所知，铣削深度 ap=10mm，刀具选用 M8丝锥，量具选用螺纹塞规。 (1)确定进给量 fv 查切削用量简明手册 ，由于孔径和深度都不大，由表查 5-132可知得 。 r/m.f251 (2)确定切削速度 cv 查切削用量简明手册 ，由表 5-132，选取 =0.1m/s=6m/min, =238r/min。cvcn 根据参考文献2资料所知，按机床选取 =195r/min，则 =4.9m/min。cnc (3)基本时间 根据参考文献6表 5-131查得，机动工时 =19mm， 1=3mm， 1=3mmlll t =mzcfn)lL(2 t = =0.2min5193. 4 专用夹具介绍 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。 专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的,其功用 主要有下列几个方面： (1)保证工件被加工表面的位置精度,例如与其他表面间的距离精度,平行度,同 轴度等。对于外行比较复杂,位置精度要求比较高的工件,