操纵手柄工艺规程及工装设计.doc

毕业论文（设计）毕业设计（论 文）题目操纵手柄工艺规程及工装设计系 (部)专业班级姓名指导老师系主任年 月 日38 目录文献综述31 引 言82 零件分析82.1 零件的生产纲领及生产类型82.2 零件的作用82.3 零件的加工工艺分析83 铸造工艺方案设计93.1 确定毛坯的成形方法93.2 确定铸造工艺方案93.3 确定铸造工艺参数94 机械加工工艺规程设计104.1 基面的选择104.2 确定机械加工余量及工序尺寸124.3 确定切削用量及基本工时155 夹具设计315.1专用夹具设计315.2绘制夹具总装图335.3 钻9mm孔夹具设计346 结束语35参考文献36致 谢37文献综述1 制造业的概念制造业在众多国家尤其是发达国家的国民经济中占有十分重要的位置，是国民经济的支柱产业。它是指对原材料进行加工以及对零部件进行装配的工业部门的总称。在国际上又将制造业分为: 消费品制造业和资本品制造业。我国所说的装备制造业就是资本品制造业，是指为国民经济和国防建设提供生产技术装备的制造业的总称。制造业是国民经济的物质基础和工业化的产业主体，是社会进步与富民强国之本，任何一个大国为了自身的发展和安全，都将制造业的发展和升级作为国家战略来对待，高度发达的制造业是实现工业化的必备条件，也是一个国家综合竞争力的重要标志。制造业在中国现阶段至少有五个方面的作用：第一是我们国家经济高速增长的发动机；第二是推动国民经济和社会信息化的基础产业；第三是科技创新的重要载体；第四是劳动就业的主要部门；最后也是国家安全的一个基本保证。2 中国制造业的发展与现状中国制造业在改革开放25年得到了快速的增长，它的动力来自两个方面，一是强大的国内需求，就是国内基础设施建设的需求，还有就是国际产业的转移。中国制造业在gdp里面所占的比重一直都是比较高的，因为我们现在正处于工业化的中期，世界制造业的主要国家第一是美国，第二是日本，中国在2003年超过了德国。可以看出尽管美国的服务业已经超过80%，但是它还是世界上制造业最强的国家。可见制造业始终是高于gdp的速度在增长，它已经成为我国最大的产业和国民经济重要的组成部分。全球产业转移大潮中，越来越多“亚洲制造”风行全世界，最早是日本，再就是亚洲四小龙，然后是东盟经济圈和中国大陆。如今，人们的普遍共识是，亚洲在研发、供货、生产以及销售一体化上的自主局面正在形成，“亚洲制造”已成为全球经济产业链中不可或缺的重要一环。我国虽有不少产品产量已居世界前列，但技术含量和附加价值较低。当前我国制造业大而不强，主要问题是： 劳动生产率及工业增加值率低。我国制造业的劳动生产率和工业增加值率，与美、日等工业发达国家存在着很大差距。停留在劳动密集阶段，技术含量低，附加值也低。 低水平生产能力严重过剩，高水平生产能力不足。 技术创新能力十分薄弱。我国制造业大部分技术及关键设备长期依赖进口，引进与消化、吸收、创新的关系处理得不好，引进的后续工作没有跟上，基本停留在仿制的低层次阶段；绝大部分制造业企业技术开发能力和创新能力薄弱，缺乏技术创新的机制和优秀人才，尚未成为技术创新的主体，原创性技术和产品甚少，自主开发能力薄弱。 结构不尽合理。轻工纺织制造业、资源加工工业和机械电子制造业的工业增加值占制造业工业增加值的比重不合理。我国制造业的结构偏轻，装备制造业薄弱。 制造业企业的规模普遍偏小，不能形成规模效应，“小而散”，“小而乱”。 产品缺乏足够的竞争力。能够参与国际主流渠道竞争的产品很少。3 机械制造工艺机械制造（冷加工）是一门研究各种机械制造过程和方法的科学。金属切削机床、特种加工机床、机器人以及机械加工工艺体系中的其他工艺装备是机械制造的主要设备和工装，他们是机械制造赖以实现的重要手段。工艺就是制造产品的方法，工艺种类划分的基础主要是依据一定的物理现象，而每种工艺又在其本身的理论基础上得以发展。机械制造工艺学所研究的对象主要是机械零件的冷加工和装配工艺中具有共同性的规律，它是长期生产实践和科学研究成果的积累和总结。工艺工作对发展品种、保证和提高产品质量、提高生产效率、节约能源和降低原材料消耗，取得更大的技术经济效益及改善企业管理有着十分密切的关系。机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程。在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。零件的机械加工工艺过程是机械生产过程的一部分，它是研究如何利用切削的原理使工件成行而达到预定的设计要求（尺寸精度，形状、位置精度和表面质量要求）。从广义上讲，特种加工（激光加工、电火花加工、超声波加工、电子束加工、等离子加工等）也是机械加工工艺过程的一部分，但实际上已不属于切削加工的范畴。机器的装配工艺过程也是机械生产过程的一部分，它是研究如何将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品，并达到要求的装配精度的工艺过程。目前，大多数的装配工作还是由手工来完成的，装配劳动量在产品制造的劳动总量中还占相当大的比例。研究和发展新的装配技术，大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工艺的一项重要任务。机械加工工艺规程是规定零件制造工艺过程和操作方法等的指导性文件。它是在具体的生产条件下，以最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。为了便于分析机械加工的情况和制订工艺过程，需分为如下组成部分：工序：是组成工艺过程的基本单元。它是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一个工作地点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。工位：在某一装夹中，工件在机床上所占的每一个位置所完成的那一部分工艺过程称为工位。装夹：是工序的一部分，是指工件在机床（或夹具）上装卸一次所完成的那一部分工艺过程。工步：是在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成那一部分工序。走刀：在一个工步内当被加工表面的切削余量较大，需分几次切削时，则每进行一次切削称为一次走刀。工作行程：是加工工具在加工表面上切削的一次所完成的工步部分。整个工艺过程由若干个工序组成。每一个工序可包括一个工步或几个工步。每一个工步通常包括一个工作行程，也可包括几个工作行程。4 夹具设计夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。4.1 夹具的组成定位元件及定位装置：在夹具中确定工件位置的一些元件称为定位元件，它的作用是使一批工件在夹具中占有同一位置，只要将工件的定位基面与夹具上的定位元件相接触或相配合，就可以使工件定位。有些夹具还采用由一些零件组成的定位装置对工件进行定位。夹紧装置：在夹具中由动力装置、中间传力机构和夹紧元件组成的装置称为夹紧装置，它的作用是用以保持工件在夹具中已确定的位置，并承受加工过程中各种力的作用而不发生变化。对刀及导引元件：在夹具中，用来确定加工时所使用的刀具位置的元件称为对刀及导引元件，它的作用是用来确定夹具相对刀具的位置，或引导刀具的方向。夹具体：在夹具中，用于连接上述各元件及装置使其成为一个整体的基础零件称为夹具体，它的作用，除用于连接夹具上的各种元件和装置外，还用于加剧与机床有关部位进行连接。其它元件及装置：在夹具中，除上述定位元件、夹紧装置、对刀及引导元件以外的其它元件及装置，它的作用是确定夹具在机床有关部位的方向或实现工件在夹具同一次装夹中的分度转位。4.2 夹具的分类与作用机床夹具的种类很多，可按夹具的应用范围分类，也可按所使用的动力源进行分类。4.2.1 按夹具的应用范围分类通用夹具：通用夹具是指在一般通用机床上所附有的一些使用性能较广泛的夹具。它们在使用上有很大的通用性，往往不需要调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。专用夹具：专用夹具是指专门为某一种工件或某一工序设计的夹具。成组夹具：在生产中，有时由于加工批量较小，为每种零件都分别设计专用夹具很不经济，而使用通用夹具又往往不能满足加工精度和生产率的要求，故而采用成组加工工艺，并根据组内典型代表零件设计成组夹具。组合夹具：组合夹具是在夹具零、部件标准化的基础上发展起来的一种适应多品种、小批量生产的新型夹具。4.2.2 按夹具上的动力源分类手动夹具：此类夹具是以操作工人手臂之力作为动力源，通过夹紧机构夹紧工件。气动夹具：此类夹具是用压缩空气作为动力源，通过管道、气阀、汽缸等元件，产生夹紧工件的夹紧力。此外还有液压夹具（压力油为动力源）、电动夹具（电动机的扭力为动力源）、磁力夹具（磁力为动力源）、真空夹具（真空泵或以压缩空气为动力源）、离心力夹具。4.2.3 夹具的作用 易于保证加工精度，并使一批工件的加工精度稳定。 缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本。 减轻工人操作强度，降低对工人的技术要求。 扩大机床的工艺范围，实现一机多能。 减少生产准备时间，缩短新产品试制周期。4.3 夹具的发展趋势 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。高精：随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。高效：为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。模块、组合：夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用cad技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。通用、经济：夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。1 引 言 毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的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。就我个人而言，我希望能通过这次毕业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。 本毕业设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程及夹具设计。详细讨论操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结操纵手柄的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对操纵手柄零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次毕业设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。2 零件分析2.1 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在毕业设计题目中，操纵手柄的生产纲领为5000件/年。生。产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。操纵手柄轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于中批生产。2.2 零件的作用毕业设计题目给定的零件是车床操纵手柄，属于板块类零件，是机床操纵杆上的一个零件，该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。2.3 零件的加工工艺分析该零件主要有平面、孔和键槽，是一个形状比较简单的零件。 以工件的上下表面为中心加工孔和槽。钻10h7的孔，钻12h7的孔，铣16mm8mm的槽。 以10 mm的孔为中心加工表面和孔。钻9h7，钻16h7的孔。有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于主要能够夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。3 铸造工艺方案设计3.1 确定毛坯的成形方法操纵手柄是一种常用的传动件，要求具有一定的强度。零件材料采用ht200。由于零件成批生产，轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中不经常的变动，只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。并且该零件年产量为5000件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。3.2 确定铸造工艺方案3.2.1 铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不很高，结合生产条件（参考金属工艺学课程设计表1-7）选用砂型铸造。3.2.2 造型的选择在砂型铸造中，因铸件制造批量为中批生产（参考金属工艺学课程设计表1-8），故选用手工分模造型。3.2.3 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。3.3 确定铸造工艺参数3.3.1加工余量的确定按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表1-11，查得加工余量等级为，转查表1-12，零件高度100mm，尺寸公差为13级，加工余量等级为h，得上下表面加工余量为2mm，实际调整取2mm。3.3.2拔模斜度的确定零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。3.3.3收缩率的确定通常，灰铸铁的收缩率为0.7%1% ，在本设计中铸件取1% 的收缩率3.3.4不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。3.3.5铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以r = 3mm5mm圆滑过渡。4 机械加工工艺规程设计4.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。4.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。但本对于零件来说24 mm作为粗基准，则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。对轴类零件应以相关的表面作为粗基准，现选取零件的上下表面互为基准，再利用三爪卡盘卡住车24 mm。利用内孔12 mm及键槽定位进行钻10mm，在10 mm中以长心轴及零件的下表面进行自由定位，达到完全定位。4.1.2 精基准的选择 主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。4.1.3 制订工艺路线生产为中批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。 工艺路线方案一：工序10：铸造；工序20；热处理；工序30：铣大端面，铣24外圆面；工序40：钻孔12，10，16，9；工序50：铣键槽；工序60：去毛刺工序70：终检、入库。 工艺路线方案二：工序10：铸造；工序20：热处理；工序30：车24mm外圆，车18mm，倒角3*45，4*45；工序40：铣d端面至尺寸18 mm、铣左端面至尺寸8 mm； 工序50：铣键槽至尺寸；工序60：钻孔12，倒角0.5*45；工序70：钻孔10，倒角1*45； 工序80：钻孔8 mm，扩孔至9 mm，扩孔至16 mm；工序90：倒角0.5*45； 工序100：去毛刺；工序110：终检、入库。 工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先集中加工工序，在各个机床上操作的工序都完成后，再进行下一机床的加工，该方案需要经常更换夹具，不经济。方案二则是先加工外圆，再集中某道夹具加工可以加工的面和孔，这样有利提高效率，节省成本，定位精度比较高。经比较可知。显然方案二比方案一的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。因此，选择加工方案二。4.2 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：1. 12 mm的孔：毛坯为实心，而12 mm的孔的精度为h8（参考机械制造工艺设计简明手册表2.3-9），确定工序尺寸及余量：钻孔：10 mm；扩孔：11.8 mm， 2z=1.8mm；铰孔：12h8 mm， 2z=0.2mm。 具体工序尺寸见表1。表1 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔0.2h8ra3.212ra3.2扩孔1.8h10ra6.311.8ra6.3钻孔23h12ra12.51010ra12.52. 10的孔毛坯为实心，参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸及余量：钻孔： 9.8mm；粗铰孔：9.96mm，2z = 0.16mm；精铰孔：10h7mm，2z = 0.04mm。 具体工序尺寸见表2。表2 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精铰孔0.04h7ra3.210ra3.2粗铰孔0.16h9ra6.39.96ra6.3钻孔9.8h11ra12.59.8ra12.53. 9 mm的孔毛坯为实心，而9 mm的孔的精度为h8（参考机械制造工艺设计简明手册表2.3-9），确定工序尺寸及余量：钻孔：7 mm；扩孔：8.8 mm， 2z=1.8mm；铰孔：9h8 mm， 2z=0.2mm。 具体工序尺寸见表3。表3 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔0.2h8ra3.29ra3.2扩孔1.8h10ra6.38.8ra6.3钻孔23h12ra12.577ra12.54. 16mm的孔毛坯为9 mm孔，而16 mm的孔的精度为h8（参考机械制造工艺设计简明手册表2.3-9），确定工序尺寸及余量：扩孔：14 mm；扩孔：15.8 mm， 2z=1.8mm；铰孔：16h8 mm， 2z=0.2mm。 具体工序尺寸见表4。表4 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔0.2h8ra3.216ra3.2扩孔1.8h10ra6.315.8ra6.3钻孔23h12ra12.51414ra12.55. 车外圆端面根据端面的精度要求，参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸及余量：车： z = 3.5mm； 具体工序尺寸见表5。表5 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m车3.5h11ra12.5175175ra12.5毛坯h13ra25178.5178.5ra256. 车24外圆端面根据端面的精度要求，参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸及余量：车： z = 3.5mm； 具体工序尺寸见表6。表6 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m车3.5h11ra12.52424ra12.5毛坯h13ra2527.527.5ra257. 车18外圆端面根据端面的精度要求，参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸及余量：车： z = 3.5mm； 具体工序尺寸见表7。表7 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m车3.5h11ra12.51818ra12.5毛坯h13ra2521.521.5ra258. 铣16*8mm槽根据槽的精度要求，参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸及余量：铣12mm槽；铣16mm槽。具体工序尺寸见表8。表8 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铣槽2h8ra12.51616ra12.5铣槽12h10ra251414ra254.3 确定切削用量及基本工时工序30车24mm外圆，车18mm，倒角3*45，4*45。1. 车24mm外圆： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，由车削宽度=045mm，选择高速钢车刀，根据切削用量简明手册表1.2，选择yt5硬质合金刀片，齿数z = 6，机床选择c1640车床。 选择切削用量 切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。每齿进给量采用不对称端车以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱车刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取= 0.15mm/z。确定车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，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命t = 180min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16，当=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z时，各修正系数： 故 (m/min) (r/min)按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度和进给量为：实际切削速度：工作台每分钟进给量：车床工作台进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在hbs =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时2. 车18mm外圆： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，由车削宽度=045mm，选择高速钢圆柱车刀，根据切削用量简明手册表1.2，选择yt5硬质合金刀片，齿数z = 6，机床选择c1640车床。 选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1mm。每齿进给量采用不对称端车以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱车刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取= 0.15mm/z。确定车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，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命t = 180min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16，当=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z时，各修正系数： 故 (m/min) (r/min) 按机床选取：= 100r/min，则进给量为：工作台每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在hbs =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时3.倒角倒角3*45，4*45车削完成后，接着倒角即可。工序40 铣d端面至尺寸18 mm、铣左端面至尺寸8 mm。 1. 铣d端面至尺寸18 mm 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择=80mm的高速钢镶齿圆柱铣刀，根据切削用量简明手册表1.2，选择yt5硬质合金刀片，齿数z = 6，机床选择x51立式铣床。 选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢镶齿圆柱铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取= 0.15mm/z。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1.5mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命t = 180min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16，当=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z时，各修正系数： 故 (m/min) (r/min) 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度和进给量为：实际切削速度：工作台每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在hbs =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 2. 铣左端面至尺寸8 mm 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择=80mm的高速钢镶齿圆柱铣刀，根据切削用量简明手册表1.2，选择yt5硬质合金刀片，齿数z = 6，机床选择x51立式铣床。 选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢镶齿圆柱铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取= 0.15mm/z。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1.5mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命t = 180min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16，当=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z时，各修正系数： 故 (m/min) (r/min) 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度和进给量为：实际切削速度：工作台每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在hbs =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 工序50 铣键槽至尺寸。1. 铣14mm槽 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选用高速钢圆柱形铣刀，根据切削用量简明手册表1.2，选择yt5硬质合金刀片，齿数z = 6，机床选择x63卧式铣床。 选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 40mm。每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱形铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取= 0.25mm/z。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1.5mm，由铣刀直径=mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命t = 180min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16，当=mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z时，各修正系数： 故 (m/min) (r/min) 按机床选取：= 375r/min，则进给量为：工作台每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在hbs =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时2. 铣16mm槽：择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选用高速钢圆柱形铣刀，根据切削用量简明手册表1.2，选择yt5硬质合金刀片，齿数z = 6，机床选择x63卧式铣床。 选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 =3mm。每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱形铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册，故取= 0.25mm/z。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1.5mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命t = 180min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16，当=80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z时，各修正系数： 故 (m/min) (r/min) 按机床选取：= 375r/min，则进给量为：工作台每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在hbs =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时工序60钻扩铰12h8mm通孔。1. 钻孔10mm： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择10mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.16），机床选择z535立式钻床。 选择切削用量进给量f根据切削用量简明手册表2.7，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。根据切削用量简明手册表2.19，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.51mm/r，25mm时，轴向力= 4270n。轴向力的修正系数均为1.0，故= 4270n。根据立式钻床z535说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829n，由于，故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2.15，根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为hbs = 200217，取。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)根据立式钻床z535说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 23mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.2mm，故刀具磨钝寿命t =75min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21，2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：f = 0.43mm/r，=195r/min，= 14.08m/min。计算基本工时2. 扩孔11.8mm： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择11.8mm高速钢锥柄扩孔钻（工艺表3.18），机床选择z535立式钻床。 选择切削用量进给量f由切削表2.10得扩孔11.8mm孔时的进给量，并由工艺表4.216取，根据切削用量简明手册表2.19，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.80mm/r，25mm时，轴向力=6080n。轴向力的修正系数均为1.0，故=6080n。根据z535立式钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829n，由于， 故 f = 0.72mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2.15，根据f = 0.72mm/r和铸铁硬度为hbs = 200217，扩孔钻扩孔时的切削速度，由切削表2.15得故：。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故=(m/min)根据z535立式钻床说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 24.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.4mm，故刀具磨钝寿命t =75min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21，2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：f =.072mm/r，=8960r/min，= 5.29m/min。计算基本工时3. 铰孔12： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择12高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3.117），机床选择z535立式钻床。 选择切削用量进给量f查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24，并根据机床说明书取。由工艺表4.216得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24，取。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故：=6 (m/min)根据z535立式钻床说明书选取：，所以，确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 25mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.9mm，故刀具磨钝寿命t =75min。因此，所选择的切削用量： f =1.22mm/r，= r/min，= 5.34m/min。计算基本工时工序70 钻孔10mm： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择10mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.16），机床选择z535立式钻床。 选择切削用量进给量f根据切削用量简明手册表2.7，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。根据切削用量简明手册表2.19，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.51mm/r，25mm时，轴向力= 4270n。轴向力的修正系数均为1.0，故= 4270n。根据立式钻床z535说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829n，由于，故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2.15，根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为hbs = 200217，取。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)根据立式钻床z535说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 23mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.2mm，故刀具磨钝寿命t =75min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21，2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：f = 0.43mm/r，=195r/min，= 14.08m/min。计算基本工时工序80 钻孔8 mm，扩孔至9 mm，扩孔至16 mm。1. 钻8孔： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择8mm高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16），机床选择z525立式钻床。 选择切削用量进给量f由切削表2.7和工艺表4.216查得。根据切削用量简明手册表2.19 ，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.28mm/r，12mm时，轴向力= 1230n。轴向力的修正系数均为1.0，故= 1230n。根据z525立式钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829n， 由于，故f =0.28mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2-15，根据f = 0.28mm/r和铸铁硬度为hbs = 200217，取=16m/min。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)根据z525立式钻床说明书，可以考虑选择选取：，所以， 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 9.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，故刀具磨钝寿命t = 35min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21，2.23，p= 1.0kw， 根据立式钻床z525说明书，所选择的切削用量是可以采用的，即f = 0.28mm/r，= 519.95r/min，= 16.77m/min。计算基本工时2. 扩孔9mm： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择9mm的高速钢铰刀（工艺表2.11），机床选择z525立式钻床。 选择切削用量进给量f由切削表2.24和工艺表4.215查得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24，取。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)根据z525立式钻床说明书选取：n=195r/min，所以，(m/min)。确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 9.96mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.6mm，故刀具磨钝寿命t = 35min。因此，所选择的切削用量： f =0.81mm/r，= 191.85r/min，= 6.1m/min。计算基本工时3. 精铰16mm孔： 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册，选择=16mm高速钢锥柄机用铰刀，机床选择z525立式钻床。 选择切削用量进给量f查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24，并根据机床说明书取。切削速度根据切削用量简明手册表2.24，取 。根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)根据z525立式钻床说明书选取：，所以， 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当=10mm时，铰刀后刀面最大磨损量为06mm，故刀具磨钝寿命t = 35min。因此，所选择的切削用量：f = 0.8mm/r，= 191.1r/min，= 6.123m/min。计算基本工时工序90 倒角0.5*45 钳工倒角0.5*455 夹具设计5.1专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。根据设计题目，要求设计工序-钻孔10h7，本夹具将用于z525立式钻床。5.1.1 问题提出本夹具主要用来钻10h7的孔，同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在钻孔后还要进行粗铰、精铰，以保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。5.1.2 夹具设计 定位基准的选择有零件图可知，根据10mm孔的位置尺寸，其设计基准是以12 h8的中心线。为了减少精度误差，选用了孔键定位的自动定心夹具。且以键槽为其纵向定位的主要定位基准面。 确定定位方案，设计定位元件该孔为通孔，沿着孔轴线方向的不定度可不予以限制，但是为增强加工时零件的刚性，必定限制孔轴线方向的不定度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。所使用的定位元件：夹具体上的凸台、定位短销、挡销；夹具体上的凸台可以限制3个自由度，定位短销可以限制2个自由度，挡销可以限制1个自由度，从而达到完全定位。 确定夹紧方式和设计夹紧机构12mm孔中的圆柱销承受钻孔时的切削扭矩。在钻10mm孔时，由于孔径较小，切削扭矩和轴向力较小，并且轴向力可以使工件夹紧，因此，在确定夹紧方式时就