转速器盘毕设说明书

本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 I 页 共 I 页目 录1 引言 12 零件分析 22.1 零件的生产纲领及生产类型 22.2 零件的作用 22.3 零件的加工工艺分析 22.4 零件主要技术条件分析及技术关键问题 33 铸造工艺方案设计 43.1 确定毛坯的成形方法 43.2 铸件结构工艺性分析 43.3 铸造工艺方案的确定 43.4 铸造工艺参数的确定 54 机械加工工艺规程设计 74.1 基准面的选择 74.2 表面加工方案的选择 74.3 制订机械加工工艺路线 84.4 确定机械加工余量及工序尺寸 .104.5 确定切削用量及基本工时 .13第 4 章 夹具设计 .354.1 铣床夹具的主要类型及结构形式 354.2 铣床夹具的设计要点 354.2.1 定向键 354.3 确定设计方案 364.4 削力及夹紧力计算 37设计心得 37参考文献 38本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 0 页 共 46 页1 引言自新中国成立以来，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 8。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，加上市场需求的变化多端,产品更新换代的周期也越来越短，多品种、小批量生产的比例在提高 1。这样，传统的生产技术准备工作很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需求，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进,要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构正确、工艺良好的各种新型夹具 2。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。工程机械国企有必要紧紧抓住国企改革以及行业快速发展的有利时机，充分利用自身的行业地位优势、市场优势和品牌优势，通过产权制度改革，力争从根本上解决自身存在的重大问题，全面提升市场竞争能力，并进一步谋求国际化发展，参与国际竞争，在世界工程机械领域树立中国民族品牌 5。本毕业设计的内容是制订转速器盘加工工艺及关键工序工装设计。详细讨论转速器盘从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结转速器盘的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对转速器盘零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具和组合机床。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 1 页 共 46 页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，转速器盘的生产纲领为 50000 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。转速器盘轮廓尺寸小，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大批生产。2.2 零件的作用毕业设计题目给定的零件是 2105 柴油机中调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件上直径为 10mm 的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速） ；两个直径为 6mm 孔装两个定位销，起限位作用。手柄可在 120内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为 9mm 的螺栓孔用 M8 螺栓与柴油机机体相连。2.3 零件的加工工艺分析转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为 9mm 的螺栓孔与 10mm孔有位置要求；120圆弧端面与 10mm 孔的中心线有位置度要求。现分述如下：（1） 两个直径为 9mm 的螺栓孔两个直径为 9mm 的螺栓孔的表面粗糙度为 Ra6.3，螺栓孔中心线与底平面的尺寸要求为 18 mm；两个螺栓孔的中心线距离为 mm；螺栓孔与直径为 10mm 的5.0 28孔中心线距离为 mm；与柴油机机体相连的后平面，其表面粗糙度为 Ra6.3。72（2） 10mm 的孔及 120圆弧端面10mm 的孔尺寸为 10 mm，表面粗糙度为 Ra6.3，其孔口倒角 0.545，049.13两个 6 mm 的孔表面粗糙度为 Ra3.2，120圆弧端面相对 10mm 孔的中心线有036.端面圆跳动为 0.2mm 的要求，其表面粗糙度为 Ra6.3。从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的 10mm 和 6mm 孔。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 2 页 共 46 页2.4 零件主要技术条件分析及技术关键问题从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表面质量较高；两个 9mm 的螺栓孔，因需要装配螺栓进行连接，还要用于夹具定位，其加工精度可定为 IT9 级；25mm 圆柱上端面和 120 圆弧端面位置精度要求不高；两个 6mm 的孔需要装配定位销，表面质量要求高；10mm 孔需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。从以上分析可知，该零件在大批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零件的加工不存在技术难题。为提高孔的表面质量，在孔加工工序中采用铰削对其进行精加工。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 3 页 共 46 页3 铸造工艺方案设计3.1 确定毛坯的成形方法该零件材料为 HT200，考虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为50000 件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。3.2 铸件结构工艺性分析该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足转速器盘的使用要求。3.3 铸造工艺方案的确定（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。（2） 造型及造芯方法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。型芯尺寸不大，形状简单（参考金属工艺学课程设计表 1-9） ，故选择手工芯盒造芯。（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，因为转速器盘有两个 18mm的圆柱，考虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面。而以此平面为分型面时，25mm 的圆柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能够保证其铸造质量。（4） 浇注位置的选择因为分型面为水平面，所以内浇口开在水平分型面处，又因为该零件形状不规则，需要设计一个型芯，为不使铁水在浇注时冲刷型芯，采用与型芯面相切方向进本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 4 页 共 46 页行浇注。由于该零件在后平面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。注入方式采用中间注入式。3.4 铸造工艺参数的确定（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H3H，得上下表面加工余量为 6.5mm 及 4.5mm，实际调整取 4.5mm。（2） 拔模斜度的确定零件总体高度小于 50mm（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） 分型负数的确定按公式 计算， mm， 1，取 。但考虑上型的许多210Lb30L L2b面均是要加工的平面，而且加工余量已修正为小值，即使尺寸变化较大也不能使加工余量增多，对该零件影响不大，所以分型负数可以不给。（4） 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。（5） 不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于 30mm 的孔均不铸出，而采用机械加工形成。（6） 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 = 3mm 5mm 圆 滑 过渡 。3.5 型芯设计转速器盘的底平面形状简单，厚度较薄，且零件上两个 18mm 的圆柱与底平面平行，不利于采用分模铸造，因此需要设计一个整体型芯，以形成铸件上的两个18mm 的圆柱和底平面，达到简化模样和铸造工艺的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯头和型芯撑来固定，型芯头采用圆形水平式芯头。转速器盘上相差 120的两个筋板之间的空腔深度尺寸不大，形状也比较简单，可以考虑采用砂垛代替砂芯，减本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 5 页 共 46 页少型芯。型芯简图如图 1 所示。 水 平 式 芯 头下 箱上 箱图 1 型芯简图本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 6 页 共 46 页4 机械加工工艺规程设计4.1 基准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盘类零件而言，按照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准） 。选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面。而加工 6mm 孔和 120 圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工9mm 螺栓孔、18mm 圆柱端面时，以加工过的 120 圆弧端面为定位基准；加工10mm 孔时，则以后平面和两个 6mm 孔为定位基准。4.1.2 精基准的选择为保证加工精度，结合转速器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。加工后平面、120 圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工 9mm 螺栓孔、18mm 圆柱端面、10mm孔和 6mm 孔时，选用基准重合原则，即选用设计基准作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。4.2 表面加工方案的选择（1） 后平面表面粗糙度为 Ra6.3，经济精度为 IT9，加工方案确定为：粗铣精铣；（2） 18mm 圆柱端面表面粗糙度为 Ra12.5，经济精度为 IT11，加工方案确定为：粗铣；（3） 9mm 螺栓孔表面粗糙度为 Ra6.3，经济精度为 IT9，加工方案确定为：钻削铰孔；（4） 25mm 圆柱上端面表面粗糙度为 Ra6.3，经济精度为 IT9，加工方案确定为：粗铣精铣；（5） 10mm 孔本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 7 页 共 46 页表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3， 经 济 精 度 为 IT9， 加 工 方 案 确 定 为 ： 钻 削 粗 铰 精 铰 孔倒 角 ；（6） 120 圆弧端面表面粗糙度为 Ra6.3，经济精度为 IT9，加工方案确定为：粗铣精铣；（7） 6mm 孔表面粗糙度为 Ra6.3，经济精度为 IT9，加工方案确定为：钻削铰孔。4.3 制订机械加工工艺路线制订机械加工工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。（1） 工艺路线方案一工序 10 铸造；工序 20 热处理；工序 30 粗、精铣后平面；工序 40 粗铣两个直径为 18mm 的圆柱前端面；工序 50 粗、精铣直径为 25mm 的圆柱上端面；工序 60 钻削、铰削加工直径为 9mm 的孔；工序 70 钻削、铰削加工直径为 10mm 的孔并锪倒角 0.545；工序 80 粗、精铣加工 120 圆弧端面；工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6mm 的孔；工序 100 去毛刺；工序 110 检查；工序 120 入库。（2） 工艺路线方案二工序 10 铸造；工序 20 热处理；工序 30 粗、精铣后平面；工序 40 粗铣两个直径为 18mm 的圆柱前端面；本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 8 页 共 46 页工序 50 粗、精铣直径为 25mm 的圆柱上端面；工序 60 粗、精铣加工 120 圆弧端面；工序 70 钻削、铰削加工直径为 9mm 的孔；工序 80 钻削并铰削加工直径为 10mm 的孔并锪倒角 0.545；工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6mm 的孔；工序 100 去毛刺；工序 110 检查；工序 120 入库。（3） 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是按工序集中原则及保证各加工面之间的尺寸精度为基础而制订的工艺路线。方案二只是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工 120 圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是 10mm 的孔在其后加工。这样，120 圆弧端面的形位公差 0.2mm（端面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为 25mm 的端面尺寸位置要求 4 mm。另外，先加工出 10mm 的孔，然后以该孔为定位基准，加02.工时工件在圆形回转工作台上围绕 10mm 孔的轴线旋转，更便于加工 120 圆弧端面。因此，最后与指导老师讨论后加工路线确定如下：工序 10 铸造；工序 20 热处理；工序 30 粗铣加工 120 圆弧端面；工序 40 精铣加工 120 圆弧端面；工序 50 钻削、铰削加工两个直径为 6mm 的孔；工序 60 粗铣 9 的两侧面；工序 70 粗铣 18 圆柱端面；工序 80 粗铣 25 圆柱端面；工序 90 精铣 9 的两侧面；工序 100 精铣 18 圆柱端面；本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 9 页 共 46 页工序 110 精铣 25 圆柱端面；工序 120 钻削、铰削加工两个直径为 9mm 的孔；工序 130 钻削、铰削加工直径为 10mm 的孔并锪倒角 0.545；工序 140 去毛刺；工序 150 检查；工序 160 入库。以上工艺过程详见机械加工工艺卡片。4.4 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） 两螺栓孔 9mm毛坯为实心，而螺栓孔的精度为 IT9（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：8.9mm；铰孔：9 mm，2Z = 0.1mm。036.具体工序尺寸见表 1。表 1 钻 9mm 孔工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量/mm 经济精度 /m 表面粗糙度 /m工序间尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m铰孔 0.1 H9 Ra6.3 9 036.Ra6.3钻孔 8.9 H12 Ra12.5 8.9 15.098Ra12.5（2） 10 mm 孔049.13毛坯为实心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 之间（参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9 及表 2.3-12） ，确定工序尺寸及余量：钻孔:9.8mm；粗铰孔：9.96mm，2Z = 0.16mm；本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 10 页 共 46 页精铰孔：10 mm，2Z = 0.04mm。049.13具体工序尺寸见表 2。表 2 钻 10mm 孔工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量/mm 经济精度 /m 表面粗糙度 /m工序间尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m精铰孔 0.04 H9 Ra6.3 10 049.13Ra6.3粗铰孔 0.16 H10 Ra6.3 9.96 58.6Ra6.3钻孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 10.Ra12.5（3） 两个 6 mm 孔036.毛坯为实心，而孔的精度要求界于 IT8IT9 之间（参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9 及表 2.3-12） ，确定工序尺寸及余量为：钻孔：5.8mm；铰孔：6 mm，2Z = 0.2mm。036.具体工序尺寸见表 3。表 3 钻 6mm 孔工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量/mm 经济精度 /m 表面粗糙 度/m工序间尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙 度/m铰孔 0.2 H9 Ra6.3 6 036.Ra6.3钻孔 5.8 H12 Ra12.5 5.8 12.85Ra12.5（4） 后平面粗铣：Z = 3.5mm；精铣：Z = 1.0mm。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 11 页 共 46 页具体工序尺寸见表 4。表 4 铣后平面工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量/mm 经济精度 /m 表面粗糙度 /m工序间尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m精铣 1.0 H8 Ra6.3 7 02.Ra6.3粗铣 3.5 H11 Ra12.5 8 9.Ra12.5毛坯 H13 Ra25 11.5 27.051Ra25（5） 18mm 圆柱端面粗铣：Z = 4.5mm。具体工序尺寸见表 5。表 5 铣 18mm 圆柱端面工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量/mm 经济精度 /m 表面粗糙度 /m工序间尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m粗铣 4.5 H11 Ra12.5 14 13.04Ra12.5毛坯 H13 Ra25 18.5 .58Ra25（6） 25mm 圆柱端面粗铣：Z = 3.5mm；精铣：Z = 1.0mm。具体工序尺寸见表 6。表 6 铣 25mm 圆柱端面工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间 工序间尺寸/mm工序间本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 12 页 共 46 页经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精铣 1.0 H8 Ra6.3 8 02.Ra6.3粗铣 3.5 H11 Ra12.5 9 9.Ra12.5毛坯 H16 12.5 1.05Ra25（7） 120圆弧端面粗铣：Z = 3.5mm；精铣：Z = 1.0mm。具体工序尺寸见表 7。表 7 铣 120圆弧端面工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量/mm 经济精度 /m 表面粗糙度 /m工序间尺寸/mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /m精铣 1.0 H8 Ra6.3 11 027.1Ra6.3粗铣 3.5 H11 Ra12.5 12 .Ra12.5毛坯 H16 15.5 1.05Ra254.5 确定切削用量及基本工时4.5.1 工序 30、40：粗、精铣 120圆弧端面（1） 粗铣 120圆弧端面（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 =13mm，选择 =14mm 的高ea0d速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数 z = 3，机床选择立式铣床 X52K。（b） 选择切削用量 切削深度 pa由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 =3.5mm。pa 每齿进给量 zf查切削用量简明手册表 3.3 及根据机床的功率为 7.5kw，得 = 0.2mm/z zf本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 13 页 共 46 页0.3mm/z ，故取 = 0.2mm/z。zf 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 0.2mm，由铣刀直径 =14mm，查切削用量简明手册表 3.8，故刀具磨钝寿命 T = 60min。0d 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16mm， ， 10mm， 0.20mm/z 时， m/min， r/min，0d3zpazf 14cv279nmm/min。96fv各修正系数： 9.0MvfnvkKk0.1sfnsvKkTvfTk故 (m/min)6.120.94vck(r/min)527n(mm/min)4.86vffk按机床选取： = 235r/min， = 78mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cf(m/min)3.102541.30ndvc= = = 0.11(mm/z)zfcf2578 检验机床功率根据切削用量简明手册表 3.22，查得 P = 0.9kw，根据铣床 X52K 说明书，c机床主轴允许功率为：P = 9.1250.75kw = 6.84kw，故 P P 。因此，所选cM cM择的切削用量是可以采用的，即= 3.5mm， = 78mm/min， = 235r/min， =10.33m/min， = 0.11mm/z。pafvcncvzf 计算基本工时本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 14 页 共 46 页fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册表yl120l3.26， mm，所以， (mm)，4y 4L= =1.59(min)。fmvLt7812（2） 精铣 120圆弧端面（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 =13mm，选择 =14mm 的高ea0d速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数 z = 3，机床选择立式铣床 X52K。（b） 选择切削用量 切削深度 pa精加工，余量很小，故取 =1.0mm。pa 每齿进给量 zf查切削用量简明手册表 3.3 及根据机床的功率为 7.5kw，得 = 0.2mm/z zf0.3mm/z ，故取 = 0.2mm/z。zf 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 0.15mm，由铣刀直径 =14mm，查切削用量简明手册表 3.8，故刀具磨钝寿命 T = 60min。0d 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16mm， ， 10mm， 0.20mm/z 时， m/min， r/min，0d3zpazf 14cv279nmm/min。96fv各修正系数： 9.0MvfnvkKk0.1sfnsvKk本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 15 页 共 46 页80.TvfnTvkKk故 (m/min)1.08.1904vck(r/min)227n(mm/min).696vffk按机床选取： =190r/min， = 63mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cf(m/min)35.81094.310ndvc= = = 0.11(mm/z)zfcf96 检验机床功率根据切削用量简明手册表 3.22，查得 P = 0.9kw，根据铣床 X52K 说明书，c机床主轴允许功率为：P = 9.1250.75 kw = 6.84kw，故 P P 。因此，所选cM cM择的切削用量是可以采用的，即：= 1.0mm， = 63mm/min， =1 90r/min， = 8.35m/min， = 0.11mm/z。pafvcncvzf计算基本工时 fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册表yl120l3.26， mm，所以， (mm)，4y 4L(min)。97.1632fmvLt4.5.2 工序 50：钻削、铰削两个 6mm 的孔（1） 钻削两个 5.8mm 孔（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由钻削深度 = 2.9mm，选择 = 5.8mmpa0d的 H12 级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床 Z525。（b） 选择切削用量本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 16 页 共 46 页 进给量 f查阅机械制造工艺设计简明手册表 4.2-16，取 f = 0.32mm/r。根据切削用量简明手册表 2.7，取 f = 0.27 mm/r 0.33mm/r，故取 f = 0.32mm/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 0.33mm/r，12mm 时，轴向力 = 2110N。轴向力的修正系数均为 1.0，故 = 2110N。0dfF fF根据立式钻床 Z525 说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 = 8829N，由max于 ，故 f = 0.32mm/r 可用。fFmax 切削速度 cv根据切削用量简明手册表 2-15，根据 f = 0.32mm/r 和铸铁硬度为 HBS = 200217，取 =14m/min。根据切削用量简明手册 表 2.31，切削速度的修正系c数为： ， ， ， ， ， ，故：0.1Tvk8.Mv9.0Svk84.xvk0.1vk.Tv= (m/min)c 314= = = 511.2(r/min)cn0dv8.5139根据立式钻床 Z525 说明书，可以考虑选择选取： = 392r/min，所以，cn(m/min)。14.71092.410vc 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 = 5.8mm 时，钻头后刀面最大磨损量0d为 0.5mm，故刀具磨钝寿命 T = 20min。 检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表 2.21，当 f 0.33mm/r， 11.1mm。查得0d=10.49Nm，根据立式钻床 Z525 说明书，当 = 392r/min， = 72.6Nm，cMcnmM故 ，根据切削用量简明手册表 2.23，P = 1.0kw，根据立式钻床 Z525m说明书，P = 2.8kw，故 P P 。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即：cMcM本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 17 页 共 46 页f = 0.32mm/r， = 392r/min， = 7.14m/min。cncv 计算基本工时 fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册 表 2.29， mm，yl1l 5y所以， (mm)，651L= = 0.13(min)。fmvt32.09因有两个孔，所以， = 20.13 = 0.26(min)。mt（2） 粗铰两个 5.96H10mm 孔（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，选择 = 5.96mm 的 H10 级高速钢锥柄机0d用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床 Z525。（b） 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 f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.72mm/r。 切削速度 cv根据切削用量简明手册表 2.24，取 = 5m/min。根据切削用量简明手册cv表 2.31，切削速度的修正系数为： ， ，故：0.1Tvk8.Mv= (m/min)vck4.8.015= = = 235.1(r/min)cn0d96.3根据立式钻床 Z525 机床说明书选取： n =195r/min，所以，c(m/min)。5.310.5410vc 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 18 页 共 46 页根据切削用量简明手册表 2.12，当 = 5.96mm 时，铰刀后刀面最大磨损量0d为 0.4mm，故刀具磨钝寿命 T = 60min。因此，所选择的切削用量：f = 0.72mm/r， =195r/min， = 3.65m/min。cncv 计算基本工时 fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册 表 2.29， mm，yl1l 5y所以， (mm)，651L= = 0.11(min)。fmvt72.09因有两个孔，所以， = 20.11 = 0.22(min)。mt（3） 精铰两个 6H9mm 孔（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，选择 = 6mm 的 H9 级高速钢锥柄机用铰0d刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床 Z525。（b） 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 f = 0.5mm/r 1.3mm/r，故取 f = 0.57mm/r。 切削速度 cv根据切削用量简明手册表 2.24，取 = 4m/min。根据切削用量简明手册cv表 2.31，切削速度的修正系数为： ， ，故：0.1Tvk8.Mv= (m/min)vck52.38.014= = = 186.8(r/min)cn0.d6. 根据立式钻床 Z525 机床说明书选取： =140r/min，所以，cn本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 19 页 共 46 页(m/min)。64.2104.310ndvc 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 = 6mm 时，铰刀后刀面最大磨损量为0d0.4mm，故刀具磨钝寿命 T = 60min。因此，所选择的切削用量：f = 0.57mm/r， =140r/min， = 2.64m/min。cncv 计算基本工时 fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册 表 2.29， mm，yl1l 5y所以， (mm)，651L= = 0.2(min)。fmvt7.04因有两个孔，所以， =20.2=0.4(min)。mt4.5.3 工序 60、90：粗、精铣 9mm 的两侧面（1） 粗铣两侧面（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 = 28mm，选择 = 80mm 的ea0d镶齿套式面铣刀(GB1129-85)，根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 硬质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数 z = 10，机床选择卧式铣床 X63。（b） 选择切削用量 切削深度 pa由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 4.0mm。pa 每齿进给量 zf采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册表 3.5，当使用镶齿套式面铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册得机床的 10kw 时，得 = 0.14mm/z zf0.24mm/z ，故取 = 0.24mm/z。zf本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 20 页 共 46 页 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。0d 切削速度 和每分钟进给量cvfv根据切削用量简明手册表 3.16，当mm， ， 7.5mm， 0.24mm/z 时， m/min， r/min，80d1zpazf 87cv345nmm/min。36fv各修正系数： 89.0MvfnvkKk0.1tvftntvKksfs故 (m/min)4.70.189.7vck(r/min)30345n(mm/min)5.6vffk按机床选取： = 235r/min， = 300mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cf(m/min)59102384.10ndvc(mm/z).235zfcfz 检验机床功率根据切削用量简明手册表 3.24，当工件的硬度在 HBS =174207 时，a 35mm， 5.0mm， = 80mm，z =10， = 300mm/min。查得 P = 2.7kw，根ep0dfvc据铣床 X63 说明书，机床主轴允许功率为：P =100.75kw = 7.5kw，故cMP P ，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即cM= 4.0mm， = 300mm/min， = 235r/min， = 59 m/min， = 0.13mm/z。pafvcncvzf 计算基本工时本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 21 页 共 46 页fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册表yl50l3.26， mm，所以， (mm)，29y 792L(min)。6.037fmvLt（2） 精铣两侧面（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 = 28mm，选择 = 80mm 的ea0d镶齿套式面铣刀(GB1129-85)。根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 硬质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数 z = 10，机床选择卧式铣床 X63。（b） 选择切削用量 切削深度 pa由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 0.5mm。pa 每齿进给量 zf采用对称端铣以提高加工精度，查切削用量简明手册表 3.5，当使用镶齿套式面铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册得机床的功率为 10kw 时，得 = zf0.14 mm/z0.24mm/z ，因采用对称端铣，故取 = 0.14mm/z。zf 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 0.5mm，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。0d 切削速度 和每分钟进给量cvfv根据切削用量简明手册表 3.16，当 mm， ， 1.5mm， 80d1zpazf0.24mm/z 时， m/min， r/min， mm/min。10cv439n492fv各修正系数： .MvfvkKk本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 22 页 共 46 页0.1tvftntvkKsfs故 (m/min)9.70.189.10vck(r/min)343n(mm/min)8.4vffk按机床选取： = 375r/min， = 375mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cf(m/min)2.941037584.10ndvc(mm/z).375zfcfz 检验机床功率根据切削用量简明手册表 3.24，当工件的硬度在 HBS = 174207 时，35mm， 1.0mm， = 80mm，z =10， = 375mm/min，查得 P = 1.1kw，根eapa0dfvc据铣床 X63 说明书，机床主轴允许功率为：P =100.75kw = 7.5kw，故cMP P ，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即：cM= 0.5mm， = 375mm/min， = 375r/min， = 94.2m/min， = 0.1mm/z。pafvcncvzf 计算基本工时 fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册表yl50l3.26， mm，所以， (mm)，8y8L= = 0.15(min)。fmvLt3754.5.4 工序 70、100：粗铣两个 18 mm 的圆柱端面（1） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 =18mm，选择 = 20mm 的高ea0d本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 23 页 共 46 页速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数 z = 3，机床选择立式铣床 X52K。（a） 选择切削用量 切削深度 pa由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 4.5mm。pa 每齿进给量 zf采用对称端铣以提高加工精度，查切削用量简明手册表 3.3，当使用高速钢莫氏锥柄立铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册得机床的功率为 7.5kw 时，得 = 0.2 mm/z 0.3mm/z，故取 = 0.2mm/z。zf zf 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 1.8mm，由铣刀直径 = 20mm，查切削用量简明手册表 3.8，故刀具磨钝寿命 T = 60min。0d 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 ， 0.24mm/z 时， m/min， r/min，20d3zpazf 14cv23nmm/min。18fv各修正系数： 9.0MvfnvkKk0.1tftntvksvfs故 (m/min)6.120.94vck(r/min)723n(mm/min).9108vffk按机床说明书选取： =190r/min， = 78mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cfv(m/min)93.10214.30ndvc本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 24 页 共 46 页= = = 0.14(mm/z)zfnvcf319078 检验机床功率根据切削用量简明手册表 3.22，当 19mm， = 0.1mm/z 0.15mm/z，eazf10mm， 184mm/min 。查得 P = 0.9kw，根据铣床 X52K 说明书，机床主轴允pafvc许功率为：P = 9.1250.75kw = 6.84kw，故 P P ，因此，所选择的切削用cM cM量是可以采用的，即= 4.5mm， = 78mm/min， = 190r/min， = 11.93m/min， = pafvcncvzf0.14mm/z。 计算基本工时： fmvLt式中， ， mm，查切削用量简明手册表yl5.4l2.29， mm，所以， (mm)，8y .128L(min)。16.0752fmvLt因为有两个圆柱端面，所以， = 0.162= 0.32(min)。mt4.5.5 工序 80、110：粗、精铣 25mm 的圆柱端面（1） 粗铣 25mm 的圆柱端面（a） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册 ，由铣削宽度 = 25mm，选择 = 32mm 的ea0d高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数 z = 4。机床选择立式铣床 X52K。（b） 选择切削用量 切削深度 pa由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。pa 每齿进给量 zf本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 25 页 共 46 页查切削用量简明手册表 3.3 及根据机床的功率为 7.5kw，得 = 0.2mm/z zf0.3mm/z ，故取 = 0.2mm/z。zf 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 0.5mm，由铣刀直径 =32mm，查切削用量简明手册表 3.8，故刀具磨钝寿命 T = 90min。0d 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，320d4zpazf 13cv129nmm/min。59fv各修正系数： 9.0MvfnvkKk0.1sfnsvkTvfTk故 (m/min)7.10.93vck(r/min)612n(mm/min).535vffk按机床选取： = 95r/min， = 50mm/min，则切削速度和每齿进给量为：cf(m/min).910324.10ndvc= = = 0.13(mm/z)zfcf95 检验机床功率根据切削用量简明手册表 3.22，当 27mm， = 0.05 mm/z eazf0.09mm/z， 10mm， 157mm/min。查得 P =1.3kw，根据铣床 X52K 说明书，pafvc机床主轴允许功率为：P = 9.1250.75kw = 6.84kw，故 P P 。因此，所选cM cM择的切削用量是可以采用的，即本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 26 页 共 46 页= 3.5mm， = 50mm/min， = 95r/min， = 9.55m/min， = 0.13mm/z。pafvc