CA6140车床杠杆Φ25孔夹具设计说明书

Aaaa 学院本科生毕业论文 - 1 - 论文题目：CA6140 车床杠杆 25 孔夹具设计 摘 要 本夹具设计是 C6140 杠杆零件的加工工艺规程及一工序的专用夹具设计。 C6140 杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比 保证孔德加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明 确划分成粗加工和精加工阶段以保证空的加工精度。基准的选择以杠杆 45 外援面 作为粗基准，以 25 孔及其下表面为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基 准，在以底面做为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用 夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式采用手动加紧，夹紧简单，机构设计简 单，且能满足设计要求。 总之，设计要以科学，严谨的态度按机械制图的标准及工艺要求去设计。 关键词 夹具；钻套；钻模板；夹紧机构；定位机构 SUBJECT:C6140 lathe lever 25 hole fixture design CLASS: 0806962 STUDENT ID: 080696222 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 2 - AUTHOR: MAO LI XIN SIGNATURE: TEACHER: JIANG ZHI QIANG (prof.) SIGNATURE: (prof.) Abstract The fixture design is part of the processing technology C6140 lever procedures and a special fixture design process.C6140 lever parts machined surface is flat and the main hole.In general, to ensure dimensional precision than the precision to ensure easy Comte.Therefore, the design follows the principles of the hole after the first plane.Hole and surface processing and a clear division into coarse and fine stage to ensure that empty precision.The benchmark chosen to leverage foreign aid face as a rough benchmark 45,25 hole in its base under the surface of sperm.Processing out of the bottom first, then as a positioning reference, in reference to the bottom as a fine hole processing.Choose the combination of machine processing.Special fixture used in the fixture side.Taking into account the structural dimensions of simple parts, clamping means manually tightened, clamping simple mechanical design is simple, and can meet the design requirements. In short, designed to make the scientific, rigorous approach by mechanical drawing standards and technical requirements to design. Key words Fixture；Drilling units；Moban drilling；Clamping；Fixing 目 录 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 3 - 摘 要 .1 ABSTRACT .2 目 录 .3 1 序言 .4 2 杠杆加工工艺规程设计 .4 2.1 零件的分析 .4 2.1.1 零件的作用 4 2.1.2 零件的工艺分析 4 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 .5 2.2.1 确定毛坯的制造形式 5 2.2.2 基面的选择 5 2.2.3 确定工艺路线 5 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.2.5 确定切削用量 7 2.2.6 确定基本工时 17 2.3 小结 .21 3 专用夹具设计 .22 3.1 加工工艺孔 25夹具设计 22 3.1.1 定位基准的选择 22 3.1.2 切削力的计算与夹紧力分析 22 3.1.3 夹紧元件及动力装置确定 23 3.1.4 钻套、 衬套、钻模板及夹具体设计 .23 3.1.5 夹具精度分析 26 3.1.6 夹具设计及操作的简要说明 31 设计小结 .32 致 谢. 33 参考文献. 34 1 序言 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 4 - 随着我国经济和社会的飞速发展，机床加工已逐渐成为机械制造业的一种重要 工具。人们对机床不仅要求具有良好的使用性能，而且对外形、内部结构也越来越高。 在分析和说明车床内部结构件杠杆的重要意义和现状后，研究车床的杠杆在车床内 部的作用具有现实意义。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理 论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问 题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的从事 的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。 2 杠杆加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床的杠杆。它位于车床制动机构中，主要起制动作用。 杠杆一端与制动带连接，另一端通过刚球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合 器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触，是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离 合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带放松，从而达到制动的目的。 2.1.2 零件的工艺分析 所加工零件立体图，零件图如下图所视 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 5 - Aaaa 学院本科生毕业论文 - 6 - 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工 艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性 高，为此以是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （1）主要加工面： 1）小头钻 以及与此孔相通的 14阶梯孔、M8 螺纹孔；0.235 2）钻 锥孔及铣 锥孔平台；.170.17 3）钻 2M6 螺纹孔； 4）铣杠杆底面及 2M6 螺纹孔端面。 （2）主要基准面： 1）以 45 外圆面为基准的加工表面 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 7 - 这一组加工表面包括： 的孔、杠杆下表面0.235 2）以 的孔为中心的加工表面0.235 这一组加工表面包括：14 阶梯孔、M8 螺纹孔、 锥孔及 锥孔平0.1270.127 台、2M6 螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺纹孔和 锥孔平台。 .0 杠杆的 25 孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。现分述如下： 本套夹具中用于加工 25 孔的是立式钻床。工件以 25 孔下表面及 45 孔外 圆面为定位基准，在定位块和 V 型块上实现 完全定位。加工 25时，由于孔表面粗 糙度为 。主要采用钻、 扩、铰来保证 其尺寸精度。1.6aRm 本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工 12.7 是立式铣床。工件以 0.235 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工表 面：包括粗精铣宽度为 30mm 的下平台、钻 12.7 的锥孔，由于 30mm 的下平台的表 面、孔表面粗糙度都为 。其中主要的加工表面是孔 12.7，要用 12.7钢6.3aRm 球检查。 本套夹具中用于加工与 25 孔相通的 M8 螺纹底孔是用立式钻床。工件以 孔及其下表面和宽度为 30mm 的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱销、0.235 支承板和支承钉上实现完全定位。加工 M8 螺纹底孔时，先用 7 麻花钻钻孔，再用 M8 的 丝锥 攻螺纹。 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT200。由于年产量为 4000 件，达到大批生 产的水平，而且零件的 轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的 金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 2.2.2 基面的选择 （1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不 加工表面是加强筋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧， 利用一个 V 形块支承 45 圆的外轮廓作主要定位，以限制 z、z、y、y 四个自由度。 再以一面定位消除 x、x 两个自由度，达到完全定位,就可加工 25 的孔。 （2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 25 的孔 作为精基准。 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 8 - 2.2.3 确定工艺路线 表 2.1 工艺路线方案一 工序 1 粗精铣 25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 mm0.235 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4 钻 12.7 的 锥孔 工序 5 加工 M8 螺纹孔， 锪钻 14阶梯孔 工序 6 粗精铣 2-M6 上端面 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔孔，攻螺纹孔 2-M6 工序 8 检查 表 2.2 工艺路线方案二 工序 1 粗精铣 25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 mm0.235 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4 钻 12.7 的 锥孔 工序 5 粗精铣 2-M6 上端面 工序 6 钻 2-5 孔，加工螺纹 孔 2-M6 工序 7 加工 M8 螺纹孔， 锪钻 14阶梯孔 工序 8 检查 工艺路线的比较与分析： 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 5 钻 14 孔，再加工螺纹孔 M8”变为 “工序 7 粗精 铣 M6 上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动影 响生产效率。而对于零件的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。 以 25mm 的孔外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心 线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而 先上端面， 再“钻 14 孔，加工螺纹孔 M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴 线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是否重合这个问题。所以发现第二 条工艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我 决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 2.3 所示。 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 9 - 表 2.3 最终工艺过程 工序 1 粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2 选用立式升降台铣床 X52K。 工序 2 加工孔 25。钻孔 25 的毛坯到 22mm；扩孔 22mm 到 24.7mm；铰 孔 24.7mm 到 mm。保证粗糙0.235 度是 1.6 采用立式钻床 Z535。采用专用 夹具。 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台，仍然采 用立式铣床 X52K，用组合夹具。 工序 4 钻 12.7 的 锥孔，采用立式钻床 Z535， 为保证加工的孔的位置度，采用专用夹 具。 工序 5 加工螺纹孔 M8，锪钻 14阶梯孔。用 组合夹具，保证与垂直方向成 10 。 工序 6 粗精铣 M6 上端面 。用回转分度仪加 工，粗精铣与水平成 36 的台肩。用卧 式铣床 X52K，使用 组合夹具。 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔、攻 2-M6 螺纹用立式 钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度， 采用专用夹具 工序 8 检查 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生产类型为大批生产。由于毛坯用采 用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量 其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最 小余量时应按调整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图) 故台阶已被铸出,根据参考文献14 的铣刀类型及尺寸可知选用 6mm 的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 10 - 为 0.5mm。 1）加工 25 的端面，根据参考文献8表 4-35 和表 4-37 考虑 3mm，粗加工 2mm 到金属模铸造的 质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm，同理上下端面的加工 余量都是 2mm。 2）对 25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工 1.9mm，一次精加工 0.1mm 就可达到要求。 3）加工宽度为 30mm 的下平台 时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表 面有粗糙度的要求 ，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，6.3aRm 每次铣削的深度是 2.5mm。 4）钻锥孔 12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见， 仍然采用 12 的钻头，切削深度是 2.5mm。 5）钻 14阶 梯孔，由于粗糙度要求 ，因此考虑加工余量 2mm。可一次3.2aRm 粗加工 1.85mm，一次精加工 0.15 就可达到要求。 6）加工 M8 底孔，根据参考文献8表 4-23 考 虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加 工余量 1.1mm，一次攻螺 纹 0.1 就可达到要求。 7）加工 2-M6 螺纹，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削 加工余量 1.1mm，一次攻螺 纹 0.1mm 就可达到要求。 8）加工 2-M6 端面，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加 工 1mm，可达到要求。 2.2.5 确定切削用量 工序 1：粗、精铣 孔下平面25 （1）粗铣 孔下平面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 查参考文献7表 3034 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： ， ，齿数 ，此为15YT0Dm8Z 粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=1.9mm 所以铣削深度 ：pa1.9m 每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.4-75，取 铣削速度 ：参照参考文f 0.12/faZV 献7表 3034，取 。.3/Vs 机床主轴转速 ： 式（2.1）n0d 式中 V铣削速度； Aaaa 学院本科生毕业论文 - 11 - d刀具直径。 由式 2.1 机床主轴转速 ：n101.360254/min4Vnr 按照参考文献3表 3.1-74 实际铣削速度 ：v3.101.57/06dns 进给量 ： fV.28/4.8/ffaZm 工作台每分进给量 ： m.2infVs ：根据参考文献7表 2.4-81,a 0a （2）精铣 孔下平面5 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 参考文献7表 3031 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ， ，齿数 12，此为细齿铣刀。15YT0Dm 精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm 铣削深度 ：pa0.1m 每齿进给量 ：根据参考文献7表 3031，取f .8/faZ 铣削速度 ：参照参考文献7 表 3031，取V032Vs 机床主轴转速 ，由式（2.1）有：n100.3261/in14rd 按照参考文献7表 3.1-31 75m 实际铣削速度 ：v.0.4/06dns 进给量 ，由式（ 1.3）有：fV.1527/60.25/ffVaZms 工作台每分进给量 ： mf /3ins 工序 2：加工孔 25 到要求尺寸 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面粗糙 度 。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻1.6aR 孔22mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm 标准高 速钢扩孔钻；铰孔25mm 标准高速铰刀。选择各工序切削用量。 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 12 - （1）确定钻削用量 1）确定进给量 根据参考文献7 表 28-10 可查出 ，由于f 0.47.5/fmr表 孔深度比 ， ，故 。查 Z5350/3/21.6ld0.9lfk(0.47.5).921f表 立式钻床说明书，取 。43/fmr 根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许的 进给量 。由于机床进给机1./fr 构允许的轴向力 （由机床说明书查出），根据表 28-9，允许的进给量max5FN 。“1.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。ff“f 2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插入v mP 法得： ，17/invm表 4732FN表 ，5.69NM表 1.5mkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由参考文献7表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk17/in08.7.2(/in)表 01/i16n rdm表 查 Z535 机床说明书，取 。实际切削速度 为：195/ir0295/in4/i10rv 由表 28-5， ，故.6MFTk473.6()FN5.954.8Tm 3）校验机床功率 切削功率 为P/)Mnk表（1.2(261.0kWW 机床有效功率 4.5.835E mPkP 故选择的钻削用量可用。即 ， ， ，02dm0.3/fr19/inr14/inv 相应地 ， ，516FN54.8T.05mPkW Aaaa 学院本科生毕业论文 - 13 - （2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量 根据参考文献7 表 28-31，f 。根据 Z535 机床说明书，取 =0.57mm/r。f:表 （ 0.78） m/r0.7=49.56m/r f 2）确定切削速度 及 根据参考文献7 表 28-33，取 。修正系数：vn 25/minv表 ， .8mvk24.71.02(/1.09)ppRava根 据 故 25/in0.12./inv表 1)nd表 （ ./i(4.7)86/ir 查机床说明书，取 。实际切削速度 为25/minr301vdn 324.7/i10/i （3）确定铰孔切削用量 1）确定进给量 根据参考文献7 表 28-36， ，按该表注 4，进f 1.326fm表 给量取小值。 查 Z535 说明书，取 。1.6/fmr 2）确定切削速度 及 由参考文献7 表 28-39，取 。由vn 8./inv表 参考文献7表 28-3，得修正系数 ，0.8Mvk.9pavk524.7(/015.2)pRa根 据 故 8./min.89.4/minv表 01()nd表 7.4/i(25)95/ir 查 Z535 说明书，取 ，实际铰孔速度1/inr30vdn 325/mi07.8/i （4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下： 钻孔： ， ， ，0.4/fr195/minr14/inv 扩孔： ， ， ，.7d522.3 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 14 - 铰孔： ， ， ，025dm1.6/fr10/minr7.8/inv 工序 3：粗精铣宽度为 30mm 的下平台 （1）粗铣宽度为 30mm 的下平台 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 查参考文献7表 3034 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： ， ，齿数 ，此为15YT0Dm8Z 粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 ：pa2m 每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.4-75，取 铣削速度 ：参照参考文f 0.12/faZV 献7表 3034，取 。1.3/Vs 由式 2.1 得机床主轴转速 ：n10.60254/in4nrd 按照参考文献3表 3.1-74 3m 实际铣削速度 ：v.101.57/06dns 进给量 ： fV.283/4.8/ffaZ 工作台每分进给量 ： m.2infVsm ：根据参考文献7表 2.4-81,a 0a 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l l 刀具切入长度 ：1 式（2.2）210.5()(3lD201)5.m 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 （2）精铣宽度为 30mm 的下平台 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 由参考文献7表 3031 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ， ，齿数 12，此为细齿铣刀。15YT0Dm Aaaa 学院本科生毕业论文 - 15 - 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm 铣削深度 ：pa1.0m 每齿进给量 ：根据参考文献7表 3031，取f 0.8/famZ 铣削速度 ：参照参考文献7 表 3031，取V32Vs 机床主轴转速 ，由式（2.1）有：n100.3261/in14rd 按照参考文献3表 3.1-31 75m 实际铣削速度 ：v.0.4/06dns 进给量 ，由式（ 2.3）有：fV.1527/60.25/ffVaZms 工作台每分进给量 ： mf /3ins 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 40lm 刀具切入长度 ：精铣时11lD 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 工序 4： 钻 12.7 的锥孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 12.7mm，表面粗糙度 。加工机床 为 Z535 立式钻床，钻孔12mm 标准高速钢麻花钻，磨出6.3aRm 双锥和修磨横刃；扩孔12.7mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。 （1）确定钻削用量 1）确定进给量 根据参考文献7 表 28-10 可查出 ，由于f 0.47.5/fmr表 孔深度比 ， ，故 。查 Z5350/3/21.6ld0.9lfk(0.47.5).921f表 立式钻床说明书，取 。43/fmr 根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是 进给量 。由于机床进给机1./fr 构允许的轴向力 （由机床说明书查出），根据参考文献7表 28-9，允许的max5FN 进给量 。“1.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。ff“f 2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据参考文献7表 28-v mP 15，由插入法得： ，17/invm表 4732FN表 ，5.69NM表 1.5mkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由参考文献7表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk Aaaa 学院本科生毕业论文 - 16 - 17/min0.8751.2(/min)v表 0/i6n rd表 查 Z535 机床说明书，取 。实际切削速度 为：195/ir02195/in4/i0rv 由参考文献7表 28-5， ，故.6MFTk473.6()N51.954.8m 3）校验机床功率 切削功率 为P/)mMnk表（ .2(/26)1.0WkW 机床有效功率 4.5.835E mPkP 故选择的钻削用量可用。即 ， ， ，02dm0.43/fr19/inr1/inv 相应地 ， ，516FN5.8T.05mPkW （2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量 根据参考文献7 表 28-31，f 。根据 Z535 机床说明书，取 =0.57mm/r。f:表 （ 0.78） /r0.7=49.56/r f 2）确定切削速度 及 根据参考文献7 表 28-33，取 。修正系数：vn 25/minv表 ，.mvk2.71.2(/1.09)ppRavak根 据 故 25/in0.8./min表 1)nd表 （ ./i(24.7)86/ir 查机床说明书，取 。实际切削速度 为5/inr301vdn 324.7/mi10/i 工序 5：钻 M8 螺纹孔锪钻 14阶梯孔 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 17 - （1）加工 M8 底孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 8mm。加工机床为 Z535 立式钻床， 加工工序为钻孔至 7，选用 7 的麻花钻头。攻 M8 螺纹，选用 M8 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度 ：pa10.5m 进给量 ：根据参考文献5 表 2.4-39，取f rmf/25.0 切削速度 ：参照参考文献5 表 2.4-41，取V sV43 由式（2.1）机床主轴转速 ：n ，取01.436017/innrd90/inr 实际切削速度 ：V0.9.3/60nms 被切削层长度 ：l12.5m 刀具切入长度 ： 7(2)124.rDctgkctg 刀具切出长度 ：2l0 走刀次数为 1 攻 M81.5 的螺纹 机床：Z535 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（ ）81.5M 进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/5.1 切削速度 ：参照参考文献5 表 2.4-105，取V in/8.40sV 由式（2.1）机床主轴转速 ：n ，取018.35./in4nrd36/ir 丝锥回转转速 ：取 6/minr 实际切削速度 ： V0.1860.15/s （2）锪钻 14阶梯孔 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 18 - 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 14mm，表面粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序 为锪钻，加工刀具为：锪钻孔3.2aRm 14mm 小直径端面锪钻。 1）确定切削用量 确定进给量 根据参考文献7 表 28-10 可查出 ，由于孔f 0.25.31/fmr表 深度比 ， ，故 。查 Z535 立0/3/2.5ld1.0lfk(.250.31).f表 式钻床说明书，取 。3/fmr 根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是 进给量 。由于机床进给机.7/fr 构允许的轴向力 （由机床说明书查出），根据参考文献7表 28-9，允许的ax69FN 进给量 。“1.8/fr 由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。ff“f 确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插入法v mP 得： ，17/minv表 4732N表 ，5.69TM表 1.5PkW表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由参考文献7表 28-3， ， ，故0.8v.75lv17/in.72(/min)v表 019n rd表 查 Z535 机床说明书，取 。实际切削速度 为5/inr0297.3/i110mv 由参考文献7表 28-5， ，故10MFTk473.473()FN5.695.69TN 校验机床功率 切削功率 为mP /)mMPnk表（ 1.2(/28)1.02WkW 机床有效功率 4.5.365E mkP 故选择的钻削用量可用。即 ， ， ，012dm0.2/fr19/inr7.35/inv 相应地 ， ， 473FN51.6T0.82mPkW Aaaa 学院本科生毕业论文 - 19 - 工序 6：粗精铣 M6 上端面 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。要求粗糙度 ，用回转分度仪加3.2aRm 工，粗精铣 与水平成 36 的台肩。用立式铣床 X52K，使用组合夹具。 （1）粗铣 M6 上端面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 查参考文献7表 3034 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： ， ，齿数 ，此为15YT0Dm8Z 粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 ：pa2m 每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.4-75，取 铣削速度 ：参照参考文f 0.12/faZV 献7表 3034，取 1.3/Vs 由式（2.1）机床主轴转速 ：n10.60254/in4nrd 按照参考文献7表 3.1-74 3m 实际铣削速度 ：v.101.57/06dns 进给量 ： fV.283/4.8/ffaZ 工作台每分进给量 ： m.2infVs ：根据参考文献7表 2.4-81,a 0am 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l l 刀具切入长度 ：1 210.5()(13lD240)7 刀具切出长度 ：取2lm 走刀次数为 1 （2）精铣 M6 上端面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 参考文献7表 3031 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ， ，齿数 12，此为细齿铣刀。15YT0Dm Aaaa 学院本科生毕业论文 - 20 - 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm 铣削深度 ：pa1.0m 每齿进给量 ：根据参考文献7表 3031，取f 0.8/famZ 铣削速度 ：参照参考文献7 表 3031，取V32Vs 机床主轴转速 ，由式（1.1）有：n100.3261/in14rd 按照参考文献3表 3.1-31 75m 实际铣削速度 ：v.0.4/06dns 进给量 ，由式（ 2.3）有：fV.1527/60.25/ffVaZms 工作台每分进给量 ： mf /3ins 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 40lm 刀具切入长度 ：精铣时11lD 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 工序 7：钻 2-M6 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 6mm。加工机床为 Z535 立式钻床， 加工工序为钻孔至 5，选用 5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹，选用 M6 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度 ：pam25.4 进给量 ：根据参考文献5 表 2.4-39，取f rmf/25.0 切削速度 ：参照参考文献5 表 2.4-41，取V sV43 由式（2.1）机床主轴转速 ：n ，取01.43601/in5nrd90/inr 实际切削速度 ：V0.9.24/160nms 被切削层长度 ：l5m 刀具切入长度 ：1 5(2)13.52rDctgkctg 刀具切出长度 ：l0 走刀次数为 1 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 21 - 攻 M61.5 的螺纹 机床：Z535 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（ ）61.5M 进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/5.1 切削速度 ：参照参考文献5 表 2.4-105，取V in/8.40sV 由式（2.1）机床主轴转速 ：n ，取018.471.3/in36nrd/inr 丝锥回转转速 ：取 0/min 实际切削速度 ： V.80.15/16s 被切削层长度 ：l5 刀具切入长度 ：14. 刀具切出长度 ：2l0 走刀次数为 1 工序 8：校验 2.2.6 确定基本工时 （1）粗铣、精铣 25 孔下平面 加工条件： 工件材料：HT200 铸铁， 200MPab 机床：X525K 机床 刀具：高速钢镶齿套式面铣刀 粗铣的切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 90lm 刀具切入长度 ：1 210.5()(3lDa2401)7 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：jt1290.34min8jmlf 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 10.4ft 精铣的切削工时 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 22 - 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 90lm 刀具切入长度 ：精铣时11lD 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：2jt129021.4in35jmlf 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 20.41ft 铣 25 孔下表面的总工时为：t= + + + =0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min1jt2j1ft2f （2）钻孔 加工条件： 工件材料：HT200 铸铁， 200MPab 机床：Z535 立式钻床 刀具：钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔标准高速钢扩孔 钻；铰孔标准高速铰刀 钻孔工时：切入 3mm、切出 1mm，进给量 ，机床主轴转速 ， 0.43/fmr195/minr 铰孔： ， ， ，025dm1.6/fr1/inr78inv =（30+3+1）/0.43195=0.41min1t 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.ft 扩孔工时：切入 3mm、切出 1mm，进给量 ，机床主轴转速0.5/fr275/inr =（30+3+1）/0.57275=0.22min2t 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 2.7ft 铰孔工时：切入 3mm、切出 1mm，进给量 ，机床主轴转速1.6/fmr10/minr =（30+3+1）/1.6100=0.21min3t 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 3.ft 总工时：t= + + + + + =0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min1t23t1f2ft3f （3）粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工件材料：HT200，金属模铸造 加工要求：粗铣宽度为 30mm 的下平台，精铣宽度为 30mm 的下平台达到粗糙度 3.2。 机床：X52K 立式铣床 刀具：高速钢镶齿式面铣刀 计算切削工时 粗铣宽度为 30mm 的下平台 根据参考文献9进给量 f=3mm/z，切削速度 0.442m/s，切削深度 1.9mm，走刀长度 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 23 - 是 249mm。机床主 轴转 速为 37.5z/min。 切削工时： =249/(37.53)=2.21min。1t 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 10.4ft 精铣宽度为 30mm 的下平台 根据参考文献9进给量 f=3mm/z，切削速度 0.442m/s，切削深度 0.1mm，走刀长度 是 249mm。机床主 轴转 速为 37.5z/min。 切削工时： =249/(37.53)=2.21min2t 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 20.41ft 粗精铣宽度为 30mm 的下平台的 总工时： t= + + + =2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min1t21ft2f （4）钻锥孔 12.7 工件材料：HT200，金属模铸造， 加工要求：粗糙度要求 ，6.3aRm 机床：Z535 立式钻床 刀具：高速钢钻头 12， 计算基本工时 用 12扩孔 12.7 的内表面。根据参考文献9进给量 f=0.64mm/z，切削速度 0.193m/s，切 削深度是 1.5mm，机床主轴转速为 195r/min。走刀长度是 36mm。 基本工时： =236/(0.64195)=0.58 min。1t 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.7ft 用 12.7扩孔 12.7 的内表面。根据参考文献9进给量 f=0.64mm/z，切削速度 0.204m/s，切 削深度是 0.5mm，机床主轴转速为 195r/min。走刀长度是 36mm。 基本工时： =236/(0.64195)=0.58 min。2t 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 21.7ft 总的基本工时：t= + + + =4.7min。1t21ft2f （5）钻 M8 底孔及锪钻 14阶梯孔 加工条件： 工件材料：HT200，金属模铸造， 机床：Z535 立式钻床 刀具：高速钢钻头 7，M8 丝锥，14 小直径端面锪钻 钻 M8 底孔的工时 被切削层长度 ：l12.5m Aaaa 学院本科生毕业论文 - 24 - 刀具切入长度 ：1l 7(12)024.12rDctgkctgm 刀具切出长度 ： 0 走刀次数为 1 机动时间 ：jt12.5410.7in9lfn 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.7ft 攻 M8 螺纹的工时 被切削层长度 ：l10m 刀具切入长度 ： 4.5 刀具切出长度 ：2l 走刀次数为 1 机动时间 ：jt121204.510.5min36llfnf 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.7ft 锪钻 14阶梯的工时 锪钻孔进给量 ，机床主 轴转速 ，0.23/fmr95/inr 被切削层长度 ：l 刀具切入长度 ：1 14(2)026.rDctgkctgm 刀具切出长度 ：2l0 走刀次数为 1 机动时间 ：jt1236.0.19in5lfn 由参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.7ft t= +jtf t=0.19+1.77=1.96min 该工序的总工时为： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min （6）粗精铣 2-M6 上端面 工件材料：HT200，金属模铸造 加工要求：粗铣宽度为 30mm 的下平台，精铣宽度为 30mm 的下平台达到粗糙度 3.2。 机床：X52K 立式铣床 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ， ，齿数 12，此为细齿铣刀。15YT0Dm Aaaa 学院本科生毕业论文 - 25 - 粗铣 2-M6 上端面切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 40lm 刀具切入长度 ：1 210.5()(13lDa240)7 刀具切出长度 ：取2l 走刀次数为 1 机动时间 ：jt120.17min8jmlf 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 10.4ft 精铣 2-M6 上端面切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 40l 刀具切入长度 ：精铣时11lD 刀具切出长度 ：取2lm 走刀次数为 1 机动时间 ：2jt124021.05min3jmlf 根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 20.41ft 铣 2-M6 上端面切削总工时：t= + + + =0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min1jt2j1ft2f （7）钻 2-M6 螺纹孔 钻锥孔 26 到 25。用 5 的钻头，走刀长度 38mm，切削深度 2.5mm，进给量 0.2mm/z，切削速度 0.51m/s， 被切削层长度 ：l15m 刀具切入长度 ： 5(2)1023.52rDctgkctgm 刀具切出长度 ：l0 走刀次数为 1 机动时间 ：jt1253.0.8inlfn 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.7ft 攻 M6 螺纹 被切削层长度 ：l15m 刀具切入长度 ： 4. 刀具切出长度 ：2l0 Aaaa 学院本科生毕业论文 - 26 - 走刀次数为 1 机动时间 ：jt1212054.1.50min80llfnf 根据参考文献5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间 1.7ft 总工时为：t=2 + =3.75minjtf 根据该零件的生产纲量为每年产 4000 件。按一年 360 天，每天总工作时间为 8 小时。 则每个零件所需的额定时间为：t=3608604000=43.2min。 根据计算所得的机动时间 加上每道工序间的辅助时间。所用是实际时间为：t机27.98min43.2itt辅实 际 机 所以该方案满足生产要求。 2.3 小结 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺 文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要 的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都 要通过机械加工工艺来体现。 3 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。在加工杠杆零件时，需要 设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔 25夹具、铣宽度为 30mm 的下平台夹具及钻 M8 底孔夹具各一套。其中加工工艺孔的夹具将用于组合钻床， 刀具分别为麻花钻、扩孔钻、铰刀对工件上的工艺孔进行加工。铣宽度为 30mm 的 下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀 YG8 对杠杆的 25 孔下表面进行 加工。钻 M8 底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。 3.1 加工工艺孔 25 夹具设计 本夹具主要用来钻、扩、铰工艺孔 25。这个工艺孔有尺寸精度要求为+0.023， 表面粗糙度要求，表面粗糙度为 ，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工1.6aRm 中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第 二道工序，加工到本道