拨叉夹具机械的设计方案

1 拨叉夹具机械的设计方案 第 1 章 绪论 随着科学技术的高速发展，机械产品不断更新换代，其产品型号越来越多，质量要求越来越高，更新周期越来越短，使机械制造工程飞速的发展。在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位。它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度。夹具的设计过程中，应深入生产实际，对工件的图纸、工艺文件，生产纲领等分析，精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案 1 。 机械加工必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性 。因此，机械加工工艺规程设计就是一项重要的工作。它要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。 在指定工艺规程时，应根据零件的产量和现有的设备条件，综合考虑加工质量、生产率和经济性的要求，经过反复分析比较，确定最优方案。 夹具设计的意义 零件在工艺规程制定之后就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置，机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度， 2 所以机床 夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一 2 。 因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率，降低成本。在当今激烈的市场竞争和企业信息化要求下，满足企业对夹具的设计制造的更高要求。 床拨叉铣、钻等工序使用的专用夹具设计应针对加工零件，应达到结构紧凑、操作简便、生产率高。所以对 床拨叉加工工艺及夹具设计，不但是我们对大学所学的知识的一个整合，而且是对结构设计和 工艺设计方面的一次训练。 夹具设计研究概述 夹具的定义 夹具是一种装夹工件的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床工件是使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具不可缺少。它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其主要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工件 3 。 夹具发展概况 随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工 具发展成为门类齐全的工艺装备 。改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面技术资源，有计划的进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量以及经济效益有了很大的提高， 3 为繁荣国内市场，扩大出口创汇，推动国民经济的发展起了重要作用。 夹具最早出现在 1787 年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展， 夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。 我国的机械制造业经过 50 多年，特别是近 20 年的发展，已形成了品种繁多、门类齐、布局合理的机械制造工业体系。许多科研院所、大专院校和企业研制出了一大批成套技术装备和多种高精尖产品，有些已接近或达到国际先进水平。 现代机床夹具的发展为了适应现代机械工业向高、 精，尖方向发展的需要和多品种、中小批生产的特点，机床夹具的主要发展方向表现为精密化 4 。 目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。 目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 为适应现代机械工业多品种、中小批量生 产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向 ，使机械产品不断更新换代，品种型号越来越多质量越来越高，更新周期越来越短 5 。 4 夹具设计要解决的主要问题 夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。首先得了解影响定位精度的因素，然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。 除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零 件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间 6 。 夹具的功能 机床夹具的主要功能是定位和加紧。定位是确定工件在夹具中占有正确位置的过程。通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的，而夹紧则是工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 机床夹具的特殊功能是对刀和导向，通过调整工件切削刃相对工件或夹具的正确位置。而导向则是如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削 。 机床夹具能够降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强度。由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度 7 。 夹具组成 夹具的基本组成部分 虽然各类机床夹具的结构有所不同但按主要功能加以分析。机 5 床夹具的基本组成部分是定位元件，夹紧装置和夹具体三个部分，这也好似夹具体的主要内容。 定位元件是夹具的主要功能元件之一 ，通常当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就确定了。夹紧装置也是夹具的主要元件之一，一 般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。通常夹具作为铸件的结构、锻件结构、焊接结构，形状有回转体形和底座等多种定位元件，夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。 夹具的其他组成部分 1 连接元件 根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装。连接常有的两种方式：一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上，连接元件用于确定夹具本身在机床上的位置。 2 对刀与导向装置 对刀装置常见在铣床夹具中，用以对刀块。调铣刀对刀前的位置，对刀时，铣刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀块工作表面。 导向装 置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具进行切削。 3 其他元件和装置 根据加工的需要，有些夹具分别采用分度装夹，靠模装置上下料加工工艺机器人等 8 。 夹具的分类 按夹具的通用特性分类 这是一种基本的分类方法，主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具主要依据。目前，我国常用的夹具有通用 6 夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大类。 按夹具使用的机床分类 这是专用夹具设计使用的分类方法，如车床、铣床、刨床、钻床、数控车床等夹具，如 图 1示： 图 1钻床夹具 图 1床夹具 7 图 1装夹具 设计专用夹具时机床的类别、组别、型别主要参数均以确定。它们不同点是机床切削成型运动不同、故夹具与机床的连接方式不同它们的加工精度要求也各不相同 9 。 夹具使用优点 夹具的使用一般包括两个过程，其一是夹具本身在机床上的安装和调整，其二是被加工工件在夹具中的安装。加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响， 因而工件的加工精度稳定可靠。 1 所保证加工精度 用夹具装夹工件时工件相对刀具及机床的位置由夹具保证不受工人技术的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。 2 提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速工件不需划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率，工件在夹具装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率，可使用多工位夹具，并可采用高小夹紧机构，进一步提高劳动生产率。 3 能扩大机床的使用范围 4 能降低成本 在批量生产后使用夹具后，由于劳动生产率的提高，使用技术等级较低的工人以及 废品率下降等原因，明显的降低了成本夹具制造成本分摊在一批工件上，没个工件制造的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本，元件批量越大使用夹具所取得的经济效应就越大。 5 改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全 1 0 。 8 夹具设计要求 夹具设计基本要求 设计夹具时，应满足下列四项基本要求： 1 保证工件的加工精度。 2 保证工人的造作安全。 3 达到加工的造作生产率要求。 4 满足夹具一定的使用寿命和经济效应。 生产对其提出的新要求 现 代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，现代生产对夹具提出了如下新的要求： 1 能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期。 2 能装夹一组相似性特征的工件。 3 用于精密加工的高精度的机床。 4 适用于各种现代化制造技术的新型技术。 5 采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率 11 。 夹具设计特点 机床夹具设计与其他装备设计比较有较大的差别，主要表现在以下五个方面： 1 要有较短的设计和制造周期，一般没有条件对夹具进行原理性实验 和复杂的计算工作。 2 夹具的精度一般比工件的精度变了三倍。 3 夹具在一般情况下是单体制造的，重复制造的机会通常要求 9 夹具在投产时一次成功。 4 夹具和操作工人的关系非常的密切，要求夹具与生产条件和操作密切结合。 5 夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少，设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺要求。 现代夹具的发展发向 现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面。 随着机械产品精度的日益提高，精密化夹具势必也相应提高。高效化夹具主要用来减少工件加工 的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度。夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力 1 2 。 夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制造典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件。舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件 1 3 。 10 第 2 章 工艺规程的编制 零件的分析 零件的作用 题目给的是 床主轴箱拨叉的工艺规程编制和夹具设计。 床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用 1 4 。零件图如图 2示： 图 2拨叉零件图 11 零件上方的 与操纵机构相连， 而 下方的 孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮 实现 变速。两件零件铸为一体，加工时分开 。 零件的工艺分析 零件的材料为 了满足其性质要求，由参考文献 15表 2件制造方法选取金属型铸造方法，由参考文献 16表 铸铁件的硬度分级可知灰铸铁的硬度为 190210有较高的强度和耐磨性，适于承受较大应力和耐磨性的要求。 床拨叉有多处加工面，其中有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1 以 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 孔，以及 40圆柱上表面，其中主要加工表面为 孔，其粗糙度要求为 2 以 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 孔，以及 75两个端面。其中 孔的粗糙度要求为 75两端面有垂直度 要求。 3 将两件铣断 这一组加工表面包括：铣断面的粗糙度要求为 4 铣 槽 12 这一组加工表面包括：此槽端面的粗糙度要求为 的底面的粗糙度要求为 5 铣 40圆柱面上 的平台 这一组加工表面包括：粗糙度要求 余为尺寸要求，精度不高。 该零件加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 的 中 心 与 的 中 心 有 位 置 要 34 槽与 孔内表面有垂直度公差为 C、 D 两端面之间相对于的 孔内表面有垂直度公差为 由以上分析 :对于以上加工表面，根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，可先加工其中某一重要表面，然后借助于专用夹具加工其它表面，并保证各种尺寸和位置的精度要求。 确定毛坯的制造形式 根据零件的材料和形状确定毛坯为铸件，考虑零件在机床运行过程中可以承受较大载荷和冲击载荷 ，且零件结构又比较简单，采用金属型铸造的方法来加工，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。这样不但提高生产率，而且可以保证零件的加工精度。毛坯零件图如图 2示： 13 图 2毛坯图 毛坯的铸造方法：选用金属型造型的方法。 毛坯的热处理：热处理工序在工艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的重要因素。热处理的方法、次数和在工艺过程中的位置，根据材料和热处理的目的而定。本 次加工中热处理为预备热处理安排在机械加工之前，采用正火、调质处理来改善材料的加工性能。此外，为了消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，过程中会问题百出，甚至会造成大批废品，使生产无法正常运行。 1 粗基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准 17 。 根据这个基准选择原则，现以 拨叉的底面和 40外圆表面为粗基准，利用 V 型块夹紧达到完全定位 ,然后进行钻 55的加工。 2 精基准的选择 14 为 了 保 证 定 位 基 准 和 加 工 工 艺 基 准 重 合 ， 所 以 选 择 零 件 的 25表面为精基准，并且以“基准重合”和“基准统一”为原则，来保证加工精度和装夹准确方便。 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点 ,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 ,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具 ,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。 1 工艺路线方案一 工序一：铸造毛坯 工序二：将两件铣断 工序三：钻、扩、铰、精铰 25 工序四：粗车、半精车、精车 55 工序五：粗铣、精铣 C、 D 面保证垂直度误差不大于 序六：粗铣 B 面 工序七：铣 16槽，垂直度误差不大于 序八：铣 40圆上的平台 工序九：检验入库 上面的工序加工不太合理，因为如果先将两件铣断，破坏了零件的整体性，这样就达不到两个孔之间的位置要求，影响整个工件的加工要求，从而降低了零件的使用价值。由此得出下面一个方案。 2 工艺路线方案二 工序一 : 铸造毛坯 工序二：以底平面 D 面为粗基准，用 V 型块定位，粗车、半精车、精车 ，使其达到精度要求 工序三：以 40柱外表面为基准，用 V 型块定位，并以 15 圆 心 为 基 准 钻 、 扩 、 粗 铰 、 精 铰 孔，达到精度要求 工序四：将两件铣断 工序五：以 内孔为精基准，以定位挡销和一压板实现定位，进行 C、 D 两面的粗铣、精铣加 工，使 C、 D 两面满足垂直度误差不大于 序六：以 内孔为精基准，以 D 面和一辅助支撑实现定位，进行 B 面的粗铣加工 工序七：以 内孔为精基准，铣 槽 ,保证槽的侧面相对于孔的垂直度误差是 序八：以 内孔为精基准，铣 40圆上的平台 工序九：去除毛刺 工序十：检验入库 比较两种工序加工方案，考虑到加工的合理性及精度的要求，我们选择方案二的设计。 选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于生产类型为中批，故加工机床设备等以通用机床为主，其生产方式以通用机床加专用夹具为主，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均有人工完成。 根据加工零件的具体工序，满足加工需求，根据文献 15选择以下机床、刀具和量具： 1 机床的选择 铣面、铣槽、铣平台时均采用立式铣床 16 钻、扩、铰孔均采用立式钻床 车内孔时采用卧式车床 2 夹具的选择 该拨叉的生产纲领为中批生产，所以采用专用夹具。 3 刀具的选择 铣上下表面时采用硬质合金端铣刀，可以保证加工零件的精度要求； 铣槽时采用直柄立铣刀； 铣断时采用铣断铣刀； 钻孔时采用高速钢锥柄麻花钻； 扩孔时采用高速钢锥柄扩孔钻； 铰孔时采用硬质合金锥柄机用铰刀； 车孔时采用 质合金车刀。 4 量具的选择 极限量 规或塞规、对角度尺寸采用专用夹具保证，其它尺寸采用通用量具即可。 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 床拨叉零件材料为 度 190 210拉强度b ，生产类型为中批量，铸造毛坯。 由文献 18表 2 17灰铸铁铸件预计的力学性能及应用举例及以上原始 资料及加工工艺，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长 315 75 80最大轮廓尺寸为 315 (2) 选取公差等级 文献 15表 5批量生产的毛坯铸件的公差等级得铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得公差等级 围 810 级， 17 取为 10 级。 (3) 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 表 5件尺寸公差 15得：公差带相对于基本尺寸对称分布。 (4) 求机械加工余量等级 由文献 15表 5坯铸件典型的机械加工余量等级得铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围 D为 F 级。 (5) 求 求的机械加工余量 ) 对所有加工表面取同一个数值，由文献 15表 5求的铸件机械加工余量 （ 得最大轮廓尺寸为 315械加工余量等级为 F 级，得 值为 (6) 求毛坯基本尺寸 为方便加工，键槽处铸成实心。 C 面 、 D 面属双侧加工，应由文献 15式 （ 5求出，即 R=F+2T/2=12+2 = 面为单侧加工，毛坯基本尺寸由文献 15式 （ 5求出，即 R=F+T/2=80+= 25属内腔加工，应由文献 15式 （ 5求出，即 R=25 = 55属内腔加工，应由文献 15式 （ 5求出，即 R=55 =中 R毛坯基本尺寸； F毛坯的铸件轮廓尺寸； 要求的机械加工余量； 公差等级。 拨叉铸件毛坯尺寸公差与加工余量见如下表 2 2拨叉铸件毛坯尺寸公差与加工余量 项目 C 面 D 面 B 面 25 55 键槽 公差等级 10 10 10 10 加工面基本尺寸 12 80 25 55 铸件尺寸公差 18 机械加工余量等级 F F F F 毛坯基本尺寸 5 0 1 C 面、 D 面的加工余量为 双边加工） 查文献 15表 5面精加工余量得精加工余量 1粗加工余量为 Z=单边加工余量为 Z= 2 B 面的单边总加工余量为 Z=文献 15表 5面精加工余量得精加工余量故粗加工余量为 Z= 3 内孔（ 25孔已铸成 孔） 查文献 15表 5孔制 7、 8、 9 级（ 的加工余量得 工序尺寸加工余量： 钻孔至 23量为 扩孔至 量为 1.8 粗铰孔至 量为 精铰孔至 25量为 4 内孔 55（ 55孔已先铸初 45孔） 查文献 15表 5孔制 7、 8、 9 级 （ 孔的加工余量： 粗车 45孔至 51量为 6 半精车 51至 量为 精车至 55量为 1.2 5 铣 16槽 由文献 15表 5槽加工余量及偏差得粗铣后半精铣宽度余量 Z=3铣后公差为 +精铣后公差为 + 工序尺寸加工余量： 粗铣至 半精铣至 量为 3 精铣至 16量为 19 确立切削用量及基本工时 工序一 ：铸造毛坯。 工序二：底平面 B 为粗基准，粗车、半精车、精车 55孔，使其 粗糙度达到 铸成 45 1 粗车 45孔至 511) 选择主轴转速 选择 床，正转 n=101400r/转 n=141580r/ 纵向 f=r，横向 f=r。 (2) 选择进给量 决定进给量，由 文献 15表 5式车床刀架进给量得： f=r，取 f=r (3) 计算切削速度 由 文献 15表 2削时切削速度的计算公式得： 式中 使用寿命 T=6058；m= 文献 15表 2削过程中使用条件改变时的修正系数得 : 0 01 0 0 0 d vn c m/ 文献 15表 5式车床主轴转速得转速 n=305 r/实际切削速度 00 00 c m/20 (4) 计算基本工时 j 中 机动时间， L 刀具或工作台行程长度， n 机床主轴转速， r/ f 主轴每转刀具的进给量， mm/r。 2半精车 51孔至 削余量为 1) 确定背吃刀量 8.2pa (2) 确定进给量、计算切削速度 由 文献 15表 5 质合金车刀车削灰铸铁时的得 ：v=90m/ f=r。 010001000 D r/用 式车床，由 文献 15表 5式车床的主轴转速得主轴转速 n=480r/实际切削速度 m/3) 计算基本工时 由 文献 15表 2削和镗削机动时间计算公式得： 车孔切削工时的计算时间为： 1 2 3j l l l i in f n f 式中 i 走刀次数， i=1； 1l 刀具的切入长度， 2l 刀具的切出长度， 21 3l 单件小批量生产时的试切附加长度，3l=0。 则 4)32(60t a 2(t a n 01 ,53 22 以 精车 孔至 糙度为 1) 确定背吃刀量 2.1pa (2) 确定进给量、计算切削速度 由 文献 15表 5 质合金车刀车削灰铸铁时的得：v=90m/ f=r。 010001000 D r/用 式车床，由 文献 15表 5式车床的主轴转速得主轴转速 n=480r/实际切削速度 00 00 m/3) 计算基本工时 由 文献 15表 2削和镗削机动时间计算公式 得： 镗孔切削工时的计算时间为： 1 2 3j l l l i in f n f 式中 i 走刀次数， i=1； 1l 刀具的切入长度， 2l 刀具的切出长度， 22 3l 单件小批量生产时的试切附加长度，3l=0。 则 3)32(60t a 2(t a n 01 ,53 22 以 序三：钻、扩、粗铰、精铰 25孔，使其达到精度要求 1. 钻 23孔 (1) 决定进给量 钻头直径为 23文献 15表 5速钢钻头钻孔时的进给量查得进给量范围为 r，取进给量 f=r，选用 床， 由文献 15表 5式钻床型号与主要技术参数查得进给 机构许 用 最大抗力 F=24525N，查进给量 范围 为 r， 符合。 (2) 确定钻头的磨钝标准及寿命 由文献 15表 5头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及寿命查得最大磨损限度为 命 T=75 (3) 切削速度的确定 由文献 15表 2、扩和铰孔时切削速度的计算公式得： ( 单位： m/式中 ； 25.0 0 4.0 125.0m 。 由文献 15表 2 14 钻、扩及铰孔时使用条件改变时切削速度的修正系数得 2.1 0 . 2 50 . 1 2 5 0 . 41 1 . 1 2 3 1 1 . 1 2 . 1 91 . 2 1 . 2 1 7 . 8 5 m / m i 1 0 . 8 1 1 . 7 2 1 0 . 9 5 23 取 8m/1000 1 0 0 0 1 8 2 4 9 r / m i 1 4 2 3d 由文献 15表 5 65 立式钻床主轴转速取转速 n=250r/以，实际切削速度 3 . 1 4 2 3 2 5 0 1 8 . 1 m / m i 0 0 1 0 0 0c (4) 检验机床扭矩及功率 由文献 15表 2 15 钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式得： 中 钻孔时的转矩， ； 0d 刀具直径， f 钻削时的进给量； 切削力的修正系数； C ； 230 d ； 81.0f ； 1 z ； y 。 所以 2 . 0 0 . 80 . 2 0 6 2 3 0 . 8 1 1 0 . 2 0 6 5 2 9 0 . 8 4 1 9 1 . 5 4 N 09 1 . 5 4 1 8 . 1 2 . 4 k 3 0 2 3d 由文献 15表 5 68 立式钻床主轴各级转速能传递的转矩按薄弱环节得主轴能传递的转矩 / 得 mM P所以，所选的切削用量符合要求。 (5) 计算基本工时 24 nf j 21 01 23c o t ( 1 2 ) c o t 6 0 ( 1 2 ) 7 m k r , 22l m 扩 23孔至 1) 确定背吃刀量为 9.0pa (2) 确定进给量，由文献 15表 5 128 高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量 f=r， 所以取 f=r。 (3) 计算切削速度 由文献 15表 3 54 扩孔相较钻孔的选取方法得扩孔速度为钻孔速度的（3121）倍 故取 1 1 8 . 1 9 . 0 5 m / m i 扩由此算出转速 1 0 0 0 1 0 0 0 9 . 0 5 1 1 6 . 2 2 r / m i 1 4 2 4 . 8vn d 按机床实际转速，取 n=125r/实际切削速度 3 . 1 4 2 4 . 8 1 2 5 9 . 7 3 4 m / m i 0 0 1 0 0 0c 。 (4) 计算基本工时 12j l l n f n f011 1 . 8c o t ( 1 2 ) c o t 6 0 ( 1 2 ) 2 m k r 2 2，12 8 4 . 1 2 2 0 . 5 9 m i 1 9 6 1 2 5j l l n f n f 3 粗铰 至 1) 确定背吃刀量 25 14.0由文献 15表 5 136 硬质合金铰刀铰孔时的切削用量得被吃刀量 6.0合被吃刀量的范围。 (2) 确定进给量 由文献 15表 5 128 高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量 f=r，所以取 f=r。 (3) 计算切削速度 由文献 15表 2 13 钻、扩和铰孔时切削速度的计算公式得： m dV v 由文献 15表 5 130 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及寿命得钻头后刀 面最大磨损量为 寿命 。 式中 C； ； 1.0； 3.0m 。 由文献 15表 2 14 钻、扩及铰孔是使用条件改变时切削速度的修正系数得 1 2 15 3161 0 0 01 0 0 00 d vn c r/由文献 15表 5 65 立式钻床主轴转速取转速 n=185r/以，实际切削速度 c m/(4) 计算基本工时 nf j 21 26 2)21(60c o 1(c o 11 由文献 15表 2圆柱孔的超出长度 2l 得： 22l m 4280 4 精铰 至 1) 确定背吃刀量 06.0pa 由文献 15表 5 136 硬质合金铰刀铰孔时的切削用量 得被吃刀量 6.0符合被吃刀量的范围。 (2) 确定进给量 由文献 15表 5 128 高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时的进给量得进给量 f=r，所以取 f=r (3) 由文献 15表 5速钢钻头钻碳钢及合金钢时的切削速 度 得 理 论 转 速 为 ： m/ 11 0 0 01 0 0 00 d vn c m/由文献 15表 5 56 立式钻床主轴转速取转速 n=185r/以，实际切削速度 00 00 c m/(4) 计算基本工时 nf j 21 51)21(60c o 1(c o 11 由文献 15表 2圆柱孔的超出长度 2l 得 132 l 27 m 工序四：将两件铣断 (1) 进给量的确定 由 文献 15表 5 98 铣刀直径选用切断刀，铣刀直径应小于63 63数为 6，可选用 式升降台铣床。功率为 7.5 由文献 15表 5速钢立铣刀、角铣刀、半圆铣刀、切槽铣刀、和切断铣刀加工钢 时的进给量得每齿进给量 0 . 0 2 5 0 . 0 1 5 /zf m m z， 0 /zf m m z取。 铣削宽度为： 6ea 2) 铣削速度的确定 由 文献 15表 2削时切削速度的计算公式得： 0v v v y u z ec d a f a z式中 0.5；.2；.2；.4；.5；m= 文献 15表 5式铣床主轴转速及 文献 15表 5刀直径 选 择 和 表 5 式 铣 床 主 轴 转 速 ， 取 立 式 铣 床 主 轴 转 速n=150r/削速度 3 . 1 4 6 3 1 1 82 3 . 3 4 m / m i 0 0 1 0 0 0c 0 . 0 2 6 1 5 0 1 8 m / m i 。 (3) 切削工时 12l lT f ，由 文献 15表 5式铣床工作台进给量得 1 2 6 m m / m i 28 22120 . 5 ( ) ( 1 3 ) 3 m m , 1 m d d a L 则 7 5 3 1 0 . 6 3 m i 工序五：粗铣和半精铣 C、 D 两面。 1 粗铣 C、 D 两面 (1) 背吃刀量的确定 因 为 切 削 余 量 较 小 ， 故 以 此 就 可 以 切 除 全 部 加 工 余 量 ， 则 。 (2) 进给量的确定 选用硬质合金端铣刀，材料为 铣刀直径应小于 80 文献 15表 5 98 铣刀直径选择 取直径 80数为 6。可选用式升降台铣床，功率为 由 文献 15表 5质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工平面和凸台时的进给量得：每齿进给量 0 . 1 4 0 . 2 4 m m / z , 0 . 2 m m / 取。 (3) 铣削速度的确定 由 文献 15表 2削时切削速度的计算公式及表 5刀直径选择 和表 5式铣床主轴转速得 : 中 45；.2；.2； m= 取立式铣床主轴转速 n=118r/ 切削速度 3 . 1 4 8 0 1 1 8 2 9 . 6 4 m / m i 0 0 1 0 0 0 粗0 . 2 6 1 1 8 1 4 1 . 6 m / m i nf v f (4) 切削工时 29 12l lT f 由 文献 15表 5式铣床工作台进给量取26mm/ 2 2 21 0 . 5 ( ) ( 1 3 ) 0 . 5 ( 8 0 8 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 5 m d d a 2 1，12 1 5 7 . 5 1 5 1 1 . 3 8 m i l lT f 2 2 . 7 6 m i 2 半精铣 C、 D 两面 (1) 背吃刀量的确定 由 文献 15表 5面精加工余量得：半精加工铣削用量为1 1 。 (2) 进给量的确定 选用硬质合金端铣刀，材料为 铣刀直径应小于 80 文献 15表 5速钢端铣刀、圆柱铣刀、盘铣刀加工时的进给量取 表面粗糙度为 5质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工平面和凸台时的