机械制造技术课程设计-填料箱盖零件机械加工工艺及铣φ65外圆端面夹具设计【全套图纸】 .doc

1 机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 设计题目设计题目 设计设计“填料箱盖填料箱盖”零件的机械加工零件的机械加工 工艺规程及工艺装备工艺规程及工艺装备 设设 计计 者：者： 指导教师：指导教师： xx 大学 2013 年 12 月 25 日 2 xxxx 大学大学 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 全套图纸，加全套图纸，加 153893706153893706 题目：设计题目：设计“填料箱盖填料箱盖”零件的机械加工零件的机械加工 工艺规程及工艺装备工艺规程及工艺装备 内容：内容： 1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3.机械加工工艺过程卡片 1 张 4.机械加工工艺卡片 1 套 5.夹具装配总图 1 张 6.夹具体零件图 1 张 7.课程设计说明书 1 份 3 班 级： 学 生： 指导教师： 2013 年 12 月 25 日 目录目录 前言. 4 一、零件分析4 1.1 零件的作用 4 1.2 零件的工艺分析 4 二、工艺规程设计.5 2.1 确定毛坯的制造形式5 2.2 基面的选择5 2.3 制定工艺路线 6 2.4 选择加工设备及刀、夹、量具8 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定9 2.6 确定切削用量及基本工时.10 三、铣65 端面的夹具设计.24 3.1 确定夹具设计方案.24 3.2 定位装置设计.24 3.3 夹紧装置设计.24 3.4 夹具技术要求26 3.5 夹具操作说明.26 4 设计总结.27 致谢 28 参考文献.29 附录.30 前言前言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学、进行了生产实习之后的一个重 要的实践环节，是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课及大部分专业课之后进行 的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，同时也是锻 炼了我们通过设计能获得综合运用过去所学的全部课程进行工艺及设计的基本能力。 就我个人而言，我希望能够通过这次课程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，为今后的技术工作打下一个良好的基 础。 由于能力和经验所限，本次设计尚有许多的不足之处，恳请各位老师给与指教。 一、一、零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的作用零件的作用 本次设计所给定的零件是汽车的填料箱盖，它位于箱体的顶端。主要作用是与轴配合使 用，保证与箱体联结起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 该零件的轴向和径向尺寸较大，要求加工外圆、端面及内孔（调头加工） ，孔既是装配 基准又是设计基准，对内表面的加工精度要求比较高，对配合表面的表面粗糙度要求也比 5 较高。对于同一轴线的孔有一定的同轴度及端面对孔轴线垂直度有一定的要求。 填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求，现分述如下： 1、以60h8()孔为中心的加工表面这一组加工表面：尺寸为 78 与60h8() 048.0 0 048.0 0 垂直度为 0.012 的孔底面,其表面粗糙度要求高为 0.4,须研磨。 2、以60h8()孔为中心均匀分布的 12 孔 048.0 0 包括 6x13.5、4xm10-6h 深 20 孔深 24、4xm10-6h。 3、以65h5（）轴为中心的加工表面包括：尺寸为65h5（）的外圆面及尺 0 013 . 0 0 013.0 寸为80 的与65h5（）相接的肩面, 两处的表面粗糙度为 1.6；尺寸为100f8( 0 013 . 0 )与65h5（）同轴度为 0.025 的面； 尺寸为60h8()与65h5（） 036 . 0 090 . 0 0 013 . 0 048.0 0 0 013 . 0 同轴度为 0.025 的孔；尺寸为80 和65h5（）相接的肩面与65h5（）轴线 0 013 . 0 0 013 . 0 的垂直度 0.015。 4、其它未注表面的粗糙度要求均为 6.3,由工艺学书知进行粗加工即可满足要求。 二、工艺规程设计二、工艺规程设计 2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件的材料为 ht200，考虑到填料箱盖的毛坯形状的复杂程度、零件材料的综合性能 （灰铸铁的铸造性能好）以及零件在工作过程中受到轴向力及摩擦力，因此选用铸件，以 获得形状完整、轮廓清晰的毛坯，加上铸件有良好的减振性、减摩性及抗压能力，保证零 件工作可靠。由于零件属于中批生产的水平，考虑到铸件内腔的复杂程度，并且零件轮廓 尺寸不大，故可以采用铸造成型（砂型铸造中的机器造型） ，能够提高生产率，并保证铸件 的尺寸精度和表面质量，使其机械加工余量减小。此外，由于零件的内腔有孔需要铸造出 来，故还应安排型芯。为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 2.22.2 基准面的选择基准面的选择 基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准面选择的正确与合理，可以使加 工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会 造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择 粗基准的选择将影响到加工面与不加工面的相互位置，或影响到加工余量的分配，所 以正确选择粗基准对保证产品质量有重要影响。按照有关的粗基准选择原则（当零件有不 加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；保证某重要表面的加工余量均匀时，选该 6 表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加 工余量最小的表面为粗基准。 ） （2）精基准的选择 选择精基准时应重点考虑基准重合的问题，如何减少工件的定位误差，保证加工精度， 并使夹具结构简单，工件装夹方便。 按照精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则； 可靠方便原则） 。对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的 加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法： 1.当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于 2mm 的锥面来代替中心孔。若 孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。 2.采用锥堵或锥套心轴。 3.精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。 2.32.3 制定工艺路线制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术 要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以 及部分高效专用组合机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具 和专一量具。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 生产成本尽量下降。本次加工路线的加工方式主要有铣、车、钻、镗、磨。 1.工艺路线方案一 工序 铣削左、右两端面。 工序 粗车65，80，75，100，155 外圆、切槽及倒角。 工序 钻30 孔、扩32 孔，钻47 孔。 工序 钻 6x13.5 孔,2xm10-6h,4xm10-6h 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 工序 精车65 外圆及与80 相接的肩面。 工序 粗、精、细镗60h8（孔。 ) 048.0 0 工序 铣60 孔底面。 工序 磨60 孔底面。 工序 镗60 孔底面沟槽。 7 工序 研磨60 孔底面。 工序 去毛刺，终检。 2.工艺路线方案二 工序 车削左、右两端面。 工序 粗车65，80，75，100，155 外圆、切槽及倒角。 工序 钻30 孔、扩32 孔，钻47 孔。 工序 精车65 外圆及与80 相接的端面。 工序 粗、精、细镗60h8（孔。 ) 048.0 0 工序 铣60 孔底面 工序 磨60 孔底面。 工序 镗60 孔底面沟槽。 工序 研磨60 孔底面。 工序 钻 6x13.5 孔,2xm10-6h,4xm10-6h 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 工序 去毛刺，终检。 3.工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是在先加工 12 孔的基 础上才去精加工外圆面和 60h8（孔。 ；方案二是使用车削方式加工两端面，12 孔 ) 048. 0 0 的加工放在最后。两者相比较起来我们可以看出，由于零件的端面尺寸不大，从生产率方 面及本次课程设计所要求（每人选取一道工序来设计夹具）来考虑，应铣削端面。综合考 虑，我们选择工艺路线二。 但是在工艺路线二中，从工艺顺序的安排原则考虑，如果先加工工序 精车 65 外圆 及与 80 相接的肩面，然后是工序 钻 6x13.5 孔,2xm10-6h,4xm10-6h 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。由于钻孔属于粗加工，加工精度低。且在零件图纸中其精度要求不高，且 切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺 路线确定如下： 工序 铣削左、右两端面。 工序 粗车65，80，75，100，155 外圆、切槽及倒角。 工序 钻30 孔、扩32 孔，扩47 孔。 8 工序 钻 6x13.5 孔,2xm10-6h,4xm10-6h 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 工序 精车65 外圆及与80 相接的肩面。 工序 粗、精、细镗60h8（孔。 ) 048.0 0 工序 铣60 孔底面 工序 磨60 孔底面。 工序 镗60 孔底面沟槽。 工序 研磨60 孔底面。 工序 去毛刺，终检。 以上工艺过程详见附录中“机械加工工艺过程卡片” 。 2.42.4 选择加工设备及刀、夹、量具选择加工设备及刀、夹、量具 由于生产类型为中批生产，故加工设备宜通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产 方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。 （1）铣削左、右两端面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用 xa6132 型万能升降铣台铣床。由切削用量简明手册选择 yg6 硬质合金刀，刀具直径为 125、200mm,专用夹具、游标卡尺。 （2）粗车外圆、倒角及槽。采用卧式车床 c630-1。选择 yg65 车刀，刀具尺寸 16mmx25mm,三爪卡盘和游标卡尺。 （3）钻 30 扩至、，孔口倒角 0.5x45 度。钻孔选择转塔车床 365l，选用锥柄 3247 麻花钻、锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角。还有三爪卡盘、游标卡尺和塞规。 （4）钻 12 孔。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，选择摇臂钻床 z3025 钻 6x13.5 孔选择锥柄麻花钻，钻 4xm10 选择锥柄麻花钻，钻 2xm10 选择锥柄麻花 钻。夹具采用专用夹具，量具为游标卡尺。4xm10，2xm10 螺孔采用机用丝锥、丝锥夹头、 专用夹具和螺纹塞规 （5）精车65 外圆及91 槽。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采 9 用卧式车床 c616。选择 yg65 车刀，刀具尺寸 16mmx25mm,三爪卡盘和游标卡尺。 （6）镗孔60。采用的是金刚镗床 t740，选择功率为 1.5kw 的镗削头，由简明机械加 工工艺手册选择镗刀，专用夹具、游标卡尺。 （7）铣孔底面。采用卧式铣床 x63，采用功率为 1.5kw 的 1txb20m 型铣头，莫氏锥柄面 铣刀、专用铣夹具、专用夹具。 (8)磨孔底面采用内圆端面磨床 m115b，选择砂轮为 g36ya6n、专用夹具，表面粗糙度仪。 （9）镗沟槽，采用镗床 t68，选择内孔镗刀，专用夹具，游标卡尺。 （10）研磨孔底面，采用研磨机，专用夹具和表面粗糙度仪。 2.52.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 “填料箱盖”零件材料为 ht200，时效处理，硬度为 190241hbs，生产类型为中批生产， 采用机器造型铸造毛坯。 根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 寸如下： （1）外圆表面(65、80、75、100、91、155)考虑到尺寸较多且相差不大，为 简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为84、104、160 的阶梯轴式结构，除 65 以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为 ra6.3um,只要粗车就可满足加工要求。 (2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查工艺手册 表 2.2-1,铸件轮廓 尺寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量查表 2.2-4,其5.2 余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。 (3）32、47 内孔。选毛坯为实心（铸造方便） ，两内孔精度要求自由尺寸精度要求， ra 为 6.3,钻孔再扩孔即可满足要求。 (4）内孔60h8()。要求以外圆面65h5（）定位，铸出毛坯孔55。 048 . 0 0 0 013 . 0 查表 2-7： 粗镗 59.5 2z=4.5 10 精镗 59.9 2z=0.4 细镗 60h8() 2z=0.1 046 . 0 0 (5) 60h8()孔底面加工. 048 . 0 0 按照表 2.3-21 及 2.3-23 研磨余量 z=0.0100.014 取 z=0.010 磨削余量 z=0.20.3 取 z=0.3 铣削余量 z=3.00.30.01=2.69 (6) 底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度，z=0.5。 (7) 613.5 孔及 2xm106h 孔、4xm106h 深 20 孔。均为自由尺寸精度要求。 其中 613.5 孔可一次性钻出。查工艺手册表 2.3-20 得攻螺纹前用麻花钻钻直 径 8.5 的孔，攻螺纹 m10 2.62.6 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序工序 i i：铣削左、右端面：铣削左、右端面 1.加工条件 工件材料：ht200，抗拉强度为 195mpa、铸造，时效处理。 加工要求：粗铣155、65 端面，ra=6.3； 机床：xa6132 型万能升降铣台铣床。 刀具：刀片材料 yg6，端铣刀直径d0= =125mm（铣65 处端面） ，d0= =200mm（铣155 处 端面） 。主偏角kr =80,前角 r =10，后角 =8， 刀齿螺旋角为 15，刀齿斜角 0 为-20。采用端铣刀能够获得较小的表面粗糙度和较高的劳动生产率。 2.计算切削用量 （1）铣155 端面 1）切削深度ap：由于加工余量不大，故可一次走刀切完，所以 ap=z=3mm 2）决定每齿进给量fz：采用不对称铣可以提高进给量。根据切削用量简明手册 表 3-5，当使用 yg6，铣床功率为 7.5kw（表 3.30）时 fz=0.140.24mm/z 11 因采用不对称铣，所以取最大值，为 0.24mm/z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：由表 3-7 知，铣刀后刀面最大磨损限度为 1.5mm，由于铣刀直径为 125mm，故刀具寿命 t=180min（表 3-8） 。 4）决定切削速度 vc和每分钟进给量 vf 由表 3-16 知，当d0=125mm 齿数 z=12，ap4mm，fz0.24mm 时，vf =77m/min, nt =196r/min vft =517mm/min kmv=kmn=kmvf =0.89 ktv=ktn=ktvf=0.7 所以 vc =77x0.89x0.7=47.97m/min vf =517x0.89x0.7=322.09mm/min n=196x0.89x0.7=122.1r/min 根据铣床说明书选择 nc=150r/min vfc=375mm/min 所以实际切削速度和每分钟进给量为： v=58.9 m/min 1000 dn 1000 15012514.3 fz=0.208mm/z nz vfc 12150 375 5）验算机床功率 根据表 3.24 当抗拉强度为 190240hbs，ap4mm，z=12， vfc=375mm/min 时 pcc=3.3kw 由机床说明书得 pcm=7.5x0.75=5.63kw pccpcm 所以选择的切削用量可以选用。 6）计算工时 t=，由表 3.23 知，l=140+40=180 fv l 12 t=0.48min 375 180 （2）铣65 端面 1）切削深度ap：由于加工余量不大，故可一次走刀切完，所以 ap=z=3mm 2）决定每齿进给量 fz：采用不对称铣可以提高进给量。根据切削用量简明手册 表 3-5，当使用 yg6，铣床功率为 7.5kw（表 3.30）时 fz=0.140.24mm/z 因采用不对称铣，所以取最大值，为 0.24mm/z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：由表 3-7 知，铣刀后刀面最大磨损限度为 1.5mm，由于铣刀直径为 200mm，故刀具寿命 t=240min（表 3-8） 。 4）决定切削速度 vc和每分钟进给量 vf 由表 3-16 知，当 d0=200mm 齿数 z=16，ap4mm，fz0.24mm 时，vf =70m/min, nt =117r/min vft =392mm/min kmv=kmn=kmvf =0.89 ktv=ktn=ktvf=0.7 所以 vc =70x0.89x0.7=43.61m/min vf =392x0.89x0.7=244.2mm/min n=117x0.89x0.7=72.89r/min 根据铣床说明书选择 nc=75r/min vfc=300mm/min 所以实际切削速度和每分钟进给量为： v=47.1m/min 1000 dn 1000 7520014.3 fz=0.25mm/z nz vfc 1675 300 5）计算工时 t=，由表 3.23 知，l=320+60=380 fv l 13 t=1.27min 300 380 工序工序 iiii：粗车：粗车65,65, 80,80, 75,75, 100100 外圆以及槽和倒角外圆以及槽和倒角 卧式车床卧式车床 c630-1c630-1 （1）切削深度:先车84 至80 以及车104 至100。 进给量: 见工艺手册表 5-5 v =(m/min) cv y x p m v k fat c v v =97. 081. 004 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0260 58 . 1 4 . 015. 02 . 0 =66.3(m/min) 确定机床主轴转速: n =204(r/min) s d vc1000 10414 . 3 7 . 661000 按机床选取 n=230 r/min。所以实际切削速度： v=75.1 m/min 1000 dn 1000 23010414 . 3 检验机床功率: 主切削力： f=cf afvk ccp c f x c f y c fc n c f cf=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15 c c f c f c f k=( mf 02 . 1 ) 190 200 () 190 4 . 0 f n hb k=0.73 kr 所以 f=900900 c )(59873 . 0 02. 17 .665 . 05 . 1 15 . 0 75 . 0 n 切削时消耗功率： p = c )(665 . 0 106 7 . 66598 106 44 kw vf cc 14 由工艺手册表 4-1 中 c630-1 机床说明书可知, c630-1 主电动机功率为 7.8kw,当 主轴转速为 230r/min 时,主轴传递的最大功率为 2.4kw,所以机床功率足够,可以正常加工。 计算切削工时 t=3.27min nf lll21 66.7x0.5 4105 （2） 粗车65 外圆 取 n=305r/min w 实际切削速度 v= 1000 wwn d min/3.62 1000 6530514.3 m 计算切削工时 取：l=17mm, l =3mm, l =0mm 12 t=0.262min nf lll21 305x0.5 317 （3) 粗车75 外圆 取 n=305r/min w 实际切削速度 v= 1000 wwn d min/ 9 . 71 1000 7530514 . 3 m 计算切削工时，取l=83mm, l =3mm, l =0mm 12 t=0.564min nf lll21 305x0.5 383 （4） 粗车100 外圆 取 n=305r/min w 实际切削速度 v= min/78.95 1000 10030514.3 m 1000 wwn d 15 计算切削工时 取 l=15mm，l =3mm, l =0mm 12 t=0.104min nf lll21 305x0.5 315 （5）粗车155 外圆 取 n=305r/min w 实际切削速度 v= 1000 wwn d min/44.148 1000 15530514.3 m 计算切削工时 取 l=15mm，l =3mm, l =0mm 12 t=0.104min nf lll21 305x0.5 315 （6）车槽 7.5 采用切槽刀，r=0.2mm r 取 f=0.25mm/r n=305r/min w 取：l=9mm, l =3mm, l =0mm 12 t= 12 93 0.08min 305 0.5 lll nf （7）倒角、倒圆角 工序工序 iiiiii 钻、扩钻、扩32mm32mm 及及4747 孔孔 转塔车床转塔车床 365l365l （1）钻孔25mm 选择进给量 f=0.41mm/r 选择切削速度（见切削手册表 5-6，按 5 类加工性考虑） v=12.25m/min 所以 min)/(130 30 25.1210001000 r d v n w s 按机床选取： =136r/min w n 16 则实际切削速度 min/68.10 1000 13625 1000 m nd v 计算切削工时，取：， =10mm， =4mmmml65 1 l 2 l = fn lll w 21 t 65 104 1.41min 136 0.41 （2）扩孔32mm 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心 孔的进给量与切削速度之关系为 f=（1.21.3） 钻 f v=（） 3 1 2 1 钻 v 公式中、为加工实心孔时的切削用量，查切削手册 钻 f 钻 v 得 =0.56mm/r（表 2.7） 钻 f =19.25m/min（表 2.13） 钻 v 并令： f=1.35 =0.76mm/r 钻 f 按机床取 f=0.76mm/r； v=0.4=7.7m/min 钻 v min/ 6 . 76 32 7 . 710001000 r d v ns 按照机床选取： min/97rnw 所以实际切削速度： min/84.7 1000 9732 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml7 1 mml2 2 mml65 = fn lll t w 21 min22 . 1 7876 . 0 6527 (3)扩孔47mm 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔 17 的进给量与切削速度之关系为 f=（1.21.3） 钻 f v=（） 3 1 2 1 钻 v 公式中、为加工实心孔时的切削用量，查切削手册 钻 f 钻 v 得 =0.56mm/r（表 2.7） 钻 f =19.25m/min（表 2.13） 钻 v 并令： f=1.35 =0.76mm/r 钻 f 按机床取 f=0.76mm/r v=0.4=7.7m/min 钻 v min/ 6 . 52 47 7 . 710001000 r d v ns 按照机床选取： min/97rnw 所以实际切削速度： min/13.14 1000 9747 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml2 1 mml0 2 mml17 = =0.48min fn lll t w 21 76.0x6.52 172 工序工序 iviv 钻钻 6x13.5,6x13.5, 4-m10-6h4-m10-6h 深深 2020 孔深孔深 2424，2xm10-6h2xm10-6h 摇臂钻床摇臂钻床 z3025z3025 （1）钻 6x13.5： 由工艺手册取 f=0.35mm/r v=17mm/min 所以 n=401(r/min) 5 . 13 1000 v 按机床选取： min/400rnw 所以实际切削速度为： 18 min/96.16 1000 4005.13 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml4 1 mml3 2 mml15 = fn lll t w 21 min57.10 5.30400 1534 t1=6t=6 0.157=0.942min （2）钻 2xm10-6h 底孔（底孔直径为8.5）： 取 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n=487r/min 5 . 8 1000 v 按机床选取 min/500rnw 实际切削速度 min/35.13 1000 5005 . 8 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml15mml4 1 mml3 2 = fn lll t w 21 min62.10 5.30500 1534 t2=2t=2x0.126=0.252min （3）钻 4xm10-6h 深 20，孔深 24（底孔8.5mm）： f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n=486.8r/min 5 . 8 1000 v 按机床选取 min/500rnw 实际切削速度 min/35.13 1000 5005 . 8 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml24mml4 1 mml0 2 = fn lll t w 21 min.160 5.30500 244 19 t3=4t=4x0.16=0.64min (4) 攻螺纹孔 2xm10-6h： v=0.2m/s=12m/min 所以 min/382rns 按机床选取 min/315rnw 则实际切削速度 min/9 . 9 1000 31510 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml15mml3 1 mml3 2 = fn lll t w 21 min.0670 1315 3315 t4=2t=2x0.067=0.134min （5）攻螺纹 4xm10-6h： r=0.2m/s=12m/min 所以 min/382rns 按机床选取 min/315rnw 则实际切削速度： min/9 . 9 1000 31510 1000 m nd v ww 计算切削工时，取：， ， mml20mml3 1 mml0 2 min073.0 1x315 0320 fn lll t w 21 t5=4t=4x0.073=0.292min 工序工序 v v 精车精车 65mm65mm 的外圆及其与的外圆及其与 80mm80mm 相接的肩面相接的肩面 100100 外圆外圆 卧式车床卧式车床 c616c616 20 （1）精车65 外圆： 2z=0.3mm f=0.1mm/r mmap2 . 0 min)/(mk fyxat c v v vvpm v c 式中， ， 修正系数见切削手册表158 v c,15 . 0 v x4 . 0 v y15 . 0 m v k 5-1 所以： min/25797 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 1 . 02 . 060 158 4 . 015 . 0 15. 0 mk fat c v v yx p m v c v v min/1200rnw 所以实际切削速度： min/245 1000 651200 mv 计算切削工时，取：， ， mml17mml3 1 mml0 2 =i 21 fn lll t w min.3302 1 . 01200 317 （2）精车肩面 z=0.4mm mmap2 . 0 rmmf/1 . 0 计算切削速度：按工艺手册表 5-2，切削速度的计算公式为（寿命选 t=90min） min)/(mk fyxat c v v vvpm v c 式中， ， 修正系数见工艺手册158 v c,15 . 0 v x4 . 0 v y15 . 0 m v k 表 5-1 21 所以： min/25797 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 1 . 02 . 060 158 4 . 015 . 0 15 . 0 mk fat c v v yx p m v c v v min/1023 80 25710001000 r d v n w c s 按机床说明书（见工艺手册表 5-2）选择 1200r/min(考虑速度损失问题) 所以实际切削速度 ： min/301 1000 801200 mv 计算切削工时，取： =12.5mm， ， ， lmml2 1 mml0 2 0 s l =0.24mini 21 fn lll t w （3）精车外圆100mm 2z=0.3mm z=0.15mm f=0.1mm/min 计算切削速度： min/25797 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 1 . 02 . 060 158 4 . 015 . 0 15. 0 mk fat c v v yx p m v c v v 按机床说明书 取 min/1200rnw 实际切削速度： min/8 .376 1000 1001200 mv 计算切削工时，取:， ， mml30mml3 1 mml0 2 =i 21 fn lll t w min.602 1 . 01200 330 22 工序工序：精、粗、细镗：精、粗、细镗mmmm 孔孔 金刚镗床金刚镗床 t740t740)(860 048.0 0 h （1）粗镗孔至59.5mm 2z=4.5mm 则 z=2.25mm min/185 60 3510001000 r d v nw 确定金刚镗床的切削速度为 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于 t740 金刚镗主轴转数为 无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。 计算切削工时，取：， ， mml78mml3 1 mml0 2 =i 21 fn lll t w min4.613 8 . 0185 378 （2）精镗孔至59.9mm 2z=0.4mm， z=0.2mm f=0.1mm/r 取 v=80m/min min/425 6014 . 3 8010001000 r d v nw 计算切削工时，取：， ， mml78mml3 1 mml0 2 =i 21 fn lll t w min8.132 1 . 0425 378 （3）细镗孔至mm)(860 048. 0 0 h 由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切 削用量及工时均与精樘相同。 mmap05 . 0 f=0.1mm/r =425r/min w n 23 v=80m/min 工序工序：铣：铣6060 孔底面孔底面 卧式铣床卧式铣床 x63x63 铣刀：选用立铣刀 d=10mm l=115mm 齿数 z=4 切削速度：参照有关手册，确定v=15m/min mmaw7 =477.7r/min 10 1510001000 w s d v n 采用 x63 卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册 表 4.2-39） 取 =475r/min w n 故实际切削速度为： min/9 .14 1000 47510 1000 m nd v ww 当=475r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为 w n min/150475408 . 0 mmznff wzm 查机床说明书，刚好有故直接选用该值。 min/150mfm 计算切削工时，取：l=（60mm-30mm）=30mm m= tmin.20 150 30 倒角 0.5x45采用 90锪钻 工序工序：磨：磨6060 孔底面孔底面 内圆端面磨床内圆端面磨床 m115bm115b (1）选择砂轮：查 工艺手册 选择 a36kv6p 20x6x8mm。 (2)切削用量的选择： 砂轮转速 ，m/smin/1500rn 砂 5 . 27 砂 v 轴向进给量 mmfa3 径向进给量 mmfr015 . 0 计算切削工时，当加工一个表面时，l=30mm，b=30mm，=0.2mm，k=1.1 b z = ra b frf klbz t 10000 2 1 min4 . 4 015 . 0 3101000 1 . 130302 r：工作台移动速度（m/min） 24 fa：工作台往返一次砂轮轴向进给量 fv：工作台往返一次砂轮径向进给量 工序工序： 镗镗 60mm60mm 孔底沟槽孔底沟槽 镗床镗床 t68t68 内孔车刀 保证 t=0.5mm，d=32mm 工序工序： 研磨研磨 60mm60mm 孔底面孔底面 采用手工研具进行手工研磨：z=0.01mm 选择磨床： 选用 m7232b 型立轴矩台磨床。 选择砂轮： 查工艺手册选用 i-30x10x10-a60p6v 切削用量的选择： 砂轮转速 n砂=970r/min， 轴向进给量 fr=0.017mm/r 径向进给量 mmfa3 最后将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入工 序过程卡片及工序卡片，见附录。 三、夹具设计三、夹具设计 3.13.1 确定夹具设计方案确定夹具设计方案 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。 经过各方面的比较,决定设计铣 65 外圆端面的铣床专用夹具。本夹具将用于 xa6132 型万能升降台铣床，刀具材料为 yg6 硬质合金。 3.23.2 定位装置设计定位装置设计 由零件图可知，铣削左右大小两端面为对称分布，尺寸精度为自由尺寸精 度要求。其设计基准为直径为84 的外圆柱面，由于难以使工艺基准与设计基 准统一，只能以84 外圆面作为定位基准。 为了提高加工效率及方便加工，决定刀具材料使用硬质合金，用于对铣削 大端面进行加工。 25 3.33.3 夹紧装置设计夹紧装置设计 已知铣削宽度ae=160mm,铣削深度ap4mm,由切削用量简明手册变 3.1 选择铣削直径d0=200mm,齿数z=16。 铣刀几何形状：由工件材料p=195mpa，由表 3-2 选ro=10，o=8，主 偏角kr=60,kr=8。 选择切削用量： 1.切削深度ap：由于加工余量不大，故可以一次走刀完成，ap=z=3mm。 2.决定每齿进给量fz：采用不对称铣以提高进给量。根据表 3-5，当使用 yg6 铣床 功率为 7.5kw 时： fz=0.140.24mm/z 采用不对称铣削，所以取 fz=0.24/z 3.选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：由表 3-7 知，铣刀后刀面最大磨损限度 为 1.5mm，由于d0=200mm，故刀具寿命 t=240。 4.决定切削速度 vc 和每分钟进给量 vf: 由表 3-6 知： 当铣削直径d0=200mm，齿数z=16，铣削深度 ap4mm,， fz=0.24/z 时: 根据 xa5032 立式铣床说明书选择： vf=70m/min，nt=117r/min,vft=392mm/min 修正系数：kmn=kmv=kmvf=0.89 ktv=ktn=ktvf=0.7 vc=kmv ktvvf=700.890.7=43.61mm/min vf=vftkmvfktvf=3920.890.7=244.2mm/min n=ntkmnkt=1170.890.7=72.89r/min 根据资料选其： nc=75r/min, vfc=300mm/min 故实际的切削速度和每步进给量为： vc=d0nc/1000=3.1420075/1000=47.1m/min fzc=vfc/ncz=300/7516=0.25mm/z 刀具：刀具材料为 yg6 硬质合金，尺寸为19.5。 则轴向力：见工艺师手册表 28.4 f=cdfk f0 f z f y f 式中： c=405， z =0.8, y =0.7, f=0.65 fff 26 k =( f 07. 1) 190 200 () 190 3 . 1 f n hb f=41019.5 0.651.07=2504n 转矩 t=c dfk t0 t z t y t 式中: c =0.198, z =2.0, y =0.9 ttt t=0.19819.50.651.07=19.74nm 功率 p =tv/30d0=0.854kw m 在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 k=k k kk 1234 式中 k 基本安全系数，1.5; 1 k 加工性质系数，1.1; 2 k刀具钝化系数, 1.1; 3 k 断续切削系数, 1.1 4 则 f =kf=1.5 / )(423921231 . 11 . 11 . 1n 夹紧拉杆 d=30mm。 n=(100100-3030)0.6/4=4286n nf t=19.241 nm 切向方向所受力: f =