机械制造技术课程设计-尾座体加工工艺及铣φ40凸台夹具设计（全套图纸） .pdf

1 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称：课程名称：机械制造技术基础课程设计 设计题目：设计题目：尾座体零件的机械加工工艺规程 及工艺装备设计 姓名：姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 2016 年年 1 月月 20 日日 理工大学机械工程学院理工大学机械工程学院 2 目录 1 绪论 1 2 零件分析 3 2.1 零件的特点 . 3 2.2 零件工艺分析 . 5 3 工艺规程设计 7 3.1 确定毛坯的制造工艺 . 7 3.2 基面的选择 . 7 3.3 制定工艺路线 8 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 . 10 3.5 选择机床确定切削用量及基本工时 11 4 夹具设计 . 25 4.1 定位基准及定位元件的选择 25 4.2 铣削力和夹紧力的计算 . 25 4.3 夹具体与机床连接设计 27 4.4 定位误差分析与计算 27 4.5 夹具体主要表面粗糙度确定 27 4.6 夹具操作的简要说明 28 参考文献 29 致谢. 30 1 1 绪论 机械设计制造及其夹具设计是对我们完成大学四年的学习内容后进行 的总体的系统的复习，融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合。 在毕业前进行的一次模拟训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好 的基础。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 机械加工工艺规程是指导生产的重要的技术性文件，它直接关系到产 品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程的编制的好坏 是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理 性、科学性、完善性。 夹具设计是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的 劳动强度、降低生产成本，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 课设目的； 1.熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关课程中的基本理论， 以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中 基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题， 从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。 2.通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计(包括设计计算、工程制图 2 等方面)的能力。 3.能比较熟练的查阅和使用各种技术资料， 如有关国家标准、 手册、 图册、 规范等。 4.在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。 3 2 零件分析 2.1 零件的作用 课设所给的零件是机床尾座体，尾座安装在机床的右端导轨上，尾座上的 套筒可以安装顶尖，以支承较长的工件的右端（即顶持工件的中心孔）、安装 钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加 工内、外螺纹。尾座可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮 将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件 进行切削的纵向进给。 2.2 零件的特点零件的特点 由图可知，该零件为不太规则的部件，其主要技术特点如下： 1.铸件需要消除毛刺和砂粒、并作退火处理 2.17h6 要求圆度为 0.003 3.17h6 要求圆柱度 0.004 4.17h6 与导轨面的平行度为 0.005 5.17h6 与燕尾面的平行度为 0.005 6.17h6 的孔轴心线与导轨面的位置度误差为 00.1 7.17h6 的孔与燕尾面的位置度误差不超过 0.15 8. 各面的粗糙度达到需要的要求 9.17h6 的孔需精加工、研配 10.导轨面配刮 1013 点/2525 4 5 2.3 零件工艺分析零件工艺分析 根据零件图可知、主要进行导轨面的加工、孔加工和表面加工、钻孔、攻丝， 基准面需要配刮，精度要求较高，孔的精度要求高。该零件属于中批以上批量 生产，选择正确的加工工艺和加工路线，不仅为了满足零件精度要求，也为了 6 提高劳动效率、降低成本。设计加工零件需要设计专用夹具，使零件在加工过 程中保持相对国定，使加工顺利进行。 7 3 工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造工艺 由于该零件的形状较复杂，因此不能用锻造，只能用铸件。零件属于中批以上 生产，数量较多，采用批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度确定 各表面加工余量。 3.2 基面的选择 基面的选择是工艺规程中的重要工作之一，基面的选择的正确与合理 可以使加工的质量得到保证、生产效率得到提高；否则不但使加工工艺过 程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进 行。 粗基准的选择：对于象机床尾座这样的零件来说，选择好粗基准是至 关重要的，能够保证零件的各种加工余量的选择。对于一般零件而言，以 加工面互为基准完全合理；但对于本零件来说，如果以 17 的孔为粗基准可 能造成位置精度不达标，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工 表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择不加工 35 的外圆表面和 外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以 消除五个不定度，再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度，达 到完全定位。 对于精基准而言，主要应考虑基准的重合问题。这里主要以已加工的底面 加工的精基准。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。 8 3.3 制定工艺路线 加工阶段的划分； 为保证零件加工质量和合理地使用设备、人力，机械加工工艺过程一般分 为以下两个阶段： 1.粗加工阶段 主要任务是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽可能接 近成品。因此，此阶段应采取措施尽可能提高生产率。 2.精加工阶段 保证各主要表面达到图样的全部技术要求，此阶段的主要目标是保证加工 质量。 通过划分加工阶段：（1）可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因 素造成的加工误差，保证加工质量。（2）可以合理使用机床设备。（3）便于 安排热处理工序，使冷热加工工序配合得更好。 （4）可以及时发现毛坯缺陷， 及时修补或决定报废，以免因继续盲目加工而造成工时浪费。 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。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可以考 虑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。除此之外， 还应当考虑经济效果，以便使用生产成本下降。 工艺路线方案一 工序 1.铣削17h 的孔的两端面（粗铣、半精铣） 工序 2 钻17h 的孔。 工序 3 倒角 o 451 工序 4 铣削孔14 的端面、铣削 m6 的端面、粗铣最底面、粗铣导轨 9 面、铣工艺面、铣削 22 的退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面 工序 5 铣削28 的端面 工序 6 钻14 的孔、扩孔 工序 7 镗削28 的沉降孔 工序 8 钻 m6 的孔、攻丝 工序 9 精加工17 的孔、研配 工序 10.精加工导轨面配刮 1213 点/2525 工艺路线方案二 工序 1 铣17 左右两端面（粗铣，半精铣） 工序 2 铣底平面 a 平面，退刀槽，b 平面 工序 3 铣凸台（粗铣） 工序 4 钻扩粗铰17 孔 工序 5 钻 m6 孔，钻14 孔，锪. 26 沉孔 工序 6 精铣 a b 平面，退刀槽 工序 7 精铰17 孔，锪倒角 工序 8 攻丝，研配，配刮 工序 9 去毛刺 10 工艺方案的比较分析 上述两方案的特点在于：方案一是先加工孔，然后以此孔为基准加工其它 各处，而方案二是以导轨面为基准加工其它面，可以看出以先加工孔，以孔作 为定位基准加工时位置精度较易保证，并且定位装夹等都比较方便，但是方案 一中的一次装夹多道工序除了可以选用专用夹具设计的组合机床（但在成批生 产是在普通机床上能保证精度的情况下，应尽量不选用专用机床）以外，只能 选用多工位万能铣床加工。而目前万能铣床的加工精度还不能加工导轨面的精 度要求，加工阶段划分不明显， 方案二中 ab 面既是设计基准又是装配基准，符合基准重合原则，孔和 ab 互为基准面加工更能满足二者位置度要求， 先粗后精， 加工阶段划分明显， 利于成批量零件生产，也能体现工序集中的原则，提高了零件加工的效率，通 过比较，方案二绞适合该零件的生产加工，所以选择方案二作为工艺路线。 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 “尾座体”零件的材料为 ht200，生产类型为中批以上成批生产。采 用砂型铸造，批量较大，采用机器砂型铸造。 根据上述原始质料及加工工艺，分别查切削用量简明手册确定各加工 表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 17 孔端面；查表知，双侧余量各 2.5mm 凸台单侧余量 3mm 底面各平面余量 3.5mm 11 3.5 选择机床确定切削用量及基本工时 一铣床床选择 铣床选择 x5032，其主轴转速如下： 37.5,47.5,60,75,95,118,150,190,235,300,375,475,600,750,950,1180,1500r/min。 工作台行程纵向/横向/垂向（手动/机动)(mm) 720/700、255/240、370/350 二、钻床选择 钻床选择 z525，其主抽转速 97 140 195 272 392 545 680 976 1360 转/分，送刀 量 01 0.13 0.17 0.22 0.28 0.36 0.48 0.62 0.81 毫米/转 三、切削用量和工时 工序一： 铣35 端面；根据粗糙度要求，ra=12.5 端面需要粗铣和半精铣，毛坯余量为 2.5mm，所以可以选择粗铣吃刀量 2mm，半精铣吃刀量 0.5mm。 已知： 加工材料： ht200，mpa b 200=，铸件 加工尺寸：mm e 70a1.5mm,ap=。 刀具：硬质合金端面铣刀 机床：x5032 1 选择刀具 由切削用量简明手册表 1.2，选择 yg6 硬质合金刀片。 由 mmae1129870)6 . 14 . 1 ()6 . 14 . 1 (d0= 由切削用量简明手册表 3.9 选择铣刀直径 100mm 齿数 z=8 2 选择切削用量 （1）决定铣削深度 p a则 12 mmap5 . 1= （2）决定每齿进给量 z f采用不对称端铣以提高进给量。根据表 3.5，当使用 yg6， 铣床功率为 7.5kw 时（表 3.30，x5032 型立铣说明书）时， zmmfz/24 . 0 14 . 0 = 但因采用不对称端铣，故取 zmmfz/24 . 0 = 3、 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 3.7， 得到min180=t， 端铣刀的寿命为 180min。 4.决定切削速度 c v和每分钟进给量 f v切削速度 c v可根据表 3.27 中的公式计算， 并且可查得相关的系数如下： 32 . 0 , 0, 2 . 0,35 . 0 ,15 . 0 , 2 . 0,245,87 . 0 = vvvvvvvv mpuyxqck min/ 6 . 99 824 . 0 5 . 1180 87 . 0 100245 2 . 035 . 0 15 . 0 32 . 0 2 . 0 0 m zafat kdc v vvvv v pu e y z x p m v q v = = min/317 1 . 0 6 . 99 0 r d v n= = 取min/375rnc= 则min/ 8 . 1171 . 0375 0 mdnvc= min/72024 . 0 8375mmzfnv zcf =取min/700mmvfc= 则zmm zn v f c fc zc /233 . 0 8375 700 = = 5.计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll， 由切削用量简明手册表 2-29 查询入切量与超切量得 mmy10=+ min11 . 0 700 8010 = + = ff m v l v l t 13 工序二： 铣 a 平面和最底面；根据粗糙度要求，ra=6.3 端面需要粗铣和精铣，毛坯余 量为 3.5mm，所以可以选择粗铣吃刀量 0.2mm，半精铣吃刀量 0.05mm。 已知 加工材料： ht200，mpa b 200=，铸件 加工尺寸：mm e 15a3.5mm,ap=。 刀具：硬质合金铣刀 机床：x5032 立铣 1 选择刀具 由切削用量简明手册表 1.2，选择 yg6 硬质合金刀片。 由mmae242115)6 . 14 . 1 ()6 . 14 . 1 (d0= 由切削用量简明手册表 3.9 选择铣刀直径 50mm 齿数 z=8 2 选择切削用量 （1）决定铣削深度 p a则 mmap5 . 2= （2）决定每齿进给量 z f采用不对称端铣以提高进给量。根据切削用量简明 手册表 3.5，当使用 yg6， 铣床功率为 7.5kw 时（表 3.30，x5032 型立铣说明书）时， zmmfz/24 . 0 14 . 0 = 但因采用不对称端铣，故取 zmmfz/24 . 0 = 3.选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 3.7，得到 min180=t，端铣刀的寿命为 180min。 4.决定切削速度 c v和每分钟进给量 f v切削速度 c v可根据表 3.27 中的公式计算， 14 并且可查得相关的系数如下： 32 . 0 , 0, 2 . 0,35 . 0 ,15 . 0 , 2 . 0,245,87 . 0 = vvvvvvvv mpuyxqck min/ 3 . 96 824 . 0 5 . 2180 87 . 0 100245 2 . 035 . 0 15 . 0 32 . 0 2 . 0 0 m zafat kdc v vvvv v pu e y z x p m v q v = = min/613 1 . 0 6 . 99 0 r d v n= = 取 min/600rnc= 则 min/ 2 . 9405 . 0 600 0 mdnvc= min/115224 . 0 8600mmzfnv zcf = 取横向进给 240mm/min,纵向进给 700mm/min 则zmm zn v f c fc zc /146 . 0 8600 700 = = zmm zn v f c fc z /05 . 0 8600 240 n = = 5.计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由切削用量简明手册表 2-29 查询入切量 与超切量得mmy10=+ min463 . 0 700 3242102152 c 1 = + = fcf m vv l t min83 . 0 240 200210290 n = + = fnf m vv l t 前 所以工时为 1.3min 工序三： 铣凸台，粗糙度要求 ra=12,5，需要粗铣， 已知加工材料： ht200，mpa b 200=，铸件 加工尺寸：mm e 40a3mm,ap=。 刀具：硬质合金铣刀 15 机床：x5032 立铣 1 选择刀具 由表 1.2，选择 yg6 硬质合金刀片。 由mmae645640)6 . 14 . 1 ()6 . 14 . 1 (d0= 由切削用量简明手册表 3.9 选择铣刀直径 60mm 齿数 z=8 2 选择切削用量 (1)决定铣削深度 p a则 mmap3= (2)决定每齿进给量 z f采用不对称端铣以提高进给量。根据切削用量简明手 册表 3.5，当使用 yg6， 铣床功率为 7.5kw 时（表 3.30，x5032 型立铣说明书）时， zmmfz/24 . 0 14 . 0 = 但因采用不对称端铣，故取 zmmfz/24 . 0 = 3.选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表 3.7，得到min180=t，端铣刀的寿命 180=tmin。 4.决定切削速度 c v和每分钟进给量 f v 切削速度 c v可根据切削用量简明手册表 3.27 中的公式计算，并且可查得 相关的系数如下： 32 . 0 , 0, 2 . 0,35 . 0 ,15 . 0 , 2 . 0,245,87 . 0 = vvvvvvvv mpuyxqck min/ 6 . 84 824 . 0 3180 87 . 0 60245 2 . 035 . 0 15 . 0 32 . 0 2 . 0 0 m zafat kdc v vvvv v pu e y z x p m v q v = = min/449 06 . 0 6 . 84 0 r d v n= = 取min/375rnc= 则min/ 7 . 7006 . 0 375 0 mdnvc= 16 min/72024 . 0 8375mmzfnv zcf = 取min/240mmvfc= 则zmm zn v f c fc zc /08 . 0 8375 240 = = 5.计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由表 2-29 查询入切量与超切量得mmy16=+ 所以基本工时 min233 . 0 240 5616 = + = ff m v l v l t 工序四： 一：钻孔15 1.选择钻头 选择高速钢麻花钻，直径mmd15 0 = 2.选择切削用量 （1）决定进给量 f 按加工要求进给，查切削用量简明手册表 2.7，得rmmf/45 . 0 -37 . 0 = 修正系数为 0.9，所以进给量 rmmf/41 . 0 -33 . 0 = 按钻头强度选择进给量，查切削用量简明手册表 2-8 得，rmmf/45 . 1 = 按机床进给强度绝对进给量，由机床说明书知， rmmf/53 . 0 = 综上知，进给量应该选择 0.36 （2）决定钻头寿命 由高速钢加工铸铁，由切削用量简明手册表 2-12 得，min60=t （3）决定切削速度 查切削用量简明手册表 2-13，得min/17 t mv =。 0 . 1 v = t k0 . 1 v = c k85 . 0 lv =k0 . 1 ev =k 17 所以切削速度为 14.45 由计算公式 d v n 1000 =得，min/ 5 . 287 15 45.141000 rn= = 。 根据 z525 立式钻床说明书，确定主轴转速为min/195rn = 切削速度 min/2 . 91000151951000/ 0 mndv= 3 计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由加工余量简明手册表 2-29 查询入切量与超 切量得mmy8=+ 由计算公式基本工时 nf l tm=得，基本工时 min4 . 1 36 . 0 195 1880 = + = m t 二：扩孔直径 16.5 1.选择钻头 选择扩孔钻，材料 yg8 直径mmd 5 . 16 0 = 2.选择切削用量 （1）决定进给量 f 按加工要求进给，查切削用量简明手册表 2.7，得rmmf/53 . 0 -43 . 0 = 修正系数为 0.9，所以进给量 rmmf/447 . 0 -387 . 0 = 按钻头强度选择进给量，查表 2-8 得，rmmf/45 . 1 = 按机床进给强度绝对进给量，由机床说明书知， rmmf/53 . 0 = 综上知，进给量应该选择 rf/mm48 . 0 = （4）决定钻头寿命 由表 2-12 得，min30=t 决定切削速度 查 切削用量简明手册 表 2.30， 得8= v c，5 . 1= p a，6 . 0= v z，2 . 0= v x，3 . 0= v y， 18 25. 0=m，且已知 5 . 16 0 =d，30=t，48 . 0 =f。 继续查修正系数，综合得85 . 0 = v k。 由计算公式 v v v y x p m v z v c fat kdc v 0 =得，min/84.15 48 . 0 5 . 130 85 . 0 5 . 168 3 . 02 . 025 . 0 6 . 0 mvc= = 。 由计算公式 d v n 1000 =得，min/305 5 . 16 84.151000 rn= = 。 根据 z525 立式钻床说明书，确定主轴转速为min/272rn = 切削速度 min/ 1 . 141000 5 . 162721000/ 0 mndv= 3 计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由表 2-29 查询入切量与超切量得mmy10=+ 由计算公式基本工时 nf l tm=得，基本工时 min69 . 0 48 . 0 272 1080 = + = m t 三：粗铰孔直径 16.8 1.选择钻头 选择直柄机用铰刀，材料 yg8 直径mmd 8 . 16 0 = 2.选择切削用量 （1）决定进给量 f 按加工要求进给，查切削用量简明手册表 2.7，得rmmf/53 . 0 -43 . 0 = 修正系数为 0.9，所以进给量 rmmf/447 . 0 -387 . 0 = 按钻头强度选择进给量，查表 2-8 得，rmmf/45 . 1 = 按机床进给强度绝对进给量，由机床说明书知， rmmf/53 . 0 = 综上知，进给量应该选择 rf/mm48 . 0 = （2）决定钻头寿命 19 由表 2-12 得，min45=t （3）决定切削速度 查 切削用量简明手册 表 2.30， 得8= v c，5 . 1= p a，6 . 0= v z，2 . 0= v x，3 . 0= v y， 25. 0=m，且已知 5 . 16 0 =d，30=t，48 . 0 =f。 继续查修正系数，综合得85 . 0 = v k。 由计算公式 v v v y x p m v z v c fat kdc v 0 =得，min/43.16 995 . 1 71.43 mvc= 。 由计算公式 d v n 1000 =得，min/ 5 . 308 8 . 16 43.161000 rn= = 。 根据 z525 立式钻床说明书，确定主轴转速为min/272rn = 切削速度 min/ 5 . 141000 8 . 162721000/ 0 mndv= 3 计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由表 2-29 查询入切量与超切量得mmy10=+ 由计算公式基本工时 nf l tm=得：基本工时 min69 . 0 48 . 0 272 1080 = + = m t 工序五： 一：钻孔 m6 1.选择钻头 选择通用麻花钻，材料高速钢，直径mmd1 . 5 0 = 2.选择切削用量 （1）决定进给量 f 按加工要求进给，查切削用量简明手册表 2.7，得rmmf/22 . 0 -18 . 0 = 修正系数为 1.0，所以进给量 rmmf/22 . 0 -18 . 0 = 按钻头强度选择进给量，查表 2-8 得，rmmf/6 . 0= 20 按机床进给强度绝对进给量，由机床说明书知， rmmf/53 . 0 = 综上知，进给量应该选择 rf/mm22 . 0 = （2）决定钻头寿命 由表 2-12 得，min20=t （3）决定切削速度 查 切削用量简明手册 表 2.30， 得8 . 4= v c，55 . 2 = p a，4 . 0= v z，0= v x，5 . 0= v y， 2 . 0=m，且已知1 . 5 0 =d，20=t，22 . 0 =f。 继续查修正系数，综合得0 . 1= v k。 由计算公式 v v v y x p m v z v c fat kdc v 0 =得，min/77.10 22 . 0 55 . 2 20 11 . 58 . 4 5 . 002 . 0 4 . 0 mvc= = 。 由计算公式 d v n 1000 =得，min/672 1 . 5 77.101000 rn= = 。 根据 z535 立式钻床说明书，确定主轴转速为min/680rn = 切削速度 min/ 9 . 1010001 . 56801000/ 0 mndv= 3.计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll， 由表 2-29 查询入切量与超切量得mmy5 . 2=+ 由计算公式基本工时 nf l tm=得，基本工时 s5 22 . 0 680 5 . 29 = + = m t 二：钻孔，直径 14,锪沉孔，直径 26 1.选择钻头 钻孔选择通用麻花钻，材料高速钢，直径mmd14 0 = 锪沉孔选择导柱锥柄平底锪钻，直径 26mm 2.选择切削用量 21 （1）决定进给量 f 按加工要求进给，查切削用量简明手册表 2.7，得rmmf/45 . 0 -37 . 0 = 修正系数 0.9，所以进给量 rmmf/405 . 0 -33 . 0 = 按钻头强度选择进给量，查表 2-8 得，rmmf/22 . 1 = 按机床进给强度绝对进给量，由机床说明书知， rmmf/53 . 0 = 综上知，进给量应该选择 rf/mm36 . 0 = （2）决定钻头寿命 由表 2-12 得，min60=t （3）决定切削速度 查切削用量简明手册表 2.30，得8 . 4= v c，7= p a，4 . 0= v z，0= v x，5 . 0= v y， 2 . 0=m，且已知14 0 =d，60=t，36 . 0 =f。 继续查修正系数，综合得0 . 1= v k。 由计算公式 v v v y x p m v z v c fat kdc v 0 =得 min/ 1 . 10 36 . 0 760 1148 . 4 5 . 002 . 0 4 . 0 mvc= = 。 由计算公式 d v n 1000 =得 min/229 1 . 5 77.101000 rn= = 。 根据 z525 立式钻床说明书，确定主轴转速为min/195rn = 切削速度 min/6 . 81000141951000/ 0 mndv= 3 计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由切削用量简明手册表 2-29 查询入切量 与超切量得mmy8=+ 由计算公式基本工时 nf l tm=得，基本工时 22 0.54min 36 . 0 195 830 = + = m t 工序六： 精铣 a 平面和最底面 1 选择刀具 1由表 1.2，选择 yg6 硬质合金刀片。 由mmae242115)6 . 14 . 1 ()6 . 14 . 1 (d0= 由表 3.9 选择铣刀直径 50mm 齿数 z=8 2 选择切削用量 1决定铣削深度 p a则 mmap1= 2决定每齿进给量 z f采用不对称端铣以提高进给量。 根据表 3.5， 当使用 yg6， 铣床功率为 7.5kw 时（表 3.30，x5032 型立铣说明书）时， zmmfz/24 . 0 14 . 0 = 但因采用不对称端铣，故取 zmmfz/24 . 0 = 3选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 3.7，得到min180=t 4决定切削速度 c v和每分钟进给量 f v切削速度 c v可根据表 3.27 中的公式计算， 并且可查得相关的系数如下： 2 . 0, 0, 2 . 0, 4 . 0, 1 . 0, 2 . 0,186,87 . 0 = vvvvvvvv mpuyxqck min/166 824 . 0 1180 87 . 0 50186 01 . 02 . 0 2 . 0 0 m zafat kdc v vvvv v pu e y z x p m v q v = = min/1060 05 . 0 166 0 r d v n= = 23 取min/950rnc=则min/ 2 . 14950950 0 mdnvc= min/115224 . 0 8600mmzfnv zcf =取横向进给 240mm/min,纵向进给 700mm/min 则zmm zn v f c fc zc /09 . 0 8950 700 = = zmm zn v f c fc z /03 . 0 8850 240 n = = 5计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由表 2-29 查询入切量与超切量得mmy10=+ min463 . 0 700 3242102152 c 1 = + = fcf m vv l t min83 . 0 240 200210290 c = + = fcf m vv l t 前 所以工时为3 . 1 21 =+=tttmin 工序七：精铰.锪倒角。 1.选择钻头 钻孔选择直柄机用铰刀，材料 yg8，直径mmd95.16 0 = 锪倒角选用锥面锪钻 2.选择切削用量 （1）决定进给量 f 按加工要求进给，查切削用量简明手册表 2.7，得rmmf/53 . 0 -43 . 0 = 修正系数 0.9，所以进给量 rmmf/477 . 0 -387 . 0 = 按钻头强度选择进给量，查表 2-8 得，rmmf/45 . 1 = 按机床进给强度绝对进给量，由机床说明书知， rmmf/53 . 0 = 综上知，进给量应该选择 rf/mm48 . 0 = （2）决定钻头寿命 由表 2-12 得，min45=t 24 （3）决定切削速度 查 切削用量简明手册 表 2.30， 得8= v c，075 . 0 = p a，6 . 0= v z，0= v x，2. 0、= v y， 25. 0=m，且已知95.16 0 =d，45=t，48 . 0 =f。 继续查修正系数，综合得75 . 0 = v k。 由计算公式 v v v y x p m v z v c fat kdc v 0 =得 min/23 48 . 0 075 . 0 45 75 . 0 95.168 3 . 0025 . 0 4 . 0 mvc= = 。 由计算公式 d v n 1000 =得 min/432 95.16 231000 rn= = 。 根据 z535 立式钻床说明书，确定主轴转速为min/392rn = 切削速度 min/87.20100095.163921000/ 0 mndv= 3 计算基本工时 由计算公式走刀长度+=yll，由表 2-29 查询入切量与超切量得mmy10=+ 由计算公式基本工时 nf l tm=得，基本工时 0.48min 48 . 0 392 1080 = + = m t 25 4 夹具设计夹具设计 根据老师布置，设计铣凸台端面工序夹具，表面粗糙度要求 ra12.5，需要粗铣 加工。 4.1 定位基准及定位元件的选择定位基准及定位元件的选择 由零件图可知，加工凸台端面的夹具其实同样以底面为基准,，夹紧时主要是 限制工件的在平面上的转动和移动，由于外表面基本上是不用加工的，所以在 加工的时候采用不加工面作为夹紧。 由于考虑铣削力的作用， 把夹具体做出 45 的斜角。保证凸台的水平，便于在立式铣床上加工。 所以采用底面用支承板支承，侧面分别用两个支承钉和一个挡销定位，支承板 限制三个自由度，支承钉限制两个，挡销限制一个，然后采用螺旋摇杆和压块 夹紧，防止工件移动和转动，影响加工。 导向装置：导向装置使用的是圆形对刀块。 4.2 铣削力和夹紧力的计算铣削力和夹紧力的计算 1，铣削力： 工件材料：灰铸铁 加工方式：铣 刀具材料：硬质合金 铣刀直径：d=60mm 每转进给量： 24 . 0 =f r/mm 由现代夹具设计手册表 3-91 查得铣铸铁时铣削力计算公式： 853 60 84008. 03500 500 9 . 074. 00 . 1 9 . 07400 . 1 = = d zaaa f wfp n 铣削扭矩 6 . 25 2000 60853 2000 = = = df mnm 3.夹紧力： 26 装配时，夹紧装置分为两部分，一部分是螺旋摇杆夹紧，夹紧力方向与支承面 平行，夹紧力产生的摩擦力产生的力矩平衡铣削加工时垂直支承面的转矩，另 一部分是压板夹紧，其摩擦力产生力矩平衡铣削加工时转矩在平行支承面方向 的分转矩。 （1）螺旋夹紧： 由 = 2 3 . 14 d f ，,取安全系数 2.0，得 2550 2 . 5 3614 . 3 0 . 2 235 2 . 5 d2 = = fn 所以夹紧装置能承受的最大夹紧力为 2550n。 切削转矩在垂直支承面方向大小为 1 . 1845cos n =ttnm 摩擦力作用线与切削面距离为 （152-15-70）+74sin45 所以152 45sin74)7015152( 1 . 18 f1= + = d tn n 根据现代夹具设计手册 3.4.1，摩擦系数一般为 0.15-0.3，所以所需夹紧力为 f f 1 f =，得 f=506.7-1013n （2）压块夹紧： 切削转矩在平行支承面方向大小为: 1 . 1845sin c =tt nm 若摩擦力足够大，挡销不起夹紧作用，此时若零件与支承面之间摩擦力等效作 用在接触面中线，其与切削面距离约 74mm，所以需要的最大摩擦力 6 . 244 074 . 0 1 . 18 f 1 = d tn m n 根据现代夹具设计手册 3.4.1，摩擦系数一般为 0.15-0.3，所以所需夹紧力大 27 小为 815-1631n 4.3 夹具体与机床连接设计夹具体与机床连接设计 根据手册，易加工、成本低、应用广泛等特点，选择夹具体材料为 ht200，夹 具体壁厚选择 22mm，底座厚 32，转角处圆角 r8，减轻夹具体质量，减少精加