机械毕业设计（论文）-1285柴油机摇臂钻油孔夹具设计【全套图纸】 .doc

设计说明书第1章 绪论毕业设计是本专业最重要的实践性教学环节也是大学学习生活四年结束之前的最后一个重要环节，并且是在进行了毕业实习的基础上完成的教学内容，它包括毕业实习和毕业设计两个阶段。在进行本次毕业设计之前和过程中，我们前后参观了邯郸内燃机厂、邯郸爱华集团有限公司和十堰东风二汽发动机厂，专门了解了该产品的实际生产流程，这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论与实际相结合的训练。所以，它在我们四年的大学生活中占有及其重要的地位。根据“毕业设计”要求和任务安排，本次设计的说明书可分为两大部分：第一部分是产品的设计制造过程以及每道工序的计算；第二部分为产品（工件）生产所需的机床夹具的设计以及制造等。根据老师安排的任务，在合作分工的基础上，我主要负责铣油槽这道工序的夹具设计以及所有工序的切削余量和基本工时的计算。在第一部分中，我们对产品（工件）的进行全面分析，确定了产品（工件）的毛坯设计并附有生产产品（工件）的零件图与毛坯图，做了产品（工件）的工艺规程设计，并附有生产工艺过程卡片以及工序卡片。在第二部分中，我们设计了机床夹具，主要是针对铣油槽做的专用铣床夹具，并附装配图与夹具体图，指出了产品（工件）的定位、夹紧、对刀或导向及其他元件或装置的结构形式。并对加工工序进行了精度校核。这次毕业设计对培养学生独立分析与解决机械制造的实际课题的能力使学生接受工程师的基本训练，并且使学生在计算机绘图机编程、资料检索及外文资料翻译等方面得到锻炼与提高，同时也是对学生三年大学所学知识的综合、全面运用和考查。由于所掌握的知识和个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。全套图纸，加153893706第2章 计算生产纲领，确定生产类型如图（21）所示为本次设计的零件柴油机气门摇臂。图（21）该产品年产量为60000件，设其备品率为5，机械加工废品率为2，现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求：(1) 未注明圆角半径为r3；(2) 抜模斜度不大于三度；(3) r9.5表面淬火，硬度hrc5055，深度1.52.5mm；(4) 去锐边毛刺；(5) 材料为45号钢。现计算产品实际年产量为：柴油机气门摇臂实际年产量为64200件/年，经估计该零件质量约为0.2kg，根据教材机械制造工艺学表13 生产类型与生产纲领的关系可确定气门摇臂的生产类型为大批量生产。第3章 模锻工艺规程3.1 绘制锻件图3.1.1 对锻造零件的结构工艺性要求(1) 结构力求简单、对称，横截面尺寸不应该有突然变化。(2) 模锻件应有合理的锻造斜度和圆角半径。(3) 材料应有良好的可锻性。3.1.2 选定分模面(1) 便于锻件从模镗中取出，一般分模面应选在最大尺寸截面上。(2) 要保证金属易充满模镗。(3) 有利于模锻制造，分模面应选在使模镗具有宽度最大和深度最浅的地方。(4) 要保证便于发现上下横错差现象，分模面应使上下模镗沿分模面具有相同的轮廓。(5) 应便于制造模具，分模面最好使平面，上下模镗深浅基本一致。(6) 要保证锻件上所加工的余块最少，所以分模面应选在摇臂的对称面上。由毛坯形状可采用轴向分模，这样可以使材料的利用率得到提高。为了便于起模以及便于发现上下模在模锻过程中错移，分模线位置选在零件俯视图的水平中心线上，分模线为直线。3.1.3 加工余量公差钢质模锻件的机械加工余量按jb3835-85确定，根据估算锻件质量，加工精度及锻件形状复杂系数，由简明手册可查得除孔以外表面的加工余量表中余量值均为单边余量。(1)锻件质量：根据成品质量0.3kg估算为0.6kg。(2)加工精度：零件除控以外的各表面为一般加工精度。(3)锻件形状复杂系数s:按可定形状复杂系数0.3/0.6=0.5,属于一般级别。参考文献用查表法确定各表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值大端面32 h 3小平面 19 g 2圆弧面 11 g 1.5为了便于锻件从模镗中取出，锻件与模镗侧壁接触部分需要一定的斜度，此斜度称为拔模斜度，模锻斜度不包括在加工余量之内，一般取5、7、10、12等标准值。模镗深度与相应宽度的比值h/b越大，模锻斜度越大，因冷却引起收缩，锻件的内壁斜度1、2、应比相应的外壁斜度1、2高一级，一般为简化模具加工，同一锻件斜度可取同一数值。摇臂 h/b=36/145=2.5查参考文献由1.5h/b=2.523得7 =73.1.4 圆角半径锻件上两个面的相交处均应以圆角过渡，其作用是减少坯料充入模槽的摩擦阻力，使坯料易于充满摸镗，避免锻件被撕裂或锻件被拉断，减少模槽凹角处的集中应力，提高模具使用寿命。圆角半径大于取决于模镗深度，外圆角半径r一般取1-12mm，内圆角半径r是r的3-4倍，一般取1-4mm，锻件圆角半径按简明工艺手册确定，本锻件各部分的h/b均小于2.故可用下式计算：外圆角半径：r=0.05h+0.5内圆角半径：r=2.5r+0.5为简化起见本锻件的内外圆角半径分别取相同数值，以最大h计算r=(0.0532+0.5)mm=2.1mm，r圆整为3mm.r=(2.52.5+0.5)mm=6.75mm，r圆整为7mm.由于工件无内圆角，故：整个零件的表面韵脚半径为3mm.3.1.5 选择模锻设备查参考文献 因为m2.5kg所以取10kn模锻锤，模锻余量高度方向1.5mm，水平方向1.5mm。查参考文献 由10kn模锻锤高度方向尺寸小于50，所以偏差取，水平方向尺寸大于50，所以偏差取，平面度公差取为.第4章 零件的分析4.1 零件的分析4.1.1 零件的作用题目所给的“气门摇臂”零件是内燃机进排气系统的一个主要部件，内燃机中，每个汽缸配备两个摇臂，摇臂穿于轴上。作用：曲轴的旋转推动推杆上下运动，推杆推动轴上的摇臂摆动，从而推动气门的开启，摇臂端面孔与轴的配合。4.1.2 零件的工艺性零件材料是45钢，该材料有较高强度、耐磨性、耐热性和减震性，该零件的主要加工表面为两端26孔、m10的螺纹孔以及r9.5的圆弧面，它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：(1) 以26孔为基准加工孔两端面保证垂直度0.04mm；加工圆弧面保证平行度0.02mm；加工小平面保证垂直度0.06mm。(2) 以垂直26孔、m10螺纹孔为基准铣两端面保证对称度0.3mm。由以上分析可知，对于m10的螺纹孔以及r9.5的圆弧面而言，可以借助于专用夹具加工表面，并且保证它们之间的位置精度要求。4.2 确定毛坯，画毛坯图根据零件材料确定毛坯为锻件，由题目知零件生产纲领为60000件年，属大批生产，模锻设备由参考文献查得，取10kn的模锻锤。此外，考虑到残余应力，锻造后安排退火处理。由1.5h/b3查得外模斜度=7内模斜度=7。4.3 工艺规程设计4.3.1 确定毛坯的制造形式零件材料是45钢，根据零件材料确定毛坯为锻件。考虑到零件在工作过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为60000件，已达到大批生产的水平，属大批生产。模锻设备由参考文献查得，取10kn的模锻锤。此外，考虑到残余应力，锻造后安排退火处理。由1.5h/b3查得外模斜度=7内模斜度=7。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。图3-1毛坯图4.3.2 定位基准的选择(1) 粗基准的选择：对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说，考虑以下因素，选择零件的26孔的一端面以及摇臂圆弧面作粗基准，(2) 精基准的选择：精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算。对本零件来说一端面和26孔是装配基准，又是设计基准，用它作精基准。使加工遵循“基准重合”原则，另外摇臂属于不规则体，还需要一定位基准，根据加工实际要求，加工端面26孔时，采用小平台配合定位。1) 保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔加工余量尽量均匀。2) 保证零件与轴装配的精度。3) 保证定位准确加紧可靠，最先加工的是26孔，采用端面外圆弧面和挡销定位。4.3.3 制定工艺路线由于生产类型为大批量生产，故采用专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应降低生产成本。根据各表面加工方法可以达到的经济精度，确定各表面加工方法如下：26孔：钻拉26孔两端面：粗铣精铣小平台：粗铣精铣油孔：钻油槽：铣小圆弧面：粗铣精磨抛光螺纹孔：钻倒角攻丝(1) 工艺路线方案一：表41：工艺路线序号工序内容简要说明01锻造02退火消除内应力10钻25mm孔20拉26mm孔30粗铣两端面至30mm留精铣余量40粗铣圆弧至r10mm留磨余量50磨圆弧至r9.55mm60粗铣小平台至18mm70淬火80镶铜套90钻油孔100去毛刺110铣油槽120粗铣下平台至17.5mm次要表面加工130钻7mm螺纹孔140倒角150攻螺纹至m101-5h160精铣两端面290.1mm170精铣小平台至17mm180抛光圆弧面至r9.5mm190检验入库(2) 工艺路线方案二：表42：工艺路线序号工序内容简要说明01锻造02退火消除内应力10钻25mm孔20拉26mm孔30粗铣两端面至30mm留精铣余量40粗铣小平台至18mm留磨余量50粗铣下平台至17.5mm次要表面加工60粗铣圆弧至r10mm70去毛刺80整体淬火90镶铜套100钻油孔110铣油槽120精镗铜套130精铣两端面290.1mm140磨圆弧至r9.55mm150精铣小平台至17mm160钻7mm螺纹孔170倒角180攻螺纹至m101-5h190抛光圆弧面至r9.5mm200检验入库(3) 工艺方案的比较与分析。上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先粗铣完圆弧面直接磨圆弧面，为保证粗铣平台的尺寸作基础；方案二是先粗铣小平面，然后粗铣圆弧面，保证圆弧面的尺寸精度，并且方案二是统一将粗加工安排在前、精加工安排在后，有利于保证各道精加工工序所需要达到的位置精度和尺寸精度，还是根据车间内的加工机床的分布来作出的工艺路线，提高了机械效率和技术经济精度，并且定位及装夹都比较方便。综合上述两种方案，选择第二种方案比较合理。并对第二种方案进行分析，还应该穿插一些去毛刺和清洗等工序，这样做，可以修正由于基准不重合造成的加工误差，同时也照顾了原有的加工路线中装夹较方便的特点。因此，最后的加工路线确定如下：表43：工艺路线序号工序内容简要说明锻造退火消除内应力10钻25mm孔20拉26mm孔30粗铣一端面至31mm留精铣余量40粗铣另一端面至30mm50粗铣小平台至18mm留磨余量60粗铣下平台至17.5mm次要表面加工70粗铣圆弧至r10mm80去毛刺90整体淬火100镶铜套110钻油孔120铣油槽130精镗铜套140精铣一端面至29.5mm150精铣另一端面至29mm160圆弧面表面淬火170磨圆弧至r9.55mm180精铣小平台至17mm190钻7mm螺纹孔200倒角210攻螺纹至m101-5h220抛光圆弧面至r9.5mm230清洗240检验入库以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。4.3.4 选择加工设备及刀具、量具由于气门摇臂的生产类型为大批大量生产，故加工设备宜以通用机床为主，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，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。以及选择专用刀具和量具，以辅助加工和检验零件的合格与否。(1)钻中间大孔：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立式钻床，选择z525立式钻床，选择直径为的麻花钻头，专用夹具和0150/0.02游标卡尺。(2)拉孔：选用拉床，选择la6110卧式内拉床，刀具选用专用的拉刀，专用夹具和0150/0.02游标卡尺。(3)粗铣端面：采用普通铣床，选择xa5032立式铣床，yt15尖刀，专用夹具和0300/0.02游标卡尺。(4)精铣端面：与粗铣端面选用加工设备相同。(5)铣螺纹孔顶面：采用立式铣床，选用xa5032立式铣床，盘铣刀，专用夹具和0300/0.02高度尺。(6)铣r9.5圆弧面：选用xa61立式铣床，r10专用圆弧铣刀，专用夹具和0300/0.02高度尺。(7)磨r9.5圆弧面：选用平面磨床m7130，成型砂轮（gb60zrp ）,专用夹具和0300/0.02高度尺。(8)压铜套：选用63吨液压校正压装机，专用压头，专用夹具和0150/0.02游标卡尺。(9)钻油孔：采用z525台式钻床，.5麻花钻头，专用夹具和0150/0.02游标卡尺。(10)铣油槽：采用xa6132铣床，成型盘铣刀，专用夹具和0150/0.02游标卡尺。(11)钻螺纹孔、倒角：分别采用z525立式钻床和z4025立式钻床，专用夹具和0150/0.02游标卡尺，钻螺纹孔用麻花钻头，倒角用前角专用钻头。(12)攻丝：采用85016攻丝机，丝锥，专用夹具和杠杆百分表。第5章 加工工序设计5.1 工序10钻孔图5-1 钻孔5.1.1 选择钻头根据加工余量选择高速钢钻头，其直径。钻头的几何形状为：双锥修磨横刃， 5.1.2 选择切削用量(1) 决定进给量1） 按加工要求决定进给量：根据表2.7，当加工要求为精度、钢的强度时，。由于；故应乘孔深修正系数，则。 (5.1)2） 按钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给量。3) 按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330n（z525钻床允许的轴向力为8830n）时，进给量为：0.41mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值应为，根据z525钻床说明书，选择。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力而进行比较来校验。可查出钻孔时的轴向力，当时，轴向力，轴向力的修正系数均为：1.0，故。根据z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，由于，故可用。(2) 决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量取为：0.85mm，寿命t=50min。(3) 决定切削速度：的45钢的加工性属5类。当加工性为5类、双横刃磨的钻头、时，切削速度的修正系数为：，故： (5.2) (5.3)根据z525钻床说明书，可考虑选择，但因所选择转速较计算转速为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取；可选择较低一级转速，仍用。比较这两个选择方案：1) 第一方案：, , ；2) 第二方案：,，。因第一方案的乘积较大，基本工时较小，故第一方案较好，这时、。(4) 检验机床扭矩及功率根据表2.20，当时，扭矩的修正系数均为：1.0，故。根据z525钻床说明书，当时，。当时，；根据z525钻床说明书，由于。故选择之切削用量可用，即。(5) 计算基本工时 (5.4)式中， ,入切量及超切量故，5.2 工序20拉孔图5-2 拉孔(1) 选择拉刀根据零件的尺寸公差要求选择 jb/t6357-1992；(2) 选择机床： l6110a；(3) 切削用量的确定：；(4) 基本工时：5.3 工序30、40粗铣两端面图4-3 粗铣两端面由于工件是锻件毛坯，加工余量达1.5mm，而加工要求又较高（）。故分两次走刀，粗铣加工余量取为1mm，精铣加工余量取为0.5mm。5.3.1 选择刀具(1) 选择直头焊接式45端面铣刀；(2）由xa5032立式铣床的中心高为，故选刀杆尺寸：，刀片厚度为；(3）粗铣带外皮的锻件毛坯，可选择yt15牌号的硬质合金；(4） 铣刀几何形状：选择卷屑槽带倒棱前刀面，卷屑槽尺寸为：。5.3.2 选择切削用量(1) 确定切削深度由于粗加工余量仅为1.0mm，可在一次走刀内完成，故。(2) 确定进给量f在粗铣刀杆尺寸为2020mm，以及工件直径为：时，。按xa5032立式铣床说明书选择：；确定的进给量尚需要满足铣床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据xa5032立式铣床说明书，其进给机构允许的进给力，根据表1.21，当钢强度，（预计）时，进给力，切削时修正系数为：故实际进给力为由于切削时的进给力小于铣床进给机构允许的进给力，故所选进给量可用。(3） 选择铣刀磨钝标准及寿命，根据表1.9，铣刀后刀面最大磨损量取为1mm，铣刀寿命t=60min.(4) 确定切削速度，切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当用yt15硬质合金铣刀加工钢料，时，切削速度的修正系数为：故： (5.5)根据xa5032立式铣床说明书，选择，这时实际切削速度为： (5.6)(5) 校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算，当时：切削功率的修正系数： 故实际切削时的功率为： (5.7)根据xa5032立式铣床说明书，当时，铣床主轴允许功率。因，故所选择之切削用量可在xa5032立式铣床上进行。最后决定切削用量为：5.3.3 计算基本工时 (5.8)式中： 5.4 工序50粗铣小平面图5-4 粗铣小平面5.4.1 选择刀具(1) 选择yt15硬质合金刀片。根据表9-2-25，铣削深度，铣削宽度为16mm，得：端铣刀直径为：。因采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=4。(2) 铣刀得几何形状：由于，故选择（假定），。5.4.2 选择切削用量(1) 决定切削深度：，故一次走刀切完，则：。(2) 决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。当使用yt15，铣床功率为7.5kw(表3.30，xa5032型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。(3) 选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm。(4) 决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。根据表3.15，当时：；各修正系数为： 故： (5.9)根据xa5032型立铣说明书选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (5.10)(5) 校验机床功率：时，近似为： 根据xa5032型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即5.4.3 计算基本工时 (5.11)式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则，故5.5 工序70粗铣圆弧面图5-5 粗铣圆弧面5.5.1 选择刀具(1)选择yt15硬质合金刀片。(2) 根据表9-2-25，铣削深度，故选择半径为的凹半圆铣刀，其直径为，极限偏差：h7，,。 5.5.2 选择切削用量(1) 决定切削深度：，由于加工余量不大，故一次走刀切完。(2) 决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。当使用yt15，铣床功率为7.5kw(表3.30，x61型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。(3) 选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm，刀具寿命t=60min。(4) 决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据表3.27的公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为： 故： (5.12)根据x61w型立铣说明书，选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (5.13)(5) 校验机床功率：时近似为： 根据x61w型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即5.5.3 计算基本工时 (5.14)式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则，故5.6 工序60粗铣另一小平面图5-6 粗铣另一小平面5.6.1 选择刀具(1)选择yt15硬质合金刀片。铣削深度，铣削宽度为16mm得：端铣刀直径为：。因采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=4。(2) 铣刀得几何形状：由于，故选（假定），。5.6.2 选择切削用量(1) 决定切削深度：，故一次走刀切完，则：。(2) 决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。当使用yt15，铣床功率为7.5kw(表3.30，xa5032型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。(3) 选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm。(4) 决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为： 故： (5.15)根据xa5032型立铣说明书选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (5.16)(5) 校验机床功率：时，近似为： 根据xa5032型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即 (5.17)5.6.3 计算基本工时式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则，故 (5.18)5.7 工序110钻油孔图5-7 钻油孔5.7.1 选择钻头根据加工余量选择高速钢钻头，其直径。钻头的几何形状为：5.7.2 选择切削用量(1) 决定进给量f1) 按加工要求决定进给量：当加工要求为h12h13精度、钢的强度时，。由于；故应乘孔深修正系数，则。 (5.19) 2) 按钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给量。3) 按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330n（z525钻床允许的轴向力为8830n）时，进给量为：。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值应为，根据z525钻床说明书，选择。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力而进行比较来校验。可查出钻孔时的轴向力，当时，轴向力，轴向力的修正系数均为：，故：。根据z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，由于，故可用。（2） 决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量取为：，寿命t=15min。（3） 决定切削速度： 的45钢的加工性属5类。当加工性为5类、标准钻头，时，切削速度的修正系数为：， 故： (5.20) (5.21)根据z525钻床说明书：、。（4） 检验机床扭矩及功率当时，扭矩的修正系数均为1.0，故。根据z525钻床说明书，当时，。当时，；根据z525钻床说明书，由于。故选择之切削用量可用，即。5.7.3 计算基本工时 (5.22)式中， ,入切量及超切量查出。故， (5.23)5.8 工序120铣油槽图5-8 铣油槽5.8.1 选择刀具(1)选择yt15硬质合金刀片。(2) 铣削宽度，故取刀具直径；刀具形状： 5.8.2 选择切削用量(1) 决定切削深度：，故一次走刀切完。(2) 决定每齿进给量：当使用yt15，铣床功率为7.5kw(表3.30，xa6132型立铣说明书)时，。现取。(3) 选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具寿命t=60min。(4) 决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为： 故： (5.24)根据xa6132型立铣说明书，选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (5.25)(5) 校验机床功率：时，近似为： 根据xa6132型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即5.8.3 计算基本工时 (5.26)式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则，故 (5.27)5.9 工序130精镗孔图5-9 精镗孔(1) 选择刀具：根据零件中铜套的尺寸要求选择8镗刀；(2) 选择机床： t7040；(3) 选择切削用量：；(4) 基本工时： (5.28)5.10 工序140、150精铣大端面图5-11 精铣大端面5.10.1 选择刀具(1) 选择直头焊接式45端面车刀；(2） 根据表1.1，由xa5032立式铣床的中心高为，故选刀杆尺寸，刀片厚度为；(3）粗铣带外皮的锻件毛坯，可选择yt15牌号的硬质合金；(4） 铣刀几何形状选择卷屑槽带倒棱前刀面，卷屑槽尺寸为：。5.10.2 选择切削用量(1) 确定切削深度。(2) 确定进给量f 精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。当表面粗糙度为，（预计）时，。按xa5032立式铣床说明书选择：。(3） 选择铣刀磨钝标准及寿命，铣刀后刀面最大磨损量取为.4mm，铣刀寿命t=60min.(4) 确定切削速度，切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当用yt15硬质合金铣刀加工钢料，时，切削速度的修正系数为：故 (5.30)根据xa5032立式铣床说明书，选择，这时实际切削速度为：(5) 校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算， 当时：根据xa5032立式铣床说明书，当时，铣床主轴允许功率。因，故所选择之切削用量可在xa5032立式铣床上进行。最后决定切削用量为：5.10.3 计算基本工时 (5.31)式中： (5.32)5.11 工序170磨圆弧面图5-10 精磨圆弧面(1) 选择砂轮：gb602rap 35040127；(2) 选择机床：m7130；(3) 选择切削用量：；(4) 基本工时： (5.29)5.12 工序180精铣小平面图5-12 精铣小平面5.12.1 选择刀具(1)选择yt15硬质合金刀片。根据表9-2-25，铣削深度，铣削宽度为，得：端铣刀直径为：。因采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=4。(2) 铣刀得几何形状：由于，故选择（假定），。5.12.2 选择切削用量(1) 决定切削深度：，故一次走刀切完，则：。(2) 决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。根据表3.5，当使用yt15，铣床功率为7.5kw(表3.30，xa5032型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。(3) 选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具寿命t=180min。(4) 决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据表3.27的公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为： 故： (5.33)根据xa5032型立铣说明书选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (5.34)(5) 校验机床功率：时近似为： 根据xa5032型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即5.12.3 计算基本工时 (5.35)式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则，故5.13 工序190钻螺纹孔图5-13 钻螺纹孔5.13.1 选择钻头根据加工余量选择高速钢钻头，其直径。钻头的几何形状为：双锥修磨横刃， 5.13.2 选择切削用量（1） 决定进给量f1） 按加工要求决定进给量：当加工要求为h12h13精度、钢的强度时，。由于l/d=17/7=2.43；故应乘孔深修正系数，则。2） 按钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给量。3） 按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330n（z525钻床允许的轴向力为8830n，见表2.35）时，进给量为：。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值应为，根据z525钻床说明书，选择。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力而进行比较来校验。可查出钻孔时的轴向力，当时，轴向力，轴向力的修正系数均为：1.0，故。根据z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，由于，故可用。（2） 决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量取为：，寿命t=25min。（3） 决定切削速度： 的45钢的加工性属5类。当加工性为5类、双横刃磨的钻头、时，切削速度的修正系数为：，故： (5.36) (5.37)根据z525钻床说明书，可考虑选择，但因所选择转速较计算转速为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取；可选择较低一级转速，仍用。比较这两个选择方案：1) 第一方案：, , ；2) 第二方案：,， 。因第一方案的乘积较大，基本工时较小，故第一方案较好，这时、。（4） 检验机床扭矩及功率当时，扭矩的修正系数均为1.0，故。根据z525钻床说明书，当时，。当时，；根据z525钻床说明书，由于。故选择之切削用量可用，即。5.13.3 计算基本工时 (5.38)式中，l=l+y+ l=17mm,入切量及超切量查出y+=5mm。故，5.14 工序200倒螺纹角图5-14 倒螺纹角(1) 根据螺纹孔直径选择最大钻孔直径：；(2) 机床：z4025；(3) 主轴转速：2502230r/min，为节省时间选择转速为：545r/min；(4) 电动机功率：1.1kw；(5) 钻头直径：，gb/t 1438.1-1996(6) 最终取：；(7) 基本工时： (5.39)5.15 工序210攻螺纹图5-1 攻螺纹(1) 根据螺纹孔直径选择最大钻孔直径：25mm；(2) 机床：z4025；(3) 主轴转速：2502230r/min，为节省时间选择转速为：545r/min；(4) 电动机功率：1.1kw；(5) 钻头直径：d=13mm，gb/t 1438.1-1996 (6) 最终取：(7) 基本工时： (5.40)最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片中。第6章 夹具的设计方法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。由指导老师的分配的任务我们设计钻油孔的钻床夹具。6.1 问题的提出本夹具主要用于钻油孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。6.2 定位基准的选择本道工序加工油孔孔，精度不高，因此我们采用已加工 好的36孔定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求6.3 切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。6.4 定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在z轴方向，且向下，见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 定位销外圆直径公差（mm）。图3.2 定位销水平放置时定位分析图6.5 钻套设计因为我们是批量生产，因此我们采用可换钻套，这样我们钻套磨损后，我们可以通过松开钻套螺钉，快速的换可换钻套，这样就大大提高的生产效率。查机床夹具设计手册可知，快换钻套的结构如下具体的尺寸如下6.6 夹具设计简要操作说明我们采用36孔，用心轴定位，36孔端面限制3个自由度，孔限制2个自由度，剩下的旋转方向的自由度，我们采用挡销定位，这样我们工件的空间6个自由度都已经完全定位了，这时我们就可以开始加工工件了，工件加工好后我们旋转