机械制造技术课程设计-CA6140车床后托架加工工艺及钻φ30.2孔夹具设计（全套图纸） .pdf

1 课课 程程 设设 计计 题题 目：制定目：制定 ca6140 车床后托架的加工工艺、车床后托架的加工工艺、 设计钻设计钻钻mm 2 . 0 0 2 . 30 + 、孔的钻床夹具孔的钻床夹具 班班 级：级： 机机 制制 4 班班 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 2015 年年 9 月月 28 日日 太原理工大学 - - 2 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目:制定 ca6140 车床后托架的加工工艺，设计钻mm 2 . 0 0 2 . 30 + 、孔的 钻床夹具 设计要求: 中批量生产 动夹紧 通用工艺装备 设计时间 2015.9.11- 2015.10.6 设计内容: 1、熟零件图 2、绘制零件图 3、绘制毛坯图 4、编写工艺过程卡片和工序卡片 5、绘制夹具总装图 6、说明书一份 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级：机制 4 班 学 生： 指导教师： 太原理工大学 - - 3 2015 年 9 月 20 日 太原理工大学 - - 4 目录目录 任务书 26 第 1 章 ca6140 车床后托架的零件分析 . 4 1.1 后托架的作用和结构 . 4 1.2 后托架的工艺分析 . 5 第 2 章 后托架的工艺规程设计 6 2.1 确定毛坯的制造形式 . 6 2.2 基面的选择 . 6 2.3 制定工艺路线 . 6 2.3.1 工艺路线方案 6 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 2.5 确定切削用量及基本工时 . 7 第 3 章 后托架的夹具设计 23 3.1 夹具设计过程中的问题 . 23 3.2 夹具设计 . 23 3.2.1 定位基准的选择 23 3.2.2 定位元件的选择 23 3.2.3 定位误差计算 23 3.2.4 夹紧力的计算 24 3.2.5 夹紧元件强度校核 26 3.2 夹具说明 . 23 论结 26 致谢 27 参考文献 27 太原理工大学 - - 5 第第1章章 后托架的零件分析后托架的零件分析 1.1 后托架的作用和结构后托架的作用和结构 本零件为 ca6140 车床后托架，用于机床和光杠，丝杠的连接。 零件具体结构见附件“后托架零件图”。 图 2- 1 零件大体结构 太原理工大学 - - 6 1.2 后托架的工艺分析后托架的工艺分析 零件有两个主要的加工表面，分别零件底面和一个侧面，这两个主要 的加工表面之间有一定的位置要求，现分析如下： 1. 零件底面： 这一加工表面主要是平面的铣削，它为后来的加工定位。 2. 侧面： 这一加工表面主要是 40 025 . 0 0 + mm、 30.2 2 . 0 0 + mm、 25.5 3 . 0 0 + mm 孔的加 工，主要的加工表面为 40 025 . 0 0 + mm、 30.2 2 . 0 0 + mm、 25.5 3 . 0 0 + mm 的孔，它 为后来的加工定位。 这两个加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 零件底面与 40 025 . 0 0 + mm、 30.2 2 . 0 0 + mm、 25.5 3 . 0 0 + mm 的孔中心线连线 的平行度公差为 100：0.07、距离偏差为0.07mm。 由以上分析可知，对这两个加工表面而言可以先粗加工零件底面，然 后以次为基准加工侧面的 40 025 . 0 0 + mm、 30.2 2 . 0 0 + mm、 25.5 3 . 0 0 + mm 孔，在 由加工完的 40 025 . 0 0 + mm、 30.2 2 . 0 0 + mm、 25.5 3 . 0 0 + mm 孔作为基准精加工底 面并且保证它们之间的位置精度要求。在进行其他精度要求低的加工。 太原理工大学 - - 7 第第2章章 后托架的工艺规程设计后托架的工艺规程设计 2.1 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，由于零件形状规范，可以直接通过砂型铸造而 成。中批量生产。 毛坯图见附件“后托架毛坯图”。 2.2 基面的选择基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合 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。 粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大，因此， 选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切 除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度 v、进给量 f 和切削深度 p） 中，提高任何一项，都能提高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的 是切削速度，其次是进给量，切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量 的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度 p，其次选择一个 较大的进给量 f，最后确定一个合适的切削速度 v。 精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。 因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前 提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度 p 和进 给量 f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度 v， 以保证加工质量和表面质量。 2.3 制定工艺路线制定工艺路线 2.3.1 工艺路线方案工艺路线方案 订工艺路线的出发点，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中批量生产的条件 下，可以考虑尽量采用专用夹具，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。 初步制定工艺路线如下： 工序 铸造 太原理工大学 - - 8 工序 时效处理 工序 粗铣底面 工序 钻、扩、铰 40mm、 30.2mm、 25.5mm 孔 工序 检验 工序 精铣底面 工序 锪平 r22mm 平面 工序 钻 20mm、 13mm 孔 工序 钻 10mm 锥孔 工序 钻、铰 2- 20mm、2- 13mm 孔 工序 钻、铰 13mm 孔、2- 10mm 锥孔 工序 钻 6mm 孔 工序 钻 m6mm 底孔并倒角 工序 攻螺纹 m6mm 工序 最终检验 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 后托架零件材料为 ht200。硬度 hb190210，中批量生产，采用铸造 毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，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： （下面所用计算尺寸、公式及表见参考文献“机 械制造工艺设计实用手册”） 1.铣底面 （1）粗铣底面余量 考虑粗糙度和缺陷层深度确定粗铣底面余量为 2.5mm （2）精铣底面余量 精铣底面余量为 0.8mm 2.孔 孔的余量在计算基本工时时查手册确定 2.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 粗铣底面 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：粗铣底面 刀具：端面铣刀 太原理工大学 - - 9 机床：x5032a 立式铣床 2. 计算切削用量及加工工时 由参考文献1表 15- 53 f=0.2- 0.4mm/z 取 f=0.3 mm/z 由参考文献1表 15- 55 v=0.25- 0.35m/s 取 v=0.3m/s ns= w d v 1000 = 8014. 3 3 . 01000 =1.19r/s=71.7r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=71 r/min=1.18r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 18 . 1 8014 . 3 =0.297m/s 切削深度 ae=2.5mm（按加工余量分配） 切削工时： l=120mm l 为加工长度 l1=80mm(刀具直径) 由文献2表 20 取铣削入切量和超切量 y+=18mm tw= fn yll w + 1 = 83 . 018 . 1 1880120 + =77s=1.3min 工序 钻、扩、铰 40mm、 30.2mm、 25.5mm 孔 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻、扩、铰 40mm、 30.2mm、 25.5mm 孔 刀具：钻头、扩孔钻、铰刀 机床：z3040x16 摇臂钻床 2.计算切削用量及加工工时 （1）钻 38mm 由参考文献1表 15- 33 取 f=1.1 mm/r l=60mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 3814 . 3 35 . 0 1000 =2.93r/s=175.8r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=180 r/min=3r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 33814 . 3 =0.358m/s 太原理工大学 - - 10 切削深度 ae=19mm 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=14mm tw= fn yl w + = 1 . 13 1460 + =23s=0.37min （2）扩孔至 39.75mm 由参考文献1表 15- 41 取 f=1.0mm/z v=0.43m/s ns=3.4 r/s 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=15mm tw= fn yl w + = 0 . 13 1560 + =22s=0.37min （3）铰 40mm 孔 由参考文献2表 31 取 f=2.5 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 5 . 2125 . 0 720060 40 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.29m/s ns= w d v 1000 = 4014 . 3 29 . 0 1000 =2.31r/s=138.5r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=140 r/min=2.33r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 33 . 2 4014 . 3 =0.293m/s 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=15mm tw= fn yl w + = 5 . 233 . 2 1560 + =13s=0.22min 太原理工大学 - - 11 （4）钻 28mm 由参考文献1表 15- 33 取 f=1.0 mm/r l=60mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 2814 . 3 35 . 0 1000 =3.98r/s=238.9r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=236 r/min=3.93r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 93 . 3 2814 . 3 =0.346m/s 切削深度 ae=14mm 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=11mm tw= fn yl w + = 0 . 193 . 3 1160 + =18s=0.3min （5）扩孔至 29.9mm 由参考文献1表 15- 41 取 f=0.8mm/z v=0.46m/s ns=4.9 r/s 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=12mm tw= fn yl w + = 8 . 09 . 4 1260 + =18s=0.31min （6）铰 30.2mm 孔 由参考文献2表 31 取 f=2.5 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s 太原理工大学 - - 12 v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 5 . 215 . 0 720060 2 . 30 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.265m/s ns= w d v 1000 = 2 . 3014 . 3 265 . 0 1000 =2.79r/s=167.7r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=170 r/min=2.83r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 83 . 2 2 . 3014 . 3 =0.269m/s 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=12mm tw= fn yl w + = 5 . 283 . 2 1260 + =10s=0.17min （7）钻 23mm 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.75 mm/r l=60mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 2314. 3 35 . 0 1000 =4.85r/s=290.8r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=300 r/min=5r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 52314 . 3 =0.359m/s 切削深度 ae=11.5mm 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=9mm tw= fn yl w + = 75 . 0 5 960 + =18.4s=0.31min （8）扩孔至 25.2mm 由参考文献1表 15- 41 取 f=0.8mm/z v=0.44m/s ns=5.6 r/s 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=10mm 太原理工大学 - - 13 tw= + fn yl w 8 . 06 . 5 1060 + =16s=0.26min （9）铰 25.5mm 孔 由参考文献2表 31 取 f=2.0 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 0 . 215 . 0 720060 5 . 25 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.09m/s ns= w d v 1000 = 5 . 2514 . 3 09 . 0 1000 =1.124r/s=67.4r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=67 r/min=1.12r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 12 . 1 5 . 2514 . 3 =0.09m/s 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=10mm tw= fn yl w + = 212 . 1 1060 + =31.25s=0.52min 工序 检验 工序 精铣底面 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：精铣底面 刀具：端面铣刀 量具：卡板 机床：x5032a 立式铣床 2.计算切削用量及加工工时 由参考文献1表 15- 54 f=0.23- 0.5 mm/r 取 f=0.5 mm/r 由参考文献1表 15- 55 太原理工大学 - - 14 v=0.25- 0.35m/s 取 v=0.3m/s ns= w d v 1000 = 8014. 3 3 . 01000 =1.19r/s=71.7r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=71 r/min=1.18r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 18 . 1 8014 . 3 =0.297m/s 切削深度 ae=0.8mm（按加工余量分配） 切削工时： l=120mm l 为加工长度 l1=80mm(刀具直径) 由文献2表 20 取铣削入切量和超切量 y+=18mm tw= fn yll w + 1 = 5 . 018 . 1 1880120 + =370s=6.16min 工序 锪平 r22mm 平面 工序 钻 20mm、 13mm 孔 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻 20mm、 13mm 孔 刀具：钻头 机床：za5025 立式钻床 2.计算切削用量及加工工时 （1）钻孔 20mm 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.72 mm/r l=13mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 2014 . 3 35 . 0 1000 =5.57r/s=334.4r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=335r/min=5.58r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 58 . 5 2014 . 3 =0.35m/s 切削深度 ae=10mm 切削工时： l=60mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm 太原理工大学 - - 15 tw= fn yl w + = 72 . 0 58 . 5 613 + =5s=0.08min （2）钻 13mm 孔 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.6 mm/r l=5mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 1314 . 3 35 . 0 1000 =8.57r/s=514.5r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=500r/min=8.3r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 3 . 81314 . 3 =0.34m/s 切削深度 ae=6.5mm 切削工时： l=5mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm tw= fn yl w + = 6 . 03 . 8 65 + =2.2s=0.04min 工序 钻 10mm 锥孔 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻 10mm 锥孔 刀具：钻头 机床：za5025 立式钻床 2.计算切削用量及加工工时 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.5 mm/r l=18mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 1014 . 3 35 . 0 1000 =11.12r/s=668.8r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=670r/min=11.17r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 17.111014 . 3 =0.35m/s 太原理工大学 - - 16 切削深度 ae=5mm 切削工时： l=18mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=5mm tw= fn yl w + = 5 . 017.11 518 + =4s=0.07min 工序 钻、铰 2- 20mm、2- 13mm 孔 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻、铰 2- 20mm、2- 13mm 孔 刀具：钻头 机床：za5025 立式钻床 2.计算切削用量及加工工时 （1）钻 19mm 孔 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.72 mm/r l=12mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 1914 . 3 35 . 0 1000 =5.87r/s=352r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=355r/min=5.92r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 92 . 5 1914 . 3 =0.353m/s 切削深度 ae=9.5mm 切削工时： l=12mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=8mm tw= fn yl w + = 72 . 0 92 . 5 812 + =5s=0.08min （2）钻 12mm 孔 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.6 mm/r l=65- 12=53mm5dw取 k=0.9 则 f=0.60.9=0.54 mm/r 由参考文献1表 15- 37 太原理工大学 - - 17 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 1214 . 3 35 . 0 1000 =9.3r/s=557.3r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=560r/min=9.33r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 33 . 9 1214 . 3 =0.352m/s 切削深度 ae=6mm 切削工时： l=53mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm tw= fn yl w + = 54 . 0 33 . 9 653 + =12s=0.2min （3）铰孔至 20mm 由参考文献2表 31 f=1.0- 2.0 mm/r 取 f=1.5 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 5 . 15 . 0720060 20 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.09m/s ns= w d v 1000 = 2014 . 3 09 . 0 1000 =1.4r/s=86r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=85 r/min=1.42r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 42 . 1 2014 . 3 =0.089m/s 切削工时： l=12mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=8mm tw= fn yl w + = 5 . 142. 1 812 + =10s=0.17min （4）铰孔至 13mm 由参考文献2表 31 太原理工大学 - - 18 f=1.0- 2.0 mm/r 取 f=1.2 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 2 . 15 . 0720060 13 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.09m/s ns= w d v 1000 = 1314 . 3 09 . 0 1000 =2.2r/s=132r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=132 r/min=2.2r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 2 . 21314 . 3 =0.09m/s 切削工时： l=53mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm tw= fn yl w + = 2 . 12 . 2 653 + =22s=0.37min 工序 钻、铰 13mm 孔、2- 10mm 锥孔 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻、铰 13mm 孔、2- 10mm 锥孔 刀具：钻头 机床：za5025 立式钻床 2.计算切削用量及加工工时 （1）钻 12mm 孔 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.6 mm/r l=65- 20=45mm5dw取 k=0.9 则 f=0.60.9=0.54 mm/r 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 1214 . 3 35 . 0 1000 =9.3r/s=557.3r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=560r/min=9.33r/s 太原理工大学 - - 19 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 33 . 9 1214 . 3 =0.352m/s 切削深度 ae=6mm 切削工时： l=45mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm tw= fn yl w + = 54 . 0 33 . 9 645 + =10s=0.17min （2）钻 9mm 孔 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.5mm/r l=20mm3dw取 k=1 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 914. 3 35 . 0 1000 =12.4r/s=743r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=750r/min=12.5r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 5 . 12914 . 3 =0.353m/s 切削深度 ae=4.5mm 切削工时： l=20mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=5mm tw= fn yl w + = 5 . 0 5 . 12 520 + =4s=0.07min （3）铰孔至 13mm 由参考文献2表 31 f=1.0- 2.3 mm/r 取 f=1.2 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 2 . 15 . 0720060 13 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.09m/s 太原理工大学 - - 20 ns= w d v 1000 = 1314 . 3 09 . 0 1000 =2.2r/s=132r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=132 r/min=2.2r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 2 . 21314 . 3 =0.09m/s 切削工时： l=45mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm tw= fn yl w + = 2 . 12 . 2 645 + =19s=0.32min （4）铰孔至 10mm 由参考文献2表 31 f=0.65- 1.3 mm/r 取 f=1.0 mm/r 由参考文献2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由参考文献1表 15- 36 取 kv=0.9 由参考文献2表 32 取后刀面最大磨损限度为 0.8mm 刀具耐用度 t=7200s v= v yvxvmm zv wv k fapt dc 1 60 =9 . 0 0 . 15 . 0720060 10 6 . 15 5 . 01 . 03 . 03 . 01 2 . 0 =0.1m/s ns= w d v 1000 = 1014 . 3 1 . 01000 =3.18r/s=191r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=190 r/min=3.17r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 17 . 3 1014 . 3 =0.1m/s 切削工时： l=20mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=5mm tw= fn yl w + = 0 . 117 . 3 520 + =8s=0.13min 工序 钻 6mm 孔 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻 6mm 孔 太原理工大学 - - 21 刀具：钻头 机床：za5025 立式钻床 2.计算切削用量及加工工时 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.35 mm/r l=79mm10dw取 k=0.7 则 f=0.350.7=0.25 mm/r 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 614 . 3 35 . 0 1000 =18.6r/s=1114.6r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=1120r/min=18.7r/s 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 7 . 18614 . 3 =0.352m/s 切削深度 ae=3mm 切削工时： l=79mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=3mm tw= fn yl w + = 25 . 0 7 . 18 379 + =18s=0.29min 工序 钻 m6mm 底孔并倒角 1.加工条件： 工件材料：ht200， b=200mpa、铸造 加工要求：钻 4.9mm 孔 刀具：钻头 机床：za5025 立式钻床 2.计算切削用量及加工工时 由参考文献1表 15- 33 取 f=0.2 mm/r l=20mm5dw取 k=0.9 则 f=0.20.9=0.18 mm/r 由参考文献1表 15- 37 取 v=0.35m/s ns= w d v 1000 = 9 . 414 . 3 35 . 0 1000 =22.7r/s=1365r/min 按机床参数和文献3表 2- 12 选取 nw=1400r/min=23.3r/s 太原理工大学 - - 22 实际切削速度 v= 1000 w wwn d = 1000 3 . 239 . 414 . 3 =0.36m/s 切削深度 ae=2.45mm 切削工时： l=20mm l 为加工长度 由文献2表 22 取钻削入切量和超切量 y+=2.5mm tw= fn yl w + = 18 . 0 3 . 23 5 . 220 + =5s=0.09min 工序 攻螺纹 m6mm 工序 最终检验 太原理工大学 - - 23 第第3章章 夹具设计夹具设计 3.1 夹具设计过程中的问题夹具设计过程中的问题 为提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹 具。夹具用于 z3040x16 摇臂钻床，刀具为直柄麻花钻头、扩孔钻、铰刀， 加工钻mm 2 . 0 0 2 . 30 + 、孔夹具。加工时需要保证它们的位置精度。 3.2 夹具设计夹具设计 3.2.1 定位基准的选择定位基准的选择 此时，可以用粗铣过的底面定位，这样就可以保证它们之间的位置精 度。 3.2.2 定位元件的选择定位元件的选择 本夹具定位方案为工件以底面及两侧面分别靠在夹具支架的定位平面 和定位销及底面的 3 个固定钻套定位，用螺钉及压板将工件夹紧。 3.2.3 定位误差计算定位误差计算 确定基准定位误差 由参考文献7表 1- 1- 12 )90cos(2cos2 . += yxwd 圆柱销直径 d=12mm 由参考文献7 圆柱销直径偏差 d= 032 . 0 020 . 0 12+ + mm y =0.032- 0.020=0.012 mm x =0.02 mm 024 . 0 )9090cos(012 . 0 290cos02 . 0 2 . =+= o wd mm 定位误差 1. += wd 1 ：为定位销与工件间最小间隙 1 =0.014mm 定位误差 1. += wd =0.024+0.014=0.038mm 太原理工大学 - - 24 3.2.4 夹紧力的计算夹紧力的计算 零件加工过程中所受的夹紧力较大，根据零件的形状，以及夹紧机构 在夹具中安装，可确定夹紧力的位置。为了节约辅助时间，减轻工人的劳 动强度，便于制造和安装，本夹具采用宽头压板，用螺母、螺杆、弹簧相 互配合夹紧零件。 夹紧力的计算: 1最大切削力：加工 40mm 孔时轴向力最大 由参考文献2表 23 f= f yz f kfdc ff 0 81 . 9 其中： f c 取决于工件材料和切削条件的系数 f c =42.7 f z =1 f y =0.8 f k 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符 时，各种因素对轴向力的修正系数 由参考文献2表 22- 1 f n mf hb kk) 190 (= 其中：hb=200 nf =0.75 f n mf hb kk) 190 (= 75 . 0 ) 190 200 (=1.04 所以：f=n1785304 . 1 1 . 138 7 . 4281 . 9 8 . 01 = 2最大转矩：加工 40mm 孔时转矩最大 由参考文献2表 23 m= m yz m kfdc mm 0 81 . 9 其中： m c 取决于工件材料和切削条件的系数 m c =0.021 m z=2 m y=0.8 m k 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符 时，各种因素对转矩的修正系数 由参考文献2表 22- 1 f n mf hb kk) 190 (= 其中：hb=200 nf =0.75 太原理工大学 - - 25 f n mf hb kk) 190 (= 75 . 0 ) 190 200 (=1.04 所以：f=nm33404 . 1 1 . 138021 . 0 81 . 9 8 . 02 = 3切削功率 由参考文献2表 23 切削功率：kw d m p3 . 6 38 358 . 0 33422 0 = = 4夹紧力计算 本夹具采用的是压板夹紧，对夹具夹紧力影响最大的是钻 25.5mm 孔 是的转矩： 由参考文献2表 23 m= m yz m kfdc mm 0 81 . 9 其中： m c 取决于工件材料和切削条件的系数 m c =0.021 m z=2 m y=0.8 m k 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符 时，各种因素对转矩的修正系数 由参考文献2表 22- 1 f n mf hb kk) 190 (= 其中：hb=200 nf =0.75 f n mf hb kk) 190 (= 75 . 0 ) 190 200 (=1.04 所以：f=nm9004 . 1 75 . 0 23021 . 0 81 . 9 8 . 02 = 夹紧力 q l m q = 其中：m 为对夹具夹紧力影响最