机械制造技术课程设计-填料箱盖加工工艺及镗φ60H8孔夹具设计（全套图纸） .pdf

目 录 绪论 3 第一章 零件的分析 5 1.1 零件的作用5 1.2 零件的工艺分析5 第二章 工艺设计 7 2.1 毛坯的制造形式 7 2.2 基准面的选择 7 2.2.1 粗基准的选择 8 2.2.2 精基准的选择 8 2.3 制订工艺路线 8 2.4机 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 确 定19 2.5 确定切削用量 21 2.5.1 车削端面，外圆21 2.5.2 粗 车65,80,75,100外 圆 以 及 槽 和 倒 角23 2.5.3 钻扩32mm、及mm43孔 25 2.5.4 钻6 13.5, 2-m10-6h, 4-m10-6h深 孔 深 24 28 2.5.5精 车 65mm的 外 圆 及 与 80mm相 接 的 端 面 30 - 2 - 2.5.6 精镗)(860 046. 0 0 hmm 孔 32 2.5.7 铣60 孔底面 33 2.5.8 镗60mm 孔底沟槽 34 2.5.9 研磨60mm 孔底面 34 第三章 夹具设计 31 3.1 定位基准的选择 37 3.2. 切削力及夹紧力的计算 38 3.3 定位误差的分析 39 致谢 40 参考资料42 - 3 - 绪论绪论 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产 品，并把 它们装备成机械装备的行业。 机械制造业的产品既可 以直接供人们使 用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会 上有着各种各样的机械 或机械制造业的产品。我们的生活离 不开制造业，因此制造业是国民 经济发展的重要行业，是一个 国家或地区发展的重要基础及有力支柱。 从某中意义上讲，机 械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合 实力和科学 技术水平的重要指标。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 机械制造技术基础课程设计是在学习完成机械制造技术基 础和 大部分专业课，并进行了机械制造课程设计与生产实习基 础上的又一 次实践性教学环节，这次设计将更深层次的运用金 属工艺学、互换性、 力学、机械制造技术基础、机械制图等课 程中的基本知识与理论以及 生产实践中所学到的实践知识，综 - 4 - 合运用，学会使用手册及图表资料， 独立解决零件制造问题， 并设计了机床专用夹具这一设备，提高了结 构设计能力，为今 后从事机械设计制造行业打下了坚实的基础。 在阀腔的加工工艺规程及其铣下表面的夹具设计中，涉及 到零件 图誊画，解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺 路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，以保证 零件的加工质量。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错 误，敬请老师们批评指正。 - 5 - 第一章第一章 零件的分析零件的分析 1.1 零件的作用零件的作用 题目所给定的零件是填料箱盖（附图 1） ，其主要作用是保证 对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求： 1 以 65h5（ 0 013 . 0 ）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为65h5（ 0 013 . 0 ）的轴，表面粗糙度为 1.6, 尺 寸 为 80 的 与 65h5（ 0 013 . 0 ） 相 接 的 肩 面 , 尺 寸 为 100f8( 036 . 0 090 . 0 )与 65h5（ 0 013 . 0 ）同轴度为 0.025 的面. 尺寸 为60h5( 046 . 0 0 + )与 65h5（ 0 013 . 0 ）同轴度为 0.025 的孔. 2.以60h5( 046 . 0 0 + )孔为中心的加工表面. 尺寸为 78 与60h8( 046 . 0 0 + )垂直度为 0.012 的孔底面,表 面粗糙度为 0.4,须研磨. 3. 以 60h8( 046 . 0 0 + ) 孔 为 中 心 均 匀 分 布 的12 - 6 - 孔,6-13.5,4-m10-6h 深 20 孔深 24 及 4-m10-6h. 4.其它未注表面的粗糙度要求为 6.3,粗加工可满足要求 .零件图 - 7 - 第二章第二章 工艺设计工艺设计 2.1 毛坯的制造形式 零件材料为 ht200， 考虑到零件材料的综合性能及材料成本 和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为 1000 件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可 以采用铸造成型。 毛坯图 - 8 - 2.2 基准面的选择基准面的选择 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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件 的大批报废，是生产无法正常进行。 2.2.1 粗基准的选择 对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理 的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量 均匀时，选该表面为粗基准。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。 ） 2.2.2 精基准的选择 按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原 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： 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。 采用锥堵或锥套心轴。 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。 - 9 - 2.3 制订工艺路线制订工艺路线 工艺线路方案一 工序 铣削左右两端面。 工序 粗车65，80，100，75，155 外圆 及倒角。车 7.5 槽 工序 钻30 孔、扩32 孔，扩47 孔。 工序 钻 6-13.5 孔,2-m10-6h,4-m10-6h 深 20 孔 深 24 的孔及攻螺纹 工序 精车65 外圆及与80 相接的端面. 工序 精镗60h8（) 046 . 0 0 + 孔。 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 终检。 工艺路线方案二工艺路线方案二 工序 车削左右两端面。 工序 粗车65，80，75，155 外圆及倒角。 工序 钻30 孔、扩32 孔，扩47 孔。 工序 精车65 外圆及与80 相接的端面. 工序 精镗60h8（) 046 . 0 0 + 孔。 - 10 - 工序 铣60 孔底面 工序 孔底面 工序 镗60 孔底面沟槽。 工序 研磨60 孔底面。 工序 钻 6-13.5 孔,2-m10-6h,4-m10-6h 深 20 孔 深 24 的孔及攻螺纹 工序 终检。 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，且是先加工 12 孔后精加工外圆面和60h8（) 046 . 0 0 + 孔。 ；方 案二是使用车削方式加工两端面，12 孔的加工放在最后。两相 比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面， 在中批生产中，综合考虑，选择工艺路线二。 但是仔细考虑，在线路二中，工序 精车65 外圆及与 80 相接的端面. 然后工序 钻 6-13.5 孔,2-m10-6h,4-m10-6h 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。 这样由于钻孔属于粗加工，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 车削左右两端面。 - 11 - 工序 粗车65，85，75，155 外圆及倒角。 工序 钻30 孔、扩32 孔，扩47 孔。 工序 钻 6-13.5 孔,2-m10-6h,4-m10-6h 深 20 孔 深 24 的孔及攻螺纹 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面. 工序 精镗60h8（) 046 . 0 0 + 孔。 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 终检。 以上工艺过程详见械加工工艺过程卡片 选择加工设备与工艺装备选择加工设备与工艺装备 1、选择机床 工序 i 、 ii 、 iii、vi 是粗车和半精车。选用卧式车 床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常 用的 c620- 1 型卧式车床即可。 工序 v、vi 是精车和精细车还有精镗。由于要求的精度 较高，表面粗糙度较小选用精密的车床能满足要求。故选用 c616a 型车床。 工序 vii 钻孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加 工，可选用 z3025 型摇臂钻床。 - 12 - 2、选择夹具 本零件除钻削加工需设计专用夹具，其他工序使用通用家 具即可，车床上用三爪自定心卡盘。 3、选择刀具 在车床上加工的工序，一般都用硬质合金车刀和镗刀， 加工灰铸铁零件采用 yg 型硬质合金，粗加工用 yg6，半精加 工用 yg8，精加工和精细加工用 yg10，切槽宜用高速钢。 钻孔用麻花钻，攻螺纹用丝锥。 1、 切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔） 。以知加工材料为 ht200，铸件。机床为 c620- 1 型卧式车床，工件装夹在三爪自 定心卡盘。 确定 65 0 013 . 0 mm 外圆的切削用量 所选刀具为 yg6 硬质 合金可转位车刀， 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于 c620- 1 机床的中心高为 200mm，故选用刀杆尺寸 bh=16mm25mm，刀 片厚度为 4.5mm 根据切削用量简明手册表 1.3，选择车刀 几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角 o=12，后角 o 6、主偏角 kr=90、,副偏角 kr=10、刃倾角 s=0、 刀尖圆弧半径r=0.8mm。 确定切削深度 ap 由于粗车单边余量仅为 1mm,可一次 走刀完成，故 - 13 - mmmmap1 2 6567 = = 确定进给量 f 根据表 1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺 寸为 16 mm25 mm、ap3 mm、工件直径为 100 mm 400 mm 时，f=0.6- 1.2 mm/r 按 c620- 1 机床的进给量选择 f=0.65 mm/r。 确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校 验。 根 据 表1.30 ， c620- 1机 床 进 给 机 构 允 许 的 进 给 力 fmax=3530n。 根据表 1.23，当灰铸铁 170212hbs，ap2 mm，f0.75 mm/r，kr=45，v=65m/min(预计)时，进给力 ff=950n. ff的修正系数为1 . 000=frk，0 . 1=fsfk，17 . 1 =ffkk,故实际进给力 为 ff=9501.17=1111.5n,由于切削时的进给力小于机床进给 允许的进给力，所选的 f=0.65 mm/r 可用。 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 1.9，车刀后刀面 最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 t=30min。 确定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可直 接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。 根据表 1.11，当用 yg6 硬质合金车刀加工灰铸铁时，ap 1.8 mm，f0.75 mm/r 时，切削速度 v=71m/min。 切削速度的修正系数为 ksv=0.8,ktv=1.0,ktv=1.12,73. 0=rvkk,kmv=0.85,故 - 14 - v=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/min min/68 157 55.3310001000 r d v n= = 按 c620- 1 机床的转速选择 n=90r/min=1.5r/s 则实际切削速度 v=44.4m/min。 最后确定切削用量为： mmap1=，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min 确定车端面及台阶面的 ap=1.25mm，f=0.52 mm，主轴转速 与车 65 0 013 . 0 mm 外圆相同。 确定粗镗 37mm 和 47mm 孔的切削用量 所选刀具为 yg6 硬质合金、直径为 20 mm 的圆形镗刀。 确定切削深度 ap 47mm: ap=（47-43）/2=2mm 37mm: ap=（37-33） /2=2mm 确定进给量 f 根据表 1.5，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为 20mm,镗刀伸 出长度为 100 mm 时按 c620- 1 机床的进给量，选择 f=0.20 mm/r。 确定切削速度 v 按表 1.27 的计算公式 v yvxv p m v k fat c v = 式 中cv=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,t=60min,kv=0.9 - 15 - 0.80.65=0.468, 则min/68.48min/468 . 0 2 . 05 . 260 8 . 189 2 . 015 . 0 2 . 0 mmv= = 对 37mm 内孔： min/419 37 68.4810001000 r d v n= = 对 47mm 内孔：min/329 47 68.4610001000 r d v n= = 2、 基本时间 确定粗车外圆 65mm 的基本时间 根据表 6.2-1 车外 圆基本时间为 i fn llll i fn l tj 321 1 + = 式中 l=17mm,)32(1+= r p tgk a l kr=90,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r, n=1.5r/s,i=1,则stj 5 . 20 5 . 165 . 0 317 1= + = 确定粗车端面的基本时间 slll dd li fn l tj1742 2 22 2 ,321 1 3=+=+ = 式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i =1 则 stj22 5 . 152 . 0 17 3= = 确定粗镗 37mm、47mm 孔的基本时间 选镗刀的主 偏角 xr=45,则 l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r, 对 37mm 孔 n=5.48r/s,对 47mm 孔 n=6.98r/s,i=1 - 16 - 对 37mm 孔stst21 48 . 5 2 . 0 5 . 25 . 317 ,21 98 . 6 2 . 0 45 . 322 = =+ = + = 工序 ii 切削用量及基本时间的确定： 车端面、车台阶、车环槽、车外圆、镗孔、倒角。 1. 加工条件 工件材料：ht200,b =0.16gpa hbs=200- 217,铸造。 加工要求：粗车端面保证尺寸 8 . 1 0 137+、车台阶保证 17 和 32、 车环槽保证尺寸45 . 7 30 . 0 0 + 、粗车外圆保证尺寸 16 . 0 0 155+、粗车外圆 保证 46. 0 0 75+和 46 . 0 0 80+。 机床与刀具与工序相同 2. 切削用量的选择与计算方法与工序基本相同， 里表表 示如下： 主 轴 转 速 f/mia 切 削 速 度 m/min 进 给 量 mm/r 切 削 深度 mm 进 给次数 工 步 工时 120 35.4 0.6 5 1.2 5 1 22 120 35.4 0.6 5 1 1 120 45.6 0.6 5 1.3 1 18 480 0.2 2 1 30 工序三 切削用量及基本时间的确定： 本工序为半精车外圆65，保证尺寸， 30 . 0 0 63+已知条件与粗 - 17 - 加工工序相同。 1. 确定半精车外圆的65的切削用量。 所选用的刀具 为 yg6 硬质合金刀，车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度为：b h=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm 根据切削用量简明手 册表 1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前 角 o=12，后角 o6、主偏角 kr=90、,副偏角 kr=10、刃倾角 s=0、刀尖圆弧半径r=0.8mm。 确定切削深度 ap 0.75mm。 确定进给量 f 根据表 1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为 16 mm25 mm、ap3 mm、工件直径为 d100160mm,故长度方向偏差为5 . 2 mm.长度方向的 余量查表 2.2- 4,其余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。 （3）4332、内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自 由尺寸精度要求，r a 为 6.3,钻扩即可满足要求。 （4）内孔60h8( 046 . 0 0 + )。要求以外圆面 65h5（ 0 013 . 0 ） 定位，铸出毛坯孔 30。 查表 2.3-9, 精镗 59.9 2z=0.4 精镗60h8( 046 . 0 0 + ) 2z=0.1 (5) 60h8( 046 . 0 0 + )孔底面加工. - 21 - 按照表 2.3-21 及 2.3-23 1. 研磨余量 z=0.0100.014 取 z=0.010 2. 磨削余量 z=0.20.3 取 z=0.3 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) 6 5 . 13孔及 2m106h 孔、4m106h 深 20 孔。 均为自由尺寸精度要求。 16 5 . 13孔可一次性直接钻出。 2查 工艺手册 表 2.320 得攻螺纹前用麻花钻直 径为8.5 的孔。 钻孔 8.5 攻螺纹 m10 2.5 确定切削用量确定切削用量 2.5.1 车削端面、外圆 本工序采用计算法确定切削用量 加工条件 工件材料：ht200，铸造。 加工要求：粗车65、155 端面及65、80、 - 22 - 75、100，155 外圆，表面粗糙度值 r a 为 6.3。 机床：c6201 卧式车床。 1 粗车65、155 两端面 确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为 325. 1mm， 则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加 工,a p=2mm 计。长度加工方向取 it12 级，取 04. 0mm。确定进 给量 f:根据切削用量简明手册 （第三版）表 1.4,当刀杆 16mmx25mm, a p=2mm 时,以及工件直径为160 时。 f=0.50.7mm/r 按 c6201 车床说明书（见切削手册表 1.30）取 f=0.5 mm/r 计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的 计算公式为 v c=v yx p m v k fat c v v (m/min) v c=1.58, x v=0.15, yv=0.4,m=0.2。 修 正 系 数 k k v 见切削手册 表 1.28, 即 k mv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kbv=0.97 所以 v c= 97 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0260 58 . 1 4 . 015. 02 . 0 - 23 - =66.7(m/min) 确定机床主轴转速 n s= d vc1000 = 8414 . 3 7 . 661000 =253(r/min) 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 253r/min 相近的机床转速 选取 305r/min。实际切削速度 v=80m/min （2） 粗车160 端面 确定机床主轴转速: n s= d vc1000 = 16014 . 3 7 . 661000 =133(r/min) 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 133r/min 相近的机床 转速选取 150r/min。实际切削速度 v=75.4m/min 2.5.2 粗车65,80,75,100 外圆以及槽和倒角 切削深度:先84 车至80 以及104 车至100。 进给量: 见切削手册表 1.4 v c=v yx p m v k fat c v v (m/min) =97 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0260 58 . 1 4 . 015. 02 . 0 - 24 - =66.7(m/min) 确定机床主轴转速: n s= d vc1000 = 10414 . 3 7 . 661000 =204(r/min) 按机床选取 n =230 r/min。所以实际切削速度 v= 1000 dn = 1000 23010414 . 3 =75.1 m/min 检验机床功率: 主切削力 f c=cfcap c f x f c f y v c fc n k c f cf c =900, x c f =1.0 , y c f =0.75 , n c f =-0.15 k mf=( 02 . 1 ) 190 200 () 190 4 . 0 = f n hb k kr=0.73 所以 f c=900 )(59873 . 0 02 . 1 7 . 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 = = 由 切削手册 表 1.30 中 c630-1 机床说明书可知, c630-1 - 25 - 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。 （2） 粗车65 外圆 实际切削速度 v= 1000 wwn d =min/ 3 . 62 1000 6530514 . 3 m= （3) 车75 外圆 取 n w=305r/min 实际切削速度 v= 1000 wwn d =min/ 9 . 71 1000 7530514 . 3 m= （4） 粗车100 外圆 取 n w=305r/min 实际切削速度 v= 1000 wwn d =min/78.95 1000 10030514 . 3 m= （5）车槽 7.5 采用切槽刀，r r=0.2mm - 26 - 根据机械加工工艺师手册表 27-8 取 f=0.25mm/r n w=305r/min 2.5.3 钻扩钻扩32mm、及、及mm43孔。孔。z3025 摇臂钻床摇臂钻床 （1） 钻孔mm25 选择进给量 f=0.41mm/r 选择切削速度（见切削手册表 2.7） v=12.25m/min （见切削手册表 2.13 及表 2.14，按 5 类加工性考虑） min)/(130 30 25.1210001000 r d v n w s = = 按机床选取： w n=136r/min（按工艺手册表 4.2-2） 则实际切削速度 min/68.10 1000 13625 1000 m nd v= = （2） 钻孔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 - 27 - 公式中 钻 f、 钻 v为加工实心孔时的切削用量，查切削手册 得 钻 f=0.56mm/r（表 2.7） 钻 v=19.25m/min（表 2.13） 并令： f=1.35 钻 f=0.76mm/r 按机床取 f=0.76mm/r v=0.4 钻 v=7.7m/min 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 = = （3） 钻孔mm47 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 钻 f、 钻 v为加工实心孔时的切削用量，查切削手册 得 钻 f=0.56mm/r（表 2.7） - 28 - 钻 v=19.25m/min（表 2.13） 并令： f=1.35 钻 f=0.76mm/r 按机床取 f=0.76mm/r v=0.4 钻 v=7.7m/min 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 = = 2.5.4 钻 613.5, 2-m10-6h, 4-m10-6h 深孔深 24 （1） 钻 6-13.5 f=0.35mm/r v=17mm/min 所以 n= 5 . 13 1000 v =401(r/min) 按机床选取： min/400rnw= 所以实际切削速度为： min/95.16 1000 400 5 . 13 1000 m nd v ww = = - 29 - （2） 钻 2hm610底孔8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n= 5 . 8 1000 v =487r/min 按机床选取 min/500rnw= 实际切削速度 min/35.13 1000 5005 . 8 1000 m nd v ww = = （3） 4hm610深 20，孔深 24，底孔8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n= 5 . 8 1000 v =487r/min 按机床选取 min/500rnw= 实际切削速度 min/35.13 1000 5005 . 8 1000 m nd v ww = = （4） 攻螺纹孔 2hm610 r=0.2m/s=12m/min 所以 min/382rns= 按机床选取 min/315rnw=则 - 30 - 实际切削速度 min/9 . 9 1000 31510 1000 m nd v ww = = （5） 攻螺纹 4-m10 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 = = 2.5.5 精车精车65mm 的外圆及与的外圆及与80mm 相接的端面相接的端面 车床：c620-1 （1） 精车端面 z=0.4mm mmap2 . 0= rmmf/1 . 0= 计算切削速度：按切削手册表 1.27，切削速度的计算 公式为（寿命选 t=90min） min)/(mk fyxat c v v vvpm v c = - 31 - 式中158= v c， ,15 . 0 = v x 4 . 0= v y， 15. 0=m修正系数 v k见切 削手册表 1.28 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 4.2-8）选择 1200r/min 所以实际切削速度 min/301 1000 801200 mv= = （2） 精车65 外圆 2z=0.3 f=0.1mm/r min)/(mk fyxat c v v vvpm v c = 式中158= v c， ,15 . 0 = v x 4 . 0= v y， 15. 0=m修正系数 v k见切 削手册表 1.28 所以 - 32 - 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= = （3） 精车外圆100mm 2z=0.3mm z=0.15mm f=0.1mm/r min/257mvc= 取 min/1200rnw= 实际切削速度 min/ 8 . 376 1000 1001200 mv= = 2.5.6 精镗精镗)(860 046. 0 0 hmm 孔孔 （1） 精镗孔至59.9mm 2z=0.4mm， z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min min/425 6014 . 3 8010001000 r d v nw= = - 33 - （2） 精镗孔至)(860 046 . 0 0 + hmm 由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用镗床同时对工件 精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘相同。 mmap05 . 0 = f=0.1mm/r w n=425r/min v=80m/min 2.5.7 铣铣60 孔底面孔底面 铣床：x63 系列 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= 10 1510001000 = w s d v n=477.7r/min 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 w n=475r/min 故实际切削速度为： min/ 9 . 14 1000 47510 1000 m nd v ww = = 当min/475rnw=时，工作台的每分钟进给量 m f应为 - 34 - min/150475408 . 0 mmznff wzm = 查机床说明书，刚好有min/150mfm=故直接选用该值。 2.5.8 镗镗60mm 孔底沟槽孔底沟槽 内孔车刀 保证 t=0.5mm，d=2mm 2.5.9 研磨研磨60mm 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 第 三 章 中 磨 料 选 择 各 表 ， 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= 切削工时基本时间计算切削工时基本时间计算： 当加工一个表面时 tj=(2*b*l*k)/(1000r*fa*fr)（见工艺手册表 6.2-8） 式中 l：加工长度 l=30mm b：加工宽度 b=30mm - 35 - b z：单面加工余量 b z=0.5mm k： 系数 k=1.1 r： 工作台移动速度（m/min） a f：工作台往返一次砂轮轴向进给量 v f： 工作台往返一次砂轮径向进给量 则： tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017) =1.94min 辅助时间的计算辅助时间的计算： 辅助时间 tf与基本时间 tj之间的关系为 tf=（0.150.2） tj，取 tf=0.15tj,则辅助时间为： tf=0.15*1.94=17.46s 其他时间的计算其他时间的计算: 其他时间可按关系式 tb+tx=6%*(tj+tf)计算 则 tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s 单间时间单间时间 tdj=116.4+17.46+8=141.86s - 36 - 第三章第三章 夹具设计夹具设计 为了提高劳动生产力，保证加工质量，降低劳动强度。 需设计专用夹具。这里，我设计的是镗孔夹具，这个夹具用于 卧式镗床，刀具为硬质合金，完成对工件的镗削加工。 夹具体：夹具体： - 37 - 装配图：装配图： 3.1. 定位基准的选择定位基准的选择 由零件图可知，这里采用 v 型块定位，采用 u 型板进行手 - 38 - 动加紧，以此来限制工件的四个自由度，外加一个端面限制一 个自由度。 3.2. 切削力及夹紧力的计算切削力及夹紧力的计算 75 . 0 84 . 3 b yfzf f fdf= 式中 d=60.0mm f=0.2mm/r 0 . 1= f z 7 . 0= f y b =650mpa 代入得：f=9613.63n 在计算切削力时，必须考虑安全系数。 安全系数 4321 kkkkk = 式中： 1 k基本安全系数；取 1.5 2 k加工性质系数；取 1.1 3 k刀具钝化系数；取 1.1 4 k断续切削系数；取 1.1 则 f=1.5*1.1*1.1*1.1*9613.63n =19193n 扭矩的计算： mk=f*r=19193*30*0.001=575.791n m 夹紧力计算 q=mk/f1r+2f2r/sin(/2) 其中，已加工表面与平面支撑板接触时，f=0.10.16 f1=0.15 f2=0.15 r=37.5mm =90 - 39 - 代入上式得 夹紧力 q=26780n 3.3 定位误差分析定位误差分析 1 定位原件尺寸公差的确定。夹具的主要定位原件为 v 型块其两个定位销的尺寸公差为 h7p6，这两个定位销共同保 证 v 型块中心线与镗套中心线，衬套中心线同轴度 0.04 2 镗套与衬套的配合为 h7k6， 孔上偏差 0.03， 孔下偏差 0， 轴上偏差 0.021， 轴下偏差 0.002， 最大间隙 0.03-0.002=0.028， 最大过盈 0-0.021=-0.021，衬套外径与夹具体的配合为 h7p6， 孔的上偏差为 0.035，孔的下偏差为 0，轴上偏差 0.059，轴下 偏差 0.037，最大过盈-0.059，最小过盈-0.002 - 40 - 致谢致谢 经过一个月的努力,我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作 业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一