机械制造技术课程设计-连接座加工工艺及钻4-M5孔夹具设计（全套图纸） .pdf

单位代码 学 号 分 类 号 密 级 设计(论文) 连接座零件 加工工艺及夹具设计 院（ 系 ）名 称 专业名称 学生姓名 指导教师 年 月 日 连接座零件加工工艺及夹具设计 摘 要 水泵连接座零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以 及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设 计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个 工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专 用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、 夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具 结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 micro centrifugal motor pump connecting seat parts processing technology and fixture design abstract micro centrifugal motor pump connecting seat parts processing technology and design of drilling jig design is the process design, including machining process design and fixture three. in the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then the special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning device, clamping element, guiding element, clamp and machine tools and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later. keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, error 黄河科技学院毕业设计(论文) 第 iv 页 目目 录录 摘 要 . ii abstract. iii 第 1 章 序 言 1 第 2 章 零件的分析 2 2.1 零件的形状 2 2.2 零件的工艺分析 3 第 3 章 工艺规程设计 4 3.1 确定毛胚的制造形式 . 4 3.2 基面的选择 . 4 3.3 制定工艺路线 . 5 3.3.1 工艺路线方案一 5 3.3.2 工艺路线方案二 6 3.3.3 工艺方案的比较与分析 6 3.4 选择加工设备和工艺装备 . 8 3.4.1 机床选用 8 3.4.2 选择刀具 8 3.4.3 选择量具 8 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 8 3.5.1 外圆加工表面及端面 10 3.5.2 两孔的加工余量 10 3.6 确定切削用量及基本工时 10 3.6.1 工序 10 3.6.2 工序 13 3.6.3 工序 14 3.6.4 工序 17 3.6.5 工序 17 3.6.6 工序 20 第 4 章 钻床夹具设计 22 4.1 夹具的设计 . 22 4.1.1 定位分析 22 4.1.2 定位原理 22 4.1.3 定位元件的分析 23 4.1.4 夹紧元件的选择 23 4.1.5 定位误差的分析 . 24 4.1.6 切削力及夹紧力的计算 . 25 4.2 夹具设计及操作的简要说明 . 26 总 结 27 致 谢 28 参 考 文 献 29 1 1 第 1 章 序 言 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。 连接座零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机 械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加 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，保证 尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合 性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意 生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 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。 2 2 第 2 章 零件的分析 2.1 零件的形状 题目给的零件是连接座零件，泵壳零件，主要作用是起固定连接作用。零件左端 6126h外圆与泵壳连接， 在7100h孔内； 右端7121h外圆与机座连接， 中间640h 与轴承连接，使电机传动达到平稳。 零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简 单。具体尺寸，公差如下图所示。 零件主视图 零件左视图 3 3 2.2 零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 ht200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热 性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 零件的装配基准为6125h的外圆， 右端7121h的外圆和中间640h的孔， 其加工 精度要求高。该类零件在加工和使用过程中都要重点考虑零件的圆跳动问题。 离心式微电机水泵连接座零件主要加工表面为：1.车6125h外圆及端面，表面粗 糙度 a r 值为 3.2 m。2.车7121h外圆及端面，表面粗糙度 a r 值 3.2 m。3.车640h 轴承装配孔， 表面粗糙度 a r 值 3.2 m。 4.半精车侧面， 保证尺寸 23mm及表面粗糙度 a r 值 3.2 m。5.磨削零件左右两外圆面，保证尺寸 5mm，69mm和 9mm，两侧面粗糙度 a r 值 6.3 m、12.5 m，法兰面粗糙度 a r 值 6.3 m。 离心式微电机水泵连接座共有两组加工表面， 他们之间有一定的位置要求。 现分述 如下： (1)左端的加工表面： 这一组加工表面包括：左端面，125 外圆，100 内圆，倒角，钻通孔7，钻 孔并攻丝。 这一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求， 100 的内圆孔有 25 的粗糙度要求。 其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工 序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2).右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；121h7 的外圆，粗糙度为 3.2、6.3；外径为 50、内径为40 的小凸台，粗糙度为 3.2，并带有倒角；32 的小凹槽，粗糙度为 25；钻17.5 的中心孔，钻7 通孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要 求。其中，17.5、40 的孔或内圆直接在上做镗工就行了。 4 4 第 3 章 工艺规程设计 本离心式微电机水泵连接座来自 ca6140 车床，车床年产量为 10 万台，每台车床 需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 2 班。 该零件材料为 ht200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。 依据设计要求 q=100000 件/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取 19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领 n=2xqn(1+)（1+)=238595 件/年 3.1 确定毛胚的制造形式确定毛胚的制造形式 零件材料为200ht，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不 同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考 虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以 便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件 轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本 上考虑，也是应该的。 3.2 基面的选择基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工 质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚 5 5 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，对像离心式微电机水泵连接座这样的零件来说，选好粗基准是至关 重要的。对本零件来说，如果以6125h外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆 的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应 以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相 对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。零件图中给出了以中心轴线为基准，加 工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得 大于公差值 0.04mm。最后选取7110h做为粗基准，利用内钳式三爪卡盘卡住这个面 做主要定位面。 对于精基准而言， 主要应该考虑基准重合的问题， 当设计基准与工序基准不重合时， 应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 3.3 制定工艺路线制定工艺路线 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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性 机床配以专用夹具， 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。 3.3.1 工艺路线方案一 工序 粗车125的端面及外圆，粗镗7100h的孔，粗车距离为 8mm的面，倒 角为 0 451。 工序 掉头，粗车121的端面及外圆，粗车50的端面，粗车距离为mm6的面， 粗镗25,40 。 工序 半精车125端面及外圆，半精车距离为mm8的面，半精镗7100h的孔。 工序 掉头， 半精车121的端面及外圆， 半精车距离为mm6的端面， 半精镗40 的孔。 工序 精镗100。 工序 精车121，精镗40，倒角 1 0 45。 工序 钻孔76，钻孔73。 工序 钻螺纹孔及攻螺纹54m。 工序 钳去毛刺。 工序 终检。 6 6 工序 入库。 3.3.2 工艺路线方案二 工序 机器砂模造型。 工序 时效处理。 工序 划粗加工线。 工序 按划线车)(6125 0 025 . 0 h端面，尺寸保持mm9，车)(6125 0 025 . 0 h至5 .127， 车)(7100 035. 0 0 + h至5 .97，深mm9。 工序 掉头，卡)(6125 0 025 . 0 h，车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸 保持mm12； 车)(7121 0 018 . 0 h端面， 粗糙度值为m 5 . 12， 尺寸保持mm71； 车)(7121 0 018 . 0 h 至5 .123；32成；车640h至5 .37。 工序 按线车)(6125 0 025 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸保持 69 成；车距离为 mm8的面成；车)(7100 035. 0 0 + h至5 .99，深mm7。 工序 掉头，卡)(6125 0 025 . 0 h。车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为 6.3m3 . 6， 尺寸保持 0 1 . 0 5成；车)(7121 0 018 . 0 h外圆至5 .121；车540h孔至5 .39。 工序 磨)(6125 0 025 . 0 h成；磨)(640 018 . 0 0 + h成。 工序 钻孔25mm，钻孔mmmm73 ,76，钻螺纹孔以及攻螺纹54m。 工序 终检。 工序 入库。 3.3.3 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设 备， 加工过程比较繁琐， 而且在加工过程中位置精度不易保证。 方案二减少了装夹次数， 但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相 应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取 优弃劣，具体工艺过程如下： 工序 机器砂模造型。 工序 时效处理。 工序 划粗加工线。 工序 按划线车)(6125 0 025 . 0 h端面，尺寸保持mm9，车)(6125 0 025 . 0 h至5 .127， 车)(7100 035. 0 0 + h至5 .97，深mm9。 工序 掉头，卡)(6125 0 025 . 0 h，车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸 7 7 保持mm12； 车)(7121 0 018 . 0 h端面， 粗糙度值为m 5 . 12， 尺寸保持mm71； 车)(7121 0 018 . 0 h 至5 .123；钻25，32成；车640h至5 .37。 工序 按线车)(6125 0 025 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸保持 69 成；车距离为 mm8的面成；车)(7100 035. 0 0 + h至5 .99，深mm7。 工序 掉头，卡)(6125 0 025 . 0 h。车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为 6.3m3 . 6， 尺寸保持 0 1 . 0 5成；车)(7121 0 018 . 0 h外圆至5 .121；车540h孔至5 .39。 工序 磨)(6125 0 025 . 0 h成；磨)(640 018 . 0 0 + h成。 工序 钻孔mmmm73 ,76，钻螺纹孔以及攻螺纹54m。 工序 终检。 工序 入库。 以上加工方案大致看来大致还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能 采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。在加工过程要防止圆跳动的问题，上述方案 在防止圆跳动方面仍不佳，而且在磨削过程中有一定难度，夹具设计有一定困难，所以 经过再一次详细的分析，最终确定加工路线如下： 工序 机器砂模造型。 工序 时效处理。 工序 划粗加工线。 工序 按划线粗车)(6125 0 025 . 0 h端面，尺寸保持mm10，粗车)(6125 0 025 . 0 h至 5 .127，粗镗)(7100 035. 0 0 + h至5 .97，深mm9。 工序 掉头，卡)(6125 0 025 . 0 h，粗车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺 寸保持mm12；粗车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为m 5 . 12，尺寸保持mm71；粗车 )(7121 0 018 . 0 h至5 .123；锪32成；粗车640h至5 .37。 工序 半精车)(6125 0 025 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸保持 70mm；半精车 距离为mm8的面成；半精镗)(7100 035. 0 0 + h至5 .99，深mm7。 工序 掉头，卡)(6125 0 025 . 0 h，半精车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6， 尺寸保持 0 1 . 0 5成；半精车)(7121 0 018 . 0 h外圆至5 .121；半精车640h孔至5 .39。 工序 精镗)(7100 035. 0 0 + h成。 工序 钻孔25mm，钻孔mmmm73 ,76，钻螺纹底孔及攻螺纹54m。 工序 磨)(6125 0 025 . 0 h成；磨)(640 018 . 0 0 + h成；磨)(7121 0 018 . 0 h成。 工序 终检入库。 8 8 3.4 选择加工设备和工艺装备选择加工设备和工艺装备 3.4.1 机床选用 .工序和工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量 生产， 故选用卧式车床就能满足要求。 本零件外轮廓尺寸不大， 精度要求属于中等要求， 选用最常用的-型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 .-。 .工序是钻孔，选用摇臂钻床。 .工序是磨零件左右外圆面,这两个面的要求精度都比较高,从经济角度看,采用 万能磨床。 3.4.2 选择刀具 .在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 yg6 类硬质 合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。 为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(gb5343.1-85,gb5343.2-85)。 .钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷 表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有参数。 .磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具” 。磨具的性能 主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简 明机械加工工艺手册 （主编 徐圣群） 表 12-47，选择双斜边二号砂轮。 3.4.3 选择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计 量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法 即可。 3.5 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 “离心式微电机水泵连接座” 零件材料为 ht200，查机械加工工艺手册 （以后 简称工艺手册 ） ，表 2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度 hb 为 143269， 表 2.2-23 灰铸铁的物理性能，ht200 密度=7.27.3（ 3 cmg） ，计算零件毛坯的重 量约为 2kg 。 表 3-1 机械加工车间的生产性质 9 9 生产类别 同类零件的年产量件 重型 （零件重2000kg） 中型 （零件重 1002000kg） 轻型 （零件重120250 6.0 4.0 顶、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 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。 3.5.1 外圆加工表面及端面 由零件图已知数据可知，对外圆)(6125 0 025 . 0 h和外圆)(7121 0 018 . 0 h的要求精度较 高， 经过粗车半精车磨削。 由 机械加工工艺手册 表 3.126 可知， 单边余量mm5 . 7 已能满足加工要求。 两端面的精度要求也较高， 也由 机械加工工艺手册 表 3.126 可知， 单边余量mm2 已能满足加工要求。 3.5.2 两孔的加工余量 孔25的精度要求相对不高， 孔内粗糙度值为 25 m， 直接采用直径为mm25的麻 花钻头钻孔即可。 孔640h的精度要求相对较高，孔壁粗糙度值为 3.2 m，需要经过细加工过程， 由机械加工工艺手册表 3.126 可知，余量为 5mm已能满足加工要求。 详细尺寸标注见零件毛坯图 3.6 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深 度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册 （第三版，艾兴、肖诗纲 编，1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以* 号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 3.6.1 工序 本工序为粗车)(6125 0 025 . 0 h端面， 车)(6125 0 025 . 0 h至5 .127， 粗镗粗镗)(7100 035. 0 0 + h 至5 .97，已知加工材料为灰铸铁，铸件，有外皮，机床 c6201 普通车床，工件用内 11 11 钳式卡盘固定。 3.6.1.1 确定粗车左端面的切削用量 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（表 1.30） ，故选刀杆尺寸hb=mmmm2516，刀片厚度 为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主 偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 69 5 . 76 =mm75. 3 （3-1） .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 c6201 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求， 故需进行校验根据表 130， c620 1 机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4，f75. 0rmm， r k = 0 45 时， 径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ，故实际 进给力为： f f =95017. 1=1111.5n （3-2） 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1，车刀 寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据 切削用量简明使用手册 表 1.11， 当6yg硬质合金刀加工硬度 200219hbs 的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0（见表 12 12 1.28） ，故： 0 v = t v v k =630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3-3） min48m n= d vc 1000 = 127 481000 =120minr （3-4） 根据 c6201 车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v = 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3-5） .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。 由 切削用量简明使用手册 表 1.25，hbs=160245， p amm3，f rmm75 . 0 ， 切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw （3-6） 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ，故所 选切削用量可在 c6201 机床上进行，最后决定的切削用量为： p a =3.75mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 srn28 . 3 = 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 nf l t = （3-7） 式中l=l+ y +，l=mm127 由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y +=mm1，则 l=127+1=mm128 m t = 7 . 0125 128 =min46. 1 （3-8） 3.6.1.3 确定粗镗 100 的切削用量及基本工时 13 13 粗镗100，本工序采用计算法。 所选用刀具为硬质合金（钨钴类）6yg，直径为mm20的圆形镗刀。 .确定切削深度 p a p a = 2 5 =mm5 . 2 .确定进给量 f 根据切削用量简明使用手册表 1.5 可知，当粗镗铸件时，镗刀直径mm20， p amm3，镗刀伸出长度为mm125时： f =0.150.40rmm 按 c6201 机床的进给量（表 4.29） ，选择， f =0.25rmm .确定切削速度v v= v yvx p m v k fat c （3-9） 式中cv=8 .189，m =0.2， v y =0.20，t =min60，x=0.15 65 . 0 8 . 09 . 0 25 . 0 5 . 260 8 . 189 20. 015. 02 . 0 =v （3-10） =37minm =n d v 1000 = 9714 . 3 371000 =min121r （3-11） 按 c6201 机床的转速，选择 n=160minr=2.6sr .计算基本工时 选镗刀的主偏角 r k = 0 45 ，则 1 l =mm5 . 3，mml69=，mml4 2 =，0 3 =l， rmmf25 . 0 =，srn26 . 0 =，1=i，则： il t = 6 . 225 . 0 45 . 369 + =117s 3.6.2 工序 车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸保持mm12；车)(7121 0 018 . 0 h端面， 粗糙度值为m 5 . 12，尺寸保持mm71；车)(7121 0 018 . 0 h至5 .123；车640h至5 .37。 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转 位车刀。 14 14 采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： ap=2.5mm f=0.65rmm n=3.8sr v=50.4minm ti=56s 3.6.3 工序 半精车)(6125 0 025 . 0 h端面，粗糙度值为m3 . 6，尺寸保持 69mm成；车距离为mm8 的面成；半精镗 )(7100 035. 0 0 + h 至 5 .99 ，深 mm7 。 3.6.3.1 确定半精车左端面的切削用量 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 c602 1 机床的中心高为 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸hb=mmmm2516，刀片厚度 为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主 偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5 . 2，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 5 . 2 =mm25. 1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 c6201 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求， 故需进行校验根据表 130， c620 1 机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4，f75. 0rmm， r k = 0 45 时， 径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ，故实际 进给力为： f f =95017. 1=1111.5n 由 于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1，车刀 寿命t =min60。 15 15 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据 切削用量简明使用手册 表 1.11， 当15yt硬质合金刀加工硬度 200219hbs 的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0（见表 1.28） ，故： 0 v = t v v k =630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3-12） min48m n= d vc 1000 = 127 100048 =120minr （3-13） 根据 c6201 车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v = 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3-14） .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。 由 切削用量简明使用手册 表 1.25，hbs=160245， p amm3，f rmm75 . 0 ， 切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ，故所选 切削用量可在 c6201 机床上进行，最后决定的切削用量为： p a =1.25mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .计算基本工时 nf l t = （3-15） 式中l=l+ y +，l=mm127 由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y +=mm1，则 l=126+1=mm128 m t = 7 . 0125 127 =min4 . 1 16 16 3.6.3.2 确定半精镗 )(7100 035. 0 0 + h 的切削用量 所选用的刀具为 yg6x 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 kv=45 0，直径为 16mm 的圆形 镗刀，其耐用度为60=tmin 。 .确定切削深度 a p mm25. 0= .根据表 1.5 *， 当半精镗铸料， 镗刀直径为 mm16， a p mm2， 镗刀伸出长度mm80 时，进给量为：rmmf1 . 0=。 .确定切削速度 按表 1.27 *的计算公式确定 v = （3-16） 式中 cv=189.8 m = 0.2 xv=0.15 yv=0.20 min60=t v=124.6 minm 选择 c620-1 机床转速：n= n =1200minr=20sr 实际切削速度为： v = 2.08 sm .确定基本时间 确定半精镗孔mm100的基本时间 50s v yvx p k vfat cv m min1304 5 .30 6 .1241000 r= 17 3.6.4 工序 半精车)(7121 0 018 . 0 h端面，粗糙度值为 6.3m3 . 6，尺寸保持 0 1 . 0 5成；半精车 )(7121 0 018 . 0 h外圆至5 .121；车540h孔至5 .39。 本工序仍半精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序相同的可转位车刀。 3.6.5 工序 钻孔25mm，钻孔mmmm73 ,76，钻螺纹孔以及攻螺纹54m。 3.6.5.1 确定钻孔 mm25 的切削用量 钻孔mm25，本工序采用计算法。 表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（mm） 用途 gb1436- 85 直柄麻花钻 2.020.0 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 gb1437- 85 直柄长麻花钻 1.031.5 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 gb1438- 85 锥柄麻花钻 3.0100.0 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 gb1439- 85 锥柄长麻花钻 5.050.0 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 选用 x308025 摇臂钻床， 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编， 查 机 表 2.4-37 钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系 列选择锥柄长，麻花钻25，则螺旋角 =30 0，锋交 2 =1180，后角 a f =10 0,横刃斜 角 =50 0，l=197mm,l 1=116mm。 表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 gb6137-85） mm 直径范围 直柄麻花钻 l l1 11.8013.20 151 101 表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 gb6137-85） （） 18 d (mm) 2 f 8.618.00 30 118 12 4060 表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （1）后刀面最大磨损限度 mm 刀具材料 加工材料 钻头 直径 d0（mm） 20 高速钢 铸铁 0.50.8 （2）单刃加工刀具耐用度 t min 刀具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 d0（mm） 1120 钻头（钻孔及扩 孔） 铸铁、铜合金及合 金 高速钢 60 钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 刀具耐用度 t = 60 min .确定进给量 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的进给量 为 f=0.250.65zmm,根据表 4.13 *中可知，进给量取 f=0.60 rmm。 .确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17 高速钢钻头在灰铸铁（190hbs） 上钻孔的切削速度轴向力， 扭矩及功率得， v=12minm， 参考 机械加工工艺手册 孟 少农 主编，表 10.4-10 钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 kmv=1.0，rtv=0.85。 v=1285. 0=10.32minm （3-17） 则 n= =131minr （3-18） 查表 4.2-12 *可知， 取 n = 150 minr 则实际切削速度 v 实= = =11.8 minm .确定切削时间 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公 式： ti= fn lll fw1 + （3-19） 25 32.101000 1000 dn 1000 2514. 3150 19 其中 l f =2 m d r kcot lw=5mm l1=23mm 则： t= =9.13s 3.6.5.2 确定钻孔 mmmm73 ,76 的切削用量 钻孔mmmm73 ,76选用机床为 z308025 摇臂机床，刀具选用 gb1436-85 直 柄短麻花钻， 机械加工工艺手册第 2 卷。 根据 机械加工工艺手册 第 2 卷表 10.4-2 查得钻头直径小于 10mm的钻孔进给量 为 0.200.35rmm。 则取rmmf30 . 0 = 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-9 切削速度计算公式为min 0 mk fat dc v v yx p m z v vv v = （3-20） 查得参数为125 . 0 ,55 . 0 , 0,25 . 0 , 1 . 8=myxzc vvvv ，刀具耐用度 t=35min 则 v= 55. 00125 . 0 25 . 0 3 . 0535 71 . 8 =1.6minm 所以 n= 714 . 3 6 . 11000 =72minr 选取 min120rn = 所以实际切削速度为 1000 714 . 3 120 =v=2.64minm 确定切削时间（一个孔） t=s20 3 . 02 228 = + 3.6.5.3 钻螺纹底孔及攻螺纹 54m 钻螺纹底孔mm2 . 44 rmmf2 . 0=rmm1 . 050 . 0 = 取 rmmf1 . 0= smv25 . 0 = （min15m） 所以 srn18.11= （min713r） 按机床选取 w n =min800r （sr 3 . 13） 所以实际切削速度smv28 . 0 = （min 3 . 15m） 切削工时（一个孔） ： 6 . 05 . 2 7 . 535 + 20 st 3 . 11 1 . 0 3 . 13 1212 = + = 攻螺纹 54m 根据表 4-32 选取smv123 . 0 = 所以 srn89 . 4 =（293minr） 按机床选取)53 . 4 min(272srrnw= 所以实际切削速度smv113 . 0 = 所以切削时间（一个孔） ： st15 2 . 053 . 4 212 = + = 3.6.6 工序 磨外圆)(6125 0 025 . 0 h成；磨外圆)(640 018 . 0 0 + h成；磨内圆)(7121 0 018 . 0 h成。 .选择砂轮 由机械加工工艺手册4.8 中磨料的选择各表选取: a46gv69 35040 127 其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为 46 号，硬度为中软 1 级，陶瓷结合剂，6 号 组织手型砂轮其尺寸为 35040 127（dbd） .切削用量的选择 砂轮速度： n=1500r/min，v=30m/s 轴向进给量：fa=0.2b=8mm（双线程） 机械加工工艺设计实用手册表 15-67 径向进给量： fr=0.02（双线程） 工件速度 v w=100 v w= 27.5 100 =0.3 （m/s） n= 1000v d = 1000 0.3 3.14 55 =1.737r/m （3-21） .切削工时 查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1 表 2.5-12 t j= 2 b ar lz k nf f = 02 . 0 8737 . 1 4 . 11 . 01252 =6 .129（s） （3-22） 磨40的机床选择为 m2110a，刀具选择代号为 my 的圆柱磨头，根据机械加工工艺 设计实用手册表 13.4- 16 确定砂轮直接为 20mm，则工件速度 w v =20minm，纵向进 给量rmmfa20=，工作台一次往复行程磨削深度stdmmap.00212 . 0 =，根据以上数据 21 计算出所耗工时为 41.5 s。 22 第 4 章 钻床夹具设计 4.1 夹具的设计夹具的设计 在本次夹具设计中，设计钻45m mm孔的夹具，在工件夹紧方面要求手动夹紧。 这类夹具的特点是：针对性强，刚性好，容易操作，装夹速度较快以及生产效率高和定 位精度高，但是设计制造周期长，产品更新换代时往往不能继续使用适应性差，费用较 高。 4.1.1 定位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心轴定位， 工件以小 v 型块定位等。 根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。在夹具设计过 程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。所