机械制造技术课程设计-推动架零件机械加工工艺以及铣宽6mm槽夹具设计【全套图纸PROE三维】 .pdf

本科毕业设计本科毕业设计(论文论文) 题目题目：推动架零件机械加工工艺以及推动架零件机械加工工艺以及 铣宽铣宽 6mm 槽夹具设计槽夹具设计 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 5 月 i 推动架零件机械加工工艺以及铣宽推动架零件机械加工工艺以及铣宽 6mm 槽夹具设计槽夹具设计 摘摘 要要 机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计在零件生产制造中有着很重要 的作用。制定可行的机械加工工艺路线和设计合理的夹具才可确保零件的加工 质量，生产出合格的产品。本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床 专用夹具设计两大部分。先对 b6065 刨床推动架零件进行了详细的分析，了解 其作用及加工要求。制定了两套工艺路线，通过分析、比较，最终确定了工艺 路线方案，确定出加工余量和工序尺寸，选择了合适的加工设备，确定出了切 削用量，计算了加工所需的基本工时。又运用夹具设计的基本原理和方法，拟 定夹具设计的方案，针对零件加工中的铣槽工序设计了专用夹具。本设计的加 工工艺合理，夹具可行、高效、省力，能满足零件的加工要求，保证其加工质 量。 关键词：关键词：机械加工；工艺规程；专用夹具；推动架 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 ii promote frame parts machining process and special fixture design abstract the machining process planning design and machine tool fixture design plays a very important role in parts manufacturing. make feasible machining technology route and design reasonable fixture can ensure machining quality, product qualified. the design of the content can be divided into design for mechanical machining and machine fixture design two parts. first the b6065 planer promote frame parts are analyzed in detail, understanding the role and requirements of the processing, formulation, analysis, comparison and determine the process scheme, machining allowance and the process dimensions were determined, choose suitable processing equipment, to determine the cutting parameters, calculate the basic work processing required. and by using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme proposed, aiming at the slot milling machining process and drilling process three sets of special fixture design. processing technology of the design is reasonable, feasible, high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts, ensure the machining quality. key words: mechanical processing; process planning; special fixture; promote frame iii 目目 录录 1 绪论绪论 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1 题目背景及研究意义 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.2 国内外相关研究情况 . 1 1.3 本课题主要内容 . 4 2 零件的分析零件的分析 5 2.1 零件的作用和结构 5 2.2 零件的工艺分析 . 5 2.3 零件的生产纲领 . 7 3 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 8 3.1 零件表面加工方法的选择 8 3.2 制定机械加工工艺路线 . 8 3.3 工艺方案的比较与分析 . 9 3.4 工序尺寸的确定 11 3.5 加工余量的确定 . 12 3.6 选择加工设备与工艺设备 . 13 3.7 切削用量及基本时间的确定 . 14 4 铣槽专用夹具设计铣槽专用夹具设计 43 4.1 问题的提出 . 43 4.2 研究原始质料 . 43 4.3 定位基准的选择 . 43 4.4 夹紧方案的选择 . 44 4.5 切削力和夹紧力计算 . 44 4.6 定位误差分析 . 45 4.7 夹具设计及操作的简要说明 . 45 5 结论结论 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。9 参考文献参考文献 50 致谢致谢 . 51 毕业设计（论文）知识产权声明毕业设计（论文）知识产权声明 . 52 毕业设计（论文）独创性声明毕业设计（论文）独创性声明 53 iv 1 绪论 1 1 绪论绪论 1.1 题目背景和研究意义题目背景和研究意义 机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方 式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品 更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对 机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺 寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一 种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根 据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步 地把零件加工出来1。 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重 要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和 健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新， 提高经济效益的技术保证。夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢 固夹紧的工艺装置，它主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产 品检测、展示、运输等2。夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制 造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高 产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的 使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。在当今激烈 的市场竞争和企业信息化的要求下，企业对夹具的设计及制造提出了更高的要 求3。 工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质。本课题的目的 是通过完成毕业设计，使学生掌握机械加工的流程，对培养学生尽早成为合格 工艺工程师具有重要的实践意义4。 我还认为这次“推动架零件机械加工工艺以及专用夹具的设计”的毕业设 计是完成了大学全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用。我希望 通过这次毕业设计使我的专业知识、技能有进一步的提高，锻炼自己分析问题、 解决问题的能力，为自己以后从事专业技术的工作打下坚实的基础。 1.2 国内外相关研究情况国内外相关研究情况 1.2.1 发展历史发展历史 毕业设计（论文） 2 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段:第一阶段主要表现在夹具与人 的结合上，这时夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是使加工过程加速和趋 于完善。第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生了变化， 它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到夹具与操作人员改进工作及 机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视。第三阶段表现为夹 具与机床的结合，夹具为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备 5。 1.2.2 发展现状、趋势发展现状、趋势 制造业是国民经济的基础，随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅 速发展，以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的 多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战，特别像推动架这样不 规则零件的加工就出现了一些问题，在现阶段像推动架的加工还没有达到现代 自动化的水平6。在现代的中小批量生产中，它的加工工艺还需用人工画线的 方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此目前我 国对推动架加工还处于效率低、成本高的阶段7。 a. 现代机械制造技术的现状现代机械制造技术的现状 在产品设计方面，普遍采用计算机辅助产品设计(cad)、计算机辅助工程 分析(cae)和计算机仿真技术；在加工技术方面，已实现了底层(车间层)的自动 化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(agv)等近 10 余 年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提 出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、 敏捷制造等8。 (1) 计算机集成制造系统计算机集成制造系统(cims) 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，通过计算机及其软件， 将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来，是适合 于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。首先在功能上， 它包含了一个工厂的全部生产经营活动，即从市场预测、产品设计、加工工艺、 制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动因此它比传统的工厂自动化 的范围要大得多，是一个复杂的大系统，是工厂自动化的发展方向9。其次， 在集成上，它涉及的自动化不是工厂各个环节自动化的简单叠加，而是在计算 机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能 为特征的技术集成，即信息集成和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术 是 cad/cam 技术。 毕业设计（论文） 3 (2) 智能制造系统智能制造系统(ims) 是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系 统中，以解决复杂的决策问题，提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作 用是要代替熟练工人的技艺，学习工程技术人员的实践经验和知识，并用于解 决生产中的实际问题，从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又 宝贵的实践经验保存下来，在实际的生产中长期发挥作用。智能制造系统的核 心技术是人工智能。 (3) 并行工程并行工程(ce) 又称同步工程或同期工程，是针对传统的产品串行开发过程而提出的概念 和方法并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关各种过程的系统方法。 该方法要求开发人员从设计开始就考虑产品整个生命周期中的所有因素，包括 产品制造工艺、质量、成本、进度计划和用户要求等。并行工程通过组成多学 科的产品开发群组协同工作，利用各种计算机辅助工具等手段，使产品开发的 各个阶段，既有一定的时序又能并行，同时采用上、下游的各种因素共同决策 产品开发各阶段工作的方式，在产品开发的早期就能及时发现产品开发全过程 中的问题，从而缩短产品开发周期，提高产品质量，降低成本，增加企业竞争 能力并行工程强调在集成环境下的并行工作，因此，它是 cims 进一步发展 的方向10。 (4) 敏捷制造敏捷制造(am) 又称灵捷制造、迅速制造和灵活制造等，它是将柔性生产技术、熟练掌握 生产技能和知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成 在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的消费者需求和 市场时机作出快速响应11。敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算 机网络和信息集成基础结构，以分布式结构连接各类企业，构成虚拟制造环境， 以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴，并通过组成虚拟企 业来适应持续多变、无法预料的市场变化敏捷制造的核心是虚拟公司，虚拟 公司映射为虚拟制造系统，虚拟制造系统是敏捷制造的关键敏捷制造是一种 战略决策，它是能使各合作伙伴既保证各自的利益，又能获得共同利益的一种 全新的生产组织模式和制造模式。目前，敏捷制造仍在发展研究中12。 b.机械加工工艺的未来发展趋势机械加工工艺的未来发展趋势 (1) 集成化发展趋势集成化发展趋势 随着机械自动化技术在机械制造业中的逐渐推广，机械制造工艺不断趋向 于集成化，原本分散型的加工模式也逐渐向集成化靠拢，机械制造开始具备连 续性和规模性。目前在机械制造业中集成化的利用主要是连续性加工和机电一 毕业设计（论文） 4 体化，它们主要是针对零件加工的一次性完成，而集成化今后的发展趋势则 是使整个成品集体化生产13。 (2) 微纳化发展趋势微纳化发展趋势 在机械制造工艺中提高加工材料的性能，对加工工艺过程进行优化是促进 机械制造工艺发展的主要途径，对加工进行精密化更是提高加工零件使用寿命 的关键，纳米技术的发展使得机械制造工艺已逐步趋向于微观化。 (3) 自动化发展趋势自动化发展趋势 自动化技术在机械制造业中的运用使得机械制造工艺有了很大的改善，无 论是加工质量还是加工效率都有了大幅度的改观。 随着经济全球化的脚步加快， 提高机械制造生产线的自动化程度就变得尤为重要，而自动化技术也将成为机 械制造业今后发展的必然趋势，同时这也是建立自动化制造工厂的必要条件。 (4) 数字化发展趋势数字化发展趋势 数字化作为机械制造工艺发展的一个重要方向，它决定了生产的准确性和 系统的工作效率，对机械制造工艺进行数字化还体现在设计环节和生产过程当 中，数字化的设计使得整个机械制造工艺过程更加完整高效。除此之外，对生 产过程进行数字化管理也是生产的一个基础条件，它可以引导企业逐渐走上科 学发展道路14。 随着机械工业的迅速发张， 对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求， 使多品种，中小批生产作为机械生产的主流。为了适应机械生产的这种发展趋 势，必然对机床夹具提出了更高的要求。特别像推动架零件的加工还处于落后 的阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调 夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保 方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精度、高效、模块组合、通用、经济等 方向发展15。 1.3 本本课课题研究的题研究的主主要内要内容容 本毕业设计的内容是推动架零件机械加工工艺以及专用夹具设计，详细讨 论推动架从毛坯到成品的机械加工工艺过程， 分析总结推动架零件的结构特点、 主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对推动架零件的主要技术 要求，设计专用夹具。 2 零件的分析 5 2 零件的分析零件的分析 2.1 零件的零件的作作用和结用和结构构 该零件为 b6050 刨床推动架，是牛头刨床进给机构中的零件， 32 027 . 0 0 f + mm 孔安装在进给丝杠轴，靠近 32 027 . 0 0 f + mm 孔左端处装一棘轮。在棘轮上方即为 16 032 . 0 0 f + mm 孔装棘爪。 16 029 . 0 0 f + mm 孔通过销与杠连接。把从电动机创来的旋转运 动，通过偏心轮杠杆使零件绕 32 027 . 0 0 f + mm 轴心线摆动。同时，拨动棘轮，使丝 杠转动，实现工作台自动进给。推动架三维模型如图 2.1 所示 图 2.1 推动架三维模型 2.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 由零件毛坯图 2.2 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，根据零 件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案， 以确保零件的加工质量。 零件的加工质量，要可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率 和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。推动架 主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆 动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机 械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理 毕业设计（论文） 6 选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用 来提高加工精度，保证其加工质量。 一个好的结构不但应该达到设计的要求，而且要有好的机械加工工艺性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的 劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计推动架的 加工工艺来说，应该选择能够满足内孔及表面加工精度的加工方法及设备。除 了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精 度要求及生产率的条件下，应选择价格较低的机床。 由零件图可知， 32 027 . 0 0 f + mm、 16 032 . 0 0 f + mm 的中心线是主要的设计基准和加工 基准。该零件的主要加工面可分为两组： (1) 32 027 . 0 0 f + mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 32 027 . 0 0 f + mm 的两个端面及孔和倒角， 16 029 . 0 0 f + mm 的两 个端面及孔和倒角。 (2) 以 16 032 . 0 0 f + mm 孔为加工表面 这一组加工表面包括， 16 032 . 0 0 f + mm 的端面和倒角及内孔 10 1 . 0 0 f + mm、m8- 6h 的内螺纹，6.6mm 的孔。 这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是： (1) 32 027 . 0 0 f + mm 孔内与 16 032 . 0 0 f + mm 中心线垂直度公差为 0.10； (2) 32 027 . 0 0 f + mm 孔端面与 16 032 . 0 0 f + mm 中心线的距离为 12mm。 零件毛坯图如图 2.2 所示 图 2.2 零件毛坯图 毕业设计（论文） 7 由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。 由参考文献16中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述 技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 2.3 零件的生产纲领零件的生产纲领 ()banqn+=1 （2.1） 其中，产品的年产量 q=4000 台/年，每台产品中该零件的数量 n=1 件/台， 零件备品率 a=4%，零件的废品率 b=1%。 ()4200%1%4114000=+=n 件/年 （2.2） 从此结果可知，该零件为中批生产。 3 机械加工工艺规程设计 8 3 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 3.1 零件零件表面表面加工加工方法方法的的选择选择 零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表 面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据 各种加工方法的特点及经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要 求，应慎重决定。 3.1.1 基准基准的的选择选择 基准选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准的选择正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出， 使生产无法进行。基准的选择正确，可以使加工质量得到保证，否则，加工过 程会出现很多问题，更有甚者，还会造成零件批报废，包括废品和撞刀等事故。 粗基准是机械加工工序中的第一道工序中用未经加工过的毛坯作为定位基准， 在随后的工序中，用加工过的表面作为定位基准，则成为精基准。 a. 粗基准粗基准的的选择选择 对于一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件粗基 准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工表面作为粗基准， 当零件有很多个不加工表面时，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高 的不加工表面作为粗基准。 b. 精基准精基准的的选择选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位 基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基 准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保 证。为使基准统一，先选择 32 027 . 0 0 f + mm 的孔和 16 032 . 0 0 f + mm 的孔作为精基准。 3.2 制定机械加工工艺制定机械加工工艺路线路线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机 床配以专用工夹具,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，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一： 工序 1 一箱多件砂型铸造 毕业设计（论文） 9 工序 2 进行人工时效处理 工序 3 粗铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面 工序 4 铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔左端面，铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔左端面 工序 5 铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔右端面，精铣 32 027 . 0 0 f + mm 右端面 工序 6 粗铣 27mm 圆柱上端面 工序 7 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽 工序 8 钻 10 1 . 0 0 f + mm 孔，钻 16 032 . 0 0 f + mm 孔，钻 6.8mm 底孔 工序 9 钻 6mm 的孔，锪 120的锥孔 工序 10 钻、扩、粗精铰 32 027 . 0 0 f + mm 孔，倒角 45 工序 11 钻、扩、粗精铰 16 029 . 0 0 f + mm,倒角 45 工序 12 丝锥攻丝 m8- 6h 工序 13 检验 工序 14 入库 工艺路线方案二： 工序 1 一箱多件砂型铸造 工序 2 进行人工时效处理 工序 3 粗铣 32 027 . 0 0 f + mm 右端面 工序 4 铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔左端面， 32 027 . 0 0 f + mm 孔左端面 工序 5 铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔右端面，精铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面 工序 6 钻、扩、粗、精铰 32 027 . 0 0 f + mm 孔，倒角 45 工序 7 钻、扩、粗、精铰 16 029 . 0 0 f + mm 孔，倒角 45 工序 8 粗铣 27mm 圆柱上端面 工序 9 钻 10 1 . 0 0 f + mm 孔和扩、粗、精铰 16 032 . 0 0 f + mm 孔，钻 6.8mm 底孔 工序 10 钻 6mm 的孔，锪 120的锥孔 工序 11 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽 工序 12 丝锥攻丝 m8- 6h 工序 13 检验 工序 14 入库 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 3.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 上述前两个工艺方案的特点在于：两个加工方案都是按先加工面再加工孔 的原则进行加工的。方案一是先钻 10 1 . 0 0 f + mm 孔和扩、粗精铰 16 032 . 0 0 f + mm 的孔， 然后以孔的中心线为基准距离 12mm 钻、 扩、 粗精铰 32 027 . 0 0 f + mm 的孔， 倒角 45。 毕业设计（论文） 10 而方案二却与此相反，先钻 32 027 . 0 0 f + mm 的孔，倒角 45，然后以孔的中心线为基 准钻 16 029 . 0 0 f + mm 孔，两种方案通过分析比较可以看出，先加工 32 027 . 0 0 f + mm 的孔， 以孔作为基准加工 16 029 . 0 0 f + mm 的孔，然后再以 32 027 . 0 0 f + mm 的孔作定位基准加工 10 1 . 0 0 f + mm 孔， 16 032 . 0 0 f + mm 孔和钻 6.6mm 的底孔，这时的垂直度容易保证，并 且定位和装夹都很方便， 并且方案二的加工孔是在钻床 z535 上加工的， 这样避 免了不必要的拆卸、搬动和装夹，节约了工时，提高了生产效率。因此，选用 方案二是比较合理的。 最后确定工艺方案如下表 3.1: 表 3.1 加工工艺路线 工序号 工序内容 简要说明 1 一箱多件沙型铸造 2 进行人工时效处理 消除内应力 3 粗铣32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面 先加工面 4 铣16 029 . 0 0 f + mm 孔左端面，铣32 027 . 0 0 f + mm 孔左端面 5 铣16 029 . 0 0 f + mm 孔右端面，精铣32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面 6 7 钻、扩、粗、精铰32 027 . 0 0 f + mm 孔，倒角 45 钻、扩、粗、精铰16 029 . 0 0 f + mm 孔，倒角 45 8 粗铣 27mm 圆柱上端面 9 钻10 1 . 0 0 f + mm 孔，钻、扩、铰16 032 . 0 0 f + mm 孔，钻底孔 6.8mm 10 钻 6mm 的孔，锪 120的锥孔 11 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽,倒角 45 12 m8 丝锥攻丝 13 检验 14 入库 3.3.1 工序基准的选择工序基准的选择 工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定 的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技 术要求的内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工 序基准和测量基准重合。 工序基准的选择应注意以下几点： a. 选设计基准为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验， 有利于减少检验工作量。 毕业设计（论文） 11 b. 当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与 设计基准重合。 c. 对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应与设 计尺寸一致。 3.4 工序尺寸的确定工序尺寸的确定 加工长度为 50mm，毛坯的余量为 5mm，粗加工的单侧余量为 2mm。根据 参考文献16表 2.3- 21 加工的长度为 50mm，精加工余量为 1mm。加工长度为 35mm，毛坯的余量为 5mm，粗加工的单侧余量为 2mm。根据参考文献16表 2.3- 21 加工的长度为 35mm，精加工余量为 1mm。加工长度 27mm，粗加工余量 为 2mm。 (1) 32 027 . 0 0 f + mm 的孔 毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于 it7it8 之间。查参考文献16表 2.3- 8 确定工序尺寸及余量。 钻孔：30mm. 2z=0.85mm 扩孔：31.75mm 2z=0.18mm 粗铰：31.93mm 2z=0.07mm 精铰：32h7 (2) 16 029 . 0 0 f + mm 的孔 毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于 it7it8 之间。查参考文献16 表 2.3- 9 确定工序尺寸及余量。 钻孔：15mm. 2z=0.85mm 扩孔：15.85mm 2z=0.15mm 铰： 16h8 (3) 16 032 . 0 0 f + mm 的孔 毛坯为实心、 不冲出孔， 孔内要求精度介于 it8it9 之间。 查参考文献16 表 2.3- 9 确定工序尺寸及余量。 钻孔：15mm 2z=0.85mm 扩孔：15.85mm 2z=0.15mm 铰： 16h8 (4) 钻螺纹底孔 6.8mm 的孔 毛坯为实心、 不冲出孔， 孔内要求精度介于 it8it9 之间。 查参考文献16 表 2.3- 8 确定工序尺寸及余量。 钻孔：6.8mm 2z=1.2mm 毕业设计（论文） 12 攻丝：m8- 6h (5) 钻 6mm 孔 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度较低。 钻孔：6mm 3.5 加工余量的确定加工余量的确定 根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约 为 0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。此外，为消 除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。 根据零件图资料，分别确定各加工表面的机械余量及毛胚尺寸。 由参考文献16可知，查得该铸件的尺寸公差等级 ct 为 810 级，加工余 量等级 ma 为 g 级，故 ct=10 级，ma 为 g 级。用查表法确定各加工表面的 总余量如表 3.2 所示： 表 3.2 加工表面的总余量表 加工表面 基本尺寸 /mm 加工余 量等级 加工余量 数值/mm 说明 27 的端面 92 h 2.0 顶面降一级，单侧加工 16 的孔 16 h 16.0 底面，孔降一级，双侧加工 50 的外圆端面 45 g 2.5 双侧加工（取下行值） 32 的孔 32 h 32.0 孔降一级，双侧加工 35 的两端面 20 g 2.5 双侧加工（取下行值） 16 的孔 16 h 16.0 孔降一级，双侧加工 由参考文献16可知，铸件主要尺寸的公差如表 3.3 所示： 表 3.3 尺寸的公差表 主要加工表面 零件尺寸/mm 总余量/mm 毛坯尺寸/mm 公差 ct 27 的端面 92 4.0 94 3.2 16 的孔 16 16 16 2.2 50 的外圆端面 45 5 50 2.8 32 的孔 32 32 32 2.6 35 的两端面 20 5 25 2.4 毕业设计（论文） 13 16 的孔 16 16 16 2.2 3.6 选择加工设备与工艺设备选择加工设备与工艺设备 3.6.1 机机床床的的选择选择 工序 3 粗铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面， 考虑工件的定位夹紧方案及夹具结构设 计等问题，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 xa6132 卧式铣 床，专用铣夹具和游标卡尺。 工序 4 铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔左端面和铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔左端面，考虑工件的定位 夹紧方案及夹具结构设计等问题，因定为基准相同，成批生产要求不高的生产 效率。故选用卧铣，选择 xa6132 卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。 工序 5 铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔右端面，精铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面，宜采用卧铣， 选择 xa6132 卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。 工序 6 钻粗、精铰 32 027 . 0 0 f + mm，倒角 45。选择 z535 立式钻床，专用钻夹 具和游标卡尺。 工序 7 钻粗、精铰 16 029 . 0 0 f + mm 孔,倒角 45。选用 z535 立式钻床，专用钻 夹具和内径千分尺。 工序 8 粗铣 27mm 圆柱上端面。选用 xa6132 卧式铣床，专用铣夹具和 游标卡尺 。 工序 9 钻 10 0.1 0 + mm 孔， 钻 16 032 . 0 0 f + mm 孔， 钻 m8 底孔 6.8mm。 选用 z535 立式钻床，专用钻夹具和游标卡尺。 工序 10 钻 6mm 的孔，锪 120的锥孔。选用 z535 立式钻床加工，专用 钻夹具和游标卡尺。 工序 11 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽,倒角 45。选用 x52k 卧式铣床加工， 专用铣夹具和游标卡尺。 工序 12 m8 丝锥攻丝，机用丝锥，选用量具为螺纹塞规、通规。 3.6.2 夹具的夹具的选择选择 本零件除铣及钻孔等工序需要专用夹具外， 其他各工序使用通用夹具即可。 3.6.3 刀刀具的具的选择选择 a. 铣刀依据参考文献资料16，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=63mm，齿数 z=10，及直径为 d=50mm，齿数 z=8 及切槽刀直径 d=6mm。 b. 钻 32 027 . 0 0 f + mm、钻 16 029 . 0 0 f + mm 的孔选用高速钢复合钻头。 毕业设计（论文） 14 c. 钻 10 1 . 0 0 f + mm 孔，钻 16 032 . 0 0 f + mm，钻底孔 6.8mm，钻 6mm 孔选用高速 钢复合钻头。 d. 扩孔选用高速钢直柄扩孔钻，铰孔选用高速钢铰刀。 e. 攻丝 m8- 6h ，选用 m8 丝锥。 3.6.4 量具的选择量具的选择 本零件属于中批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的 精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： a. 选择加工面的量具选择加工面的量具 用分度值为 0.05mm 的游标卡尺测量，以及读数值为 0.01mm，测量范围 100mm125mm 的外径千分尺。 b. 选择加工孔的量具选择加工孔的量具 因为孔的加工精度介于 it7it9 之间，可选用读数值 0.01mm，测量范围 50mm125mm 的内径千分尺即可。 c. 选择加工槽所用量具选择加工槽所用量具 槽经粗铣、 精铣两次加工。 槽宽及槽深的尺寸公差等级为： 粗铣时均为 it14; 精铣时， 槽宽为 it13， 槽深为 it14。 故可选用读数值为 0.02mm， 测量范围 0mm 150mm 的游标卡尺进行测量。 3.7 切削切削用用量量及及基基本本时间时间的的确确定定 3.7.1 工序工序 3 的设计的设计 本工序为粗铣 32 027 . 0 0 f + mm 孔右端面。已知工件材料为 ht200，选择高速钢 圆柱铣刀，直径 d=63mm，齿数 z=10。根据参考文献16选择铣刀的基本形状， ao=12，=45。机床选用 xa6132 卧式铣床。 (1) 切削深度 ap：ap=2mm (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献16表 2.4- 71 和 2.4- 72 所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量 为 0.5- 0.8mm，耐用度 t=120min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径 d=63mm， 齿数 z=10， 铣削宽度 ae=50mm， 铣削深度 ap=2mm， 耐用度 t=180min 时,查参考文献16表 2.4- 84,切削速度 v 取 v0.21m/s。 机床主轴转速 n: d v n p 1000 = (3.1) 毕业设计（论文） 15 r/. . . d v nmin6963 63143 6021010001000 = = 根据 xa6132 型卧式铣床主轴转速表查取，n=65r/min 则实际切削速度 v： 1000 dn v p = (3.2) m/s dn v21 . 0 601000 656314 . 3 1000 = = p (4) 确定每齿进给量 af,进给量 f，进给速度 vf 根据参考文献16资料所知，xa6132 型卧式铣床的功率为 4kw，工艺系统 刚性为中等。查参考文献16表 2.4- 73 每齿进给量 af =0.2mm/z0.3mm/z,现取 af =0.2mm/z。 则 f zaf = (3.3) rmmzaf f /22 . 010= min/mm.nzanfv ff 130106520= (3.4) (5) 校验机床功率 根据参考文献16资料所知，铣削时的功率（单位 kw）为:当 af =0.2mm/z ap=2mm,ae=50mm, v=0.21m/s 时由切削功率的修正系数 k mpc=1，则 pcc=3.5kw pct=0.8kw。 根据 xa6132 型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率 ctcmc ppp= (3.5) kwpp ccc 5 . 368 . 05 . 7= 因此机床功率能满足要求。 (6) 基本时间 tj f j v lll t 21+ + = (3.6) 被切削层长度 l：l=50mm 刀具切入长度 l1： )31 ()(5 . 0 22 1 +-= e addl (3.7) mm addl e 12)31 (506363(5 . 0 )31 ()(5 . 0 22 22 1 =+-= +-= 刀具切出长度 l2： l2=13 取 l2=2mm 所以 min. v lll t f j 490 130 21250 21 = + = + = 3.7.2 工工序序 4 的设计的设计 毕业设计（论文） 16 本工序为铣 16 029 . 0 0 f + mm 孔左端面，铣 32 0.027 0 + mm 孔左端面，选择高速钢圆 柱铣刀，直径 d=63mm，齿数 z=10。根据参考文献16选择铣刀的基本形状， a0=12，=45。机床选用 xa6132 卧式铣床。 a. 铣铣 16 0290 0 f .+ mm 孔左端面孔左端面 (1) 切削深度 ap:ap=3mm， (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献16表 2.71 和 2.72 所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.5- 0.8mm，耐用度 t=120min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径 d=63mm， 齿数 z=10， 铣削宽度 ae=35mm， 铣削深度 ap=3mm， 耐用度 t=180min 时,查参考文献16表 2.4- 84，查得切削速度 v 取 v0.2m/s。 机床主轴转速 n: d v n p 1000 = r/. . . d v nmin6660 63143 602010001000 = = 根据 xa6132 型卧式铣床主轴转速表查取，n=65r/min 则实际切削速度 v： 1000 dn v p = m/s dn v21 . 0 601000 656314 . 3 1000 = = p (4) 确定每齿进给量 af，进给量 f，进给速度 vf 根据参考文献资料所知， xa6132 型卧式铣床的功率为 4kw， 工艺系统刚性 为中等。查参考文献16表 2.4- 73 每齿进给量 af =0.2mm/z0.3mm/z、现取 af=0.2mm/z。 则 f zaf = rmmzaf f /22 . 010= min/13010652 . 0mmnzanfv ff = (5) 校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献16资料所知，切削功率的修正 系数 kmpc=1，则 pcc=2.3kw，pct=0.8kw，pcm=7.5kw 可知机床功率能够满足要求。 (6) 基本时间 tj f j v lll t 21+ + = 被切削层长度 l：l=35mm 毕业设计（论文） 17 刀具切入长度 l1： )31 ()(5 . 0 22 1 +-= e addl mm addl e 7)31 (356363(5 . 0 )31 ()(5 . 0 22 22 1 =+-= +-= 刀具切出长度 l2：l2=13 取 l2=2mm 所以 min. v lll t f j 340 130 2735 21 = + = + = b. 铣铣 32 0270 0 f .+ mm 孔左端面孔左端面 (1) 查参考文献16表5 . 2得：ap=2mm (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献16表 2.71 和 2.72 所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.5- 0.8mm，耐用度 t=120min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径 d=63mm， 齿数 z=10， 铣削宽度 ae=50mm， 铣削深度 ap=2mm， 耐用度 t=180min 时，查参考文献16表 2.4- 84，查的切削速度取 v0.2m/s。 机床主轴转速 n: d v n p 1000 = min r/. . . d v n6660 63143 602010001000 = = 根据 xa6132 型卧式铣床主轴转速表查取，n=65r/min 则实际切削速度 v： 1000 dn v p = m/s . .dn v210 601000 6563143 1000 = = p (4) 确定每齿进给量 af，进给量 f，进给速度 vf 根据参考文献资料所知， xa6132 型卧式铣床的功率为 4kw， 工艺系统刚性 为中等。查参考文献16表 2.4- 73 每齿进给量 af =0.2 mm/z0.3mm/z、现取 af =0.2mm/z。 则 f zaf = r/mm.zaf f 22010= min/mm.nzanfv ff 130106520= (5) 校验机床功率 根据参考文献16资料所知，铣削时的功率（单位 kw）为:当 af =0.2mm/z ap=2mm,ae=50mm,v=0.2m/s 时由切削功率的修正系数 k mpc=1，则 pcc=3.5kw 毕业设计（论文） 18 pct=0.8kw。 根据 xa6132 型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率 ctcmc ppp= kw.pp ccc 5368057= 因此机床功率能满足要求。 (6) 基本时间 tj f j v lll t 21+ + = 被切