毕业设计（论文）-推土机铲臂右支架加工工艺及扩2-Φ43孔夹具设计（全套图纸）.pdf

摘摘 要要 本设计设计的是机械零件的加工工序、设计方案、计算过程以及夹具设计。机械零件的 表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和 工艺装备的选择、 加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。 而夹 具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计 算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定。还有毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如 何保证用技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。 机械零件的合理结构设计、加工工艺性设计，保证零件的加工质量，对提高生产效率有 着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。通过对机械零件加工过程的设计，可以发现一 个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词：关键词：机械零件； 工艺； 夹具； 夹紧； 定位 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 abstract in this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. fixture design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. there are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role. fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. fork through the design process can be found in a product design process requires a good co- ordination to succeed. keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning 目目 录录 摘要摘要 . 1 abstract . 1 目录目录 . 3 前言前言 . 4 第第 1 章章 零件的分析零件的分析 . 6 1.1 生产纲领和生产类型的确定 . 6 1.2 零件的作用与分析 . 7 1.3 确定毛坯制造形式 . 8 1. 4 毛坯尺寸与机械加工工艺尺寸确定 8 1.4.1 加工余量的确定. 8 1.4.2 工序尺寸及其公差的确定. 9 第第 2 章章 工艺规程设计工艺规程设计 . 10 2.1 定位基准的选择 . 10 2.2 零件表面加工方法的选择 . 10 2.3 工艺方案的制定 . 11 2.4 切削用量与工时的计算 . 12 第第 3 章章 选择加工设备及工艺装备选择加工设备及工艺装备 . 35 3.1 机床的选择 . 35 3.2 刀具的选择 . 35 3.3 量具的选择 . 35 第第 4 章章 扩孔夹具设计扩孔夹具设计 . 36 4.1 设计任务 . 36 4.2 夹紧方案的确定 . 40 4.3 分度装置的确定 . 40 4.4 导向元件的选择 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.5 钻模板结构的设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.6 夹具体的设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.7 夹具精度分析与计算 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.8 绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结论与展望结论与展望 . 错误！未定义书签。 致谢致谢 . 错误！未定义书签。 参考文献参考文献 . 错误！未定义书签。 前言前言 机械工业是国民经济的支柱产业， 现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要 保证。随着科技不断的发展，特别是近年来机械工业领域正朝着高精度、高质量、高效率、 低成本方向发展，使机械工业得到了很大的提高。 机械加工工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序；是实现产品设计、保证产品质量、 节约能源和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。 生产规模的大小、 工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法 和手段都要通过机械加工工艺来体现。机械制造中，需要的加工顺序、装配工序及检验工序 等，使用着小批的夹具，可以提高劳动效率，提高加工精度，减少废品，可以扩大机床的工 艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造的一项重要工艺装备，它们的研究对 机械工业有着很重要的意义。 机床夹具已成为机械加工时的重要装备， 同时是机械加工不可 缺少的部件，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 技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的设计和使用是促 进机械工业发展的重要工艺措施之一。 随着我国机械工业生产的不断发展， 机床夹具的改进 和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 机械制造工艺学设计是在我们学完了大学的全部基础课、 技术基础课以及大部分专业课 之后进行的， 这是我们在进行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 次理论联系实际的训练， 因此， 它在我们几年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言， 我希望能通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练， 从中锻炼自己分析问 题，解决问题的能力， 为今后参加祖国的“四化” 建设打下一个良好的基础。由于能力所限， 设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 材料、机构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面， 技术也推动着设计。技术使产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来 新的机构、新的形态和新的造型风格。 材料、加工工艺、结构和产品形象有机的联系在一起的，某各环节的变革，便会引起整 个机体的变化。随着机床加精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精 度要求更高精度夹具的定位孔距精度也随着提高， 机床夹具的精度以提高到微米级， 世界知 名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济行，夹具 有不同的型号，以及不同档位的精度标准供选择。 工业的模块、组合夹具元件模块化实现组合化的基础。利用模块设计的系列化、标准化 夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能， 体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基 础，应用 cad 技术，可建立元件库、典型家具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化 设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的 夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断的改进和完善夹具系统。组 合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业网站，位夹具行业提供信息交流、 夹具产品咨询与开发的公共平台， 争取实现夹具设计与服务的通用化、 远程信息化和经营电 子商务化。迅速发展对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求，使多品种，对中小批生 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更高的要 求。 零件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，要能够保证加 工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者 要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计者的要求。 夹具是机械加工不可缺少的部件，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、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 高精 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求 更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到 0.01mm/300mm， 平行度高达 0.01mm/500mm。德国戴美乐公司制造的 4m 长、2m 宽的孔系列组合焊接夹具 平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在 5m 以内；夹具重复安 装的定位精度高达5m；瑞士 erowa 柔性夹具的重复定位精度高达 25m。机床夹具 的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应 不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 高效 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件 的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧和液压夹紧等，快速夹 紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 12 秒，夹具结构 简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具 的时间，瑞典 3r 夹具仅用 1 分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国杰金 斯公司的球锁装夹系统，1 分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用 于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 第第 1 章章 零件的分析零件的分析 1.1 生产纲领和生产类型的确定生产纲领和生产类型的确定 生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用， 它决定了各工序所需 专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。 零件生产纲领可按下式计算。 n=qn（1+a%） （1+b%） n零件的年产量 q产品年产量 n每台产品中该零件的件数 备品百分率 废品百分率 根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。 n=qn（1+a%） （1+b%） =5000*1*（1+10%） （1+3%） =5700 件/年 此零件零件的年产量为 5700 件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲 领的关系查阅参考文献 ，确定其生产类型为批量生产。 1.2 零件的作用与分析零件的作用与分析 此零件与其它泵零部件相配，构成一个结合体，然后装于泵上，与其它零件配合工件， 成为一个重要组成部分， 此零件是机械中的一个关键零件。 由于此零件承件伴随其它零件工 作，又是机械中的支承件，因此它对于机器加工零件的同轴度、轴向压力、机件的磨损、及 周围机件安装的准确性和零件的回转平稳度都有不可忽视的影响。 此机械零件共有几组主要的加工方面，它们相互间有一定的关联和要求。 此工件结构较复杂、加工面较多、技术要求高、机械加工的劳动量大。因此机械结构工 艺性对保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本有重要意义。 机械零件几个加工表面它们之间有一定的位置要求，现分述如下： 1 .是面与面要保证一定的平面度要求公差为 0.05mm。 2 .底面与侧面都有一定的粗造度要求为 12.5，6.3 3 .孔与孔有一定的位置度要求公差为 0.04mm；且有一定的位置要求，保证相互位置 尺寸；与侧面也有一定的位置要求尺寸偏差。 4 .由于加工孔时要以面为基准， 必须了保证机械零件上下面的精度所以加工表面时必 须先加工面为基准加工面，确保其精度。 从机械的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表 面质量较高；孔和面，因需要装配进行连接，还要用于夹具定位，其加工精度可定为 it9 级；端面位置精度要求不高；孔面需要定位，表面质量要求比较高；其他有些面，其表面质 量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。 从以上分析可知，该零件在批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通 机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。 因此， 该零件的加工不存在技术难题。 1.3 确定毛坯制造形式确定毛坯制造形式 毛坯种类的选择主要依据的是以下几种因素： （1）设计图样规定的材料及机械性能； （2）零件的结构形状及外形尺寸； （3）零件制造经济性； （4）生产纲领； （5）现有的毛坯制造水平。 由零件图可知零件材料为 zg310- 570，生产批量为批量，零件结构一般复杂，所以选择 金属型浇铸，因为生产率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸较小，单边余量不大，需 要结构细密，能承受较大的压力，所以选择铸件做毛坯。 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1. 4 毛坯尺寸与机械加工工艺尺寸确定毛坯尺寸与机械加工工艺尺寸确定 1.4.1 加工余量的确定加工余量的确定 在切削加工时， 为了保证零件的加工质量， 从某加工表面上所必须切除的一层金属层厚 度成为加工余量。加工余量分为总余量和工序余量两种。在由毛坯加工成成品的过程中，毛 坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差， 成为加工总余量， 即某加工表面上切除的金属层总厚 度。 完成一道工序时，从某一表面上所必须切除的金属层厚度，称为该工序的工序余量，即 上道工序的工序尺寸与本道工序的工序尺寸之差。 对于外圆和孔等旋转表面而言， 加工余量 是从直径上考虑的， 故称为双边余量， 但实际上所切除的金属层厚度是直径上的加工余量的 一半。加工平面时，加工余量是非对称的单边余量，它等于实际所切除的金属层厚度。各工 序的工序余量之和等于这一表面的加工总余量。 任何加工方法加工之后的尺寸都有一定的误差， 因而毛坯和各个工序尺寸都有公差， 所 以加工余量也就是变化的，因此加工余量可分为公称余量、最小余量和最大余量。 工序尺寸的公差按各种加工方法的经济精度等级选定，并按“入体原则”标主。即对于 被包容面（如轴，键宽等） ，工序尺寸的公差带都取上偏差为零，即加工后的基本尺寸与最 大极限尺寸相等；对于包容面（如孔，键槽宽等） ，工序尺寸公差带都取下偏差为零，即加 工后的基本尺寸与最小极限尺寸相等。孔距工序尺寸公差，一般按对称偏差标住，毛坯尺寸 公差可取对称偏差，也可取非对称偏差。 加工余量大小对制定工艺过程有一定的影响。总余量不够，不能保证加工质量；总余量 过大，不但增加机械加工的劳动量，而且也增加了材料、刀具、电力等的成本消耗。 加工总余量的数值，一般与毛坯的制造精度有关。同样的毛坯制造方法，总余量的大小 又与生产类型有关，批量大，总余量就可以小些。由于粗加工的工序余量的变化范围很大， 半精加工和精加工的加工余量较小，所以，在一般情况下，加工总余量总是足够分配的。但 是在个别余量分布极其不均匀的情况下， 也可能发生毛坯上有缺陷的表面层都切不掉， 甚至 留下了毛坯表面。 对于工序余量， 目前一般采用经验估计的方法， 或按照技术手册等资料推荐的数据为基 础，并结合实际生产情况确定其加工余量的数值。 对于一些精加工工序 （例如：磨削、研磨、 金刚镗等）又以最合适的加工余量范围。加工余量过大，会使精加工工时过大，甚至不能达 到精加工的目的(破坏了精度和表面质量)； 加工余量过小， 会使工件的某些部位加工不出来。 此外，精加工的工序余量不均匀，还会影响加工精度。所以，对于精加工工序余量的大小和 均匀性都必须予以保证。 1.4.2 工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定 工序尺寸是工件在加工过程中各工序应保证的加工尺寸。 因此， 正确的确定工序尺寸及 其公差，是制定工艺规程的一项重要工作。 工序尺寸的计算要根据零件图上的设计尺寸、 已经确定的各个工序的加工余量及定位基 准的转换来进行。 确定工序尺寸一般的方法是， 由加工表面的最后一道工序开始依次向前推 算，最后工序的工序尺寸按设计尺寸标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸 只与工序的加工余量有关。 当定位基准与工序基准不重合或工序尺寸尚需从继续加工的表面 标注时，工序尺寸应用尺寸链解算。分析该零件图样，其工序基准与定位基准重合，故其工 序尺寸只与各个加工工序的余量有关。具体的计算步骤如下： 1） 确定某一被加工表面各个加工工序的加工余量 由查表法确定各工序的加工余量； 2）计算各工序尺寸的基本尺寸 从终加工工序开始，即从设计尺寸开始，到第一道 加工工序，逐次加上（对被包容面）或减去（对包容面）每道加工工序的基本余量，便可得 到各工序尺寸的基本尺寸（包括毛坯尺寸） ； 3） 确定各工序尺寸公差及其偏差 除终加工以外， 根据各工序所采用的加工方法及其 经济加工精度，确定各工序的工序尺寸公差（终加工工序的公差按设计要求确定） ，并按照 “入体原则”标注工序尺寸公差。 第第 2 章章 工艺规程设计工艺规程设计 2.1 定位基准的选择定位基准的选择 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。 （1）粗基准的选择 由于零件的结构比较复杂，加工的表面较多，粗基准选择的是否合理，对各加工能否非 配到合理的加工余量及加工面与不加工面的相对位置关系有很大影响。 因此在选择粗基准时 应考虑以下几个方面； a 在保证各加工面均有加工余量的前提下，应使重要孔的加工余量尽量均匀； b 装入零件内的旋转零件（如齿轮、轴套）应与零件内壁有足够的间隙； c 注意保持机械零件必要的外形尺寸； d 能保证定位、夹紧可靠。 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作粗基准； 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位置精度较高的不加工表面作为 基准） ，现选取面作为粗基准，利用这一平面做定位面，以消除 x、 y、 z。 （2）精基准的选择 由于机械零件面加工的要求较高， 又可能需要经过多次的安装， 因此应尽可能采用统一 的精基准。考虑零件有较大的平面，所以一般选机械零件合适的组成作为统一的精基准，这 样不仅可以避免因基准转换过多而带来的累积误差， 有利于保证机械零件各主要表面的相互 位置精度，而且可以减少夹具数量和安装次数，以缩短生产周期和降低成本，同时，零件底 面又是设计基准和安配基准，符合基准重合原则，因此也避免基准不重合误差的产生。 2.2 零件表面加工方法的选择 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品 的技术、生产准备、毛坯的制造、 零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、 油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。 机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、 尺寸、 相对位置和性质使其成为 零件的全过程。 机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。 规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件， 称为工艺规程。 机械加工工艺规程的 主要作用如下： 1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进 行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产 成本核算等。 2.机械加工工艺规程也是组织生产、 进行计划调度的依据。 有了它就可以制定进度计划， 实现优质高产和低消耗。 3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机 床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排 机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片， 是两个主要的工艺文件。 对于检验工序还 有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。 机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。 机械加工工序卡片是每个工序详细制订时， 用于直接指导生产， 用于大批量生产的零件 和成批生产中的重要零件。 制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料： 1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲 领。 2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及 铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。 3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况； 生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。 4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。 零件各表面加工方法和方案的选择， 首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要 求，还须考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点 及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定6。 2.3 工艺方案的制定工艺方案的制定 铸 铸造出毛坯130x118.1x100 热处理 毛坯退火处理 铣 铣顶面 a 面 铣 铣右支架座底面 b,c 镗 粗镗49 孔及倒角 镗 粗镗55 孔 扩 扩 2x43.5 孔 忽 2x43.5 孔倒角 钻 6x20 孔 钻 4xm20 螺纹孔底孔18mm 镗 精镗 55 孔及倒角 钳 去毛刺 终检 入库 2.4 切削用量与工时的计算切削用量与工时的计算 切削用量包含切削速度、进给量及背吃刀量三项，确定的方法是 先确定背吃刀量 p a，进给量 f，而后确定切削速度 v。不同的加工性质，对 切削加工的要求是不一样的。因此，在选择切削用量时，考虑的侧重点也有 所不区别。 1铣顶面 a 面 切削用量 本道工序是粗细端面，已知加工材料为 zg310- 570, b =570mpa,铸件无 外皮，机床为 x52k 型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参 数：直径 d=125mm，孔径 d=40mm，宽 l=40mm，齿数 z=14.根据表 5- 143 确定铣刀角度，选择前角 0 =20，后角 0 =12，主偏角= 60 r ，螺旋角 =10。已知铣削宽度 e a =94mm，铣削背吃刀量 p a=4mm。 确定每齿进给量 z f 根据表5- 74知x52k型立式铣床的主电动机 功率为 7.5kw， 查表 5- 144 知当工艺系统刚性中等、 镶齿端铣刀加工钢料时， 每齿进给量 z f=0.080.15mm/z。由于本工序背吃刀量和铣削宽度较大，选 择最小的吃进给量 z f=0.08mm/z 选择铣刀钝磨标准和耐用度 根据表 5- 148， 用高速钢镶齿端铣 刀粗加工钢料时，选择铣刀后刀面磨损极限为 1.8mm，已知铣刀直径 d=125mm，查表 5- 149 经插值的端铣刀的合理耐用度 t=150min。 确定切削速度和工作台每分钟进给量 mz f 根据表2- 17 中公式计 算： v u e y z x p m q v k zafat dc vuvv = v v （5- 1- 1） 式中：.1015. 02 . 0y1 . 025. 041 v =、 vvvvv uxqc、 m=0.2、t=150min、4= p amm. 查表 5- 72 得：08. 0= z fmm/z，94= e amm，z=14，d=125mm，0 . 1= v 有： 0 . 1 149408 . 0 4150 12541 1 . 015 . 0 2 . 01 . 02 . 0 25 . 0 =v=22.5m/min 则所需铣床主轴转速： 32.57 125 5 .2210001000 = = d v nr/min 根据 x52k 型立式铣床转速表，选择 n=60r/min=1r/s，则实际切削速度 v： 1000 60125 1000 = dn v=23.55m/min 工作台每分钟进给量 mz f为： mz f= z fzn=0.081460=67.2mm/min 根据 x52k 型立式铣床工作台进给量表 5- 73， 选择标准纵向进给量， 选 取 mz f=60mm/min，则实际的每齿进给量为： zmm zn f f mz z / 6014 60 =0.071mm/z 校验机床功率根据表 2- 18 的计算公式， 铣削时的功率 c p（kw） 和切削力 z f的计算公式为： 100060 c = vf pc (kw) （5- 1- 2） c ff fff f wq u e y zpf k nd zafac f x c = （n） （5- 1- 3） 式中： ，0w.11u.80y5.90x788= fffff c，mm4a.11q= pf min/ r60nmm125dmin/mm5.523v14zmm94az/mm71.00f 0ez =， 所以切削力 z f为： nnf5.133362.90 125 149471.004788 .11 .11.805.90 c = = 切削时的功率 m p为： 100060 5.5235.13336 m =pkw=1.31kw x52k 铣床主电动机功率为 7.5kw，故所选切削用量合适。最后所确定 的切削用量为： min/60min/60n/071. 0mm4mmfrzmmfa mzzp =，。 基本时间 j t 根据表 2- 28 知， r 90的端铣刀对称铣削的基本时间 j t为： mz f lll t 21 j + = （5- 1- 3） 其中：l工件铣削部分长度，单位 mm； 1 l切入行程长度， 单位 mm ，1 ( tan )(5 . 0 22 1 += r p e a addl 2） 2 l切出行程长度，单位 mm， 2 l=13 mz f工作台每分钟进给量，单位 mm/min。 已知： mz f=60mm/min，l=94mm， 2 l=1mm， 1 l=0.5（125- + 60tan 4 94-125 22 ）+（12）=25mm， 1 l+ 2 l=26mm； 所以：min 60 2694+ = j t=2min。 工序 4 铣右支架座底面 b,c 切削用量 本道工序是粗细端面，已知加工材料为 zg310- 570, b =570mpa,铸件无 外皮，机床为 x52k 型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参 数：直径 d=125mm，孔径 d=40mm，宽 l=40mm，齿数 z=14.根据表 5- 143 确定铣刀角度，选择前角 0 =20，后角 0 =12，主偏角= 60 r ，螺旋角 =10。已知铣削宽度 b 面为 e a =94mm。 确定每齿进给量 根据表 5- 74 知 x52k型立式铣床的主电动机功 率为 7.5kw，查表 5- 144 知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工钢料时， 每齿进给量 z f=0.080.15mm/z。由于本工序背吃刀量和铣削宽度较大，选 择最小的吃进给量 z f=0.08mm/z 选择铣刀钝磨标准和耐用度 根据表 5- 148， 用高速钢镶齿端铣刀 粗加工钢料时，选择铣刀后刀面磨损极限为 1.8mm，已知铣刀直径 d=125mm，查表 5- 149 经插值的端铣刀的合理耐用度 t=150min。 确定切削速度v和工作台每分钟进给量 mz f 根据表2- 17中公式计 算： v u e y z x p m q v k zafat dc vuvv = v v （5- 2- 1） 式中：.1015. 02 . 0y1 . 025. 041 v =、 vvvvv uxqc、 m=0.2、t=150min、3= p amm. 查表 5- 72 得：08. 0= z fmm/z，94= e amm，z=14，d=125mm，0 . 1= v 有： .80 149408 . 0 3150 12541 1 . 015 . 0 2 . 01 . 02 . 0 25. 0 =v=23.28m/min 则所需铣床主轴转速： 1.359 125 28.2310001000 = = d v nr/min 根据 x52k 型立式铣床转速表，选择 n=60r/min=1r/s，则实际切削速度 v： 1000 60125 1000 = dn v=23.55m/min 工作台每分钟进给量 mz f为： mz f= z fzn=0.081460=67.2mm/min 根据 x52k 型立式铣床工作台进给量表 5- 73， 选择标准纵向进给量， 选 取 mz f=60mm/min，则实际的每齿进给量为： zmm zn f f mz z / 6014 60 =0.071mm/z 校验机床功率根据表 2- 18 的计算公式， 铣削时的功率 c p（kw） 和切削力 z f的计算公式为： 100060 c = vf pc (kw) （5- 2- 2） c ff fff f wq u e y zpf k nd zafac f x c = （n） （5- 2- 3） 式中： ，0w.11u.80y5.90x788= fffff c，mm3a.11q= pf min/ r60nmm125dmin/mm5.523v14zmm94az/mm71.00f 0ez =， 所以切削力 z f为： nnf5.425382.90 125 149471.003788 .11 .11.805.90 c = = 切削时的功率 m p为： 100060 5.5235.42538 m =pkw=0.996kw x52k 铣床主电动机功率为 7.5kw，故所选切削用量合适。最后所确定 的切削用量为： min/60min/60n/071 . 0 mm3ammfrzmmf mzzp =，。 基本时间 j t 根据表 2- 28 知， r 90的端铣刀对称铣削的基本时间 j t为： mz f lll t 21 j + = （5- 2- 4） 其中：l工件铣削部分长度，单位 mm； 1 l切入行程长度， 单位 mm ，1 ( tan )(5 . 0 22 1 += r p e a addl 2） 2 l切出行程长度，单位 mm， 2 l=13 mz f工作台每分钟进给量，单位 mm/min。 已知： mz f=60mm/min，l=94mm， 2 l=1mm， 1 l=0.5（125- + 60tan 3 94-125 22 ）+（12）=24mm， 1 l+ 2 l=25mm； 所以：min 60 2594+ = j t=1.98min. 工序 5 粗镗49 孔及倒角及槽位 本工序为粗镗及切退刀槽，已知条件与工序 05 相同，机床采用最常用 的 t68 卧式车床，工步 1 采用 yt5 硬质合金刀具，根据加工条件和工件 材料由表 5- 112、表 5- 113 得刀具参数为主偏角= 45 r 、前角=10 0 、刃 倾角=5 s 、刀尖圆弧半径mmr6 . 0= 。选用杆部直径为 20mm 得圆形镗 刀。由表 5- 119 知镗刀的钝磨标准为 1.4mm，镗刀合理耐用度为 t=60min。 工步 2 采用高速钢内孔切槽加工完成。 确定粗镗 49mm 孔的切削用量 确定背吃刀量 p a: 由前述可知粗镗是双边加工余量为 6mm， 粗镗后 孔直径为 49mm，故单边余量为 3mm，即 p a=3mm。 确定进给量f: 根据表 5- 115，当粗镗钢料，镗刀杆直径为 20mm， p a=3mm，镗刀伸出长度为 100mm 时，f=0.150.25mm/r。按 t68 车床的 进给量（表 5- 57） ，选择f=0.20mm/r。 确定切削速度 v ： 根据表 2- 8 的计算公式确定切削速度 k fat c yx p m = （5- 3- 1） 式中，291= c，15. 0= x，20. 0= y，m=0.20。因本例中的加工条 件与公式条件不完全相同，故需根据表 2- 9 对镗削速度进行修正：根据刀具 耐用度 t=60min，的修正系数 v t k=1.0；根据工件材料570= b mpa，得修 正系数18. 1= v m k；根据毛坯表面状态得修正系数为 sv k =1.0；刀具材料为 yt5，的修正系数 tv k =0.65；此处为镗孔，经插值得修正系数 gv k=0.765；主 偏角= 45 r ，得修正系数 v r k=1.0。所以 0 . 1765. 065. 00 . 118. 10 . 1 2 . 0360 291 2 . 015 . 0 2 . 0 =m/min=88.1m/m in min/6 .572min/ 49 1 .8810001000 rr d n= = 查表 5- 56，根据 t68 机床上的主轴转速 n=560r/min,则实际切削速度为 min/16.86 1000 56049 1000 m dn = = 检验机床功率： 由表 2- 10 查得切削力 c f 和切削功率 c p 计算公式如 下： c c f c f c f c f nyx pfc kfacf= (n) （5- 3- 2） 100060 = c m f p （kw） （5- 3- 3） 其 中 ， c f c =2650 ， c f x =1.0 ， c f y =0.75 ， c f n =- 0.15 ， ccrcccc ffgfmftff kkkkkk 0 = ，由表 2- 9 得：与刀具耐用度有关的修 正系数 c tf k =1.0；与工件材料有关的修正系数 c mf k =0.92；经插值得镗孔 相对于外圆纵车时的修正系数 c gf k =1.04；与主偏角有关的修正系数 crf k =1.0；与前角有关的修正系数 c f k 0 =1.04。因此总的修正系数为 c f k =1.00.921.041.01.04=1.0 所以，切削力为 0 . 11 .8820. 032650 15. 075. 00 . 1 = c fn=1214.06n 切削功率为 3 1060 1 .8806.1214 = m pkw=1.45kw 根据表 5- 55 知：t68 机床主轴电动机功率 e p=7.5kw，因 m p e p，故 上述切削用量可用。最后确定的切削用量为： p a=3mm，f=0.2mm/r， =88.1m/min(n=560r/min)。 确定加工退刀槽的切削用量 选用高速钢切槽刀，采用手动进给，选择主轴转速 n=40r/min,切削速度 为： min/03. 7min/ 1000 4056 1000 mm dn = = 基本时间 j t 由表 2- 24 得镗孔的基本时间为 i fn llll tj 321 + = （5- 3- 4） 式中，l切削加工长度，单位为 mm； 1l刀具切入长度，单位为 mm，2( tan 1 += r p a l 3） ； 2 l刀具切出长度，单位为 mm， 2 l=（35）mm； 3l 单件小批生产时的试切长度，单位为 mm； i进给次数。 已 知l=9mm ， 1 l=5 . 2 45tan 3 + mm=5.5mm ， 2 l=4mm ， 3 l=0 ， f=0.2mm/r,n=560r/min,i=1。所以，基本时间为 min 5602 . 0 045 . 59 + = j t=0.165min 工序 6 粗镗55 孔 本工序为粗镗及倒角 c2，机床采用最常用的 t68，两个工步采用 yt5 硬质合金刀具，根据加工条件和工件材料由表 5- 112、表 5- 113 得刀具 参数为主偏角= 45 r 、前角=10 0 、刃倾角=5 s 、刀尖圆弧半径 mmr6 . 0= 。选用杆部直径为 20mm 得圆形镗刀。由表 5- 119 知镗刀的钝磨 标准为 1.4mm，镗刀合理耐用度为 t=60min。 确定粗镗 55mm 孔的切削用量 确定背吃刀量 p a: 由前述可知粗镗是双边加工余量为 4mm， 粗镗后 孔直径为 53mm，故单边余量为 2mm，即 p a=2mm。 确定进给量f: 根据表 5- 115，当粗镗钢料，镗刀杆直径为 20mm， p a=2mm，镗刀伸出长度为 100mm 时，f=0.150.30mm/r。按 t68 车床的 进给量（表 5- 57） ，选择f=0.20mm/r。 确定切削速度 v ： 根据表 2- 8 的计算公式确定切削速度 k fat c yx p m = （5- 4- 1） 式中，291= c，15. 0= x，20. 0= y，m=0.20。因本例中的加工条 件与公式条件不完全相同，故需根据表 2- 9 对镗削速度进行修正：根据刀具 耐用度 t=60min，的修正系数 v t k=1.0；根据工件材料570= b mpa，得修 正系数 v m k =1.18；根据毛坯表面状态得修正系数为 sv k =1.0；刀具材料为 yt5，的修正系数 tv k =0.65；此处为镗孔，经插值得修正系数 gv k=0.765；主 偏角= 45 r ，得修正系数 v r k=1.0。所以 0 . 1765. 065. 00 . 118. 10 . 1 2 . 0260 291 2 . 015 . 0 2 . 0 =m/min=93.6m/m in min/4 .562min/ 53 6 .9310001000 rr d n= = 查表 5- 56，根据 t68 机床上的主轴转速 n=560r/min,则实际切削速度为 min/2 .93 1000 56053 1000 m dn = = 检验机床功率： 由表 2- 10 查得切削力 c f 和切削功率 c p 计算公式如 下： c c f c f c f c f nyx pfc kfacf= (n) （5- 4- 2） 100060 = c m f p （kw） （5- 4- 3） 其 中 ， c f c =2650 ， c f x =1.0 ， c f y =0.75 ， c f n =- 0.15 ， ccrcccc ffgfmftff kkkkkk 0 = ，由表 2- 9 得：与刀具耐用度有关的修 正系数 c tf k =1.0；与工件材料有关的修正系数 c mf k =0.92；经插值得镗孔 相对于外圆纵车时的修正系数 c gf k =1.04；与主偏角有关的修正系数 crf k =1.0；与前角有关的修正系数 c f k 0 =1.04。因此总的修正系数为 c f k =1.00.921.041.01.04=1.0 所以，切削力为 0 . 12 .9320. 022650 15. 075. 00 . 1 = c fn=802.99n 切削功率为 3 1060 2 .9399.802 = m pkw=1.25kw 根据表 5- 55 知：t68 机床主轴电动机功率 e p=7.5kw，因 m p e p，故 上述切削用量可用。最后确定的切削用量为： p a=2mm，f=0.2mm/r， =93.2m/min(n=560r/min)。 确定加工倒角切削用量 因为该工序中的倒角主要是为了装配方便，故在实际生产过程中，加工 倒角时并不需要详细的计算，切削用量与粗镗 55mm 孔的相同即可。 基本时间 j t 由表 2- 24 得镗孔的基本时间为 i fn llll tj 321 + = （5- 4- 4） 式中，l切削加工长度，单位为 mm； 1l刀具切入长度，单位为 mm，2( tan 1 += r p a l 3） ； 2 l刀具切出长度，单位为 mm， 2 l=（35）mm； 3l 单件小批生产时的试切长度，单位为 mm； i进给次数。 已 知l=91mm ， 1 l=5 . 2 45tan 2 + mm=4.5mm ， 2 l=4mm ， 3 l=0 ， f=0.2mm/r,n=560r/min,i=1。所以，基本时间为 min 5602 . 0 045 . 491 + = j t=0.89min 工序 7 扩 2x43.5 孔 本工序为扩 2 个 43.5mm 孔，所用机床