机械制造技术基础课程设计-箱体零件加工工艺及镗孔夹具设计【全套图纸】.pdf

- i - 摘摘 要要 零件的工艺编制是否合理，直接关系到零件的加工能否达到 质量要求；合理的工艺编制就能使各工序科学地衔接，实现优质、 高产低消耗，使生产均衡、顺利地进行。同时，机床夹具在机械 制造中也占有重要的地位，合理的夹具设计能可靠地保证工件的 加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床 的工艺性能。可见这两者在机械制造行业中是至关重要的环节。 本次设计的是减速箱箱体上120 孔的加工工艺及夹具设计，该 孔精度要求较高，采有用镗床加工。在编制加工工艺时，要考虑 到孔的各项精度以及形状与位置公差等。 在设计加工150 孔的专用夹具时，以箱座底面为基准，采 用一面两销定位，通过连接螺栓将箱盖和箱座联结，并以定位销 将其定位。为了降低成本、减少装夹时间，采用凸轮联动夹紧装 置。逆时针转动手柄时，在拉伸弹簧的作用下，压板松开，放入 工件，顺时针转动手柄带动凸轮推动推杆，从而压紧工件。 关键词：工艺；夹具；定位；位置公差 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 - ii - abstract the preparation of parts of the process is reasonable, directly related to the machining quality requirements can be met; reasonable preparation process will enable the convergence of scientific processes to achieve high- quality, high- yield low, so that the production of a balanced, smoothly. at the same time, in the machinery manufacturing fixture also occupy an important position, reasonable and reliable fixture design can guarantee the quality of the workpiece processing, improve processing efficiency, reduce labor intensity and give full play to the technology and the expansion of machine tool performance. can be seen both in the machinery manufacturing industry is vital link. the design of the deceleration box box holes 100 and fixture design process, the holes require a higher precision, boring process mining useful. in the preparation process, it is necessary to take into account the pore shape and location accuracy, as well as tolerance and so on. hole in the design of special processing fixture 120 when the seat bottom to me based on the use of a two- pin position, through the bolt cover and the box seat to join, and its positioning pins. in order to reduce costs, reduce the clamping time, linked the use of cam clamps. handle counter- clockwise rotation, in the role of the tensile spring, the platen release into the workpiece, the processing has been completed, turning the handle clockwise to promote putt cam driven, thus compacting the workpiece. 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 - iii - keywords: technology; fixture; positioning; position tolerance parts 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 1 目目 录录 摘摘 要要 . abstract . 目录目录 1 第一章第一章 零件的工艺分析零件的工艺分析 2 1.1 零件的作用零件的作用 2 1.2 分析零件的技术要求分析零件的技术要求 . 2 1.3 零件生产类型的确定零件生产类型的确定 4 第二章第二章 零件的工艺规程设计零件的工艺规程设计 5 2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 . 5 2.2 定位基准的选择定位基准的选择 . 5 2.3 零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择 . 6 2.4 制订工艺路线制订工艺路线 . 7 2. 5 加工余量和工序的确定加工余量和工序的确定 . 8 2.6 工序设计工序设计 . 10 2.7 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 13 第三章第三章 专用夹具设计专用夹具设计 . 19 3.1 问题的提出问题的提出 19 3.2 定位方案及定位元件的选择定位方案及定位元件的选择 19 3.3 夹紧方案及夹紧元件的选择夹紧方案及夹紧元件的选择 21 3.4 夹具体的选择夹具体的选择 23 3.5 自锁条件的计算自锁条件的计算 23 3.6 夹紧力的计算夹紧力的计算 24 3.7 定位误差定位误差 d d的计算的计算 25 3.7 夹具的使用夹具的使用 . 27 第四章第四章 展望与体会展望与体会 . 27 参考文献参考文献 . 28 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 2 第一章第一章 零件的工艺分析零件的工艺分析 1.1 了解零件的用途了解零件的用途 题目所给的是箱体零件。箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或 部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的 相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加 工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。在现代科研、国防、交 通、冶金、化工以及基础设施建设等国民经济众多领域应用十分广泛。 零件图的具体结构见后面的附件“箱体零件图” 1.2分析零件的技术要求分析零件的技术要求 在制定零件机械加工工艺规程时，对产品零件图进行细致的审查，从中 了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据。主要包 括零件的结构工艺性分析和零件的技术要求分析，并担出修改意见，是一项 重要的工作。 通过对该零件的审查及重新绘制，零件材料为ht200，容易铸造，故易 得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高，且各表面间的相互 位置关系要求也较高。现将其主要加工表面及位置要求分述于下： 1 300mm280mm 的箱座底平面为基准的加工表面： 这一组加工表面包括：120 054. 0 0 + mm和100 035 . 0 0 + mm两孔及60 036. 0 0 + mm； 240mm280mm 上端面；420及锪40的孔； 2.以100 035 . 0 0 + mm和60 036. 0 0 + mm两孔定位的加工表面 这一组加工表面包括：尺寸为300mm与100 035 . 0 0 + mm和60 036. 0 0 + mm两孔轴 线相垂直的前后两平面,。其中，主要加工表面为100 035 . 0 0 + mm和60 036. 0 0 + mm 两孔。各加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （ 1） 尺 寸 为 60 036. 0 0 + mm 孔 两 处 轴 心 线 同 轴 度 为 0.025mm, 圆 柱 度 为 0.010mm。 （2）尺寸为120 054. 0 0 + mm孔两处轴心线同轴度为0.025mm，圆柱度为 0.008mm,且与100 035 . 0 0 + mm轴心线的平行度公差为0.025mm。 （3） 240mm280mm 的平面度要求0.025mm且与底面的平行度为0.03mm。 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 3 由上面分析可知，1.先以底座上表面定位加工出下表面，再以下表面加 工出与之具有相互位置关系或定位关系的各加工表面；2.采用专用夹具加工 出一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。从而满足各加工表 面间位置要求。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100 035 . 0 0 + mm、60 036. 0 0 + mm、120 054. 0 0 + mm孔，在由加工完的 100 035 . 0 0 + mm、60 036. 0 0 + mm、120 054. 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。 加工表面 尺 寸 及 偏 差/mm 公差 /mm 及 精 度 等级 表 面 粗 糙度/um 形 位 公 差/mm 100 035 . 0 0 + mm 100 035 . 0 0 + 0.035， it7 ra1.6 60 036. 0 0 + mm 60 036. 0 0 + 0.036， it8 ra1.6 120 054. 0 0 + mm 120 054. 0 0 + 0.054， it8 ra1.6 下端面 300280 ra6.3 上端面 240280 ra3.2 左端面 200240 ra3.2 右端面 200240 ra3.2 下 端 面 地 脚 螺栓底脚 ra12.5 150mm 孔 加工内表面 ra6.3 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 4 1.3 确定零件生产类型确定零件生产类型 根椐机械制造技术基础课程设计指导书第2页，机器零件的生产纲 领可按下式计算: %)1%)(1 (ba+=qmn 式中: n:机器零件的生产纲领（件/年） ； q:产品的年产量；m:每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆） ； a:备品率，一般取2%4%；b:废品率,一般取0.3%0.7%。 根据上室就可计算球的零件的年生产纲领，通过查表，确定该箱体零件 的生产类型为大批生产。 表2- 1 生产类型与生产纲领的关系 生 产 类 型 同类零件的年产量/件 重 型 （ 零 件 质 量 大 于 2000kg） 中型（零 件 质 量 100 200kg） 轻 型 （ 零 件质小于 100kg） 单件生产 5 20 100 成 批生产 小 批 生产 5100 20200 100500 中 批 生产 100300 200 500 500 5000 大 批 生产 300 1000 500 5000 5000 50000 大 量 生 产 1000 5000 50000 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 5 第二章第二章 零件的工艺规程设计零件的工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 毛坯的生产方式有铸造、锻造、焊接、轧制等。毛坯的选择是否恰当将 直接影响机械加工工艺过程、零件质量、成本和生产率，因此必须根据零件 的材料、形状、尺寸、技术要求和生产类型等因素，正确选择毛坯。毛坯图 见附件“箱体毛坯图” 根据题目知：零件材料为灰铸铁（ht200） ，具有良好的可铸性，抗 压性能好，并具有一定的吸振性，在一般情况下，生产批量较大时，采用铸 件就比较经济。由于零件产量属于大批生产，故选择铸造毛坯。从提高生产 率、保证加工精度上考虑也是应该的。毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产 生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸 后应安排时效或退火工序。 2.2 定位基准的选择定位基准的选择 正确的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，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，还会造成零件的大批报废。 1粗基准的选择 对于零件粗加工而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有 若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加 工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件底面作为粗基准。 本零件为铸造成形，在最初的工序中只能选择未经加工的毛坯表 面作为定位基准。按照上述粗基准的选择原则，选不需加工的表面、平整且 面积较大的表面作粗基准，即：以箱体上表面与箱座的地脚螺栓孔为粗定位 基准，箱座上表面限制x轴、y轴旋转方向和z轴的直线方向自由度，两个孔 限制z轴转动、x轴移动、y轴移动，先加工出箱座下表面。 2.精基准的选择 根据精基准的选择原则，主要考虑基准重合问题，对于本零件选 用箱座下表面和底座对角线上两地脚螺栓孔作精定位基准。从而避免了基准 不重合造成的误差，从便于装夹来讲也是应该的。 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 6 2.3 零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择 本零件加工表面有：内孔、端面、及地脚螺栓孔，材料为ht200,按照加 工表面的公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，现将各加工表面的加 工方法选择如下： 1.地脚螺栓孔420mm及锪40mm的孔 该孔未标注公差尺寸,属一般公差， 由参考文献1第33页表2- 18取公差等 级 为 m,公 差 尺 寸 为 2 . 0 mm,再 由 文 献 1第 12页 表 2- 4知 该 孔 的 公 差 等 级 为 it13,根据参考文献2第128页表5- 15，采用钻削即可达到要求。表面粗糙度 能达到ra3.2。 2.尺寸为100mm的内孔表面（a面） 该内孔表面公差尺寸为0.035mm， 由文献1第34页表3- 5知该孔的公差等 级为it7，再根据参考文献2第10页表1- 7，采用粗镗即可达到要求的表面粗 糙度ra6.3。 3.尺寸为60mm的内孔表面（b面） 该内孔表面公差尺寸为0.030mm， 由文献1第34页表3- 5知该孔的公差等 级为it7，再根据参考文献2第10页表1- 7，采用粗镗半精镗即可达到要求 的表面粗糙度ra1.6。 4.尺寸为120mm的内孔表面（c面） 该内孔表面公差尺寸为0.054mm， 由文献1第34页表3- 5知该孔的公差等 级为it8，再根据参考文献2第10页表1- 7，采用粗镗半精镗即可达到要求 的表面粗糙度ra1.6。 5. 尺寸为300mm260mm的箱座底面(d面) 该表面未标注公差尺寸，为自由尺寸，由参考文献1第34页表3- 5取公 差等级为m,公差尺寸为 5 . 0 mm,再由文献1第34页表3- 5知该表面的公差等 级为it12,根据参考文献2第11页表1- 8，采用粗刨（粗铣）即可达到要求的 表面粗糙ra6.3。 6.尺寸为280mm240mm的箱座上表面(e面) 该表面未标注公差尺寸，为自由尺寸，由参考文献1第33页表2- 18取公 差等级为m,公差尺寸为mm 5 . 0 ,再由文献1第34页表3- 5知该孔的公差等级 为it12,根据参考文献2第11页表1- 8，采用粗铣精铣即可达到要求的表面 粗糙ra3.2。 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 7 7.尺寸为300mm200mm的箱体左、右表面(f、g面) 表面未标注公差尺寸，为自由尺寸，由参考文献1第33页表2- 18取公差 等级为m,公差尺寸为 5 . 0 ,再由文献1第34页表3- 5知该加工表面的公差等 级为it12,根据参考文献2第11页表1- 8，采用粗铣半精铣即可达到要求的 表面粗糙ra3.2。 2.4 制订工艺路线制订工艺路线 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,针对题目所给零件为大批量生产,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。 同时箱体应有 足够的刚度、可靠的密封及便于传动件润滑和散热、箱体应有良好的结构工 艺性、箱体形状应力求匀称和美观。除此之外，还应当考虑经济效果，以便 使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。 初步制定工艺路线方案如下： 工序一 热处理, 人工时效。 工序二 按图纸尺寸,检查加工余量，对箱体各加工表面划线。 工 序 三 以 300mm 260mm 的 箱 座 底 面 定 位 ， 粗 铣 尺 寸 为 220mm280mm的箱座上表面(e面)至尺寸。 工 序 四 以 280mm240mm的 箱 座 上 表 面 (e面 )定 位 ， 粗 铣 尺 寸 为 300mm260mm的箱座底面(d面)，留余量。 工 序 五 以 300mm 260mm 的 箱 座 底 面 定 位 ， 精 铣 尺 寸 为 220mm280mm的箱座上表面(e面)，留余量。 工 序 六 以 加 工 后 的 120mm 的 内 孔 两 端 面 定 位 ， 粗 铣 尺 为 300mm200mm的箱体左端面(f面)，留余量。 工序七 以加工后的120mm的内孔两端面定位， 粗铣尺300mm200mm 的箱体右端面(g面)，留余量。 工 序 八 以 加 工 后 的 120mm 的 内 孔 两 端 面 定 位 ， 半 精 铣 尺 寸 为 300mm200mm的箱体左端面(f面)至尺寸。 工 序 九 以 加 工 后 的 120mm 的 内 孔 两 端 面 定 位 半 精 铣 尺 寸 为 300mm200mm的箱体右端面(g面)至尺寸。 工序十 以300mm260mm的箱座底面定位，钻地脚螺栓孔420mm 及锪40mm的孔到尺寸。 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 8 工序十一 以300mm260mm的箱座底面及地脚螺栓孔20mm定位， 粗 镗半精镗精镗尺寸为100mm和60mm的内孔表面至尺寸。 工序十二 以300mm260mm的箱座底面及地脚螺栓孔20mm定位，粗 镗半精镗精镗尺寸为120mm的内孔表面至尺寸。 工序十三 钳工去毛刺。 工序十四 清洗 工序十五 终检并入库。 2.5 确定机械加工余量及毛坯尺寸确定机械加工余量及毛坯尺寸 本零件材料为ht200,强度较高，耐磨，铸造性能好。生产类型为大批量 生产，采用金属模铸造。各机械加工余量和毛坯尺寸计算如下： 1求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长300mm,宽280,高200mm。故最大尺寸为 300mm。 2选取公差等级ct 箱体采用金属模铸造，铸件材料为ht200，根据参考文献机械制造 技术基础课程设计指导书.2013第23页表2- 1，可知毛坯铸件的公差等级ct 为810级，此处取9级。 3求铸件尺寸公差 根据箱体加工表面的基本尺寸和铸件公差等级ct， 再查参考文献机 械制造技术基础课程设计指导书.2013第24页表2- 3和表2- 4，除非另有规定， 公差带应相对于基本尺寸对称分布。求得各加工表面的铸件尺寸公差如表 2- 1。 表2- 1 项目 e面 n面 f面 m面 公差等级ct 9 9 9 9 加工面基本尺寸f 280 260 260 300 铸件尺寸公差 3.2 3.2 3.2 3.2 机械加工余量等级 f f f f 要 求 的 铸 件 机 械 加 工余量rma 2.5 2.5 2.5 2.5 毛坯基本尺寸r 284.264.244.304. 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 9 1 1 1 1 续表： 4求机械加工余量等级 根据参考文献2第25页2- 5。属型铸造，铸件材料为ht200，知毛坯铸件 的机械加工余量等级范围为df，取f级。 5求要求的铸件机械加工余量（rma） 除非另有规定，要求的机械加工余量适用整个毛坯铸件，即对所 有需机械加工的表面只规定一个值，且该值应根据最终机械加工后成品铸件 的最大轮廓尺寸，在相应的尺寸范围内选取。根据参考文献25- 4，查得最 大尺寸为300mm，加余量等级为f级，机械加工余量（rma）取为2.5 mm。 6. 求毛坯基本尺寸 根据参考文献2第22页2- 1、2- 2 有： r=f+rma+ct/2（单侧加工） r=f+2rma+ct/2（双侧加工） r=f- 2rma- ct/2（内腔加工） 式中，r为铸件铸件毛坯的基本尺寸；f为最终机械加工后的尺寸；ct 为铸件公差。 从而求得各毛坯基本尺寸如下： a. 尺寸为100的内孔表面（a面） 项目 a 面 b面 c 面 q 面 l 面 公差等级ct 9 9 9 9 9 加工面基本尺寸f 1 00 60 120 20 0 20 0 铸件尺寸公差 2.2 2 2. 5 2. 8 2. 8 机械加工余量等级 f f f f f 要 求 的 铸 件 机 械 加 工余量rma 2.5 2.5 2. 5 2. 5 2. 5 毛坯基本尺寸r 9 3.9 54 113.75 20 3.9 20 3.9 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 10 该加工表面为内腔双侧加工，根据公式 r=f- 2rma- ct/2= 2.2/2-2.52-100 =93.9mm b. 尺寸为60孔表面（b面） 该加工表面为内腔双侧加工，根据公式 r=f- 2rma- ct/2= 2/25 . 2260- =54mm c. 尺寸为120孔的表面（c面） 该加工表面为内腔双侧加工，根据公式r=f- 2rma- ct/2 = 2/5 . 25 . 22120- =113.75mm d. 尺寸为280m的箱体的上表面（e面） 该加工表面为单侧加工，根据公式r=f+rma+ct/2 = 2/2 . 35 . 2280+ =284.1mm e.尺寸为240mm的箱体上表面（f面） 该加工表面为单侧加工，根据公式r=f+rma+ct/2 =240+2.5+3.2/2=244.1mm f.尺寸为300mm的箱体底面（m面） 该加工表面为单侧加工，根据公式r=f+rma+ct/2 =300+2.5+3.2/2=304.1mm g. 尺寸为260mm的箱体底面（n面） 该加工表面为单侧加工，根据公式r=f+rma+ct/2 =260+2.5+3.2/2=264.1mm f.尺寸为200mm的箱体左右表面（q、l面） 该加工表面为单侧加工，根据公式r=f+rma+ct/2 =200+2.5+2.8/2=203.9mm 2.6 工序设计工序设计 1.选择机床 根据不同的工序选择机床如下： a. 工序三、四、五、九、十、十一、十二是铣削加工表面，用直柄立 式铣刀，应选立式铣床，考虑到箱体的尺寸及该零件的生产纲领为大批量生 产，所选机床使用范围较广为宜，根据参考文献2第93页表4- 14- 表4- 16选常 用的x52k立式铣床。 b.工序六是钻削及锪孔，考虑加工尺寸及经加工经济性，根据参考文献 2第90页表4- 8- 表4- 11选常用的z550立式钻床。 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 11 c.工序七、八是镗孔，考虑本次所设计的夹具及工件尺寸，根据参考文 献黄祥旦.机械加工工艺手册第2卷m.第1版.机械工业出版社1991.09 第3 页，选用t68型卧式镗床。 2.选择夹具 本零件各工序需要专用夹具，工序三、四、五、九、十、十一、十二是 铣削中工表面，采用铣床专用夹具，工序六是钻削及锪孔，采用钻床专用夹 具，工序七、八是镗孔，采用镗床专用夹具。 3.选择刀具 铣床上加工的工序:主要有工序三、四、五、九、十、十一、十二，根据 参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第63页表3- 16选用硬质合金莫 氏锥柄立铣刀50200摘自gb/t 6117.2- 1996。 a.钻床上加工的工序 工序六 选用莫氏锥柄麻花钻20 gb/t 1438.1- 1996（参考文献机械制 造技术基础设计指导书.2013第52页表3- 4） ，带导柱直柄平底锪钻40 gb/t 4260- 1984（参考文献机械制造技术基础设计指导书.20132第60页表3- 12） 工序七、八 本工序是镗两个100和60和120的内孔，考虑到箱体材 料是铸铁，选用硬质合金镗刀。 4.选择量具 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表 面的精度要求、尺寸和形状特点，根据参考文献机械制造技术基础设计指导 书.2013第82页表3- 39选择如下： （一）选择加工孔用量具 1. 035 . 0 0 100+f mm内孔 上文已述该孔铸造毛坯孔径93.9mm,根据考文献机械制造技术基础设 计指导书.2013第10页表1- 7，采用粗镗半精镗精镗三次加工即可。 （a）粗镗，根据表3- 39选用读数值为0.01mm、测量范围50175mm的 内径千分尺即可。 （b）半精镗, 根据表3- 39选用读数值为0.01mm、测量范围100160mm 的内径百分表即可。 （c）精镗 035 . 0 0 100+f ，该内孔表面公差尺寸为0.035，由文献机械几何量 精度设计与检测第34页表3- 5知该孔的公差等级为it7， 由于精度要求高且 该零件是大批量生产,故宜选用极限量规。 按表3- 39，根据加工孔孔径可选 三牙锁紧式圆柱塞规(gb/t 6322- 1986) 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 12 2. 030 . 0 0 60+f mm内孔 上文已述该孔铸造毛坯孔径54mm,加工余量为6mm根据参考文献机械 制造技术基础设计指导书.2013第10页表1- 7，采用粗镗半精镗精镗三次 加工即可。 （a）粗镗，根据表3- 39选用读数值为0.01mm、测量范围50175mm的 内径千分尺即可。 （b）半精镗, 根据表3- 39选用读数值为0.01mm、测量范围50100mm 的内径百分表即可。 （c）精镗 030 . 0 0 60+f mm，该内孔表面公差尺寸为0.030，由文献机械几何 量精度设计与检测第34页表3- 5知该孔的公差等级为it7， 由于精度要求高 且该零件是大批量生产,故宜选用极限量规。 按表3- 39，根据加工孔孔径可 选三牙锁紧式圆柱塞规(gb/t 6322- 1986) 3. 054 . 0 0 120+f mm内孔 上文已述该孔铸造毛坯孔径113.75mm,加工余量为6.25mm根据参考文献 机械制造技术基础设计指导书.2013第10页表1- 7， 采用粗镗半精镗精镗 三次加工即可。 （a）粗镗，根据表3- 39选用读数值为0.01mm、测量范围50175mm的 内径千分尺即可。 （b）半精镗, 根据表3- 39选用读数值为0.01mm、测量范围50100mm 的内径百分表即可。 （c）精镗 030 . 0 0 60+f mm，该内孔表面公差尺寸为0.030，由文献机械几何 量精度设计与检测第34页表3- 5知该孔的公差等级为it7， 由于精度要求高 且该零件是大批量生产,故宜选用极限量规。 按表3- 39，根据加工孔孔径可 选三牙锁紧式圆柱塞规(gb/t 6322- 1986) (二)选择加工平面用量具 a）尺寸为280mm的箱座上表面(k面) 上文已述该表面的公差等级为it14,根据参考文献机械制造技术基础设 计指导书.2013第11页表1- 8， 采用粗铣精铣即可。 考虑到公差等级较低, 根 据表3- 39选用读数值为0.05mm、测量范围0200mm的两用/双面游标卡尺即 可。 b）尺寸为200mm的箱体左、右表面(q、l面) 上文已述该加工表面的公差等级为it13,根据参考文献机械制造技术基 础设计指导书.2013第10页表1- 8，采用粗铣半精铣即可达到要求。考虑到 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 13 公差等级较低, 根据表3- 39选用读数值为0.05mm、测量范围0200mm的两 用/双面游标卡尺即可。 2.7 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 切削用量包括背吃刀量 p a ，进给量f,切削速度n。确定顺序是先确定 p a 、 f，再确定n，只对工序七镗两个100和60的内孔进行计算，该两个加 工表面的切削用量及基本工时计算如下： 加工条件: 工件材料：ht200 金属模铸造 硬度200hbs 加工要求：镗两个100和60、120的内孔，表面粗造度分别为ra1.6和 ra1.6、ra1.6。 机 床：t68型卧式镗床 刀 具：硬质合金镗刀，主偏角 =45 g k 1.确定镗孔100 mm内孔的切削用量及基本工时 所镗孔已铸出毛坯孔93.9mm，可直接进行镗削，本工序中，镗孔涉及 粗镗、半精镗和精镗。总加工余量为2z=6.1mm。 （1）粗镗孔至97.9mm 根据参考文献2第111页表5- 30卧式镗床的镗削用量，选取切削用量如 下：切削深度； mmap42= 切削速度n=80m/min； 进给量f=1mm/r，查参考文献7第152页表4.2- 21卧式铣镗床主轴进给量， 选取主轴进给量为：f=1.03mm/r,则机床主轴转速： 查参考文献7第152页表4.2- 20卧式铣镗床t68主轴转速，选取主轴转速为： n=250r/min 则实际切削速度： 基本工时t: 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第116页表5- 39车削 和镗削机动时间计算公式有： 式中 j t 机动时间，min; l刀具或工作台行程长 度，mm; f 主轴每转刀具的进给量，mm/r； n机床主轴转速，r/min; l切削加工长度，mm; 1 l 刀具切入长度，mm; 2 l 刀具切出长度，mm; 3 l 单件小批生产时的试切 min/260 9 .9714. 3 8010001000 r d n = = p n min/77 1000 9 .9714. 3250 1000 m dn = p n i fn llll i fn l tj 321 + = 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 14 附加长度 2 l =35 取4mm 辅助时间： 根据参考文献2第37页式2- 7取 f t 为（1520）% j t 有： 取 f t =2s （2）半精镗孔至99.4mm 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第111页表5- 30卧式 镗床的镗削用量，选取切削用量如下： 切削深度 5 . 12= p a mm；切削速度n=100m/min；进给量f=0.8mm/r。查参考 文 献 6第 111页 表 5- 30卧 式 铣 镗 床 t68主 轴 进 给 量 ， 选 取 主 轴 进 给 量 为 ： f=0.74mm/r 则机床主轴转速： 查 参 考 文 献 7第 152页 表 4.2- 20卧 式 铣 镗 床 主 轴 转 速 ， 选 取 主 轴 转 速 为 ： n=315r/min 则实际切削速度： 基本工时t: 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第116页表5- 39车削 和镗削机动时间计算公式有： 式中 j t 机动时间，min; l刀具或工作台行程长 度，mm; f 主轴每转刀具的进给量，mm/r； n机床主轴转速，r/min; l切削加工长度，mm; 1 l 刀具切入长度，mm; 2 l 刀具切出长度，mm; 3 l 单件小批生产时的试切 附加长度 i进给次数。 si fn llll i fn l tj4 .11min19. 01 25003. 1 04540 321 = + = + = 5)32( 45tan 0 . 2 )32( tan 1 =+=+= g k a p l stf）（）28. 271. 1%t2015( j = f t min/320 4 .9914. 3 10010001000 r d n = = p n min/98 1000 4 .9914. 3315 1000 m dn = p n i fn llll i fn l tj 321 + = 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 15 2 l =35 取4mm 辅助时间 f t ： 根据参考文献2第37页式2- 7取 f t 为（1520）% j t 有： 取 f t =2s （3）精镗孔至100mm 根据参考文献2第111页表5- 30卧式镗床的镗削用量，选取切削用量如 下： 切削深度 mmap6 . 02= ；切削速度n=80m/min；进给量f=0.5mm/r。查参考 文献7第152页表4.2- 21卧式铣镗床t68主轴进给量，选取主轴进给量为： f=0.37mm/r 则机床主轴转速： 查参考文献7第152页表4.2- 20卧式铣镗床主轴转速，选取主轴转速为： n=250r/min 则实际切削速度： 基本工时t:2第116页表5- 39车削和镗削机动时间计算公式有： 式中 j t 机动时间，min; l刀具或工作台行程长 度，mm; f 主轴每转刀具的进给量，mm/r； n机床主轴转速，r/min; l切削加工长度，mm; 1 l 刀具切入长度，mm; 2 l 刀具切出长度，mm; 3 l 单件小批生产时的试切 附加长度 2 l =35 取4mm si fn llll i fn l tj12min20. 01 31574. 0 04340 321 = + = + = mml p 3)32( 45tan 75. 0 )32( tan 1 =+=+= g k a stf）（）4 . 28 . 1%t2015( j = min/254 10014. 3 8010001000 r d n = = p n min/5 .78 1000 10014. 3250 1000 m dn = p n i fn llll i fn l tj 321 + = mml p 3)32( 45tan 3 . 0 )32( tan 1 =+=+= g k a 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 16 辅助时间： 根据参考文献2第37页式2- 7取 f t 为（1520）% j t 有： 取 f t =6s 故镗100mm的内孔需要的加工时间t=11.4+12+30.6+2+2+6=64s 2.确定镗孔60mm内孔的切削用量及基本工时 所镗孔已铸出毛坯孔54mm，可直接进行镗削，本工序中，镗孔涉及粗 镗、半精镗和精镗。总加工余量为z=6mm。 （1）粗镗孔至58mm 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第111页表5- 30卧式 镗床的镗削用量，选取切削用量如下： 切削深度 mmap42= ；切削速度n=80m/min；进给量f=1.0mm/r。查参考文 献 7 第 152 页 表 4.2- 21 卧 式 铣 镗 床 主 轴 进 给 量 ， 选 取 主 轴 进 给 量 为 ： f=1.03mm/r 则机床主轴转速： 查参考文献7第152页表4.2- 20卧式铣镗床主轴转速，选取主轴转速为： n=500r/min 则实际切削速度： 基本工时t: 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第116页表5- 39车削 和镗削机动时间计算公式有： 式中 j t 机动时间，min; l刀具或工作台行程长 度，mm; f 主轴每转刀具的进给量，mm/r； n机床主轴转速，r/min; l切削加工长度，mm; 1 l 刀具切入长度，mm; 2 l 刀具切出长度，mm; 3 l 单件小批生产时的试切 附加长度 si fn llll i fn l tj6 .30min51. 01 25037. 0 04340 321 = + = + = f t min/439 5814. 3 8010001000 r d n = = p n min/91 1000 5814. 3500 1000 m dn = p n i fn llll i fn l tj 321 + = stf）（）12. 659. 4%t2015( j = 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 17 2 l =35 取4mm 辅助时间： 根据参考文献2第37页式2- 7取 f t 为（1520）% j t 有： 取 f t =0.7s （2）半精镗孔至59.5mm 根据参考文献2第111页表5- 30卧式镗床的镗削用量，选取切削用量如 下：切削深度 mmap5 . 12= ；切削速度n=100m/min；进给量f=0.8mm/r。查参 考文献7第152页表4.2- 21卧式铣镗床t68主轴进给量，选取主轴进给量为： f=0.74mm/r 则机床主轴转速： 查参考文献7第152页表4.2- 20卧式铣镗床t68主轴转速，选取主轴转速 为： n=630r/min 则实际切削速度： 基本工时t: 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第115页表5- 39车削 和镗削机动时间计算公式有： 式中 j t 机动时间，min; l刀具或工作台行程长 度，mm; f 主轴每转刀具的进给量，mm/r； n机床主轴转速，r/min; l切削加工长度，mm; 1 l 刀具切入长度，mm; 2 l 刀具切出长度，mm; 3 l 单件小批生产时的试切 附加长度 i进给次数。 si fn llll i fn l tj6 . 3min06. 01 50003. 1 04520 321 = + = + = 5)32( 45tan 2 )32( tan 1 =+=+= g k a p l stf）（）72. 043. 0%t2015( j = min/535 5 .5914. 3 10010001000 r d n = = p n min/118 1000 5 .5914. 3630 1000 m dn = p n i fn llll i fn l tj 321 + = 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 18 2 l =35 取4mm 辅助时间： 根据参考文献2第37页式2- 7取 f t 为（1520）% j t 有： 取 f t =0.7s （3）精镗孔至60mm 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第111页表5- 30卧式 镗床的镗削用量，选取切削用量如下： 切削深度 mmap5 . 02= ；切削速度n=80m/min；进给量f=0.5mm/r。查参考 文献7第152页表4.2- 21卧式铣镗床t68主轴进给量，选取主轴进给量为： f=0.37mm/r 则机床主轴转速： 查参考文献7第152页表4.2- 20卧式铣镗床主轴转速，选取主轴转速为： n=500r/min 则实际切削速度： 基本工时t: 根据参考文献机械制造技术基础设计指导书.2013第116页表5- 39车削 和镗削机动时间计算公式有： 式中 j t 机动时间，min; l刀具或工作台行程长 度，mm; f 主轴每转刀具的进给量，mm/r； n机床主轴转速，r/min; l切削加工长度，mm; 1 l 刀具切入长度，mm; 2 l 刀具切出长度，mm; 3 l 单件小批生产时的试切 附加长度 2 l =35 取4mm si fn llll i fn l tj6 . 3min06. 01 63074. 0 04320 321 = + = + = mml p 3)32( 45tan 75. 0 )32( tan 1 =+=+= g k a min/424 6014. 3 8010001000 r d n = = p n min/2 .94 1000 6014. 3500 1000 m dn = p n i fn llll i fn l tj 321 + = mml p 3)32( 45tan 25. 0 )32( tan 1 =+=+= g k a stf）（）72. 043. 0%t2015( j = 辽 宁工 程技 术 大 学 课 程 设 计 19 辅助时间 ： 根据参考文献2第37页式2- 7取 f t 为（1520）% j t 有： 取 f t =6s 故镗80mm的内孔需要的加工时间t=9+1.7+0.7+3.6+0.7+3.6=19.3 本工序总工加工时间 st 3 . 83 3 . 1964=+= 总 第三章第三章 专用夹具设计专用夹具设计 机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固 地夹紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工 质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因 此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。 经过与指导老师协商，决定设计第七道工序镗尺寸为100和60内 孔的镗床夹具。本夹具将用于已选好了的t6112型卧式镗床。刀具选用选用 硬质合金镗刀。 3.1 问题的提出问题的提出 本夹具主要用来镗尺寸为100和60的内孔。两个孔的同轴度和圆柱度 都有较高的技术要求，在加工本道工序时，除了要满足技术要求外，还应该 提高加工效率，降低劳动强度。除此之外本道工序的还应考虑夹具紧的方便 与快速性。