基于Proe阀体加工工艺及夹具设计毕业设计论文.doc

安徽工程大学毕业设计(论文)基于Proe阀体加工工艺及夹具设计摘 要该设计是为了让我们对计算机辅助设计，机械制造工艺及机床夹具设计，金属切削机床，公差配合与测量等多方面的知识有一个较好的掌握。阀体零件加工工艺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，以及所用的工时，制定工艺过程卡以及十道工序的工序卡片；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。通过对本课题的设计，让我们更加贴近实际生产环节，能够更加巩固所学知识。关键词：工艺；工序；切削用量；夹紧；夹具；定位；误差Based on Proe valve processing technology and fixture designAbstractThis designed to make us for computer aided design, mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of various knowledge have a good grasp.The valve body component is include the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, Understand the parts of process to design the structure of blank, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications, and working hours , develop process cards and ten procedure of process card ,Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Through the design of this topic, let us more close to the actual production process, to consolidate what they learned.Keywords: The craft； the working procedure； the cutting specifications； clamp；fixture ；the localization； the error.目 录引言1第1章 绪论31.1 夹具设计中的特点31.2 夹具分类31.3 机床发展趋势4第2章 零件的工艺分析及生产类型的确定62.1 零件的工艺分析62.2 确定生产类型72.3 确定毛坯的制造形式72.3.1毛坯类型7第3章 工艺规程设计83.1 基准的选择83.1.1 精基准的选择83.1.2 粗基准的选择83.2 表面加工余量和加工方法的确定83.3 工序的划分93.4 工序顺序的安排93.5 制定工艺路线9第4章 切削用量、工时的计算124.1 工序：粗车、精车117外圆面、端面，63.5外圆面、端面，倒2*45角124.1.1加工条件124.1.2计算切削用量，工时124.2工序 铣上端面184.2.1加工条件184.2.2计算切削用量，工时194.3 工序 镗内孔面,及内球面214.3.1加工条件214.3.2计算切削用量，工时214.4工序 铣5454端面254.4.1加工条件254.4.2计算切削用量，工时254.5工序 钻、扩、铰孔274.5.1加工条件274.5.2计算切削用量，工时274.6工序 镗阶梯孔304.6.1加工条件304.6.2计算切削用量，工时314.7工序 钻84孔354.7.1加工条件354.7.2计算切削用量，工时354.8工序 钻124孔364.8.1加工条件364.8.2计算切削用量，工时364.9工序 钻164孔384.9.1加工条件384.9.2计算切削用量，工时384.10工序 攻螺纹4M142394.10.1加工条件394.10.2计算切削用量，工时39第5章 夹具设计及其力的校核405.1铣夹具设计405.1.1问题的提出405.1.2夹具设计405.2 钻夹具设计445.2.1问题的指出445.2.2 夹具设计445.3 定位误差分析46结论与展望47致谢48参考文献49附 录50附录A主要参考文献的题录及摘要50附录B外文文献翻译53附录C附加图60插图目录图2- 1零件图6图5- 1铣夹具体二维图.41图5- 2铣夹具体三维图42图5- 3钻夹具体二维图44图5- 4钻夹具体三维图45插表目录表格3- 1零件工艺要求861引言机械制造业是一个历史悠久的产业，它自18世纪初工业革命形成以来，经历了一个漫长的发展过程。1860年后，由于冶金技术的发展，钢铁材料成为主要的结构材料。由于其加工难度增大，迫切需要使用新的刀具材料，1898年出现了高速钢，1907年德国首先研制出硬质合金，使切削速度分别提高4-20倍。这有又促进了机床的速度、功率、刚性和精度等性能的改进与提高及加工工艺系统的进步。此后，新型材料出现，相关技术的发展，对机械加工的生产率、加工精度、生产成本、生产过程自动化等方面不断提出了新的要求，促使了整个机械制造的理论与技术的不断进步与发展。切削刀具材料也已从碳素工具钢、高速钢、硬质合金发展到陶瓷、人造金刚石等。机床已由皮带传动、齿轮传动发展到电磁直接驱动，其主轴转速已从每分钟数十转、数百转发展到数千转、数万转；随着现代科学技术的进步，特别是微电子技术和计算机技术的发展，使机械制造这个传统工业焕发了新的活力，增加了新的内涵，使机械制造业无论在加工自动化方面，还是在生产组织、制造精度、制造工艺方法方面都发生了令人瞩目的变化。近几年来，数控机床和自动换刀各种加工中心机床已成为当今机床的发展趋势。在机床数控化过程中，机械部件的成本在机床系统中所占的比重不断下降，模块化、通用化和标准化的数控软件，使用户可以很方便地达到加工目的。同时，机床结构也发生了根本变化。随着加工设备的不断完善，机械加工工艺也在不断地变革，从而导致机械制造精度不断提高。近年来新材料不断出现，材料的品种猛增，其强度、硬度、耐热性等不断提高。新材料的迅猛发展对机械加工提出新的挑战。一方面迫使普通机械加工方法要改变刀具材料、改进所用设备；另一方面对于高强度材料、特硬、特脆和其它特殊性能材料的加工，要求应用更多的物理、化学、材料科学的现代知识来开发新的制造技术。由此出现了很多特种加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、电子束加工、离子束加工以及激光加工等。这些加工方法，突破了传统的金属切削方法，使机械制造工业出现了新的面貌。21世纪的机械制造业是以信息为主导，它是采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，它的特征是全球化、网络化、虚拟化智能化以及环保协调的绿色制造。它集成了现代科学技术的发展，充分利用了电子计算机技术，使制造技术捉高到新的高度。面对全球化竞争环境，机械制造业迅速发展，先进制造技术不断涌现，迅速发展。近年来，制造工程领域的新技术像雨后春笋般相继诞生，如计算机集成制造(CIMS)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、虚拟生产()、精益生产(LP)、智能制造(LM)、绿色制造(GM)等等。 相对于以信息为主导的先进制造技术，机械工艺设计是产品设计与产品制造之间的桥梁，工装设计更是工艺设计的物质基础，在整个机械制造过程占有要分重要的地位虽然传统的生产模式已经不能适应现代产品更新快，多品种，中小批量的生产特点，而且以电子技术，信息技术，自动化技术，人工智能技术和新材料技术为核心的新一代技术迅速发展并在制造领域越来越广泛渗透和应用，使制造业的面貌发生了翻天覆地的变化CAD，CAPP，成组技术，柔性制造系统等先进制造技术在机械制造领域也越来越普及，作为整个机械业的基础，传统的机械制造工艺知识始终发挥着最基本与生产最相关的作用传统制造工艺与现代先进制造技术的相互结合，是生产手段以及处理工具的不断进步，二者的结合更有效率的服务于整个机械生产，大大缩短机械产品研发周期，降低机械从业者的劳动量，为机械业展开更为广阔的发展前景。第1章 绪论随着科技不断的发展，使机械工业得到了很大的提高，特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。随着机械工业的发展，其他各工业部门都想着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。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。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中，需要的加工顺序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具，可以提劳动效率，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。阀体零件加工工艺以及夹具设计是我们在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、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。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。机械制造技术基础是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼：能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。培养了一定的创新能力。本课题是阀体的加工工艺和夹具设计。 首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。夹具除了夹紧、固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。1.1 夹具设计中的特点1 夹具的设计周期较短，一般不进行强度和刚度的计算。2 专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。3确保产品加工质量，提高劳动生产率是夹具设计工作的主要任 务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。4 夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。1.2 夹具分类1 通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化,而且具有一定通用性的夹具,如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和电子吸盘等。这类夹具适应性强,可用来装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化,且成为机床附件。其缺点是夹具的加工精度不高,生产率也较低,且较难装夹形状复杂的工件,一般适用于单件小批量生产中。2 专用夹具这类夹具是专为零件的某一道工序的加工而设计和制造的。在产品相对稳定、批量较大的生产中,常用各种专用夹具,可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。3 可调夹具可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件,只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更广;后者则是一种专用可调夹具,它按成组原理设计并能加工一族相似的工件,故在多品种,中、小批量生产中使用有较好的经济效果。4 组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性,可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸,清洗后留待组装新夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期,元件能重复多次使用,并具有减少专用夹具数量等优点,因此组合夹具在单件、中、小批量多品种生产和数控加工中,是一种较经济的夹具。组合夹具也已经商品化。5 自动线夹具自动线夹具一般分为两种:一种为固定式夹具,它与专用夹具相似;另一种为随行夹具,使用中夹具随着工件一起运动,并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。按使用机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行以及其他机床夹具等。这是专用夹具设计所用的分类方法。设计专用夹具时,机床的组别、型别和主要参数均已确定。它们的不同点是机床的切削成形运动不同,故夹具与机床的连接方式不同。它们的加工精度要求也各不相同。按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具、真空夹具、离心夹具等。1.3 机床发展趋势1 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demmeler（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。2 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、气动和液压夹紧等，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Jergens（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。3 模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、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、典型夹具库、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，不断地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技术网站，为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。4 通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。第2章 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1 零件的工艺分析图2- 1零件图零件的材料为ZG270-500，全部的技术要求如下：1.117、89、63.5的端面对35的孔轴线的同轴度为0.15mm；2.117端面和63.5外圆面粗糙度为Ra6.3，63.5的端面粗糙度为Ra1.6；3.117、89、63.5的轴线对基准B的垂直度为0.15mm；4.65、55、45的内圆对35孔轴线的同轴度为0.15mm;5.65、55、45的内圆对基准B的垂直度为0.12mm;6.65的内圆面粗糙度为Ra6.3，55、45的内圆面以及55、45之间的粗糙度为Ra3.2；7.12、18的孔对基准B的同轴度要求是0.08mm;8.12、18、16.5的孔内壁以及5454端面的的粗糙度为Ra3.2；9.零件的总体尺寸保持在710.5mm；基面选择是工艺规程中重要的工作之一，基面的选择与合理，可以使得加工质量得以保证，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，还会造成零件的大量报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作为粗基准。现在选用阀体上端R16表面作为粗基准，用四抓自定心卡盘加紧。精基准的选择：选用加工以后的117外圆面以及63.5的端面作为精基准。2.2 确定生产类型已知此阀体的生产纲领为5000件/年，零件的质量是少于100Kg/个，参考文献【4】得，可确定该零件生产类型为轻型中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。2.3 确定毛坯的制造形式2.3.1毛坯类型零件材料为ZG270-500，硬度和塑性均较好，铸造性能优于其他类钢，焊接尚可，广泛用于受力较大或受力较复杂的零件，如机架、箱壳、连杆、齿轮等。由零件图可知，本零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法，为了提高生产率和降低生产成本，可采用机器造型金属模铸造。因为零件的外形并不是特别复杂，因此毛坯的形状可以与零件的形状尽量接近，将32孔, 55内球面铸出。2.3.2毛坯的结构工艺要求阀体零件为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 铸件的壁厚应合适，均匀，不得有突然变化。 铸造圆角要适当，不得有尖角。 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 各加工面的几何形状应尽量简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。第3章 工艺规程设计3.1 基准的选择基面选择是工艺规程中重要的工作之一，基面的选择与合理，可以使得加工质量得以保证，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，还会造成零件的大量报废，使生产无法正常进行。粗基准即用毛坯表面作的定位基准。精基准即用已经加工过的表面作的定位基准。3.1.1 精基准的选择1.“基准重合”原则 ；2.“基准统一”原则；3.“互为基准”原则；4. “自为基准”原则；5.便于装夹原则根据该阀体零件的技术要求和装配要求同时遵循基准重合和基准统一原则，选择以180H8的轴线为精基准。3.1.2 粗基准的选择粗基准的选择应保证非加工面与加工面的位置关系，保证各加工表面余量的合理分配。应遵循以下原则：1.余量分配原则；2.位置关系原则；2.便于工件装夹的原则；4.粗基准一般不得重复使用的原则。本阀体零件以R16外边缘面作为粗基准。3.2 表面加工余量和加工方法的确定参考文献【3】表4-32、表12-10确定加工方案：如表31表3-1零件工艺要求加工表面公差及精度等级表面粗糙度Ram加工方案加工余量117外圆面-6.3粗车精车5117端面-1.6粗车精车4117至63.5端面-3.2粗车半精车3.2倒角245-3.2粗车半精车4铣上端面-6.3粗铣-精铣3镗内孔面49至,及内球面IT83.2精镗3镗35至内孔面及端面IT73.2粗镗-精镗10镗孔IT83.2粗镗-精镗10倒角1.345-6.3粗镗2.6铣5454端面-6.3粗铣-精铣2.5钻孔IT73.2钻扩钻铰钻12镗孔12至16.5-3.2粗镗-精镗4.5粗镗孔12至IT73.2粗镗-精镗6镗孔18至26-3.2粗镗-精镗8镗孔18至24-3.2粗镗-精镗6钻84孔-6.3粗钻8钻124孔-6.3粗钻12攻M144螺纹-6.3攻丝4钻164孔-粗钻16表格3- 13.3 工序的划分为了减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，如车117、89、63.5的端面可以在一台机床上一次进行，这样有利于保证各表面之间的相互位置精度，也可以减少机床的数量，相应地减少工人的数量和机床的占地面积，该零件加工采用工序集中原则。3.4 工序顺序的安排工件各表面的加工顺序，一般按照下述原则安排：先粗加工后精加工；先基准面加工后其它面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。3.5 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，制定以下两种工艺方案：加工工艺方案一：工序一：铸造工序二：时效处理工序三：车117外圆面、端面，63.5外圆面、端面，倒2*45角（以上端四个R16表面作为粗基准）工序四：铣带有4*M14螺纹孔的平面，保证表面粗糙度达到Ra6.3并且使阀体的长度保证在710.5.（以63.5端面作为精基准）。工序五：车或镗65圆孔面和端面、45圆孔面和端面、35圆孔面，并倒角。（以117外圆面为基准）工序六：铣54*54上端面（以63.5端面为基准面）工序七：钻54*54上端面四个小孔。（以63.5端面为基准面）工序八：镗26、18、12阶梯孔。（以63.5端面为基准）工序九：攻螺纹4*M14工序十：检查工序十一：入库加工工艺方案二：工序一：铸造工序二：时效处理工序三：车117外圆面、端面，63.5外圆面、端面，倒2*45角（以上端四个R16表面作为粗基准）工序四：铣带有4*M14螺纹孔的平面，保证表面粗糙度达到Ra6.3并且使阀体的长度保证在710.5.（以63.5端面作为精基准）。工序五：镗65圆孔面和端面、45圆孔面和端面、35圆孔面，并倒角。（以117外圆面为基准）工序六：铣54*54上端面（以63.5端面为基准面）工序七：钻孔、扩孔、铰孔。（以63.5端面为基准）工序八：钻54*54上端面四个小孔。（以63.5端面为基准面）工序九：钻124孔工序十：攻螺纹4*M14工序十一：钻117底面上164孔工序十二：检查工序十三：入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一有些工序的加工顺序不是很合理，会造成加工的繁琐，也很难保证加工的质量，而加工方案二的工序比较合理，这样可以保证加工的质量和精度，同时也能提高生产效率，适合于大批量生产，因此我们综合考虑选择方案二最终具体方案如下：工序一：铸造工序二：时效处理工序三：车117外圆面、端面，63.5外圆面、端面，倒2*45角（以上端四个R16表面作为粗基准）工序四：铣带有4*M14螺纹孔的平面，保证表面粗糙度达到Ra6.3并且使阀体的长度保证在710.5.（以63.5端面作为精基准）。工序五：镗65圆孔面和端面、45圆孔面和端面、35圆孔面，并倒角。（以117外圆面为基准）工序六：铣54*54上端面（以63.5端面为基准面）工序七：钻孔、扩孔、铰孔12_0(+0.11)。（以63.5端面为基准）工序八：钻54*54上端面四个小孔。（以63.5端面为基准面）工序九：钻124孔工序十：攻螺纹4*M14工序十一：钻117底面上164孔工序十二：检查第4章 切削用量、工时的计算4.1 工序：粗车、精车117外圆面、端面，63.5外圆面、端面，倒2*45角4.1.1加工条件工件材料：ZG270-500, =0.60GPa.机床：C620-3卧式车床,参考文献【3】刀具：刀具材料YT15,刀杆尺寸,参考文献【3】表14-6。4.1.2计算切削用量，工时。（1）粗车117外圆面已知单边余量是1.25，故可以一次走刀即可，。进给量根据参考文献【3】表14-6刀杆尺寸，以及工件直径为117mm时。=0.60.9mm/r按C620-3车床说明书参考文献【3】表8-16取=0.8mm/r参考文献【3】表1413得： （4-1）， 参考文献【3】表142得 ：（4-2）（4-3）（4-4） 按机床说明书可知与386r/min相接近的转速有355r/min和444r/min，由于355r/min有速度损失，所以这里机床的转数选取切削速度:（4-5）走刀长度以及工时:走刀长度=切入长度+零件加工部位长度+切出长度即参考文献【3】得， （4-6）辅助时间：（4-7）（2）精车119.5至117,Ra6.3=1.25mm，由参考文献【3】得，=0.60.9mm/r,取=0.6mm/r参考文献【3】得， ，由（式4-4）得：与495r/min相接近的转速有444r/min和555r/min，由于444r/min速度损失比较严重，所以这里机床的转数选取 切削速度：由(4-5)得：走刀长度：参考文献【3】： 机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得： （3）粗车117端面加工余量为4mm=2mm参考文献【3】得，=0.60.9mm/r，取=0.7mm/r， 参考文献【3】得，v=158m/min。由 (4-1)得：由(4-2)得 ： 由(4-3)得： 由（4-3）得：由计算可知430r/min与444r/min相接近，故切削速度：由（4-5）得：参考文献【3】： 机动时间：由（ 4-6）：辅助时间： 由（4-7）：（4）精车117端面，Ra1.6参考文献【2】得，0.4mm/r,取，参考文献【3】得， ，由（ 4-3）得：由计算可知577r/min与555r/min相接近，故切削速度：由（4-5）得：走刀长度L:参考文献【3】：机动时间：由（4-6）得：辅助时间：由（ 4-7）得：（5）粗车117端面至63.5端面加工余量为0.8mm ，=0.8mm参考文献【2】得，=0.50.8mm/r，取=0.5mm/r。参考文献【3】得， ， 参考文献【3】查得， 由（式 4-1-2）：由（4-3）得：Pm=Fzv=0.1963.3=0.649kw7.5kw由（4-4）得：由机床的级数和转数范围可知这里取比较合适。切削速度：由（4-5）得：（6）精车117端面至63.5端面=0.8mm.参考文献【2】得，0.4mm/r,取， 参考文献【3】得， ，由（4-4）得根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数693r/min与639r/min比较相接近，故：切削速度：由（ 4-5）得：走刀长度L：参考文献【3】得,机动时间：由（4-6）得：辅助时间：由（4-7得）：(7)倒角245 =2mm参考文献【2】得，0.4mm/r,取， 参考文献【3】得， ，由（4-4）：根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数2000r/min与1900r/min比较相接近，故：切削速度：由（4-5）得：走刀长度L：参考文献【3】得：机动时间：由（4-6）得：辅助时间：由（4-7）得：4.2工序 铣上端面4.2.1加工条件工件材料：ZG270-500, =0.60GPa.机床：X6125立式铣床,参考文献【3】4.2.2计算切削用量，工时（1）粗铣上端面刀具：选用YT15硬质合金圆柱形铣刀，D=80mm,L=125mm，粗齿6，参考文献【3】。，参考文献【3】，取，参考文献【3】 切削速度 ，参考文献【3】得， ，由（4-4）得：由机床说明书可知，该机床主轴级数为18级，公比为1.26，与665r/min相邻的两个转数分别是582r/min和727r/min.582r/min速度损失比较严重，故这里选择：重新计算切削速度：由（4-5）得： 走刀长度L:参考文献【3】得， mm每分钟进给量：mm（4-8）机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得：（2）精铣上端面表面精度达到Ra6.3,并保证710.5加工余量为1.3，=1.3mm，选用YT15硬质合金圆柱形铣刀，D=80mm,d=32mm,L=125mm，细齿12，由于铣刀宽度不够，所以走刀两次，参考文献【3】参考文献【3】得，取，取，参考文献【3】得， ，由（式 4-1-4）：由机床可知，转速872r/min,最接近812r/min.故：切削速度：由（4-5）得：走刀长度：同上，L=136.5mm每分钟进给量：由（4-8）得：机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得：4.3 工序 镗内孔面,及内球面4.3.1加工条件工件材料：ZG270-500， =0.60GPa.机床：镗床T68，转速201000，18级，进给速度0.05-16mm/r，7kw。参考文献【3】刀具：选高速钢镗刀，材料为W18Cr4V。 ，参考文献【3】4.3.2计算切削用量，工时（1）镗内孔面至,及内球面总加工余量为6mm，,分两次走刀。参考文献【2】得，取，参考文献【3】得， ，由（4-4）得： 根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数508r/min与473r/min比较相接近，故：切削速度：由（4-5）得：走刀长度L：参考文献【3】得， 机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得：（2）镗至内孔面及端面刀具：a=5mm直角镗刀，材料为W18Cr4V总加工余量为5.2mm，；参考文献【3】得，取由（式 4-1-4）：根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数127r/min与121r/min比较相接近，故： 切削速度：由（4-5）得：走刀长度：参考文献【3】得，机动时间：由（4-6）得：辅助时间：由（4-7）得：（3）镗孔刀具：a=3mm直槽镗刀，材料为W18Cr4V.总加工余量为5mm，。参考文献【3】得，取由（4-4）得：根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数63r/min与57.9r/min比较相接近，故： 切削速度： 由（4-5）得：走刀长度：参考文献【3】得，机动时间： 由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7得）： （4）倒角1.345刀具：选高速钢镗刀，材料为W18Cr4V。=1.3mm参考文献【3】得，,取， 参考文献【3】得， ，由（4-4）得：根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数640r/min与691r/min比较相接近，故：切削速度：由（4-5）得：走刀长度L：参考文献【3】得机动时间：由（4-6）得：辅助时间：由（4-7）得：4.4工序 铣5454端面4.4.1加工条件工件材料：ZG270-500, =0.60GPa.机床：X6125立式铣床,参考文献【3】4.4.2计算切削用量，工时（1）粗铣5454端面 加工余量为1.5mm，=0.8mm刀具：YT15硬质合金圆柱形铣刀，D=80mm,d=32mm,L=125mm，粗齿8，参考文献【3】参考文献【3】得，得，取参考文献【3】参考文献【3】得， ，由（4-6）：由机床说明书可知，该机床主轴级数为18级，公比为1.26，机床转速916r/min与883r/m比较相接近。故：切削速度：由（4-5）得：走刀长度L:参考文献【3】得， mm每分钟进给量：由（4-8）得：mm机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得：（2）精铣5454端面，保证Ra6.3加工余量为1mm，=1mm，选用YT15硬质合金圆柱形铣刀，D=80mm,d=32mm,L=125mm，细齿12。，参考文献【3】表1210参考文献【3】得，取，取，参考文献【3】得， ，由（4-4）得：由机床可知，转速872r/min,最接近812r/min.故：切削速度：由（4-5）得：走刀长度：同上，L=65.5mm每分钟进给量：由（4-8）得：机动时间：由（4-6）得：辅助时间：由（4-7 得： 4.5工序 钻、扩、铰孔4.5.1加工条件工件材料：ZG270-500， =0.60GPa.机床：立式钻床Z5140A，转速31.5-1400，12级;进给速度0.056-1.8mm/min，9级，3KW,参考文献【3】4.5.2计算切削用量，工时(1) 钻10孔刀具：高速钢直柄麻花钻，材料为W18Cr4V，d=10mm，参考文献【3】表10-22。参考文献【3】得，=0.220.28mm/r,取=0.25mm/r参考文献【3】得， ，由（4-4）得：由机床的级数和转数范围可知这里取比较合适。故参考文献【3】： （4-9）（4-10）切削速度：由（4-5）得：走刀长度L：参考文献【3】得,机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得：（2）扩孔12刀具：高速钢直柄扩孔钻，材料为W18Cr4V ，d=12mm，参考文献【3】10-26。参考文献【3】得，取，参考文献【3】得， ，由（4-4）得：由机床的级数和转数范围可知这里取比较合适。故参考文献【3】得， （式4-5-3）由（4-8）得：切削速度：由（4-5）得：走刀长度L：参考文献【3】得,机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（4-7）得：（3）铰孔刀具：高速钢直柄机用铰刀，材料为W18Cr4V，d=12mm,由参考文献【3】 得，取，由参考文献【3】 得， ，由（4-4）得：由机床的级数和转数范围可知这里取比较合适。故切削速度：由（4-5）得： 走刀长度L：参考文献【3】得,机动时间：由（4-6）得：辅助时间： 由（ 4-7）得：4.6工序 镗阶梯孔4.6.1加工条件工件材料：ZG270-500， =0.60GPa.机床：镗床T68，转速201000，18级，进给速度0.05-16mm/r，7kw。参考文献【3】 表8-28。4.6.2计算切削用量，工时（1）镗孔12至16.5，保证Ra3.2刀具：选高速钢直槽镗刀，材料为W18Cr4V，a=5mm,参考文献【3】 表1016总加工余量为4.5mm，。参考文献【3】得，取，参考文献【3】得， ， 由（4-4）得：根据机床的公比以及转数范围可知，机床的转数508r/min与504r/mi