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k021 气门 摇臂 支座 机械 加工 工艺 规程 底面 方案 夹具 设计

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K021-气门摇臂轴支座机械加工工艺规程及铣底面(方案二）夹具设计,k021,气门,摇臂,支座,机械,加工,工艺,规程,底面,方案,夹具,设计

内容简介：

机械加工工艺过程卡工序号工 序 名 称加工车间设备名称及编号 工艺装备名称及编号技术等级时间定额（分）单件准终刀具夹具量具辅具1粗铣底平面，以上圆柱端面定位，铣尺寸39mm至42mm。机加X52铣床错齿三面刃铣刀专用夹具游标卡尺中0.0462粗铣圆柱上端面，以底面定位。铣尺寸39mm至39.5mm机加X52铣床错齿三面刃铣刀通用夹具游标卡尺中0.0223粗铣圆柱两端面，铣尺寸mm至38mm。粗铣圆柱端面，保证轴向尺寸16mm。机加X52铣床错齿、三面刃铣刀通用夹具游标卡尺中0.154精铣底平面，以上圆柱端面定位，保证尺寸39mm。机加X52铣床错齿、三面刃铣刀专用夹具游标卡尺中0.1165钻小孔成机加Z525钻床锥柄麻花钻通用夹具游标卡尺中0.36精铣圆柱端面成，保证尺寸mm机加X52铣床错齿、三面刃铣刀专用夹具游标卡尺中0.0977钻扩铰、孔成，保证两孔中心距 mm，保证中心与底平面距离mm，中心与底平面距离mm。机加Z525钻床锥柄麻花钻专用夹具游标卡尺中18、两孔两端倒角。游标卡尺中9钻孔成机加Z525钻床锥柄麻花钻专用夹具、游标卡尺中0.0110钳：去毛刺、锐边。游标卡尺中11终检、入库。中XX大学设计(论文)摇臂轴支座的机械加工工艺及铣底面夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日目 录目 录11 绪论31.1课题背景知识31.2零件作用32 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计42.1.零件的工艺分析及生产类型的确定42.1.1零件的作用42.1.2 零件的工艺分析52.1.3 确定零件的生产类型62.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图62.2.1 选择毛坯种类62.2.2 设计毛坯图72.2.3 绘制毛坯图82.3 选择加工方法，制定工艺路线82.3.1 定位基准的选择82.3.2 零件的表面加工方法的选择92.3.3加工阶段的划分102.3.4工序的集中与分散102.3.5工序顺序的安排102.3.6 确定工艺路线112.3.7 加工设备及工艺装备选择122.3.8工序间加工余量的确定132.3.9切削用量以及基本时间定额的确定153摇臂轴支座零件专用夹具的设计303.1 确定夹具的结构方案303.2 切削力和夹紧力计算303.3 夹紧力的计算313.4 定位误差分析323.5 确定夹紧机构333.6 确定辅助定位装置333.7设计夹具体333.7 定向键与对刀装置设计343.8本章小结35总结37参考文献38致谢39第 40 页 共 40 页1 绪论1.1课题背景知识本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制气门摇臂轴支座的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计的零件年产量为10000件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，气门摇臂轴支座的材料为HT200，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2零件作用本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。2 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1零件的作用本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。图2.1 气门摇臂轴支座零件图2.1.2 零件的工艺分析通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1. 外圆的上端面以及与此孔相通的通孔，粗糙度均为12.5；2. 36mm下端面，根据零件的总体加工特性，366mm为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；3. 外圆的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒的角，粗糙度为12.5；以及的通孔，在这里由于通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。4. 的前后端面，粗糙度为2.5；前后端面倒的角，粗糙度为12.5；以及的通孔，的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一样都是比较高的，的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm的地面的平行度为0.05； 通过上面零件的分析可知，36mm下端面和上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm下端面以及上端面，并钻出的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出和的外圆端面，并钻出这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，深孔加工出的斜油孔。2.1.3 确定零件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。 根据本零件的设计要求，Q=10000台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=10351件/年，零件质量为0.27kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图2.2.1 选择毛坯种类 机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面，的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了的外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸上端面2.64下端面2.64前端面2.64后端面2.64前端面2.24后端面2.242.2.2 设计毛坯图（1） 确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册13表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为。（2） 确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。（3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。2.2.3 绘制毛坯图图2.2 气门摇臂轴支座毛坯图2.3 选择加工方法，制定工艺路线2.3.1 定位基准的选择 定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔、孔以及孔均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔和孔设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的孔和加工后的36mm下底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。2.3.2 零件的表面加工方法的选择 根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查机械制造工艺设计简明手册13表1.4-7，表1.4-8，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：表2.2 气门摇臂轴支座各加工表面方案需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案上端面IT1412.5粗铣36mm下端面IT126.3粗铣半精铣前端面IT113.2粗铣半精铣后端面IT113.2粗铣半精铣前端面IT1412.5粗铣后端面IT1412.5粗铣通孔IT1412.5钻偏内孔IT1412.5钻通孔IT81.6钻扩粗铰精铰通孔IT81.6钻扩粗铰精铰2.3.3加工阶段的划分 本零件气门摇臂轴支座加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工几个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将36mm下端面和通孔加工出来，使后续的工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣粗基准上端面、外圆前后端面、外圆前后端面，在半精加工阶段，完成对外圆前后端面的半精铣，钻扩粗铰精铰出通孔和通孔，并钻出偏内孔。2.3.4工序的集中与分散 本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。本零件气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。2.3.5工序顺序的安排 1.机械加工顺序 （1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工36mm下端面以及通孔。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面和外圆前后端面，通孔，通孔，后加工次要表面偏内孔。 （4）遵循“先面后孔”原则，先加工36mm下端面，上端面，后加工通孔；先加工和外圆前后端面，后加工通孔，通孔。 2热处理工序机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。 3.辅助工序 毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。2.3.6 确定工艺路线 在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上，确定了该气门摇臂轴支座零件的工艺路线如下：图2.3 定位面,加工面代号指示图工序：铸造； 工序：清砂，检验；工序：时效处理HBS187-220工序：以36mm下底面C以及外圆端面G或F定位，粗铣上端面A； 工序：以粗铣后的上端面A以及外圆端面G或F定位，粗铣36mm下底面C；半精铣36mm下底面C；工序：以加工后的36mm下端面C，36mm底座左端面B以及端面G或F定位，钻通孔；工序：以加工后的内孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及后端面G定位，粗铣前端面F，粗铣前端面I，半精铣前端面F； 工序：以加工后的内孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及前端面定位F，粗铣后端面J，粗铣后端面G，半精铣后端面G；工序：以加工后的内孔表面H，以加工后的36mm下端面V，端面G或F定位,钻扩粗铰精铰通孔，并倒角；工序：以加工后的内孔表面G，以加工后的36mm下端面C，端面G或F定位, 钻扩粗铰精铰通孔，并倒角；工序：以上端面A偏以及端面G或F定位，钻偏内孔；工序：钳工去毛刺，清洗；工序：终检。2.3.7 加工设备及工艺装备选择 机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。 1.机床的选择原则 机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 还应与现有的设备条件相适应。 2.夹具的选择 本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具。 3.刀具的选择 刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具。 4.量具的选择 量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。查机械制造工艺设计简明手册13所选择的加工工艺装备如下表所示：表2.3 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用工序号机床设备刀具量具工序 铸（免填）游标卡尺工序 检游标卡尺工序 热处理游标卡尺工序 铣 卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 铣卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 钻立式钻床Z525直柄麻花钻11卡尺、塞规工序 铣卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 铣卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 钻TX617卧式镗床麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规工序 钻TX617卧式镗床麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规工序 钻立式钻床Z525直柄麻花钻塞规工序 钳（免填）游标卡尺工序 检内径千分尺、游标卡尺、塞规2.3.8工序间加工余量的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-28，表2-35，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表：表2.4 机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容加工余量/mm工序1粗铣上端面A4工序1粗铣36mm下底面C32半精铣36mm下底面C1工序1钻通孔11工序1粗铣前端面F32粗铣前端面I43半精铣前端面F1工序1粗铣后端面J42粗铣后端面G33半精铣后端面G1工序1钻的通孔172扩孔至0.853粗铰至0.094精铰至0.06工序1钻通孔152扩孔至0.853粗铰至0.104精铰至0.05工序1钻偏内孔32.3.9切削用量以及基本时间定额的确定工序 粗铣上端面A（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，mm/z工作台的水平进给量，mm/min工作台的进给量，mm/min，铣削宽度，mm铣削深度，mmd铣刀直径，mm查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=22mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。工序 加工36mm下端面1.工步一 粗铣36mm下底面C（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际（4） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2.工步二 半精铣36mm下底面C（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG8硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-157=124m/min，计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度（4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，工序 钻通孔（1） 切削深度 。（2） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，取，取，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。（3） 基本时间的确定，首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，所以 工序 粗铣以及半精铣端面1.工步一 粗铣前端面F（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4）基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2. 工步二 粗铣前端面I（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=26mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，3. 工步三 半精铣前端面F（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，工序 粗铣以及半精铣端面1. 工步一 粗铣后端面J（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=26mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，2. 工步二 粗铣后端面G（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，3.工步三 半精铣后端面G（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，工序 钻扩粗铰精铰的孔1. 工步一 钻的通孔（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，见机械加工工艺师手册10表28-42，所以2. 工步二 扩孔至（1） 切削深度（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-128，查得，取，再查机械加工工艺师手册10表28-33，确定，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，3. 工步三 粗铰至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为粗铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，4. 工步四 精铰至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，工序 钻扩粗铰精铰的孔1. 工步一 钻的通孔（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，见机械加工工艺师手册10表28-42，所以2. 工步二 扩孔至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-128，查得，取，再查机械加工工艺师手册10表28-33，确定，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册表28-42，3. 工步三 粗铰至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为粗铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，4. 工步四 精铰至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，工序 钻偏内孔（1） 切削深度（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查Z525立式钻床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，见机械加工工艺师手册10表28-42，所以3 铣底面夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工铣底面夹具设计，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。一、机床夹具定位元件工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。（一）工件以平面定位常用定位元件1支承钉 常用支承钉的结构形式如图6-1所示。平头支承钉（图a）用于支承精基准面；球头支承钉（图b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二个自由度；不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。图6-1 常用支承钉的结构形式2支承板 常用的支承板结构形式如图6-2所示。平面型支承板（图a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图b），在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。图6-2 常用支承板的结构形式3可调支承 常用可调支承结构形式如图6-3所示。可调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。图6-3 常用可调支承的结构形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件1定位销 图6-6是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图c所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图d）限制三个自由度。图6-6 固定式定位销的结构形式3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一垫板定位再加上一手动调节的螺丝夹紧的方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即上顶面。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具：面铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力之间的关系F夹KF轴向力：F夹KF （N）扭距：Nm3.4 误差分析与计算为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得：定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：3. 5 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示： 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4：表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图5.3所示： 图5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表5.5：表5.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.25上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳