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K687 摇臂 连杆 机械 加工 工艺 规程 35 夹具 设计

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K687-摇臂连杆机械加工工艺规程及镗35孔夹具设计,K687,摇臂,连杆,机械,加工,工艺,规程,35,夹具,设计

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第4章 镗35孔夹具设计4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工镗35孔夹具设计，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。4.2 设计要求在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置 是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：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，自动线随行夹具以及其他机床夹具。4.3 夹具的组成(1) 定位元件 夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据正确的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图3-3中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图3-3中钻套l和钻模板2组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞 尺为对刀装置。 (4) 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图3-3中夹具体3的底面为安装基面，保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。 (5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，如图3-3中的件3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 (6) 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。4.4 夹具的分类和作用（1）按专业程度划分1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。 2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。 4）组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。 （2）按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 （3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。夹具的作用：1缩短辅助时间，提高劳动生产率夹具的使用一般包括两个过程：其一是夹具本身在机床上的安装和调整，这个过程主要是依靠夹具自身的定向键、对刀块来快速实现，或者通过找正、试切等方法来实现，但速度稍慢；其二是被加工工件在夹具中的安装，这个过程由于采用了专用的定位装置(如V形块等)，因此能迅速实现。2确保并稳定加I精度，保证产品质量 加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。 3降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强 由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度，或者根本不需要找正和调整，所以，这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。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，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。4.5 定位、夹紧方案的选择为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两V形块的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。夹紧方案采用螺旋机构压紧。4.6 切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数： 由参考文献5查表可得：圆周切削分力公式： 式中 查5表得： 查5表 取 由表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式中参数： 即：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：Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表得： 安全系数K可按下式计算，由式（4.5）有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表 可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构， 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.7 误差分析与计算该夹具以一面两形块定位，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 ：注：V型块夹角=90。基准位移误差：工件以外圆柱面在V型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差D，因此对一批工件来说，当直径由最小DD变大到D时，工件中心（即定位基准）将在V型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由变大到,其变化量（即基准位移误差）从图（a）中的几何关系退出：Y=基准不重合误差：从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准不动，当工件直径由最小DD变到最大D时，设计基准的变化量为，即基准不重合误差B=。从图(c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由a到a与定位基准变到的方向相反，故其定位误差D是Y与B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即满足要求 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：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.8 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。总 结在设计过程中，我们读到一些技术资料和设计手册，在机械领域中的一些基本问题的探讨。因此，这样的设计不仅要加强自己的理解和知识，和他们的知识，拓宽。此外，该拉延工艺的设计，AutoCAD绘图软件的使用，并在同一时间，手绘，所有这些因素都使我们学到更多的知识，图像识别和提高我们的绘图能力。但知识有限，实际的经验更多的问题，所以我的设计也有许多不足之处。如：每个时间分配不合理，虽然计算机图形练习，但与手工绘图相比，少，夹具设计的比例，步进机构为手动，并降低成本，但它太简单了。需要在未来的设计改进。最后，在这里，感谢老师的悉心指导和同学们的帮助。13参 考 文 献1 李 洪工艺手册M 北京出版社，200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社，200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社，20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社，20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社，2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社，200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社，200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社，200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社，19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社，200712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社，20028致谢这次毕业设计是在老师悉心指导下完成的。在毕业设计结束后我的所有帮助过我的老师和同学说，谢谢你,如果没有他们帮助，毕业设计很难完成。本毕业设计是在老师的指导下完成的。老师让我受益不浅，他渊博的知识，严谨的风格，高度的责任感。在做设计的过程中也遇到了很多问题，老师给了我很多的关心和帮助，并要求任何进展，我毕业于精心的指导我们的设计，也经常打电话或发送电子邮件来指导我们的设计。在本文中，得到的帮助和机电工程相关领导和老师的支持，非常感谢你。最后，在毕业设计中，我再一次感谢我的指导，关心和帮助的老师，领导和学生。谢谢你.目 录 序 言.11 零件分析.2 1.1零件的生产类型及生产纲领.21.2 零件的作用 .21.3 零件的工艺分析.22 铸造工艺方案设计.32.1确定毛坯的成形方法.32.2确定铸造工艺方案.32.3确定工艺参数.33 机械加工工艺规程设计4 3.1基面的选择.4 3.2确定机械加工余量及工序尺寸.63.3确定切削用量及基本工时.124 总结.36 参考文献.36 i 序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。通过这次课程设计,我深深地体会到了千里之行始于足下的真正含义,我今天认真的学习课程设计,学会脚踏实地的进行这第一步,就是为了明天能稳健地在社会中奔跑奠定基础。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。1 零件分析1.1 零件的生产类型及生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。1.2 零件的作用本次课程设计题目给定的零件是摇臂连杆,摇臂连杆的作用是连接活塞与曲轴，并传递两者之间的作用力。使活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。连杆由小头、杆身、大头三部分组成。连杆小头和活塞销连接，小头孔内压有减磨青铜衬套。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，连杆轴承盖用螺栓与大头的上半部分连接。为了减少摩擦，延长连杆轴颈的寿命，连杆大头孔中装有两个半圆形的薄壁连杆轴瓦。1.3 零件的工艺分析该零件主要加工面有平面、外圆面、孔和键槽，是一个形状比较简单的零件，可通过铣以及钻来获得。加工个参数如下：车48外圆面 铣48上端面、铣98和30上端面铣底端面、粗镗、精镗35孔铣98左侧面、 铣高30的槽钻98上端面3-13的孔 在13上锪孔22深6钻98上端面2-10的孔有以上的分析可知，可以先加工圆柱外圆面，再加工端面，然后借助圆柱表面、已加工圆柱中心线为基准加工其他表面。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。2 铸造工艺方案设计2.1 确定毛坯的成形方法摇臂连杆是一种常用的连杆类零件，材料为45钢，要求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中主要承受的是扭矩。并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。2.2 确定铸造工艺方案2.2.1铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用45钢为材料，铸件的表面精度要求不很高，并且为大批量生产，（参考机械工程师手册第三篇第2节）选用砂型铸造。2.2.2造型的选择因铸件制造批量为大批生产（参考机械工程师手册第三篇第2节），故选 用砂型机器造型。2.2.3 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。2.3 确定铸造工艺参数2.3.1加工余量的确定按机械砂型铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，查得铸件尺寸公差等级为810，加工余量等级为H，按9公差等级制造，则单侧加工余量为3.5mm，双侧加工余量为3mm，则可推出毛坯总尺寸。2.3.2拔模斜度的确定零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。2.3.3收缩率的确定通常，45钢的收缩率为1.3%2% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率2.3.4不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。2.3.5铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm4mm圆滑过渡。3 机械加工工艺规程设计3.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。通常选取零件上不加工表面作为粗基准，在未加工底端面时，选择底端面为粗基准。根据粗基准选择原则中，保证相互位置要求的原则，利用48mm外圆面定位，粗镗、精镗35孔。3.1.2 精基准的选择 主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。3.1.3 制订工艺路线生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。工艺路线方案一：I铸造铸造II时效处理时效处理III车粗车48外圆面IV铣精车48外圆面V铣粗铣底面VI铣精铣底面VII镗粗镗、精镗35孔VIII铣铣98左侧面、倒角1IX铣铣高30的槽X钻钻98上端面3-13的孔及右侧的13孔XI钻在13上锪孔22深6XII钻钻98上端面2-10的孔XIII检验 检验，入库图3-1 摇臂连杆图 工艺路线方案二：I铸造铸造II时效处理时效处理III铣铣48上端面IV铣铣98和30上端面V铣铣底端面VI镗粗镗、精镗35孔VII铣铣98左侧面、倒角VIII钻钻98上端面3-13的孔及右侧13的孔IX钻在13上锪孔22深6X钻钻98上端面2-10的孔XI检验检验，入库。3.1.4 工艺方案的分析：工艺方案一和方案二的区别在于方案二没有铣高30的槽以及没有车48外圆面，从零件图上可以看出，高30的槽粗糙度6.3，有精度要求的，需要加工，而且48外圆面有一定精度要求，需要加工。这两个工序需要加工。这样我们保证整个零件的加工精度要求。综合考虑我们选择方案一。3.2 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：3.2.1 车48外圆面 根据外圆面的精度要求，查机械加工工艺师手册表4-10，得可用半精车达到要求精度，外圆面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为3mm；可先粗车，后半精车。分两次走刀。具体工序尺寸如表3-1所示表3-1 工序尺寸表 工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/ 半精车 1H10Ra3.248粗 车 2H11Ra3.250 毛 坯CT9Ra25543.2.2 铣48上端面根据端面的精度要求，查机械加工工艺师手册，得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为单侧余量3.5mm，具体工序尺寸如表3-2所示。表3-2工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/ 半精铣3.5H848毛 坯CT9Ra2551.53.2.3 铣98上端面 根据98上端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为3mm；具体工序尺寸如表3-3所示。表3-3 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/ 半精铣3.5H10Ra6.398毛 坯CT9Ra25101.53.2.4 铣30上端面根据30上端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为3.5mm.具体工序尺寸如表3-4所示。 表3-4工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣3.5H1030毛 坯CT9Ra2533.53.2.5 铣底端面至尺寸18mm根据底端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为3mm，具体工序尺寸如表3-5所示。表3-5工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/ 半精铣3.5H8Ra3.218毛 坯CT9Ra2521.53.2.6 铣底端面至尺寸75mm根据底端面的精度要求，查机械加工工艺师手册得可用半精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为3mm，具体工序尺寸如表3-6所示。表3-6工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/半精铣3.5H8 Ra3.275毛 坯CT9 Ra12.578.53.2.7 铣98左侧面至尺寸25mm 根据零件图示，根据零件表面要求，查机械加工工艺师手册，得半精铣即可达到要求精度。 表3-7工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/ 半精铣3.5H10Ra6.325毛 坯CT9Ra2528.53.2.8 扩、铰35毛坯为实心，35 mm的孔的精度为H8（查机械设计手册2008软件版标准公差数值），查机械加工余量手册表5-30，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表3-8所示。表3-8工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.25H7Ra0.835钻 孔34.75H12Ra12.534.753.2.9 铣高30的槽根据零件图示，铣宽距离中心轴17.5，长距离内圆面17的槽，根据零件表面要求，查机械加工工艺师手册，得粗铣即可达到要求精度。3.2.10 钻98上端面3-13的孔及右侧的13孔 毛坯为实心，13 mm的孔的精度按H11，查机械加工余量手册，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表3-9所示。表3-9 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.2H8Ra6.313 钻 孔12.8H11Ra6.312.83.2.11 13上锪孔22深6 在孔13 mm的基础上，锪孔22 mm的孔，其精度为H12（查机械设计手册2008软件版标准公差数值），查机械加工余量手册，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表3-10所示。表3-10 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔 0.2H9Ra6.3 9扩 孔 8.8H12Ra6.38.83.2.12 钻98上端面2-10的孔 毛坯为实心，10mm的孔的精度按H10，查机械加工余量手册，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表3-11所示。表3-11 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.2H10Ra6.310钻 孔 9.8H12Ra6.39.83.3 确定切削用量及基本工时3.3.1 车48外圆面 （1） 粗车 1） 选择刀具和机床机床选择CA6140车床即可，根据切削用量简明手册表1.1，选刀杆尺寸，选刀片厚度为4.5mm，根据表1.2，选择YT15硬质合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。 2）选择切削用量 切削深度由于粗车加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2mm。确定进给量根据表1.3，可知，则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表1.9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.4mm，刀具磨钝寿命T = 60min。切削速度和每分钟进给量按机床选取：= 120r/min，则实际切削速度： （3-1） 每分钟进给量： （3-2）检验机床功率由切削用量简明手册表1.24，得。查得切削功率的修正系数：，。故实际切削时的功率为。根据CA6140说明书，当，主轴允许的功率为。因为，所以可以在此机床上加工。计算基本工时 （3-3） （2）半精车 1） 选择刀具和机床刀杆尺寸及刀厚与粗车相同，选择YT15硬质合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角。 2）选择切削用量 切削深度由于半精车加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1mm。确定进给量半精加工进给量主要受表面粗糙度的影响，根据切削用量简明手册表1.6，当表面粗糙度为时，可知，则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表1.9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm，刀具磨钝寿命T = 60min。切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表1.10，得。切削速度的修正系数为1.0，故 （3-4）根据CA6140说明书上选，则实际切削速度： 检验机床功率由切削用量简明手册表1.24，得。根据CA6140说明书，当，主轴允许的功率为。因为，所以可以在此机床上加工。计算基本工时 3.3.2 铣48上端面 （1）选择刀具和机床机床选择XA6132卧式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量查切削用量简明手册，当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.9， =80mm，z = 6，=41130mm，0.18mm/z，查得=20m/min, =81r/min, =76mm/min 各修正系数：， 则 （3-5） （3-6） （3-7） 按机床选取：= 37.5r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： （3-8） 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.19，当， ， ， 切削功率的修正系数 故切削功率为 （3-9） 根据XA6132铣床说明书查得 ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 （3-10）3.3.3 铣30上端面 （1） 选择刀具和机床机床选择XA5032式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=80mm的YT15硬质合金刀片。由于采用标准硬质合金端铣刀，所以齿数z=4。（2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，切削用量简明手册表3.5，当使用YT15时，铣床功率为7.5kw（表3.30 XA5032型立式铣床说明书）时，根据取= 0.18mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =80mm，z = 4，mm，0.24mm/z，查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min 各修正系数：， 则 按机床选取：= 190r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23，当， ， ， 故切削功率为 根据XA5032铣床说明书查得： ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 3.3.4 铣98上端面，主要铣其上30的上表面 工序同上3.3.5 铣底端面至尺寸18mm （1） 选择刀具和机床机床选择XA5032式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=80mm的YT15硬质合金刀片。由于采用标准硬质合金端铣刀，所以齿数z=4。（2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，切削用量简明手册表3.5，当使用YT15时，铣床功率为7.5kw（表3.30 XA5032型立式铣床说明书）时，根据取= 0.18mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =80mm，z = 4，mm，0.24mm/z，查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min 各修正系数：， 则 按机床选取：= 190r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23，当， ， ， 故切削功率为 根据XA5032铣床说明书查得： ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 3.3.6 铣底端面至尺寸75mm （1） 选择刀具和机床机床选择XA5032式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=100mm的YT15硬质合金刀片。由于采用标准硬质合金端铣刀，所以齿数z=4。（2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，切削用量简明手册表3.5，当使用YT15时，铣床功率为7.5kw（表3.30 XA5032型立式铣床说明书）时，根据取= 0.18mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm，由铣刀直径=100mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =100mm，z = 4，mm，0.24mm/z，查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min 各修正系数：， 则 按机床选取：= 190r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23，当， ， ， 故切削功率为 根据XA5032铣床说明书查得： ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 3.3. 7铣98左侧面至尺寸25mm 当铣刀每次铣进，分10次铣削。 （1） 选择刀具和机床机床选择XA5032式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=80mm的YT15硬质合金刀片。由于采用标准硬质合金端铣刀，所以齿数z=4。（2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2.4mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，切削用量简明手册表3.5，当使用YT15时，铣床功率为7.5kw （表3.30 XA5032型立式铣床说明书）时，根据取= 0.18mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm，由铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =80mm，z = 4，mm，0.24mm/z，查得=123m/min, =391r/min, =410mm/min 各修正系数：， 则 按机床选取：= 190r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23，当， ， ， 故切削功率为 根据XA5032铣床说明书查得： ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 粗镗孔机床：镗床T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参照参考文献3表2.445，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.141，取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（2）精镗孔切削深度：进给量：根据切削深度，再参照机械加工工艺手册表2.4.66。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.66，取机床主轴转速：，取实际切削速度：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：3.3.8 铣高30的槽考虑在圆柱上铣槽不如一般铣槽，当铣至离主轴线17.5的槽时，采用的硬质合金端铣刀，由内铣至左侧，移动24mm；当铣离主轴线17的槽时，采用的硬质合金端铣刀，由内铣至前侧，移动24mm。采用铣刀铣槽时，分10次铣削 （1） 选择刀具和机床机床选择XA5032式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=17.5mm的YT15硬质合金刀片。由于采用标准硬质合金端铣刀，所以齿数z=4。（2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，切削用量简明手册表3.5，当使用YT15时，铣床功率为7.5kw（表3.30 XA5032型立式铣床说明书）时，根据取= 0.18mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径=17.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 100min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =17.5mm，z = 4，mm，0.24mm/z，查得=137m/min, =436r/min, =349mm/min 各修正系数：， 则 按机床选取：= 190r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23，当， ， ， 故切削功率为 根据XA5032铣床说明书查得： ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 采用铣刀铣槽时，分10次铣削 （1） 选择刀具和机床机床选择XA5032式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=17.5mm的YT15硬质合金刀片。由于采用标准硬质合金端铣刀，所以齿数z=4。 （2）选择铣削用量铣削宽度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3.5mm。 每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，切削用量简明手册表3.5，当使用YT15时，铣床功率为7.5kw（表3.30 XA5032型立式铣床说明书）时，根据取= 0.18mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径=17.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 100min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =17.5mm，z = 4，mm，0.24mm/z，查得=137m/min, =436r/min, =349mm/min 各修正系数：， 则 按机床选取：= 190r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23，当， ， ， 故切削功率为 根据XA5032铣床说明书查得： ，所以所决定的切削用量可以采用。计算基本工时 3.3.11 钻13的孔 （1）选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.16，选择12.8高速锥柄麻花钻，机床选择Z525立式钻床。 （2） 选择切削用量进给量f根据切削用量简明手册表2.7，取f = 0.15 mm/r 0.19mm/r，查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16，故取f = 0.17mm/r。根据切削用量简明手册表2.19，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.17mm/r，14.5mm时，轴向力= 2520N。轴向力的修正系数均为1.54，故= 3880.8N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N，由于，故 f = 0.17mm/r可用。切削速度切削用量简明手册表2.14，查得45号钢加工属性7类，再查表2.13得当，双横刃磨的钻头，当时， 根据切削用量简明手册表2.31，切削速度的修正系数为：，故=(m/min)根据Z525立式钻床说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当= 12.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，故刀具磨钝寿命T =45min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21，2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：f =0.17mm/r，=392r/min，=15.76m/min。计算基本工时 3.3.12 铰孔13： （1） 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.117，