专用夹具说明书.doc

机械制造工艺与过程综合设计实践设计说明书设计题目：车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计学 号： 070207120 设 计 者: 杨 凯 指导教师: 孙 波 万宏强 日 期：2010.12-2011.1目 录1 序言 11.1 设计目的11.2 设计的要求11.3 设计的内容及步骤12 零件的分析12.1 零件的作用12.2零件的工艺分析23工艺规程设计及计算23.1确定毛坯的制造形式 23.2基面的选择23.2.1粗基准的选择2 3.2.1精基准的选择23.3制定工艺路线 23.3.1工艺路线方案一 23.3.2工艺路线方案二33.3.3工艺方案的比较与分析33.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定43.5确定切削用量及基本工时43.6 工艺文件填写 124 夹具设计 124.1设计要求 124.2定位设计124.3夹紧设计134.4其他部分设计及说明135 数控加工工艺.145.1 确定工艺方案及加工路线145.1.1工艺方案145.1.2工步顺序145.2 选择机床设备145.3 选择刀具145.4 确定切削用量155.5 确定工件坐标系、对刀点和换刀点155.6 编写程序156 精度测量166.1 用双管显微镜测量表面粗糙度166.1.1 测量原理166.1.2 测量步骤176.1.3 测量结论185 总结196 参考文献191 序言1.1 设计目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础课程后、进行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造技术基础课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1） 能熟练运用制造技术基础课程中的基础理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。（2） 提高结构设计能力。学生通过设计夹具（或量具）的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3） 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。1.2 设计的要求设计的要求包括以下几个部分：（1）绘制零件工程图（2）建立零件三维模型（3）绘制零件毛坯工程图（4）编制零件机械加工工艺过程，并填写工序卡片（5）绘制指定工序夹具总装工程图（6）绘制夹具全部非标零件工程图（7）建立夹具装配体三维模型（8）编写课程设计说明书 1.3 设计的内容及步骤设计的内容及步骤包括以下三部分：1.零件的分析2.工艺规程设计3.夹具设计2 零件的分析2.1 零件的作用题目所给的零件是法兰盘（见附图1），其为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。2.2 零件的工艺分析法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：1以80孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：62JS7孔及其倒角以及与其垂直的端面，80k6外表面，两个M641.5的槽，36K9孔以及与其垂直的端面，52js11外表面B及退刀槽，三个互成120的16.5阶梯孔的两端面。2以A面为基准的加工表面这一组加工表面包括：三个互成120的16.5阶梯孔，M、N两个端台。这两组表面之间有着一定的位置要求，主要是：62JS7孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。3 工艺规程设计及计算3.1确定毛坯的制造形式材料为HT150。考虑到法兰主要承受静压力，因此选用铸件。3.2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，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择按照有关粗基准的选择原则（如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准），孔62JS7与B端面有0.04mm的圆跳动公差要求，现选择52js11外表面B为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持外圆A，并且使卡盘端面紧靠A端面，这样可以消除所有六个自由度，达到完全定位。3.2.1精基准的选择主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。3.3制定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保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，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。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1工艺路线方案一工序010 粗车16.5端面，粗、精车外圆80k6及车倒角，车两个槽64，车外圆52js11、退刀槽及倒角，车端面A。工序020 扩孔62JS7，扩孔36K9 ，绞孔62JS7，绞孔36K9工序030 车两个槽M641.5，车孔62JS7倒角。工序040 铣80k6端面，铣端台M，铣端台N。工序050 钻三个孔16.5，钻三个孔11。工序060 拉槽66。工序070 磨外圆80k6，磨外圆52js11。工序080 表面处理，检验入库。3.3.2工艺路线方案二工序10 粗车80k6外圆柱面工序15 粗车120外圆柱面，车52js11端面，车端面A，车52js11外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔36K9工序20 粗车80k6端面及倒角，车16.5端面及倒角，车螺纹M641.5，车两个密封槽64工序25 半精车16.5端面，半精车端面A工序30 精车80k6端面，精车62JS7孔及倒角，精车螺纹M641.5工序35钻三个通孔11，钻三个孔16.5，惚沉头孔16.5工序40 钻8锥形孔工序45 钻3斜孔工序50 拉槽66工序55 铣端台M，铣端台N工序60磨外圆80k6，磨外圆52js11工序65 表面处理，检验入库。3.3.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一选择对孔36K9进行铸造然后在机加工（扩、绞），对62JS7孔采取先扩后绞。在加工过程中，要进行七次装夹，用五套夹具，共八道工序。方案二选择对孔36K9进行先钻后车，对62JS7孔采取先粗车后精车。方案一没能完成车螺纹M641.5工序。除此以外，两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件，因而在所有机加工之前，应先安排除砂工序。综合考虑以上各方面，对方案进行改进，改进后的具体工艺方案确定如下：工序05 铸造工序10 热处理工序15 除砂工序20 粗车80k6外圆柱面工序25 粗车120外圆柱面，粗车62JS7孔，车52js11端面，车端面A，车52js11外圆柱面、倒角及退刀槽，车孔36K9工序30 粗车80k6端面及倒角，车16.5端面及倒角，车螺纹M641.5，车两个密封槽64工序35 半精车16.5端面，半精车端面A工序40 精车80k6端面，精车62JS7孔及倒角，精车螺纹M641.5工序45钻三个通孔11，钻三个孔16.5，惚沉头孔16.5工序50 钻8锥形孔工序55 钻3斜孔工序60 拉槽66工序65 铣端台M，铣端台N工序70磨外圆80k6，磨外圆52js113.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定法兰盘零件材料为HT150，生产类型为大批生产，采用铸件。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1外圆表面（80k6，52js11，120）外圆80k6，表面粗糙度要求1.6m,公差等级为 6级，查机械加工技术手册（以下简称手册）表3-9（P87）采用先车（只能达7级精度），然后再磨（可达6级精度）。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm,精车双边余量为2Z=1mm，查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.3mm。外圆52js11，表面粗糙度要求为1.6m，公差等级为 11级，查手册表3-9（P87）采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm,查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.3mm。外圆120，选用粗车的双边余量为2Z=2mm。2内孔表面（62JS7，36K9 ）内孔62JS7，查手册表3-9（P87），采取先粗车再精车。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm，查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。内孔36K9，查手册表3-5（P74），为9级公差要求，查手册表3-9（P87），采取先钻孔后精车。根据其尺寸，选用钻孔的双边余量为2Z=35.6mm，查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。3外圆端面加工余量及公差（80k6及52js11端面）外圆80k6端面粗糙度要求为3.2m，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91）,半精车的表面粗糙度为1.6-3.2m，可达要求，因而选用半精车即可。选用粗车的加工余量为Z=2mm. 选用半精车的加工余量为Z=1mm外圆52js11端面粗糙度要求为25m，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），粗车的表面粗糙度为3.2-6.3m，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.4. 16.5端面16.5端面的粗糙度要求为3.2m，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），半精车的表面粗糙度可达3.2m，因而选用半精车车即可。选用粗车的加工余量为Z=2mm. 选用半精车的加工余量为Z=1mm5端面A端面A粗糙度要求为1.6m，轴向无公差要求。查手册表3-13（P91），半精车的表面粗糙度可达1.6m，因而选用半精车即可。选用粗车的加工余量为Z=2mm. 选用半精车的加工余量为Z=1mm6. 端台M、N 端台N距内孔36中心的距离为54mm，无公差要求，表面粗糙度要求为25m，计算得其需切削量为60.5mm，根据手册P480叙述，选用一次铣削成型。端台M距内孔36中心的距离为34.5-0.40-0.24，表面粗糙度要求为25m，公差为100m，查机械制图得为6级公差要求，计算得其需切削量为26.50.5mm。根据手册P480叙述，选分四次铣削成型。3.5确定切削用量及基本工时工序20 粗车80k6外圆柱面1）进给量 f 根据手册表8-58（P380），当刀杆尺寸为16mm25mm，ap=1mm,工件直径为80mm时f=0.8-1.2mm/r取f=0.8mm/r2）计算切削速度 根据手册表8-60（P381），切削速度的计算公式为（寿命选60T）Vc=CVKV/(Tmapxfy)m/min其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系数见手册表8-61至表8-69，即KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。所以 vc=1581.440.81.040.810.97/(600.210.150.80.40) =71.85(m/min)3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100071.85/(3.1480)=286(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=250(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(33+1)/2500.8=0.17(min)工序25车120外圆柱面1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=1.0mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=85m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100085/(3.14120)=225(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=200(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(15+1)/2251.0=0.08(min)车52js11端面1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=90m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100090/(3.1452)=551(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=560(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(12+1)/5600.5=0.04(min)粗车端面A 1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=1.0mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=82m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100082/(3.14120)=218(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=200(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(35+1)/2001.0=0.19(min)粗车52js11外圆柱面1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=105m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000105/(3.1452)=643(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=710(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(12+1)/7100.5=0.04(min)钻孔36K91）进给量 f=0.2mm/r (见手册表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min) (见手册表10-15（P437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100040/(3.1436)=350(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 148页表4.2-3查得ns=315(r/min)4) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=21/(3150.2)= 0.34(min)工序30 粗车80k6端面及倒角，车16.5端面及倒角，粗车62JS7孔，粗车螺纹M641.5，车两个密封槽64车80k6端面及倒角1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.8mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=105m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000105/(3.1480)=418(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=400(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/4000.8=0.13(min)粗车16.5端面及倒角1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.8mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=30.41m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100030.41(3.1416.5)=578(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=560(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(8.3+1)/5600.8=0.02(min)粗车62JS7孔1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.6mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=106m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000106/(3.1462)=544(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=560(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(37+1)/5600.6=0.12(min)车螺纹M641.5 采用高速钢螺纹车刀，规定走刀次数为i=4螺距 t=1.5mm,所以进给量f=1.5mm/r.1) 切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=21m/min2) 确定机床主轴转速：n1=1000vc/(d)=100021/(3.1464)=105(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=100(r/min)3)切削工时 根据手册表8-56（P379）t1=(l+y+)i/nf=(16+1)4/(1001.5)=0.43(min)车两个密封槽651）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=84m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100084/(3.1465)=412(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=400(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=2(l+y+)/nf=2(4+1)/4000.5=0.05 (min)工序35半精车16.5端面及倒角1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.4mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=35m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100035/(3.1416.5)=675(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=710(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(8.3+1)/7100.4=0.04(min)半精车端面A 1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.4mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=22m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100022/(3.14120)=58(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=63(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(35+1)/630.4=0.15(min)工序40精车外圆80k6 1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.6mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=102m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000102/(3.1480)=406(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=400(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(33+1)/4000.6=0.14(min)精车孔36K91）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.3mm/r2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=108m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000108/(3.1436)=950(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=900(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(20+1)/9000.3=0.07(min)精车62JS7孔及倒角1）进给量 f 根据手册表8-58（P380）取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根据手册表8-60（P381）vc=112(m/min)3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000112/(3.1462)=575(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=560(r/min)4) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(37+1)/5600.4=0.17(min)精车螺纹M641.5采用高速钢螺纹车刀，走刀次数为i=2.螺距 t=1.5mm,所以进给量f=1.5mm/r.1) 切削速度 根据手册表8-60（P381） vc=35m/min2) 确定机床主轴转速n2=1000vc/(d)=100035/(3.1464)=174(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 144页表4.2-8查得ns=160(r/min)3)切削工时 根据手册表8-56（P379）t2=(l+y+)i/nf=(16+1)2/(1601.5)=0.14(min)工序45钻三个通孔11 刀具材料：高速钢。1）进给量 f=0.2mm/r (见手册表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min) (见手册表10-15（P437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100040/(3.1411)=1150(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 148页表4.2-3查得ns=1000(r/min)4)切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=3(l+y+)/nf=15/(10000.2)= 0.24(min)钻三个阶梯孔16.5 刀具材料：高速钢。1）进给量 f=0.4mm/r (见手册表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=20(m/min) (见手册表10-15（P437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100020/(3.1411)=579(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 148页表4.2-3查得ns=630(r/min)4) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=3(l+y+)/nf=5/(6300.2)= 0.12(min)惚沉头孔16.51）进给量 f=0.5mm/r (见手册表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=21(m/min) (见手册表10-15（P437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100021/(3.1416.5)=405(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 148页表4.2-3查得ns=400(r/min)4) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=3(l+y+)/nf=5/(4000.2)= 0.07(min)工序50 钻8锥形孔1）进给量 f=0.2mm/r (见手册表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=16(m/min) (见手册表10-15（P437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100016/(3.148)=637(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 148页表4.2-3查得ns=630(r/min)4) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=3(l+y+)/nf=5/(6300.2)= 0.04(min)工序55 钻3斜孔1）进给量 f=0.2mm/r (见手册表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=16(m/min) (见手册表10-15（P437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100016/(3.143)=1698(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 148页表4.2-3查得ns=1600(r/min)4) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=3(l+y+)/nf=5/(16000.2)= 0.02(min)工序60拉槽66机床：L 6110根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 207页表6.2-15及手册462页表12-6查得单面加工余量Z=6mm，工件拉削表面长度l=20mm，机床返回行程系数k=1.5，拉削速度V=55z/s，拉刀每齿进给量f=0.02mm/z，因此Tj=Zblk/1000VfZ=61.520/10000.0255=0.02工序65 机床：立式铣床X63刀具：镶齿三面刃铣刀（高速钢）切削用量：铣端台N1）进给量 f=2.0mm/r (见手册表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min) (见手册表13-12（P484）3）切削深度 ap=6mm (见手册P480叙述）4) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100020/(3.14100)=65(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 162页表4.2-39查得ns=60(r/min)5) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=48/(602.0)=0.37 (min)铣端台M1）进给量 f=2.0mm/r (见手册表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min) (见手册表13-12（P484）3）切削深度 由于该工序余量较大（26.50.5mm），所以分四次铣削成型。根据手册P480叙述，通常铸铁件铣削深度为5-7mm,所以，前三次选用ap=7mm，第四次选用ap=5.5mm。4) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100020/(3.14100)=65(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民 主编 北京：机械工业出版社 1994.7 162页表4.2-39查得ns=60(r/min)5) 切削工时 根据手册表8-56（P379）tm=4(l+y+)/nf=1004/(602.0)= 3.08(min)工序70磨外圆80k61）工件速度 VW=25m/min(见手册表15-12（P566）2) 进给量 轴向fa=2.0mm/min 径向fr= 0.015mm/双行程 (见手册表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm4) 砂轮速度 v=35m/min5) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100035/(3.14200)=57(r/min)6）加工工时tm=2LZbK/1000fafr式中，L加工长度，40mm; Zb单面加工余量，0.15mm; K系数，1.10； fa工作台轴向移动速度； fr工作台往返一次砂轮径向进给量。tm=2400.151.1/（10002.00.015）=0.44（min）磨外圆52js111）工件速度 VW=25m/min(见手册表15-12（P566）2) 进给量 轴向fa=2.0mm/min 径向fr= 0.015mm/双行程 (见手册表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm4) 砂轮速度 v=35m/min5) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100035/(3.14200)=57(r/min)6）加工工时tm=2LZbK/1000fafr =2100.151.1/（10002.00.015）=0.11（min）3.6 工艺文件填写根据以上分析与计算，完整填写工艺卡片，具体内容参见工艺规程4夹具设计4.1 设计要求在编制完工艺规程后，经同组同学讨论与分工，经指导老师同意后，拟设定第65道工序铣端台的铣床夹具。本夹具为X63立式铣床专用夹具。刀具为高速钢镶嵌三面刃铣刀。本夹具用来铣削端台侧面两个相互垂直的平面，这两个平面相对孔轴心线的位置都有一定技术要求。加工本道工序时，所有其他工序均已完成，定位精度容易保证。因此，加工本道工序时主要考虑如何方便的实现工件90的转动，以提高劳动生产效率，降低劳动强度。4.2 定位设计由零件图可知，两平面对零件轴心线有位置度及平行度要求，所以其定位应以轴心线基准。两个平面相对三个相互120分布的孔也有位置度要求，所以定位时还需防止零件绕轴心线转动。为了提高工作效率，工件采用一次装夹，夹具体可转动90的工作方式。另外，采用气动加紧以节省时间。定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一定位轴和一削边销，该定位轴的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相配定位轴的尺寸与公差相同。此夹具为一面两孔定位法。定位轴限制了工件5个自由度，削边销限制了工件绕z轴旋转这一个自由度。定位及加工过程如下。将工件如下图方式插入定位轴，再将工件定位孔插入定位销a,气缸杆c伸出锁死定位轴，气缸杆d伸出夹紧工件，加工1区；气缸杆d收回，放松工件，向左转动把手c90，气缸杆c伸出锁死地位轴，气缸杆d伸出，夹紧工件，加工2区。2dccb1a4.3 夹紧设计如前所述，再设计夹具时，应该注意到提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动加紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序铣床夹具就选择了气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了加紧工件，势必要增大汽缸直径，而这样将使整个夹具过于庞大。因此，应首先设法降低切削力。目前采取的措施有二：一是选用一种比较理想的杠杆夹紧机构，尽量增大该夹紧机构的可靠性与夹紧力。二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力，以增加气缸推力。刀具：高速钢镶嵌三面刃铣刀。由于采用立式铣床铣平面，在铣削过程中不会产生过大的水平切削力，主要会产生一定振动，因而由上方向下夹紧，如下图。4.4 其他部分设计及说明夹具上装有对刀块，可是夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）;同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。铣床夹具的装配图及家具体零件图见图纸，共15张附后。5数控加工工艺 如图所示工件，毛坯为回转件，材料为45钢，数控车削80端面、外圆。 5.1 确定工艺方案及加工路线根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线。5.1.1工艺方案对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持54.3外圆，使工件伸出卡盘55，一次装夹完成粗精加工。5.1.2工步顺序 （1）粗车端面及80外圆，留1精车余量。（2） 精车80外圆到尺寸。5.2 选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。5.3 选择刀具根据加工要求，选用两把刀具，T01为90粗车刀，T03为90精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。5.4 确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5.5 确定工件坐标系、对刀点和换刀点确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。5.6 编写程序以CK0630车床为例按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：N0010 G59 X0 Z100 ；设置工件原点N0020 G90N0030 G92 X55 Z20 ；设置换刀点N0040 M03 S600N0050 M06 T0101 ；取1号90偏刀，粗车N0060 G00 X86 Z0N0070 G01 X0 Z0N0080 G00 X0 Z1N0090 G00 X81 Z1N0100 G01 X81 Z-55 F80 ；粗车80外圆，留1精车余量N0110 G28N0120 G29 ；回换刀点N0130 M06 T0303 ；取3号90偏刀，精车N0140 G00 X80 Z1N0150 M03 S1000N0160 G01 X80 Z-55 F40 ；精车80外圆到尺寸N0170 G00 X85 Z20N0180 M05N0190 M02 6 精度测量6.1 用双管显微镜测量表面粗糙度6.1.1 测量原理（1） 测量仪器双管显微镜是专门用于测量表面粗糙度的仪器，（也可测量零件刻线的槽深等）。一般常用来测量工件表面微观不平度十点高度RZ，以评定表面粗糙度值，仪器测量范围RZ=0.863m。图为双管显微镜外形及结构。 （2） 测量原理 双管显微镜是根据光截面原理制成，如图，光源发出的光束经窄缝2由左方以45入射角投射在工件表面，然后与工件表面成45反射进入观察目镜4，在目镜里可以看到一条光带。如果工件表面有起伏不平的痕迹，应调整工件使其与光带垂直，则在目镜里可以看到与工件表面起伏形状相应的，经放大了的轮廓影象的高度，这就可以确定表面微观不平度十点高度的数值。 6.1.2 测量步骤（1）估计被测表面的粗糙度，由下表选择适当倍数的一对物镜，从二管的底部旋入（注意：勿使物镜镜头碰到任何物体），如果已经装有物镜，应检查一下是否合适。表：双管显微镜参数物镜放大倍数7143057视场直径2.51.30.60.3配用目镜总放大倍数601