毕业设计（论文）-摇臂轴I加工工艺及夹具设计（全套图纸）.pdf

航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 1 毕 业 设 计（论 文） 设计题目：设计题目： 摇臂轴摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计加工工艺及夹具设计 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导老师：指导老师： 起讫日期起讫日期 年年 月月 日日 年年 月月 日日 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 2 目录目录 摘摘 要要 . 3 Abstract . 4 1、绪绪 论论. 5 2、零件的分析、零件的分析 . 5 2.1、零件的作用 . 5 2.2、零件的工艺分析 . 5 3、确定毛坯，绘制毛坯图、零件图、确定毛坯，绘制毛坯图、零件图 . 8 3.1、确定毛坯的制造形式及材料 . 8 3.2、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 8 4、工艺规程设计、工艺规程设计 . 9 4.1、定位基准的选择 . 9 4.2、制定工艺路线 . 9 4.3、选择加工设备及刀、夹、量具 . 12 4.4 确定切削用量及基本工时 . 13 4.4.1 粗铣、精铣17 外圆端面，保证尺寸 50 到位 . 13 4.4.2 粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以及圆角 R15 . 13 4.4.3 铣6.3 深 8 孔 . 13 4.4.4 粗车、精车17 外圆至尺寸 . 13 4.4.5 粗车 2X1.5 沟槽至尺寸 . 13 4.4.6 钻 2-1.5 孔 . 13 4.4.7 钻、 绞 9 . 4 03 . 0 0 + 深 45 孔.23 4.4.8 钻4 孔.13 4.4.9 钻、绞10.8.13 4.4.10 磨削 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆至尺寸.13 5、钻孔夹具的设计、钻孔夹具的设计 . 29 5.1 定位基准的选择 . 29 5.2 定位误差的分析 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3 切削力及夹紧力的计算 . 31 5.4 夹紧元件及动力装置确定 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 3 5.5 夹具设计及操作的简要说明 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 小小 结结 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致致 谢谢 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参考文献参考文献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 4 摘摘 要要 本次设计的主要内容是摇臂轴 I 加工工艺规程及 8 . 10 孔钻孔夹具的设计。 摇臂轴 I 主要是与其它零件配对使用， 其主要加工表面及控制位置为 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆和与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面。由零件要求分析可知，保证 8 . 10 孔和与10.8 孔中心轴线垂 直的上下两端面尺寸的同时应该尽量保证其垂直度， 这对于后工序装配和总成使用上来说 都有重要影响。 所以， 工序安排时， 采取以 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆精定位夹紧加工后， 对 8 . 10 孔进行钻削加工同时成型，以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。因其 粗糙度为 Ra3.2，可通过钻、绞削工序满足。本文的研究重点在于通过对摇臂轴 I 的工 艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、设 计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的摇臂轴 I 零件。 关键词关键词：摇臂轴 I，工艺规程，钻孔，工艺路线，加工方式； 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 5 1、绪、绪 论论 本文首先对摇臂轴 I 的零件进行分析，通过对摇臂轴 I 进行的研究和分析，描述 了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切 削用量和工时的计算等相关内容。 为了提高劳动生产率， 降低劳动强度， 保证加工质量， 与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书 籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进 行了摇臂轴 I 的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。 力求生产处符合要求的产品。 2、零件的分析、零件的分析 2.1、零件的作用：、零件的作用： 题目所给的零件是摇臂轴 I，而摇臂轴 I 一般是圆柱状并带有底座，圆柱体中间一 般都有需要摇臂钻床或者铣床加工的有精度的孔，其作用是用来与其它部件进行连接 的。此次课题的任务就是”摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计“，通过分析制定摇臂轴 I 零 件的加工工艺和夹具设计，来围绕摇臂轴 I 这个零件来进行工艺以及夹具设计。 2.2、零件的工艺分析、零件的工艺分析： （1）以主视图为主要加工表面的加工面。 这一组加工表面包括： 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 6 摇臂轴 I 的左右外圆端面 612 006 . 0 018 . 0 d 的铣削加工，拐角处的圆角的加工以及 2- 1.5 孔的钻削加工，两端 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆的车削、磨削加工，2X0.5 槽的车削加工，其 中左右外圆端面的表面粗糙度要求为mRa3 . 6，2-1.5 孔的表面粗糙度要求为 mRa2 . 3。 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆的表面粗糙度为mRa8 . 0， 2X0.5 槽的表面粗糙度为mRa3 . 6。 （2）以俯视图为主要加工表面的加工面。 这一组加工表面包括： 10.8 孔的钻、绞加工，以及 R13 圆角的铣削加工，其表面粗糙度为mRa2 . 3。 以下是该摇臂轴 I 的零件图。 图 1- 1 摇臂轴 I 零件图主视图 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 7 图 1- 2 摇臂轴 I 零件图俯视图 图 1- 3 摇臂轴 I 零件图左视图 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 8 3、确定毛坯，绘制毛坯图、零件图、确定毛坯，绘制毛坯图、零件图 3.1、确定毛坯的制造形式及材料：、确定毛坯的制造形式及材料： “摇臂轴 I”零件材料采用 45#钢制造。需要调质处理，生产类型为大批量生产， 采用锻造毛坯。 由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用直接锻造的形式，从而提高劳动 生产率，降低成本。 3.2、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定： 3.2.1、粗铣、精铣17 外圆端面，保证尺寸 50 到位 根据工序要求，粗铣17 外圆端面需要粗铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-23。其余量值规定为 2.16.5mm， 现取 5mm。 表 7-27 粗铣平面时厚度偏差取-0.28mm。 毛坯的基本尺寸分别为：50+2.5+2.5=55mm。 根据实用机械制造工艺设计手册表 2-5，锻件尺寸公差等级选用 CT7，可得毛 坯尺寸公差为 1.6mm。 毛坯的名义尺寸为：50+2.5+2.5=55mm 毛坯最小尺寸为：55-0.8=54.2mm 毛坯最大尺寸为：55+0.8=55.8mm 粗铣后即可达到零件图纸要求。 3.2.2、粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以及圆角 R15 根据工序要求，该孔的加工需要粗铣、精铣两道工序完成，各工序余量如下： 粗铣：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-13，其余量值为 2.0mm; 毛坯的基本尺寸分别为： 毛坯基本尺寸为 35+2.5+2.5=40； 根据实用机械制造工艺设计手册表 2-5，锻件尺寸公差等级选用 CT7，可得毛 坯尺寸公差为 1.1mm。 毛坯名义尺寸为 35+2.5+2.5=40； 毛坯最大尺寸为 40+0.55=40.55； 毛坯最小尺寸为 40-0.55=39.45； 粗铣、精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即 35； 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 9 3.2.3、铣6.3 深 8 孔 根据工序要求，6.3孔的加工只要粗铣一个工序就完成，各工序余量如下： 粗铣：参照实用机械制造工艺设计手册表 7-13，其余量值为 2.0mm； 毛坯的基本尺寸分别为： 毛坯基本尺寸为6.3-2=4.3mm； 根据实用机械制造工艺设计手册表 2-5，45#钢尺寸公差等级选用 CT7，可得毛 坯尺寸公差为 1.1mm。 毛坯名义尺寸为6.3- 2=4.3mm； 毛坯最大尺寸为4.3mm+0.55=4.85mm； 毛坯最小尺寸为4.3mm-0.55=3.75mm； 粗铣后工序尺寸为6.3，与图纸尺寸相同。 4、工艺规程设计、工艺规程设计 4.1、定位基准的选择、定位基准的选择： 4.1.1、粗基准的选择： 粗基准选择应当满足以下要求： A、保证各重要支承孔的加工余量均匀； B、保证摇臂轴 I 的内壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择摇臂轴 I 的主要面作为定位基准。即以摇臂轴 I 的两个 端面作为粗基准来限制工件的四个自由度， 再以另一个面作为定位基准来限制第五个自 由度。这样就能够很好地保证工件的定位，从而达到了加工各个工序的目的。 4.1.2、精基准的选择： 从保证摇臂轴 I 孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能 保证摇臂轴 I 零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从摇臂轴 I 零件图分析可知， 它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大， 适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的 一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。 至于前后端面，虽然它是摇臂轴 I 箱体的装配基准，但因为它与摇臂轴 I 箱体的主 要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都 有一定的困难，所以不予采用。 4.2、制定工艺路线、制定工艺路线 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。摇臂轴 I 体加工的第一 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 10 个工序也就是加工统一的基准。 具体安排是先以底面作为定位基准来加工顶面， 然后已经铣削好的顶面为基准来加 工底面。 第二个工序是铣削加工摇臂轴 I 零件的四侧端面及倒角 C3。 由于顶平面加工完 成后一直到摇臂轴 I 体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。 后续工序安排应当遵循先面后孔的原则。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。 因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。 按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系， 但在实际生产中这样安排不易于保证孔 和端面相互垂直。 因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来 加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由 于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段后分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 0.4%1.1%苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、 铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 mg200 。 根据以上分析过程，现初步拟定摇臂轴 I 加工工艺路线如下； 方案一： 锻造毛坯, 对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆, 工序 1：粗铣、精铣17 外圆端面，保证尺寸 50 到位 工序 2：粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以及圆角 R15，保证 尺寸 35 到位。 工序 3：铣6.3 深 8 孔。 工序 4：粗车、精车17 外圆至尺寸。 工序 5：粗车 2X1.5 沟槽至尺寸。 工序 6：钻 2- 1.5 孔。 工序 7：钻、绞 9 . 4 03 . 0 0 + 深 45 孔。 工序 8：钻4 孔。 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 11 工序 9：钻、绞10.8 孔。 工序 10：磨削 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆至尺寸。 工序 11：清洗加工零件。 工序 12：检查零件。 工序 13：入库。 方案二： 锻造毛坯, 对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆, 工序 1：粗铣、精铣17 外圆端面，保证尺寸 50 到位 工序 2：粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以及圆角 R15，保证 尺寸 35 到位。 工序 3：铣6.3 深 8 孔。 工序 4：粗车、精车17 外圆至尺寸。 工序 5：粗车 2X1.5 沟槽至尺寸。 工序 6：钻4 孔。 工序 7：钻、绞10.8 孔。 工序 8：钻 2- 1.5 孔。 工序 9：钻、绞 9 . 4 03 . 0 0 + 深 45 孔。 工序 10：磨削 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆至尺寸。 工序 11：清洗加工零件。 工序 12：检查零件。 工序 13：入库。 方案三： 锻造毛坯, 对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置, 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 12 喷涂油漆, 工序 1：粗铣、精铣17 外圆端面，保证尺寸 50 到位 工序 2：粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以及圆角 R15，保证 尺寸 35 到位。 工序 3：粗车 2X1.5 沟槽至尺寸。 工序 4：铣6.3 深 8 孔。 工序 5：粗车、精车17 外圆至尺寸。 工序 6：钻 2- 1.5 孔。 工序 7：钻、绞 9 . 4 03 . 0 0 + 深 45 孔。 工序 8：钻4 孔。 工序 9：钻、绞10.8 孔。 工序 10：磨削 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆至尺寸。 工序 11：清洗加工零件。 工序 12：检查零件。 工序 13：入库。 由上述几种零件加工工艺路线方案分析确定， 首先分别经粗铣、 精铣17 外圆端面， 保证尺寸 50 到位为定位基准，粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以 及圆角 R15，保证尺寸 35 到位。粗车 2X1.5 沟槽至尺寸和铣6.3 深 8 孔，粗车、精车 17 外圆至尺寸。钻 2- 1.5 孔钻、绞 9 . 4 03 . 0 0 + 深 45 孔。钻4 孔。钻、绞10.8 孔， 磨削 612 006 . 0 018 . 0 d 外圆等等工序。 其中，方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工，但在装夹加工过程中会对零件已 加工好表面造成破坏，造成零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件 的装夹和拆卸较频繁，时间耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案一可用。 4.3、选择加工设备及刀、夹、量具、选择加工设备及刀、夹、量具 由图样分析， 该图样需要铣削四周的轮廓， 在这里我们在铣轮廓时选用20mm 立铣 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 13 刀。而镗削加工时我们可以选择内孔钻头，量具可选用 0-150mm 为 75-100mm 的测量游 标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。 4.4 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 4.4.1 粗铣、精铣粗铣、精铣17 外圆端面，保证尺寸外圆端面，保证尺寸 50 到位。到位。 本工序为粗铣、精铣17 外圆端面的工序，在这里，我们选择铣床 X5032 作为铣 削设备，加工刀具选择硬质合金端铣刀（面铣刀）mmdw400= 齿数14=Z （1）粗铣 铣削深度 p a：mm p a5 . 2= 每齿进给量 f a：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中，取 Zmmaf/25. 0= 铣削速度V：参照实用机械工艺简明手册中表，取smV/4= 机床主轴转速n：min/191 40014. 3 60410001000 0 r d V n = ，取min/200rn = 实际铣削速度 V ：sm nd V/19. 4 601000 20040014. 3 1000 0 = 进给量 f V：smmZnaV ff /67.1160/2001425. 0= 工作台每分进给量 m f ：min/2 .700/67.11mmsmmVf fm = 即 700.2/ min 3.5/ 200 / min mm mm r r = a ：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中2.4- 81,mma240= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知mml341= 刀具切入长度 1 l：mmaDDl42) 31 ()(5 . 0 22 1 =+= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t：min55. 0 2 .700 242341 21 1 + = + = m j f lll t 4.4.2 粗铣、精铣与粗铣、精铣与10.8 孔中心孔中心轴轴线线垂直垂直的的上下两上下两端面，端面，以以及圆及圆角角 R15，保证尺寸，保证尺寸 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 14 35 到位到位 本工序为粗铣、精铣与10.8 孔中心轴线垂直的上下两端面，以及圆角 R15 的工 序，在这里，我们选择机床：数控铣床型号为：XK7132，功率 P=13kw； 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册3.139， 刀具数据如下：d=16 20z = 225 w d = 1)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127 可知 e a =12 这里取 1.5 2)铣削每齿进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 328 329 可知 f a =0.25 0.5 p a = 3)铣削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表 330 可知 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知： ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 15 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，机床的功率足够； 4.4.3 铣铣6.3 深深 8 孔孔 本工序为铣6.3 深 8 孔的工序,我们选择机床：数控铣床 XK7132，功率 P=11kw； 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册3.139， 刀具数据如下：d=20 20z = 225 w d = 1)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127 可知 e a =12 这里取 1.5 2)铣削每齿进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 328 329 可知 f a =0.25 0.5 p a = 3)铣削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表 330 可知 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知： 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 16 ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，机床的功率足够； 4.4.4 粗粗车车、精、精车车17 外圆外圆至至尺寸。尺寸。 本工序为粗车、精车17 外圆至尺寸工序，已知加工材料为 45#钢，锻件，有外 皮，机床为 CK6140 型数控车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 17 （1）沟槽 3X0.5 粗车。 1）确定背吃刀量 p a 。由于半精加工单边余量为 1.3mm 可在一次走刀内完成，故 mm p a75. 0= 2）确定进给量 f 。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为mmmmHB2516=， mmap3以及工件直径为 mmmm4020 时 rmmf/4 . 02 . 0= 按 CK6140 车床说明书选择 rmmf/3 . 0= 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。 根据 CK6140 车床说明书，其进给机构允许的进给力NF3530 max =。 当钢的强度MPa b 810680=，mmap4，rmmf/75 . 0 ，= = 45 r k，min/65mvc= （预计）时，进给力为NFf1820=。 切削时 f F 的修正系数为0 . 1= voFf k，0 . 1= sFf k，11 . 1 = krFf k故实际进给力为 NNFf202011 . 1 1820= 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力， 故选rmmf/55 . 0 =的进给 量可用。 3）确定切削速度 c v 当用15YT硬质合金车刀加工MPa b 700630=钢料，mmap3，rmmf/54 . 0 ， 切削速度min/109mvt= 4）选择车刀磨钝标准以及刀具寿命 根据查切削用量简明手册得，车刀后刀面最大磨损量取为 1.4mm，因为车刀的 材料为硬质合金，所以车刀的寿命 T=60min。 5）确定车削速度 c v 和每分钟进给量 f v 根据切削用量简明手册表 1.27 与 1.28 中公式计算： 1000 0n d vc = 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 18 =8.88m/min； 1000 30075 根据一下公式，基本工时可得： 机动T = min;6 . 0109*3 . 0/20 * = nf L 4.4.5 粗粗车车 2X1.5 沟槽至沟槽至尺寸尺寸 本工序为粗车 2X1.5 沟槽的工序,我们选择机床： 数控车床 CA6140， 功率 P=11kw； 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册3.139， 刀具数据如下：d=20 20z = 225 w d = 1)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127 可知 e a =12 这里取 1.5 2)选择进给量 经查表可知 f a =0.3 0.5 p a = 3)选择速度 经查表可知： 0.6/36/minvm sm= 所以： 10001000 36 190 /min 3.14 60 v nr d = 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知： 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 19 ()() 12 1 2 . .0.25 20 192960 1590 137 25 1580 z z m mf pp L T f fa z n Llll laDa l L = = = += =+= = = 所以， 1590 1.65min 960 z m L T f = 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 式中： 0 30 1.5 0.25 60 z e f CF a a d = = = = 20 0.5 p z a = = 所以， 0.830.650.83 0 9.81 zzefp FCF aada z = 0.830.650.83 9.81 30 1.50.25600.5 20 93.9N = = 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 3.28 有 .93.9 36 3.3813 10001000 F v Pkwkw = 所以，机床的功率足够； 4.4.6 钻钻 2-1.5 孔孔 本工序为钻 2-1.5 孔通孔，根据实际工况，我们选择机床：Z3050 组合钻床，刀 具我们选择1.5 麻花钻； （1）钻定位孔 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 20 查机械制造工艺设计手册表，我们知道， 切削深度 p a：mmap5 . 5=； 进给量f：根据实用机械工艺简明手册中表 2.4-39，取rmmf/25. 0=； 切削速度V：参照实用机械工艺简明手册中表 2.4-41，取smV/45. 0= 机床主轴转速n：min/782 1114. 3 6045. 010001000 0 r d V n = ，取min/500rn = 实际切削速度 V ：sm nd V/29. 0 601000 5001114. 3 1000 0 = 被切削层长度l：mml 87= 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间 1 j t：min20. 0 50025. 0 2 . 520 21 1 + = + = fn lll tj （2）扩26 孔 查机械制造工艺设计手册表，我们知道， 切削深度 p a：mmap425. 0= 进给量f：根据实用机械工艺简明手册中表 2.4-52，扩通孔rmmf/8 . 04 . 0= 取rmmf/6 . 0= 切削速度V：参照实用机械工艺简明手册中表 2.4-53，取smV/3 . 0= 机床主轴转速n：min/484 85.1114. 3 603 . 010001000 0 r d V n = 实际切削速度 V ：sm nd V/31. 0 601000 50085.1114. 3 1000 0 = 被切削层长度l： mml 87= 刀具切入长度 1 l ： mmctg r ctgk dD l65. 32120 2 1126 ) 21 ( 2 0 1 + =+ = 刀具切出长度 2 l ： 0 2 =l 走刀次数为 1 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 21 机动时间 2j t ： min2975. 0 5006 . 0 25. 287 21 2 + = + = fn lll j t 查机械制造工艺设计手册表 342 有 所以 mr X X d v n/85.238 2814 . 3 2110001000 = 1 计算切削深度 p a mm d ap142/28 2 = 4)钻削扭矩的计算 查机械制造工艺设计手册表 336 有 0MCmd xmfym= 3 10 mm yx mm MC dfk = 式中 225.63 1.9 0.8 m m m C X y = = = 所以 1.90.83 225.63 220.3510 34.59.N m = = 5)计算轴向力 查机械制造工艺设计手册表 336 有 轴向力 . f F XY FF FC dFK= 式中 588.6 1 0.8 F F F C X Y = = = 所以， ;28.576835. 028 6 . 588NXXF= 因零件材料为 HB=150，查机械制造工艺设计手册表 336 有 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 22 0.60.6 150 0.94 190190 mF HB KK = 所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为： 34.59 0.9432.52. 5591 0.945255.5 MN m FN = = 6)计算切削功率 因为 304 /min5.1 /nrr s= 查机械制造工艺设计手册表 336 有 35.13 2102 3.14 35.6510 n m PM = 1.121.5kwkw= 所以，机床功率足够; 4.4.7 钻、钻、绞绞 9 . 4 03 . 0 0 + 深深 45 孔孔 本工序为钻、 绞 9 . 4 03 . 0 0 + 孔通孔， 根据实际工况， 我们选择机床： Z3050 组合钻床， 刀具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀； （1）钻定位孔 查机械制造工艺设计手册表，我们知道， 切削深度 p a：mmap5 . 5=； 进给量f：根据实用机械工艺简明手册中表 2.4-39，取rmmf/25. 0=； 切削速度V：参照实用机械工艺简明手册中表 2.4-41，取smV/45. 0= 机床主轴转速n：min/782 1114. 3 6045. 010001000 0 r d V n = ，取min/500rn = 实际切削速度 V ：sm nd V/29. 0 601000 5001114. 3 1000 0 = 被切削层长度l：mml 87= 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 航空机械制造工程学院 摇臂轴 I 加工工艺及夹具设计 23 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间 1 j t：min20. 0 50025. 0 2 . 520 21 1