柱塞泵体加工工艺及铣端面夹具设计（全套图纸）.pdf

- 1 - 学士学位论文学士学位论文 论文题目 The design of machining process and special fixture for piston pump 学生姓名学生姓名 佳木斯大学佳木斯大学 2015 年年 6 月月 摘 要 - 2 - 国内图书分类号： 学校代码： 国际图书分类号： 密级： 工学学士学位论文工学学士学位论文 柱塞泵体加工工艺及铣端面专用夹具设计 学生： 导 师： 申请学位： 专业： 所 在 单 位： 机械工程学院 答 辩 日 期： 2015 年 6 月 授予学位单位： 佳木斯大学 摘 要 - 3 - Classified Index: U.D.C: Dissertation for the Bachelor Degree in Engineering The design of machining process and special fixture for piston pump Bachelor： Supervisor： Academic Degree Applied for： Bachelor of Engineering Speciality： Affiliation： School of Mechanical Engineering Date of Defence： June, 2015 Degree- Conferring- Institution： Jiamusi University 摘 要 - I - 摘摘 要要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差合 与测量等多方面的知识。 柱塞泵缸体零件加工工艺及夹具设计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；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。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 Abstract - II - Abstract This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal- cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes 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, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, 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; 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. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 录 - III - 目 录 摘摘 要要 . I 第第 1 章章 绪论绪论 . 1 1.1 机械加工工艺概述 . 1 1.2 机械加工工艺流程 . 1 1.3 夹具概述 . 2 1.4 机床夹具的功能 . 3 1.5 机床夹具的发展趋势 . 3 1.5.1 机床夹具的现状 . 3 1.5.2 现代机床夹具的发展方向. 4 第第 2 章章 零件的分析零件的分析 . 6 2.1 零件的作用 . 6 2.2 零件的工艺分析 . 6 第第 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 . 7 3.1 确定毛坯的制造形式 . 7 3.2 柱塞泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 . 7 3.2.1 孔和平面的加工顺序 . 7 3.2.2 加工方案选择 . 7 3.3 柱塞泵体加工定位基准的选择. 8 3.3.1 粗基准的选择 . 8 3.3.2 精基准的选择 . 9 3.4 制定工艺路线 . 9 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 3.6 确定切削用量及基本工时 . 11 第第 4 章章 铣泵体端面的铣床专用夹具铣泵体端面的铣床专用夹具 . 16 4.1 研究原始质料 . 16 4.2 定位、夹紧方案的选择 . 16 4.3 切削力及夹紧力的计算 . 16 4.4 误差分析与计算 . 18 4.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构 . 19 结结 论论 . 21 参考文献参考文献 . 22 致致 谢谢 . 24 佳木斯大学工学学士学位论文 - 1 - 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 机械加工工艺概述 机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和取 得良好份的全过程的性质的加工坯料的方法，该方法是基于所述工作者的处理。 加工工件或所述过程的一部分是制造过程的一个步骤，加工的方法中，直接 改变形状，大小和坯件表面质量等，使其成为一个过程已知加工过程的一部分。 例如，该处理流程粗加工的共用部分 - 精加工 - 装配 - 检验 - 包装，是一般 方法的过程。 加工过程是处理的基础上，改变形状，尺寸，相对于生产的物体的位置和性 质，使得它成品或半成品，每一步，每一个过程的详细描述，如上面所述原油处 理可以包括空白的制造，研磨等，可被分成轿厢精加工，钳工，铣床，等等，必 要的每个步骤进行了详细的数据，如粗糙度，以实现得多，公差来实现。 视产品与技术人员，设备条件和工人的质量等的数量，以确定所使用的过程 中，和写在过程的文件，这是所述处理的规划的内容。这是一个比较有针对性。 每个工厂可能不一样，因为实际的情况是不同的。 总体来说，该过程是一个程序，过程是对于每个步骤详细参数，工艺规划是 基于一个特定工厂编写过程的实际情况。 1.2 机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是加工过程是提供零件的加工过程和工艺文件操作方法之 一，它是具体的生产条件下，更合理的工艺和操作方法，按照规定的处理的批准， 以指导生产后所撰写的文件的形式。加工过程一般包括以下情况：在工件的加工 工艺路线，每个过程的具体内容和使用的设备和工艺设备，试验项目和试验方法 的工件，切削时间配额的数量等。 步骤开发流程规范 1）生产计划的计算，以确定生产的类型。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 2 - 2）分析零件图和产品装配图，零件加工分析。 4）制定工艺路线。 5）确定每个步骤中，计算处理的尺寸和公差的津贴。 6） ，以确定所使用的每一个过程的设备和工具，夹具，量具和艾滋病。 7）来确定切削的量和固定的工作小时。 8）确定的主要过程的技术要求和试验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提 高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件 的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工 艺规程进行修订和完善。 1.3 夹具概述 工件夹具是一个技术和设备，它被广泛应用于机械加工，热处理，装配，焊 接和测试过程机械制造工艺。 灯具在使用统称为工装夹具金属切削机床。在现代化的生产，工装夹具是不 可缺少的技术和设备，这直接影响到精密加工，帮助劳动生产率和产品，如机床 夹具设计在产品的设计制造和生产企业在技术制造成本准备一个极其重要的地 位。夹具设计是一个重要的技术工作。 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工 艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统 的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的 型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零 件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的 迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个 新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造 佳木斯大学工学学士学位论文 - 3 - 工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断 的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成 本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重 要的工艺装备。 1.4 机床夹具的功能 上机当工件夹持夹具，其主要功能是使工件定位并夹紧。 1.机床夹具的主要功能 机器的主要功能是加载工件夹具，工件定位和夹具。 （1）确定在工件的定位占据夹紧过程中的正确位置。定位是通过与工件或夹 具元件定位基准表面接触来实现的。可以保证工件的正确的大小和位置的定位精 度的要求。 （2）之后，以夹紧工件的定位固定，以保持加工过程中的定位操作的相同的 位置。因为在加工过程中的工件，通过各种力的作用下，如果工件是固定的，工 件会松动。由此，夹紧工件，以提供安全，可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对 刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引 导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗 模）也具有导向功能。 1.5 机床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具 发展成为门类齐全的工艺装备。 1.5.1 机床夹具的现状 用于生产统计研究国际协会显示，目前，多品种小批量的生产工作的品种约 佳木斯大学工学学士学位论文 - 4 - 占 85的总种工件的。现代化的生产要求企业生产产品的品种定期升级，以适应 市场竞争。然而，通常很多企业仍习惯于使用传统的专用夹具。另一方面，生产 企业在多品种，四年左右应该更新专用夹具 80左右，但磨损夹具的实际量只有 约 15。特别是近年来，新技术的应用，数控机床（NC） ，加工中心（MC） ，成组 技术（GT） ，柔性制造系统（FMS）等夹具提出了如下新的要求： 1）可以快速，方便地装备新产品投入生产，以缩短生产准备周期，降低生产 成本。 2）一组能够夹紧工件具有类似特征的。 3）适用于高精密机床夹具精密加工。 4）适用于所有现代灯具新机的制造技术。 5）高效利用液压或气动夹紧装置夹住，进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 1.5.2 现代机床夹具的发展方向 现代夹具主要用于精度，效率，灵活性，标准化四个方面的发展方向。 精确 随着越来越精密机械产品，必将在精密夹具相应增加。许多类型的精密夹具 结构，例如一个多精度索引链轮，其分度精度可达0.1;高精度的三爪卡盘的精 密车削， 定心精度为 5m;精密心轴同心度公差在 1m 以内进行控制;如果用于电 磁无心磨床夹具轴承套圈，圆度公差的工件可达 0.20.5 微米。 效率 高效的工件夹具，主要用于降低基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率， 减轻劳动强度。常见的有效率夹子包括：自动化装置，高速与夹具夹紧动力装置 的灯具。例如，在使用电动铣削工件夹持虎钳的，效率可提高约 5 倍;使用高速车 床颚自定心卡盘爪保证（试验）的速度的条件下，2600r/ min 的仍牢牢夹紧工件， 使切割速度有很大的提高。 灵活性 柔性和挠性机夹具类似，它指的是机器通过调整夹具，组装，组合等，以适 佳木斯大学工学学士学位论文 - 5 - 应可变因素的能力。变量是：所述步骤的特征，产量，所述工件的形状和大小。 新品种具有柔性夹具的特点是：组合夹具，通用可调夹具，夹具组，装配夹具， 数控机床和夹具。在很长的，灵活的灯具灯具将成为发展的主要方向。 标准化 标准化和通用夹具是两个相互关联的方面。在配制的典型的夹具结构的基础 上，第一固定部件和零件是普遍的，建立的类型大小串联或变体，以减少使用类 似的功能元件和夹具的类型的部件，驳回一些的功结构差。常用的方法包括夹具。 标准化阶段夹具是普遍深入，主要是建立在零件或装配夹具系列的大小，并为固 定件审查地图有利条件。目前，中国有一个固定部分和国家标准的组成部分：GB/ T2148T2259-91 以及各类通用夹具，组合夹具标准。标准化夹具和有利于商业化 生产装置，有助于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 6 - 第第 2 章章 零件的分析零件的分析 2.1 零件的作用 柱塞泵缸体是整体装置的重要零件，它支撑中心部分，承受着部分静载荷， 因为柱塞泵缸体与整个机体连接，并且中心部分与该零件是螺纹连接，因而该零 件的螺纹承受着一定载荷，以及一定的冲击力，所以该零件承受着静、动载荷。 2.2 零件的工艺分析 柱塞泵缸体有 2 个加工面他们有位置度要求。这三个加工面的分别为： 1，以外圆为基准的加工面，这组加工左右端面。 2、7-8 孔的钻床专用夹具 3：7-190.08 孔 佳木斯大学工学学士学位论文 - 7 - 第第 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形式 零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择 有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义零件的材料为 GCR15，根据 生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用圆钢。 3.2 柱塞泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措 施 由以上分析可知。该柱塞泵体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说， 保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于柱塞泵体来说， 加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的 相互关系。 由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 3.2.1 孔和平面的加工顺序 柱塞泵体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工柱塞泵体上的基准 平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。柱塞泵体的加工自然应 遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固， 因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。 为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 柱塞泵体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明 确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 3.2.2 加工方案选择 柱塞泵体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设 备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满 足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。 根据柱塞泵体零件图所示的柱塞泵体的精度要求和生产率要求，当前应选用 佳木斯大学工学学士学位论文 - 8 - 在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。 （1）用坐标法镗孔 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品 种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产 周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用 镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。 用坐标法镗孔，需要将柱塞泵体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸 及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 在大批量生产中，柱塞泵体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加 工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导 进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。 采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同 时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于 镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。 用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。 3.3 柱塞泵体加工定位基准的选择 3.3.1 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （2）保证装入柱塞泵体的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以柱塞泵体的输 入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为 主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由 度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要 支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸 出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 9 - 3.3.2 精基准的选择 从保证柱塞泵体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择 应能保证柱塞泵体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从柱塞泵体 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，虽然它是柱塞泵体的装配基准，但因为它与柱塞泵体的主 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。 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以 使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对柱塞泵缸体这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。 以零件的上端面加工平面作为粗基准。选取已加工的内圆为精基准。 3.4 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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺 方案： 方案一 工序：毛坯时效处理； 工序：车右端面； 工序：掉头车左端面； 工序：车外圆及台阶 工序：车内圆及台阶 工序：加工柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔 工序：检验 工序 VIII：入库 佳木斯大学工学学士学位论文 - 10 - 方案二 工序：毛坯时效处理； 工序：车右端面； 工序：掉头车左端面； 工序：车外圆及台阶 工序：车内圆及台阶 工序：加工柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔 工序：检验 工序 VIII：入库 工艺方案一和方案二的区别在于方案一加工的时间在一个定位的情况下， 把可 以加工的孔全部加工完然后攻丝，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一 具体的方案如下： 工序：毛坯时效处理； 工序：车右端面； 工序：掉头车左端面； 工序：车外圆及台阶 工序：车内圆及台阶 工序：加工柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔 工序：检验 工序 VIII：入库 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 柱塞泵缸体零件材料为 GCR15，生产类型为大批量生产，采棒料毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。 2、柱塞泵缸体的底面 由于柱塞泵缸体底面要与其他接触面接触，所以要进行车，其加工余量为 3mm。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 11 - 3、柱塞泵缸体的孔直径、孔毛坯为实心。孔的精度要求介于 IT7IT8 之间，参 照参数文献，确定工艺尺寸余量为 钻孔 表面粗糙度均为 1.6 1、孔端面 采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为 3.6，根据参考文献，其余量为 Z=3mm 3.6 确定切削用量及基本工时 工序：锻造毛坯时效处理 工序 II：车外圆和端面 选硬质合金车刀 工步一：车外圆端面 1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择 ap=1.0mm，一次走刀即 可完成所需长度。 2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.27mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 T=254min 4） 计算切削速度 按切削手册 ，查得 Vc98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s 据 CA6140 卧式车床 车床参数，选择 nc=480r/min,Vfc=480mm/s,则实际切削速度 V c=3.1480 480/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=480/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 PcmPcc。故 校验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tmL/ Vf=(12+15)/480=0.052min。 工步二：车48 外圆 佳木斯大学工学学士学位论文 - 12 - 选择硬质合金车刀 1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择 ap=1.0mm，一次走刀即 可完成所需长度。 2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.27mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 T=254min 4） 计算切削速度 按切削手册 ，查得 Vc98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s 据 CA6140 卧式车床 车床参数，选择 nc=480r/min,Vfc=480mm/s,则实际切削速度 V c=3.1480 480/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=480/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 PcmPcc。故 校验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tmL/ Vf=(12+25)/480=0.054min。 工序 40 钻中心孔 表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围 （mm） 用途 GB1436-1 34 直柄麻花 钻 2.020.0 在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔 GB1437-1 34 直柄长麻 花钻 1.031.5 在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔 GB1438-1 34 锥柄麻花 钻 3.0100.0 在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔 GB14311- 134 锥柄长麻 花钻 5.050.0 在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔 选用 Z525 摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 佳木斯大学工学学士学位论文 - 13 - 2.4-37 钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 HT15000，表 10.2-5 标准高速钢 麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角 =30 0，锋交 2 =1180，后角 a f =10 0,横刃斜角 =500，L=1117mm,l 1=116mm。 表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6117-134） mm 直径范围 直柄麻花钻 l l1 11.13411.20 151 101 表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值 （根据 GB6117-134） （） d (mm) 2 f 8.6 18.00 30 118 12 40110 表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （1）后刀面最大磨损限度 mm 刀具材料 加工材料 钻头 直径 d0（mm） 20 高速钢 铸铁 0.50.8 （2）单刃加工刀具耐用度 T min 刀具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 d0 （mm） 1120 钻头（钻孔及 扩孔） 铸铁、铜合金 及合金 高速钢 110 钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 刀具耐用度 T = 110 min .确定进给量 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的 进给量为 f=0.250.65zmm,根据表 4.11 *中可知，进给量取 f=0.110 rmm。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 14 - .确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17 高速钢钻头在球墨 铸铁（1110HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12minm，参考 机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-10 钻扩铰孔条件改变时切削速度 修正系数 Kmv=1.0，Rtv=0.134。 V=1285. 0=10.32minm （3-17） 则 n = =111minr （3-18） 查表 4.2-12 *可知， 取 n = 150 minr 则实际切削速度 v 实= = =11.8 minm .确定切削时间 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间 计算公式： Ti= fn lll fw1 + （3-111） 其中 l f = 2 m d R Kcot lw=5mm l1=23mm 则： t= =11.11s 确定钻孔的切削用量 工序 50 钻柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔 钻孔选用 CA6140 车床上机床，刀具选用 GB1436-134 直柄短麻花钻， 机械加 工工艺手册第 2 卷。 取 rmmf30 . 0 = 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-11 切削速度计算公式为 1000 10.32 5 1000 dn 1503.145 1000 6 . 05 . 2 7 . 535 + 佳木斯大学工学学士学位论文 - 15 - min 0 mk faT dc v v yx p m z v vv v = （3-20） 查得参数为125 . 0 ,55 . 0 , 0,25 . 0 , 1 . 8=myxzc vvvv ， 刀具耐用度 T=35min 则 v= 55. 00125 . 0 25 . 0 3 . 0535 71 . 8 =1.6minm 所以 n= 714 . 3 6 . 11000 =72minr 选取 min120rn = 所以实际切削速度为 1000 714 . 3 120 =v =2.64 minm 确定切削时间（一个孔） t= s20 3 . 02 228 = + 佳木斯大学工学学士学位论文 - 16 - 第第 4 章章 铣泵体端面的铣床专用夹具铣泵体端面的铣床专用夹具 4.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来铣泵体端面，加工时除了要满足粗糙度要求外， 由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低 降低生产成本和降低劳动强度。 4.2 定位、夹紧方案的选择 定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用 同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选 择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质 量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困 难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。 因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合 理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度 要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。圆台 外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位 精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。 首先必须明确其加工时应如图所示，这样放置，便于加工。那么要使其完全定 位，可以采用:一面加固定 V 型块和滑动 V 型块定位，这样既简单又方便。如上图 所示，一底面限制的自由度有 3 个，一个固定 V 型块限制两个自由度，一个滑动 V 型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总 共限制了工件的全部 6 个自由度，属于完全定位。 4.3 切削力及夹紧力的计算 刀具：铣刀 D=50 面铣刀。 则轴向力：见工艺师手册表 28.4 F=C F d0 F z f F y kF3.1 式中： C F =420， ZF=1.0, yF=0.8, f=0.35 kF=( 07 . 1 ) 190 200 () 190 3 . 1 = F n HB F=420 )(212307 . 1 35 . 0 5 . 13 8 . 00 . 1 N= 转矩 佳木斯大学工学学士学位论文 - 17 - T=CTd0 T Z f T y kT 式中: CT=0.206, ZT=2.0, yT=0.8 T=0.206 )(34.1707. 135 . 0 5 . 13 8 . 00 . 2 MN = 功率 Pm=KW d TV 726 . 0 830 95.1634.17 30 0 = = 在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=K1K2K 3K4 式中 K1基本安全系数，1.5; K2加工性质系数，1.1; K 3 刀具钝化系数, 1.1; K4断续切削系数, 1.1 则 F / =KF=1.5 )(423921231 . 11 . 11 . 1N= 钻削时 T=17.34 N M 切向方向所受力: F1= N L T 267 1065 34.17 3 = = 取 1 . 0=f F f =4416 )( 6 . 4411 . 0N= F f F1 所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。 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： FKWK= 安全系数 K 可按下式计算有： ： 6543210 KKKKKKKK = 式中： 60 KK为各种因素的安全系数，查参考文献5表121可得： 1.2 1.0 1