箱体工艺设计及夹具设计（全套图纸）.pdf

XXX 学院学院 毕业设计毕业设计(论文论文)任务书任务书(理工类理工类) 学生姓名： 专 业：机械设计与制造 班 级 学 号： 指导教师： 职 称： 完成时间： 毕业设计(论文)题目： 箱体零件加工工艺及专用机床夹具设计 题目来源 教师科研 课 题 纵向课题（ ） 题目类型 理论研究（ ） 注：请直 接在所属 项目括号 内打 “” 横向课题（ ） 应用研究（ ） 教师自拟课题（ ） 应用设计（ ） 学生自拟课题（ ） 其 他（ ） 总体设计要求及技术要点： 1. 对箱体零件进行工艺过程设计，并编制相应的工序卡片 （1） 绘制零件图，并对零件图进行分析； （2） 绘制零件毛坯图； （3） 拟定机械加工工艺路线，包括加工方法选择、定位基准选择及转换、确定 加工余量和工序尺寸、 确定机床、刀夹量具和辅助工具等； （4） 编写零件的机械加工工序卡片； （5） 对工艺过程进行技术经济分析。 2. 对指定工序的专用夹具进行设计 （1） 根据工艺要求，设计并绘制指定工序的专用夹具装配图。要求结构合理， 工作效率高，制造方便，尽量降低成本和制造难度，并对夹具精度和技术经 济性进行分析； （2） 设计并绘制夹具所有非标准零件的零件图； （3） 制作夹具的组装动画。 工作环境及技术条件： 箱体零件图 给定零件生产类型：中批生产 工作内容及最终成果： 工作内容： 1. 分析零件，绘制零件图，并绘制零件毛坯图； 2. 编制给定零件机械加工工艺文件； 3. 根据给定工序内容设计两套专用夹具； 4. 设计并绘制一张总装图中的所有非标准零件； 5. 编写设计说明书。 最终成果： 1. 零件毛坯图一张； 2. 机械加工工序卡片一套 （1） 设备和工装清单一份 （2） 机械加工工艺流程卡片一份 （3） 机械加工工序卡片一份（填写卡片内所有内容） 3. 给定工序专用夹具总装图两张； 4. 其中一张总装图中所有非标准零件的零件图； 5. 设计说明书一册。 时间进度安排： 查阅资料，撰写文献综述，并翻译外文资料； 2 周 撰写开题报告，完成开题； 2 周 准备各类设计资料，熟悉零件图，并绘制零件图： 1 周 绘制毛坯图； 0.5 周 完成机械加工工艺卡片的编制； 3 周 根据给定工序，设计专用夹具； 3 周 设计并绘制整套零件图； 2 周 完成设计说明书一份； 1 周 其它时间：机动处理，比如临时放假、整理打印图纸、打印装订分析报告，答辩准 备等。 1 周 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字： 年 月 日 XXX 学院毕业论文 机械设计与制造专业机械设计与制造专业 毕业设计资料毕业设计资料 毕业设计题目：毕业设计题目： 箱体零件机械加工工艺及专用夹具设计 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 生生 班班 级：级： XXX 学院毕业论文 学学 生生 学号：学号： 指指 导导 教教 师：师： 指导教师职称：指导教师职称： 前言前言 毕业设计是培养理工科学生的一个实践性教学环节,也是最后一个教学环 节。它是在学完了全部基础课程及专业课程以后,并在一些课程设计的基础上, 搜集丰富的资料,进行的一次全面的、系统的基本知识和基本技能的训练。通过 设计,主要培养综合运用所学基础知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一 般工程技术问题的能力,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、 规范和 方法,培养我们搜集、查阅、运用资料的能力。通过毕业设计,进一步巩固、扩大 和深化所学的基础理论、基本知识和基本技能,提高设计、计算、绘图、编写技 术文件以及正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设 计,也能够培养严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风,树立正确的生产观、 经济观和全局观,从而进一步强化了向工程技术人员过渡的进程。 这次毕业设计的课题就是制造业中的阀体加工工艺及专用夹具设计。 在制造 业信息化环境中,工艺设计是生产技术准备工作的第一步,工艺规程是进行工装 设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依据,它对组织生产、保证产品 质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的 影响,是生产中的关键工作。 工艺知识是制造企业中重要的知识资源之一,是使产 品设计变为成品的整个制造过程中的基础资源,它对保证产品质量以及提高企业 经济技术效益具有十分重要的作用。夹具的快速设计与制造,己经成为产品快速 变换和制造系统新建成或重构后运行的瓶颈,严重地影响制造系统的设计建造周 期、系统生产率、质量和成本。 目前国内外使用的专用夹具是伴随着大批大量生产的发展而发展出现的,特 别是相关机械制造业的发展。 专用夹具的使用,一方面缩短了工序时间,降低了加 工成本;另一方面,夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。 XXX 学院毕业论文 因此,在何种生产条件下使用哪种类型的夹具才是经济合理的,也就是夹具的经 济性,一直都是夹具结构发展和设计的一个重要话题。 目目 录录 一、一、零件分析1 1.1 计算生产纲领确定生产类型1 1.2 箱体工艺分析1 二、二、确定毛坯2 2.1 确定毛坯种类2 2.2 确定机械加工余量2 2.2.1 铸件尺寸公差2 2.2.2 铸件机械加工余量2 2.3 绘制铸件毛坯图3 三、三、工艺规程设计4 3.1 选择定位基准4 3.2 制定工艺路线4 3.2.1 拟订工艺路线一4 3.2.2 拟订工艺路线二4 3.2.3 工艺方案的比较与分析6 3.3 选择加工设备和工艺设备6 XXX 学院毕业论文 3.4 确定加工余量与工序尺寸表7 3.5 确定加工工序设计及基本工时9 四、致 谢22 五、参考文献23 XXX 学院毕业设计 第 1 页 共 23 页 一、零件分析一、零件分析 1.1 计算生产纲领确定生产类型计算生产纲领确定生产类型 年产量 Q10000（件/年） ，该零件在每台产品中的数量 n=1（件/台） ，废 品率3，备品率5。 由公式 NQn（1）得： N100001（135）=10800 查表（ 机制工艺生产实习及课程设计中表 61 确定的生产类型为大量 生产。 因此，可以确定为流水线的生产方式，又因为在加工时有很多的地方是相 同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时 候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。 虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动 化的设备。 1.2 箱体工艺分析箱体工艺分析 箱体材料为 HT200，即灰铸铁。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性根， 工艺简单，铸造应力小，易加工，需人工时效；有一定的机械强度及良好的减振 性，流动性能好、体收缩和线收缩小；综合力学性能低，抗压强度比抗拉强度高 约 3-4 倍；耐热性较好；可承受较大的弯曲应力；主要用于强度、耐磨性要求较 高的重要零件和要求气密性的铸件。 生产批量为大批量生产，故毛坯精度应为中等，加工余量中等；加工机床部 分采用通用机床，部分采用专用机床；按零件分类，部分布置成流水线，部分布 置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用 刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用 或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。 该箱体上的主要加工部位为左右端面， 轴线与左右端面垂直的一系列孔以及 轴线与左右端面平行的 3 个孔。 其中，右端面为重要的配合面，平面度要求为 0.05mm 直接影响箱体与其他 零件的接触精度与密封性，右端面上的 3-M5 均布孔的孔在位置度要求上为 0.2。 左端面上距离右端面 115.5 12 . 0 0 + 的圆环面相对于 120 0 03 . 0 的孔的轴线的 XXX 学院毕业设计 第 2 页 共 23 页 垂直度要求为 0.02mm。左端面上 3-5 的均布孔的位置度要求为 0.02。 轴线与左右端面垂直的一系列孔同轴度要求为0.025，精度求较高，部分 孔径的尺寸如 35 03 . 0 0 + 孔和 52 03 . 0 0 + 孔在尺寸精度上需要保证。 轴线与左右端面平行的 3 个孔的尺寸分别为 42 03 . 0 0 + 、62 03 . 0 0 + 、88 5 . 0 3 . 0 + + ， 都需要进行半精镗或精镗加工。这三个孔的同轴度要求为 0.02。另外箱体的 多个加工面的粗糙度都有一定要求，加工工艺需要满足其要求。 二、确定毛坯二、确定毛坯 2.1 确定毛坯种类确定毛坯种类 根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为 10800 件/年， 可知，该生产类型为大批量生产。毛坯制造的方法选用砂型机器造型。此外，为 消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 2.2 确定机械加工余量确定机械加工余量 2.2.1 铸件尺寸公差铸件尺寸公差 铸件尺寸公差分为 16 级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器 造型，由于实用机械加工工艺手册查得铸件尺寸公差等级为 CT10 级，选取 铸件错箱值为 1.0mm。 2.2.2 铸件机械加工余量铸件机械加工余量 对于成批和大量生产的铸件加工余量由实用机械加工工艺手册查得， 选取 MA 为 G 级，各加工表面总余量如表 2-1 所示。 表表 2-1 各加工表面总余量及毛坯尺寸各加工表面总余量及毛坯尺寸 加工表面加工表面 基本尺寸基本尺寸/mm 加工余量等级加工余量等级 加工余量数值加工余量数值/mm 毛坯尺寸毛坯尺寸/mm 60 右端面凸台 2.5 G 3.5 6 120 左端面 119.5 G 4 123.5 120 径向面 120 G 3 126 孔 88 88 H 3 82 孔 62 62 H 3 56 孔 42 42 H 3 36 右端孔 35 03 . 0 0 + 35 H 5 25 XXX 学院毕业设计 第 3 页 共 23 页 右端孔 30 30 H 2.5 30 左端孔 35 35 H 2.5 30 左端孔 52 03 . 0 0 + 46 H 3 46 2.3 绘制铸件毛坯图绘制铸件毛坯图（如图 2-2 毛坯-零件综合图） 图图 2-2 毛坯毛坯-零件综合图零件综合图 XXX 学院毕业设计 第 4 页 共 23 页 三、工艺规程设计三、工艺规程设计 3.1 选择定位基准选择定位基准 箱体的右端面既是装配基准，又是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循 “基准重合”的原则。另外，箱体的左端面和右端面都是重要平面，采取互为基 准的原则加工两端面能更好的保证其位置度要求。因而以箱体的左端面为粗基 准，先加工右端面，再以右端面为精基准加工左端面。 3.2 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和 表面质量等技术要求能得到合理的保证。 在生产纲领已经确定为大批生产的条件 下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还 有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 3.2.1 拟订工艺路线一拟订工艺路线一 工序 1 粗铣右端面 N 面，以箱体的左端面作为粗基准。 工序 2 以箱体右端面为精基准，粗铣箱体的左端面。 工序 3 钻毛坯 25 孔到 28。 工序 4 粗镗孔 1 （35 03 . 0 0 + ） 到 34.5， 并镗出倒角 145， 粗镗孔 2 （35） 到 34.5，粗镗孔 3(46)到 46， 工序 5 粗车 120 0 03 . 0 外圆面到 122。 粗车距离右端面 115.5 12 . 0 0 + 的圆环面到 距离右端面 117；粗车 3- 5.5 孔的左端面。 工序 6 精铣箱体右端面。 工序 7 精铣箱体左端面。 工序 8 粗镗孔 4(52 03 . 0 0 + )到 51.5，并镗出倒角 245。 工序 9 半精镗孔 2（35）到 35；精镗孔 1（35 03 . 0 0 + ）到 35 03 . 0 0 + 。精镗 孔 4(52 03 . 0 0 + )到 52 03 . 0 0 + 。 工序 10 精车 120 0 03 . 0 外圆面到 120 0 03 . 0 。 精车距离右端面 115.5 12 . 0 0 + 的圆环 面到 115.5 12 . 0 0 + 工序 11 钻、铰 3-5.5 的孔 工序 12 粗镗孔 5（42 03 . 0 0 + ）到 41.5，并镗出两个 145的倒角；粗镗 孔 6 （62 03 . 0 0 + ） 到 61.5， 并镗出 245倒角； 粗镗孔 7 （88 5 . 0 3 . 0 + + ） 87.5，留有精镗加工余量。 XXX 学院毕业设计 第 5 页 共 23 页 工序 13 精镗孔 5（42 03 . 0 0 + ） 、孔 6（62 03 . 0 0 + ）和孔 7（88 5 . 0 3 . 0 + + ）分别到 42 03 . 0 0 + 、62 03 . 0 0 + 、 88 5 . 0 3 . 0 + + 。精镗孔 7（88 5 . 0 3 . 0 + + ）在孔 6（62 03 . 0 0 + ） 一侧的端面。 工序 14 钻 3-M5 螺纹底孔，攻螺纹 3-M5。 工序 15 钻 4-M6 螺纹底孔，攻螺纹 4-M6。 工序 16 钻、扩 4-10 通孔并钻、锪 815 的阶梯孔。 工序 17 检验、入库 3.2.2 拟订工艺路线二拟订工艺路线二 工序 1 粗铣右端面 N 面，以箱体的左端面作为粗基准。 工序 2 以箱体右端面为精基准，粗铣箱体的左端面。 工序 3 粗镗孔 5（42 03 . 0 0 + ）到 41.5，并镗出两个 145的倒角；粗镗孔 6 （62 03 . 0 0 + ） 到 61.5， 并镗出 245倒角； 粗镗孔 7 （88 5 . 0 3 . 0 + + ） 87.5， 留有精镗加工余量。 工序 4 钻毛坯 25 孔到 28。 工序 5 粗镗孔 1（35 03 . 0 0 + ）到 34.5，并镗出倒角 145，粗镗孔 2（35） 到 34.5，粗镗孔 3(46)到 46，粗镗孔 4(52 03 . 0 0 + )到 51.5，并 镗出倒角 245。 工序 6 粗车 120 0 03 . 0 外圆面到 122。粗车距离右端面 115.5 12 . 0 0 + 的圆环面到 距离右端面 117；粗车 3- 5.5 孔的左端面。 工序 7 精铣箱体右端面。 工序 8 精铣箱体左端面。 工序 9 精镗孔 5 （42 03 . 0 0 + ） 、 孔 6 （62 03 . 0 0 + ） 和孔 7 （88 5 . 0 3 . 0 + + ） 分别到 42 03 . 0 0 + 、 62 03 . 0 0 + 、88 5 . 0 3 . 0 + + 。精镗孔 7（88 5 . 0 3 . 0 + + ）在孔 6（62 03 . 0 0 + ）一侧的端 面。 工序 10 半精镗孔 2（35）到 35；精镗孔 1（35 03 . 0 0 + ）到 35 03 . 0 0 + 。精 镗孔 4(52 03 . 0 0 + )到 52 03 . 0 0 + 。 工序 11 半精镗孔 1（35 03 . 0 0 + ）的左端面；半精镗孔 4(52 03 . 0 0 + )的有端面； 半精镗孔 3(46)的右端面。 XXX 学院毕业设计 第 6 页 共 23 页 工序 12 精车 120 0 03 . 0 外圆面到 120 0 03 . 0 。 精车距离右端面 115.5 12 . 0 0 + 的圆环 面到 115.5 12 . 0 0 + 。 工序 13 钻、铰 3-5.5 的孔 工序 14 钻 3-M5 螺纹底孔，攻螺纹 3-M5。 工序 15 钻 4-M6 螺纹底孔，攻螺纹 4-M6。 工序 16 钻、扩 4-10 通孔并钻、锪 815 的阶梯孔。 工序 17 检验、入库 3.2.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 工艺方一和工艺方案二的主要不同点在于： 1、方案一是先加工与作为精基准面的箱体右端面向垂直的阶梯孔，之后粗 镗孔 5（42 03 . 0 0 + ） 、孔 6（62 03 . 0 0 + ）和孔 7（88 5 . 0 3 . 0 + + ） ，再接着是阶梯孔和孔 5、 6、7 的精加工。而方案二是先粗镗孔 5（42 03 . 0 0 + ） 、孔 6（62 03 . 0 0 + ）和孔 7 （88 5 . 0 3 . 0 + + ） ，之后加工与作为精基准面的箱体右端面向垂直的阶梯孔，再接着是 阶梯孔和孔 5、6、7 的精加工。比较可见，方案一是较为可取的选择。主要是因 为： （1）阶梯孔的轴线与箱体底面位置尺寸是一般尺寸，没有尺寸公差的要求， 容易保证。而孔 5、6、7 的轴线与阶梯孔轴线位置要求为 39 16 . 0 0 ，在未先加工阶 梯孔的前提下先加工孔 5、6、7 显然该精度难以保证。 （2）先加工的阶梯孔便于 加工孔 5、6、7 时的装夹。 2、工艺方案一将作为精基准面的右端面的精加工安排在粗精镗 52 03 . 0 0 + 孔 之前，更好得保证该孔的右端面与精基准面的位置尺寸（由尺寸链计算得到 92 07 . 0 0 + ） 。虽然方案二对该孔的粗镗加工可以预留出较多余量，保证精镗加工时 的尺寸，但总体而言其过程较为繁琐，需要对粗镗余量有较多的计算的验证。同 理方案一中对孔 5（42 03 . 0 0 + ） 、孔 6（62 03 . 0 0 + ）和孔 7（88 5 . 0 3 . 0 + + ）的孔的粗精 加工都安排在轴线与左右端面垂直的阶梯孔的精加工之后， 以保证这三个孔的轴 线与阶梯孔轴线的距离尺寸 39 16 . 0 0 。 综上，选用方案一作为最终的加工方案。 3.3 选择加工设备和工艺设备选择加工设备和工艺设备 由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机 床。其生产方式为通用机床加专用夹具为主，辅一少量专用机床的流水线。工件 在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 （1）粗铣左右端面 考虑到工件的定位夹紧方案，采用立铣，选择 X53K 立式铣床。选择直径 D 为 50 的 C 类可转位面铣刀、专用夹具和游标卡尺。 XXX 学院毕业设计 第 7 页 共 23 页 (2)精铣左右端面 由于定位基准的转换，宜采用卧铣，选择 X6130 铣床， 选择与粗铣相同型号的 C 类可转位面铣刀。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口 形直尺。 （3）钻毛坯孔 25 选用摇臂钻床 Z304016，选用锥柄麻花钻，锥柄 机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。 （4） 粗镗各个孔及孔的内端面 选用卧式镗床 T68 型号， 选择功率为 1.5kw 的 1TA20M 镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。 （5） 精镗各个孔及孔的内端面 选用卧式镗床 T68 型号， 选择功率为 1.5kw 的 1TA20M 镗削头。选择精镗刀、专用夹具及游标卡尺。 （6）粗车左端 125 外圆面、圆环面 选用 C620- 1 卧式车床。选择刀具： 刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为 16mm25mm, r k =90， o =15， o =12， R r =0.5mm(查切削用量简明手册 表 1-3)。采用专用夹具及游标卡尺。 （7）精车左端 125 外圆面、圆环面 选用 C620-1 卧式车床。选择与粗车 相同型号的刀具，采用专用夹具及游标卡尺。 （8）钻、扩、攻螺纹各个孔 （钻、扩、攻螺纹 3M5 和 4-M6，钻、扩 3-5.5 和 4-9） 选用摇臂钻床 Z3025，选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻， 扩孔时倒角；3M5 和 4-M6 螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻，攻螺纹采用机用丝锥 及丝锥夹头。采用专用夹具、游标卡尺以及塞规。其中 3M5 和 4-M6 用螺纹塞 规检验。 3.4 确定加工余量与工序尺寸表确定加工余量与工序尺寸表 加工表面加工表面 基本尺寸基本尺寸/mm 公差公差/粗糙度粗糙度 单边余量单边余量 /mm 工序尺寸工序尺寸 毛坯尺寸毛坯尺寸/mm 60 右端面 2.5 Ra3.2 2.5 粗铣3.5 6 1 精铣2.5 120 左端面 27 Ra3.2 2.5 粗铣28.5 31 1.5 精铣27 右端面 3-M5 M5 Ra6.3 2 钻4 0 0.25 铰、攻螺纹M5 35 03 . 0 0 + 孔 35 H8/Ra1.6 1.5 钻28 25 3.25 粗镗34.5 0.25 精镗35 左端 35 35 Ra3.2 1.5 粗镗33 30 XXX 学院毕业设计 第 8 页 共 23 页 1 半精镗35 120 0 03 . 0 外圆面 120（径向） h8/Ra1.6 1.5 粗车122 125 1 精车120 120 0 03 . 0 圆环面 115.5 h8/Ra1.6 2.5 粗车117 119.5 1.5 精车115.5 52 03 . 0 0 + 孔 52 H8/Ra1.6 2.75 粗镗51.5 46 0.25 精镗52 30 孔 30 Ra3.2 1.5 钻28 25 1 半精镗30 3-5.5 5.5 Ra6.3 2.65 钻5.3 0 0.1 铰5.5 42 03 . 0 0 + 孔 42 H8/Ra1.6 2.75 粗镗41.5 36 0.25 精镗42 62 03 . 0 0 + 孔 62 H8/Ra1.6 2.75 粗镗61.5 56 0.25 精镗62 88 5 . 0 3 . 0 + + 孔 88 Ra3.2 2 粗镗84 82 1 半精镗88 88 5 . 0 3 . 0 + + 孔内端面 15 Ra3.2 1 半精镗15 14 120 0 03 . 0 外圆面 120 h8/Ra1.6 2 粗车121 125 0.5 精车120 4-M6 孔 M6 Ra6.3 2.55 钻5.1 0 0.45 攻螺纹M6 4-9 通孔 9 Ra6.3 4 钻8 0 0.5 扩、铰9 XXX 学院毕业设计 第 9 页 共 23 页 3.5 确定加工工序设计及基本工时确定加工工序设计及基本工时 工序 1：粗铣右端面 查看实用机械加工工艺手册， 取每齿进给量 fZ=0.2mm/z。 粗铣走刀一次， aP=2.5mm。 取粗铣的主轴转速为 200r/min,选取刀具的的直径 D 为 50mm, 故相应的切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 2005014 . 3 =31.4m/min 校核机床功率 参考有关资料得：铣削时的切削功率 pmezp znkafaPc 74 . 0 9 . 05 10 9 . 167 = 取 Z=10 个齿， ，n=200/60=33.33r/s， e a =60mm， p a =2.5mm， z f =0.2mm/z， pm k=1 将他们带入式中得： 133.3310602 . 05 . 210 9 . 167 74 . 0 9 . 05 = Pc=2.33kw 又由实用机械加工工艺手册查到 X53K 立式铣床的机床功率为 10kw， 若取效 率为 0.85，则 2.33/0.85=2.7410。故机床能满足加工要求。 计算基本工时： T=L/FN=60/0.2200=0.471min 工序 2：粗铣左端面 查看实用机械加工工艺手册，取每齿进给量 z f =0.2mm/z。粗铣走刀一次， aP=2.5mm。 取粗铣的主轴转速为 200r/min,选取刀具的的直径 D 为 50mm, 故相应的切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 2005014 . 3 =31.4m/min 校核机床功率 参考有关资料得：铣削时的切削功率 pmezp znkafaPc 74 . 0 9 . 05 10 9 . 167 = 取 Z=10 个齿， ， n=200/60=33.33r/s， e a =120mm， p a =2.5mm， z f =0.2mm/z， pm k=1 XXX 学院毕业设计 第 10 页 共 23 页 将他们带入式中得： 133.33101202 . 05 . 210 9 . 167 74 . 0 9 . 05 = Pc=4.65kw 又由实用机械加工工艺手册查到 X53K 立式铣床的机床功率为 10kw， 若 取效率为 0.85，则 4.65/0.85=5.47kw10kw。故机床能满足加工要求。 计算切削工时： T=L/FN=120/0.2200=0.942min 工序 3：钻 25 毛坯孔 参考切削用量简明手册，取钻孔的进给量为 z f =0.5mm/r,Vc=19m/min。 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 2814 . 3 191000 =201.69r/min。 按机床实际转速取 n=200r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 2002814 . 3 =18.21m/min。 验证扭矩及功率： ff KfdF= 8 . 0 7 . 4281.19=9.8142.7280.5 8 . 0 1=6977.03N m KfdM= 8 . 02 021 . 0 81.19=9.810.02128 2 0.5 8 . 0 1=99.5N.M P= f F Vc=639.518.21/60=2.11kw 由实用机械加工工艺手册查得 Z3040 的主轴最大扭矩为 400N.M，主电动机功率 为 3kw,故能满足加工要求。 计算基本工时： T= nf l = 2005 . 0 5 . 18 =0.185min 工序 4：粗镗孔 1（35 03 . 0 0 + ）到 34.5，并镗出倒角 145，粗镗孔 2（35） 到 33，粗镗孔 3(46)到 46。 (1)粗镗孔 1（35 03 . 0 0 + ）到 34.5： 粗 镗 余 量 为 粗 Z= （ 34.5-28.5 ） /2=3.25, 取 Vc=0.4m/s=24m/min, z f =0.2mm/r 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 5 . 3414 . 3 241000 =221.54r/min。 按机床实际转速取 n=220r/min。 XXX 学院毕业设计 第 11 页 共 23 页 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 220 5 . 3414 . 3 =23.82m/min。 验证功率： Fc nYx PFcc KVcfaCF FcFcFc =81 . 9 Pc= c F Vc10 3 取 Fc C=180， Fc X=1， Fc y=0.75， Fc n=0， Fc K=1 则 1397 . 0 2 . 075 . 2 18081 . 9 075 . 0 = c F=1452.3N Pc= c F Vc10 3 =0.58kw 取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 0.58/0.85=0.68KW。 实用机械加工工艺手册查得 T68 卧式镗床的主电机最大功率为 5.5kw， 故适 用。 计算基本工时： T= nf l = 2202 . 0 5 . 13 =0.31min (2)粗镗孔 2（35）到 33 毛坯孔尺寸为 30 粗镗余量为 粗 Z =（33-30）/2=1.5,取 Vc=0.4m/s=24m/min, z f =0.2mm/r 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 3314 . 3 241000 =231.61r/min。 按机床实际转速取 n=220r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 2203314 . 3 =22.80m/min。 验证功率： Fc nYx PFcc KVcfaCF FcFcFc =81 . 9 Pc= c F Vc10 3 取 Fc C=180， Fc X=1， Fc y=0.75， Fc n=0， Fc K=1 则1 8 . 222 . 05 . 118081 . 9 075 . 0 = c F=792.15 Pc= c F Vc10 3 =0.316kw 取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 0.316/0.85=0.372KW。 XXX 学院毕业设计 第 12 页 共 23 页 实用机械加工工艺手册查得 T68 卧式镗床的主电机最大功率为 5.5kw， 故适 用。 计算基本工时： T= nf l = 2202 . 0 15 =0.341min 工序 5 粗车 120 0 03 . 0 外圆面到 122。粗车 3- 5.5 孔的左端面。 粗车 120 0 03 . 0 外圆面、圆环面时，因余量为 2mm，故 p a =2mm。 根据切削用量简明手册表 1.4 查取: 进给量 f 范围取 0.91.3mm/r, 这边我们选取进给量 f=0.2mm/r 查切削用量简明手册表 1.23得： 切削力 950 f FN= 而切削时 f F 的修正系数为 1.0,1.0,1.11 fff voFBYkrF KKK = ， 根据 c620- 1 车床说明书，可选择 n=200r/min 则 3.14 120 200 75.4/min1.26/ 10001000 c dn Vmm s = 则 33 101054.5 75.4 101.3()5.9() cfc PFVkwkw = ，故机床效率足够。 计算基本工时： 由 基本时间错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。i 可得： 其中 ,4,Llylmm= += ,根据切削用量简明手册表 1.26 查取得： 车削时的入切量及超切量 3.5ymm+ = ，则 L=4+3.5=7.5mm 则 7.5 1 0.03min1.9 1.2 200 j ts = 工序 6：精铣右端面 精铣余量 精 Z=1mm,取精铣转速为 400r/min,精铣每转进给量为 0.5mm/r,铣 刀直径为 50。 则 Vc= 1000 Dn = 1000 4005014 . 3 =62.8m/min 计算基本工时： XXX 学院毕业设计 第 13 页 共 23 页 T= nf l = 4005 . 0 60 =0.942min 工序 7：精铣左端面 精铣余量 精 Z=1.5mm,取精铣转速为 400r/min,精铣每转进给量为 0.5mm/r, 铣刀直径为 50。 则 Vc= 1000 Dn = 1000 4005014 . 3 =62.8m/min 计算基本工时： T= nf l = 4005 . 0 120 =1.884min 工序 8：粗镗孔 2（52 03 . 0 0 + ）到 51.5 ，并镗出倒角 245。 毛坯孔尺寸为 46 粗镗余量为 粗 Z =（51.5-46）/2=2.75,取 Vc=0.4m/s=24m/min, z f =0.2mm/r 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 5 . 5114 . 3 241000 =148r/min。 按机床实际转速取 n=150r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 150 5 . 5114 . 3 =24.26m/min。 验证功率： Fc nYx PFcc KVcfaCF FcFcFc =81 . 9 Pc= c F Vc10 3 取 Fc C=180， Fc X=1， Fc y=0.75， Fc n=0， Fc K=1 则1 8 . 222 . 075 . 2 18081 . 9 075 . 0 = c F=1452.27 Pc= c F Vc10 3 =0.581kw 取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 0.581/0.85=0.684KW。 实用机械加工工艺手册查得 T68 卧式镗床的主电机最大功率为 5.5kw， 故适 用。 计算基本工时： T= nf l = 1502 . 0 17 =0.567min XXX 学院毕业设计 第 14 页 共 23 页 工序 9：半精镗、精镗阶梯孔 （1）半精镗 30 孔 半精镗余量为 半精 Z=（30-28）/2=1,取 Vc=0.8m/s=48m/min, z f =0.15mm/r 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 3014 . 3 481000 =509.55r/min。 按机床实际转速取 n=500r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 5003014 . 3 =47.1m/min。 计算基本工时： T= nf l = 50015 . 0 5 =0.07min （2）半精镗 35 孔 半精镗余量为 半精 Z=（35-33）/2=1,取 Vc=0.8m/s=48m/min, z f =0.15mm/r 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 3514 . 3 481000 =436.67r/min。 按机床实际转速取 n=440r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 4403514 . 3 =48.36m/min。 计算基本工时： T= nf l = 44015 . 0 15 =0.227min （3）精镗 35 03 . 0 0 + 孔 精镗余量为 精 Z= （35-34.5） /2=0.25,取 Vc=1.2m/s=72m/min, z f =0.12mm/r 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 3514 . 3 721000 =655.14r/min。 按机床实际转速取 n=630r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 6303514 . 3 =71.335m/min。 计算基本工时： T= nf l = 63015 . 0 15 =0.173min （4）精镗 52 03 . 0 0 + 孔 精镗余量为 精 Z= （52-51.5） /2=0.25,取 Vc=1.2m/s=72m/min, z f =0.12mm/r XXX 学院毕业设计 第 15 页 共 23 页 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 5214 . 3 721000 =440.96r/min。 按机床实际转速取 n=440r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn =440 1000 6305214 . 3 =71.84m/min。 计算基本工时： T= nf l = 44015 . 0 17 =0.322min 工序 10 精车 120 0 03 . 0 外圆面到 120 0 03 . 0 。精车距离右端面 115.5 12 . 0 0 + 的 圆环面到 115.5 12 . 0 0 + 因余量为 0.5mm，故 p a =0.5mm。 根据切削用量简明手册表 1.4 查取: 进给量 f 范围取 0.91.3mm/r, 这边我们选取进给量 f=0.75mm/r 根据 c620- 1 车床说明书，可选择 n=400r/min 则 3.14 120 400 150.8/min2.51/ 10001000 c dn Vmm s = 计算基本工时： 由 基本时间错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。i 可得： 其中 ,4,Llylmm= += ,根据切削用量简明手册表 1.26 查取得：车削时的入切量及超切量 3.5ymm+ = ，则 L=4+3.5=7.5mm 则 7.5 1 0.025min1.5 0.75 400 j ts = 工序 11：钻、铰 3-5.5 的孔 由实用机械加工工艺手册查得： 第一次钻孔直径为5.3，铰孔余量 铰 Z=（5.5-5.3）/2=0.1mm。 取钻孔进给量 z f =0.25mm/r ,Vc=17m/min 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 3 . 514 . 3 171000 =1021.51r/min。 按机床实际转速取 n=1000r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 10003 . 514 . 3 =16.34m/min。 XXX 学院毕业设计 第 16 页 共 23 页 铰孔：取 z f =0.3mm/r ,Vc=14m/min 由此计算出转速为 n= d v 1000 = 5 . 514 . 3 141000 =810.65r/min。 按机床实际转速取 n=810r/min。 则实际切削速度为： Vc= 1000 Dn = 1000 8105 . 514 . 3 =13.98m/min。 计算基本工时： T=t1+t2= 11 1 3 nf l + 22 1 3 nf l = 100025 . 0 103 + 8103 . 0 103 =0.2434min 工序 12：粗镗孔 5（42 03 . 0 0 + ）到 41.5，并镗出两个 145的倒角；粗 镗孔 6（62 03 . 0 0 + ）到 61.5，并镗出 245倒角；粗镗孔 7（88 5 . 0 3 . 0 + + ） 87.5，留有精镗加工余量。 （1） 、粗镗孔 5（42 03 . 0 0 + ）到 41.5 毛坯尺寸为 36 因余量为 2.75mm，故 p a =2.75mm。 根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min 进给量 f=0.2mm/r 10001000 24 184.2 3.14 41.5 v n d = r/min 查有关资料得： 9.81 FcFcFc xyn cFcpcFc FC afvK= 3 10 ccc PFv = 取 180,1,0.75,0,1 FcFcFcFcFc CxynK= 则 0.750 9.81 180 2.75 0.20.3911452.3() c FN= = 3 1452.3 100.390.57() c Pkw = 取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 cm P= 0.57 0.675.5 0.85 c cm p Pkwkw = ， 故机床效率足够。 计算基本工时 XXX 学院毕业设计 第 17 页 共 23 页 由 基本时间错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。i 可得： 16 1 0.44min26.7 0.2 180 j ts = （2） 、粗镗孔 6（62 03 . 0 0 + ）到 61.5 毛坯尺寸为 56 因余量为 2.75mm，故 p a =2.75mm。 根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min 进给量 f=