毕业设计（论文）-Z3050摇臂钻床壳体盖机加工工艺及夹具设计.doc

扬州职业大学毕业设计扬 州 职 业 大 学 毕 业 设 计设计题目： Z3050摇臂钻床壳体盖机 加工工艺及夹具设计院 别：机械工程学院专 业：数控技术 班 级： 数控102学 号：完成时间：2012年3月20日扬州职业大学毕业设计目录摘要1第1章 壳体的技术要求分析21.1摇臂钻床的介绍31.2技术要求分析4第2章 壳体毛坯的选择及加工时的问题52.1壳体毛坯的材料的选择62.2壳体机械加工时的主要问题62.2.1 孔和平面的加工工序62.2.2 精粗加工后阶段进行72.2.3 孔系加工方案的选择行7第3章 壳体机械加工时定位基准的选择73.1 粗基准的选择73.2 精基准的选择7第4章 工艺路线的拟定9第5章 确定机械加工余量125.1 平面加工125.2 孔的加工13第6章 选择加工设备156.1 选择机床156.2 选择夹具156.3 选择刀具156.4 选择量具16第7章 确定切削用量，工时定额，切削力及其功率177.1 切削用量的选择原则177.2 铣平面197.2.1 铣N面197.2.2 铣M面207.2.3 铣R面207.2.4 铣S面227.2.5 铣Q面227.2.6 铣P面227.3 孔加工227.3.1 镗孔1，孔3，孔4227.3.2 半精镗孔237.3.4 粗镗孔2257.4 钻孔257.4.1 钻孔5-M18-7H257.4.2 钻5-18-7H267.4.3 钻M482-7H267.4.4 钻M161.5-7H267.4.5 钻M421.5-7H267.4.6 钻5- 17277.4.7 钻4-M5-7H277.5 螺纹加工277.5.1 攻M482-7H277.5.2 攻M421.5-7H287.5.3 攻M161.5-7H287.5.4 攻4-M5-7H28第8章 绘制毛坯图和编制工艺卡318.1 绘制零件-毛坯合图298.2 编制工艺文件29第9章 夹具设计319.1夹具的定义329.2 机床夹具的结构329.3 第十四道工序夹具的设计339.3.1 确定工作方案339.3.2 确定定位方案339.3.3 计算夹紧力349.3.4 夹紧结构的选择359.3.5 其它元件的选择359.3.6 绘制夹具总装配图36结 论37谢 辞38参考文献39扬州职业大学毕业设计摘 要壳体的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高Z3050摇臂钻床壳体的加工效率，由此我们首先对壳体的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下：1分析被加工零件；2选择毛坯；3设计工艺过程：包括划分工艺过程的组成，选择定位基准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序等；4工序设计：包括选择机床和工艺装备，确定加工余量，计算工序尺寸及其公差，确定切削用量及计算工时等；5编制工艺文件。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本次设计选择了第十四道工序钻5-17，M48，M16的夹具设计，以满足加工过程的需要。关键词：壳体, 工艺规程, 夹具1第1章 壳体的技术要求分析1.1摇臂钻床的介绍机床是人类在改造自然的长期斗争中随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展、不断完善的。早在6000多年前,就有了原始的钻床和木工车床.使用弓钻在石斧、陶瓷上钻孔，并出现了把工件支承在两个架上，拉动绕在其上的绳子使要料旋转，用手握刀具“车削”回转体的加工方法。17世纪中叶，开始用畜力代替人力作为机床的动力，但仍然用手握刀具加工，其加工质量完全决于操作者的熟练程度，且劳动条件十分艰苦，生产效率极低。与此同时，又创造了加工天文仪器上大铜环的平面铣床和磨床。18世纪，随着蒸汽机的发明问世，以及机动走刀架的创造，以蒸汽为动力，对机床进行驱动或通过天轴对机床进行集群驱动，才其本上解放了操伯都的双手，并使加工质量和加工效率有了明显的提高，初步形成机床的雏形。19世纪20年代初，随着电动机的问世，电动机又取代了蒸汽机，通过天轴对机床进行集群驱动，以后又用单独电动机的全齿轮传动，机床才基本具备了现代的结构形式。本世纪初至40年代，由于高速钢和硬质合金的相继出现，促使机床沿着加工转、转功率和提高刚性结构的方向发展。同时，由于交流电动机、齿轮、滚动轴承、电气、液压等技术都有了很大进步，使机床的传动、结构和控制等方面得到很大改进，机床的加工精度和生产效率显著提高。此外，在原有的车床、钻床、刨拉床、铣床、齿轮加工机床等基本形式上，机床的品种有了进一步的发展。例如各种高效率自动化机床、重型机床和精密机床相继制造成功，至此，机床已发展成类型品种繁多、结构性能相当完善的现代化加工设备。钻床是一种用途广泛的孔加工机床，主要用于加工外形复杂、没有对称旋转轴线的工件，如杠杆、盖板、箱体、机架等到零件上的单孔或孔系。钻床主要是用钻头钻削加工精度要求不高的孔，还能完成扩孔、铰孔、攻螺纹和端面等加工。钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床能及专门化钻床等。其中摇臂钻床一般用来实现、实现中型零件的钻孔、扩孔等加工。Z3050摇臂钻床的主要特点：主要关键件选用高强度铸铁和特供钢材；经世界第一流执处理设备处理，经久耐用；经专门化设备连续加工，确保基础部件精良；液压动大实现各部大紧和主轴爱速，灵敏可靠；16级主轴转速与进给可选配出经济高效切削；机电液操纵均集中在主轴箱上，方便快捷；新工艺涂装和不断改进的外观展示时代风范。1.2技术要求分析(1)孔的尺寸精度及形状精度孔1220和孔3 85与孔4 60其孔径尺寸精度等级为IT7级。(2)孔距公差壳体孔1和孔3为mm；壳体孔3和孔4为mm(3) 平面的几何形状精度壳体N面的平面度公差为0.03mm(4) 孔的中心线与面的垂直度孔3 85对N的垂直度为0.03mm图1-1 加工的各平面和孔的位置(5) 平行孔的中心线的平行度孔中心线的平行度与齿轮传动精度和齿宽等因素有关，该壳体的孔中心线的平行度公差为0.05mm(6) 孔及平面的表面粗糙度N面，M面，R面，S面，Q面的粗糙度为1.6um，孔1，孔3，孔4的表面粗糙度为1.6um其余为3.2-12.5.第2章 壳体毛坯的选择及加工时的问题2.1壳体毛坯的材料的选择毛坯选择时有以下几点要求：(1)选择毛坯应该考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性。(2)选择毛坯应该考虑工作结构形状和尺寸大小。(3)选择毛坯应该考虑零件的机械性能要求。(4)选择毛坯应从本厂的现有设备和技术水平出发，考虑可能性和经济性。(5)选择毛坯应该考虑利用新工艺，新技术和新材料的可能性。由于机体的结构复杂，其抗振性和耐磨性要求较高故选择成型，切削性，抗振性耐磨性匀较好。同时价格低廉的HT200。为毛坯材料。由于生产量大。因此为了提高生产率采用砂型机器造型及壳型。2.2壳体机械加工时的主要问题零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗，精加工分开进行，为此，一般都将整个工艺过程划分几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分的原则。按加工性质和作用的不同，工艺过程可划分不同的阶段。作为箱体类零件的壳体其主要加工表面是平面及孔等，一般情况下碰面的加工精度比孔的加工精度易实现。因此对于摇臂钻床的壳体来设计机械加工过程是的主要问题是如何实现孔的加工精度，如何处理好孔与平面间的相互关系。2.2.1 孔和平面的加工工序 箱体类零件的机械加工应遵循“先面后孔”的加工原则，这样处理的主要原因是平面的面积较大定位时稳定可靠且夹紧牢固。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凹凸部分，为提高孔的加工精度创造条件。而且这样做便于对刀调整，同时也有利于保护刀具。防止打刀和崩刀。2.2.2 精粗加工后阶段进行 对于壳体的主要表面加工时应将粗精加工后阶段进行，这是因为壳体的结构形状复杂，主要表面的加工精度较高，将粗精加工各阶段进行可以消除由粗加工所加工精度的影响，有利于保证壳体的加工精度，同时还能根据粗精加工的不同要求来合理选用设备，有利于提高生主率。2.2.3 孔系加工方案的选择 加工壳体的孔系时应选择能满足孔系加工精度和加工效率，此外还应考虑影响经济效益的因素，在满足精度要求及生产率的条件中应选择价格最低的通用机床。根据该机床的加工精度和生产率要求宜采用镗模法镗孔和钻铰孔的加工方案。6第3章 壳体机械加工时定位基准的选择3.1 粗基准的选择粗基准的选择应满足以下要求：(1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。(2)如果必须首先保证工作某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。(3)选作粗基准的表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。(4)粗基准一般只能使用一次，即不重使用，以免产生较大的位置误差。为了满足上述要求应选择壳体的重要N面，为主要基准和侧面定位为粗基准，限制工件的六个自由度，铣M面，S面，镗孔1。3.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下要求:（1）用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓“基准重合”原则。（2）当工作以某一组精基准定位可以方便的加工其它各表面时，应尽可能在多数工序中采用此精基准定位，即所谓“基准统一”原则。（3）当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其它表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”原则。（4）为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择基准时，可遵循“互为基准”原则。（5）精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠，为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。 壳体的N面和孔1既是装配基准又是设计基准，因它作为基准能使加工遵循“基准重合”的原则。其余各面，孔的加工也能用它定位，这样工艺路线遵循了“基准统一”的原则，此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧也简单可靠。第4章 工艺路线的拟定在对零件的工艺必进行分析和选定毛坯之后，即可制订机械加工工艺过程，一般可分两步进行。第一步是设计零件从毛坯到成品所经过的整个工艺过程，这一步是零件加工的总体方案设计；第二步是拟定各个工序的具体内容，也就是工序设计。这两步内容是紧密联系的，在设计工艺过程时应考虑有关工序设计的问题，在进行工序设计时，又有可能修改已设计的工艺过程。由于零件的加工质量、生产率、经济性和工人的劳动强度等，都与工艺过程有着密切关系，为此应在进行充分调查研究的基础上，多设想一些方案，经分析比较，最后确定一个最合理的工艺过程。1.工艺方案1:N01：铸造N02：热处理退火N03：毛坯检验。N04：涂油漆。N05：以N面为基准粗车M面N06：以M面为基准粗车N面N07：半精车，精车N面N08：半精车，精车M面，粗车孔230 N09：粗铣P面，Q面粗铣Q面。 N10：粗精铣S面R面 N11：钻5-18-7H，5- M18-7H，4-M5-7HN12：钻M42x1.5-7HN13：以N面为基准用钻模钻5-17，M16x1.5-7H,M48x2-7HN14：锪平5- 17N15：粗半精，精镗220N16：粗半精，精镗85，60N17：攻螺纹M16x1.5-7H，M42x1.5-7H，M48x2-7H，4-M5-7H N18：倒角N19：检验N20：入库2.工艺方案2:N01：铸造N02：热处理退火N03：毛坯检验N04：涂油漆N05：以N面为基准,粗车M面、S面N06：以M面为基准,粗铣、半精铣、精铣N面N07：以N面为基准, 粗铣、半精铣、精铣M面N08: 以M面为基准, 粗铣、半精铣P面N09: 以M面为基准,粗铣、半精铣、精铣Q面、R面 N10：以N面为基准，半精铣、精铣S面N11：钻4-M5-7H,5-18-7HN12：钻M42x1.5-7HN13：以N面为基准用钻模钻5-17,M16x1.5-7H,M48x2-7HN14：锪平5-17,M16x1.5-7HN14：粗镗，半精镗，精镗孔220N15：粗镗，半精镗，精镗孔230N16：以220为基准,粗镗,半精镗, 精镗孔85N17：以220为基准,粗镗,半精镗, 精镗孔60N18：攻螺纹4-M5-7H，M16x1.5-7H，M42x1.5-7H，M48x2-7H N19：倒角2x45N20：检验N21：入库3.工艺方案的比较，分析上述两种方案遵循了工艺路线的一般原则：1 平面加工方案1中平面以车为主，由于工件的尺寸较大，在车床上加工时其惯性就大平衡困难，又由于N面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的振动，而且N面的平面度为0.03mm，此精度在车床上是难以保证的，而方案2中采用铣平面的方法，便解决了上述问题。2 孔加工方案1中三个孔220，85，和60是在一道工序完成的，由于三孔直径相差较大，采用镗模夹具尺寸太大，而且孔3，孔4的设计基准是孔1，这样会产生基准不重合误差，方案2中将 220，85和60分开加工，先加工好220再以220为基准加工85和60，而85和60之间的孔中心距由镗模来保证。3 钻孔方案1中钻孔在一道工序中完成的，工步太多，工时太长，考虑到整个生产线的节拍，应将分成几个工序，在方案2中则解决了这个问题。综上所述，应优先录用方案2。第5章 确定机械加工余量加工余量的大小，对零件的加工质量和生产率以及经济性均有较大的影响。余量过大将增加金属材料、动力、刀具和劳动量的消耗，并使切削力增大而引起工件的变形较大。反之，余量过小则不能保证零件的加工质量。确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量，目前，工厂中确定加工余量的方法一般有两种，一是靠经验确定，另一种是查阅有关加工余量的手册来确定，这种方法应用比较广泛。根据第二种方法，按GB64414-86铸件尺寸公关。GB711351-89加工余量。根据壳体最大尺寸为530mm，造型方法为砂型机器造型，根据参考文献，按表2.2-3和表2.2-5选择铸件精度为9级和铸件加工余量等级为G级，然后按表2.2-4分别确定铸件尺寸公关和各工序尺寸公关。各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度如下：5.1 平面加工(1) N面：精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.25mm粗铣：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.5mm毛坯尺寸： 224.5(2) M面: 精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=0.75mm粗铣：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.5mm毛坯尺寸：224.5(3) P面：粗铣：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.0mm毛坯尺寸：59(4) Q面: 精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.75mm毛坯尺寸：59.5(5) R面：精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=0.75mm毛坯尺寸：51(6) S面：精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.75mm 毛坯尺寸：51表6-1：各加工面的加工余量(单位：毫米)加工面毛坯尺寸加工余量加工等级N面224559M面224559P面5939Q面59.52.59R面512.59S面512.595.2 孔的加工(1)孔1 220H7 IT=7精镗：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=1mm半精镗：219 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=2mm粗镗：217 精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=5mm毛坯尺寸212mm(2)孔2：加工好孔1后，再加工孔2 精镗：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=1mm半精镗：219 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=2mm粗镗：217 精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=5mm粗镗：230 精度IT=11。表面粗糙度12.5um;工序余量Z=10mm毛坯尺寸212(3)孔3：精镗：85H7 精度IT=11。表面粗糙度3.6um; 工序余量Z=0.5mm半精镗：84.5 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=1.5mm粗镗：83 精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=3mm毛坯尺寸80mm(4)孔4: 精镗：60H7 精度IT=7。表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.5mm 半精镗：59.5 精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=1.5mm粗镗：58 精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=3mm毛坯尺寸55mm表5-2：各加工孔的毛坯尺寸及加工余量（单位：mm）加工孔毛坯尺寸加工余量孔12128孔221218孔3805孔4555 第6章 选择加工设备6.1 选择机床（1）铣平面各工序工步太多，中批生产要求较高的生产率，根据参考文献,故选择T612卧式铣镗床（2）镗孔：由于加工零件直径较大，故选择卧式铣床镗床。由于要求的精度较高，孔与孔之间的位置精度较高，表面粗糙度的参数值较小，根据参考文献中的表4.2-25,故选择T612型（3）钻孔，锪平，攻丝可采用专用的钻模在摇臂钻床。6.2 选择夹具本零件在铣平面，镗孔，钻孔都采用专用夹具。6.3 选择刀具（1）在锪平面的工序中一般都选择硬质合金的铣刀，根据参考文献中表1-2,加工铸铁中零件采用YG6硬质合金刀具（2）在镗孔的工序中，一般都选择硬质合金的镗刀。加工铸铁零件采用YG6硬质合金刀具（3）在钻孔，锪平面，攻丝的工序中，一般都选择硬质合金刀具，根据参考文献中表1-2,加工铸铁零件采用YG6硬质合金刀具。（3）刀具卡 铣刀：T01125mm T02315mm 镗刀：T0140mm 钻头： T017.8mm T029mm T0314.5mm T0417mm T0546mm 丝锥： T015mm T0242mm T0348mm6.4 选择量具本零件中属于中批生产，一般均采用通用量具，选择量具方法有三种：一是按计量器的不确定度选择，二是按计量器的测量方法极限误差选择，选择时采用其中的一种方法即可。（1）选择加工孔用的量具：85H7孔径粗镗，半精镗，精镗三次，加工粗镗至83mm，半精镗至84.5mm。粗镗孔83mm。公差等级为IT12级，按表查得精度系数K=10%。计量器具的测量方法的极性误差， =KT=0.10.19=0.019mm,查表可选内径百分尺，从表中选分度值为0.01mm，测量范围50-125mm的内径百分尺（GB8177-87）即可（2）半精镗孔84.5mm，公差等级为IT11，按表中精度系数K=2%。计量器具测量方法的极限误差。=KT=0.20.09=0.018mm查表选测量范围50-100mm，测孔深为I型的一级内径百分尺。（3）精镗孔85H7。由于精度要求较高，加工时每个工件都必须进行测量，故宜选用极限量规，根据孔径可选择三牙紧式圆柱塞规。其余选用游标卡尺分度值为0.01mm。 第7章 确定切削用量，工时定额，切削力及其功率7.1 切削用量的选择原则正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。1.粗加工切削用量的选择原则:粗加工时加工精度与表面光洁度要求不高,毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切除量(金属切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算: 式中: 单位时间内的金属切除量（） V 切削速度（） 进给量（） 切削深度（）提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度，其次选择一个较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度V。选用较大的和以后，刀具耐用度t显然也会下降，但要比V对t的影响小得多，只要稍微降低一下V便可以使回升到规定的合理数值，因此，能使V、的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大可使走刀次数减少，增大又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。(1)切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切掉。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。(2)进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。(3)切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要是受刀具耐用度和机床功率的限制。合理的切削速度一般不需要经过精确计算，而是根据生产实践经验和有关资料确定。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制面不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生范围。切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。2.精加工时切削用量的选择原则：精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且较均匀。因此，选择精加工的切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。由此可见，精加工时应选用较小的吃刀深度和进给量，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。7.2 铣平面7.2.1铣N面1.选择刀具(1)刀具选用YG6硬质合金刀片镶齿盘铣刀，根据查表，铣削深度为5mm,=256mm,就选择标准的镶齿盘铣刀齿数Z=22个，=315mm(2)铣刀的形状：由于铸件硬度220HBS，取=， =， K=， =， =， =2.选择切削用量(1)决定铣床削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则=3.5mm (2)确定每齿进给量.采用不对称的镶齿盘铣刀提高进给量，根据表得，当先用YG6。铣床的功率为10KW.T612型卧式镗床的=0.14-0.24mm/z，故取=0.2mm/z. (3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命。根据表可知，铣刀刀龂一刀面最大磨损量为1.5mm.由于铣刀直径=315mm，故刀具的寿命为：T=300min.(4)决定切削速度和每分钟进给量。切削速度可根据参考文献中表3.15查出，当=315mm, Z=22, 10mm, 0.24mm/z时 =73m/min, =74r/min, =256mm/min.各修正系数为：=1.0 =0.8故=731.00.8=58.4m/min n=741.00.8=59.2r/min查表得T612型卧式铣镗床的说明书,选择:=60r/min,=240mm/min因此实际的切削速度和每齿的进给量： =3.1431560/1000=59.346m/min =/=240/6022 =0.18mm/z(5)校验机床功率：根据参考文献中表3.24得，当 256mm 3.5mm =315mm z=22mm, =240mm/min近似为：=9.5km根据T612型卧式铣镗床说明书，机床主轴充许的功率为10kw，上述查表所得功率为铣一个平面的功率，但由于此加工平面只有边上一个圈，因此所选择的切削用量可以采用, 即： =3.5mm, =240mm/min ， n=60r/min, =59.346m/min =0.18min/z(6)计算基本工时：= 式中L=l+y+ l=530mm根据表得不对称边装铣刀入切量及超切量y+=110mm则：L=l+ y+=530+110=640mm故 =2640/240=5.4min7.2.2 铣M面用上述铣刀和同样的方法计算的结果如下：铣刀进给量： =0.18mm/z 主轴转速： =60r/min实际切削速度： =59.346m/min铣削深度： =3.5mm刀具耐用度： =300min铣削时间： =2t=4.08min7.2.3 铣R面1.选择刀具(1)刀具选择YG6硬质合金刀片端面刀。根据参考文献中查表3.1得铣削深度为 2.5mm时，=112mm就选择标准的镶齿盘铣刀，齿数Z=12个，=125mm。(2)铣刀的形状。由于铸铁硬度220HBS，故选择=，=，=，=，=，=-2.选择切削用量 (1)决定铣削深度，由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成则=1.175mm(2)决定每齿进给量。采用不对称镶齿盘铣刀以提高进给量，根据参考文献,查表3.5可知，当选用YG6铣床的功率为10kw，根据T612型卧式铣镗床的说明书可知=0.14-0.24mm/z,故取=0.24mm/z(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命。根据参考文献中表3.17可知铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1。由于铣刀直径=125mm。故刀具的寿命为T=180min.(4)决定切削速度和每分钟进给量，切削速度可由表查出。 当=125mm,z=12个, 2.5mm,0.24mm/z时 =8.7mm/min, =222r/min, =586mm/min 各修正系数：=1.0 =0.8故 =8.71.00.8=69.3mm/min n=2221.00.8=177.6r/min =5861.00.8=468.8mm/min根据T612型卧式铣镗床的说明书选择 =205r/min, =480mm/m;因此，实际的切削速度和每齿进给量为： =n/100=3.14125205/1000=80m/min=480/20512=0.2mm/z(5) 校验机床功率：根据参考文献中表3.24，当=180-220Mpa 112mm =2.5mm =125mm z=12个 =480mm/min 近似为：=5.5km根据T612型卧式铣镗床说明书，机床主轴充许的功率=1075%=7.5km 故机床的功率满足要求因此，所选择的切削用量可以采用，即：=2.5mm =480mm/min n=205r/min =80m/min =0.2mm/z(6)计算基本工时： 式中：L=l+y+ l=190mm根据表可知，不对称安装刀具入切量及超切量y+=417mm则： L=l+y+=190+407=237mm 故=237/480=0.5min7.2.4 铣S面铣S面与铣R面的切削用量，工时定额，切削力及切削功率完全相同。 即：=0.2mm/z =80m/min =2.5mm =180min =5.5km =0.5min7.2.5 铣Q面用上述同样的方法计算结果如下：=0.1mm/z, =88m/min, =2.5mm=18min, =2.3km, =2=0.77min7.2.6 铣P面 用上述同样的方法选自结果如下：=0.1mm/z, =88m/min, =3.0mm=180min, =2.3km, =2=0.45min7.3 孔加工7.3.1 镗孔1，孔3，孔4(1)粗镗孔1 220，工序尺寸为217孔1用一根镗杆加工，根据参考文献中按表3-123，取v=0.8m/s, f=0.57mm/r则主轴转速：=70r/min查表得：=9.81 取=180, =1, =0.75, =0, =1则: =1452.3N, =1.16kw取机床的效率为0.75，则： 5.50.75=4.125kw1.16kw故机床的功率足够。基本工时计算计算如下：L=25mm, =l/f=0.63min（2）孔385，孔4 60，使用镗模一次加工完成，工序尺寸分别为83， 58。按表3-123，取v=0.8m/s, f=0.57mm/r则主轴转速：=70r/min查表得：=9.81 x取 =180, =1, =0.75, =0, =1 则 =1452.3n, =1.16kw取机床的效率为0.75kw，则5.50.75=4.125kw1.16kw故机床的功率足够。基本工时计算如下： L=41mm, =L/f=1.03min7.3.2 半精镗孔(1)半精镗孔220，工序尺寸为219，孔1用一根镗杆加工。按表3-123，取v=1.15m/s, f=0.45mm/r则主轴转速： =查表得：=9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 则 =1452.3n, =0.65kw取机床的效率为0.75kw 则5.50.75=4.125kw0.65kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=25mm, =L/f=0.56min(2)孔385，孔460，使用镗模一次加工完成，工序尺寸分别为84.3,59.5按表3-123，取v=1.15m/s, f=0.45mm/r 则主轴转速： =100r/min查表得： =9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 则 =1452.3n, =0.65kw 取机床的效率为0.75kw 则 5.50.75=4.125kw0.65kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=41mm, =L/f=0.9min7.3.3 精镗孔(1)精镗孔1220，工序尺寸为220H7，孔1用一根镗杆加工。按表3-123，取v=1.15m/s, f=0.15mm/r则主轴转速： =130r/min查表得：=9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 则 =1452.3n, =0.309kw取机床的效率为0.75kw 则 5.50.75=4.125kw0.309kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=25mm, =L/f=1.67min(2)孔3 85,孔4 60，使用镗模一次完成，工序尺寸分别为85H7，60H7按表3-123，取v=1.5m/s, f=0.15mm/r则主轴转速： =130r/min查表得：=9.81 取 =180, =1, =0.75, =0, =1 则 =1452.3n, =0.217kw 取机床的效率为0.75kw 则 5.50.75=4.125kw0.217kw故机床效率足够。基本工时计算如下： L=41mm, =L/f=2.73min7.3.4 粗镗孔2 则 v=0.8m/s f=0.57mm/r =66r/mm =1.16kw加工时间：t=0.4min7.4 钻孔7.4.1 钻孔5-M18-7H钻孔5-M18-7H深15mm,螺纹底孔617深18mm盲孔。选择高速钢麻花钻头。按表3-117，取v=0.3m/s 则可计算出=1000=14.3r/s=858r/min查表7-5得： 其中f=0.1mm/s L=l+ 由l=18mm. =(D+d)/2ctgRx+(l-2) =0 (钻孔)， 盲孔=0. 通孔=（l-4）则计算出=4mm, =0mm故=0.25minT总=5=1.25min7.4.2 钻5-18-7H 钻5-18-7H深18mm，螺纹低孔7.8选择直柄麻花钻头。按表3-117，取v=0.3m/s 则可计算出=1000=735r/min查表7-5得：其中f=0.1mm/r L=l+ 由l=15mm. =(D+d)/2ctgRx+(l-2) =0 (钻孔)， 盲孔=0. 通孔=（l-4）则计算出=4mm, =0mm故=0.25min T总=3=0.75min7.4.3 钻M482-7H使用专用钻头材料为硬质合金钢。按上述方法，分别计算结果如下，钻头直径： =46mm 进给量： f=0.1mm/r 钻削速度： v=0.3m/s 主轴转速： =120r/min 加工时间： =1.9min7.4.4 钻M161.5-7H攻螺纹前钻孔使用锥柄阶梯麻花钻，材料用硬质合金钢 按同样的方法，分别计算结果如下，钻头直径： =14.5mm 进给量： f=0.1mm/r钻削速度： v=0.3m/s 主轴转速： =395r/min加工时间： =0.6min7.4.5 钻M421.5-7H 攻螺纹前钻孔使用锥柄阶梯麻花钻，材料用硬质合金钢按同样的方法，分别计算结果如下:钻头直径： =17mm 进给量： f=0.1mm/r 钻削速度： v=0.3m/s 主轴转速： =143.3r/min加工时间： =1.95min7.4.6 钻5- 17材料用硬质合金钢。按同样的方法，分别计算结果如下:钻头直径： =9mm 进给量： f=0.1mm/r 钻削速度： v=0.3m/s 主轴转速： =637r/min 加工时间： =0.52min7.4.7 钻4-M5-7H材料用硬质合金钢。 按同样的方法，分别计算结果如下:钻头直径： =45mm 进给量： f=0.1mm/r 钻削速度： v=0.3m/s 主轴转速： =1270r/min 加工时间： =0.68min7.5 螺纹加工7.5.1 使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径： =48mm 钻削速度： v=0.04m/s主轴转速： =15.9r/min 加工时间： =1.28min7.5.2 攻M421.5-7H 使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。 用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径： =42mm 钻削速度： v=0.04m/s主轴转速： =1.82r/min 加工时间： =1.32min7.5.3 攻M161.5-7H使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径： =16mm 钻削速度： v=0.04m/s主轴转速： =47.8r/min 加工时间： =0.45min7.5.4 攻4-M5-7H使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。 用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径： =5mm 钻削速度： v=0.04m/s主轴转速： =153r/min 加工时间： =0.4min 第8章 绘制毛坯图和编制工艺卡8.1 绘制零件-毛坯合图在前面确定机械加工余量中已知各表面的各孔的总加工余量。见表（一） 表（二 ）所示。此处不再累述8.2 编制工艺文件1 机械加工工艺过程的组成 工艺过程 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。图8-1 零件毛坯合图 机械加工工艺过程 用机械加工方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程。 零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。 工序 一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。 安装 工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序。 工位 为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。 工步 当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。2 工序的合理组合确定加工方法以后,就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数.确定工序数有两种基本原则可供选择. 工序分散原则 工序多,工艺过程长,每个工序所包含的加工内容很少,极端情况下每个工序只有一个工步,所使用的工艺设备与装备比较简单,易于调整和掌握,有利于选用合理的切削用量,减少基本时间,设备数量多,生产面积大. 工序集中原则 零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成,每个工序的内容和工步都较多,有利于采用高效的机床,生产计划和生产组织工作得到简化,生产面积和操作工人数量减少,工件装夹次数减少,辅助时间缩短,加工表面间的位置精度易于保证,设备、工装投资大,调整、维护复杂,生产准备工作量大.批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则,批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产.将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。 第9章 夹具设计9.1夹具的定义在工艺过程中,除机床等设备外,还大量使用着各种工艺装备.它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不相同，但就其数量和在生活中所占的地位来说，应以“机床夹具”为首。所谓机床夹具就是机床上所使用的一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。至于使刀具定位、夹紧并实现某种特定切削运动的辅助设备称为辅助工具，也称为刀具用的夹具。机床夹具在机械加工中的作用 对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀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。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于单件和小批量生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。 用夹具装夹工件有下列优点： 能稳定地保证工件的加工精度 能提高劳动生产率 能降低成本 9.2 机床夹具的结构 1.定位装置定位装置的作用是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