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导轨磨床上拖板零件的加工工艺设计+铣面和钻夹具二套【含10张CAD图纸和毕业论文】【机械原创设计】

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关键词：: 导轨磨床拖板零件加工工艺设计以及夹具 cad 图纸毕业论文机械原创

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摘要
升降台垂直导轨磨床上拖板零件加工工艺及钻床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

Abstract
Support parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure.

Key words: Technics, Process, Cutting dosage

目录
摘要 II
第1章序言 6
第2章零件的分析 7
2.1零件的形状 7
2.2零件的工艺分析 7
第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 8
第4章选择加工方法，制定工艺路线 10
4.1 基面的选择 10
4.2 制定工艺路线 10
4.3 选择加工设备和工艺装备 13
4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13
第5章确定切削用量及基本时间 15
5.1 工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定 15
5.2 工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 16
5.3工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 17
5.4 工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定 19
5.5工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定 20
5.6工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 21
5.7 工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定 22
第6章 (钻φ75上端面4-Φ6孔)夹具设计 23
6.1设计要求 23
6.2夹具设计 24
6.2.1 定位基准的选择 24
6.2.2 切削力及夹紧力的计算 24
6.3定位误差的分析 25
6.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用 26
6.5夹具设计及操作的简要说明 27
第7章(铣面)夹具设计 28
7.1设计要求 28
7.2夹具设计 28
7.2.1 定位基准的选择 28
7.2.2 切削力及夹紧力的计算 28
7.3定位误差的分析 31
7.4夹具设计及操作的简要说明 31
总结 33
致谢 34
参考文献 35

第1章序言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
升降台垂直导轨磨床上拖板零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。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，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

第2章零件的分析
2.1零件的形状
题目给的零件是升降台垂直导轨磨床上拖板零件，主要作用是起连接作用。
零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。

零件图.png

毛坯图.png

铣面夹具1.png

铣面夹具2.png

钻夹具1.png

钻夹具2.png

内容简介：: 机械加工工序卡片产品型号零件图号共 8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第 1 页车间工序号工序名称材料牌号铸造第1步毛坯准备HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助毛坯准备毛坯1铸造毛坯2时效热处理机械加工工序卡片产品型号零件图号共 8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第 2 页车间工序号工序名称材料牌号金工第2步粗铣精铣高度为37.5的上下端面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/z)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助铣粗铣精铣高度为37.5的上下端面高速钢圆柱立铣刀5095150.25311.80min1粗铣精铣75上端面专用夹具166260.03111.97min2粗铣精铣225X130下端面专用量具和游标卡尺95150.25311.20min机械加工工序卡片产品型号零件图号共 8页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第 3 页车间工序号工序名称材料牌号金工第3步粗精铣长度为225左右端面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件111设备名称设备型号设备编号同时加工件数XA6132万能立式升降铣床1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助铣粗精铣长度为225左右端面高速钢圆柱立铣刀5095150.25311.80min1粗铣精铣左端面专用夹具166260.03111.97min2粗铣精铣右端面专用量具和游标卡尺95150.25311.20min机械加工工序卡片产品型号零件图号共8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第 4 页车间工序号工序名称材料牌号金工第4步粗精铣宽度为130前后端面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件111设备名称设备型号设备编号同时加工件数XA6132万能立式升降铣床1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助铣粗精铣宽度为130前后端面高速钢圆柱立铣刀5095150.25311.80min1粗铣精铣前端面专用夹具166260.03111.97min2粗铣精铣后端面专用量具和游标卡尺95150.25311.20min机械加工工序卡片产品型号零件图号共8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第 5 页车间工序号工序名称材料牌号金工第5步粗精刨宽度为75的燕尾槽HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数BC60651夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助刨粗精刨宽度为75的燕尾槽燕尾槽专用刨刀250180.423.011.80min1粗刨75的燕尾槽专用夹具473.661.21.8011.97min2精刨75的燕尾槽专用量具和游标卡尺473.8061.00.1411.20min机械加工工序卡片产品型号零件图号共 8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第6 页车间工序号工序名称材料牌号金工第6步钻长度为225左右端面上的8mm孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525型1夹具编号夹具名称切削液专用钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助钻钻长度为225左右端面上的8mm孔专用钻夹具1钻左端面8mm孔莫氏锥柄麻花钻D=8mm1000220.37.8010.54min2钻右端面8mm孔莫氏锥柄麻花钻D=8mm450110.30.1610.2min机械加工工序卡片产品型号零件图号共8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第 7 页车间工序号工序名称材料牌号金工76mm孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525型1夹具编号夹具名称切削液钻床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助1钻75上端面4-6mm孔专用钻夹具，莫氏锥柄麻花钻D=6mm1000300.39.8010.64min机械加工工序卡片产品型号零件图号共 8 页产品名称零件名称升降台垂直导轨磨床上拖板第8页车间工序号工序名称材料牌号金工8钻225X130端面沉头孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525型1夹具编号夹具名称切削液钻床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助1钻225X130端面沉头孔专用钻夹具，莫氏锥柄麻花钻D=6mm1000300.39.8010.64min 机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称升降台垂直导轨磨床上拖板共2页第1页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件一毛坯准备毛坯1铸造毛坯铸造2时效热处理热3涂底漆油漆二铣粗铣精铣高度为37.5的上下端面金工X52K高速钢圆柱立铣刀501粗铣精铣75上端面金工专用夹具1.972粗铣精铣225X130下端面金工专用量具和游标卡尺1.20三铣粗精铣长度为225左右端面金工XA6132高速钢圆柱立铣刀501.801粗铣精铣左端面金工专用夹具1.972粗铣精铣右端面金工专用量具和游标卡尺1.20四铣粗精铣宽度为130前后端面金工XA6132高速钢圆柱立铣刀501.80描图1粗铣精铣前端面金工专用夹具1.97描校2粗铣精铣后端面金工专用量具和游标卡尺1.20五刨粗精刨宽度为75的燕尾槽金工BC6065燕尾槽专用刨刀1.80底图号1粗刨75的燕尾槽金工专用夹具1.97装订号2精刨75的燕尾槽金工专用量具和游标卡尺1.20设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称升降台垂直导轨磨床上拖板共2页第2页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件六钻钻长度为225左右端面上的8mm孔金工Z525专用钻夹具1钻左端面8mm孔金工莫氏锥柄麻花钻D=8mm1.62钻右端面8mm孔金工莫氏锥柄麻花钻D=8mm0.64七钻钻75上端面4-6mm孔金工Z525专用钻夹具，莫氏锥柄麻花钻D=6mm0.64八钻钻225X130端面沉头孔金工Z525专用钻夹具，莫氏锥柄麻花钻D=6mm0.64描图九钳表面去毛刺钳工十涂料描校十一检检验入库检验游标卡尺0200、专用的量检具底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期南通职业大学毕业设计（论文）升降台垂直导轨磨床上拖板零件加工工艺设计及夹具设计系部机电专业机械设计制造及其自动化年级班级名称学号学生姓名指导教师 2014 年 2 月摘要升降台垂直导轨磨床上拖板零件加工工艺及钻床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AbstractSupport parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure.Key words: Technics, Process, Cutting dosage33目录摘要II第1章序言6第2章零件的分析72.1零件的形状72.2零件的工艺分析7第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图8第4章选择加工方法，制定工艺路线104.1 基面的选择104.2 制定工艺路线104.3 选择加工设备和工艺装备134.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定13第5章确定切削用量及基本时间155.1 工序切削用量及基本时间的确定155.2 工序切削用量及基本时间的确定165.3工序切削用量及基本时间的确定175.4 工序切削用量及基本时间的确定195.5工序切削用量及基本时间的确定205.6工序的切削用量及基本时间的确定215.7 工序的切削用量及基本时间的确定22第6章 (钻75上端面4-6孔)夹具设计236.1设计要求236.2夹具设计246.2.1 定位基准的选择246.2.2 切削力及夹紧力的计算246.3定位误差的分析256.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用266.5夹具设计及操作的简要说明27第7章(铣面)夹具设计287.1设计要求287.2夹具设计287.2.1 定位基准的选择287.2.2 切削力及夹紧力的计算287.3定位误差的分析317.4夹具设计及操作的简要说明31总结33致谢34参考文献35 第1章序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。升降台垂直导轨磨床上拖板零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。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，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第2章零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是升降台垂直导轨磨床上拖板零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，该零件的主要加工面可分为两组：1. 粗铣精铣高度为37.5的上下端面这一组加工表面包括：粗铣精铣75上端面, 粗铣精铣225X130下端面。2.以粗精铣长度为225左右端面为加工表面这一组加工表面包括铣精铣左端面，粗铣精铣右端面。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图零件材料为HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.65kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于30mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明37.5的上下端面37.5H3顶面降一级，单侧加工225左右端面225H3.0底面，孔降一级，双侧加工130前后端面130G3双侧加工（取下行值）75的燕尾槽75H3.0孔降一级，双侧加工8的孔8H8孔降一级，双侧加工表3.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT37.5的上下端面37.5H33.2225左右端面225H3.02.2130前后端面130G32.875的燕尾槽75H3.02.68的孔8G32.437.5的上下端面37.5H3.02.2图3.1所示为本零件的毛坯图第4章选择加工方法，制定工艺路线4.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像升降台垂直导轨磨床上拖板这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该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，此处不在重复。4.2 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合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，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。4.2.1 工艺路线方案一一毛坯准备毛坯1铸造毛坯铸造2时效热处理热3涂底漆油漆二铣粗铣精铣高度为37.5的上下端面金工1粗铣精铣75上端面金工2粗铣精铣225X130下端面金工三铣粗精铣长度为225左右端面金工1粗铣精铣左端面金工2粗铣精铣右端面金工四铣粗精铣宽度为130前后端面金工1粗铣精铣前端面金工2粗铣精铣后端面金工五刨粗精刨宽度为75的燕尾槽金工1粗刨75的燕尾槽金工2精刨75的燕尾槽金工六钻钻长度为225左右端面上的8mm孔金工1钻左端面8mm孔金工2钻右端面8mm孔金工七钻钻75上端面4-6mm孔金工八钻钻225X130端面沉头孔金工九钳表面去毛刺钳工十涂料十一检检验入库检验4.2.2 工艺路线方案二一毛坯准备毛坯1铸造毛坯铸造2时效热处理热3涂底漆油漆二铣粗铣精铣高度为37.5的上下端面金工1粗铣精铣75上端面金工2粗铣精铣225X130下端面金工三铣粗精铣长度为225左右端面金工1粗铣精铣左端面金工2粗铣精铣右端面金工四铣粗精铣宽度为130前后端面金工1粗铣精铣前端面金工2粗铣精铣后端面金工五刨粗精刨宽度为75的燕尾槽金工1粗刨75的燕尾槽金工2精刨75的燕尾槽金工六钻钻长度为225左右端面上的8mm孔金工1钻左端面8mm孔金工2钻右端面8mm孔金工七钻钻75上端面4-6mm孔金工八钻钻225X130端面沉头孔金工九钳表面去毛刺钳工十涂料十一检检验入库检验4.2.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合2个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：一毛坯准备毛坯1铸造毛坯铸造2时效热处理热3涂底漆油漆二铣粗铣精铣高度为37.5的上下端面金工1粗铣精铣75上端面金工2粗铣精铣225X130下端面金工三钻钻75上端面4-6mm孔金工四钻钻225X130端面沉头孔金工五铣粗精铣长度为225左右端面金工1粗铣精铣左端面金工2粗铣精铣右端面金工六铣粗精铣宽度为130前后端面金工1粗铣精铣前端面金工2粗铣精铣后端面金工七刨粗精刨宽度为75的燕尾槽金工1粗刨75的燕尾槽金工2精刨75的燕尾槽金工八钻钻长度为225左右端面上的8mm孔金工1钻左端面8mm孔金工2钻右端面8mm孔金工九钳表面去毛刺钳工十涂料十一检检验入库检验4.3 选择加工设备和工艺装备4.3.1 机床选用.工序2、3、4是粗铣和半精铣、精铣。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的X52K铣床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工序6、7、8是钻孔，选用Z525摇臂钻床。4.3.2 选择刀具.在铣床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位铣刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。4.3.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“升降台垂直导轨磨床上拖板” 零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，HT200密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。第5章确定切削用量及基本时间5.1 工序切削用量及基本时间的确定5.1.1 切削用量本工序为粗铣精铣高度为37.5的上下端面。包括粗铣精铣75上端面，粗铣精铣225X130下端面已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10，a=12，=45已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm故机床选用X52K立式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，X52K立式卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度根据资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，耐用度T=180min时查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。根据X52K立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z4.校验机床功率根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则P= 3.5kw，P=0.8 kw。根据X52K型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。5.1.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.6min5.2 工序切削用量及基本时间的确定5.2.1 切削用量本工序为铣粗精铣长度为225左右端面。选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm，齿数z=8。已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=35mm故机床选用XA6132铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取Vc73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。根据XA6132铣床主轴转速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc =Vc=23.55m/min 实际进给量： f=f=0.23mm/z4.校验机床功率依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知机床功率能够满足要求。5.2.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.3 min5.3工序切削用量及基本时间的确定5.3.1切削用量粗精铣宽度为130前后端面所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm，齿数z=8。其他与上道工序类似。1.确定每次进给量f 根据资料，查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z，现取fz=0.20mm/z。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度根据资料，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。根据XA6132型铣床主轴转速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。则实际切削：Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量： f=f=0.2mm/z4.校验机床功率根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。5.3.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=5.8 min5.4 工序切削用量及基本时间的确定5.4.1切削用量粗精刨宽度为75的燕尾槽所选刀具为燕尾槽专用刨刀。其他与上道工序类似。1.确定每次进给量f 根据资料，查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z，现取fz=0.20mm/z。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度根据资料，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。根据BC6065刨床主轴转速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。则实际切削：Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量： f=f=0.2mm/z4.校验机床功率根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。5.4.2 基本时间根据资料所知燕尾槽专用刨刀基本时间为： t= t=5.8 min5.5工序切削用量及基本时间的确定5.6.1 切削用量本工序为钻长度为225左右端面上的8mm孔。钻头选用8的标准高速钢钻刀，r0=0,a0=8,kr=5铰孔扩削用量：1. 确定进给量f 根据参考文献三表10.4-7查出f表=0.651.4.按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取f=0.72。2. 确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出，kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V为：V=5.5.2时间计算：1.钻孔基本工时：T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 5.6工序的切削用量及基本时间的确定5.6.1 切削用量本工序为钻75上端面4-6mm的孔。钻头选用6的标准高速钢钻刀确定进给量f 根据参考文献三表10.4-7查出f表=0.651.4.按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取f=0.72。3. 确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出，kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V为：V= 5.6.2时间计算：1.钻孔基本工时：T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 4. 半精铰基本工时：l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 3.精铰基本工时：l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmT= 5.7 工序的切削用量及基本时间的确定5.7.1切削用量本工序为钻225X130端面沉头孔机床：钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头根据参考文献3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：5.7.2切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取。加工基本时间：第6章 (钻75上端面4-6孔)夹具设计6.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。上面即为钻75上端面4-6孔(钻孔)的专用夹具，本夹具将用于Z525钻床。在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道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。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。6.2夹具设计6.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。6.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头6。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。6.3定位误差的分析制造误差ZZ （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取.（2）内外圆同轴度误差（查表P297）故，.则.知此方案可行。6.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图6.1 可换钻套工艺孔钻套结构参数如下表3.4：表3.4 钻套dHD公称尺寸允差61611+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示：图6.2 固定衬套其结构参数如下表6.5：表6.5 固定衬套dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差18+0.034+0.0161210+0.023+0.0120.52钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。6.5夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位，但底面是经精铣的面，定位是允许的。第7章(铣面)夹具设计7.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为铣床夹具(铣面)的专用夹具，本夹具将用于X52K铣床。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。7.2夹具设计7.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对槽进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、和侧面定位夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。方案：选一面两销定位方式，2面用挡销，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的定位是不正确的，挡销的位置是固定，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。通过比较分析只有方案满足要求，孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。7.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：面铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数：由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式：有：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：安全系数K可按下式计算：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数：由此可得：所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（X）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，

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