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大连 交通 K544 支撑 套筒 加工 工艺 夹具 设计 CAD

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课程设计说明书支撑套筒零件工艺规程及夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本文是对支撑套筒零件加工应用及加工的工艺性分析，本课题主要是在支撑套筒零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，设计夹具会产生更高的生产力，提高生产效率，满足设计要求。关键词：支撑套筒，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具目 录摘 要1第1章 绪论41.2课题主要研究内容41.3研究方法和手段41.4研究目标41.5方案可行性分析4第2章 零件的分析62.1 零件的作用62.2 零件的工艺分析6第3章 支撑套筒零件的加工工艺规程设计83.1毛坯的选择及铸造方法83.2基准的选择83.2.1粗基准的选择83.2.2精基准的选择93.4 支撑套筒加工主要工序安排93.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定123.4.1 机床选用133.4.2 选择刀具133.4.3 选择量具133.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定133.6确定切削用量及基本工时（机动时间）15第4章 铣Q面夹具设计264.1设计要求264.2夹具设计264.2.1 定位基准的选择264.2.2 切削力及夹紧力的计算274.3定位误差的分析284.4夹具设计及操作的简要说明30结论32参考资料33致谢3424第1章 绪论1.2课题主要研究内容支撑套筒零件的分析包括：零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法，填写加工工艺过程。1、依据国家有关标准，支撑套筒型式与尺寸，支撑套筒技术条件等，根据需要标注支撑套筒装配图的尺寸公差、形位公差等；2、根据支撑套筒的装配图，画出支撑套筒的零件图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等；3、综合运用所学知识，参考有关资料，按大批生产，安排产品的加工工艺；设计加工夹具。1.3研究方法和手段（1）调研、消化原始资料；收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料，供设计时使用；消化零件制件图，了解零件的用途，分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。（2）完成支撑套筒的零件图及装配图；（3）确定工艺方案，制定加工工艺文件；（4）设计加工夹具；（5）完成零件图装配图的制作。1.4研究目标通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力，熟悉常用材料的使用性能，正确选用材料；掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法；掌握机械加工工艺的制定过程，对一般的制造过程和方法有初步的了解，了解常用的零部件设计软件，并能熟练运用二维及三维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的工作奠定一个良好基础。1.5方案可行性分析1）查阅相关文献，搜集有关资料。2）了解支撑套筒的结构以及工作原理的了解，并了解夹具的结构；3)通过老师指导,同学讨论确定方案。4）根据国家有关标准，设计产品第2章 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是支撑套筒。支撑套筒的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此支撑套筒零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。2.2 零件的工艺分析由支撑套筒零件图可知。支撑套筒是一个支撑套筒零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以60外圆及其附属端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：60外圆及其附属端面加工；其中表面粗糙度要求为，（2）以40、35H7、36H7内孔孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个前后端面。 （3）以P面为主要加工平面的加工面。主要有以下加工部位：粗车60外圆及其附属端面半精车60外圆及其附属端面精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面精铣尺寸297.5的左侧端面粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔精镗40、35H7、36H7内孔钻孔4-M10螺纹底孔4-8攻丝4-M10钻4-13.5沉头孔4-20铣K向20X50键槽孔第3章 支撑套筒零件的加工工艺规程设计3.1毛坯的选择及铸造方法选择毛坯时候应该考虑一下几点因素： (1)零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件，其力学性能一次递减。(2)零件的结构形状和外廓尺寸：直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件；形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件，形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造；外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法，以避免机械加工。(3)生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。(4)现场生产条件要求：现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。经过分析考虑，零件材料选取HT200，由于零件结构一般，生产类型为中、小批生产，在机床运行过程中所受冲击不大，力学性能要求不高，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，根据参考文献8中表3-1选择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为9级.这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。3.2基准的选择定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。3.2.1粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。(1)加工支撑套筒上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准，加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下：选择上盖螺栓孔的上表面为基准，能保证支撑套筒上盖其他表面加工余量小二均匀，符合选择重要表面为粗基准的原则；支撑套筒上盖只有螺栓孔上表面不需要进行加工，符合选择不加工表面为粗基准的原则；制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少，符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则；上表面能满足方便定位、加紧的需求，符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基准面就不需要使用，符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。(2)按照粗基准的选择原则，同理我们可以选择出支撑套筒底座的底孔的上表面为粗基准，加工底座的底面。3.2.2精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。(1)选择上盖的分合面为精基准，加工上盖端面和油杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据如下：精基准的以“基准重合”、“基准统一”、“自为基准”、“互为基准”为选择原则，并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基准可以简化操作，能够准确定位，加紧可靠，满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求，方便加工其他表面。(2)按照精基准的选择原则，选择支撑套筒底座的底面为精基准，加工底座的端面及内孔分合面。(3)按照精基准的选择原则，选择支撑套筒的底面与为精基准，加工支撑套筒的内孔。3.4 支撑套筒加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。支撑套筒加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到支撑套筒加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于支撑套筒，需要精加工的是支承孔前后端平面。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、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含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。根据以上分析过程，现将支撑套筒加工工艺路线一：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0粗车粗车60外圆及其附属端面0半精车半精车60外圆及其附属端面50精车精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度60车车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，70粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面80精铣精铣尺寸297.5的左侧端面90粗镗、半精镗粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔100精镗精镗40、35H7、36H7内孔110钻孔攻丝钻孔4-M10螺纹底孔4-8120攻丝攻丝4-M10130钻孔钻4-13.5沉头孔4-20140铣键槽铣K向20X50键槽孔150终检终检160入库清洗入库工艺路线二：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0粗车粗车60外圆及其附属端面0 粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面50半精车半精车60外圆及其附属端面60精车精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度70 车车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，80 精铣精铣尺寸297.5的左侧端面90 粗镗、半精镗粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔100精镗精镗40、35H7、36H7内孔110钻孔攻丝钻孔4-M10螺纹底孔4-8120攻丝攻丝4-M10130钻孔钻4-13.5沉头孔4-20140铣键槽铣K向20X50键槽孔150终检终检160入库清洗入库工艺路线一与工艺路线二的比较区别：工艺路线一把车床的工序集中到一起，这样节省工件转移的时间，有利于提高效率，工艺路线二侧重把粗加工工序与精加工工序分开，这样比较粗细分开了，有利于保证精度，可浪费了加工工时。从提高效率的角度最终选择方案一，具体如下：最终工艺路线：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0粗车粗车60外圆及其附属端面0半精车半精车60外圆及其附属端面50精车精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度60车车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，70粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面80精铣精铣尺寸297.5的左侧端面90粗镗、半精镗粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔100精镗精镗40、35H7、36H7内孔110钻孔攻丝钻孔4-M10螺纹底孔4-8120攻丝攻丝4-M10130钻孔钻4-13.5沉头孔4-20140铣键槽铣K向20X50键槽孔150终检终检160入库清洗入库3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“支撑套筒”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）P面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（2）孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：毛坯为实心铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。3.4.1 机床选用.是粗车、粗镗和半精车、半精镗。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CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用Z525钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,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,可选用可转位车刀(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。3.4.3 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。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘” 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。3.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序30：粗车60外圆及其附属端面切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为3，可在一次走刀内完成，故 =3mm （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = （3-8）工序40 半精车60外圆及其附属端面1) 切削深度，单边余量Z=3mm,分二次切除。2) 进给量，根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3)计算切削速度132m/min4)确定机床主轴转速 ns= 420r/min 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为480r/min。现选取480r/min 所以实际切削速度= 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削时消耗功率2.81(KW) 由实用机械加工工艺手册表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4N.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而轴向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17 轴向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见切削手册表1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时：t=其中l=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min工序50 精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度1) 切削深度。单边余量Z=3mm.分1次切除2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3) 计算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 确定机的主轴转速 ns= 378r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与378r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=30mm t=i=15=0.83(min)工序70：粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面。机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：=3mm精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序80：精铣尺寸297.5的左侧端面机床：铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10（1）粗铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序90：粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔所选用刀具为硬质合金（钨钴类），圆形镗刀。.确定切削深度 =.确定进给量根据切削用量简明使用手册表1.5可知，当粗镗铸件时，镗刀直径，镗刀伸出长度为时： =0.150.40按CA6140机床的进给量（表4.29），选择， =0.25.确定切削速度 = （3-9）式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 = （3-11）按CA6140机床的转速，选择 =160=2.6.计算基本工时选镗刀的主偏角=，则=，则： =117 工序100：精镗40、35H7、36H7内孔所选用的刀具为YG6X硬质合金圆形镗刀，主偏角为K=45，直径为16mm的圆形镗刀，其耐用度为。.确定切削深度 a.根据表1.5，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度时，进给量为：。 .确定切削速度 按表1.27的计算公式确定 V = （3-16）式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 选择C6140机床转速：n= n =1200=20实际切削速度为： v = 2.08 工序110：钻孔4-M10螺纹底孔4-8机床：钻床Z525刀具：麻花钻切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.39，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：工序120：攻丝4-M10机床：Z525刀具：钒钢机动丝锥 进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： （盲孔）机动时间：工序130：钻4-13.5沉头孔4-20钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35。 则取确定切削速度，根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 （3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间（一个孔） =工序140 铣K向20X50键槽孔由机械加工工艺手册，选取进给量 fz=0.12mm/r 背吃刀量 ap=5mm 切削速度 Vc=90m/min 则 n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r由 机 械 制 造 技 术 基 础 功 率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw 由于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为=0.8，机床功率 PcPm，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 89m/min，n=945r/min，纵向 Vf=105mm/r,横向 Vf=100 mm/r精铣： 由机械加工工艺手册，选取进给量 fz=0.10mm/r 背吃刀量 ap=2mm 切 削 速 度 Vc=150m/min n=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r 功 率 Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw 由 于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为=0.8，机床功率 PcPm，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc=153.8m/min，n=1225r/min 纵向 Vf=125mm/r,横向 Vf=130mm/r. 第4章 铣Q面夹具设计为了提高劳动生产，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Q面夹具设计的专用夹具，本夹具将用于X52K立式铣床。4.1设计要求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。4.2夹具设计4.2.1 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。工件以70外圆定位用V型块作为主要定位元件，其限制工件的X方向和Z方向的四个自由度，另外外圆70外圆面选用限制销钉限制其另外Y方向的两个自由度，这样工件便被限制了六个自由度。本次选择的定位元件均为机床夹具的标准元件，定位V型块为标准件，标准号为JB/T8018.1-1999，限制Z方向的支撑钉的标准号为JB/T8029.1-1999。此定位元件图形分别如下： 图4-1 V型块的标准件4.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：铣刀 D=40 铣刀。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。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如2.1.由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 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。4.3定位误差的分析（1）工序基准 在工序图上用来确定加工表面的位置所依据的基准。工序基准可简单地理解为工序图上的设计基准。分析计算定位误差时所提到的设计基准，是指零件图上的设计基准或工序图上的工序基准。（2）定位基准 在加工过程中使工件占据正确加工位置所依据的基准，即为工件与夹具定位元件定位工作面接触或配合的表面。为提高工件的加工精度，应尽量选设计基准作定位基准。本次的定位基准为外圆70面。如定位分析图，对刀基准是工件的A面，定位基准为工件的70外圆，则基准位置误差为图中O1点到O2点的距离。在O1CO2中，根据勾股定理求得注：V型块夹角=90。基准位移误差：工件以外圆柱面在V型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差D，因此对一批工件来说，当直径由最小DD变大到D时，工件中心（即定位基准）将在V型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由变大到,其变化量（即基准位移误差）从图（a）中的几何关系退出：Y=基准不重合误差：从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准不动，当工件直径由最小DD变到最大D时，设计基准的变化量为，即基准不重合误差B=。从图(c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由a到a与定位基准变到的方向相反，故其定位误差D是Y与B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即满足要求需要说明的是尺寸定位误差的合成问题。由于和中都含有，即外圆直径的变化同时引起和的变化，因而要判别二者合成时的符号。当外圆直径由大变小时，设计基准相对定位基准向上偏移，而当此圆放入V形块中定位时，因外圆直径的变小，定位基准相对调刀基准是向下偏移的，二者变动方向相反。故设计基准相对对刀基准的位移是二者之差，即将68mm和90代入，运用V型块定位，取=90，这时的定位误差，定位误差=Td/（2sin1/）-Td/2=0.0230.02330.0690.08满足要求。4.4夹具设计及操作的简要说明本次的夹紧采用外圆的夹紧方式，原因是以工件的外圆70外圆为定位，采用的是V型块，即另一边采用活动V型块对工件进行夹紧，此夹紧的效果同三爪卡盘的夹紧方式相同。夹紧的装置如下图所示：图4-2装配图30结论通过本次设计，让我了解到了工件加工工艺规程设计的内容、方法、过程，对工装夹具设计也有了一定的了解，进一步理解了产品设计优化方面的知识，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力；能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会制订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力；也培养了我熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力；进一步培养我识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。设计突出了教学与实践之间的联系，通过本次最后考查，提高了我的综合利用能力，树立了正确的设计思想和良好的工作作风。在次特别感谢周聪等老师悉心指导，使我学到许多知识，以及认识到自己的不足，这将对我以后的工作有很大意义。谢谢各位老师！通过这次走向工作实践前的最后一次综合练兵。使我们对自己的专业有了更进一步的认识,清楚了自己在今后工作中的努力方向,熟悉了所学的基础技术知识,加深了解了自己在专业工作中一般工作方法,了解解决问题的一般常规程序,基本上具备了一定的分析和解决问题的能力,锻炼了设计计算,绘图的能力,以及建立了自己独立思考。查阅大量资料的习惯及方法。21参考资料1.机床夹具设计 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社2.机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛主编 冶金工业出版社3.机械制造工艺学周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社4. 机械制造工艺设计简明手册李益民 主编 机械工业出版社5. 工艺师手册 杨叔子主编 机械工业出版社6. 机床夹具设计手册王光斗、王春福主编 上海科技出版社7. 机床专用夹具设计图册南京市机械研究所 主编 机械工业出版社8. 机械原理课程设计手册 邹慧君主编 机械工业出版社9.金属切削手册第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社10.几周聪量公差与检测第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社 11机械制造工艺水学、机床夹具设计 （教材）12机械零件设计手册13机械制造工艺学课程设计指导书， 机械工业出版社14机床夹具设计 王启平主编 哈工大出版社15 汽车制造工艺学 侯家驹主编 机械工业出版社16汽车构造与修理图解 唐艺 主编 机械工业出版社17汽车传动与行使部分检修问答 刘文举 主编 人民邮电出版社致谢经教授的悉心指教。为期3个月的设计终于结束了,在此要感谢老师的辛勤指导，培养了我运用机械制造工艺学及相关课群(工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、切削原理刀具等)的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题的能力，同时也培养了我的设计意识及苦干精神，更让我了解了如周聪把理论与实践相结合，进一步理解了此次设计的目的，从而提高了实践动手能力，并对专业知识有更深的了解。本学期是我在学校求学的最后一个学期，也是完成我的设计的时间表，在这最后一个学期里面，我学到了很多知识，其中有很多是很好实用价值的，这在我以后的工作中有大帮助，在此我对我的指导老师周聪老师的辛勤教诲表示衷心的感谢，感谢他对我们设计的关心和帮助。本次设计是我们大学四年所学知识做的一次总测验，是锻炼也是检验自己四年来所学知识和掌握、运用知识的能力，是我们高等院校学生的最后的学习环节，也是学到最多实际知识的时候。通过这次设计，我学到了许多原来未能学到的东西，对过去没有掌握的知识得到了更进一步巩固。独立思考，综合运用所掌握理论知识的能力得到很大的提高，学会了从生产实际出发，针对实际课题解决实际问题，掌握了综合使用各种设计手册、图册、资料的方法， 也是为我们即将参加工作所做的必要准备，打下基础，更是我们三年机械设计制造及其自动化专业知识的一次综合。本次设计也暴露了我们不少的缺点和问题：对于所学知识还没有做到仔细、认真消化，许多方面还是只有一个大概的认识，没有深入探讨，对实际事物没有深刻得了解，没有做到理论联系实际，没有达到对所学的知识熟练运用的水平。这也从一个侧面反映出我们设计经验不足，思维不够开拓，不够灵活。从而是我得出一个结论：无论是现在还是以后走上工作岗位，还是再深造，都应该虚心向老师和前辈们学习，从而不断完善自我，提高自我水平。 教授老师，在此次设计中认真细心地辅导我们，开拓我们的思路，给我们指明方向，给予我们极大的帮助和支持。确实我们的设计是一个新颖的课题，具有一定的难度，而且时间很紧，为了能按时完成任务，指导老师和我们共同进退，鼓励我们，最后我们还是得到最后的成果，也就是我们应该得到的收获。本次设计毕竟是我们做的第一次比较完整，系统的设计，因而难免存在许多缺点和不足之处，还有待于改进。希望各位老师多提宝贵意见。课程设计说明书支撑套筒零件工艺规程及夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本文是对支撑套筒零件加工应用及加工的工艺性分析，本课题主要是在支撑套筒零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，设计夹具会产生更高的生产力，提高生产效率，满足设计要求。关键词：支撑套筒，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具目 录摘 要1第1章 绪论31.2课题主要研究内容31.3研究方法和手段31.4研究目标31.5方案可行性分析3第2章 零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的工艺分析4第3章 支撑套筒零件的加工工艺规程设计53.1毛坯的选择及铸造方法53.2基准的选择53.2.1粗基准的选择53.2.2精基准的选择63.4 支撑套筒加工主要工序安排63.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定73.6确定切削用量及基本工时（机动时间）823第1章 绪论1.2课题主要研究内容支撑套筒零件的分析包括：零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法，填写加工工艺过程。1、依据国家有关标准，支撑套筒型式与尺寸，支撑套筒技术条件等，根据需要标注支撑套筒装配图的尺寸公差、形位公差等；2、根据支撑套筒的装配图，画出支撑套筒的零件图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等；3、综合运用所学知识，参考有关资料，按大批生产，安排产品的加工工艺；设计加工夹具。1.3研究方法和手段（1）调研、消化原始资料；收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料，供设计时使用；消化零件制件图，了解零件的用途，分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。（2）完成支撑套筒的零件图及装配图；（3）确定工艺方案，制定加工工艺文件；（4）设计加工夹具；（5）完成零件图装配图的制作。1.4研究目标通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力，熟悉常用材料的使用性能，正确选用材料；掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法；掌握机械加工工艺的制定过程，对一般的制造过程和方法有初步的了解，了解常用的零部件设计软件，并能熟练运用二维及三维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的工作奠定一个良好基础。1.5方案可行性分析1）查阅相关文献，搜集有关资料。2）了解支撑套筒的结构以及工作原理的了解，并了解夹具的结构；3)通过老师指导,同学讨论确定方案。4）根据国家有关标准，设计产品 第2章 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是支撑套筒。支撑套筒的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此支撑套筒零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。2.2 零件的工艺分析由支撑套筒零件图可知。支撑套筒是一个支撑套筒零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以60外圆及其附属端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：60外圆及其附属端面加工；其中表面粗糙度要求为，（2）以40、35H7、36H7内孔孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个前后端面。 （3）以P面为主要加工平面的加工面。主要有以下加工部位：粗车60外圆及其附属端面半精车60外圆及其附属端面精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面精铣尺寸297.5的左侧端面粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔精镗40、35H7、36H7内孔钻孔4-M10螺纹底孔4-8攻丝4-M10钻4-13.5沉头孔4-20铣K向20X50键槽孔第3章 支撑套筒零件的加工工艺规程设计3.1毛坯的选择及铸造方法选择毛坯时候应该考虑一下几点因素： (1)零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件，其力学性能一次递减。(2)零件的结构形状和外廓尺寸：直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件；形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件，形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造；外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法，以避免机械加工。(3)生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。(4)现场生产条件要求：现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。经过分析考虑，零件材料选取HT200，由于零件结构一般，生产类型为中、小批生产，在机床运行过程中所受冲击不大，力学性能要求不高，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，根据参考文献8中表3-1选择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为9级.这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。3.2基准的选择定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。3.2.1粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。(1)加工支撑套筒上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准，加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下：选择上盖螺栓孔的上表面为基准，能保证支撑套筒上盖其他表面加工余量小二均匀，符合选择重要表面为粗基准的原则；支撑套筒上盖只有螺栓孔上表面不需要进行加工，符合选择不加工表面为粗基准的原则；制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少，符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则；上表面能满足方便定位、加紧的需求，符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基准面就不需要使用，符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。(2)按照粗基准的选择原则，同理我们可以选择出支撑套筒底座的底孔的上表面为粗基准，加工底座的底面。3.2.2精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。(1)选择上盖的分合面为精基准，加工上盖端面和油杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据如下：精基准的以“基准重合”、“基准统一”、“自为基准”、“互为基准”为选择原则，并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基准可以简化操作，能够准确定位，加紧可靠，满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求，方便加工其他表面。(2)按照精基准的选择原则，选择支撑套筒底座的底面为精基准，加工底座的端面及内孔分合面。(3)按照精基准的选择原则，选择支撑套筒的底面与为精基准，加工支撑套筒的内孔。3.4 支撑套筒加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。支撑套筒加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到支撑套筒加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于支撑套筒，需要精加工的是支承孔前后端平面。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、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含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。根据以上分析过程，现将支撑套筒加工工艺路线一：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0粗车粗车60外圆及其附属端面0半精车半精车60外圆及其附属端面50精车精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度60车车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，70粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面80精铣精铣尺寸297.5的左侧端面90粗镗、半精镗粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔100精镗精镗40、35H7、36H7内孔110钻孔攻丝钻孔4-M10螺纹底孔4-8120攻丝攻丝4-M10130钻孔钻4-13.5沉头孔4-20140铣键槽铣K向20X50键槽孔150终检终检160入库清洗入库工艺路线二：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0粗车粗车60外圆及其附属端面0 粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面50半精车半精车60外圆及其附属端面60精车精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度70 车车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，80 精铣精铣尺寸297.5的左侧端面90 粗镗、半精镗粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔100精镗精镗40、35H7、36H7内孔110钻孔攻丝钻孔4-M10螺纹底孔4-8120攻丝攻丝4-M10130钻孔钻4-13.5沉头孔4-20140铣键槽铣K向20X50键槽孔150终检终检160入库清洗入库工艺路线一与工艺路线二的比较区别：工艺路线一把车床的工序集中到一起，这样节省工件转移的时间，有利于提高效率，工艺路线二侧重把粗加工工序与精加工工序分开，这样比较粗细分开了，有利于保证精度，可浪费了加工工时。从提高效率的角度最终选择方案一，具体如下：最终工艺路线：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0粗车粗车60外圆及其附属端面0半精车半精车60外圆及其附属端面50精车精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度60车车4X0.5的退刀槽，车4X2.4的退刀槽，70粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸297.5的左侧P端面80精铣精铣尺寸297.5的左侧端面90粗镗、半精镗粗镗、半精镗40、35H7、36H7内孔100精镗精镗40、35H7、36H7内孔110钻孔攻丝钻孔4-M10螺纹底孔4-8120攻丝攻丝4-M10130钻孔钻4-13.5沉头孔4-20140铣键槽铣K向20X50键槽孔150终检终检160入库清洗入库3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“支撑套筒”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）P面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（2）孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：毛坯为实心铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。3.4.1 机床选用.是粗车、粗镗和半精车、半精镗。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CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用Z525钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,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,可选用可转位车刀(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。3.4.3 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。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘” 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。3.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序30：粗车60外圆及其附属端面切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为3，可在一次走刀内完成，故 =3mm （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = （3-8）工序40 半精车60外圆及其附属端面1) 切削深度，单边余量Z=3mm,分二次切除。2) 进给量，根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3)计算切削速度132m/min4)确定机床主轴转速 ns= 420r/min 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为480r/min。现选取480r/min 所以实际切削速度= 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削时消耗功率2.81(KW) 由实用机械加工工艺手册表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4N.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而轴向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17 轴向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见切削手册表1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时：t=其中l=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min工序50 精车60外圆及其端面及倒角1.5X45度1) 切削深度。单边余量Z=3mm.分1次切除2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3) 计算切削速度 其中：=342, =0