鼓轮TJ06-B零件机械加工工艺规程制订及工序工艺装备设计说明书

1 毕业设计说明书  专   业：   机械制造与自动化     班   级：      机制 3102        姓   名：     田金鹏            学   号：         17             指导老师：       李会荣            陕西国防工业职业技术学院   2 二零一三届毕业设计（论文）任务书  专业：机械制造与自动化     班级：机制 3102 班      姓名  田金鹏       学号： 11310217 一、 设计题目（附图）：   鼓轮（ TJ06-B）  零件机械加工工艺规程制订及 第    19 工序工艺装备设计。  二、 设计条件：  1、零件图  2、生产批量：中批量生产  三、设计内容：    零件图分析：    1、零件图工艺性分析（结构工艺性及条件分析）；  2、绘制零件图。    毛坯选择    机械加工工艺路线确定：  1、加工方案分析及确定      2、基准的选择  3、绘制加工工艺流程图    工序尺寸及其公差确定  1、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸 ； 3、基准重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。    设备及其工艺装备的确定    切削用量及工时定额确定：   确定全部工序切削用量及工时定额。    工艺文件制订：  1、编写工艺文件设计说明书：      2、编写工艺规程：    指定工序机床夹具设计  1、  工序图分析；  2、定位方案确定；  3、定位误差计算；      4、夹具总装图绘制；    刀具、量具设计  四  设计任务（工作量）：           1、  零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；  2、  工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图 ）；  3、  机床夹具设计说明书一份；  4、  夹具总装图一张（ A2 图纸）；零件图两张（ A4 图纸）；  5、  刀量具设计说明书一份；  6、  刀具工作图一张（ A4 图纸）；量具图一张（ A4 图纸）。  五起止日期：   2011 年 11 月 12 日 2012 年 12月 28日（共 9周）  六指导教师：   七审核批准  教研室主任：                                  系主任：  八设计评语：       年   月   日  九设计成绩：                                             年   月   日   3 目   录  第一部分  工艺设计说明书  01 第二部分  第 19 号工序夹具设计说明书 20 第三部分  第 09 号工序刀具设计说明书 22 第四部分  第 05 号工序量具设计说明书 23 第五部分  毕业设计体会 25 第六部分   参考资料  26  4 第一部分  工艺设计说明书   5 工艺性分析  1.1 零件结构功用分析  题目所给的零件是鼓轮：该零件为圆周进给铣床夹具，主要起的作用为，用在有回转工作台的铣床上，依靠鼓轮的旋转将工件顺序送入铣床的加工区域，以实现连续切削。在切削的同时，可在装卸区域装卸工件，使辅助时间与机动时间重合，是铣床的一种高效率的铣床夹具。它图样视图正确 ,完整 ,主要加工表面有  1）  粗车外圆 75，并切长短为 102mm；  粗车外圆 65, 宽度为 10mm，角度为 90 ；  粗车 32的孔，其深度为 30mm；  粗车 20的孔，其深度为 72mm；  2）  钳  钻 8孔，其深度为 75mm；  钻 16孔，其深度为 21.5mm；  3）  立铣  51.5，深度为 32mm的端面与 25，深度为 32的端面；  5） 立铣端面 12.5mm,深度为 15mm；  立铣 16孔，其深度为 20mm；  6） 卧铣 R75半圆端面，其长度为： 30mm，在铣这个端面时，要确保这个端面与零件中心保证一定     的角度；  7） 卧铣 10mm宽的槽，其深度为 5.5mm；  8） 卧铣 120度的锥角边；  9） 卧铣 3个 17.5的锥孔。  1.2 零件技术条件分析  零件的材料 20Cr，是合金结构钢的一种，心部强度和韧性要求较高，表面受磨损的渗碳或氰化件，渗碳表面硬度为 HRC56-62。合金结构钢生产工艺简单，铸造性能优良，但渗透性差的铸铁件。其铸造 用金属铸造成型，是在重力下浇注成型。金属型铸造可用于铸钢、铸铁的厚壁、简单或中等复杂的中小铸件，其生产率高，无粉尘，设备费用高，质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。  1.2.1、 尺寸精度、形状精度和表面粗糙分析：   20 为加工基准面，其 75 的外圆表面必须 与此基准面相互平行，其平行度达到 0.1mm，其表面粗糙度为： Ra6.3，其 20 的孔与 16 的孔要与 A 基准面保持垂直度为： 0.2mm。其中各个加工面的粗糙度要按图纸的标准来进行加工。  1.3 零件结构工艺性分析   鼓轮零件的主要加工表面有孔、外圆、和端面其中孔既是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求题目所给的鼓轮有 8 处加工表面， 20 孔的端面， 32 孔的端面， 16 的孔的端面， 在车 20 孔的端面时，必须保证与外圆 75 的表面粗糙度 ， 在加工这个鼓轮的零件时， 其中各个尺寸有一定位置要求和表面粗糙度要求。  2.毛坯选择  2.1 毛坯类型  零件的材料 20Cr。零件的轮廓较复杂，铸造表面的质量要求高，故可采用金属型铸造。用金属铸造成型，是在重力下浇注成型。金属型铸造可用于铸钢、铸铁的厚壁、简单或 6 中等复杂的中小铸件，其生产率高，无粉尘，设备费用高，质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。  2.2 毛坯余量确定  由鼓轮的材料是 20Cr，毛坯的重量 4340.424g，由于毛坯用采用金属模铸造 , 毛坯尺寸的确定如 下：机械铸件尺寸公差数值可按 GB/T6414-1999 确定，现采用的是铸件尺寸公差数值 CT12 级，在机械加工工艺手册可查铸件的毛坯尺寸为 75mm，工件的加工余量按 GB/T6414-1999 确定，有机械加工工艺手册可查得外圆表面的单边加工余量为 2.5mm,端面加工余量，单边余量为 4mm。   2.3 毛坯零件合图草图  3机加工工艺路线确定  3.1 加工方法分析确定  按照该零件的加工方法应先加工基准面，之后在铣该零件的台阶，最后打孔。即先面后孔、先粗后精的原则，布置工艺路线。  下料 80 110-一次装卡 -先粗车外圆 75-车一端面，切断长度为 102mm-车加工外圆 65 上的 90 度的槽口，宽度为 10mm-车加工内圆 32深 30-车加工内圆 20 深 72-钳工划工序所有的线 -钳工钻 8 的孔，深 75-钳工钻 16 的孔，深 21.5-二次装卡 -立铣51.5端面和 25端面，深 32 立铣另一端面距中心孔为 25，深度为 15-立铣 16 孔深 20-卧铣宽度为 10mm的槽口 -卧铣 R75半圆边，长度为 30mm-卧铣 120锥角 -卧铣 3个 17.5的锥孔  3.2 定位基准选择  （ 1）粗基准的选择   对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，尽可能选取不加工的表面为粗基准。即在一次安装中把绝大部分要加工的表面加工出来，又能保证外圆面与内孔同轴以及端面与孔轴线垂直。（如果零件上有好几个不加工的表面，则应选择与加工表面相互位置精度要求高的表面做粗基准。）选取要求加工余量均匀的表面为粗基准，这样可以保证作为粗基准的表面加工时，余量均匀。对于所有表面都要加工的零件，应选择余量和公差最小的表面作粗基准，以避免余量不足而造成废品。选取光洁、平整、面积足 够大、装夹稳定的表面为粗基准。粗基准只能在第一道工序中使用一次，不应重复使用。这是因为，粗基准表面粗糙，在每次安装中位置不可能一致，而使加工表面的位置超差。  对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。  选择本零件的 75 的外圆表面作为加工的粗基准，可用车床三爪卡盘装夹对肩台进行加紧，达到完 7 全定位 ,就可加工 20 内圆深度为 72mm 和 32 内圆深度为 30mm。  （ 2）精基准的选择   对于本零件而言，按照精基准的选择原则，基准重合原则。就是尽可能的选用设计基准作为定 位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。基准同一原则。位置精度要求较高的某些表面加工时，尽可能选用同一的定位基准，这样有利于保证各加工表面的位置精度。选择精度较高、安装稳定可靠的表面作精基准，而且所选的基准应使夹具结构简单，安装和加工工件方便。  主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹。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。此零件采用 20 的内圆作为精基准。  3.3 加工阶段的划分 说明  加工阶段分为：粗加工阶段、精加工阶段 。  1.粗加工阶段： a.毛坯铸造成 型   b.粗加工，粗车外圆 75，内圆 32 深 30，   65 外圆 90 度槽，钻 6 孔。  目的：切除大部分余量，把毛坯加工至接近零件的最终形状和尺寸，只留下少许加工余量，通过这个阶段还可以及时发现锻件的一些缺陷。  2.精加工阶段：精铣 51.5与 25两面 ，精车 20 内圆 。以 20 孔为基准，精铣 距中心25mm 的 端面和 R75 的半圆面。  目的：达到零件设计要求。  3.4 主要机加工工序简图  工序号      工序名            工序内容     01         车       粗车 75 外圆面及端面至尺寸切长度为 102mm 03          车       调头粗精车 75 外圆面， 65外圆面 90的槽，其宽度为 10mm。   8 05          钳       钻 20孔，深度为 102mm，钻 32 的孔，其深度为 30mm,      07     钳           钻 16 孔 ， 深 度 为 18mm 。                  9 09          钳         钻 8 孔，深度为 75mm，钻 16 的孔，其深度为 21.5mm, 11.        铣           粗精立铣 51.5和 25的两面，其深度 32mm 13           铣         立铣距中心孔距离为 25mm 的端面，其深度为 15mm 15         铣         卧铣 R75 的半圆面，其深度为 30mm,卧铣 10mm 宽的槽口，其深度为 5.5mm  10 17        铣            卧铣 120的锥角  19        铣            卧铣 3 个 17.5 的锥孔   11 4.工序尺寸及其公差确定  工序是指在一个工作地点对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。  工艺路线  工序基本余量  工序经济精度  工序尺寸  工序尺寸及公差  车  2.5 IT12（ 0.21) 75 75-0.2 钳  1 IT11（ 0.21) 16 290+0.035 铣  0.5 IT9（ 0.023) 16 20+0.035 5.设备及其工艺装备确定  1、选择机床  （ 1）图中的精车和粗铣车工艺不多，中批生产。所以选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的 6140 车床即可。  （ 2）钻孔用 Z532 立式钻床  。  2、选择夹具  本零件主要钻削加工需设计专用夹具，。  3、选择刀具   在车床上加工的圆柱面均用 PCLNR 2020K12 大棱形外圆车刀   钻孔 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 标准高速钢扩孔钻；铰孔 标准高速铰刀  4、选用量具  本零件属于中批生产，一般情况下尽量采用通用量具。  6切削用量及工时定额确定  工序 1： 粗精车 75 外圆面， 20 内孔为基准面  1.切削用量的选择应满足下列要求：保证工件的加工精度和表面粗糙度。发挥刀具的切削性能，保证合理的耐用度。  充分发挥机床的性能。保证高的生 产效率和低的加工成本。  此外，应按切削深度pa进给量 f 切削速度 v 的顺序选择切削用量，并尽可能选取大值。  2.加工条件：  工件材料： 20Cr，铸造。  3.加工要求  机床： 6140 型车床，刀具材料： 15YT   oV=15oa=6  Kr =75orK=3oV=15  刀寸为 B H=16 25（ mm）。  4.确定切削深度pa5.确定进给量 f 查参考文献 7表 30 34  12 刀具： PCLNR 2020K12 大棱形外圆车刀 ，材料： 15YT ， D=5mm ，此为精车刀。  因其单边余量： Z=2mm 所以切削深度pa：pa=2mm 每齿进给量fa：根据参考文 献 3表 2.4-75，取 0 .1 2 /fa m m Z切削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 1.33 /V m s 。  机床主轴转速 n ： 1000Vnd=  254r/min                          式（ 2.1）  式中   V 铣削速度；  d 刀具直径。  按照参考文献 3表 3.1-74   300 / m innr  实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m a：根据参考文献 7表 2.4-81, 40a mm （ 2） 工序 2： 钳   钻 8 孔深 75mm, 16 孔深 21.5 至尺寸，  加工条件：  工件材料：  20Cr，铸造。  机床：  Z535 立式钻床。  加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：  钻孔 8mm 和 16mm 标准高速钢麻花钻，选择各工序切削用量。  （ 1）确定钻削用量  1）确定进给量 f     根据参考文献 7表 28-10 可查出 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，由于孔深度比 / =55/13=4.23， 0.9lfk ，故 ( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1 /f m m r 表。查 Z535 立式钻床说明书，取 0 .4 3 /f m m r 。  根据参考文献 7表 28-8，钻头强度所允许是进给量 ' 1 .7 5 /f mm r 。由于机床进给机构允许的轴向力 m ax 15690FN （由机床说明书查出），根据表 28-9，允许的进给量 " 1.8 /f mm r 。  由于所选进给量 f 远小于 'f 及 "f ，故所选 f 可用。  2）确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 mP     根据表 28-15，由插入法得：  1 7 / m invm表 ， 4732FN表  5 1 .6 9T N M表 ， 1 .2 5mP kW表  由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。  由参考文献 7表 28-3， 0.88Mvk ， 0.75lvk ，故  ' 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表  ''01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i n22v mmnrd m m 表 13 查 Z535 机床说明书，取 195 / m innr 。实际切削速 度为：  0 2 2 1 9 5 / m i n 1 4 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dn m m rvm 由表 28-5， 1 .0 6M F M Tkk，故   4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 3）校验机床功率     切削功率mP为  '/)m M MmP P n n k 表（  1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率  ' 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E mP P k W k W P 故选择的钻削用量可用。即  0 22d mm， 0 .4 3 /f m m r ， 195 / m innr ， 14 / m invm  相应地  5016FN ， 54.8T N m， 1.05mP kW  （ 2）确定扩孔切削用量  1）确定进给量 f     根据参考文献 7表 28-31，f 表 （ 0 . 7 0 . 8 ） m m / r 0 . 7 = 0 . 4 9 0 . 5 6 m m / r。根据 Z535 机床说明书，取 f =0.57mm/r。  2）确定切削速度 v 及 n   根据参考文献 7表 28-33，取 2 5 / m invm表。修正系数：  0.88mvk ， 2 4 . 7 2 21 . 0 2 ( / 1 . 5 0 . 9 )2ppRavpaka 根 据  故   ' 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 1 1 . 2 2 / m i nv m m 表'' 01 0 0 0 / )n v d 表 （  1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n / ( 2 4 . 7 )2 8 6 / m i n m m m mr 查机床说明书，取 2 7 5 / m innr 。实际切削速度为  30 10v d n 32 4 . 7 2 7 5 / m i n 1 02 1 . 3 / m i nm m rm （ 3）确定铰孔切削用量  1）确定进给量 f     根据参考文献 7表 28-36， 1 .3 2 .6f m m表，按该表注 4，进给量取小植。查 Z535 说明书，取 1.6 /f mm r 。  2）确定切削速度 v 及 n     由参考文献 7表 28-39，取 8 .2 / m invm表。由  参考文献 7表 28-3，得修正系数 0.88Mvk ， 0.99pavk 14 2 5 2 4 . 7( / 0 . 1 2 5 1 . 2 )2pRpaa根 据  故   ' 8 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 表'' 01 0 0 0 / ( )n v d 表  1 0 0 0 7 . 1 4 ( / m i n ) / ( 2 5 )9 1 . 5 / m i n m m mr  查 Z535 说明书，取 100 / m innr ，实际铰孔速度  30 10v d n 32 5 1 0 0 / m i n 1 0 7 . 8 / m i nm m r m （ 4）各工序实际切削用量     根据以上计算，各工序切削用量如下：  钻孔：0 22d mm， 0 .4 3 /f m m r ， 195 / m innr ， 14 / m invm  扩孔：0 24.7d mm， 0 .5 7 /f m m r ， 2 7 5 / m innr ， 2 1 .3 / m invm  铰孔：0 25d mm， 1.6 /f mm r ， 100 / m innr ， 7 .8 / m invm  工序 3： 立铣 51.5和 50的两面  加工条件：  工件材料：  20Cr，铸造。  机床：  X52K 立式铣床。  参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， D=100mm ，齿数 12，此为细齿铣刀。  精铣该平面的单边余量： Z=0.1mm 铣削深度pa： 0.1pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 7表 30 31，取 0 .0 8 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 0.32 /V m s  机床主轴转速 n ，由式（ 2.1）有：  1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照参考文献 7表 3.1-31   75 / minnr  实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV，由式（ 1.3）有： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量 mf ：  2 . 2 5 / 1 3 5 / m i nmff V m m s m m 工序 4： 立铣距中心孔距离为 25mm 的端面，其深度为 15mm, 16 的孔，其深度为 20mm 加工条件：  工件材料：  20Cr，铸造。  机床：  X52K 立式铣床。   15 参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm  ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。  因其单边余量： Z=2mm 所以铣削深度pa： 2pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 3表 2.4-75，取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 1.33 /V m s  由式（ 2.1）机床主轴转速 n ：  1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照参考文献 7表 3.1-74   300 / m innr  实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m a：根据参考文献 7表 2.4-81, 40a mm 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm ，   刀具切入长度 1l ：  221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a                         220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22  走刀次数为 1 工序 5： 卧铣 R75mm 的半圆端面，其深度为 30mm, 卧铣 10mm 宽的槽口，其深度为 5.5mm 加工条件：  工件材料：  20Cr，铸造。  机床： X6030 卧式铣床。  查参考文献 7表 30 35 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm  ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。  因其单边余量： Z=2mm 所以铣削深度pa： 2pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 3表 2.4-75，取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 1.33 /V m s  由式 2.1 得机床主轴转速 n ：  1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd  16 按照参考文献 3表 3.1-74   300 / m innr  实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m a：根据参考文献 7表 2.4-81, 30a mm 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42.5，   刀具切入长度 1l ：  221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a                         式（ 2.2）  220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 3 0 ) ( 1 3 ) 5 . 3 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22  走刀次数为 1 工序 6： 卧铣卧铣 120的锥角  加工条件：  工件材料：  20Cr，铸造。  机床：  X6030 立式铣床。  由参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， 100D mm  ，齿数 12，此为细齿铣刀。  精铣该平面的单边余量： Z=0.5mm 铣削深度pa：pa=0.5mm 每齿进给量fa：根据参考文献 7表 30 31，取 0 .0 8 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 0.32 /V m s  机床主轴转速 n ，由式（ 2.1）有：  1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照 参考文献 3表 3.1-31   75 / minnr  实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV，由式（ 2.3）有： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量 mf ：  2 . 2 5 / 1 3 5 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm   刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m  刀具切出长度 2l ：取 mml 22  走刀次数为 1 工序 7： 卧铣 3 个 17.5 的锥孔   17 加工条件：  工件材料：  20Cr，铸造。  机床：  X6030 立式铣床。  由参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， 100D mm  ，齿数 12，此为细齿铣刀。  精铣该平面的单边余量： Z=0.5mm 铣削深度pa：pa=0.5mm 每齿进给量fa：根据参考文献 7表 30 31，取 0 .0 8 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 0.32 /V m s  机床主轴转速 n ，由 式（ 2.1）有：  1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照参考文献 3表 3.1-31   75 / minnr  实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV，由式（ 2.3）有： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf：  2 . 2 5 / 1 3 5 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm   刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 mml 22  走刀次数为 1 工序 8：校验  2.2.6 确定基本工时  （ 1） 粗精立铣 51.5和 25的两面，其深度为 32mm 和立铣距中心孔距离为 25mm 的端面，其深度为 15mm, 16 的孔，其深度为 20mm 加工条件：  工件 材料： 20Cr， b 200MPa 机床： X5032 机床  刀具：高速钢镶齿套式面铣刀  粗铣的切削工时  被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 =60mm，   刀具切入长度 1l ：  221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a                          220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 mm 刀具切出长度 2l ：取 mml 22  走刀次数为 1  18 机动时间1jt：121 9 0 7 2 0 . 3 4 m i n288jml l ltf 根据参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间1 0.41ft 精铣的切削工时  被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 90l mm   刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切 出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间2jt：122 9 0 1 0 0 2 1 . 4 2 m i n135jml l ltf 根据参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间2 0.41ft 铣 16 孔端面的总工时为： t=1jt+2jt+1ft+2ft=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min （ 2）钻孔  加工条件：  工件材料： 20Cr 铸铁，b200MPa 机床： Z532 立式钻床   刀具：钻孔 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 标准高速钢扩孔钻；铰孔 标准高速铰刀  钻孔工时：切入 3mm、切出 1mm，进给量 0 .4 3 /f m m r ，机床主轴转速 195 / m innr ，   铰 孔： d0=16mm， 1.6 /f mm r ， 100 / m innr ， 7 .8 / m invm  1t=（ 30+3+1） /0.43 195=0.41min 根据参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间1 1.77ft 扩孔工时：切入 3mm、切出 1mm，进给量 0 .5 7 /f m m r ，机床主轴转速 2 7 5 / m innr  2t=（ 30+3+1） /0.57 275=0.22min 根据参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间2 1.77ft 铰孔工时：切入 3mm、切出 1mm，进给量 1.6 /f mm r ，机床主轴转速 100 / m innr  3t =（ 30+3+1） /1.6 100=0.21min 根据参考文献 5表 2.5-41 可查得钻削的辅助时间3 1.77ft 总工时： t=1t +2t +3t +1ft+2ft+3ft=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min （ 3） 粗精 卧铣 R75 的半圆面，其深度为 30mm,卧铣 10mm 宽的槽口，其深度为 5.5mm 工件材料： 20Cr，金属模铸造  加工要求：卧铣 R75 的半圆面，其深度为 30mm，卧铣 10mm 宽的槽口，其深度为 5.5mm。  机床： X6030 卧式铣床  刀具：高速钢镶齿式面铣刀  计算切削工时   19 卧铣 R75 的半圆面，其深度为 30mm 根据参考文献 9进给量 f=3mm/z，切削速度 0.442m/s，切削深度 1.9mm，走刀长度是 249mm。机床主轴转速为 37.5z/min。  切削工时：1t=249/(37.5 3)=2.21min。  根据参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间1 0.41ft 卧铣 10mm 宽的槽口，其深度为 5.5mm 根据参考文献 9进给量 f=3mm/z，切削速度 0.442m/s，切削深度 0.1mm，走刀长度是 249mm。机床主轴转速为 37.5z/min。  切削工时：2t=249/(37.5 3)=2.21min 根据参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间2 0.41ft 粗精铣宽度为 25mm 的 24 度面的总工时：  t=1t+2t+1ft+2ft=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min （ 4） 卧铣 120的锥角  工件材料： 20Cr，金属模铸造  机床： X6030 卧式铣床  刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15YT ， 100D mm  ，齿数 12，此为细齿铣刀。  粗铣螺纹 M6 的端面 切削工时  被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm ，   刀具切入长度 1l ：  221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a                         220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22  走刀次数为 1 机动时间1jt：121 4 0 7 2 0 . 1 7 m i n288jml l ltf 根据参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间1 0.41ft 卧铣 3 个 17.5 的锥孔  被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm   刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m  刀具切出长度 2l ：取 mml 22  走刀次数为 1 机动时间2jt：122 4 0 1 0 0 2 1 . 0 5 m i n135jml l ltf 根据参考文献 5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间2 0.41ft 根据该零件的生产纲量为每年产 4000 件。按一年 360 天，每天总工作时间为 8 小时。则每个 20 零件所需的 额定时间为： t=360 8 60 4000=43.2min。  根据计算所得的机动时间 t机加上每道工序间的辅助时间。所用是实际时间为：2 7 . 9 8 m i n 4 3 . 2 m i nt t t 辅实 际 机  所以该方案满足生产要求。  第二部分  夹具设计说明书  1.工序尺寸精度分析  尺寸精度、形状精度和表面粗糙分析：  粗精车 75 外圆面， 65 外圆面 90的槽，其宽度为 10mm,粗精车各内圆 20、 32 至尺寸 ,粗精车外圆 75 至尺寸，并把毛坯 80 外圆的长 110mm 车到 102mm 至尺寸。 粗精铣 51.5和 25的两面，其深度为 32mm,立铣距中心孔距离为 25mm的端面，其深度为 15mm, 16的内圆其深度为 20mm,并且粗精卧铣 R75 的半圆面，其深度为 30mm,卧铣 10mm 宽的槽口，其深度为 5.5mm 和卧铣 120的锥角，最后卧铣 3 个 17.5 的锥孔， 以达到图纸要求。  2.定位方案确定  限制自由度分析：  应限制 5 个自由度就行， X 移动、 Y 移动  、 Y 转动、 Z 转动、 Z 移动  心轴限制 2 个自由度： Z 移动、 Z 转动  夹具体上的凸台面限制 3 个自由度：  X 移动、 Y 移动、 Y 转动 . 综 合结果实际限制： X 移动、 Y 移动  、 Y 转动、 Z 移动、 Z 转动     故此定位方案可行。  3.定位元件确定  主要定位用心轴。与夹具体右端面上的凸台面   4.定位误差分析计算  分析 75 的定位误差：  基准不重合误差：铣平面时，定位基准为心轴中心线，工序基准也为心轴中心线。故： jb=0 基准位移误差：工序基准为心轴中心线，引起加工方向上的最大变化量为工序尺寸 20+0.045 。     21 故：   db=0.06/2=0.03  定位误差：   dw= jb+ db=0+0.03=0.03<T/3=0.6/3=0.2   所以 ,此定位方案可行。  5.夹紧方案及元件确定  主要用心轴定位，用螺母进行夹紧，用开口垫片实现快卸。  6.夹具总装草图 (见附图 )  22 第三部分  刀具设计说明书                 1. 刀具类型确定  此加工精度要求不高，因此可用 高速钢镶齿套式面铣刀 。  2. 刀具设计参数确定  面铣刀： 高速钢镶齿套式面铣刀 ,刀片材料硬质合金 ,刀杆材料高速钢 ,刀盘直径 D=50mm，刀齿数Z=8，主偏角 kr=75；前刀面有沿切刃方向的斜坡台阶式分屑槽  5. 刀具工作草图（见附图）  附图一  161 212129 31 2 5 23 第四部分  量具设计说明书  一、已知条件：  1、  测量孔径 20 045.00。  二、设计目的  1. 量具类型确定  孔 20 045.00的量具用塞规。  2. 极限量具尺寸公差确定  （