钻Φ10孔夹具设计.doc

1 题目题目 端盖零件的机械加工工艺规程端盖零件的机械加工工艺规程 和钻和钻 10 10 孔夹具设计孔夹具设计 学 生所在校 专 业 学 号 学 生 指 导 教 师 2 目目 录录 设计目的及背景 3 1 零件的工艺分析零件的工艺分析 1 零件的用途 技术要求及工艺分析 3 二 零件的工艺规程设计二 零件的工艺规程设计 2 1 由要求可知该零件的生产类型为中批或大批生产 4 2 2 确定毛坯尺寸 4 2 3 定位基准的选择 4 2 4 零件加工方法选择 4 2 5 制定工艺路线 4 2 6 确定加工余量 5 2 7 加工装备和工艺装备的选择 6 2 8 确定切削用量及基本时间 6 3 钻床专用夹具设计钻床专用夹具设计 3 1 1 确定夹具的类型 17 3 1 2 确定工件的定位方案 17 3 1 3 确定工件的夹紧方案和夹紧结构设 计 18 3 1 4 夹具的结构类型设计 19 3 1 5 钻模板结构类型设计 19 3 1 6 夹具总图设计 19 3 2 夹具精度的校核 19 四 总结四 总结 21 五 参考文献五 参考文献 21 3 设计目的及背景 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程以后 进行的一次 理论联系实际的综合运用 培养学生综合运用所学基础理论 专业知识与技能 独立分析与解决问题的能力 有助于学生对专业知识 技能的进一步提高 为 以后从事专业技术工作打下基础 专用夹具的设计 对加工精度 提高加工效 率 减轻劳动强度 充分发挥和扩大机床的性能有着重要的影响 本课题讨论 的目的是通过分析汽车法兰端盖的特点 论述了设计时应注意的问题及其应用 范围 一 零件的工艺分析一 零件的工艺分析 1 零件的用途 技术要求及工艺分析 1 1 该端盖主要是用来进 排气或油的 如用在内燃机打的活塞上的端盖 该零件出用来进 排气或油外 还有轴向定位 防尘 轴向定位和支撑旋转轴 的缓冲和吸振登作用 1 2 根据端盖零件图可知 该零件的主要技术要求有 圆孔 16H7 为 IT7 级精度 孔 32H8 即 IT8 级精度以及该表面从粗糙度 Ra3 2 90 的一端面表 面粗糙度 Ra1 6 及该断面与 16H7 的垂直度公差 0 040 和 55 外圆与 16H7 的同轴度公差 0 025 其余表面粗糙度为 Ra6 3 为零件的主要技术要求 1 3 该零件主要加工面有外圆 孔 断面 螺纹 均可用回转机床加工 由零件技术要求和机床加工精度可知 外圆表面用车床半精车 Ra 6 断面在车 床上精车可达到 孔 35 和 32H8 孔在车床上镗 由于 16 孔较小部宜铸造 留待加工反而更经济 故 16H7 孔采取钻 扩 铰 其余孔和螺纹在钻床上钻 可得到 故该工件用车床和钻床 二 零件的工艺规程设计二 零件的工艺规程设计 2 1 由要求可知该零件的生产类型为中批或大批生产 2 2 确定毛坯尺寸 该零件材料为灰铸铁 HT150 故毛坯件选择铸造 零件受力不大 机构 4 简单 生产类型中批或成批生产 选用砂型铸造 查 金属加工工艺及工装设 计 第 2 页表 1 2 选取尺寸精度等级为 CT12 查 金属加工工艺及工装设计 第 6 页表 1 8 选加工余量为 MA H 查 金属加工工艺及工装设计 第 6 页表 1 9 确定铸件的双侧加工时的切削每侧的加工余量 3 5mm 铸件的尺寸如下 加工面及尺 寸 加工余量等 级 加工余量加工面数铸件尺寸 外圆 90 CT12H3 5 2 双面 97 外圆 55 CT12H3 5 2 双面 62 端面 37 CT12H3 5 2 双面 44 端面 20 CT12H3 5 2 双面 27 孔 32 CT12H3 5 2 双面 25 孔 35 CT12H3 5 2 双面 28 2 3 定位基准的选择 根据基准的选择 先基准后其他 先粗后精 先主后次 先面后空 原则 故粗基准的选择以 55 外圆和 90 端面为定位粗基准 考虑保证零件的加工 精度和装夹方便 根据基准重合和基准统一原则 则精基准选择 B 面半精加工 后的 55 外圆表面和和精车 90 后的端面 能保证零件的同轴度和垂直度要 求 2 4 零件加工方法的选择 本零件的加工表面有外圆 内孔 端面及小孔 材料为 45 钢 故确定加 工方法如下 55 外圆及端面 图纸要求表面粗糙度为 Ra6 3 但工艺过程考虑其为粗 基准 故对此外圆面采取粗车和半精车 90 外圆及端面 图纸要求圆表面粗糙度为 Ra6 3 采取粗车和半精车 对 Ra1 6 的端面采取粗车 半精车 精车 35 孔及端面 图纸要求表面粗糙度 Ra6 3 采取粗镗 半精镗 32H8 孔及端面 图纸要求精度为 IT8 表面粗糙度 Ra3 2 采取粗镗和 铰 16H7 孔 图纸要求精度为 IT8 采取钻 扩 铰 其余孔采取钻和螺纹采取螺纹车刀攻 2 5 制定工艺路线 根据零件本身要求及先粗后精的加工原则 端盖加工工艺路线如下 工序 5 铸造零件毛坯 工序 10 灰铸铁 HT150 退火 为机加工作准备 5 工序 15 以 B 55 外圆表面及端面做粗定位 用三爪卡盘夹紧 粗车 A 55 端面及外圆 90 端面 粗镗 32 孔到尺寸 工序 20 调头以 A 55 外圆表面及端面定位 用三爪卡盘夹紧 粗车 B 55 端面 外圆 90 端面 外圆 粗镗 35 孔和端面至尺寸 工序 25 半精车 B 55 端面 外圆 90 端面 外圆 精车 B 90 端面 半精镗 35 孔和端面至尺寸 倒孔内的 R2 圆角 工序 30 调头以半精加工的 B 55 外圆和端面定位 用三爪卡盘夹紧 半 精车 A55 端面 外圆 90 端面 扩 铰 A 32H8 孔至尺寸 工序 35 扩 铰 16H7 至尺寸 以半精加工的 B 55 外圆和端面定位 用三爪卡盘夹紧 工序 40 钻 90 外圆表面上的孔 10 专用夹具定位夹紧 工序 45 攻 NPT1 4 管螺 专用夹具定位夹紧 工序 50 钻 B90 端面上的 10 孔 专用夹紧定位夹紧 工序 60 钻 A 端面的 6 7 孔及锪钻 11 5 专用夹具定位夹紧 工序 65 钻 A 55 端面的 3 5 的孔 专用夹具定位夹紧 工序 70 攻 M5 7H 的螺纹 专用夹具定位夹紧 工序 75 去零件的毛刺和检验 2 6 确定加工余量 由 机械制造工艺学 第 30 至 31 页的表 1 10 表 1 11 表 1 12 确定其加工的的经济精度和经济粗糙度 1 55 的外圆表面 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 半精车 1 55IT8Ra6 3 粗车 6 56IT11Ra12 5 毛坯 62 2 90 的外圆表面 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 半精车 1 90IT8Ra6 3 粗车 6 91IT11Ra12 5 毛坯 97 3 轴向长度 37 尺寸 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 半精车 A 端 137IT8Ra6 3 6 半精车 B 端 138IT8Ra6 3 粗车 A 端 2 539IT11Ra12 5 粗车 B 端 2 541 5IT11Ra12 5 毛坯 44 4 轴向长度 20 尺寸 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 精车 B 端 0 720IT7Ra1 6 半精车 B 端 120 7IT8Ra1 6 半精车 A 端 121 7IT8Ra6 3 粗车 B 端 1 822 7IT11Ra12 5 粗车 A 端 2 524 5IT11Ra12 5 毛坯 27 5 35 的孔 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 半精镗 1 0 35IT9Ra6 3 粗镗 6 34IT11Ra12 5 毛坯 28 6 32H8 的孔 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 铰 0 3 32H8IT7R1 6 扩 0 7 31 7IT9R3 2 粗镗 3 31IT11R12 5 毛坯 25 7 16H7 的孔 工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度 铰 0 1 16H7IT8R3 2 扩 0 915 9IT10R6 3 钻 1515IT11R12 5 2 7 加工装备和工艺装备的选择 1 加工装备 选择 CA6140 卧式车床进行车 镗 铰零件的外圆 端面及内 孔 用 Z3025 摇臂钻床加工零件端面上的孔及螺纹加工 2 工艺装备 粗车选取 YT15 硬质合金车刀 精车选 YT30 硬质合金车刀 钻 孔选用高速钢钻头 由于精度要求不高可选用 0 02mm 的游标卡尺测量 孔 32H8 和 16H7 用塞规检测 2 8 确定切削用量及基本时间 切削用量包括切削速度 进给量和背吃刀量 确定方法是先确定背吃刀量 再进给量 最后确定切削速度 不同的加工性质 对切削加工的要求不一样 粗加工时 应尽量保证较高的金属切削率和必要的刀具耐用度 故一般优先选 择尽可能大的背吃刀量 其次选择较大的进给量 最后根据刀具耐用度要求 确定适合的切削速度 精加工时 首先应保证工件的加工精度和表面质量要去 7 故一般选用较小的背吃刀量和进给量 而尽可能选用较高的切削速度 一 工序一 工序 1515 粗车粗车 切削用量及基本时间的确定 确定切削速度 V 和工作台每分钟进给量 Vf 切削速度可以通过计算得出 在实际 生产中通过查表确定表 4 53 第 95 页 选择背吃刀量为 a 根据设计和零 p 3 件要求选择 a 3 通过查表 车外圆和端面的进给量 得到进给量 f p 0 56mm r 由表 4 58 外圆切削速度 可查的切削速度为 1m s 1 33 则所需主轴 的转速是一个范围 工步车外圆工步车外圆 d 90mmd 90mm n 212 3 282 3r min 3 14 d v1000 根据 CA6140 机床的标准主轴转速查表选取 n 250 r min 则实际车削速度为 v 70 65m min 1000 dn 14 3 2 基本时间 T 0 175 l 24 5 fn l 式中 l 是工件切削加工长度 f 为实际车削速度 n 为主轴转速 工步车外圆工步车外圆 d 55d 55 n 347 2 462 3 14 d v1000 根据 CA6140 机床的标准主轴转速查表选取 n 450 r min 则实际车削速度为 V 77 7 1000 dn 3 14 2 基本时间 T 0 031 l 8 fn l 式中 l 是工件切削加工长度 f 为实际车削速度 n 为主轴转速 工步车孔工步车孔 d 32d 32 n 597 1 794 1 3 14 d v1000 根据 CA6140 机床的标准主轴转速查表选取 n 710 r min 则实际车削速度为 v 71 3 1000 dn 3 14 2 基本时间 T 0 025 l 10 fn l 式中 l 是工件切削加工长度 f 为实际车削速度 n 为主轴转速 Tm 0 025 0 175 0 031 2 0 262min Tm 0 262 60 15 72s 切削力 Fc Cf a f v cp xfcyfcnfc 8 Fc 900 3 0 56 1747 8 75 0 切削效率 Pc FcVc 60 1000 2 16KW 根据表 卧式车床主要技术参数 知 CA6140 机床电动机功率 Pe 7 5KW 隐 Pc Pe 故上述切削用量可用 最后确定的切削用量为 a 3mm p f 0 56mm v 73m min 二 工序 20 粗 车切削用量和基本时间的确定 本道工序是粗车 55 外圆 端面 90 端面和镗孔 已知加工材料为灰 铸铁 HT150 机床为 CA6140 卧式车床 三爪卡盘 所选刀具为 YT15 硬质合 金车刀 工步 1 粗车 55 端面至 27 1 确定背吃刀量 由前述可知 切削单边加工余量为 2 5mm 即背吃刀 量 a 2 5mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 95 页表 4 53 可知 当加工灰铸铁时 车刀刀杆尺寸 B H 为 20 30 背吃刀量 a 2 5mm 则进给量 f 0 6 0 9mm r 根据 金属加工工艺及工装设 p 计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取横向 f 0 61mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 外 圆切削速度参考值可知 V 1 1 33m s c 则所需车床主轴转速范围 n 341 454r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 400r min V 70 3m min c 1000 14 3 nd 基本时间 t 3 6s 19mm 1 nf l1 1 l 9 工步 2 粗车 55 外圆至 56 1 确定背吃刀量 由前述可知 切削双边加工余量为 6mm 则单边 为 3mm 即背吃刀量 a 3mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 95 页表 4 53 可知 当加工灰铸铁时 车刀刀杆尺寸 B H 为 20 30 背吃刀量 a 3mm 则进 p 给量 f 0 6 0 9mm r 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 纵向 0 61mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 外 圆切削速度参考值可知 V 1 1 33m s c 则所需车床主轴转速范围 n 341 454r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 400r min V 70 3m min c 1000 14 3nd t 1 1s 5mm 2 nf l2 2 l 工步 3 粗车 90 端面至 22 7 1 确定背吃刀量 由前述可知 切削单边加工余量为 1 8mm 即背吃刀 量 a 1 8mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 95 页表 4 53 可知 当加工灰铸铁时 车刀刀杆尺寸 B H 为 20 30 背吃刀量 a 1 8mm 则 p 进给量 f 0 6 0 9mm r 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取横向 f 0 61mm r 2 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 外 圆切削速度参考值可知 V 1 1 33m s c 则所需车床主轴转速范围 n 209 279r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 250r min V c 10 71 4m min 1000 14 3 nd 基本时间 t 8s 20mm 3 nf l3 3 l 工步 4 粗车 90 外圆表面至 91 1 确定背吃刀量 由前述可知 切削双边加工余量为 6mm 则单边为 3mm 即背吃刀量 a 3mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 95 页表 4 53 可知 当加工灰铸铁时 车刀刀杆尺寸 B H 为 20 30 背吃刀量 a 3mm 则进 p 给量 f 0 6 0 9mm r 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 纵向 0 61mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 外 圆切削速度参考值可知 V 1 1 33m s c 则所需车床主轴转速范围 n 209 279 min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 250r min V 71 4m min c 1000 14 3nd t 9s 22 7mm 4 nf l4 4 l 工步 5 粗镗 35 孔至 34 1 确定背吃刀量 由前述可知 切削双边加工余量为 6mm 则单 边为 3mm 即背吃刀量 a 3mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 104 页表 4 71 可 知 当加工灰铸铁时 镗刀直径为 20mm 背吃刀量 a 3mm 则进给量 p f 0 3 0 4mm r 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量 值可知 取 f 纵向 0 3mm r 11 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 1 33m s c 则所需车床主轴转速范围 n 682 907r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 710r min V 62 4m min c 1000 14 3nd t 1 5s 5mm 5 nf l5 4 l 本工序总的时间 t 12 5s 切削力 Fc Cf a f v cp xfcyfcnfc Fc 900 3 0 61 1863 6 75 0 切削效率 Pc FcVc 60 1000 2 17KW 根据表 卧式车床主要技术参数 知 CA6140 机床电动机功率 Pe 7 5KW 隐 Pc Pe 故上述切削用量可用 最后确定的切削用量为 a 3mm p f 0 61mm v 70m min 工序 25 半精车 精车的的切削用量和基本时间 本工序为半精车 B 55 外圆 端面 90 外圆 端面 及精车端面 半精 镗孔 35 镗 R2 的倒圆角 已知加工材料为灰铸铁 HT150 机床为 CA6140 卧 式车床 三爪卡盘 所选刀具为 YT30 硬质合金车刀 工步 1 半精车 55 端面至 26 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削单边加工余量为 1mm 即 背吃刀量 a 1mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量 a 1mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 横向 12 0 5mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 2 6s 12mm1 nf l1 1 l 工步 2 半精车 55 外圆表面至 55 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削双边加工余量为 1mm 则单 边加工余量为 0 5 即背吃刀量 a 0 5mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量 a 0 5mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 纵向 0 51mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 1 1s 5mm2 nf l2 2l 工步 3 半精车 90 端面至尺寸 21 7 13 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削单边加工余量为 1mm 即 背吃刀量 a 1mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量 a 1mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 横向 0 5mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 3 9s 18mm3 nf l3 3l 工步 4 精车 90 端面至尺寸 21 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削单边加工余量为 0 7mm 即背吃刀量 a 0 7mm p 2 确定进给量 当加工灰铸铁时 背吃刀量 a 0 7mm 由于表面粗 p 糙度为 Ra1 6 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 则进给量 f 0 15 0 25mm r 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 横向 0 2mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 14 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 9 6s 18mm3 nf l3 4 l 工步 5 半精车 90 外圆表面至 90 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削双边加工余量为 1mm 则单 边加工余量为 0 5 即背吃刀量 a 0 5mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量 a 0 5mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 纵向 0 51mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 318 424r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 400r min V 113m min c 1000 14 3nd t 6 5s 21 7mm 4 nf l4 4 l 工步 6 半精镗 35 孔至尺寸 35 确定背吃刀量 由前述可知 切削单边加工余量为 1mm 则单边为 0 5mm 即背吃刀量 a 0 5mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给 量值可知 取 f 纵向 0 1mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 15 削速度参考值可知 V 1 5 2m s c 则所需车床主轴转速范围 n 682 907r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 710r min V 62 4m min c 1000 14 3nd t 1 5s 5mm6 nf l6 6 l 车肖 R2 的半径主要是为了减少集中应力 加工圆角是不需要详细的 计算 切削用量与半精镗相同即可 则本工序的总时间 t 25 5s 机床功率校核 切削力 Fc Cf a f v cp xfcyfcnfc Fc 900 1 0 5 535 2 75 0 切削效率 Pc FcVc 60 1000 0 89KW 根据表 卧式车床主要技术参数 知 CA6140 机床电动机功率 Pe 7 5KW 隐 Pc Pe 故上述切削用量可用 最后确定的切削用量为 a 1mm p f 0 5mm v 100m min 2 8 4 工序 30 半精车切削用量及其基本时间的确定 本工序为半精车 B 55 外圆 端面 90 端面 半精镗孔 32H8 至 31 7 倒角 铰孔至 32 钻 16 的孔至 15 已知加工材料为灰铸铁 39 0 0 HT150 机床为 CA6140 卧式车床 三爪卡盘 所选刀具为 YT30 硬质合金车刀 工步 1 半精车 A 55 端面至尺寸 32 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精 1 确定背吃刀量 由前述可知 16 半精车切削单边加工余量为 1mm 即背吃刀量a 1mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量a 1mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 横向 0 5mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 3 4s 12mm1 nf l1 1 l 工步 2 半精车 A 车切削双边加工余量为 1mm 则单边加工余量为 0 5 即背 吃刀量a 0 5mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量a 0 5mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 纵向 0 51mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd 17 t 1 1s 5mm2 nf l2 2l 工步 2 半精车 55 外圆表面至 55 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削双边加工余量为 1mm 则 单边加工余量为 0 5 即背吃刀量a 0 5mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量a 0 5mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 纵向 0 51mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 2 5s 12mm2 nf l2 2l 工步 3 半精车 A 90 端面至 20 1 确定背吃刀量 由前述可知 半精车切削单边加工余量为 1mm 即 背吃刀量a 1mm p 2 确定进给量 根据 金属加工工艺及工装设计 第 96 页表 4 54 可知 当加工灰铸铁时 背吃刀量a 1mm 则进给量 f 0 45 0 8mm r 根据 p 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 进给量值可知 取 f 横向 0 5mm r 3 确定切削速度 根据 金属加工工艺及工装设计 第 98 页表 4 58 切 削速度参考值可知 V 1 5 2 0m s c 18 则所需车床主轴转速范围 n 511 682r min d v 14 3 1000 根据 金属加工工艺及工装设计 第 91 页表 4 43 可知 n 560r min V 98 4m min c 1000 14 3nd t 3 9s 18mm3 nf l3 3l 机床功率校核 切削力 Fc Cf a f v cp xfcyfcnfc Fc 900 1 0 5 535 2 75 0 切削效率 Pc FcVc 60 1000 0 89KW 根据表 卧式车床主要技术参数 知 CA6140 机床电动机功率 Pe 7 5KW 隐 Pc Pe 故上述切削用量可用 最后确定的切削用量为 a 1mm p f 0 5mm v 100m min 三 钻床专用夹具设计三 钻床专用夹具设计 3 1 13 1 1 确定夹具的类型确定夹具的类型 本零件加工 10 孔需要设计专用钻夹具 车加工各外圆及内孔采用三爪自 定心卡盘 3 1 23 1 2 确定工件的定位方案确定工件的定位方案 本零件加工 10 孔需要设计专用钻模夹具 19 图 3 钻床夹具 由零件图和课程设计任务书中能得到的本工序加工要求 且工序基准为 16 孔 的轴心线 这样在定位基准面和定位方案选择上要尽可能以 16 孔为定位基准 以免由于基准不重合带来的加工误差 通过夹具体来限制 5 个自由度 可动螺 钉来限制一个自由度实现完全定位 由于加工 10 孔前 10 螺纹孔已经加工 好了则可以选择通过螺纹销来定位 确定加工位置 先通过定位面粗定位在通 过定位元件实现精确定位 工件的定位是通过定位基准面与定位元件接触来实 现的 故定位元件的选取定位方式和定位面相适应 综合分析比较最终选择 16 作为第一定位基准 端面作为第二基准 螺纹销作为第三基准 3 1 33 1 3 确定工件的夹紧方案 夹紧结构的设计确定工件的夹紧方案 夹紧结构的设计 当工件的定位方案确定以后 还必须进行夹紧方案和夹紧机构的设计 以保证 在且学加工过程中工件的正确位置不变 根据工件的形状特点和定位方案可采 用如下夹紧 一种是手动螺旋夹紧 一种是气动夹紧 通过分析比较和成本分析 选择第一种夹紧 为了夹紧方便选用螺旋弹簧支撑压板 开口圆型垫圈实现快速 装卸工件 使用带有弹簧的双头螺栓 在螺栓后面加一个圆柱支撑钉为了增加 20 支点使工件更便于装夹 为了提高夹紧装置的性能 在下面采用底座 增加刚性 和寿命 对工件进行正确的夹紧力大小估算 主要受到主切削力形成扭矩和轴向进给力 对扭矩力来说它是通过定位元件来平衡 实际上 T 型螺栓本身就具有承受很强 横向载荷的能力 故没有必要进行扭矩的校核 对于进给力 由