车床支架工艺及钻孔夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】
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内容摘要
在机械制造批量生产中根据加工工件的工艺要求，合理地使用夹具是充分发挥通用机床的作用、保证产品质量、缩短辅助时间、提高劳动生产率、降低生产成本、减轻劳动强度的重要手段。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等，因此，机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。
本设计的内容包括：
一、绪论
二、工艺规程设计，包括：
1.年生产量和批量的确定；
2.零件分析；
3.毛坯余量和加工余量的确定；
4.定位基准的选择；
5.工艺方案的确定；
6.工艺路线的拟定；
7.机动时间的计算和工序时间定额。
三、夹具设计
1.定准基准的选择
2.定位元件的选择
3.夹紧元件的选择
4.夹紧力的计算
具体内容，见详细的设计说明书。
关键词：夹具；通用机床；工艺
目 录
内容摘要I
引 言1
1 绪论2
2 工艺规程设计3
2.1年生产量和批量的确定3
2.2零件分析3
2.3毛坯余量和加工余量的确定4
2.4定位基准的选择：5
2.5工艺方案的确定6
2.6工艺路线的拟定7
3 夹具设计30
3.1 定位基准的选择31
3.2定位元件选择31
3.3 夹紧元件的选择32
3.4夹紧力的计算32
参考文献34
引 言
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
车床支架机械加工工艺规程及其钻锪孔的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、夹紧、定位、误差。
1 绪论
本次设计的题目是“车床支架机械加工工艺及钻孔夹具设计”。这个题目是传统的机械设计课题，在做这个设计题目过程中，涉及了很多工艺规程设计方面的知识。
本次的设计任务是：制定一给定的零件（车床支架）的机械加工工艺及就加工该零件的某一道工序（钻孔）的夹具设计。
设计内容包括：
毛坯零件综合图一张；
夹具装配图1张；
夹具体图1张；
工序卡的编订、 绘制；
论文1份；
- 内容简介：
-
网络教育学院 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目 ： 车床支架机械加工工艺及夹具设计 学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 年 级： 年 春 /秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 I 内容 摘要 在机械制造批量生产中根据加工工件的工艺要求，合理地使用夹具是充分发挥通用机床的作用、保证产品质量 、缩短辅助时间、提高劳动生产率、降低生产成本、减轻劳动强度的重要手段。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等，因此，机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。 本设计的内容包括： 一、绪论 二、工艺规程设计，包括： 1. 年生产量和批量的确定 ； 2. 零件分析 ； 3. 毛坯余量和加工余量的确定 ； 4. 定位基准的选择 ； 5. 工艺方案的确定 ； 6. 工艺路线的拟定 ； 7. 机动时间的计算和工序时间定额。 三、夹具设计 1.定准基准的选择 2.定位元件的选择 3.夹 紧元件的选择 4.夹紧力的计算 具体内容，见详细的设计说明书。 关键 词 ： 夹具 ； 通用机床 ； 工艺 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 II 目 录 内容摘要 I 引 言 1 1 绪论 2 2 工艺规程设计 3 2.1年生产量和批量的确定 3 2.2零件分析 3 2.3毛坯余量和加工余量的确定 3 2.4定位基准的选择 ： 5 2.5工艺方案的确定 5 2.6工艺路线的拟定 7 3 夹具设计 30 3.1 定位基准的选择 31 3.2定位元件选择 31 3.3 夹紧元件的选择 32 3.4夹紧力的计算 32 参考文献 34 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 1 引 言 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 车床支架机械 加工工艺规程及其钻 锪孔 的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、夹紧、定位、误差。 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 2 1 绪论 本次设计的题目是 “车床支架机械加工工艺及钻孔夹具设计 ”。这个题目是传统的机械设计课题，在做这个设计题目过程中，涉及了很多工艺规程设计方面的知识。 本次的设计任务是：制定一给定的零件（车床支架）的机械加工工艺及就加工该零件的某一道工序（ 钻孔）的夹具设计。 设计内容包括： 毛坯零件综合图一张； 夹具装配图 1 张； 夹具体图 1 张； 工序卡的编订、 绘制； 论文 1 份； nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 3 2 工艺规程设计 2.1 年生产量和批量的确定 1）已知生产纲领： 2000 件 /年， 年生产量 =生产纲领 每台件数 （ 1%储备量） （ 1%废品率） 2）生产类型的确定： 查工艺人员手册，年产量 2000 件的属于 中批生产。 3）批量的确定及生产间隔期 在一个零件总的加工时间及最长工序时间确定的情况下，批量和生产间隔期相互制约，批量越大，生产间隔期越长，生产率高，但资金周转慢，批量越小，生产间隔期短，资金周转快，但生产率低，所以要同时兼顾二者。 批量的确定： 除了要考虑生产间隔期外，还要考虑车间毛坯仓库的面积，如批量大，则占用车间面积过大，资金投入大，周转慢，反之，如批量小，则毛坯的供给满足不了加工需要，则出现停工，以至于设备的闲置，工人的浪费。 考虑到以上的种种因素，定的批量时间为 2 天。 2.2 零件分析 1 零件作用： 本零件作为支架用。 2 零件材料：本零件材料为 HT20-40。 3 零件热处理要求：由于本零件为铸件，需要进行时效处理。 4 零件技术要求： 本零件需加工的表面为： A面、 C面、 F面、 D面、 E面、 L孔、 B孔、 G孔、H孔。其中 L孔， B孔不但本身尺寸精度、表面粗糙度有较高要求，而且位置精度也有一定要求。（详细见工件零件图） 5 零件结构特点：对称性较好。 6 加工出该工件所用的加工方法主要有：铣削加工，钻、锪、扩、铰削加工。 7 零件设计基准：分析得知，其设计基准是 E 面、 F 面。 2.3 毛坯余量和加工余量的确定 1）毛坯的 选择 由于零件是中批生产，故优先考虑锻、铸件，可提高生产率，降低成本， 又考虑到零件的力学性能、形状及大小，故采用铸件。 2）毛坯余量和加工余量的确定 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 4 加工余量的大小不仅直接影响毛坯尺寸，而且影响到工艺装备（如锻模、夹具等）的尺寸，设备的调整，切削用量的选择，材料消耗工艺定额和加工工时定额等。如果余量留大了，既浪费材料又浪费工时、工具和动力；如果留小了，由于加工过程中的应力变形和热变形等影响，可能会由于余量不足而导致工件报废，因此，在设计工艺规程时确定合理的加工余量是十分重要的。 机械加工中毛坯尺寸与其零件 尺寸之差，称为毛坯余量，加工余量的大小，取决于各加工过程中各个工序应切除的金属层总和，以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸间的偏差值。 毛坯余量的确定：根据毛坯的铸造精度，铸件最大尺寸，该面的公称尺寸，及该面在砂箱中所处的位置，可由金属机械加工工艺人员手册中查出。 但在本次设计中，毛坯余量由各工序切削余量计算出。每道工序中切去金属的厚度就是该道工序的加工余量。加工余量的确定可由机械加工余量手册中查出，其选用原则为： a. 应有充分的加工余量，加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度； b. 决定加工余量时应考 虑到零件的热处理时引起的变形，否则可能产生废品； c. 决定加工余量时应考虑到所采用的加工方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形； d. 决定加工余量时应考虑到被加工零件的大小，零件越大，则加工余量也越大，因为零件的尺寸增大后，由切削力，内应力等引起的变形的可能性也增加； e. 在考虑上述各项后，尽量采用最小的加工余量，以求缩短加工时间，并降低零件的制造费用。 加工余量应包括： a. 上工序的表面粗糙度（ Ra） b. 上工序的表面破坏层（ Da） c. 上工序的尺寸公差（ Ta） d. 需要单独考虑的误差（ a） e. 本 工序的安装误差（ b） 实际生产中的加工余量，很少采用计算法，而大多是由工厂经验估计和查阅一般的机械加工手册决定，而本工艺规程加工余量的制定则参照机械加工余量手册而定。在本工艺规程中，铸件采用机器造型，木模，精度等级选 7 级，查nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 5 表 12-2 表 12-3 得：毛坯件侧面、顶面的加工余量为 4 ，而底面有 4 高的一个台阶面，考虑铸造方便，故其底面余量取大一些，使其表面为一平面，底面加工余量为 8 ；孔均为钻出。 绘制零件 毛坯综合图 零件 毛坯综合图详细见图纸。 2.4 定位基准的选择： 1.粗基准的选择： 1） 保证工件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则：被加工零件上如有不加工表面应选不加工表面作粗基准，这样可以保证不加工表面对于加工表面具有较为精确的相对位置关系。 2） 合理分配加工余量的原则：从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准。 3） 便于装夹的原则：为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁、不允许有锻造飞边、锻造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够的支撑面积。 4） 粗基准不得重复使用的原则： 在同一尺寸方向上粗基准只允许使用一次。 2.精基准的选择原则： 1） 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。 2） 统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。 3） 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。 4） 自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准。 2.5 工艺方案的确定 根据工件材料性质和 具体尺寸精度、粗糙度的要求，设计了两种工艺路线来达到加工目的： 方案一： 工序 粗铣 半精铣 F 面 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 6 粗铣 半精铣 精铣 AC1 面 粗铣 半精铣 精铣 AC2 面 工序 以 A、 C 面为精基准， 粗铣 半精铣 D 面 粗铣 半精铣 E 面 工序 钻 扩 铰 B 孔 工序 钻 扩 铰 L 孔 工序 钻 H 孔，锪 G 孔 工序 清除毛刺 方案二： 工序 以互为基准原则， 粗铣 半精铣 D 面 粗铣 半精铣 E 面 工序 以 D 面为主要基准， 粗铣 半精铣 F 面 粗铣 半精铣 精铣 AC1 面 粗铣 半精铣 精铣 AC2 面 工序 以 D 面为主要基准， 钻 H 孔，锪 G 孔 工序 以 D 面为主要基准， 钻 扩 铰 B 孔 工序 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 7 以 D 面为主要基准， 钻 扩 铰 L 孔 工序 清除毛刺 方案选择： 在工艺路线拟定中根据机加工工序的安排原则： 1 先基准后其它原则 2 先粗后精原则 3 先面后孔原则 4 先主后次原则 综合考虑，选择方案二更好。 2.6 工艺路线的拟定 在拟定工艺路线时，必须同时确定各工序所采用的机床，刀具，辅助设备及工艺装备，切削用量的选择和生产节拍的符合设计。机床和工装的选择应尽量做到合理，经济，使之与被加工零件的生产类型，加工精度和零件的形状 尺寸相适应。 一）机床的选择（见金属机械加工工艺人员手册 P522） 1 机床的加工规格范围应与零件的外部形状，尺寸相适应。 2 机床的精度应与工序要求的加工精度相适应 3 机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应。大批量生产尽量选用生产率高的专用机床，组合机床或自动机床。 4 机床的选择应与现有条件相适应。做到尽量发挥现有设备的作用，并尽量做到设备负荷平衡。 按照加工过程中每道工序的有效功率，选择工序 、工序 的加工机床为：X5032 型立式升降台铣床 。 工序 、工序 、工序 的加工机床为： Z525 立式钻床 。 二）刀具的选择（金属机械加工工艺人员手册 P802） 刀具的选择也包括刀具的类型，构造和材料的选择，主要应根据加工方法、工序应达到的加工精度、粗糙度、工件的材料形状、生产率和经济性等因素加以考虑，原则上尽量采用标准刀具，必要时采用各种高生产率的专用刀具。 本工艺中铣削的工序都采用 YG 类硬质合金刀具。 YG 类硬质合金刀具的韧性较好，但切削韧性材料时耐磨性和耐热性较差。所以，目前 YG 类硬质合金适用nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 8 于加工铸铁、青铜等脆性材料。常用牌号有： YG3、 YG6、 YG8 等，其中数字表示 Go 的含量。 铣刀直径 的选择： D=(1.4 1.6)ae D-铣刀直径 ae-铣削宽度 工序 D=1.4ae=1.488=123 考虑到机床功率，切削力矩，铣削效率的影响， 选 D=100,细齿，齿数 Z=10， YG8 硬质合金面铣刀 工序 -1-1， -1-2 D=1.4ae=1.4140=196 选 D=160, 中齿，齿数 Z=10， YG8 硬质合金面铣刀 -1-3 至 -1-8 选 D=100，中齿，齿数 Z=6 ， YG8 硬质合金 面铣刀， 孔加工中刀具的选择主要根据被加工孔的直径大小来选择。 三）夹具的选择（金属机械加工工艺人员手册 P630） 正确设计和使用夹具，对保证加工质量和提高生产效率、扩大机床使用范围既减轻劳动强度都有重要意义。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等。具体情况见后面的夹具设计部分。 四）量具的选择 1 量具的选择应做到量具的精度应与零件的加工精度相适应。 2 量具的量程应与被测零件的尺寸大小相适应。 3 量具的类型应与被测表面的性质（孔或外圆尺寸还是形状位置 值）、生产类型、生产方式相适应。 4 按量具的极限尺寸选择量仪时应保证： T*K T被测尺寸的公差值（ mm） K测量精度系数 测量工具和测量方法的极限误差 测量精度系数表 2-5-1 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 9 被测尺寸的精度等级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 K 0.325 0.30 0.275 0.25 0.20 五）加工面尺寸的确定 1. 工序 宽： B=4+65+38/2=88mm 长： L=140+140+20=300mm（ 20两个工位间的距离） 查金属机械加工工艺人员手册， 切入： L1=25mm 超出： L2=3mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 300+25+3 = 328 mm 2. 工序 -1-1 宽： B=140mm 长： L=30mm 切入： L1=2mm 超出： L2=3mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 30+2+3 = 35 mm -1-2 宽： B=（ 140-110） /2 +21=36mm 长： L=30mm 切入： L1=4mm 超出： L2=3mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 30+4+3 = 37 mm -1-3 宽： B=140-36-18=86 mm 长： L=30mm 切入： L1=25mm 超出： L2=3mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 30+25+3 = 58 mm 3. 工序 -1-1 直径： d=11mm nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 10 长： L=20mm 切入： L1=5mm 超出： L2=2mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 20+5+2 = 27 mm -1-2 直径： d=17mm 长： L=11mm 切入： L1=2mm 超出： L2=1mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 11+2+1 = 14 mm 4. 工序 -1-1 直径： d=18mm 长： L=80mm 切入： L1=7mm 超出： L2=3mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 80+7+3 = 90 mm -1-2 直径： d=19.8mm 长： L=80mm 切入： L1=2mm 超出： L2=1mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 80+2+1 = 83 mm -1-3 直径： d=20mm 长： L=80mm 切入： L1=2mm 超出： L2=1mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 80+2+1 = 83 mm 5. 工序 -1-1 直径： d=17mm 长： L=30mm 切入： L1=7mm nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 11 超出： L2=3mm 计算长度： L 计 =L+L1+L2= 30+7+3 = 40 mm -1-2 直径： d=17.85mm 长： L=30mm 切入： L1=2mm 超出： L2=1mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 30+2+1 = 33 mm -1-3 直径： d=18mm 长： L=30mm 切入： L1=2mm 超出： L2=1mm 计算长度： L 计 = L+ L1+ L2= 30+2+1 = 33 mm 六）切削用量的确定 正确的选择切削用量 ，对保证零件的加工精度、提高生产率、降低刀具的损耗以及降低工艺成本都有很大的意义。切削用量的选择与下列因素有关： 1 生产率 2 加工质量（主要指表面光洁度） 3 切削力所引起的机床 夹具 工件 刀具工艺系统的弹性变形 4 工艺系统的振动 5 刀具的耐用度， v 越大，耐用度越低 选用原则： a. 先尽量选取大的 ap 值 b. 其次尽量取大的 s 值 c. 最后取合适的 v 值 （一）切深 ap 的选择 一般平面的加工分为粗加工 半精加工 精加工的切深一般等于它的加工余量，而粗加工在留 有精加工余量外，应尽量取较大的切深，以一次加工切削其加工余量的为最佳。在本次设计中所有的切深均等于其加工余量，其走刀次数也因而全部为一次走刀。 （二）进给量 s 的确定 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 12 在切深确定后，其进给量 s 应尽量取大值，但应保证两个基本要求： a. 因切削力所引起的工艺系统的弹性变形不至于使工件的加工尺寸超出公差范围。 b. 表面光洁度要求 粗加工时，主要是工艺系统变形限制 s，而光洁度的要求不高； 精加工时，光洁度要求限制 s，而工艺系统变形是次要的， s 可根据切深 ap、光洁度要求，加工方法从工艺人员手册中查出。 （三）切削速度 v 的选择 切削速度 v 的选择根据能最大发挥刀具的切削性能（不使刀具磨损太快），尽可能发挥机床的性能（机床的功率）。并且可以很好地保证加工质量（主要是加工表面的粗糙度要求）和降低加工成本（从提高生产率和减小刀具损耗的角度考虑）。 一般的加工方法，如钻、扩、铰、铣、镗的切削用量均可以从手册中查出其范围，再由具体的加工环境，加工方法等确定其具体数值。而大量生产中所应用的流水线的切削用量的选择则有其自身的特点： 1比普通机床的切削用量约低 30，以减少换刀时间，和机床调整次数， 一般取刀具的耐用度为： 硬质合金铣刀 200 分 钻头 300 分 扩孔钻 60 分 铰刀 70 分 镗刀 60 分 丝锥 90 分 2. 在服从机床本身某一参数下（多数为每分进给量，因组合专用机床的动力头的运动为一定的），兼顾同时工作的不同刀具的合理要求，如孔的一般加工为钻、扩、铰，钻孔的 v 较高，而扩、铰的略低，但由于机床动力头的运动是一定的，因而可以适当降低钻头的 v，而扩、铰的可以适当增加，以求得最高的生产率。 3. 切削用量的选择应使每道工 序的时间与流水线节拍相等或小于流水线节拍，并使各道工序的时间定额相接近。 计算过程 工序 -工位 1-1 粗铣 D面至 35， E面至 32,Ra12.5 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 13 查表 ，估算： 刀具直径 D=100mm 齿数 Z=10 刀具耐用度 T=200 min 切深 ap=3 mm 刀具每齿进给 fz=0.3 mm/齿 切削宽度 ae=88 mm 切削速度： V=368 D0.2 (T0.32 ap0.15 fz0.35 ae0.2) =368 1002.0 /(200 52.0 3 15.0 0.3 35.0 882.0 ) = 30.79 m/min 每分钟转速： n =1000v 3.14d = 1000 30.79/3.14 100 = 98 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 125r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 100 125/1000 = 39.3 m/min 每转进给 : f1= fz Z=0.3 10= 3 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 125r/min对应的进给量为 3 mm/min,则 f2=3 mm/min 有效功率 : P=2.66 10-5 ap0.9fz0.74a eZn =2.66 10-5 39.0 0.3 74.0 88 10 125 = 0.32 kw -工位 2-2 半精铣 D面至 31， E面至 30,Ra6.3 查表 ，估算： 刀具直径 D=100mm nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 14 齿数 Z=10 刀具耐用度 T=200 min 切深 ap=1 mm 刀具每齿进给 fz=0.2 mm/齿 切削宽度 ae=88 mm 切削速度： V=368 D0.2 (T0.32 ap0.15 fz0.35 ae0.2) =368 1002.0 /(200 52.0 1 15.0 0.2 35.0 882.0 )=42.1m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 42.1/3.14 100 = 134 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 150 r/min。 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 100 150/1000 = 47.1 m/min 每转进给 :f1= fz Z= 0.2 10 = 2 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 150r/min 对应的进给量为 145mm/min,则 f2=145 mm/min 有效功率 : P=2.66 10-5 ap0.9 fz0.74 ae Z n =2.66 10-5 19.0 0.2 74.0 88 10 150 = 0.11 kw 工序 -1-1 粗铣 F面至 25,Ra12.5 查表，估算： 刀具直径 D=160mm 齿数 Z=10 刀具耐用度 T=200min 切深 ap=3mm nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 15 刀具每齿 进给 fz=0.3mm/齿 切削宽度 ae=140mm 切削速度： V=368D 0.2 (T0.32a p0.15f z0.35a e0.2) = 368 1602.0 /(200 52.0 3 15.0 0.3 35.0 1402.0 ) = 30.8 m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 30.8/3.14 160 = 61.3 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 75r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 160 75/1000 = 37.7 m/min 每转进给 : f1= fzZ= 0.3 10 = 3 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 75r/min 对应的进给量为 80 mm/min,则 f2=80mm/min 有效功率 : P=2.6610 -5ap0.9fz0.74aeZn =2.66 10-5 39.0 0.3 74.0 140 10 75 = 0.31 kw -1-2 半精铣 F 面至 24,Ra6.3 查表，估算： 刀具直径 D=160mm 齿数 Z=10 刀具耐用度 T=200min 切深 ap=1mm 刀具每齿进给 fz=0.2mm/齿 切削宽度 ae=140mm nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 16 切削速度： V=368D0.2 (T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) = 368 1602.0 /(200 52.0 1 15.0 0.2 35.0 1402.0 ) = 42.1 m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 42.1/3.14 160 = 83.8 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 125r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 160 125/1000 = 62.8 m/min 每转进给 :f1= fz Z= 0.2 10 = 2 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 125r/min对应的进给量为 85 mm/min,则 f2=85 mm/min 有效功率 : P=2.66 10-5ap0.9fz0.74aeZn =2.66 10-5 19.0 0.2 74.0 140 10 125= 0.14 kw -1-3 粗铣 AC1 面至 21.5,Ra12.5 查表，估算： 刀具直径 D=100mm 齿数 Z=6 刀具耐用度 T=200 min 切深 ap=2.5 mm 刀具每齿进给 fz=0.3 mm/齿 切削宽度 ae=86 mm 切削速度： V=368D0.2 (T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368 1002.0 /(200 52.0 2.5 15.0 0.3 35.0 862.0 ) = 46.3m/min 每分钟转速： nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 17 n =1000v 3.14d = 1000 46.3/(3.14 100) = 147,5r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 175r/min。 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 100 175/1000 = 55.0 m/min 每转进给 : f1= fzZ= 0.3 6 = 1.8 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 175r/min 对应的进给量为 150 mm/min,则 f2=150 mm/min 有效功率 : P=2.66 10-5ap0.9fz0.74aeZn =2.66 10-5 2.59.0 0.3 74.0 86 6 175 = 0.22 kw -1-4 半精 铣 AC1面至 20.5,Ra6.3 查表 ，估算： 刀具直径 D=100mm 齿数 Z=6 刀具耐用度 T=200 min 切深 ap=1mm 刀具每齿进给 fz=0.2mm/齿 切削宽度 ae=86mm 切削速度： V=368D0.2 (T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368 1002.0 /(200 52.0 1 15.0 0.2 35.0 862.0 )= 42.2m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 42.2/(3.14 100) = 134.4 r/min nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 18 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 175r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 100 175/1000 = 55.0 m/min 每转进给 : f1= fzZ = 0.2 6 = 1.2 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 300r/min 对应的进给量为 235mm/min,则 f2=190 mm/min 有效功率 : P=2.66 10-5ap0.9fz0.74aeZn =2.66 10-5 19.0 0.2 74.0 86 6 175 = 0.72 kw -1-5 精铣 AC1 面至 20,Ra1.6 查表，估算： 刀具直径 D=100mm 齿数 Z=6 刀具耐用度 T=200min 切深 ap=0.5mm 刀具每齿进给 fz=0.1mm/齿 切削宽度 ae=86mm 切削速度： V=368D0.2 (T0.32a p0.15f z0.35a e0.2) =368 1002.0 /(200 52.0 0.5 15.0 0.1 35.0 862.0 ) = 59.5 m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 59.5/(3.14 100) = 189.5 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 200r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际 切削速度为 : V=3.14dn 1000 nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 19 = 3.14 100 200/1000 = 62.8 m/min 每转进给 : f1= fz Z= 0.1 6= 0.6 mm/r 每分钟进给 : 机床转速 200r/min对应的进给量为 160mm/min,则 f2=160mm/min 有效功率 : P=2.6610-5a p0.9f z0.74aeZn =2.66 10-5 0.59.0 0.1 74.0 86 6 200 = 1.48 kw -1-6 粗铣 AC2面至 21.5,Ra12.5,取数据同 -1-3 -1-7 半精铣 AC2面至 20.5,Ra6.3, 取数据同 -1-4 -1-8 精铣 AC2面至 20,Ra1.6, 取数据同 -1-5 工序 -1-1 钻 H1 孔至 11 查表，估算： 刀具直径 D=11mm 刀具耐用度 T=300min 刀具每转进给 f1=0.22mm/r 工件力学性能 HB=200 切深 ap=5.5mm V=9600D0.25 (T0.125f 10.55HB1.3) = 9600 11 25.0 /(300 125.0 0.22 55.0 2003.1 ) = 20.3 m/min 每分钟转速 ： n =1000v 3.14d = 1000 20.3/(3.14 11) = 587.7 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 600r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 11 600/1000 = 20.7 m/min nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 20 每转进给 : f1=0.22 mm/r 每分钟进给 : f2= f1n= 0.22 600 = 132 mm/min 有效功率 : N=425df0.8= 425 11 0.22 8.0 = 1420.5 M=210d2f0.8= 210 112 0.22 8.0 = 7623 P=MN (70187601.36) = 7623 1420.5/(7018760 1.36) = 1.13 kw -1-2 钻 H2孔至 11,取数据同上 -1-3 锪 G1孔至 17 查表 ， 估算 ： 刀具直径 D=17mm 刀具耐用度 T=65min 刀具每转进给 f1=0.22mm/r 切深 ap=3 mm V=15.1D0.2 (T0.3a p0.1f 10.5) =15.1 172.0 /(653.0 31.0 0.225.0 ) = 14.4 m/min 每分钟转速： N =1000v 3.14d = 1000 14.4/(3.14 17) = 269.8 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 275r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 17 275/1000 = 14.7 m/min 每转进给 : f1=0.22mm/r 每分钟进给 : nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 21 f2= f1n=0.22275= 60.5 mm/min -1-4 锪 G1孔至 17,取数据同上 工序 -1-1 钻 B孔至 18 查表，估算： 刀具直径 D=18mm 刀具耐用度 T=300min 刀具每转进给 f1=0.36mm/r 工件力学性能 HB=200 切深 ap=9mm V=9600D0.25 (T0.125f 10.55HB1.3) = 9600 18 25.0 /(300 125.0 0.36 55.0 2003.1 ) = 17.3 m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 17.3/(3.14 18) = 306.1 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 300r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 18 300/1000 = 17.0 m/min 每转进给 : f1=0.36mm/r 每分钟进给 : f2= f1n= 0.36 300 = 108 mm/min 有效功率 : N=425df0.8= 425 18 0.36 8.0 = 3378.3 M=210d2f0.8= 210 182 0.36 8.0 = 30047.4 P=MN (7018760 1.36) = 3378.3 30047.4/(7018760 1.36) = 10.6 kw nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 22 -1-2 扩 B孔至 19.8 查表 ， 估算 ： 刀具直径 D=19.8 mm 刀具耐用度 T=60 min 刀具每转进给 f1=0.36 mm/r 切深 ap=0.9 mm V=15.1 D0.2 (T0.3 ap0.1 f10.5) = 15.1 19.82.0 /(603.0 0.91.0 0.365.0 ) = 10.5 m/min 每分钟转速： n =1000v 3.14d = 1000 10.5/(3.14 19.8) = 168.9 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 175r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 19.8 175/1000 = 10.9 m/min 每转进给 :f1=0.36 mm/r 每分钟进给 :f2= f1 n= 0.36 175 = 63 mm/min -1-3 铰 B孔至 20H7, Ra1.6 查表，估算： 刀具直径 D=20mm 刀具耐用度 T=70min 刀具每转进给 f1=1.5mm/r 切深 ap=0.1mm V=15.1 D0.2 (T0.3 ap0.1 f10.5) = 15.1 202.0 /(703.0 0.11.0 1.55.0 ) = 7.96 m/min 每分钟转速： n=1000v 3.14d = 1000 7.96/(3.14 20) nts车床支架机械加工工艺及夹具设计 23 = 126.8 r/min 查手册 ,按机床实际转速选取 ,取 140r/min 按此转速调整机床主轴转速 ,则实际切削速度为 : V=3.14dn 1000 = 3.14 20 140/1000 = 8.79 m/min 每转进给 : f1=1.5 mm/r 每分钟进给 : f2= f1 n= 1.5 140 = 210 mm/min 工序 -1-1 钻 L孔至 17 查表，估算： 刀具直径 D=17mm 刀具耐用度 T=300min 刀具每转进给 f1=0.28mm/r 工件力学性能 HB=200 切深 ap=8.5mm V=9600 D0.25 (T0.125 f10.55 HB1.3) =9600 17 25.0 /(300 125.0 0.28 55.0 2003.1 ) = 19.5 m/min 每分钟转速： n =1000v 3.14d = 1000 19.5/(3.14 17) =
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