定位销加工工艺及铣8和10斜面的夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】
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目 录
一．序言3
二．零件的分析3
（一）零件的作用3
（二）零件的工艺分析4
三．机械加工工艺规程制定5
（一）确定毛坯的制造形式5
选择定位基准5
（三）选择加工方法5
（四）制定工艺路线6
（五）确定加工余量及毛坯尺寸6
（六）工序设计7
（七）确定加工用量及基本时间10
四．专用夹具设计19
五．课程设计心得体会23
参 考 文 献24
致谢25
一．序言
机械制造工艺学课程设计是在我们学习了大学的技术基础课和大专部分专业课之后进行的。这是我们在进行课程设计之前对所学各课程的一次深入的综合性链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的学习生活中占有十分重要的地位。
我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次 适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问的能力，为
今后参加祖国的现代化建设做出一些贡献。
由于能力有限，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
二．零件的分析
（一）零件的作用
题目所给的零件是定位销，定位销的主要作用是用来固定零件之间的相对位置，起定位作用，也可以用于轴与毂的连接，定位销传递的载荷不大，还可以为安全装置中的过载尖端元件。
- 内容简介：
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机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 2 页 产品名称 定位销 零（部）件名称 定位销 第 1 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 5 铣 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X62W 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 专用夹具 工序工时 准终 单件 序号 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) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 铣 尺寸 为 8 和 10 的对称斜面 X62W，铣刀、游标卡尺、专用夹具 500 94.2 0.2 1.5 1 0.745 2 3 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零（部）件图号 定位销 第 1 页 产品名称 定位销 零（部）件名称 定位销 共 1 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻 件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 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 备料 铸造 铸造 一 铸造炉 热处理 时效处理 铸造 一 01 车 夹住毛坯，伸出长度大于等于 55mm，光端面，打中心孔； 机加工 二 CA6140 硬质合金车刀 、游标卡尺、专用夹具 02 车 粗车长度 10mm 的锥度，粗车 16g6 的外圆，粗车 3 0.5外沟槽 机加工 二 CA6140 硬质合金车刀、游标卡尺、专用夹具 03 车 半精车底面，长度 10mm 的锥度，半精车 16g6 的外圆，半精车精度 1.6 m 的沟槽面 机加工 二 CA6140 硬质合金车刀、游标卡尺、专用夹具 04 车 精车底面及精度 1.6 m 的沟槽面 机加工 二 CA6140 硬质合金车刀 、游标卡尺、专用夹具 05 磨 上磨床，精磨长度为 10mm 的锥度，磨 16g6 外圆 机加工 二 M120 磨床 磨具 、游标卡尺、专用夹具 06 铣 铣 尺寸 为 8 和 10 的对称斜面 机加工 二 X62W 铣刀、游标卡尺、专用夹具 07 车 车另一端端面，取总长 61mm 机加工 二 Z525 麻花钻、游标卡尺，专用夹具 08 钻 钻孔 机加工 二 Z525 麻花钻、游标卡尺，专用夹具 09 铰 精铰 10H11 内孔 机加工 二 Z525 麻花钻、游标卡尺，专用夹具 10 铣 粗铣距中心 18mm 的平面、 25斜面及 R8.5 的外圆面 机加工 二 X62W 麻花钻、游标卡尺，专用夹具 11 铣 半精铣 25的斜面 机加工 二 X62W 端面铣刀、游标卡尺、专用夹具 12 铣 精铣 25的斜面 机加工 二 X62W 端面铣刀、游标卡尺、专用夹具 13 终检 终检 14 入库 入库 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期） 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 nts目 录 一序言 .2 二零件的分析 .2 （一）零件的作用 .2 （二）零件的工艺分析 .3 三机械加工工艺规程制定 .4 （一）确定毛坯的制造形式 .4 选择定位基准 .4 （三）选择加工方法 .4 （四）制定工艺路线 .5 （五）确定加工余量及毛坯尺寸 .5 （六）工序设计 .6 （七）确定加工用量及基本时间 .9 四专用夹具设计 .18 五课程设计心得体会 .22 参 考 文 献 .23 致谢 .24 nts 一序言 机械制造工艺学课程设计是在我们学习了大学的技 术基础课和大专部分专业课之后进行的。这是我们在进行课程设计之前对所学各课程的一次深入的综合性链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的学习生活中占有十分重要的地位。 我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次 适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问的能力，为 今后参加祖国的现代化建设做出一些贡献。 由于能力有限，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 二零件的分析 （一）零件的作用 题目所给的零件是定位销，定位销的主要作用是用来固定零件之间的相对位置，起定位作用，也可以用 于轴与毂的连接，定位销传递的载荷不大，还可以为安全装置中的过载尖端元件。 nts （二） 零件的工艺分析 定位销的加工要求表面光滑些好，硬度不用太高的，空的精度 要求高一些，从 5-5 零件图上可以看出：该零件表面粗糙度要求较高，表面粗糙度最高的是 16g6 的圆柱表面，达到 0.8Ra 。从图中的行为标注可以看出定位销的底部锥度允许圆跳动范围为0.02， A 基准。 nts 三机械加工工艺规程制定 （一）确定毛坯的制造形式 由零件的工作状况及功能可知， 销所起固定的作用， 所以要求销有较高的的强度和 （二） 抗冲击能力。该零件所选的材料为 45 号钢，模锻 选择定位基准 定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位元件相 接触 的点线面。基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。 基 面选择的正确，合 理，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的还会造成零件大批报废，试生产无法进行。 1 粗基准的选择 由 5-5 零件图可知，该定位销的定位基准为不规则的上表面，以上面凸台为粗加工基准，加工 16g6 的圆柱表面和圆柱下端角度 10 的锥度，以及 3 0.5 的外沟槽。 2 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算，对于定位销而言可根据基准统一原则，采用“两面一孔”的方法加工。所以该零件的精加工基准为上表面与底面，即用两顶尖加 工。 （三）选择加工方法 平面的加工方法有很多种，如：车、刨、铣、磨、拉等 16g6 圆柱面的表面粗糙度达到 Ra0.8 m ，经查表得经济精度 IT6 IT9，尺寸精度为 16 617所以必须选择车床进行，先由车床进行粗车 半精车 + 精车，再选择磨床，进行精磨，表 1.4-6机械制造工艺设计简明手册 对于表面粗糙度为 Ra3.2 m 的底面， 加工方法应在车床上进行粗车 半精车 精车。 16 圆柱下的角度为 10 的圆 锥，圆跳动应选择精加工，精车 磨。 内孔的加工方法有钻、扩、镗等，该零件图中的 10H11 内孔的加工方法应先钻，由于要求大批量生产，所以应选择钻 铰，查表得该孔的经济精度为 IT11IT13，极限偏差为 0.2。 nts （四）制定工艺路线 工序 1：夹住毛坯，伸出长度大于等于 55mm，光端面，打中心孔； 2.粗车长度 10mm 的锥度，粗车 16g6 的外圆，粗车 3 0.5 外沟槽 3： 半精车底面，长度 10mm 的锥度，半精车 16g6 的外圆， 半精车精度 1.6 m 的沟槽面 4： 精车底面及精度 1.6 m 的 沟槽面 5 :上磨床，精磨长度为 10mm 的锥度，磨 16g6 外圆 6：精铣角度为 10 的对称斜面 7；光另一端端面，取总长 61mm 8：钻孔 9：精铰 10H11 内孔 10： 粗铣距中心 18mm 的平面、 25斜面及 R8.5 的外圆面 11：半精铣 25的斜面 12：精铣 25的斜面 13：钳工去毛刺 14：终检 （五）确定加工余量及毛坯尺寸 5.1 确定机械加工余量 钢质模锻件的机械加工余量按 TB35 85 确定，确定时根据锻件质量，加工精度及 锻件形状复杂系数，由表 2.2 25简明手册可查得除孔以外各内外表面的加工余量，表中余量值为单面余量。 （ 1） 锻件质量 根据零件成品重量 0.09639 估算为 0.15 （ 2） 加工精度 零件除孔、槽以外的各表面为磨削加工精度 F2 （ 3） 锻件形状复杂系数 S 外廓包容体 模锻m mS m 外廓包容体 =12.2795 7.85g/ =96.39g=0.09639 m 锻体 =0.15 kgS 56.10 96 3 9.0 15.0 按表 2.2 10，可定形状复杂系数为 S，属简单级别 （ 4）机械加工余量 根据锻件重量 F2， S查表 2.2 25简明手册，得直径方向为 1.5 2mm，水平方向为 1.01.5mm。即锻件各外径的单面余量为 1.72.2，各轴向尺寸的单面余量为 1.01.5mm 5.2 确定毛坯尺寸 nts 上面所查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra 1.6 m， Ra 1.6 m 的表面，余量要适当增大 由零件图可知，除 16g6 外圆，和 10的斜度以外，其余表面都Ra 1.6 m，所以这些表面的毛 坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可（因为这些表面粗加工和半精加工，这时因去所查数据中的大值。当表面只需粗加工，可取最小值） 16g6 的外圆和 16的斜度面，精度为 0.8 m，故需增加磨削的加工余量。参考外圆磨削余量（表 2.3 4）简明手册确定磨削 16g 6 外圆及斜面的余量为 0.2，则毛坯图尺寸如表 5.3 设计毛坯图 确定毛坯尺寸公差 定位毛坯尺寸公差 定位销毛坯（锻件）尺寸 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 16g 6 2 20 10 2 14 10 1.5 13 11 1.5 14 52 0.3 1.5 49 61 1.5 63 18 1.5 19.5 毛坯尺寸公差根据锻件体重量、形状复杂系数、分模线形状种类及锻件精度等级从有关的表中查得。 本零件锻件重量 2.2kg，形状复杂系数 S， 45 钢含碳量为 0.42%0.50%,其最高含碳量为 0.50%，按表 2.2-11简明手册 可知，锻体材料系数为 M，采取平直 分模线，锻体为普通精度等级，则毛坯公差可从表2.2-13简明手册查得 （六）工序设计 一，选择加工设备与工艺装备 1. 选择机床 由于已经根据零件的形状，精度特点，选择了加工方法，因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号，主要取决于现场的设备情况，所选择的机床，其经济精度应与零件表面的设计要nts 求相适应，初步选定各工序机床如下 : 工序 1、工序 2、工序 3 为粗车、半精车，大批量生产要求很高的生产率，选择 CA6140 卧式车床即可（表 4.2 7）简明手册 工序 5 为磨削加工，应选择 M120 磨床（表 4.2 29）简明手册 工序 6钻 10H11的孔，可选择专用的夹具在立式钻床上加工，可选择 Z525 型立式钻床（表 4.2 14）简明手 册 工序 9，精铰 10H11 的孔，可在立式钻床 Z525 上装铰刀（表4.2 7）简明手册 工序 10工序 12 有粗铣，半精铣，精铣，应选择卧式铣床。本零件属于成批大量生产，所选择机床适用范围较广为宜，所以应选择常用的 X62W 型能满足加工要求（表 4.2 38）简明手册 2选择夹具 对于成批生 高效的前提下，亦可采用普通夹具。本零件除铣 10的对称斜面需要专用夹具外，其他的各工序使用普通夹具即可。 3选择刀具 （ 1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采 用 YT 类硬质合金，粗加工用 YT5，半精加工用 YT15，精加工用 YT30，为提高生产率及经济性，可选用转位车刀（ GB5343-85，GB543-85）。切槽刀宜选用高速钢。 （ 2）铣刀按表 3.1-43 选对称角度铣刀（ GB6128-85），零件要求加工25 的斜面，所以应选择铣刀直径 d=63mm，宽 L=7mm，孔径 D=22mm，铣深为 11mm， 10的斜面，应选择高速钢，立铣刀，零件要求铣切深度为 11mm，按表 3.1-28铣刀的直径应为 90110mm （ 3）磨具 所加工的表面粗糙度为 0.8 m ，根据 3.2-3应选择粒度 W14 W5 的金刚石磨具。 (4)钻 钻 10 的孔，根据 3.1-6 直柄麻花钻（ GB1438-85）应选择d=6.8 7， l=150mm， l=69mm 的直柄麻花钻，在定位销的底面用中心钻打中心孔 （ 4）铰刀 10H11 的孔，表面粗糙度为 1.6 m，所以要进行粗铰及精铰，根据表 3.1 17，锥柄机用铰刀（ GB1133-84）选择 d=10 ,L=168 ,l=38的锥柄机用铰刀。 4.选择量具 nts 本零件属于大量生产，一般采用通用量具。加工 16 外圆面可用分度值 0.01mm 的外径千分 尺，加工 3 0.5 外沟槽可用分度值 0.02mm 的游标卡尺，加工 10H11 的孔可用分度值 0.01mm 的内径百分表 外圆加工所用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差（） 量具 14 16 0.023 度值为 0.01mm测量范围， 025的外径千分尺 15 0.2 78 10 0.09 锥柄圆柱塞尺（ GB6322-86） 911 25斜面 角度尺 测量范围 0 320（ GB6315-86） 12 R8.5 外圆面 专用配合件 16g6 尺寸公差为 0.023，按表 5.1-1（简明 手册）计量器具不确定度允许值 U=0.0018，根据 5.1-2，分度值 0.02mm 的游标卡尺，其不确定度数值 U=0.02mm， U U 不能选用。必须 U U ，故应选分度值 0.01mm的外径千分尺（ U=0.004）测量范围 025（ GB1216-85）即可满足要求 半精铰 10 09.00的内孔，可用游标卡尺量，分度值为 0.02，测量范围0150（ GB1214-85） 精铰 10H11 孔，由于精度要求高，加工时每个工件都需要测量，故选用极限量规，按表 5.2-1，根据孔径 可选用直柄圆规塞规（ GB6322-86） 轴向尺寸所选量具 工序 尺寸及偏差 （） 量具 13 0.3 1.01.052 0.3 分度值 0.02mm，测量范围 0150mm 游标卡尺（ GB1214-85） 4 10 1.01.05 61 1.01.078 30 1.01.0磨 10 20的斜面，精度较高可选 用 I型测量范围 0 320的万能角度尺 (GB6315-86) 二、 确定工序尺寸 确定工序尺寸一般的方法，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标准。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关。当基准不重合时，工nts 序尺寸应用工艺尺寸链解算。 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。 本零 件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及偏差、表面粗糙度如下表： 圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 加工表面 工序双边余量（） 工序尺寸及偏差 ( ) 表面粗糙度 粗车 半精车 精车 磨 粗车 半精车 精 车 磨 粗车 半精车 精 车 磨 16 外圆 2 .6 0.9 0.3 0.2 17.4 16 16 16 Ra 6.3 Ra3.2 Ra1.6 Ra0.8 10 内孔 0.2 0.04 - - 9.8 9.96 10 - Ra6.3 Ra3.2 Ra1.6 - 距中心18 的表面 1.3 0.2 18.2 18 长度方向的工序加工余量、工序尺寸 加工长度 工序余量（） 工序尺寸及偏差 ( ) 粗车 半精车 精车 粗车 半精车 精车 11 10.8 11 11 10.8 11 11.101.052 51.8 52 52 51.8 52 52.101.061 60.8 61 61 60.8 61 61.101.0（七 ）确定加工用量及基本时间 工序 2 本工序为粗车（粗车端面、外圆及沟槽）。已知加工材料为 45 钢，抗拉强度b=670M Pa，模锻件，有外皮，机床为 CA6140卧式车床， （一）确定粗车外圆 17.4的切削用量，所选刀具为 YT5 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册第一部分 1.1* ，由于 CA6140机床的中心高为 200 （表 1.31* ），故刀杆尺寸 B H=16 25 。 刀片厚度为 4.5 ，根据表 1.3* ，选择车刀几何形状为卷屑，带倒棱型前刀面，前角。 =12，后角。 =6，主偏角 r =90,副偏角 r =10nts ，刃倾角s=0，角尖圆弧半径=0.8。 （二） （ 1）确定切削深度 ap 由于单边余量为 1.3 ，可在一次走刀内完成 mmmmap 3.12 4.1720 (2)确定进给量 f 根据表 1.4*,在粗车钢料 ,刀杆尺寸为 16mm25mm, mmap 3 ,工件直径为 2040mm 时 rmmf /5.03.0 按 CA6140 的机床的进给量 (表 4.2-9),选择 rmmf /4.0 确定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 1.30*,CA6140 机床进给机构允许的进给力 (1) 纵走刀maxF 3530N (2)横走刀 maxF 5100N 根据表 1.21*，当钢b=570670Mpa ap 2mm, f 0.53 rmm/ ,Kr=450 ,V=50m/min(预计 )进给力 Ff =630N Ff的修正系数为 KroFf=1.0,K s Ff=1.0,Kkr Ff=1.17(表 1.29-2) 故实际进给力为 Ff=630 1.17N=737.1N 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力 ,故所选的f =0.4 rmm/ ,可用 (3)选择车刀磨钝标准及耐用度 根据 1.9*车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀的寿命一般为 T=30min (4)确定切削速度 V 切削速度 V 可根据公式计算 ,也可直接由表中查出 ,现采用查表法确定切削速度 根据表 1.10*,当用 YT15 硬质合金车刀加工b=630700 Mpa 钢料 , ap 2mm, f 0.53mm/r,切削速度 V=138m/min 切削速度的修正系数为 Ktv=1.0,Kkrv=0.81,Ksv=0.8,ktv=0.65,kkv=1.0(见表1.28),故 Vc=Vtkv=138 0.81 0.8 0.65 m/min=58.1256 n=D cV 1000=20 1256.581000min/r =925 min/r 根据 CA6140 机床说明书 ,选择 nc=1120 min/r 这时实际切削速度 Vc 为 Vc=1000Dnc=1000112020m/min=70 m/min (5) 校验机床功率 切削时的功率可由表 1.24 查出 ,当b =580970Mpa ap 2mm f 0.47 rmm/ Vc 70 m/min 时 , pc =1.7kw nts 切削功率的修正系数 KkrPc= KkrFc=0.89, KroPc= KroFc=1.0(表 1.29-2)故实际切削功率时的功率为 pc=1.7 0.89kw=1.5kw,根据 CA6140 车床说明书 ,当 nc=960r/min时 ,车床主轴允许功率 PE=7.5kw,因 pc PE,故所选择的切削用量可在 CA6140 车床上进行 . 最后决定的车削用量为 ap =1.3mm, rmmf /4.0 , n=1120 min/r , Vc=70m/min. (三 )计算基本时间 tm=nfL式中 L= yl , l =52, 根据表 1.26 车削时的入切量及超切量y =3.5mm, 则 L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 tm=4.01120 5.55min=0.124min 工序 3，本工序为半精车外圆 （ 1） 选择刀具 车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号选为 YT15，车刀几何形状为（表 1.3） ,Kr =45 k r =5 o =12 o =8 o =3=1.0mm 01=-10 bri=0.3mm,卷屑槽尺寸为 rBn=4mm， WBn=3.5mm， CBn=0.4mm （ 2）切削用量 1）切削深度 ap ap =2 5.164.17 =0.45mm 决定进给量 f ，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6，当表面粗糙度为 Ra1.6 m, =1.0mm,v=50100m/min(预计时 ) f =0.160.25mm/r 根据 CA6140 车床说明书，选择 f =0.22mm/r (3)选择车刀磨钝标准及耐用度 根据 1.9*车刀后刀面最大磨损量取0.4mm,可转位车刀的寿命一般为 T=60min （ 4）决定切削速度 Vc，根据表 1.10 当b=630700 Mpa 钢料 , ap 1.4mm, f 0.25mm/r,切削速度 V=176m/min 切削速度的修正系数为 Ktv=0.65,Kkrv=0.81,Ksv=0.8,ktv=1.0,kkv=1.0 故 Vc=Vtkv=176 0.81 0.8 0.65 m/min=74.1 m/min n=D cV 1000=4.17 1.741000min/r =1354 min/r 根据 CA6140 机床说明书 ,选择 nc =1400 min/r nts 这时实际切削速度 Vc 为 Vc=1000Dnc=1000 14004.17m/min=76.49 m/min (5) 校验机床功率 切削时的功率可由 表 1.24 查出 ,当b=580970Mpa ap 2mm f 0.25 rmm/ Vc 86 m/min 时 , pc=1.2kw CA6140 主电动机功率 PE=7.3kw， ,因 pc PE,故所选择的切削用量可在 CA6140 车床上进行 . 最后决定的车削用量为 ap =0.45mm, rmmf /22.0 , n=1400 min/r , Vc=76m/min. (三 )计算基本时间 tm=nfL式中 L= yl , l =52, 根据表 1.26 车削时的入切量及超切量y =3.5mm, 则 L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 tm=22.01400 5.55min=0.18min 工序 6 本工序为 精铣角度为 10 的对称斜面 1、选择铣刀 1）根据表 1.2 选择高速钢立铣刀，根据表 3.4，铣削宽度ca 8 时，铣刀直径 do=40mm 2、选择切削用量 1）由于加工余量不大，可在一次走刀内切完，则 ap =10mm 2）决定进给量 zf 根据表 3.4，每齿进给量 zf =0.080.05mm/z， zf 应取 0.05 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 3.7 铣刀刀齿后面最大磨损量为 0.5mm，由于 do 40mm，故刀具寿命 T=90min（表 3.8） 4）决定切削速度cv和每分钟进给量fv切削速度cv可根据表 3.27 中的公式计算 Vc=vv pveyvzxvmvov zafapT qdC kv = 0 .10 .50 .50 .13.0 2460 .0 51090 0 .4 5405.21 =90m/min n=40 991000r/min=788 r/min 根据 X62W 型卧式铣床主轴转速表（ 4.2-39）选择 n=750 r/min 根据 X62W 型机床说明书选择 n=750r/min fcv=600mm/min nts zcf=czfcnv = 24750600 mm/z=0.033 mm/z 5）检验机床功率 根据表 3.23，当b=5601000M Paea 1.1 pa 15 od=40mm， z=24 fv=600mm/min ccp=3.6kw 根据 X62W 型卧式铣床说明书（表 3.30）机床主轴允许的功率为cmp=7.5 0.75kw=5.63kw，因为ccpcmp，所以所选择的切削用量可以采用，即 ap =10mm ， fv =600mm/min ， n 750 r/min ，cv=99m/min,zf=0.033mm/z 3、计算基本时间 tm=nfLL= yl ,l =10,根据表 3.26,不对称安装铣刀，车削时的入切量及超切量 y =40mm, 则 L=10+40mm=50 mm,故 tm=60050min=0.083min 工序 8、钻孔 加工材料 45 钢，b=670Mpa 加工要求 孔径 d=10mm，孔深 l =30mm，精度为 IT11，用乳化液冷却 机床 Z525 型立式钻床 1、选择钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径 d。 =9.8mm 钻头几何形状为（表 2.1 及表 2.2），标准刃磨 =30 2 =118 2 =70。 =12 b=1mm l =2mm 1、 选择切削用量 （ 1） 决定进给量 f 1） 按加工要求决定进给量，根据表 2.7，当加工要求为 H11 精度，钢的强度b 800Mpa d。 =9.8 时 f =0.220.28mm/r 2） 按钻头强度决定进给量，根据表 2.8，当b 670Mpa d。=9.8mm 时 钻头强度允许的进给量 f =0.65mm/r 按机床进给机构强度决定进给量，根据表 2.9 当 b =840Mpa、 d。 10.2mm 机床进给机构允许的轴向力为 8330N（ Z525 钻床允许的nts 轴向力为 8330N）见表 2.35，进给量为 f =0.75mm/r，根据 Z525 钻床说明书，选择 f =0.28mm/r，机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验，由表 2.19 可查出钻孔时的轴向力，当 f =0.28mm/r， d。 10.2mm 时，轴向力 Ff =2520N，轴向力的修正系数均为 1.0，故 F f =2520N 根据 Z5252 钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大向力F max =8830N，由于 F f Fmax ，故 f =0.28mm/r 可用 （ 2）决定钻头磨钝标准及寿命 由表 2.12 当 d。 =9.8mm 时，钻头后刀面最大磨损量取为 0.6mm，寿命 T=25 min （ 3）决定切削速度 根据表 2.14 b=670Mpa的 45钢加工性属 5类 , 由表 2.13，当加工性为 5 类， f 0.28mm/r, 标准的钻头， d。 =9.8mm 时，Vt 12 m/min 切削速度的修正系数为 Ktv=1.0,Kcv =1.0,Kiv =0.85,ktv=1.0, V=Vtkv=12 1.0 1.0 0.85 m/min=14.4m/min n=.1000dVt=8.9 121000min/r =389.9 min/r 根据 Z525钻床说明书 ,可考虑选择 nc=392 min/r ，但因所选择转速较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f =0.22mm/r 也可选择较低一级转速 nc=272 min/r ，仍用 f =0.28mm/r，比较这两种选择方案 1）第一方案， f =0.28mm/r， nc=392 min/r nc f=0.28 392 mm min=109.76 mm min 第二方案， f =0.22mm/r， nc=272 min/r nc f=0.22 272 mm min 59.84 mm min 因为第一方案 nc f的乘积较大，基本时间较少，故第一方案较好，这时 VC 12 m/min f =0.28mm/r （ 4）校验机床的扭矩及功率 根据表 2.20，当 f 0.26mm/r d。 11.1mm 时， Mt=13.24N. m，扭矩的修正系数均为 1，故 MC=13.24 N. m，根据 Z525 钻床说明书，当 nc=392 min/r ， Mm=72.6 N. m。根据表 2.22，当b 570680Mpa d。 10mm f 0.38mm/r VC 12 m/min PC=1.1kw 根据 Z525 钻床说明书 PE =2.8 0.81=2.26kw,由于 MC Mm， PCPE ,故选择之切削用量可用，即 f =0.28mm/r， nc =392 min/r ， VC 12 m/min， nts 3、计算基本时间 tm=nfLL= yl ,l =30,根据表 2.29 车削时的入切量及超切量 y =5mm, 则 L=30+5 mm=35 mm,故 tm=28.0392 35min=0.319min 工序 9 本工序为精铰孔 1、选择铰刀 选择硬质合金铰刀，其直径 d=10mm，铰刀几何形状为表 2.6 硬质合金铰刀 2、 选择车削用量 （ 1）决定进给量 f 1)按加工要求决定进给量，根据表 2.11，当钢的强度b 900MPa，铰刀直径 510，进给量为 0.250.35 且只用于加工通孔，加工盲孔时，进给量应取为 0.20.5 mm/r，根据 Z525 钻床说明书 ,选 f =0.28 mm/r （ 2）决定铰刀磨钝标准及寿命 由表 2.12 当铰刀直径 d。 20mm，铰刀后刀面最大磨损限度为 0.40.6mm，寿命 T=20min （ 3）决定切削速度 由表 2.25 当钢b=670M Pa，铰刀直径为10mm，切削深度 ap =0.050.12mm 时，切削速度为 812m/min 表 2.30 Vc= kvvvfapTvdCyxmzov =0 .6 50 .24.00 .30 .2 80 .120 101.12=89397.0 079.24=26m/min n=od1000v = 1014.3 261000 r/min=828 r/min 根据 Z525 机床说明书，选择 n=960r/min （ 4）检验机床扭矩及功率 根据表 2.20，当 f 0.33， d。 1.1， Mt=15.89Nm 扭矩的修正系数均为 1，故 Mc=15.9 Nm，根据 Z525 钻床说明书，当nc=960r/min,Mm=42.2 Nm，功率 Pc=occdVM30=1030 2689.15kw=1.38kw 根据表 2.35， Z525 的钻床的功率 PE =2.8kw，由于 MC Mm， PC PE ,故选择之切削用量可用，即 f =0.28mm/r， nc =960 min/r ， VC 26 m/min， 3、计算基本时间 tm =nfLnts L= yl ,l =30,根据表 2.29 车削时的入切量及超切量 y =5mm, 则 L=30+5 mm=35 mm,故 tm=28.0960 35min=0.13min tm=nfL工序 10 本工序为铣 25槽 粗铣槽 ,所选刀具为高速钢角度铣刀 ,铣刀直径 d=40 ,深度为 10 ,齿数 Z=25,表 3.2.由于加工钢料的b在 600 1000Mpa范围内 ,故选前刀 o =15 ,后角 o =25 (周齿 ), o =8 (端齿 ). 已知铣削宽度ea=6 ,铣削深度 ap =8 ,机床选用 X62W型卧式铣床 ,铣 20的槽 . 1.确定每齿进给量 Fz 根据表 3.3, X62W 型卧式铣床的功率为 7.5KW(表 4.2-38)工艺系统刚性为中等 ,查得每齿进给量 Fz=0.06 0.03 z(表 3.4)现取Fz=0.05 z 2.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表 3.7,角铣刀后刀面最大磨损量为 0.2 ,铣刀直径 =40 ,耐用度 T=120 (表 3.8) 3.确定切削速度 U和工作台每分钟进给量 根据表 3.27(P107)中公式计算 V=vv pveyvzxvmvov zafapT qdC kvV=0 .10 .30 .20 .12.00 .2 52560 . 0 58120 4048=0 .3 81 .70 .5 51 .2 32 .6 2 .548m/min=29 m/min n=40 291000r/min=230.89 r/min 根据 X62W型卧式铣床主轴转速 (表 4.2-39)选择 n=235 r/min 根据 X62W型卧式铣床说明书选择 n=235 r/min fcv=190mm/min 因此实际每齿进给量zcf=czfcnv = 25235190 mm/z=0.032 mm/z 4、检验机床功率 根据表 3.23，当b=5601000M Paea 38 pa 8.4 fv=190mm/min 近似值ccp=3.8kw 根据 X62W 型卧式铣床说明书（表 4.2-39）机床主轴允许的功率为 cmp =7.5 0.75kw=5.63kw，因为 ccp cmp ，所以所选择的切削用量可以采用，即 nts ap =8mm ， fv =190mm/min ， n 235 r/min ，cv=29m/min,zf=0.032mm/z 3、计算基本时间 tm=nfLL= yl ,l =22,根据表 3.26,不对称安装铣刀，车削时的入切量及超切量 y =40mm, 则 L=22+40mm=62 mm,故 tm=23562min=0.263min nts 四专用夹具设计 4.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来加工铣 8 和 10 斜面的铣床夹具，加工时除了要满足粗糙度 要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 4.2 定位、夹紧方案的选择 由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗 进行了加工，侧面等为粗定位基准来设计夹具，从而保证其尺寸公差要求。 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会 增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。 因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。圆台外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。 首先必须明确其加工时应如图所示，这样放置，便于加工。那么要使其完全定位，可 以采用 :一面加固定 V型块和滑动 V型块定位，这样既简单又方便。如上图所示，一底面限制的自由度有 3个，一个固定 V型块限制两个自由度，一个滑动 V型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部 6nts 个自由度，属于完全定位。 4.3 切削力及夹紧力的计算 刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 00 15 00 10 顶 刃 0n 侧 刃 6 0010 15 30rK 40D mm 160d mm 20.5L mm 22Z 0 .0 8 /fa m m z mma p 0.2 由参考文献 55表 1 2 9 可得铣削切削力的计算公式： 0 . 9 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12335 pzF a f D B z n 有： 0 . 9 0 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12 3 3 5 2 . 0 0 . 0 8 2 8 2 0 . 5 2 2 2 . 4 8 3 6 . 2 4 ( )FN 选用夹紧螺钉夹紧机 由 FKffN 21其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取 25.021 ffF= zP +G G 为工件自重 Nff FN 4.355121 夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料 45 钢 性 能级数为 6.8级 MPaB 1006 M P aBs 480108 螺钉疲劳极限： M P aB 19260032.032.01 极限应力幅： M Pakkk ma 76.511l i m 许用应力幅： M P aS aaa 3.17l i m 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss s=2.54 取 s=4 得 MPa120 8.2242c HdF 满足要求 M P adNc1543.1 2 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。 4.4 误差分析与计算 nts （ 1）定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和 V型块间隙配合。 （ 2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙 量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 夹紧误差 ： c o s)(m i nm a x yyjj 其中接触变形位移值： mmSNcHBKRk mnZHBaZR a Zy 0 1 4.081.9)( 1 c o s 0 . 0 1 3j j y mm 磨损造成的加工误差：Mj通常不超过 mm005.0 夹具相对刀具位置误差： AD 取 mm01.0 误差总和： 0 . 0 9 6 0 . 5jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 4.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构 夹具体设计的基本要求 （ 1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面 ，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度
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