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调模丝母加工工艺及中心孔夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】

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关键词：: 调模丝母加工工艺中心夹具设计全套 cad 图纸说明书仿单资料

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摘要

调模丝母零件加工工艺及钻床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

摘要II

目录III

第1章序言5

第2章零件的分析6

2.1零件的形状6

2.2零件的工艺分析6

第3章工艺规程设计7

3.1 确定毛坯的制造形式7

3.2 基面的选择7

3.3 制定工艺路线8

3.3.1 工艺路线方案一8

3.3.2 工艺路线方案二8

3.3.3 工艺方案的比较与分析9

3.4 选择加工设备和工艺装备10

3.4.1 机床选用10

3.4.2 选择刀具10

3.4.3 选择量具10

3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定11

3.6确定切削用量及基本工时12

第四章加工中心孔夹具设计21

4.1 车床夹具设计要求说明21

4.2车床夹具的设计要点22

4.3 定位机构23

4.4夹紧机构23

4.5零件的车床夹具的加工误差分析24

4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构25

4.6 零件的车床专用夹具简单使用说明26

总结27

致谢28

参考文献29

第1章序言

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

调模丝母零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

工序卡片.jpg

工艺卡片截图.jpg

内容简介：: 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称锻造出毛坯工序号 10 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级 JIAJU01 三爪卡盘工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 锻造出毛坯 2 3 4 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称毛坯热处理，时效处理工序号 20 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 毛坯热处理，时效处理 2 3 4 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称粗车右端面，粗车外圆 100，粗车外圆 85，粗车外圆 58，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量工序号 30 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 粗车右端面，粗车外圆 100，粗车外圆 85，粗车外圆 58，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 三爪卡盘 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称掉头，粗车左端面，粗车外圆 80，粗车外圆 62，粗车外圆 55，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量工序号 40 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 掉头，粗车左端面，粗车外圆 80，粗车外圆62，粗车外圆 55，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 三爪卡盘 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角工序号 50 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 三爪卡盘 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称掉头，半精车左端面，半精车外圆 80，半精车外圆 62，半精车外圆 55，半精车各外圆台阶及圆弧圆角工序号 60 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 掉头，半精车左端面，半精车外圆 80，半精车外圆 62，半精车外圆 55，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 三爪卡盘 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称钻中心孔通孔，先钻底孔 20 工序号 07 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 钻中心孔通孔，先钻底孔 20 56 3 0.9 143 660 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 三爪卡盘 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称粗车内孔，粗车螺纹 M42X3 底孔工序号 80 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 粗车内孔，粗车螺纹 M42X3 底孔 116 3 0.9 55 510 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 专用夹具 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称车退刀槽 7X2，车螺纹 M42X3，车 20 到规定尺寸精度工序号 90 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 车床 CA6140 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 车退刀槽 7X2，车螺纹 M42X3，车 20 到规定尺寸精度 116 3 0.9 55 510 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 专用夹具 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称钻圆周钻孔攻丝工序号 100 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 钻床 Z525 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01 三爪卡盘 JIAJU01 工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 钻圆周钻孔攻丝 116 3 0.9 55 510 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 三爪卡盘 1 游标卡尺 2 3 4 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称铣油槽工序号 110 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 铣油槽 116 3 0.9 55 510 0.9 15 min 2min 外圆车刀、游标卡尺 1 专用夹具 1 游标卡尺 2 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称加工齿数 Z=38， m=2.5 的齿轮工序号 07 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 滚齿机夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 加工齿数 Z=38， m=2.5 的齿轮 26 1 0.9 55 510 0.9 15 min 2min 滚齿刀 1 专用夹具 1 游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts10 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号调模丝母调模丝母工序名称去毛刺，清洗，入库工序号 07 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面外圆面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 QT500-7 200HBS 1 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 去毛刺，清洗 2 入库 3 4 拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts XX 大学课程设计论文调模丝母加工工艺及加工中心孔夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日 nts II 摘要调模丝母零件加工工艺及钻床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 目录摘要 . II 目录 . III 第 1 章序言 . 5 第 2 章零件的分析 . 6 2.1 零件的形状 . 6 2.2 零件的工艺分析 . 6 第 3 章工艺规程设计 . 7 3.1 确定毛坯的制造形式 . 7 3.2 基面的选择 . 7 3.3 制定工艺路线 . 8 3.3.1 工艺路线方案一 . 8 3.3.2 工艺路线方案二 . 8 3.3.3 工艺方案的比较与分析 . 9 3.4 选择加工设备和工艺装备 . 10 3.4.1 机床选用 . 10 3.4.2 选择刀具 . 10 3.4.3 选择量具 . 10 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 11 3.6 确定切削用量及基本工时 . 12 第四章加工中心孔夹具设计 . 21 4.1 车床夹具设计要求说明 . 21 4.2 车床夹具的设计要点 . 22 4.3 定位机构 . 23 4.4 夹紧机构 . 23 4.5 零件的车床夹具的加工误差分析 . 24 4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构 . 25 4.6 零件的车床专用夹具简单使用说明 . 26 nts IV 总结 . 27 致谢 . 28 参考文献 . 29 nts 第 1 章序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。调模丝母零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 nts 6 第 2 章零件的分析 2.1 零件的形状题目给的零件是调模丝母零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。 2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 QT500-7，该材料为球墨铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。调模丝母零件主要加工表面为： 1.车外圆及端面，表面粗糙度aR值为 3.2 m 。 2.车外圆及端面，表面粗糙度aR值 3.2 m 。 3.车装配孔，表面粗糙度aR值 3.2 m 。 4.半精车侧面，及表面粗糙度aR值 3.2 m 。 5.两侧面粗糙度aR值 6.3 m 、 12.5 m ，法兰面粗糙度aR值 6.3 m 。调模丝母共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面：这一组加工表面包括：左端面， 80 外圆， 62 外圆， 55外圆， 45内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2).右端面的加工表面： nts 这一组加工表面包括：右端面； 100的外圆，粗糙度为 1.6； 85 的外圆， 58 的外圆，并带有倒角；钻中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 45的孔或内圆直接在上做镗工就行了。第 3 章工艺规程设计本调模丝母来自注塑机，假设年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 2班。该零件材料为 QT500-7，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率和废品率分别取19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+ )（ 1+ )=238595 件 /年 3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 QT500-7，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像调模丝母这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，nts 8 应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 3.3.1 工艺路线方案一工序 10 锻造出毛坯。工序 20 毛坯热处理，时效处理。工序 30 粗车右端面，粗车外圆 100，粗车外圆 85，粗车外圆 58，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量。工序 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆 80，粗车外圆 62，粗车外圆 55，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量工序 50 半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角。工序 60 掉头，半精车左端面，半精车外圆 80，半精车外圆 62，半精车外圆55，半精车各外圆台阶及圆弧圆角。工序 70 钻中心孔通孔，先钻底孔 20。工序 80 粗车内孔，粗车螺纹 M42X3 底孔。工序 90 半精车车退刀槽 7X2，车螺纹 M42X3，车 20 到规定尺寸精度工序 100 钻圆周钻孔攻丝工序 110 铣油槽工序 120 滚齿 .加工齿数 Z=38， m=2.5 的齿轮工序 130 钳去毛刺。工序 140 终检入库。 3.3.2 工艺路线方案二工序 10 锻造出毛坯。工序 20 毛坯热处理，时效处理。工序 30 粗车右端面，粗车外圆 100，粗车外圆 85，粗车外圆 58，粗车各外nts 圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量。工序 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆 80，粗车外圆 62，粗车外圆 55，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量工序 50 半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角。工序 60 掉头，半精车左端面，半精车外圆 80，半精车外圆 62，半精车外圆55，半精车各外圆台阶及圆弧圆角。工序 70 钻中心孔通孔，先钻底孔 20。工序 80 粗车内孔，粗车螺纹 M42X3 底孔。工序 90 半精车车退刀槽 7X2，车螺纹 M42X3，车 20 到规定尺寸精度工序 100 钻圆周钻孔攻丝工序 110 铣油槽工序 120 滚齿 .加工齿数 Z=38， m=2.5 的齿轮工序 130 钳去毛刺。工序 140 终检入库。 3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：工序 10 锻造出毛坯。工序 20 毛坯热处理，时效处理。工序 30 粗车右端面，粗车外圆 100，粗车外圆 85，粗车外圆 58，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量。工序 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆 80，粗车外圆 62，粗车外圆 55，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量工序 50 半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角。工序 60 掉头，半精车左端面，半精车外圆 80，半精车外圆 62，半精车外圆55，半精车各外圆台阶及圆弧圆角。 nts 10 工序 70 钻中心孔通孔，先钻底孔 20。工序 80 粗车内孔，粗车螺纹 M42X3 底孔。工序 90 半精车车退刀槽 7X2，车螺纹 M42X3，车 20 到规定尺寸精度工序 100 钻圆周钻孔攻丝工序 110 铣油槽工序 120 滚齿 .加工齿数 Z=38， m=2.5 的齿轮工序 130 钳去毛刺。工序 140 终检入库。 3.4 选择加工设备和工艺装备 3.4.1 机床选用 .工序和工序是粗车、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 4.2-7。 .工序是钻孔，选用 Z525 摇臂钻床。 .工序是磨零件左右外圆面 ,这两个面的要求精度都比较高 ,从经济角度看 ,采用万能磨床。 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。 .磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编徐圣群）表 12-47，选择双斜边二号砂轮。 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。 nts 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 调模丝母 ” 零件材料为 QT500-7，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，球墨铸铁的硬度 HB 为 143 269，表 2.2-23 球墨铸铁的物理性能， QT500-7密度 =7.2 7.3（ 3cmg ），计算零件毛坯的重量约为 2kg 。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 120250 6.0 4.0 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切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 3.6.1 工序粗车右端面，粗车外圆 100，粗车外圆 85，粗车外圆 58，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量 3.6.1.1 确定粗车右端面的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 200mm （表 1.30），故选刀杆尺寸 HB = mmmm 2516 ，刀片厚度为mm5.4 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 =06 ，主偏角vK= 090 ，副偏角 vK= 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径sr= mm8.0 。 .确定切削深度pa由于单边余量为 mm5 ，可在一次走刀内完成，故 pa=2 695.76 = mm75.3 （ 3-1） .确定进给量 f nts 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为 mm16 mm25 ，pa mm4，工件直径 10 400 之间时，进给量 f =0.5 1.0 rmm 按 CA6140 机床进给量（表 4.2 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 rmm 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 1 30，CA6140 机床进给机构允许进给力maxF=3530N 。根据表 1.21，当强度在 174 207HBS 时，pa mm4， f 75.0 rmm ，rK= 045 时，径向进给力：RF=950N 。切削时fF的修正系数为roFfK=1.0，sFfK=1.0，krFfK=1.17（表 1.29 2），故实际进给力为： fF=950 17.1 =1111.5N （ 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 f = rmm7.0 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 mm5.1 ，车刀寿命 T = min60 。 .确定切削速度0V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 6YG 硬质合金刀加工硬度 200 219HBS的铸件，pa mm4， f rmm75.0 ，切削速度 V = min63m 。切削速度的修正系数为tvK=1.0，mvK=0.92，svK0.8，TvK=1.0，KvK=1.0（见表1.28），故： 0V=tV vK=63 0.10.184.092.00.10.1 （ 3-3） min48 m n =DVc1000 =127481000 =120 minr （ 3-4）根据 CA6140 车床说明书选择 0n=125 minr 这时实际切削速度cV为： cV =1000cDn=1000 125127 min50 m（ 3-5） .校验机床功率 nts 14 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， HBS =160 245 ，pa mm3， f rmm75.0 ，切削速度 min50 mV 时， CP= KW7.1 切削功率的修正系数krPck=0.73，PcrK0=0.9，故实际切削时间的功率为： CP=1.7 73.0 =1.2KW （ 3-6）根据表 1.30，当 n = min125r 时，机床主轴允许功率为EP= KW9.5 ，CP EP，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： pa=3.75mm ， f = rmm7.0 ， n = min125r = sr08.2 ， V = min50m .倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 srn 28.3 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 nflt（ 3-7）式中 L =l +y + ， l = mm127 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 y + =mm1 ，则L =127 +1 = mm128 mt=7.0125128= min46.1 （ 3-8） 3.6.1.3 确定粗镗的切削用量及基本工时 .确定切削深度 pa pa=25= mm5.2 .确定进给量 f 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 mm20 ，pa mm3，镗刀伸出长度为 mm125 时： f =0.15 0.40 rmm 按 CA6140 机床的进给量（表 4.2 9），选择， f =0.25 rmm .确定切削速度 V nts V =Vyvxpmv KfaT C（ 3-9）式中 Cv = 8.189 ， m =0.2，vy=0.20， T = min60 ， x =0.15 65.08.09.025.05.260 8.189 20.015.02.0 V（ 3-10） =37 minm nDV1000=9714.3 371000 = min121 r （ 3-11）按 CA6140 机床的转速，选择 n =160 minr =2.6 sr .计算基本工时选镗刀的主偏角 rK = 045 ，则 1L = mm5.3 ， mmL 69 ， mmL 42 ， 03 L，rmmf 25.0 ， srn 26.0 ， 1i ，则： iLT = 6.225.0 45.369 =117s 3.6.2 工序掉头，粗车左端面，粗车外圆 80，粗车外圆 62，粗车外圆 55，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1mm的半精车余量本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： ap=2.5mm f=0.65 rmm n=3.8 sr v=50.4 minm Ti =56s 3.6.3 工序半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆 58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 3.6.3.1 确定半精车左端面的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 C602 1机床的中心高为 200mm （表 1.30），故选刀杆尺寸 HB = mmmm 2516 ，刀片厚度为 mm5.4 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0=06 ，主偏角vK= 090 ，副偏角 vK= 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径sr= mm8.0 。 .确定切削深度pa由于单边余量为 mm5.2 ，可在一次走刀内完成，故 pa=25.2= mm25.1 nts 16 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为 mm16 mm25 ，pa mm4，工件直径 10 400 之间时，进给量 f =0.5 1.0 rmm 按 CA6140 机床进给量（表 4.2 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 rmm 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 1 30，CA6140 机床进给机构允许进给力maxF=3530N 。根据表 1.21，当强度在 174 207HBS 时，pa mm4， f 75.0 rmm ，rK= 045 时，径向进给力：RF=950N 。切削时fF的修正系数为roFfK=1.0，sFfK=1.0，krFfK=1.17（表 1.29 2），故实际进给力为： fF=950 17.1 =1111.5N 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 f = rmm7.0 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 mm5.1 ，车刀寿命 T = min60 。 .确定切削速度0V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 15YT 硬质合金刀加工硬度 200 219HBS的铸件，pa mm4， f rmm75.0 ，切削速度 V = min63m 。切削速度的修正系数为tvK=1.0，mvK=0.92，svK0.8，TvK=1.0，KvK=1.0（见表1.28），故： 0V=tV vK=63 0.10.184.092.00.10.1 （ 3-12） min48 m n =DVc1000 =127100048=120 minr （ 3-13）根据 CA6140 车床说明书选择 0n=125 minr 这时实际切削速度 cV 为： cV =1000cDn=1000 125127 min50 m（ 3-14） nts .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， HBS =160 245 ，pa mm3， f rmm75.0 ，切削速度 min50 mV 时， CP= kw7.1 切削功率的修正系数krPck=0.73，PcrK0=0.9，故实际切削时间的功率为： CP=1.7 73.0 =1.2kw 根据表 1.30，当 n = min125r 时，机床主轴允许功率为EP= kw9.5 ，CP EP，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： pa=1.25mm ， f = rmm7.0 ， n = min125r = sr08.2 ， V = min50m .计算基本工时 nflt（ 3-15）式中 L =l +y + ， l = mm127 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 y + =mm1 ，则L =126+1 = mm128 mt = 7.0125127 = min4.1 3.6.3.2 确定半精车内孔的切削用量所选用的刀具为 YG6X 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 KV =450 ，直径为 16mm 的圆形镗刀，其耐用度为 60T min 。 .确定切削深度 ap mm25.0 .根据表 1.5* ，当半精镗铸料，镗刀直径为 mm16 ， ap mm2 ，镗刀伸出长度 mm80时，进给量为： rmmf 1.0 。 .确定切削速度按表 1.27* 的计算公式确定 V = （ 3-16）式中 Cv=189.8 m = 0.2 Xv=0.15 Yv=0.20 min60T V=124.6 minm 选择 C620-1 机床转速： n= n =1200 minr =20 sr vyvxpKvfaT CvMm in1 3 0 45.30 6.1 2 41 0 0 0 rnts 18 实际切削速度为： v = 2.08 sm .确定基本时间确定半精镗孔的基本时间 50s 3.6.4 工序掉头，半精车左端面，半精车外圆 80，半精车外圆 62，半精车外圆 55，半精车各外圆台阶及圆弧圆角本工序仍半精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序相同的可转位车刀。 3.6.5 工序钻中心孔通孔，先钻底孔 20 3.6.5.1 确定钻孔 20 的切削用量钻孔 20，本工序采用计算法。表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（ mm）用途 GB1436-85 直柄麻花钻 2.0 20.0 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 GB1437-85 直柄长麻花钻 1.0 31.5 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 GB1438-85 锥柄麻花钻 3.0 100.0 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 GB1439-85 锥柄长麻花钻 5.0 50.0 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用 X3080 25摇臂钻床，查机械加工工艺手册孟少农主编，查机表 2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻 25 ，则螺旋角 =300 ，锋交 2 =1180 ，后角 af=100 ,横刃斜角 =500 ， L=197mm,l1 =116mm。表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6137-85） mm 直径范围直柄麻花钻 l l1 11.80 13.20 151 101 表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 GB6137-85）（） nts d (mm) 2 f 8.6 18.00 30 118 12 40 60 表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（ 1）后刀面最大磨损限度 mm 刀具材料加工材料钻头直径 d0（ mm） 20 高速钢铸铁 0.5 0.8 （ 2）单刃加工刀具耐用度 T min 刀具类型加工材料刀具材料刀具直径 d0（ mm） 11 20 钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢 60 钻头后刀面最大磨损限度为 0.5 0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min .确定进给量查机械加工工艺手册孟少农主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的进给量为 f=0.25 0.65 zmm ,根据表 4.13* 中可知，进给量取 f=0.60 rmm 。 .确定切削速度查机械加工工艺手册孟少农主编，表 10.4-17 高速钢钻头在球墨铸铁（ 190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得， V=12 minm ，参考机械加工工艺手册孟少农主编，表 10.4-10 钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 Kmv=1.0， Rtv=0.85。 V=12 85.0 =10.32 minm （ 3-17）则 n = =131 minr （ 3-18）查表 4.2-12* 可知，取 n = 150 minr 则实际切削速度 v实= = =11.8 minm .确定切削时间查机械加工工艺手册孟少农主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： Ti = fnlll fw 1（ 3-19）其中 lf = 2md RKcot lw =5mm l1 =2 3mm 则： t= =9.13s 25 32.101000 1000dn 1000 2514.3150 6.05.2 7.535 nts 20 3.6.5.2 确定钻孔的切削用量钻孔选用机床为 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 10mm 的钻孔进给量为 0.20 0.35 rmm 。则取 rmmf 30.0 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 m in0 mkfaT dcv vyxpmzvvvv（ 3-20）查得参数为 125.0,55.0,0,25.0,1.8 myxzcvvvv，刀具耐用度 T=35min 则 v =55.00125.025.03.0535 71.8 =1.6 minm 所以 n =714.3 6.11000 =72 minr 选取 min120 rn 所以实际切削速度为 1000 714.3120 v =2.64 minm 确定切削时间（一个孔） t = s203.02 228 3.6.5.3 钻螺纹底孔及攻螺纹钻螺纹底孔 rmmf 2.0 rmm1.050.0 取 rmmf 1.0 smv 25.0 （ min15m ）所以 srn 18.11 （ min713 r ）按机床选取wn= min800 r （ sr3.13 ）所以实际切削速度 smv 28.0 （ min3.15 m ）切削工时（一个孔）： st 3.111.03.13 1212 攻螺纹 54 M 根据表 4-32 选取 smv 123.0 所以 srn 89.4 （ 293 minr ） nts 按机床选取 )53.4m in (272 srrnw 所以实际切削速度 smv 113.0 所以切削时间（一个孔）： st 152.053.4 212 第四章加工中心孔夹具设计 4.1 车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工中心孔夹具。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。（ 1）安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动定心式车床夹具在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个 T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。（ 2）安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。 nts 22 4.2车床夹具的设计要点（ 1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转

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