GY01-025@CA6140杠杆加工工艺1
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机械毕业设计全套
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GY01-025@CA6140杠杆加工工艺1,机械毕业设计全套
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CA6140 杠杆加工工艺 及夹具设计 学生姓名： 学生学号： 院 （系）： 机械工程系 年级专业： 指导教师： 二 一二 年 十二 月 nts 摘 要 I 摘 要 本设计是 CA6140 杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面 后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆45 外圆面作为粗基准，以 25 孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用 组合 机床。在夹具方面 选 用专用夹具 。 考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。 关键词 杠杆零件，加工工艺，夹具，定位，夹紧 nts ABSTRACT II nts 目录 1 摘 要 . ABSTRSCT . 1 绪论 . 1 1.1课题背景及发展趋势 . 1 1.2 夹具的基本结构 及设计内容 . 1 2 杠杆加工工艺规程设计 . 3 2.1零件的分析 . 3 2.1.1零件的作用 . 3 2.1.2零件的工艺分析 . 3 2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取 的相应措施 . 4 2.2.1确定毛坯的制造形式 . 4 2.2.2基面的选择 . 4 2.2.3确定工艺路线 . 4 2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 2.2.5确定 切削用量 . 6 2.2.6确定基本工时 . 17 2.3小 结 . 23 3 专用夹具设计 . 24 3.1加工工艺孔 25夹具设计 . 24 3.1.1定位基准的选择 . 24 3.1.2切削力的计算与夹紧力分析 . 24 3.1.3夹紧元件及动力装置确定 . 25 3.1.4钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 . 26 3.1.5夹具精度分析 . 27 3.1.6夹具设计及操作的简要说明 . 27 3.2粗 精铣宽度为 30mm的下平台夹具设计 . 28 3.2.1定位基准的选择 . 28 3.2.2定位元件的设计 . 28 3.2.3定位误差分析 . 29 3.2.4铣削力与夹紧力计算 . 29 3.2.5夹具体槽形与对刀装置设计 . 30 3.2.6夹紧装置及夹具体设计 . 33 3.2.7夹具设计及操作的简要说明 . 34 nts 目录 2 3.3钻 M8螺纹孔夹具设计 . 34 3.3.1定位基准的选择 . 34 3.3.2定位元件的设计 . 35 3.3.3定位误差分析 . 36 3.3.4钻削力与夹紧力的计算 . 36 3.3.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 . 37 3.3.6夹紧装置的设计 . 38 3.3.7夹具设计及操作的简要说明 . 38 3.4小 结 . 39 4 总结 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 42 nts 1 绪论 1 1 绪论 加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课 程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 1.1 课题背景及发展趋势 材料 、 结构 、 工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的 “ 功能 ” 作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创 造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的 “ 功能 ” 。 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种 ，对 中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对 机床夹具提出更高的要求。 1.2 夹具的基本结构 及夹具设计的内容 按在夹具中的作用 ,地位结构特点 ,组成夹具的元 件可以划分为以下几类 : (1)定位元件及定位装置； (2)夹紧元件及定位装置 (或者称夹紧机构 )； (3)夹具体 ； (4)对刀 ,引导元件及装置 (包括刀具导向元件 ,对刀装置及靠模装置等 )； (5)动力装置； (6)分度 ,对定装置； (7)其它的元件及装置 (包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉 ,销钉 ,键和各种手柄等 )； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备 ,如手动夹具就没有动力装置 ,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些夹具上还需要设有其它装置及机构 ,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 nts 1 绪论 2 专用夹具的设计主要是对以下几项 内容 进行设计：（ 1）定位装置的设计；（ 2）夹紧装置的设计；（ 3）对刀 -引导装置的设计；（ 4）夹具体的设计；（ 5）其他元件及装置的设计。nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 3 2 杠杆加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目给出的零件是 CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合 要 符合要求。 2.1.2 零件的工艺分析 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下 是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （ 1） 主要加工面： 1）小头钻 0.023025以及与此孔相通的 14 阶梯孔、 M8 螺纹孔； 2）钻 0.1012.7锥 孔及铣 0.1012.7锥孔平台； 3）钻 2 M6 螺纹孔； 4）铣杠杆底面及 2 M6 螺纹孔端面。 （ 2） 主要基准面： 1）以 45 外圆面为基准的加工表面 这一组加工表面包括： 0.023025的孔 、杠杆下表面 2） 以 0.023025的孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 14 阶梯孔、 M8 螺纹孔、 0.1012.7锥 孔及 0.1012.7锥孔平台、 2 M6 螺纹孔及其倒角。 其中主要加工面是 M8 螺纹孔和 0.1012.7锥孔平台。 杠杆的 25 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下： 本套夹具中用于加工 25 孔的是立式钻 床。工件以 25 孔下表面及 45 孔外圆面为定位基准，在定位块和 V 型块上实现完全定位。加工 25 时，由于孔表面粗糙度为 1.6aRm。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。 本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工 12.7 是立式铣床。工件以 0.023025孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工表面：包括粗精铣宽度为 30mm 的下平台、钻 12.7 的锥孔， 由于 30mm 的下平台 的表面、 孔表面粗糙度都为 6.3aRm。其中主要的加工表面是孔 12.7，要用 12.7 钢球检查。 本套夹具中用于加工与 25 孔相通的 M8 螺纹底孔是用立式钻床。工件以0.023025 孔及其下表面和宽度为 30mm 的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工 M8 螺纹底孔时，先用 7 麻花钻钻孔，nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 4 再用 M8 的丝锥攻螺纹。 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT200。由于年产 量为 4000 件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，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。 2.2.2 基面的选择 （ 1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗 基 准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一 个 V 形块支承 45 圆 的外轮廓作主要定位，以 限制 z、 z、 y、 y四个自由度。再以一面定位消除 x、 x 两个自由度 ，达到完全定位 ,就可加工 25的孔。 （ 2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 25 的孔作为精基准。 2.2.3 确定工艺路线 表 2.1工艺路线方案一 工序 1 粗精铣 25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 0.023025mm 工序 3 粗精铣宽度为 30mm的下平台 工序 4 钻 12.7的锥孔 工序 5 加工 M8 螺纹孔， 锪 钻 14 阶梯 孔 工序 6 粗精铣 2-M6 上端面 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔 孔， 攻 螺纹孔 2-M6 工序 8 检查 表 2.2工艺路线方案二 工序 1 粗精铣 25 孔下表面 工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 0.023025mm 工序 3 粗精铣宽度为 30mm的下平台 工序 4 钻 12.7的锥孔 工序 5 粗精铣 2-M6 上端面 工序 6 钻 2- 5孔，加工螺纹孔 2-M6 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 5 续表 2.2 工序 7 加工 M8 螺纹孔， 锪 钻 14 阶梯 孔 工序 8 检查 工艺路线的比较与分析 ： 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 5钻 14 孔，再加工螺纹孔 M8”变为“工序 7粗精铣 M6 上端面 ”其它的先后顺序均 没变化。通过分析发现这样的变动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有 太大 程度的帮助。 以 25mm的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻 锥 孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选 第二条工艺路线 而先 上端面 ， 再“ 钻 14 孔，加工螺纹孔 M8” 不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案 进行生产。具体的工艺过程如 表 2.3所示。 表 2.3 最终工艺过程 工序 1 粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2选用立式升降台铣床 X52K。 工序 2 加工孔 25。钻孔 25的毛坯到 22mm；扩孔 22mm到 24.7mm；铰孔 24.7mm到 0.023025mm。保证粗糙度是 1.6采用立式钻床 Z535。采用专用夹具。 工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台，仍然采用立式铣床X52K，用组合夹具。 工序 4 钻 12.7 的锥孔，采用立式钻床 Z535，为保证加工的孔的 位置度，采用专用夹具。 工序 5 加工螺纹孔 M8， 锪 钻 14 阶梯 孔。用组合夹具，保证与垂直方向成 10。 工序 6 粗精铣 M6上端面 。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成 36的台肩。用卧式铣床 X52K，使用组合夹具。 工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔 、 攻 2-M6 螺纹 用立式钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具 工序 8 检查 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 6 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生产类型为大批生产。 由于 毛坯用采用金属模铸造 , 毛坯尺寸的确定 如下： 由于毛 坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义 上 的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有： (具体见零件图 )故台阶已被铸出 ,根据 参考文献 14的铣刀类型及尺寸可知选用 6mm 的铣刀进行粗加工 ,半精铣与精铣的加工余量都为 0.5mm。 1） 加工 25 的端面 ，根据 参考文献 8表 4-35 和表 4-37 考虑 3mm，粗加工2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm，同理上下端面的加工余量都是 2mm。 2） 对 25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工 0.1mm 就可达到要求。 3） 加工宽度为 30mm 的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求 6.3aRm，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是 2.5mm。 4） 钻锥孔 12.7 时要求加工一半，留下的 余量 装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采 用 12 的钻头，切削深度是 2.5mm。 5） 钻 14 阶梯孔，由于粗糙度要求 3.2aRm，因此考虑加工余量 2mm。可一次粗加工 1.85mm，一次精加工 0.15 就可达到要求。 6） 加工 M8 底孔， 根据 参考文献 8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1 就可达到要求。 7） 加工 2-M6 螺纹， 根据 参考文献 8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1mm 就可达到要求。 8） 加工 2-M6 端面，粗加 工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工 1mm，可达到要求。 2.2.5 确定切削用量 工序 1：粗、精铣 25 孔 下平面 （ 1） 粗铣 25 孔下 平面 加工条件 ： 工件材料： HT200，铸造。 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 7 机床： X52K 立式铣床 。 查 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=1.9mm 所以铣削深度pa： 1.9pa 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 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式（ 2.1） 式中 V 铣削速度 ； d 刀具直径。 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 3表 3.1-74 3 0 0 / 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） 精铣 25 孔下 平面 加工条件 ： 工件材料 ： HT200，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 ， 100D mm ，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 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 8 按照参考文献 7表 3.1-31 75 / m innr 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 2：加工孔 25 到要求尺寸 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面粗糙度 1.6aRm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔 22mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 24.7mm 标准高速钢扩孔钻；铰孔 25mm 标准高速铰刀。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0/ 3 0 / 2 2 1 . 3 6ld ， 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 m m 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 表查 Z535 机床说明书，取 1 9 5 / 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 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 9 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 ， 1 9 5 / m innr ， 1 4 / m invm 相应地 5016FN ， 5 4 .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 nm 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 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 10 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 1 0 0 / 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 ， 1 9 5 / m innr ， 1 4 / 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 ， 1 0 0 / m innr ， 7 .8 / m invm 工序 3：粗精铣宽度为 30mm 的下平台 （ 1） 粗铣 宽度为 30mm 的下平台 加工条件 ： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床 。 查 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 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 按照参考文献 3表 3.1-74 3 0 0 / 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 nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 11 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 30l mm ， 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 （ 2） 精铣 宽度为 30mm 的下平台 加工条件 ： 工件材料 ： HT200，铸造。 机床： X52K 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=1.0mm 铣削深度pa： 1.0pa 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 3表 3.1-31 75 / m innr 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 4： 钻 12.7 的锥孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 12.7mm， 表面粗糙度6.3aRm 。加工机床为 Z535 立式钻床，钻孔 12mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 12.7mm 标准高速钢扩孔钻 。 选择各工序切削用nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 12 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0/ 3 0 / 2 2 1 . 3 6ld ， 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 m m 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 参考文献 7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 参考文献 7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 表查 Z535 机床说明书，取 1 9 5 / 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 参考文献 7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 ， 1 9 5 / m innr ， 1 4 / m invm 相应地 5016FN ， 5 4 .8T N m， 1.05mP kW nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 13 （ 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 nm 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 工序 5： 钻 M8 螺纹孔 锪钻 14 阶梯孔 （ 1）加工 M8 底孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 8mm。 加工机床为 Z535 立式钻床，加 工工序为钻 孔至 7，选用 7 的麻花钻头。攻 M8 螺纹，选用 M8 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度pa： 10.5pa mm进给量 f ：根据 参考文献 5表 2.4-39，取 rmmf /25.0 切削速度 V ：参照 参考文献 5表 2.4-41，取 smV /43.0 由式（ 2.1） 机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 1 1 7 4 / m i n3 . 1 4 7Vnrd ，取 9 0 0 / m innr 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 7 9 0 0 0 . 3 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 被切削层长度 l ： 12.5l mm 刀具切入长度 1l ：1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 4 . 122rDl c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 02 l nts 2 杆 杆 加工工艺规程设计 14 走刀次数为 1 攻 M8 1.5 的螺纹 机床： Z535立式 钻 床 刀具：细柄机用丝锥（ 8 1.5M ） 进给量 f ：由于其螺距 mmp 5.1 ,因此进给量 rmmf /5.1 切削速度 V ：参照 参考文献 5表 2.4-105，取 m in/88.8/148.0 msmV 由式（ 2.1） 机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 3 5 3 . 5 / m i n3 . 1 4 8Vnrd ，取 3 6 0 / m innr 丝锥回转转速0n：取 3 6 0 / m innnr实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 8 ASUS A S U S nts nts nts攀枝花学院 Panzhihua University 本科毕业设计（论文） 文献综述 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级 ： 03 级机制一班 学生姓名： 张 俊 学 号 : 200310621032 2007 年 4 月 22 日 nts本科生毕业设计（论文）文献综述评价表 毕业设计（论文）题目 CA6140 杠杆加工工艺及夹具设计 综述名称 CA6140 杠杆加工工艺及夹具设计的综述 评阅教师姓名 职称 评 价 项 目 优 良 合格 不合 格 综述结构 01 文献综述结构完整、符合格式规范 综述内容 02 能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验结果 03 文字通顺、精练、可读性和实用性强 04 反映题目所在知识领域内的新动态 、新趋势、新水平、新原理、新技术等 参考文献 05 中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求， 格式符合规范 06 围绕所选毕业设计（论文）题目搜集文献 成绩 综合评语： 评阅教师（签字）： 年 月 日 nts文献综述： CA6140 杠杆的加工工艺及夹具设计 1 前言 加工工艺及夹具毕业设计是在学完了机械制造工艺学等专业相关知识后，对整个专业知识的一次综合运用。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 对 专用夹具的设计， 可以 了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率 ，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。 2 加工工艺及夹具设计的发展 2.1 发展 状况 改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平 以及经济效益有了很大的提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合 上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求 。 目前， 大 批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中，要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性，以缩短生产准备时间、降低生产成本，所以，按 手动夹紧 的方法已不能满足生产发展的要求，而 气动、液压夹紧等 夹具nts正是适应这一生产模式的工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式 ,也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展 。 2.2 发展趋势 长时间以来，加工工艺及夹具设计都朝着标准化、自动化、高效率、高精度、低劳动强度方面发展。 2.2.1 加工工艺的发展趋势 加工 工艺 作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在 20 世纪末也取得了很大的进步，进入了以发展高速切削、开发新的 加工 工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。它是制造业中重要工业部门，如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等部门主要的加工技术，也是这些工业部门迅速发展的重要因素。因此，在制造业发达的美、德、日等国家保持着快速发展的势头。 金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备，在数控加工技术的带动下，进入了 “ 数控刀具 ” 的发展阶段，显示出 “ 三高一专 ”( 即高效率、高精度、高可靠性和专用化 )的特点。 显而易见，在 21 世纪初，尽管近净成形技术、堆积成形技术是非常有前途的新工艺，但切削加工作为制造技术主要基础工艺的地位不会改变。从当前制造业发展的趋势中可以看到，制造业发展和人类社会进步对切削加工提
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