气门式摇臂轴支座加工工艺过程课程设计说明书.doc
GY01-175@气门式摇臂轴支座加工工艺过程课程设计
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机械毕业设计全套
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GY01-175@气门式摇臂轴支座加工工艺过程课程设计,机械毕业设计全套
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武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 粗铣面 T1 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 铣床专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 粗铣 支座 上端面 T1 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.16mm/z 4.0mm 0.2min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 粗、 精铰 18、 16孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 摇臂钻床 Z3025 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 钻床专业夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 粗铰 18孔 保证表面精度达到 Ra=3.2 m 高速钢专用铰刀 200r/min 11m/min 0.52mm/r 0.14mm 0.42min 0.3min 2 粗铰 16孔 保证表面精度达到 Ra=3.2 m 高速钢专用铰刀 200r/min 11m/min 0.52mm/r 0.14mm 0.4min 0.2min 3 精铰 18孔 保证平行度不超过 0.05，表面精度达到 Ra=1.6 m 高速钢专用铰刀 200r/min 8.8m/min 0.5mm/r 0.06mm 0.5min 0.2min 4 精铰 16孔 保证平行度不超过 0.05，表面精度达到 Ra=1.6 m 高速钢专用铰刀 200r/min 8.8m/min 0.5mm/r 0.06mm 0.3min 0.1min nts 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 粗铣面 T1 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 铣床专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 粗铣 支座 上端面 T1 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.16mm/z 4.0mm 0.2min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 钻 11 孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 摇臂钻床 Z3025 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 钻床专 用 夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单 件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 钻 11 孔 高速钢麻花钻钻头 315r/min 11m/min 0.5mm/r 0.05mm 0.34min 0.2min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 粗铣 28 前后端面 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 铣床专业夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 粗铣 28 圆柱前端面 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.16mm/z 2.5mm 0.18min 0.1min 2 粗铣 28 圆柱后端面 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.16mm/z 2.5mm 0.18min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 粗 铣 26 前后端面 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 铣床专业夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 粗 铣 26 圆柱前端面 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.16mm/z 3.5mm 0.17min 0.1min 2 粗 铣 26 圆柱后端面 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.16mm/z 3.5mm 0.17min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4、 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 钻扩 18和 16 孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻床 Z3025 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 钻床专业夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 钻 18 孔 高速钢麻花钻钻头 315r/min 15.8m/min 0.3mm/r 0.03mm 0.37min 0.2min 2 钻 16 孔 高速钢麻花钻钻头 315r/min 15.8m/min 0.3mm/r 0.03mm 0.35min 0.2min 3 扩 18 孔 高速钢麻花钻钻头 250r/min 14m/min 1.0mm/r 0.01mm 0.14min 0.1min 4 扩 16 孔 高速钢麻花钻钻头 250r/min 14m/min 1.0mm/r 0.01mm 0.15min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 钻 3 斜孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻床 Z3025 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 钻床专业夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单 件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给 量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 钻 3 斜孔 高速钢麻花钻钻头 500r/min 4.7m/min 0.2mm 0.05mm 0.6min 0.4min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 精铣面 T2 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 铣床专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 精铣支座下底面 T2 YG6 硬质合金端铣刀 945r/min 237m/min 0.14mm/z 2.0mm 0.21min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts 武 汉 科 技 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 产品型号 零件名称 气门摇臂轴支座 零件图号 A4 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 精铣 28前后 端面 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每台件数 每件毛坯可制件数 铸件 73 44 49mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 X51 1 夹 具 编 号 夹具名称 切削液 铣床装有夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主 轴 转 速 切 削 速 度 进给量 切 削 深 度 工时定额 机动 辅助 1 精铣 28圆柱前 端面 保证圆跳动公差不超过0.1，表面精度达到 Ra=3.2 m YG6硬质合金端 铣刀 945r/min 237m/min 0.14mm/z 1.0mm 0.18min 0.1min 2 精铣 28圆柱后 端面 保证圆跳动公差不超过0.1，表面精度达到 Ra=3.2 m YG6硬质合金端 铣刀 945r/min 237m/min 0.14mm/z 1.0mm 0.18min 0.1min 编 制 班 级 学 号 审 核 共 页 第 页 nts nts 汉 科 技 学 院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 1105 柴油机支座 零件名称 气门摇臂轴支座 共 页 第 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 73 44 49mm 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 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 铸造 铸造出毛坯形状 铸造 I 粗铣 T2 面 支座上端面 T1 定位固定，采用铣床专用夹具夹紧 28 和 26 两圆柱 的 前后端面 ，加工余量 4.0mm 机加 1 X51 立式铣床 铣床专用夹具，刀具采用 YG6 硬质合金端铣刀 0.2min 粗铣 T1 面 支座 下 端面 T2 定位固定，采用铣床专用夹具夹紧 28 和26 两圆柱 的 前后端面，加工余量 4.0mm 机加 1 X51 立式铣床 铣床专用夹具，刀具采用 YG6 硬质合金端铣刀 0.2min 钻 11 孔 支座下底面 T2 和支座下台阶前侧面 T3 定位固定，采用 钻 床专用夹具夹紧 22 圆柱上端面，一 次直接钻出 11 孔 机加 1 Z3025 摇臂钻床 钻床专用夹具，刀具采用高速钢麻花钻钻头，刀 具直径为 11mm 0.34mm 粗铣 28 圆柱前后端面 支座下底面 T2 和 11 孔内面 D1 定位固定，同时铣的过程 28 圆柱下面加垫套，加工余量 2.5 2mm 机加 2 X51 立式铣床 铣床专用夹具，刀具采用 YG6 硬质合金端铣刀 0.18 2min 粗铣 26 圆柱前后端面 支座下底面 T2 和 11 孔内面 D1 定位固定，同时铣的过程 26 圆柱下面加垫套，加工余量 3.5 2mm 机加 2 X51 立式铣床 铣床专用夹具，刀具采用 YG6 硬质合金端铣刀 0.17 2min 钻 ,扩 18和 16 孔 支座下底面 T2 和 11 孔内面 D1 定位固定，同时 钻 的过程 28 和 26 两圆柱下加钻孔垫套，加工余量为 16mm 和 14mm 机加 4 Z3025 摇臂钻床 钻床专用夹具，刀具采用高速钢麻花钻钻头，刀 具直径为 16mm 和 14mm 0.37 2min 钻 3 斜孔 支座上端面 T1 和 11 孔内面 D1 定位固定，采用钻床专用夹具夹紧 支座下底面 T2，一次直接钻出 3 孔 机加 1 Z3025 摇臂钻床 钻床专用夹具，刀具采用高速钢麻 花钻钻头，刀具直径为 3mm 0.6min 精铣 T2 面 支座上端面 T1 和 11 孔内面 D1 定位固定，采用铣床专用夹具夹紧 28 和 26 两圆柱 的 前后端面，加工余量 2.0mm 机加 1 X51 立式铣床 铣床专用夹具，刀具采用 YG6 硬质合金端铣刀 0.21min 精铣 28 圆柱前后端面 支座下底面 T2 和 11 孔内面 D1 定位固定，同时铣的过程 28 圆柱下面加垫套，加工余量 1.0 2mm 机加 2 X51 立式铣床 铣床专用夹具，刀具采用 YG6 硬质合金端铣刀 0.18 2min 粗 ,精铰 18和 16 孔 支座下底面 T2 和 11 孔内面 D1 定位固定，同时钻的过程 28 和 26 两圆柱下加钻孔垫套，粗铰加工余量为 0.14mm精铰加工余量为 0.06 机加 4 Z3025 摇臂钻床 钻床专用夹具，刀具采用高速钢麻花钻钻头，刀 具直径为 17.5mm 和 15.5mm 0.5 2min 编 制 班 级 学 号 审 核 nts nts 课程设计说明书 气门 摇臂轴支座机械加工工艺规程及工艺装备设计 序言 机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课， 并进行过金工实习。为了巩固所学知识 和 毕业设计 ， 对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习 ,我们进行了本次课程设计。 通过这次课程设计 使我们能综合运用机械制造工艺学的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个气门式摇臂轴支座的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉 和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计 未来将从事的工作进行一次适应性训练 。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。 一、零件的分析 (一 )零件的作用 题目所给的零件是 1105柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座 。 其中 18+0.0270mm（ 18IT8）孔装摇臂轴，轴上两端各装一进、排气门摇臂。 另一 16+0.110mm（ 16IT11） 孔内装一减压轴，用于减低汽缸内压力，便于起动柴油机。两孔间距为 56 0.05mm可保证减压轴在 摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过 11mm孔用 M10螺杆与汽缸盖相连。该 零件 可以先 铸为一体 ，再进行各种加工工艺来满足各项要求 。 (二 )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，不适合磨削，为此以下 是气门式摇臂轴支座需要加工表面 以及 与 加 各 工表面之间的位置要求： 1、 11mm孔内圆周面、 18+0.0270mm和 16+0.110mm孔内圆周面及其倒角。 2、 28、 26 两圆的前后端面，支座上端面及支座下底端面。 3、 18+0.0270mm 孔中心线与 支座下端面平行度误差为 0.05 16+0.110mm 孔中心线与支座下端面平行度误差为 0.05 28孔的前后两端面与 18+0.0270mm 孔中心线圆跳度误差为 0.1 由上面分析可知，可以粗加工 气门摇臂轴支座 下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此 气门摇臂轴支座 零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 nts 二 、确定毛坯 1、确定毛坯种类： 零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过 程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 38页表 2.2-3,选用铸件尺寸公差等级为 CT-12。 2、确定 机械加工 加工余量： 查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5，选用加工余量为 MA-12H级，并查表 2.2-4 确定各个加工面的铸件机械加工余量 如 表 1-1所示： 表 1-1 机械加工余量 (mm) 简 图 气门摇臂轴支座各面加工余量 注： T1是支座上端平面， T2是支座下底端平面， D1是 11孔内圆柱面是， D2是支座下 5mm高的台阶右、前、后三面 1. 22 支座上端面 T1 沿轴线长度方向基本尺寸是39mm、加工余量 取 5mm、 选单侧加工 2.支座下底面 T2 沿 22轴线方向基本尺寸是 39mm、加工余量取 5mm、选单侧加工 3. 28圆柱前后端面基本尺寸是 37 0.1mm、加工余量取 3.5 2mm、选双侧加工 4. 26圆柱前后端面基本尺寸是 16mm、加工余量取3.5 2mm、选双侧加工 5由于 18和 16两孔直径小于 30，为了在制造工艺上方便可以 铸造 成实体。 3、确定毛坯尺寸 及毛坯尺寸公差 ： 由上面所查的机械加 工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra 1.6 m。分析本零件， 除 18IT8 和 16IT11两孔以外，其余各表面皆 Ra 1.6 m，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的加工余量值即可。则毛坯尺寸如表 1-2所示： 表 1-2 毛坯尺寸 及毛坯尺寸公差 （ mm） 零件尺寸 加工余量 铸件尺寸 铸件尺寸公差 根据 nts 下底面 39 5 44 5.6 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-1 上端面 44 5 49 5.6 37 0.1 3.5 2 44 0.1 5.6 16 3.5 2 23 5.6 4、绘制铸件 毛坯 图 见 ：附件 2气门摇臂轴支座毛坯图 三 、工艺规程设计 (一 )选择定位基准： 1 粗基准的选择 ：以零件 支座上端面 T1 为主要的定位粗基准，以 支座下 5mm高台阶前后右三面（ D2） 为辅助粗基准。 2 精基准的选择 ：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据 “ 基准重合 ” 原则和 “ 基准统一 ” 原则，以粗加工后的底面 T2为主要的定位精基准，以 11内院表面 D1 为辅助的定位精基准。 （二）制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已 确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册） 第 20页表 1.4-7、 1.4-8、 1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 粗铣 支座 下 底 端面 T2，以 T1 为粗基准，采用 X51立式铣床加专用夹具； 工序 粗铣 支座 上端面 T1， 以 T2为定位基准，采用 X51立式铣床加专用夹具； 工序 钻 11孔 ，以 T2和 D3为定位基准，采用 Z3025摇臂 钻床 加专用夹 具； 工序 粗铣 28圆柱前后端面，以 T2和 D1为 定位 基准，采用 X51立式铣床 床加专用夹具； 工序 粗 铣 26圆柱前后端面 ，以 T2和 D1为定位基准，采用 X51立式铣床 加专用夹具； 工序 钻、扩 18和 16孔 ，以 T2 和 D1为定位基准，采用 Z3025摇臂钻床 加专用夹具； 工序 钻 3斜 孔 ，以 T1和 D1为定位基准，采用 Z3025摇臂钻床 加专用夹具； nts 工序 精 铣支座下底面 T2，以 T1和 D1为定位 基准， 采用 X51 立式铣床加专用夹具 ； 工序 精铣 28圆柱前后 端面，以 T2和 D1为定位 基准， 采 用 X51立式铣床 加专用夹具 ； 工序 粗铰、精铰 18和 16孔，以 T2和 D1为 定位基准，采用 Z3025摇臂钻床 加专用夹具； 工序 去毛刺； 工序 终检。 （ 三 ）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1、 圆柱表面工序尺寸 ： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 加工表面 加工 内容 加工 余量 经济 精度等级 工序尺 寸 (mm) 表面粗糙度 （ m） 工序余量 (mm) 最小 最大 11（ D1） 钻 IT12 11+0.180 12.5 18IT8 （孔内圆周面） 钻 16.0 IT12 16+0.180 12.5 15.82 16.0 扩 1.8 IT10 17.8+0.070 6.3 1.73 1.98 粗铰 0.14 IT9 17.94+0.0430 3.2 0.097 0.21 精铰 0.06 IT8 18+0.0270 1.6 0.033 0.103 16IT11（孔内圆周面） 钻 14 IT12 14+0.180 12.5 13.82 14 扩 1.8 IT10 15.8+0.070 6.3 1.73 1.98 粗铰 0.14 IT8 15.94+0.0270 3.2 0.113 0.21 精铰 0.06 IT7 16+0.0180 1.6 0.042 0.087 3（孔内圆周面） 钻 IT12 3+0.10 12.5 2、 平面工序尺寸 ： 工序号 工序内容 加工余量 (mm) 基本尺寸 (mm) 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量 （ mm） 最小 最大 铸件 5.0 49.0 CT12 2.5 铸件 3.5 2 44.0 CT12 3.5 铸件 3.5 2 23.0 CT12 3.5 nts 01 粗铣 支座 下底 面 （ T2） 4.0 45.0 12 0 -0.25 1.5 7.75 02 粗铣 支座 上端面 （ T1） 4.0 41.0 12 0 -0.25 1.5 7.75 04 粗铣 28前后端面 2.5 2 39.0 12 0 -0.25 1.5 10.75 06 粗铣 26前后端面 3.5 2 16.0 12 0 -0.18 3.5 10.68 09 精铣 支座下底 面 （ T2） 2.0 39.0 8 0 -0.039 1.75 4.289 10 精铣 28前后端面 1.02 37.0 8 +0.1 -0.1 0.875 2.625 3、确定切削用量及时间定额： 工序 粗铣 支座 下 底 端面 T2，以 T1 为粗基准 1. 加工条件 工件材料： HT200 b=170 250Mpa， 采用铸造 ，工件尺寸 Amax=22mm L=36mm 加工要求： 粗铣 支座 下 底 端面 T2， 加工余量 4.0mm 机床： X51立式铣床； 刀具： YG6硬质合金端铣刀。 根据 切削用量手册（后简称切削手册）表 3.1可选 铣削宽度 e=50mm 铣削 深度 p=4mm 取刀具直径 d0=80mm 齿数 Z=10 切削手册 表 3.2选择 刀具前角 0 0 后角 0 8 副后角 0= 10倾角 s= 20 主偏角 Kr=50 过渡刃 Kr =20 副偏角 Kr=5 2. 切削用量 1）确定切削 深度 p 因为余量较小，故选择 p=4mm，一次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。 根据 简称简明手册 表 4.2-35查得 X51立式铣床功率为 4.5KW 根据 切削手册 表 3.5 查的使用 YG6硬质合金端铣刀加工的每齿进给量为 0.14 0.24 mm/z 则 每转进给量为 1.4 2.4mm/r 根据机床进给量可查得 选择： f=1.6mm/r。 那么 每齿进给量 fz=0.16mm/z 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5 2.0mm；由于铣刀直径 d0=80mm，故刀具使用寿命 T=180min（据简明手册表 3.8）。 4）计算切削速度 V 和每分钟进给量 Vf nts 根据 切削手册 表 3.27查的切削速度 Vc公 式为： vpezpTvvc kzafaqdcvvuvyvxvm0 （ m/min） 其中： e=50mm p=4mm Cv=245 qv=0.2 Xv=0.15 Yv=0.35 Uv=0.2 Pv=0 m=0.32 T=180min fz=0.16mm/z 根据 根据切削手册表 3.16查的，当 d0=80mm时 Z=10 Ksv=0.8 Kmv=0.8 则Kv=Ksv Kmv=0.8 0.8=0.64 将以上数据代入公式： m i n/3 3 864.0105016.041 8 0 2.0802 4 5 02.035.015.032.0 mv c 确 定 机床主轴转速 ： m in/1346083 . 1 4 83310001000 rd Vcn s 。 根据 机床特性和 简明手册表 4.2-36，选择 nc=945r/min 因 此 实际 切削速度 Vc为： Vc=10000 snd=1 0 0 0 9 4 58014.3 m/min=237 m/min 根据简明手册 表 3.16选择每分钟进给量 Vft=400 mm/min 故实际每分钟进给量 Vf=Vft Kv=400 0.64=256 mm/min 5)校验机床功率 根据切削手册表 3.24， 查的 近似为 Pcc=2.0kw,根据机床使用 特性 ，主轴允许功率 Pcm=4.5/0.75kw=6kwPcc=2.0 kw。故校验合格。最终确定 :ap=4.0mm，nc=945r/min， vf=256mm/s， vc=237m/min， fz=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm L/ vf， L=l+ y+ ， l=36mm. 查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： y+ =18mm，则： tm L/ Vf=(36+18)/256=0.2min。 工序 粗铣 支座 上端面 T1， 以 T2为定位基准 其刀具选 择、切削用量和时间定额 及 其计算过程同工序 一样。 工序 钻 11 孔 ，以 T2 和 D3为定位基准 1. 选择钻头 根据 切削手册 表 2.1 和表 2.2选择高速钢 麻花钻 钻头 ，钻头采用标准型钻头 ，粗钻时 d0=11mm 后角 0 12 ，二重刃长度 be=1.5mm ，棱带长度 L1=1.0mm ，2 =100 ， =25 2. 选择切削用量 （ 1）确定进给 量 f nts 根据切削手册 表 2.7查的 f=0.52 0.62 mm/r 其中钻 11孔深 L=41mm由于 Yd=41/11=3.73 所以进给速度 f需要乘以修正系数，系数为 0.95 则 f=（ 0.52 0.62） 0.95=（ 0.5 0.6） mm/r 按照钻头强度选择：查 切削手册 表 2.8钻头允许的进给量为 f=1.2 mm/r 由于以上两个进给量相差太大，受限制的进给量是工艺要求，其值为（ 0.5 0.6）mm/r 。根据 简明手册 表 4.2-13和 机床 Z3025 查的 最终选择进给量 f=0.5 mm/r 由于是通孔加工，为了避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。 （ 2）确定钻头磨钝标准及寿命 查 切削手册 表 2.12有后刀面最大 磨损限度为 0.5 0.8mm 寿命 T=60min （ 3）确定切削速度 Vc 根据切削手册 表 2.30钻床切削速度计算公式为： vyxpm vc kfaT dcv vv vz0 （ m/min） 其中： Cv=11.1 Zv=0.25 Xv=0 Yv=0.4 m=0.125 f=0.5mm/r d0=11mm T=60min 根据 切削手册 表 2.31查的修正系数 Kmv=1.0 故 m in/150.15.0160 111.11 4.01 2 5.025.0 mvc 确定机床主轴转速 ： m in/434113 . 1 4 5110001000 rd Vcn s 。根据 简明手册 表 4.2-12 选主轴转速 n=315r/min 故实际切削速度 m in/111 0 0 0 3 1 5111 0 0 0 mndv w （ 4）检验机床扭矩及功率 查 切削手册 表 2.21当 f=0.6 d0=11mm 时 Mt=16 Nm修正系数 KMm=1.0故 Mc=16 Nm 查 简明手册 表 4.2-11机床最大扭矩 Mmax=196 Nm ， Z3025机床主电机功率 Pe=2.2Kw ，查 切削手册 表 2.23钻头消耗功率 Pc=1.0 Kw 根据机床工作特点实 际 Pe=2.2/0.75=3 Kw 由于 McPcc =1.8 kw。故校验合格。最终确定 :ap=2.0mm， nc=945r/min， vf=256mm/s， vc=237m/min， fz=0.14mm/z。 6）计算基本工时 tm L/ vf， L=l+ y+ ， l=36mm. 查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： y+ =18mm，则： tm L/ Vf=(36+18)/256=0.21min。 工序 精铣 28圆柱前后 端面， 保证圆跳动公差不超过 0.1，表面精度达到Ra=3.2 m， 以 T2和 D1 为定位 基准 由于 加工余量为 1.0 2比较小，其中刀具选择，加工工艺特性与工序 相同，故切削用量同 工序 相同 基本工时：精铣时 查切削手册表 3. 26，入切 量及超切量为： y+ =18mm L=28mm 则 tm L/ Vf=(28+18)/256=0.18min。 工序 粗铰、精铰 18和 16孔 保证平行度不超过 0.05，表面精度达到 Ra=1.6 m， 以 T2和 D1为 定位基准 nts （ 1） 粗 铰 至 17.94mm 刀具选择高速钢专用铰刀，铰刀几何参数根据 切削手册表 2.6选取 刀具直径 do=17.5mm后角 o 8 前角 =0 齿背倾斜角 1=18 机床： Z3025 摇臂钻床 根据 切削手册表 2.24查：铰刀进给量 f=0.5 1.0mm/r ,切削速度Vc=8 14m/min ，切削深度 p=0.1 0.15mm 根据 Z3025机床 选取进给量 f=0.52mm/r ,切削速度 Vc=12m/min ，切削深度 p=0.14mm 机床主轴转速： m in/4.2185.173 .1 4 1210001000 rd Vcn s 。根据简明手册表 4.2-12和 Z3025钻床特性 选择 nc=200r/min 因 此 实际切削速度 Vc为： Vc=10000 snd=1 0 0 0 2 0 05.1714.3 m/min=11 m/min 计算基本工时： 根据查 简明手册 表 6.2-5公式为： Tm=(L+l1+l2)/nf 其中 L=37mm 取l1=2mm l2=3mm 则： Tm=(37+2+3)/200 0.5=0.42min （ 2） 精 铰 至 18mm 刀具选择高速钢专用铰刀，铰刀几何参数根据 切削手册表 2.6选取刀具直径 do=18mm后角 o 8 前角 =0 齿背倾斜角 1=18 机床： Z3025 摇臂钻床 根据加工工艺特性精铰孔切削速度 V 精 =0.8V 粗 ；其中 V 粗 为用铰刀铰同样尺寸的孔时切削速度，其中 V 粗 =11m/min 故 V 精 =0.5V 粗 =0.8 11=8.8m/min 机床主轴转速同粗 铰 时加工的主轴转速一样 n=200r/min 其中精铰铰刀进给量相应小于粗铰时的进给量，故选取 f=0.5mm/r 计算基本工时：精铰加工的工时与粗铰加工的工时差不多大约为 0.5min （ 3） 粗铰、精铰 16孔 保证平行度不超过 0.05，表面精度达到 Ra=1.6 m，以 T2和 D1 为 定位基准 刀具参数和形状选择，切削用量和时间定额及其计算过程 粗铰、精铰 16孔 同 一样 粗铰时基本工时大约为 0.4min 精铰时基本工时大约为 0.5min 四 、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与老师协商，决定设计第 道工序 钻、扩孔的钻床 夹具。本夹具将用于 Z3025摇臂钻床 ，刀具 选用高速钢麻花钻钻头 。 nts (一 )问题的提出 本夹具主要用 于钻、扩、铰孔 ， 由于本道工序的 18和 16两孔要满足平行度误差为 0.05，同时钻、扩孔后要铰孔保证两孔的表面粗糙度为 Ra=1.6 m因此要保证加工的
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