机械制造工艺学课程设计-设计挡环零件的机械加工艺规程.doc

机械制造工艺学 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目设计题目 设计 挡环 零件 的机械加工艺规程 小批量生产 CAD 图纸 工序卡 联系图纸 工序卡 联系 695132052 设计者 指导教师 嘉兴学院 2012 年 1 月 目 录 一 零件的分析一 零件的分析 1 1 零件的作用 1 2 零件的形状 1 3 具体尺寸 公差 1 二 零件的工艺分析二 零件的工艺分析 2 三 毛坯设计三 毛坯设计 4 1 毛坯的选择 4 2 确定机械加工余量 毛坯尺寸和公差 4 3 确定机械加工余量 5 4 确定毛坯尺寸 5 5 设计毛坯图 5 四 选择加工方法 拟定工艺路线四 选择加工方法 拟定工艺路线 6 1 选择粗基准 6 2 选择精基准 6 3 机械加工工艺路线及工序设计 7 五 切削用量的选择和工时定额计算五 切削用量的选择和工时定额计算 8 1 工序号 4 粗车 8 2 工序号 4 粗车 10 3 工序 6 及工序 7 精车 12 4 工序 8 铣 14 六 夹具设计六 夹具设计 19 七 设计心得七 设计心得 22 八 参考文献八 参考文献 23 序序 言言 本次课程设计是为了获得综合运用过去所学过的全部课程进 行机械制造工艺及结构设计的基本能力 为以后做好毕业设计 走 上工作岗位进行一次综合训练和准备 它要求学生全面地综合运用 本课程及有关先修课程的理论和实践知识 进行零件加工工艺规程 的设计和机床夹具的设计 其目的是 1 培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理 论知识 结合金工实习 生产实习中学到的实践知识 独立地分析 和解决机械加工工艺问题 初步具备设计中等复杂程度零件工艺规 程的能力 2 培养学生能根据被加工零件的技术要求 运用夹具设计的 基本原理和方法 学会拟订夹具设计方案 完成夹具结构设计 进 一步提高结构设计能力 3 培养学生熟悉并运用有关手册 图表 规范等有关技术资 料的能力 进一步培养学生识图 制图 运算和编写技术文件的基 本技能 4 培养学生独立思考和独立工作的能力 为毕业后走向社会 从事相关技术工作打下良好的基础 1 一 零件的分析一 零件的分析 1 1 零件的作用 零件的作用 题目给出的零件是挡圈 它的主要作用是用来支撑 固定和传 递力矩的 2 2 零件的形状 零件的形状 从零件图上看 该零件是典型的零件 结构比较简单 对其的 配合面要求较高 因其在工作中的工作平稳 故无须进行热处理 3 3 具体尺寸 公差如下图所示 具体尺寸 公差如下图所示 2 二 零件的工艺分析二 零件的工艺分析 由零件图可知 其材料为 HT200 该材料为灰铸铁 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 此挡环共有 7 个加工表面 1 个孔 另有一孔与左端面有公差及位 置要求 现分述如下 分析零件图可知 挡环一定位端车削平端面即可 但另一端有 公差要求需进行铣削加工 另外 对于孔 6H7 有较高要求 要采取 必要的专业夹具定位措施以保证其表面精度 但这些加工精度可以 在正常的生产条件下采用经济的方法保质保量地加工出来 外圆 端面和孔的加工可以通过通用车床 铣床和钻床保证其加工精度 而不需要使用高精度的机床 通过钻削 铣削 车削的加工就可以 达到要求 3 其具体过程如下表其具体过程如下表 加工表面表面粗糙度精度等级尺寸 mm形位公差 mm 80 大端面 Ra3 2 IT1324 70 小端面 Ra3 2IT1316 左端面 Ra3 2IT1240 右端面 Ra3 2IT1235 内径 50 Ra3 2IT1315 50 端面 Ra3 2IT1225 内径 24 Ra1 6IT725 6 孔 Ra1 6IT715 0 1A 综上所述 该挡圈的各项技术要求制定较合理 符合其功用 4 三 毛坯设计三 毛坯设计 1 1 毛坯的选择 毛坯的选择 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用 材料 形状 生产性 质以及在生产中获得可能性 毛坯的制造方法主要有以下几种 1 型材 2 铸造 3 铸造 4 焊接 5 其他毛坯 根据零件的材料 推 荐用型材或铸件 考虑到该挡圈零件为小尺寸铸件 件重量较轻 另外考虑到节约成本等因素最后查 典型零件机械加工生产实例 表 2 3 选择砂型铸造机器造型 2 2 确定机械加工余量 毛坯尺寸和公差 确定机械加工余量 毛坯尺寸和公差 1 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸 得出铸件尺寸如下 挡圈 铸件 尺寸 mm 零件尺寸单面加工余量铸件尺寸 802 5 85 402 545 502 46 15312 242 20 2 选择铸件公差等级 查 实用机械加工工艺手册 铸造方法按砂型铸造机器造型 铸件材料按灰铸铁 生产类型为中批量生产得铸件公差等级为 5 IT7 12 级取为 9 级 3 求机械加工余量等级 查手册铸造方法按砂型铸造机器造型 铸件材料为 HT200 得机 械加工余量等级为 G 级 3 3 确定机械加工余量 确定机械加工余量 根据铸件质量 零件表面粗糙度 形状复杂程度 取铸件加工 表面的单边余量为 2 5mm 4 4 确定毛坯尺寸 确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra 1 6 分析本零件 加工表面 Ra 1 6 因此这些表面的毛坯尺寸只 需将零件的尺寸加上所查的余量即可 由于有的表面只需粗加工 这时可取所查数据的小值 生产类型为大批量 可采用两箱砂型铸造毛坯 由于所有孔无 需铸造出来 故不需要安放型心 此外 为消除残余应力 铸造后 应安排人工进行时效处理 6 5 5 设计毛坯图 设计毛坯图 四 选择加工方法 拟定工艺路线四 选择加工方法 拟定工艺路线 1 1 选择粗基准 选择粗基准 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一 基面的选择正确 与合理 可以使加工质量得到保证 生产率得到提高 否则 加工 工艺过程会问题百出 更有甚者 还会造成零件大批报废 使生产 无法进行 作为粗基准的表面应平整 无飞边 毛刺等 故可选择挡圈 80 为粗基准 2 2 选择精基准 选择精基准 精基准的选择主要考虑基准重合的问题 选择加工表面的设计 7 基准为定位基准 称为基准重合的原则 采用基准重合原则可以避 免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差 零件的尺 寸精度和位置精度能可靠的得以保证 分析挡圈零件的零件图可得 零件的设计基准为挡圈左端面和 24H7 孔 为了遵循 基准统一 原则 故选用挡圈左端面和 24H7 孔作为精基准 3 3 机械加工工艺路线 机械加工工艺路线及工序设计 及工序设计 机械加工工艺路线及工序表 工工 序序 号号 工序工序 名称名称 工序内容工序内容工艺装备工艺装备刀具刀具 1 铸造铸造 2 清砂清砂专用设备 3 热处 理 人工时效处理 4 粗车 夹工件右端外圆 车端面 保证总长为 43 照顾铸件壁厚均匀 车内径 50 为 48 深至 14 5 车 24H7 为 23 5 CA6140 三 爪自定心 卡盘 YG6 5 粗车 调头 以内径定位装夹工件 外圆找正 车外工件外圆为 80 再车外圆 70 至 71 保证 80 长至 25 5 CA6140 三 爪自定心 卡盘 YG6 6 精车 夹工件右端外圆 车内径至尺寸 50mm 深至尺寸 15 0 1 0 车内径至尺寸 24H7 CA6140 三 爪自定心 卡盘 YG3 7 精车 精车 调头 以内径定位装夹工件 车外 圆 70 尺寸 80 长至 25 0 1 0 CA6140 三 爪自定心 卡盘 YG3 8 8 铣 以左端面及 80 为定位粗铣右端面至 40 5 再精铣至尺寸 40 0 1 0 X6132 专 用工装 圆柱形 铣刀 YT15 9 钻 用专业夹具钻孔 6H7 使尺寸达到 5 6 再精铰孔 6H7 使尺寸达到 6H7 保证孔线距左端为 10mm Z525 专用 夹具 莫氏直 柄麻花 钻 直 柄机用 铰刀 10 钳倒尖角 去毛刺 锉刀 11 检验按图样检验工件各部尺寸精度 12 入库涂油入库 五 切削用量的选择和工时定额计算五 切削用量的选择和工时定额计算 切削速度 进给量和切削深度三者称为切削用量 它们是影响 工件加工质量和生产效率的重要因素 1 1 工序号 工序号 4 4 粗车粗车 1 选择机床 CA6140 三爪自定心卡盘 2 选择刀具 选择 YG6 车刀 根据书目 4 表 1 1 由于 CA6140 车床的中心高 200 表 1 31 故选刀杆尺寸 B H 16 25 刀片厚度 4 5 根据书目 4 表 1 2 粗车带外皮的铸件毛坯 选择 YG6 牌号硬质合 金车刀 车刀几何形状 根据书目 4 表 1 3 选择选择卷屑槽带倒棱前刀面 60 r 10 r 6 o 12 o 0 s mmr0 1 3 选择切削用量 9 确定切削深度 p a 粗车车端面由于粗加工余量仅为 2 可在一次走刀内切完 故 2 p a 粗车内径 50 为 48 可在一次走刀内切完 故粗车车端面 2 p a 粗车 24H7 为 23 5 可在一次走刀内切完 故 1 75 p a 确定进给量 f 根据书目 4 表 1 4 f 0 5 0 9 r 按 CA6140 车床说明书 选择 f 0 6 r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求 故需进行校验 根 据 CA6140 车床说明书 CA6140 机床进给机构允许的进给力粗车车端面max 1286N 粗车内 径 50 为 48max 1286N 粗车 24H7 为 1125N 根据书目 4 表 1 21 当 铸铁的强度 MPa b 200 2 4 f1 8 r m min 预计 时 进给 p a 45 r 57 f 力为粗车车端面 粗车内径 50 为 48 粗车 24H7 为 643Ff 386Ff 23 5 338Ff 根据表 1 29 2 切削时的修正系数为 f F 0 1K oFf 0 1K sFf 故实际进给力为11 1 K rFf 粗车车端面 粗车内径 50 为 48 粗车 24H7 707Ff 425Ff 为 由于 F f Fmax 故所选的 f 0 6 r 可用 372Ff 选择车刀磨钝标准及寿命 由书目 4 表 1 9 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm 可转位车刀耐 用度 T 60 min 确定切削速度 c 根据书目 6 表 5 2 则粗车min 57min 65 50mm cc 选择 端面 粗车内径 50 为 48 粗min 202 1000 r D n c min 363 1000 r D n c 车 24H7 为 min 772 1000 r D n c 根据 CA6140 车床说明书 选择粗车端面 粗车内径 50min 200rn 为 48 粗车 24H7 为 则实际切削速度为粗车min 400rn min 770rn 10 端面 车内径 50 为 48 粗车min m53 1000 Dn c min m60 1000 Dn c 24H7 为min m57 1000 Dn c 校验机床功率 切削功率的修正系数为 65 0 t 故92 0 r 8 0 s 0 1 0 1 0 1 粗车端面kW 车内径 50 为 48 粗车 24H7 为4 1c 5 1c 根据 CA6140 车床说明书 车床主电动机功率 62 0c W5 5 k 故所选 Ec 之切削用量可在 CA6140 车床上进行 4 计算基本工时 式中 粗车车端面粗车内径 50 nf L tm ylL 85mml 粗车 24H7 为根据书目 4 表 1 26 车削时的入切量及 15mml 29mml 超切量 粗车车端面 min71 0 nf L tm 粗车内径 50 为 48 min06 0 nf L tm 粗车 24H7 为min06 0 nf L tm 综上 综上 粗车车端面 2 2 f 0 6 rf 0 6 r 57 min57 min n 200r minn 200r min p a c 粗车内径 50 为 48 2 2 f 0 6 rf 0 6 r 60 min60 min n 400r minn 400r min p a c 粗车 24H7 为 1 75 f 0 6 rf 0 6 r 57 min57 min n 770r minn 770r min p a c 2 2 工序号 工序号 4 4 粗车粗车 2 选择机床 CA6140 三爪自定心卡盘 2 选择刀具 选择 YG6 车刀 11 根据书目 4 表 1 1 由于 CA6140 车床的中心高 200 表 1 31 故选刀杆尺寸 B H 16 25 刀片厚度 4 5 根据书目 4 表 1 2 粗车带外皮的铸件毛坯 选择 YG6 牌号硬质合 金车刀 车刀几何形状 根据书目 4 表 1 3 选择选择卷屑槽带倒棱前刀面 60 r 10 r 6 o 12 o 0 s mmr0 1 3 选择切削用量 确定切削深度 p a 粗车车外工件外圆为 80 可在一次走刀内切完 故 F 2 5 p a 粗车外圆 70 可在一次走刀内切完 故粗车车端面 F 2 5 p a 确定进给量 f 根据书目 4 表 1 4 f 0 5 0 9 r 按 CA6140 车床说明书 选择 f 0 6 r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求 故需进行校验 根 据 CA6140 车床说明书 CA6140 机床进给机构允许的进给力粗车车外工件外圆为 80max 1608N 粗车外圆 70 max 1608N 根据书目 4 表 1 21 当铸铁的强度 MPa b 200 2 4 f1 8 r m min 预计 时 进给 p a 45 r 57 f 力为粗车车外工件外圆为 80 粗车外圆 70 为 48 482Ff 482Ff 根据表 1 29 2 切削时的修正系数为 f F 0 1K oFf 0 1K sFf 故实际进给力为11 1 K rFf 粗车车外工件外圆为 80 粗车外圆 70 由于 530Ff 530Ff F f Fmax 故所选的 f 0 6 r 可用 选择车刀磨钝标准及寿命 由书目 4 表 1 9 车刀后刀面最大磨损量取为 1mm 可转位车刀耐 用度 T 60 min 确定切削速度 c 根据书目 6 表 5 2 则粗车min 57min 65 50mm cc 选择 车外工件外圆为 80 粗车外圆 70min 227 1000 r D n c 12 min 259 1000 r D n c 根据 CA6140 车床说明书 选择粗车外工件外圆为 80 min 250rn 粗车外圆 70 则实际切削速度为粗车车外工件外圆为 80min 250rn 粗车外圆 70min m63 1000 Dn c min m55 1000 Dn c 校验机床功率 切削功率的修正系数为 65 0 t 故92 0 r 8 0 s 0 1 0 1 0 1 粗车外工件外圆为 80kW 粗车外圆 70 根据95 1 c 71 1c CA6140 车床说明书 车床主电动机功率 故所选W5 5 k Ec 之切削用量可在 CA6140 车床上进行 4 计算基本工时 式中 粗车外工件外圆为 80粗车外圆 nf L tm ylL 38mml 70 根据书目 4 表 1 26 车削时的入切量及超切量 18mml 粗车外工件外圆为 80 min25 0 nf L tm 粗车外圆 70 min12 0 nf L tm 结果 结果 粗车车外工件外圆为 80 2 5 2 5 f 0 6 f 0 6 p a r r 63 min63 min n 250r minn 250r min c 粗车外圆 70 2 5 2 5 f 0 6 rf 0 6 r 55 min55 min n 250r minn 250r min p a c 3 3 工序 工序 6 6 及工序及工序 7 7 精车精车 1 选择刀具 车道形状 刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同 半精车的刀片牌号为 YG3 车刀几何形状为 13 45 r 5 r 8 o 12 o 3 s mmr0 1 2 选择切削用量 确定切削深度 p a 车内径至尺寸 50mm 1 p a 车内径至尺寸 24H7 0 25 p a 车外圆 70 0 5 p a 确定进给量 f 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制 根据书目 4 表 1 6 当表面的粗糙度为 根据 CA6140 车床说明书 rmmf 35 0 3 0 选择rmmf 3 0 选择车刀磨钝标准及寿命 由书目 4 表 1 9 车刀后刀面最大磨损量取为 0 4mm 可转位车刀 耐用度 T 60 min 确定切削速度 c 根据书目 4 表 1 10 YG3 牌号硬质合金车刀加工钢材 1 4 MPa b 290 230 p a f0 38 r m min 切削速度的修正系数均为 1 0 故 86 t 86m min 则 c 车内径至尺寸 50mm n 547 r min 根据 CA6140 车床说明书 D 1000 c 选择 n 560r min 车内径至尺寸 24H7 n 1141 r min 根据 D 1000 c CA6140 车床说明书 选择 n 1140r min 车外圆 70 n 391 r min D 1000 c 根据 CA6140 车床说明书 选择 n 400r min 实际切削速度为 车内径至尺寸 50mm 车内径min 88 1000 m Dn c 至尺寸 24H7 车外圆 70min 86 1000 m Dn c min 88 1000 m Dn c 校验机床功率 根据书目 4 表 1 24 2 0 f0 3 r 86m min 车 p a c 14 内径至尺寸 50mm kW 车内径至尺寸 24H7 kW 车外圆67 0 c 16 0 c 70 kW 34 0 c 根据 CA6140 车床说明书 车床主电动机功率 故W5 5 k Ec 所选之切削用量可在 CA6140 车床上进行 综上综上 车内径至尺寸 50mm 1 1 f 0 3 f 0 3 p a r r 88m min88m min n 560r minn 560r min c 车内径至尺寸 24H7 0 25 0 25 f 0 3 f 0 3 p a r r 86m min86m min n 1140r minn 1140r min c 车外圆 70 0 5 0 5 f 0 3 rf 0 3 r 88m min88m min n 400r minn 400r min p a c 3 计算基本工时 式中 车内径至尺寸 50mm 车内径至 nf L tm ylL mml15 尺寸 24H7 根据书目 4 表 1 26 车内径至尺寸 50mm mml25 车内径至尺寸 24H7 车外圆 70min09 0 nf L tmmin07 0 nf L tm min15 0 nf L tm 4 4 工序 工序 8 8 铣铣 粗铣粗铣 40 5 选择机床选择机床X6132 14kw cm p p 2 5amm 1 选择刀具 1 根据 切削用量简明手册 表 1 2 选择 YT15 硬质合金刀片 根据 切削用量简明手 手册 表 3 1 时 端铣刀直径 但 YT15 最小直 p 4amm 0 80dmm e 60amm 径为 100mm 所以取 查 切削用量简明手册 表 3 15 知 z 5 0 70dmm 2 铣刀形状 查 切削用量简明手册 表 3 2 由于 故选择650800 b mpa 60 30 5 8 10 15 5 frerooso kkk 15 2 选择切削用量 1 铣削深度 p 2 5amm 2 决定每齿进给量 z f 采用对称端铣以提高效率 查 切削用量简明手册 表 3 5 0 12 0 18mm z 因采用不 z f 对称端铣 0 18mm z z f 3 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大 磨损量为 1 0 1 2 取 1 2 查 切削用量简明手册 表 3 8 由于 故刀具寿 0 100dmm 命 T 180min 4 决定切削速度及每分钟进给量 c v f v 查 切削用量简明手册 表 3 15 当 z 5 0 18mm z 时 0 100dmm p 5amm z f 各修正系数 ct 137 minvm t 436 minnr f t 349 minvmm 故 mvmnmvf 1 0kkk svsnsvf 0 8kkk ccv 137 1 0 0 8109 6 minvv km ffvf 349 1 0 0 8279 2 minvv kmm n 436 1 0 0 8348 8 minnn kr 查 机械制造工艺设计简明手册 表 4 2 47 取 n 378r min 300mm min f v 118 7 min 1000 c dn m z 0 159 f v fmm z nz 5 校验机床功率 查 切削用量简明手册 表 3 23 当 时 b 560 1000 100 2 0 300 min epf mpa amm amm vmm 故所选之切削用量可在 XZ21 4 铣床上进行 cc 4 614 cm pkwpkw 综上 300mm min n 378r min p 2 0amm f v c 118 7 minvm z 0 159 fmm z 16 6 计算基本工时 式中 查 切削用量简明手册 表 3 26 当 nf L tm ylL61 lmm 时 入切量及超切量 则 0 100dmm e 80amm 20ymm 612081Lmmmmmm 81 min0 270min 300 m f L t v 精铣 精铣 选择机床选择机床X6132 14kw cm p5 0 p a 1 选择刀具 1 根据 切削用量简明手册 表 1 2 选择 YT15 硬质合金刀片 根据 切削用量简明手 手册 表 3 1 时 端铣刀直径 但 YT15 最小直 p 4amm 0 80dmm e 60amm 径为 100mm 所以取 查 切削用量简明手册 表 3 15 知 0 100dmm e 80amm z 5 2 铣刀形状 查 切削用量简明手册 表 3 2 由于 故选择230 290 b mpa 60 30 5 8 10 15 5 frerooso kkk 2 选择切削用量 1 铣削深度 p 0 5amm 2 决定每齿进给量 z f 采用对称端铣以提高效率 查 切削用量简明手册 表 3 5 0 12 0 18mm z 因采用不 z f 对称端铣 0 18mm z z f 3 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大 磨损量为 0 3 0 5 取 0 5 查 切削用量简明手册 表 3 8 由于 故刀具寿 0 100dmm 命 T 180min 4 决定切削速度及每分钟进给量 c v f v 查 切削用量简明手册 表 3 15 当 z 5 0 18mm z 时 0 100dmm p 1 5amm z f 各修正系数 ct 154 minvm t 491 minnr f t 393 minvmm 故 mvmnmvf 1 0kkk svsnsvf 0 8kkk 17 ccv 154 1 0 0 8123 2 minvv km ffvf 393 1 0 0 8314 4 minvv kmm n 491 1 0 0 8392 8 minnn kr 查 机械制造工艺设计简明手册 表 4 2 47 取 n 378r min 300mm min f v 3 14 100 378 min118 7 min 10001000 c dn mm z 300 0 159 5 378 f v fmm z nz 5 校验机床功率 查 切削用量简明手册 表 3 23 当 时 b 560 1000 100 1 2 300 min epf mpa amm amm vmm 故所选之 cc 2 714 cm pkwpkw 切削用量可在X6132铣床上进行 综上 300mm min n 378r min p 1 0amm f v c 118 7 minvm z 0 159 fmm z 6 计算基本工时 式中 l 2 5查 切削用量简明手册 表 3 26 当 nf L tm ylL 时 入切量及超切量 0 100dmm e 80amm 100ymm 则 2 5Lmm 0 537min m f L t v 工序工序 5 5 加工通孔加工通孔 6H7 6H7 机床 选用立式钻床 Z525 1 钻孔 刀具 高速钢莫氏锥柄麻花钻 直径 5 1 背吃刀量的确定 取 ap 0 3 2 进给量的确定 由 典型零件机械加工生产实例 表 5 22 选取该工步的 每转进给量 f 0 2 r 3 切削速度的计算 由 典型零件机械加工生产实例 表 5 22 工件材料为 45 钢 切削速度 v 18m min 由公式 5 1 n 1000v d 1000 18 18 318 5r min 参照表 4 9 所列 Z535 型立式钻床的主轴转速 取转速 n 400 r min 由公式 18 5 1 可求得该工序的实际钻削速度 v n d 1000 400 18 1000 22 6m min 4 校核功率 由 机械制造技术基础 公式 2 4 Pc Kc ap f v 60000 2000 0 2 9 22 6 60000 1 36kw 由 典型零件机械加工生产实例 表 4 8 可知 Z535 型立式钻床功率为 4 5kw 取效率为 0 8 则机床实际功率 Pn 4 5 0 8 3 6kw Pc 5 单件时间定额的计算 时间定额 基本时间 辅助时间 布置工作地时间 休息与生理需要时间 准 备与终结时间 由于输出轴的生产类型为大批生产 分摊到每个工件上的准备与终结时间甚 微 可忽略不计 辅助时间取基本时间的 18 布置工作地时间 tb 取作业时间 的 5 休息与生理需要时间取作业时间的 3 则 Tdj tj tj 18 tj tj 18 3 5 基本时间的计算 由表 5 41 基本时间 tj L fn l l1 l2 fn 其中 l 30 l2 0 l1 D 2 cotkr 1 18 2 cot54 1 7 54 f 0 2 r n 400 r min 则 tj 30 7 54 2 0 2 400 0 47min 28 16 s Tdj 28 16 28 16 18 28 16 28 16 18 3 5 35 89s 精铰孔精铰孔 刀具 硬质合金锥柄机用铰刀 材料 YT15 直径 5 1 背吃刀量的确定 取 ap 0 06 2 0 02 2 进给量的确定 由 机械制造技术基础课程设计指导课程 表 5 31 选取 该工步的每转进给量 f 0 4 r 参照表 4 9 所列 Z535 型立式钻床的实际进给 量 取 f 0 43 r 3 切削速度的计算 由 机械制造技术基础课程设计指导课程 表 5 31 工件 材料为 45 钢 切削速度 v 6m min 由公式 5 1 n 1000v d 1000 6 19 94 95 8r min 参照表 4 9 所列 Z535 型立式钻床的主轴转速 取转速 n 100 r min 由公式 5 1 可求得该工序的实际钻削速度 v n d 1000 100 20 1000 6 3m min 4 校核功率 由 机械制造技术基础 公式 2 4 Pc Kc ap f v 60000 2000 0 43 0 03 6 3 60000 0 02kw Pn 5 单件时间定额的计算 Tdj tj tj 18 tj tj 18 3 5 基本时间的计算 由表 5 41 基本时间 tj L fn l l1 l2 fn 其中 l 30 取 kr 15 查表 5 42 则 l2 13 l1 0 19 f 0 43 r n 100 r min 则 tj 30 0 19 13 0 43 100 1 00min 60 27 s Tdj 60 27 60 27 18 60 27 60 27 18 3 5 76 81s 19 六 夹具设计六 夹具设计 定位夹紧方案的确定 定位夹紧方案的确定 选择对孔的加工来设计专用夹具67H 专用夹具定位元件为一个固定 V 形块和一个支撑板 共限制了 5 个自由度 定 位面为75 轴颈外圆和小头端面 定位基准即为轴心线 夹紧元件为一个活动 V 形块 采用螺柱螺母来提供夹紧力 20 定位误差分析 定位误差分析 确定设计基准与定位基准 工件以外圆的圆柱面为定位面 在 V 形块上定位此时定位基准是外圆轴75 线 由零件图可知孔的设计基准亦为外圆轴线 20 确定定位误差 由于定位基准与设计基准重合 故 jwjbdw 0 jb 基准不重合误差为 根据书目 6 表 3 1 基准位移误差为 式中 cos 2 sin2 d jw 一次同时加工 5 个孔 与 5 个孔相 形块夹角 轴颈公差 90019 0 75 Vd 对应的角分别为 其定位 03672108 144180 误差分别为 dwjw 0 019 2 sin45 mm 0 013 mm 011 0 mm dw 004 0mm dw 004 0 mm dw 011 0 mm dw 0 013 dw mm 切削力和夹紧力的计算 切削力和夹紧力的计算 由 机械加工工艺手册 钻削 扩削 铰削加工 表 3 4 10 钻孔时 轴向力 F yFzF F kfdcF 0 转矩 m ymzm m kfdcM 0 由 机械加工工艺手册 钻削 扩削 铰削加工 表 3 4 10 7 0 0 1 600 FFF yzc8 0 0 2 305 0 mmm yzc 由 机械加工工艺手册 钻削 扩削 铰削加工 表 3 4 11 0 1 mF kk 所以 F yFzF F kfdcF 0 N 6 35000 12 018600 7 00 1 m ymzm m kfdcM 0 m 3 270 12 018305 0 8 02 N 查 金属切削机床夹具设计手册 表 3 21 为防止工件在切削扭矩的作用 21 下大打滑而转动所需的夹紧力 为防止工件在轴向力作用 1 1 2 2 sin Rf k Q z F 下打滑而轴向移动所需的夹紧力 2 2 2 2 sin f kF Q Z 对 1 Q 查 金属切削机床夹具设计手册 表 3 19 取工件与 V 形块在圆周方向的摩擦系数 8 0f1 5 10 13 10 15 12 15 1 6543210 KKKKKKK 故 安全系数 K 265 5 5 10 13 10 15 12 15 1 6543210 KKKKKKK 因一次同时加工 2