机械制造-KCSJ-05支架夹具设计带CAD图纸
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机械制造
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车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第1页工 序 号工序名称铣底面和上面零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号立式钻床编 号Z5125A夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)20粗铣底面和上面，保证尺寸85到工序尺寸YT15面铣刀D=50游标卡尺中间套筒852.2102501000.1052.130精铣底面和上面到尺寸85YT15面铣刀D=50游标卡尺中间套筒85121011503200.1050.5编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第2页工 序 号工序名称钻铰6孔零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号立式钻床编 号Z5125A夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)40钻对角线上两个6孔到工序尺寸5钻头游标卡尺64250.565.973500.10.3750扩对角线上两个6孔到工序尺寸5.8钻头游标卡尺64250.565.973500.10.3760铰对角线上两个6孔到工序尺寸6H7铰刀游标卡尺64250.565.973500.10.37编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第3页工 序 号工序名称镗60H8孔零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号卧式镗床编 号T618夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)70粗镗60H8孔到工序尺寸YT15游标卡尺60425265.973500.10.3780半精镗60H8孔到工序尺寸YT15游标卡尺60425165.973500.10.3790精镗60H8孔到工序尺寸YT15游标卡尺604250.565.973500.10.37编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第4页工 序 号工序名称铣75H8开挡零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号立式铣床编 号X5032夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)100粗铣75H8开挡到工序尺寸YT15玉米铣刀D=50游标卡尺中间套筒852.802501000.1052.1110精铣75H8开挡到工序尺寸YT15玉米铣刀D=50游标卡尺中间套筒8518011503200.1050.5编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第5页工 序 号工序名称镗40H7孔零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号卧式镗床编 号T618夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)120粗镗40H7孔到工序尺寸镗刀游标卡尺镗床夹具4020250.565.973500.10.37130半精镗40H7孔到工序尺寸镗刀游标卡尺镗床夹具4020250.565.973500.10.37140精镗40H7孔到工序尺寸镗刀游标卡尺镗床夹具4020250.565.973500.10.37编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第6页工 序 号工序名称钻5-8孔零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号立式钻床编 号Z5125A夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)150钻5-8孔中的到尺寸YT15游标卡尺84280.565.973500.10.37编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期车 间机械加工工序卡片产品型号零件图号共7页小 组产品名称零件名称支架第7页工 序 号工序名称锪5-15零件毛重8.5kg零件净重7.6kg一个工人看管机床台数1零件数每台件数1每次加工数1材料名 称灰口铸铁牌 号HT100状 态设备名称型号立式钻床编 号Z5125A夹具名 称专用夹具代 号冷 却 液每批件数准终时间基本时间0.37min单件时间工步号工 步 内 容刀具名称规格或代号量具名称规格或代号辅具名称规格或代号加工尺寸(mm)背吃刀量(mm)切削长度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主轴转速(r/min)进给量mm/r切削时间(min)160锪5-15沉孔深15YT15游标卡尺157.5150.565.973500.10.37编 制校 对审 核会 签描 图更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品代号零件图号零件名称支架材料HT100供应状态毛坯种类毛坯重量(kg)每一毛坯可制零件数零件重量(kg)大批量铸件8.517.6部门工序号工序名称设备主要工艺装备名称及规格名称型号夹具刀具量具辅具10铸造时效20粗铣底面，保证尺寸到工序尺寸立式铣床X5032专用夹具YT15 铣刀 D=50游标卡尺30精铣底面尺寸到工序尺寸立式铣床X5032专用夹具YT15 铣刀 D=50游标卡尺40钻对角线上两个8孔到工序尺寸立式钻床Z5125A专用夹具标准高速钢麻花钻游标卡尺50扩对角线上两个8孔到工序尺寸立式钻床Z5125A专用夹具标准高速钢麻花钻游标卡尺60铰对角线上两个8孔到工序尺寸立式钻床Z5125A专用夹具标准高速钢麻花钻游标卡尺70粗铣凸台面，保证尺寸到工序尺寸立式铣床X5032专用夹具YT15 铣刀 D=50游标卡尺80精铣凸台面尺寸到85立式铣床X5032专用夹具YT15 铣刀 D=50游标卡尺90粗镗60H8孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺100半精镗60H8孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺110精镗60H8孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺120粗铣75H8开挡到工序尺寸立式铣床X5032专用夹具YT15 铣刀 D=50游标卡尺130精铣75H8开挡到工序尺寸立式铣床X5032专用夹具YT15 铣刀 D=50游标卡尺140钻40H7孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺150粗镗40H7孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺160半精镗40H7孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺170精镗40H7孔到工序尺寸卧式镗床T618专用夹具YT15 镗刀游标卡尺180钻5-8孔中的其余3孔到尺寸立式钻床Z5125A专用夹具标准高速钢麻花钻游标卡尺钻套190钻2-6H7孔到工序尺寸立式钻床Z5125A专用夹具标准高速钢麻花钻游标卡尺200锪5-15沉孔深15立式钻床Z5125A专用夹具标准高速钢麻花钻游标卡尺210检验设计共2页校核第2页标记处数文件号签字日期标记处数文件号签字日期毕业设计(论文)题 目:支架的机械加工工艺规程及夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本文是对支架零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对支架零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计两套夹具。关键词：支架，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具3支架工艺与夹具设计毕业论文AbstractThis article is about the Bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design with two sets of pneumatic fixture.Key words: Bracket, processing technology, processing method, process documentation, fixture目 录摘 要3Abstract4目 录5第1章 绪论61.1 机械加工工艺概述61.2机械加工工艺流程71.3夹具概述81.4机床夹具的功能81.5机床夹具的发展趋势91.5.1机床夹具的现状91.5.2现代机床夹具的发展方向9第2章 零件的分析112.1支架的结构及其工艺性分析112.2支架的技术要求分析124 毛坯的选择135 支架机械加工工艺路线的制定135.1定位基准的选择135.2 拟定工艺路线145.3 加工余量和工序尺寸的拟定165.4 切削用量的确定176 夹具的设计256.1设计要求256.2夹具设计256.2.1 定位基准的选择256.2.2 切削力及夹紧力的计算256.3定位误差的分析276.4夹具设计及操作的简要说明27总结29参 考 文 献30第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 “工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。10第2章 零件的分析2.1支架的结构及其工艺性分析由支架零件图可知，该支架结构形状对称布置。主要由底板、肋板和圆柱孔等部分构成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔与圆柱孔、肋板孔内端面及圆柱孔上端面等。其中支架底面的表面粗糙度Ra1.6m，肋板内表面的表面粗糙度Ra3.2m，定位孔6H7，肋板上的孔径40H7，圆柱孔的孔径60H8，两肋板间的距离75H8，以及圆柱孔的内表面与上端面的表面粗糙度Ra3.2m是重要尺寸。2.2支架的技术要求分析该支架零件的主要技术要求为：1. 未注明圆角半径R5；2. 240H7孔的同轴度允许误差为0.01；3. 240H7孔与A面的平行度允许误差为0.02；4. 60H8孔与A面垂直度允许误差为0.01；5. 两圆柱孔中心距极限偏差为0.25mm；6. 肋板孔中心线距支架底板的距离的极限偏差为0.05mm；7. 圆柱孔与肋板孔的中心距极限偏差为0.15mm。4 毛坯的选择题目给定的是支架零件，该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+%+%)=40001（1+4%+1%)=4200(件/年)。查表可知该产品为大批生产。在毛坯的制造方法及加工余量、机床设备及机床布置、夹具及尺寸保证、刀具量具、生产率、成本等各方面需要结合零件自身的特点，采用先进铸造方法、自动机床与专用机床、高效专用夹具、刀具量具以提高生产率和加工质量，降低生产成本。该支架零件的结构形状较复杂以及大批量生产的生产纲领确定采用熔模铸造方式生产，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，铸造出肋板孔与圆柱孔。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。毛坯材料是HT200。5 支架机械加工工艺路线的制定支架的工艺特点是：外形较复杂，尺寸精度、形状精度、和位置精度及表面粗糙度要求较高。上诉工艺特点决定了支架在机械加工时存在一定的困难，因此在确定支架的工艺过程时应注意定位基准的选择，以减少定位误差；夹紧力方向和夹紧点的选择要尽量减少夹紧变形；对于主要表面，应粗、精加工分阶段进行，以减少变形对加工精度的影响。5.1定位基准的选择 基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常运行。 5.1.1粗基准的选择 遵照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准）这里先选择圆柱孔上端面为粗基准。 5.1.2精基准的选择 根据精基准的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准作为定位基准。本支架零件 以加工好的支架底面作为后续工序如铣圆柱孔上端面、镗肋板孔等工序的精基准。 5.2 拟定工艺路线5.2.1加工方法的选择和加工阶段的划分支架底面的表面粗糙度要求较高，Ra1.6，所以确定最终加工方法为精铣。精铣前要进行粗铣、半精铣。肋板内表面与圆柱孔上端面的表面粗糙度要求较高，Ra3.2，所以确定最终加工方法为精铣。精铣前要进行粗铣、半精铣。肋板上的孔与圆柱孔的位置精度和表面粗糙度要求较高，Ra3.2，所以确定最终加工方法为半精镗。半精镗前要进行粗镗。装配孔的精度要求较高，最终加工方法为精铰。精铰前要进行钻孔。沉头孔没有位置精度与表面粗糙度要求，故采用钻孔、锪孔就能达到图纸上的设计要求。完成其他次要表面的加工。5.2.2工艺路线的拟定在工艺路线的拟定过程中要遵循机械加工工序顺序的安排原则。即：（1） 基准先行 按照“先基面后其它”的顺序，先加工精基准面，再以加工 出的精基准面为定位基准，安排其它表面的加工。（2） 先粗后精 按先粗后精的顺序，对精度要求高的各主要表面进行粗加 工、半精加工和精加工。 （3） 先主后次 先考虑主要表面加工，再考虑次要表面加工。次要表面的加 工，通常从加工方便与经济角度出发进行安排。次要表面和 主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加 工后，以主要表面定位加工主要表面。（4） 先面后孔 当零件有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来， 再以面定位孔加工，这样可以保证定位准确、稳定。（5） 关键工序 对易出现废品的工序，精加工或光整加工可适当提前。在一 般情况下，主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进 行。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保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序分散来提高生产效率。除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。方案分析与比较，方案一是先钻扩铰对角线上两个8孔到工序尺寸，方案二是先铣75H8开挡到工序尺寸，比较发现方案一的设计可以方便为后续方案寻找定位基准，利用8定位销孔加工其他部位比较精确。故选择方案一。 5.3 加工余量和工序尺寸的拟定工序余量是指相邻两工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金属层厚度，在确定工序间加工余量时，应遵循两个原则：1. 加工余量应尽量小，以缩短加工时间；提高效率；降低制造成本；延长机床刀具使用寿命。2. 加工余量应保证按此余量加工后，能达到零件图要求的尺寸、形状、位置公差和表面粗糙度，工序公差不应超出经济加工精度范围；本工序的余量应大于上工序留下的尺寸公差、行为公差和表面缺陷厚度。根据经验法选取毛坯公差取T=2mm。其余各工序尺寸及公差查机械加工工艺手册可得。表1 各工序尺寸及公差的计算结果加工表面工步（工步）名称工序（工序）余量工序（工步）基本尺寸 经济精度公差表面粗糙度工序尺寸及公差支架底面毛坯282 粗铣 1.526.5IT12Ra6.3半精铣 1.025.5IT10Ra3.2精铣 0.525.0IT9Ra1.6圆柱孔上端面毛坯882 粗铣1.586.5IT12 半精铣1.085.5IT10Ra6.3 精铣0.585IT9Ra3.2 圆柱孔毛坯54.02 粗镗2Z=4.058.0IT12Ra6.3 半精镗2Z=2.060.0IT9Ra3.2 肋板内表面毛坯722 粗铣2.574.5IT12Ra12.5 半精铣0.575.0IT10Ra3.2 肋板孔毛坯352 粗镗 2Z=3.038.0IT12Ra6.3 半精镗2Z=2.040.0IT9Ra3.2 沉头孔钻孔8.0IT12Ra12.5 钻孔14.5IT12Ra12.5 锪孔0.515.0IT12Ra12.5 装配孔钻孔5.8IT12Ra12.5 精铰0.26.0IT8Ra1.6 5.4 切削用量的确定工序 40 粗铣圆柱孔上端表面（1）选择加工设备与工艺装备 本工序及随后两道工序是加工出圆柱孔上端面，以达到要求的表面粗糙度及要求尺寸。根据工艺综合课程设计表5-5选择X5032立式铣床。工作台面尺寸宽320mm、长1320mm，工作台面最大行程纵向700mm、横向255mm、垂向370mm，主电动机功率7.5kW、总功率9.09kW。根据机械加工工艺手册表9.2-1，选用镶齿套式面铣刀，刀片材料选用硬质合金钢，牌号为YT15，查表9.2-8选铣刀的规格尺寸为，D=50。夹具选用专用夹具。（2）确定切削用量 a. 确定背吃刀量 粗铣时，为提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完。因为粗铣的余量为1.5mm，一次走刀完成，所以选择背吃刀量a=1.5mm b. 确定进给量 根据工艺综合课程设计表5-72，选择每齿进给量fz为0.3mm/z。 c. 初选切削速度 根据工艺综合课程设计表5-72，选择切削速度Vc=34.6m/min。（3）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6取粗铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为1.7mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。（4）确认机床主轴转速 和切削速度 =r/m220r/m按照X5032铣床说明书选取实有的机床主轴转速为270r/m,故实际的切削速度为=r/m=42.4r/m（5）校验机床功率 根据工艺综合表3-1知，单位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削条件修正系数为1，故切削力 =f=11181.50.311.20N=603.7N切削功率 =/60000=603.742.4/60000kW=0.43kW由机床说明书知，X5032机床主电动机功率=7.5kW,取机床效率=0.55，则 /=0.43/0.55kW=0.57kW故机床功率够用。工序50半精铣圆柱孔上端面表面（1）选择刀具 根据工艺综合课程设计表5-18，选用镶齿套式面铣刀。（2）确定切削用量a. 确定背吃刀量半精铣时的背吃刀量一般为0.52mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.0mm。b. 确定进给量根据工艺综合课程设计表5-72，选择每齿进给量fz为0.2mm/z。c. 初选切削速度根据工艺综合课程设计表5-72，选择切削速度Vc=40m/min。（3）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6取半精铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为1.8mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。（4）确认机床主轴转速 和切削速度 =r/m255r/m按照X5032铣床说明书选取实有的机床主轴转速为270r/m,故实际的切削速度为=r/m=42.4r/m（5）校验机床功率 根据工艺综合表3-1知，单位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削条件修正系数为1，故切削力 =f=11181.50.311.20N=603.7N切削功率 =/60000=603.742.4/60000kW=0.43kW由机床说明书知，X5032机床主电动机功率=7.5kW,取机床效率=0.55，则 /=0.43/0.55kW=0.57kW故机床功率够用。工序60精铣圆柱孔上端面（1）选择刀具 根据工艺综合课程设计表5-18，选用镶齿套式面铣刀。（2）确定切削用量a. 确定背吃刀量 精铣时一般为0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。b. 确定进给量根据工艺综合课程设计表5-72，选择每齿进给量fz为0.12mm/z。c. 初选切削速度根据工艺综合课程设计表5-72，选择切削速度Vc=58.5m/min。（3）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6取精铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为0.4mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。（4）确认机床主轴转速 和切削速度 =r/m373r/m按照X5032铣床说明书选取实有的机床主轴转速为360r/m,故实际的切削速为=r/m=56.5r/m（5）校验机床功率 根据工艺综合表3-1知，单位切削力=1118N/,=1；查表3得=1.20；其它切削条件修正系数为1，故切削力 =f=11181.50.311.20N=603.7N切削功率 =/60000=603.756.5/60000kW=0.57kW由机床说明书知，X5032机床主电动机功率=7.5kW,取机床效率=0.55，则 /=0.57/0.55kW=0.56kW故机床功率够用。工序110粗镗肋板孔（1）选择机床与刀具 根据工艺综合课程设计表5-9，选择T618卧式镗床，由表5-26选择机夹单刃镗刀的杆部直径d（g7）为25mm，最小镗孔直径D为32mm。（2）确定切削用量a. 确定背吃刀量 由表5-69，选择粗镗的刀具材料为高速钢，刀具类型为刀头。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=3mm。b. 确定进给量 由表5-69知，f=0.2mm/rc. 初选切削速度由表5-69知，Vc=0.4m/s（3）确定镗刀的磨钝标准及耐用度根据工艺综合课程设计表3-7取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。（4）确认机床主轴转速 和切削速度 =r/m191r/m按照T618镗床说明书选取实有的机床主轴转速为200r/m,故实际的切削速度为=r/m=25.1r/m（5）校验机床功率 根据工艺综合表3-1知，单位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削条件修正系数为1，故切削力 =f=111830.21.061.40N=995.5N切削功率 =/60000=995.525.14/60000kW=0.42kW由机床说明书知，T618机床主电动机功率=5.5kW,取机床效率=0.55，则 /=0.42/0.55kW=0.56kW故机床功率够用。工序120半精镗肋板孔（1）选择机床与刀具 根据工艺综合课程设计表5-9，选择T618卧式镗床，由表5-26选择机夹单刃镗刀的杆部直径d（g7）为25mm，最小镗孔直径D为32mm。（2）确定切削用量a. 确定背吃刀量 由表5-69，选择粗镗的刀具材料为高速钢，刀具类型为刀头。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。b. 确定进给量 由表5-69知，f=0.5mm/rc. 初选切削速度由表5-69知，Vc=0.6m/s（3）确定镗刀刀的磨钝标准及耐用度根据工艺综合课程设计表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。（4）确认机床主轴转速 和切削速度 =r/m287r/m按照T618镗床说明书选取实有的机床主轴转速为300r/m,故实际的切削速度为=r/m=37.7r/m（5）校验机床功率 根据工艺综合表3-1知，单位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削条件修正系数为1，故切削力 =f=111820.51.061.40N=1659.1N切削功率 =/60000=1659.137.7/60000kW=1.04kW由机床说明书知，T618机床主电动机功率=5.5kW,取机床效率=0.55，则 /=1.04/0.55kW=1.39kW故机床功率够用。工序160钻6装配孔（1） 选择刀具根据工艺综合课程设计表5-21，选用直径为5.8的标准高速钢麻花钻。由表5-6选择Z5125A立式钻床，工作台面尺寸为（550400）mm，总功率为2.3Kw，主电动机功率为2.2Kw。（2） 确定切削用量 a. 确定背吃刀量 因为第一次钻孔的加工余量为5.8mm。一次工作行程钻完，所以选择背吃刀量a=5.8mm。 b. 确定进给量 根据工艺综合课程设计表5-64，选择进给量f为0.27mm/r c. 确定切削速度 根据工艺综合课程设计表5-66,选择切削速度Vc=0.42m/s（3）确定铰刀的磨钝标准及耐用度根据工艺综合课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。（4）钻削基本时间的计算根据工艺综合课程设计表3-11知,钻孔的基本时间计算公式为:式中,=(D/2)cot=计算得=1.2s工序170精铰6装配孔（1）选择刀具 根据工艺综合课程设计表5-21，选择d=6mm的直柄机用铰刀。由表5-6选择Z5125A立式钻床，工作台面尺寸为（550400）mm，总功率为2.3Kw，主电动机功率为2.2Kw。（2）确定切削用量 a. 确定背吃刀量 因为铰孔的加工余量为0.2mm。一次工作行程铰完，所以选择背吃刀量a=0.2mm。 b. 确定进给量 根据工艺综合课程设计表5-68，选择进给量f为1.00mm/r c. 确定切削速度 根据工艺综合课程设计表5-66,选择切削速度Vc=0.20m/s6 夹具的设计为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为钻5-8孔的专用夹具，本夹具将用于Z5125A立式钻床。6.1设计要求本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考虑的问题。6.2夹具设计6.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定
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