机械工艺夹具毕业设计68Z3050×16立柱摇臂升降钻床壳体的加工工艺及夹具设计.doc
机械工艺夹具毕业设计68Z3050×16立柱摇臂升降钻床壳体的加工工艺及夹具设计
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机械毕业设计论文
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机械工艺夹具毕业设计68Z3050×16立柱摇臂升降钻床壳体的加工工艺及夹具设计,机械毕业设计论文
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毕业设计（论文） 设计课题： Z3050 16 立柱摇臂升降钻床壳体的加工工艺及夹具设计 专业名称： 机械电子工程 所在班级： 级机电班 学生姓名： 指导老师： nts 目 录 一 前言 二 零件的分析 三 零件的材料及毛坯种类的选择 四 零件机加工时的主要问题 五 基准的选择 六 工艺路线的制定 七 机械加工余量 .工序尺寸 .毛坯尺寸的确定 八 加工设备的选定 九 确定切削用量及基本工时 十 专业夹具设计 十一 参考文献 十二 毕业设计总结 nts 前 言 在前面的实习过程中，我了解了一些产品的加工工艺过程，还见识了一些先进的机械加工设备和生产方法。工艺是生产中最活跃的因素，既是构思和想法，又是实在的方法和手段。工艺设计是生产加工中的核心内容之一。本次设计要求编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程，按指导老师的指定设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。 本次设计是在我们学完了大学的全部基础课 .技术基础课以及专业课之后，结束了毕业实习后进行的。这是我们对三年大学所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练， 从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设的下一个良好的基础。 当然，由于本人知识结构的不完善，欠缺实际生产工作经验，还缺少必要的工艺实验和现场调研，设计中尚存在许多不完善，不合理的地方，恳请各位老师批评指正。 零件的分析 nts2.1 零件的作用分析 题目所给定的零件是 Z3050 16立柱摇臂升降钻床壳体（见附图）。该零件为箱体类零件，它有六个外表面均需加工，孔系的加工精度高，此外，还需加工一系列的螺级孔。 2.2 零件的技术要求分析 2.2.1 孔的尺寸精度及形状精度 孔 1 220和孔 3 85及孔 4 60，其孔径尺寸精度等级为 IT7。 2.2.2 孔距 孔 1和孔 3为 0 05mm. 箱体孔 2和孔 4为 0 06mm 2.2.3 平面的几何形状精度 壳体 N面的平面度允差为 0.3mm 2.2.4孔的中心线与面的垂直度 孔 3 85对 N面的垂直度为 0.03mm 2.2.5平行孔的中心线的平行度 孔中心线的平行度与齿轮传动精度和齿宽等因素有关，该壳体的孔中心线平行度允差为 0.05mm 2.2.6孔及平面的表面粗糙度 N、 M、 R、 S、 Q面及孔 1.3.4的粗糙度为 Ra1.6 m其佘为Ra3.2-12.5 零件的材料及毛坯种类的选择 nts由于机体的结构复杂，且其吸振性和耐磨性均要求较高，但其对所承受的载荷并不大，因此选择易于成型，切削性，吸振性，耐磨性较好同时价格低廉的 HT200铸铁为毛坯材料，就可以保证零件工作可靠。由于生产量大，为了提高劳动生产率，采用砂型机器造型 .这对提高生产率，保证加工质量都是有利的。 零件机械加工时的主要问题 nts箱体类机体，其主要加工表面是平面及其孔系，一般情况下，平面的加工精度比孔系的加工精度容易 实现，因此，对 于摇臂钻床的壳体来说，其主要问题是如何实现孔的加工精度，如何处理好孔和平面之间的相互关系，由于壳体中批生产，因此满足其生产率的要求也是应该考虑的因素。 4 1孔和平面的加工顺序 箱体内零件的加工应遵循“先面后孔”的加工原则，即先加工基准面，再以基准面加工其它的面，然后加工孔系，这样处理的原因是：平面的面积大，定位是稳定可靠，且夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度，其次是，先加工平面，可以先切去铸件表面的凹 凸部分，为提高孔的加工精度创造条件，而且便于对刀的调整，同时也有利于保护刀具，防止打刀 和崩刀。 4 2 粗精加工分阶段进行 由于此壳体的结构形状复杂，主要表面的加工精度 较高，所以应将其主要表面的加工分粗精加工进行，这样可以消除由粗加工所产生的内应力，切削力，夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度，同时，还能根据粗精加工的不同要求合理选用设备，有利于提高生产率 4 3 孔系加工方案的选择 加工壳体的孔系时，应选择能满足孔系加工精度要求的加工方法及设备，还应考虑经济效益的因素，在满足精度要求及生产率的 条件下选择价格最低的机床。 nts根据该机床的加工精度和生产率要求，宜 采用镗模法镗孔和钻，铰孔的加工方案。 基准的选择 5 1 粗基准的选择 粗基准的选择应满足粗其准选择的要求： 1.保证重要加工面的余量均匀； 2.保证装入壳体内的零件与壳体臂有一定的间隙 3. 保证各主要孔的加工余量均匀； 为了满足上述要求，应选择壳体的重要面 N为主要其准面和侧面点定位为粗其准，限制工件的六大自由度，达到完全定位。 5 2 精基准的选择 精基准的选择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，应该考虑进行尺寸换算。壳体的 N面和孔 1即是装配基准又是设计基准，遵循“基准重合” “基准统一”原则，此外， N面的面积较大，定位稳定，夹紧可靠。 工艺路线的选定 选定工艺路线，应在保证零件质量的前提下，力求有较高的生产率和低的生产成本 .工艺路线方案： 工序：铸造 nts 工序：热处理，时效处理 工序：毛坯检验 工序：涂油漆 工序：以面为基准，粗车面 工序：以面为基准，粗，半精，精车面 工序：半精精车面，粗车孔 220 工序：粗铣，面，精铣，面 工序：钻孔， 工序 10：钻孔 48底孔 工序 11：以面为基准用钻模钻 17， 42， 16 工序 12：平 工序 13：粗，半精，精镗孔 230 工序 14：粗，半精，精镗孔 85， 60 工序 15：攻螺纹 5- 8， 16， 42， 48， 4- 5 工序 16：倒角，去毛刺 工序 17：终检 工序 18：入库 6.2 工艺路线方案 2 工序 01 ：铸造 工序 02 ：热处理（退火），时效处理 工序 03 ：毛坯检验 nts 工序 04 ：涂油漆 工序 05 ：画线 工序 06 ：以面为基准，粗铣面，面 工序 07 ：以面为基准，粗，半精，精铣，面，粗铣面 工序 08 ：以面为基准，半精精铣面 工序 09 ：钻孔 5- 17， 10， M16， M48， 攻螺纹孔 M16 6H， M48 6H 工序 10 ：钻孔， 攻螺纹 孔 M8 6H， M5 6H。 工序 11 ： 钻孔 42底孔 ， 攻螺纹孔 M42 6H 工序 12 ：粗， 半精，精镗孔 220 工序 13 ：粗镗孔 230 工序 14 ： 粗 .半精 .精镗孔 85. 60 工序 15 ： 锪 平 5 17， 53 工序 16 ：倒角，去毛刺 工序 17 ：终检 工序 18：入库 6.3 工艺路线方案的比较分析 上述两种方案遵循了工艺路线的一般原则。 平面的加工 nts方案 1中平面加工以车为主，由于工件的尺寸较大，在车床上加工时，它的惯性较大，平衡困难，又由于 N面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工 艺系统的振动，而且 N面平面度为0.03mm，此精度在车床无法保证的。方案 2 采用铣平面，就解决了上述问题。 孔的加工 方案 1中的 3个孔 220， 85， 60是在一道工序中完成的，由于 3孔的直径相差较大，采用镗模夹具尺寸太大，而且孔 3和孔 4的设计基准是孔 1，这样会产生基准不重合误差，方案 2中将 220和 85、 60分开加工，先加工好 220，再以孔为基准加工 85和 60，而 85和 60之间的孔中心矩有镗模来保证。 综上所诉，方案 2的优点多，更能合理的分配加工余量，减少由于主要加 工表面余量不均所造成的废品，故优先采用方案 2。 机械加工余量确定 GB6414-86铸件尺寸公差， GB711351-89 加工余量。根据机体最 大尺寸为 530mm，造型方法为砂型机器造型，按表 22-3 和表 2.2-5，选择铸件精度为 9 级和铸件加工余量等级为 G 级，然后按表 2.2-4分别确定铸件尺寸公差，各工序尺寸及其公差，各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度如下： 平面加工 nts1） N 面 粗 铣：表面粗糙度 R12.5 m，工序余量 Z=3.5mm 半 精 铣：表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 Z=0.75mm 精 铣：表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 Z=0.25mm 毛坯尺寸： 214.5 2.8 2） M 面 粗 铣：表面粗糙度 R12.5 m，工序余量 Z=3.5mm 半 精 铣：表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 Z=0.75mm 精 铣：表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 Z=0.25mm 毛坯尺寸： 214.5 2.8mm 3） P 面 粗 铣：表面粗糙度 R12.5 m，工序余量 Z=2.0mm 毛坯尺寸： 60 2.0mm 4） Q 面 粗 铣：表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 Z=1.75mm 半 精 铣：表面 粗糙度 R3.2 m，工序余量 Z=0.50mm 精 铣：表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 Z=0.25mm 毛坯尺寸： 55 2.0mm 5） R 面 粗 铣：表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 Z=1.75mm 半 精 铣：表面粗糙度 R3.2 m，工序余量 Z=0.50mm nts精 铣：表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 Z=0.25mm 毛坯尺寸： 45 2.0mm 6） S 面 粗 铣：表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 Z=1.75mm 半 精 铣：表面粗糙度 R3.2 m，工序余量 Z=0.50mm 精 铣：表 面粗糙度 R1.6 m，工序余量 Z=0.25mm 毛坯尺寸： 45 2.0mm 孔的加工 1） 孔 1 粗 镗： 2170+0.52，精度 IT12，表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 2Z=5mm 半精镗： 2170+0.29，精度 IT11，表面粗糙度 R3.2 m，工序余量 2Z=2mm 精 镗： 220H7，精度 IT7，表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 2Z=1mm 毛坯尺寸： 212 4.0mm 2） 孔 2 粗 镗： 230，精度 IT11，表面粗糙度 R12.5 m，工序余量 2Z=10mm 毛坯尺 寸： 220 5.0mm 3） 孔 3 粗 镗： 83.00+0.22，精度 IT12，表面粗糙度 R6.3 m，工序余量2Z=3mm 半精镗： 84.50+0.22，精度 IT11，表面粗糙度 R3.2 m，工序余量2Z=1.5mm nts精 镗： 85H7，精度 IT7，表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 2Z=0.5mm 毛坯尺寸： 80 2.5mm 4） 孔 4 粗 镗： 580+0.22，精度 IT12，表面粗糙度 R6.3 m，工序余量 2Z=3mm 半精镗： 59.50+0.19，精度 IT11，表面粗糙度 R3.2 m，工序余量2Z=1.5mm 精 镗： 60H7，精度 IT7，表面粗糙度 R1.6 m，工序余量 2Z=0.5mm 毛坯尺寸： 55 2.5mm 加工设备的选定 8.1 选择机床 铣平面：各工序的工步不多，中批生产要求较高的生产率，故选择T612卧式铣镗床。 镗孔：由于加工的零件直径较大，故选择卧式铣镗床；又由于要求的精度较高，考虑到加工效率，减少设备的数量，所以也选择 T612卧式铣镗床。 钻孔，攻丝， 锪 孔，可采用专用的钻模在摇臂钻床上加工，可选用 Z35 型摇臂钻床。 8.2 选择夹具 本零件在铣平面、镗孔、钻孔都采用专用夹具。 选择刀具 nts 在铣平面的工序中，一般都选择硬质合金铣刀。本零件的毛坯材料为铸铁，所以采用 YG6 硬质合金铣刀。 在镗孔的工序中，一般都选择硬质合金镗刀。 在钻孔，攻丝， 锪 平面的工序中，一般选用合金刀具。 8.3 选择量具 本零件生产属于中批生产，一般均采用通用量具，选择量具的原则有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。 选择孔加工用量具 85H7 孔经粗镗，半精镗，精镗三次加工 粗镗至 83.00+0.22mm 半精镗至 84.50+0.22mm 粗镗孔 83.00+0.22， 公差等级 IT12，按表 5.1-5，精度系数 K=0.1，计量器具测量方法的极限误差 lim=KT=0.1 0.19=0.019mm,查表5.1-6，可选用内径百分尺。从表 5.1-10 中选分度值为 0.01mm，测量范围 50 125mm的内径百分尺（ GB8177-87）。 半精镗孔 84.50+0.22mm，公差等级为 IT11 级，按表 5.1-5，精度系数 K=0.2，计量器具测量方法的极限误差 lim =KT=0.20.09=0.018mm，查表 5.1-6 及 5.2-18，选分度值为 0.01mm，测量范围 50 100mm 的一级内径百分尺（ JB1081-75）。 精镗孔 85H7，由于精度要求高，所以选用极限量规，按表 5.2-1，nts根据孔径可选用三牙锁紧式圆柱塞规。（ GB6322-86） 其余选用游标卡尺，分度值为 0.01mm。 确定切削用量及基本工时 工序 6： 以面为基准，粗铣面，面 1）铣 M 面 刀具选用 YG6 硬质合金刀片镶齿盘铣刀，机床选用 T612 型卧式铣镗床，计算结果如下： 铣刀进给量 fz fz=0.18mm/z 主轴转速 ns ns=60r/min 实际切削速度 Vc Vc=59.346m/min 铣削深度 ap ap=3.5mm 刀具耐用度 t 耐 t 耐 =300min 铣削时间 tj tj=3t=3 1.04=3.12min 2）铣 S面 刀具选择 YG6 硬质合金刀片端铣刀 根据表 3.1，铣削深度 ap 2.5mm时， ae=112mm 选择 标准的端面铣刀，齿数 z=12， do=125mm 铣刀形状 由于铸铁硬度 220HBS，故选择 ro=5 Kr =30， Kv =5 ao=8ntsao =10， s=-15 选择切削用量 确定铣削深度，由于加工余量不大，可一次走刀完成，则 ap=3.0mm。 确定每齿进给量 fz，采用端面铣刀以提高进给量，据（文献 2）表 3.5，当选用 YG6，铣床的功率为 10kw（表 4.2-18） T612 型卧式铣镗床说明书时， fz=0.14 0.24mm/z，故取 fz=0.24 mm/z。 确定铣刀磨钝标准及刀具寿命，据表 3.7 铣 刀刀齿后刀面最大磨损量为 1mm，由于铣刀直径 do=125mm，故刀具寿命 T=180min。 确定切削速度 Vc 和 每分钟进给量 Vf。切削速度可根据表3-16 查出：当 do=125mm， Z=12， fz=0.24 mm/z， ap=3.0mm，则Vt=87m/min ， nt=220r/min ， Vft=586mm/min 各修正系数为： Kmv=Kmn=Knv=1.0， Ksv=Ksn=Knv =0.8 故 Vc=Vt Ksv Kmv=87 1.0 0.8=69.6m/min Vn= nt Kmn Ksn=220 1.0 0.8=176r/min Vf= Vft Knv Knv =586 1.0 0.8=468.8mm/min 根据表 4.2-18， T612 型卧式铣镗床说明书选择 nc=205r/min ， Vfc=240mm/min 因此实际的切削速度和每齿进给量为： Vc= do nc/1000=3.14 125 205/1000=80m/min fz= Vfc/ ncz=240/（ 205 12） =0.24mm/z 校验机床功率。根据表 3-24，当 p=180 220mPa， ae 112mm，ntsap =3.0mm， do=125mm， Z=12， Vf=240mm/min。 近似为： Pc=5.5Kw 根据 T612 型卧式铣镗床说明书机床主轴允许的功率为（ 10 0.75） =7.5Kw，故机床的功率满足要求。 基本工时 tm=L/Vf 式中， L=l+y+， l=190mm 根据表 3-26，不对称安装铣刀，入切量及超切削量 y+=47mm，则 L=237mm。 tm=2L/Vf=237/240=1.0min 工序 7： 以 面为基准 ， 粗 ， 半精 ， 精铣 ， 面 ， 粗铣 面 1） 铣 N面 刀具选 YG6 硬质合金刀片镶齿盘铣刀，据（ 文献 2）表 3.1，铣削深度为 ap 5mm是， ae=256mm，就选择标准的镶齿盘铣刀，齿数 Z=22，do=315mm。 铣刀的形状 由于铸铁硬度 220HBS，故选择 ro=15 Kr =30， Kv =5 ao=8 ao =10， s=-15 选择切削用量 （ 1） 确定铣削深度 ap，由于加工余量不大，故可以在一次走刀内完成，则 ap=3.5mm。 （ 2） 确定每齿进给量 fz，采用不对称镶齿盘铣刀以提高进给量，nts据表 3.5，当选用 YG6，铣床的功率为 10kw（表 4.2-18） T612型卧式铣镗床说明书时， fz=0.14 0.24mm/z，故取 fz=0.24 mm/z。 （ 3） 确定铣刀磨钝标准及刀具寿命，据表 3.7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5，由于铣刀直径 do=3.5，故刀具寿命T=300min。 确定切削速度 Vc和 每分钟进给量 Vf。切削速度可根据表 3-16 （ 4） 查出：当 do=3.5， Z=22， fz=0.24 mm/z， ap=3.5mm，则Vt=73m/min ， nt=74r/min ， Vft=256mm/min 各修正系数为： Kmv=Kmn=Knv=1.0， Ksv=Ksn=Knv =0.8 故 Vc=Vt Ksv Kmv=73 1.0 0.8=58.4m/min Vn= nt Kmn Ksn=74 1.0 0.8=59.2r/min Vf= Vft Knv Knv =256 1.0 0.8=204.8mm/min 根据表 4.2-18， T612 型卧式铣镗床说明书选择 nc=60r/min ， Vfc=240mm/min 因此实际的切削速度和每齿进给量为： Vc= do nc/1000=3.14 3.5 60/1000=59.346m/min fz= Vfc/ ncz=240/（ 60 22） =0.18mm/z （ 5） 校验机床功率。根据表 3-24，当 p=180 220mPa， ae 256mm，ap =3.5mm， do=3.5mm， Z=22， Vf=240mm/min。 近似为： Pc=9.5Kw nts根据 T612型卧式铣镗床说明书机床主轴允许的功率为 10Kw，上述查得的功率为铣一整个平面所需功率，由于此加工平面只有边上一圈，加工面积很小，故机床的功率满足要求。 （ 6） 基本工时 tm=2L/Vf 式中， L=l+y+， l=530mm 根据表 3-26，不对称安装铣刀，入切量及超切削量 y+=110mm，则 L=640mm。 tm=2L/Vf=2 640/240=5.4min 2）铣 Q 面 铣刀进给量 fz fz=0.01mm/z 实际切削速度 vc vc=88mm/min 切削深度 ap ap=2.5mm 刀具耐用度 t 耐 =180min 切削功率 pa pa=2.3kw 铣削时间 tj tj=t1+2t2=0.77min 3）铣 R 面 刀具选择 YG6 硬质合金刀片端铣刀 根据（文献 2）表 3.1，铣削深度 ap 2.5mm时， ae=112mm 选择标准的端面铣刀，齿数 z=12， do=125mm 铣刀形状 由于铸 铁硬度 220HBS，故选择 ro=5 Kr =30， Kv =5ntsao=8 ao =10， s=-15 （ 1） 选择切削用量 确定铣削深度，由于加工余量不大，可一次走刀完成，则ap=3.0mm。 确定每齿进给量 fz，采用端面铣刀以提高进给量，据表 3.5，当选用 YG6，铣床的功率为 10kw（文献 3）（表 4.2-18） T612 型卧式铣镗床说明书时， fz=0.14 0.24mm/z，故取 fz=0.24 mm/z。 确定铣刀磨钝标准及刀具寿命，据表 3.7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1mm，由于铣刀直径 do=125mm，故 刀具寿命 T=180min。 确定切削速度 Vc和 每分钟进给量 Vf。切削速度可根据（文献 1）表 3-16 查出：当 do=125mm， Z=12， fz=0.24 mm/z， ap=3.0mm，则 Vt=87m/min ， nt=220r/min ， Vft=586mm/min 各修正系数为： Kmv=Kmn=Knv=1.0， Ksv=Ksn=Knv =0.8 故 Vc=Vt Ksv Kmv=87 1.0 0.8=69.6m/min Vn= nt Kmn Ksn=220 1.0 0.8=176r/min Vf= Vft Knv Knv =586 1.0 0.8=468.8mm/min 根据（文献 3）表 4.2-18， T612 型卧式铣镗床说明书选择 nc=205r/min ， Vfc=240mm/min 因此实际的切削速度和每齿进给量为： Vc= do nc/1000=3.14 125 205/1000=80m/min fz= Vfc/ ncz=240/（ 205 12） =0.24mm/z nts校验机床功率。根据表 3-24，当 p=180 220mPa， ae 112mm，ap =3.0mm， do=125mm， Z=12， Vf=240mm/min。 近似为： Pc=5.5Kw 根据 T612 型卧式铣镗床说明书机床主轴允许的功率为（ 10 0.75）=7.5Kw，故机床的功率满足要求。 基本工时 tm=L/Vf 式中， L=l+y+， l=190mm 根据表 3-26，不对称安装铣刀，入切量及超切削量 y+=47mm，则 L=237mm。 tm=2L/Vf=237/240=1.0min 4）铣 P 面 铣刀进给量 fz fz=0.01mm/z 实际切削速度 vc vc=88mm/min 切削深度 ap ap=3.0mm 刀具耐用度 t 耐 =180min 切削功率 pa pa=2.3kw 铣削时间 tj tj=t1+2t2=0.45mm 工序 8：以面为基准，半精精铣面 刀具选 YG6 硬质合金刀片镶齿盘铣刀，据（文献 2）表 3.1，铣削深度为 ap 5mm是， ae=256mm，就选择标准的镶齿盘铣刀，齿数 Z=22，ntsdo=315mm。 确定铣削深度，由于加工余量不大，可一次走刀完成，则ap=3.0mm。 确定每齿进给量 fz，采用端面铣刀以提高进给量，据表 3.5，当选用 YG6，铣床的功率为 10kw（表 4.2-18） T612 型卧式铣镗床说明书时， fz=0.14 0.24mm/z，故取 fz=0.24 mm/z。 确定铣刀磨钝标准及刀具寿命，据表 3.7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1mm，由于铣刀直径 do=125mm，故刀具寿命 T=180min。 确定切削速度 Vc 和 每分钟进给量 Vf。切削速度可根据表3-16 查出：当 do=125mm， Z=12， fz=0.24 mm/z， ap=3.0mm，则Vt=87m/min ， nt=220r/min ， Vft=586mm/min 各修正系数为： Kmv=Kmn=Knv=1.0， Ksv=Ksn=Knv =0.8 故 Vc=Vt Ksv Kmv=87 1.0 0.8=69.6m/min Vn= nt Kmn Ksn=220 1.0 0.8=176r/min Vf= Vft Knv Knv =586 1.0 0.8=468.8mm/min 根据表 4.2-18， T612 型卧式铣镗床说明书选择 nc=205r/min ， Vfc=240mm/min 因此实际的切削速度和每齿进给量为： Vc= do nc/1000=3.14 125 205/1000=80m/min fz= Vfc/ ncz=240/（ 205 12） =0.24mm/z 校验机床功率。根据表 3-24，当 p=180 220mPa， ae 112mm，ntsap =3.0mm， do=125mm， Z=12， Vf=240mm/min。 近似为： Pc=5.5Kw 根据 T612 型卧式铣镗床说明书机床主轴允许的功率为（ 10 0.75） =7.5Kw，故机床的功率满足要求。 铣刀进给量 fz fz=1.35mm/z 主轴转速 ns ns=960r/min 实际切削速度 Vc Vc=108.47m/min 铣削深度 ap ap=0.05mm 刀具耐用度 t 耐 t 耐 =300min 铣削时间 tj tj=1.04min 工序 9： 钻孔 5- 17， 10， M16， M48， 攻螺纹孔 M16 6H， M48 6H 1）钻 5- 17 钻头材料为硬质合金钢 钻头直径 d=17mm 进给量 f=0.1mm/r 钻削速度 V=0.3 m/s 主轴转速 Ns=337r/min 加工时间 Tj=4.3min 2）钻 10 钻头选为硬质合金钢直柄麻花钻 钻头直径 d=9.8mm nts进给量 f=0.1mm/r 钻削速度 V=0.3 m/s 主轴转速 Ns=637r/min 加工时间 Tj=0.52min 3）钻 M16 15-7H，攻螺纹 攻螺纹前钻孔使用锥柄阶梯麻花钻，材料为硬质合金钢，计算如下 钻头直径 d=15.7mm 进给量 f=0.1mm/r 钻削速度 V=0.3 m/s 主轴转速 Ns=143.3r/min 加工时间 Tj=1.95min 攻 M16 15-7H，丝锥 材料为硬质合金钢 丝锥直径 d=16mm 钻削速度 V=0.4 m/s 主 轴转速 Ns=47.8r/min 加工时间 Tj=0.45min 4）钻 M48 20-7H，攻螺纹 使用专用钻头材料为硬质合金钢 钻头直径 d=46mm 进给量 f=0.1mm/r 钻削速度 V=0.3 m/s nts主轴转速 Ns=120r/min 加工时间 Tj=1.9min 攻 M48X20-7H，丝锥材料为硬质合金钢 丝锥直径 d=48mm 钻削速度 V=0.04 m/s 主轴转速 Ns=15.9r/min 加工时间 Tj=1.258min 工序 10： 钻孔 ， ， 攻螺纹孔 M8 6H，M5 6H。 钻 5-M8-7H 深 15mm 螺纹底孔 6.7，深 18mm 盲孔，选择硬质合金钢麻花钻头，按（文献 2）表 3-117，取 V=0.3m.s,则可算出 Ns=103V/ d=858r/min 查表 7.5得 .Tj=L/fns 其中 f=0.1mm/r,L=L1+L+L2 L=18mm.L1=(D+d)/2ctgRrt(1-2) D0=0钻孔，盲孔 L2=0，通孔 L2=（ 1-4） 钻 5- 8H7 深 18mm底孔 8 选择硬质合金钢麻花钻头 按表 3-117，取 V=0.3m.s, 则可算出 Ns=103V/ d=73.5r/min 查表 7.5得 .Tj=L/fns=0.15min nts t 总 =5Tj=0.75min 钻 4-M5-M7H，钻头 材料为硬质合金钢直柄麻花钻 钻头直径 d=4.5mm 进给量 f=0.1mm/r 钻削速度 V=0.3 m/s 主轴转速 Ns=1270r/min 加工时间 Tj=0.68min 攻 5-M8.深 15mm 按表 3-124。取 V=0.04m/s 则 Ns=103V/ d=95.5V/min Tj=(L1+L2+L) (1/Ns+1/N1)/f 按表 7-8，取 Ns=N,I=1(单孔 )， L1=(1-3)fL2=(2-3)f 则 Tj=(8+5+5) (1/95.5+1/95.5)/25.1 1=0.2min 2.T 总 =5tj=5 0.2=1min 攻 4-M5-7H， 丝锥材料为硬质合金钢 丝锥直径 d=5mm 钻削速度 V=0.04 m/s 主轴转速 Ns=153r/min 加工时间 Tj=0.4min 工序 11： 钻孔 42底孔 ， 攻螺纹孔 M42 6H 攻 M42 1.5-7H， 丝锥材料为硬质合金钢 丝锥直径 d=42mm nts 钻削速度 V=0.04 m/s 主轴转速 Ns=18.2r/min 加工时间 Tj=1.32min 工序 12： 粗 ， 半精 ， 精镗孔 220 粗镗孔 1 220，工序尺寸为 217+0.52 用一根镗杆加工，按表 3-123，取 V=0.8m/s,f=0.57mm/r 则主轴转速： ns=1000v/ d =1000 0.8/(3.14 217) =70r/min 查表 2.4-21得： fz=9.81 60 nfz cfz ap xfz vn fz kfz Pm=Fz v 10-3 取 c2=180, xfz =1, nfz =0 kfz =1 yfz=0.75 则 fz=9.81 60 180 2.75 0.20.75 0.4 1 1452.3N Pm=1452.3 0.8 10-3=1.16kw 取机床的效率为 0.75 则 5.5 0.75=4.125w1.16kw 故机床功率足够 基本工时计算如下： L=25min. Tj=L/fnS=25/(0.75 70)=0.63min 半精镗孔 1 220，工序尺寸分别为 219.5+0.22 nts 按表 3-123，取 V=1.15m/s,f=0.45mm/r 则主轴转速； ns=1000V/ d=1.67r/s=100r/min 查 表 2.4-21 得： Fz=9.18 60nfz Cfz ap Xfz Yfz Vfz Kfz Pm=fz V 10-3 取 az=180,Xfz=1,Yfz=0.75,Nfz=0,Kfz=1 则 Fz=9.81 60 180 2.75 0.20.75 0.40 1 =1452.3N Pm=0.65Kw 取机床效率为 0.75 则 5.5 0.75=4.0125Kw0.65Kw 故机床效率足够 基本工时计算如下： L=25mm Tj=L/fns=25/0.458100=0.56min 精 镗孔 1 220。用一根镗杆加工，按表 3-123 取 V=1.5m/s,f=0.15mm/r 则主轴转速： Ns=1000V/ d =130r/min查表 2.4-21得： Fz=9.81 60nfz az Xfz Yfz Vfz Kfz Pm=Fz V 10-3 取 az=180, Xfz=1,Yfz=0.75,Nfz=0,Kfz=1 则 Fz=9.81 60 180 2.75 0.20.75 0.40 1=1452.3N Pm=1452.3 1.5 10-3 =2.178Kw nts 取机床效率为 0.75，则 5.5 0.75=4.1252.178Kw 故机床效率足够 基本工时计算如下 L=25min Tj=L/Fns=25/0.558100=1.67min 工序 13： 粗镗孔 230 取 V=0.6m/s,f=0.57mm/r 则主轴转速： ns=1000v/ d =1000 0.6/(3.14 217) =65r/min 查表 2.4-21得： fz=9.81 60 nfz cfz ap xfz vn fz kfz Pm=Fz v 10-3 取 c2=180, xfz =1, nfz =0 kfz =1 yfz=0.75 则 V=0.8m/s,F=0.57mm/r,Ns=66r/min,Pm=1.16Kw 加工时间： T=0.45min 工序 14： 粗 .半精 .精镗孔 85. 60 粗镗孔 3 85，工序尺寸为 83+0.22，粗镗孔 4 60，工序尺寸为 58+0.22 使用硬质合金镗刀一次加工完成。 按表 3-123，取 V=0.8m/s,f=0.57mm/r. 则主轴转速： ns=1000V/ d=1000 0.8/(3.14 217)=70r/min 查表 2.4-21得： nts Fz=9.81 60nfzCfz apXfzYfzVnfzKfz Pm=FZV 10-3 取 az=180,Xfz=1,Yfz=0.75,Nfz=0,Kfz=1 则 Fz=9.81 60 180 2.75 0.20.75 0.40 1=1452.3N Pm=1452.380.8 10-3=1.16Kw 取机床效率为 0.75，则 5.5 0.75=4.0125Kw1.16Kw 故机床功率足够。 基本工时计算如下； L=41min. Tj=L/fns=41/0.57 70=1.03min. 半精 镗孔 3 85，孔 4 60 工序尺寸分别为 84.50+0.22， 59.50+0.19 按表 3-123，取 V=1.15m/s,f=0.45mm/r 则主轴转速： Ns=1000V/ d =1.67r/s=100r/min 查表 2.4-21得： Fz=9.81 60nfz az Xfz Yfz Vfz Kfz Pm=Fz V 10-3 取 az=180, Xfz=1,Yfz=0.75,Nfz=0,Kfz=1 则 Fz=9.81 60 180 2.75 0.20.75 0.40 1 Pm=Fz V10-3=0.65Kw 取机床效率为 0.75，则 5.5 0.75=4.01250.65Kw 故机床功率足够 nts 基本工时计算如下； L=41mm Tj=L/fns=0.91min 精 镗孔 3 85，孔 4 60 用镗模一次加工完成 按表 3-123，取 V=1.5m/s,f=0.15m/s 则主轴转速： Ns=1000V/ d=2.17r/s=130r/min 查表 2.4-21得 Fz=9.81 60nfz az Xfz Yfz Vfz Kfz Pm=Fz V 10-3 取 az=180, Xfz=1,Yfz=0.75,Nfz=0,Kfz=1 则 Fz=9.81 60 180 2.75 0.20.75 0.40 1 Pm=1452.3 1.5 10-3=2.178Kw 取机床效率为 0.75 则 5.5 0.75=4.1252.178Kw 故机床效率足够 基本工时计算如下 :L=41min Tj=L/fns=2.10min 工序 15： 锪 平 5 17， 53 采用 90 锪钻，为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与精镗孔时相同： n=337r/min，手动进给。 最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结 果，连同其他加工nts 数据，一并填入机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片中。 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低工人劳动强度，需要设计出专用夹具。 经过与指导老师商量，决定设计第 14 道工序 -粗镗，半精镗，精镗孔 3 85，孔 4 60 的镗床夹具，该夹具适用于 T621 型卧式铣镗床，刀具为一根 硬质合金镗刀 。 镗床夹具是精加工用夹具，因此各个方面要求均较高。如镗模支架上导向孔，它主要是用来保证加工孔和孔系的位置精度，所以导向孔的中心线必须与定位面保持正确的相互位置要求。如对定位面的 坐标尺寸公差、平行度、垂直度，对镗模找正基面的相互位置要求，孔系各孔中心线间的平行度和垂直度，同轴线孔的同轴度等，这些因素都是要考虑的。 1 确定加工方案 此工序所加工的孔均在 S 面上孔 3，孔 4 的中心线，设计基准为孔 1，且孔 3，孔 4 与 N 面的垂直度为 0.03mm。由于孔 3。孔4 的中心线的位置精度要求较高，则使用膛模一次把孔 3，孔 4加工出来。 nts 2 确定定位方案 方案一：以 M 面 220 为主要基准限制 3 个自由度和 3个转动自由度，以侧面为辅助支承限制一个转动自由度。这种定位从原理上分析是合理的，夹具结构也很简单，这样可 以缩小定位销的尺寸。但由于孔 3 和孔 4 与 N面有垂直度要求，又由于工件的结构形状复杂，这夹紧时会出现违背选择夹紧力作用点的原则，即夹紧力的作用点不能作用在定位元件的支承表面上或作用在几个定位元件所够成的稳定受力区域内这一贯原则。 方案二 ：用 N 面和孔 220为主要基准，限制 3个移动自由度和2 个转动自由度，以侧面为辅助支承限制一个转动自由度，这种定位方案既可以满足“基准重合”的原则，也可以满足孔 3，孔4 和 N 面的垂直度要求，这样能解决方案一中夹紧力不能作用在定位元件的支承面上这一缺点，但 220这
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