阀体零件的工艺工装设计

阀体零件的工艺工装设计摘要：在制造业中，机械制造尤为重要，大批生产的产品越来越多，工艺工装的设计对生产而言越来越重要。它与产品的质量、生产效率及成本息息相关。随着不规则零件的广泛应用，工艺设计显得尤为重要。本设计通过对阀体零件的结构特点和加工要求，制定了一套较合理的工艺工装设计。本设计的被加工零件材料为灰铸铁，生产纲领为大批生产。由设计题目可知，设计分两大部分一是工艺设计，二是工装设计。在工艺设计中，主要对毛坯尺寸、各表面加工方法、工艺安排、刀具及刀具材料、工序内容和工序安排进行设计。在工装设计中，通过对被加工零件的分析，主要对定位位原件、加紧机构、夹具体及连接原件的选择进行分析设计。最后对零件与夹具进行了三维实体建模，更直观的展示出零件加工中的定位与夹紧。关键词：阀体零件灰铸铁工艺设计工装设计ITechnicalDesignforValveBodyPartsAbstract：Machinerymanufacturingisparticularlyimportantinthemanufacturing,alargenumberofproductionbecomemoreandmoreandtechnologydesignfortheproductionbecomemoreandmoreimportant.Itiscloselyrelatedtothequality,productionefficiencyandthecostofproduct.Withthewideapplicationofirregularparts,processdesignisparticularlyimportant.Thisdesignthroughthestructuralcharacteristicsandprocessingrequirementssetasetofmorereasonableprocessdesign.Thematerialofthisdesignisgraycastiron,andtheproductionprogramismassproduction.Accordingtothetitle,itincludestwoparts.Oneisthedesignofthetechnology,theotheristhedesignoftooling.Intheprocessdesign,themaintaskistodesigntheblanksize,thesurfaceprocessingmethod,processarrangement,cuttingtoolsandcuttingtoolmaterial,workingprocedureandworkingprocedurearrangement.Inthedesignoftooling,viatheanalysisofthepartstodesignandanalysisthepositioningbits,theselectionofthemechanism,theconcreteandtheconnectionoftheoriginal.Atlast,the3Dsolidmodelingofthepartsandfixturesiscarriedout,andthepositioningandclampingofthepartsaredisplayedmoreintuitively.Keywords:BodypartsGrayironProcessdesignDesignoftoolingII目录1绪论.12.零件的工艺性分析.13.确定毛坯尺寸、设计毛坯图.33.1选择毛坯.33.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差.33.3设计毛坯图.44.选择加工方法拟定工艺路线.54.1.1工序基准.54.1.2定位基准.54.2确定各表面加工方法.54.3拟定工艺路线.64.3.1方案一.64.3.2方案二.75.工序设计.95.1工序的选择.95.2工序内容的确定.96.钻4x14孔工序专用夹具设计.336.1明确任务要求.336.2确定夹具结构方案.336.2.1定位方案的确定.336.2.2设计定位原件.346.2.3设计夹具体.356.2.4绘制夹具总图.35总结.36参考文献.37致谢.3801绪论经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。机械制造工艺是应先进的工业和科学技术发展的需求发展起来的。现代工业科学技术的发展又为机械制造业很好的提供了近一步发展的技术支持，形成良性循环，如新材料的使用、计算机技术、微电子技术、控制理论技术、信息处理技术、测试技术、人工智能理论与技术的发展与应用都促进了制作工艺技术的发展。现代机械制造中较多的采用了数控机床、机器人、柔性制造的单元和系统等高技术的集成，来满足产品个性化和多样化的要求。现在国内将众多学者将目光放在特种加工，但是由于特种加工的物理微观过程极其复杂，很难用简单的解析式表达出来，虽然学者采用很多理论对不同的特种加工技术进行了深入研究，也取得了卓越的理论成就，却离实际应用有一定的差距。因此目前的研究手段，依然采用传统的加工机理通过实验统计的方式来了解特种加工的工艺规律。工件在工艺规程确定之后，按工艺规程所定的顺序进行加工。加工除了需机床、刀具、量具外，大批生产时还需专用的机床夹具。夹具是机床与被加工工件间的连接装置，是工件对于机床或刀具获得正确位置的保障。夹具的好坏会直接影响到工件加工表面位置精度与生产率；近几年，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新型加工技术的广泛应用，对机床夹具也提了新的要求：要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精密加工的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床以及采用以液压站等为动力的高效夹紧装置。综合运用机械设计制造及其自动化专业的专业知识，分析和解决实际工程问题，以及设计机床夹具的能力。通过设计过程，熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。也作为我们未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。本课题的的设计重点是明白机械加工工艺规程和工艺装备设计，其中机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性，成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。学习研究机械加工工艺规程的意义与作用及相关工装夹具的设计。2.零件的工艺性分析1通过对零件图的重新绘制，该零件为类回转体零件，其主体部分以中心轴为回转中心，一端直径为160mm宽度的16mm的底座，在外圆上有两个尺寸不同的圆柱凸台，两者轴线之间的角度为90度，回转中心处在同一径向平面上。大凸台中心处是一个直径为48mm的螺纹孔，小凸台中心上是直径为18mm的螺纹孔。该零件两端的沉孔精度要求不高可由粗加工完成，内腔的壁经度要求较高，内腔壁的精度为7级表面粗糙度为Ra3.2，此外大端面一端的直径为60mm的内孔，表面粗糙度为Ra6.3，两端的沉孔精度为11级，表面粗糙度为Ra6.3。属于类回转体的两端面及内腔，其各表面的加工精度，及表面粗糙度可通过机械加工获得。首先加工两个端面，其中大端面为设计基准。内腔各尺寸以大端面及轴线为设计基准。其精度要求较高，尺寸较大的内腔可采用镗削加工。大端面的各个孔，位置分布均匀，且厚度不大，便于对空的加工。两个凸台的端面及尺寸大的凸台的内螺纹，可通过车床加工获得，尺寸较小的凸台的螺纹可在打孔时值直接获得。总体来说此零件的工艺性较好。23.确定毛坯尺寸、设计毛坯图3.1选择毛坯所选的毛坯应满足力学的性能要求，相同的材料在不同的加工方法下，其力学性能也不相同。还应考虑零件的结构和形状尺寸，除此之外还应考虑生产的纲领和批量及现场条件和发展。根据零件图的要求，此零件采用的材料为灰铸铁，形状简单，故采用铸件毛坯。由于零件的生产类型为大批生产根据参考文献3表2.2-6可知采用砂型铸件，不但生产效率高，同时保证了毛坯的尺寸，便于加工。3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差根据3表2.2-2确定所选公差等级为CT13。根据参考文献3表2.2-6得机械加工余量等级为G。根据表2.2-5查出要求的机械加工余量，再根据表2.2-1查出铸件尺寸公差。从而确定出铸件的单边余量及双边余量。根据各加工表面精度及零件尺寸确定毛坯的尺寸，在毛坯中，大端面上的各孔孔及小凸台的螺纹孔为实心。由公式R=F+RMA+CT/2(单边余量)R=F+2RMA+CT/2（双边外尺寸余量）R=F-2RMA-CT/2（双边内尺寸余量）式中R为毛坯基本尺寸F为加工零件尺寸RMA为要求的机械加工余量可计算出毛坯尺寸其中M48的螺纹孔计算结果为36.24mm考虑到零件图的具体形状，取尺寸值为36mm。毛坯各尺寸见下表：零件尺寸（mm）要求的机械加工余量（mm）铸件尺寸公差（mm）毛坯尺寸（mm）233.52.811244.6602.8850.4348H72.8838.454H72.8844.4M48x22.8836M60x22.8848.24682.8975.3552.8861.8M182.80142.80M82.803.3设计毛坯图根据零件尺寸确定外圆角半径为3mm，内圆角半径为3mm，是圆角尺寸能够保证个表面的加工余量。确定分模位置零件为类回转体零件，结构简单。为方便起模，分模位置应选在零件中心轴线上，分型面为过零件轴心和大凸台轴线的面。热处理方式采用时效处理，消除毛坯内部应力，以保证加工精度。44.选择加工方法拟定工艺路线4.1基准的选择4.1.1工序基准选择工序基准时首先要考虑应与设计基准重合，其次在不能保证与设计基准重合时，也要保证零件设计尺寸的技术要求。最后所选的工序基准最好能够用于定位，即为定位基准，这样能够便于工序尺寸的检验。4.1.2定位基准选择粗基准时，应保证相互位置的要求，保证被加工表面的加工余量分配合理，便于工件装夹。考虑到该零件为类回转体零件，故选择外圆作为粗基准。选择精基准时，尽量符合基准重合，统一基准原则、互为基准原则及自为基准原则，对于该零件而言，选择大端面及中心轴线为精基准符合基准重合及统一基准原则，此外还应选择内腔内孔及大端面上各孔为基准，符合互为基准原则。4.2确定各表面加工方法根据零件上对加工表面精度及表面粗糙度的要求，及参考文献1表2-4、2-5、2-6确定各表面的加工方法。（1）大端面表面粗糙度为6.3，尺寸较大，且为回转类，应选择车削加工，为保证表面粗糙度的要求，应进行粗车和精车两次加工。（2）小端面粗糙度与大端面相同，尺寸适中，同为回转类，应选车削加工，为保证表面粗糙的要求进行粗车和精车。（3）两端沉孔精度为11级，尺寸适中，便面粗糙度要求为Ra=6.3，可采用粗车完成加工。（4）内腔孔精度较高为7级，其中60的孔表面粗糙度为Ra6.3，应采用粗镗5后再进行精镗加工。（5）内腔54及48的孔表面粗糙度为Ra3.2。尺寸精度为7级，尺寸大小适中，可采用粗镗后再精镗进行加工。（6）大凸台的端面粗糙度为12.5，无精度要求，可采用车床进行粗车加工。（7）大凸台上的螺纹孔为保证螺纹的精度，应采用粗镗后精镗在使用内螺纹车刀进行攻螺纹。（8）小凸台的表面粗糙度为12.5，无精度要求，可采用车床进行粗车加工。（9）小凸台上的螺纹孔，由于其直径尺寸较小可采用先钻孔精铰然后攻螺纹。（10）大端面各孔，其中光控在钻床上钻出，螺纹孔打孔后攻螺纹。4.3拟定工艺路线根据参考文献1工艺顺序安排原则为应先加工基准面，再加工其他非基准面，一般情况下先加工平面后再加工孔，先主要平面后其他平面，先粗加工平面，后精加工工序。根据工艺顺序安排原则，加工工艺路线应由两端至内腔各孔，再加工凸台，及大端面各孔，并按先加工基准面再其他表面，先加工主要表面再次要表面及先粗后精原则，拟定工艺路线具体见机械加工工艺过程卡。4.3.1方案一工序1选择外圆表面，与小端面端面为定位基准。粗车大端面，粗镗70.6H11沉孔粗镗60内孔、48H7内孔。工序2选择外圆表面，与小端面端面为定位基准。精车大端面，精镗60及48H7内孔并镗出倒角。工序3选择大端面及大端面60的内孔为定位基准。粗车小端面粗镗70.6H11内孔，粗镗M60内孔及54H7内孔。工序4选择大端面及大端面60的内孔为定位基准。精车小端面、精镗M60、54H7内孔、精镗56槽、镗倒角、车M60x2螺纹。工序5选择小端面底面、外圆面及小凸台面为东为定位基准，钻大端面各光孔6并背面锪平26。工序6选择小端面底面、外圆面及小凸台面为东为定位基准，钻大端面上的螺纹孔并进行攻4xM8-6H螺纹工序7选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。粗车大凸台面，同时粗镗M48x2H6螺纹孔及3x49的槽。工序8选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。精镗M48x2孔、车M48x2螺纹。工序9选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。粗车小凸台端面，钻-精铰M18孔。工序10选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。攻M18x1.5螺纹4.3.2方案二工序1选择外圆表面，与小端面端面为定位基准。粗车大端面，粗镗70.6的沉孔，粗镗60及48的内孔。工序2选择外圆表面，与小端面端面为定位基准。精车大端面，精镗60及48内孔，车倒角。工序3选择大端面及大端面60的内孔为定位基准。粗车小端面，粗镗精车70.6内孔，粗镗M60、54的内孔。工序4选择大端面及大端面60的内孔为定位基准。精车小端面，精镗M60x2螺纹孔，精镗54的内孔、车倒角，车M60x2的螺纹。工序5选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。粗车75大凸台端面，粗镗M48x2孔粗镗3x49的槽。工序6选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。精镗M48x2孔、车M48x2螺纹。工序7选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。钻-精铰M18孔、粗车32端面。工序8选择大端面底面、大端面光孔，及大端面侧的60内孔为定位基准。攻M18x1.5螺纹。7工序9选择小端面底面、外圆面及小凸台面为东为定位基准，钻4x14的孔，光控背面锪平26。工序10选择小端面底面、外圆面及小凸台面为东为定位基准，攻M8-6H的螺纹孔。85.工序设计5.1工序的选择在两套方案中，方案二所的工序很集中，并且按照加工地点而排序，但是与方案一相比，方案二并不好，方案二没有考虑到，应先加工基准面，在后面的工序中，需要以大端面的光孔作为定位基准，而方案二没有注意到这一点，导致生产过程并不实际，因此选择方案一，作为本设计的方案。5.2工序内容的确定1工序一设计（1）加工条件加工材料：HT300加工要求：粗车大端面、粗镗70.6H11沉孔、粗镗60及48H7的内孔。选择加工机床：根据加工要求，查参考文献3表4.2-7选择C620-车床。刀具材料：YG6（2）计算各工步切削用量1）工步一粗车大端面到240.05mm计算切削用量选择背吃刀量：查参考文献3表2.3-5精车的余量是1mm。本工序的加工余量为4.55mm，分两次加工，选择背吃刀量为ap=3mm。确定进给量：查5第一部分表7得进给量f=0.38mm/r。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf9查5表21其中Cv=68.5、x0=0、y0=0.4、m=0.2、T=60min、Kv=0.9计算得出切屑速度Vc=33.67（m/min）计算主轴转速根据公式：Ns=10cvdw查3表4.2-8确定主轴转速为76r/min。实际切削速度vc=38.18m/min。效验功率计算切削力根据公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5第一部分表22得CFc=158、xFc=1、yFc=1、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=1766.98N。根据公式：Pc=60cv计算得Pc=1.12kw。根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算切削工时根据3表6.2-1公式：jLTifn123dll其中l1=2、l2=3、l3=0得Tj=4.14(min)计算轴向尺寸该工步的轴向加工尺寸与毛坯的尺寸及加工余量有关，知毛坯的由大端面至小端面的距离为244.6mm，而加工余量为4.55mm因此本工步的轴向加工尺寸为240.05mm2）工步二粗镗70H11沉孔到70H1110计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为9.8mm，三次走刀，背吃刀量ap=3mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.38mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=77.64(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cvdw得计算转速为ns=512.58（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为480r/min。实际切削速度vc=75.96（m/min）。校验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=1160.6N。计算功率根据公式：Pc=60cFv计算得Pc=1.47kw根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算轴向加工尺寸在零件图中，该工步的轴向尺寸为3mm，而对于此工步的毛坯而言，为精加工大端面预留了1mm的余量，因此该工步的加工轴向尺寸为4mm。3）工步三粗镗60孔到58孔计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为3.8mm，一次走刀，背吃刀量ap=3.8mm。11确定进给量：查5表5取进给量为f=0.2mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=85.06(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=537.1（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为480r/min。实际切削速度vc=75.96（r/min）。校验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=1025.68N。计算功率根据公式：Pc=60cFv计算得Pc=1.3kw根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算轴向加工尺寸在零件图中被加工尺寸为40mm，而在此工步的毛坯中由于预留了1mm的余量，因此被加工轴向尺寸为41mm。4）工步四粗镗48H7孔到46mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为3.8mm，一次走刀，背吃刀量ap=3.8mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.2mm。12计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=85.06(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=705.44（r/min）10cwvd得计算转速为ns=705.44（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为760/min。实际切削速度vc=91.63（r/min）。校验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=1025.68N。计算功率根据公式：Pc=60cFv计算得Pc=1.57kw根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算加工轴向尺寸有零件图尺寸可算出，被加工内孔靠近小端面一侧距大端面的距离为137mm，对于此工步的毛坯而言，应将大端面预留的1mm余量计算在内，则加工的轴向尺寸为138mm。2工序二设计（1）加工条件加工材料：HT300加工要求：精车大端面、精镗60及48H7的内孔。13选择加工机床：根据加工要求，查3表4.2-7选择C620-车床。刀具材料：YG6（2）计算各工步切削用量1）工步一精车大端面到239.05mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为1mm，一次走刀，背吃刀量ap=1mm。确定进给量：查5表7取进给量为f=0.45mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=68.5、x0=0、y0=0.4、m=0.2、T=60min、Kv=0.9通过计算得Vc=37.41(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=74.46（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为76r/min。实际切削速度vc=38.18（r/min）。校验功率计算切削力根据公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5第一部分表22得CFc=158、xFc=1、yFc=1、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=697.49N。根据公式：Pc=60cv计算得Pc=0.44kw。根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算工时根据3表6.2-1公式：14jLTifn123dll其中l1=2、l2=3、l3=0得Tj=17.77(min)计算轴向加工尺寸本工步的加工余量为1mm，此时毛坯由大端面至小端面的尺寸为240.05mm。那么本工步的轴向加工尺寸为139.05mm。2）工步二精镗60孔到60计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为1mm，一次走刀，背吃刀量ap=1mm。确定进给量：查5表6取进给量为f=0.1mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=132.7(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=704.35（r/min）10cwvd得计算转速为ns=704.35（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为760/min。实际切削速度vc=138.41（r/min）。校验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=160.49N。计算功率15根据公式：Pc=60cFv计算得Pc=0.37（kw）根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算轴向加工尺寸由工序1中工步3的加工轴向尺寸为41mm，本工步的轴向尺寸距大端面为40mm。3）工步三精镗48H7内孔到48H7计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为1mm，一次走刀，背吃刀量ap=1mm。确定进给量：查5表6取进给量为f=0.1mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=132.7(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=918.72（r/min）10cwvd得计算转速为ns=918.72（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为955/min。实际切削速度vc=137.94（r/min）。效验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=160.49N。计算功率根据公式：Pc=60cFv16计算得Pc=0.36（kw）根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算轴向加工尺寸此工步大端面已加工到零件图的要求，根据零件图可知该工步的轴向加工尺寸为137mm。3工序三设计（1）加工条件加工材料：HT300加工要求：粗车小端面、粗镗70.6H11沉孔、M60及48H7的内孔。选择加工机床：根据加工要求，查3表4.2-7选择C620-车床。刀具材料：YG6（2）计算各工步切削用量1）工步一粗车小端面保证尺寸234.5mm计算切削用量选择背吃刀量：查3表2.3-5精车的余量是1。本工序的加工余量为4.55，分两次加工，选择背吃刀量为ap=3mm。确定进给量：查5第一部分表7得进给量f=0.38。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=68.5、x0=0、y0=0.4、m=0.2、T=60min、Kv=0.9计算得出切屑速度Vc=33.67（m/min）计算主轴转速Ns=126.29(r/min)10cwvd查3表4.2-8确定主轴转速为120r/min。实际切削速度vc=32.40（r/min）17校验功率计算切削力根据公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5第一部分表22得CFc=158、xFc=1、yFc=1、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=1766.98N。根据公式：Pc=60cv计算得Pc=0.95kw。根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算切削工时根据3表6.2-1公式：jLTifn123dll其中l1=2、l2=3、l3=0得Tj=1.05min计算轴向加工尺寸本工步的加工余量为4.55mm，此时的毛坯尺寸为239.05mm，因此本工步的轴向加工尺寸为239.05-4.55=234.5mm。2）工步二粗镗70.6H11沉孔到70.6H11计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为11.48mm，三次走刀，背吃刀量ap=4mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.38mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=77.64(m/min)18计算主轴转速根据公式：Ns=10cvdw得计算转速为ns=512.56（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为480r/min。实际切削速度vc=72.71（m/min）。校验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=1160.6N。计算功率根据公式：Pc=60cFv计算得Pc=1.41（kw）根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算轴向加工尺寸由零件图知本工步的轴向尺寸为距小端面3.5mm，同时还应加上小端面预留的精加工余量1mm，因此本工步的轴向加工余量为4.5mm。3）工步三粗镗M60x2-6H孔到55.84mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为3.8mm，一次走刀，背吃刀量ap=3.8mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.2mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=85.06(m/min)计算主轴转速19根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=561.55（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为600r/min。实际切削速度vc=90.88（r/min）。计算轴向加工尺寸由零件图可知，本工步的轴向尺寸为距小端面30mm，将小端面预留的1mm精加工余量考虑在内，则本工步的轴向加工尺寸为距小端面31mm。4）工步四粗镗54H7孔到52mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为3.8mm，一次走刀，背吃刀量ap=3.8mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.2mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=85.06(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=610.11（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为610r/min。实际切削速度vc=85.04（r/min）。计算轴向加工尺寸根据零件图可知，该工步的轴向尺寸为距小端面96.5mm，将小端面预留给精加工的余量1mm，考虑在内，则本工步的轴向加工尺寸为距小端面97.5mm。4工序四设计（1）加工条件20加工材料：HT300加工要求：精车小端面、精镗M60x2及54H7的内孔、攻螺纹。选择加工机床：根据加工要求，查3表4.2-7选择C620-车床。刀具材料：YG6（2）计算各工步切削用量1）工步一精车小端面到233.5mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为1mm，一次走刀，背吃刀量ap=1mm。确定进给量：查5表7取进给量为f=0.45mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=68.5、x0=0、y0=0.4、m=0.2、T=60min、Kv=0.9通过计算得Vc=37.41(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd查3表4.2-8确定主轴转速为120r/min。实际切削速度vc=32.41（r/min）。计算工时根据3表6.2-1公式：jLTifn123dll其中l1=2、l2=3、l3=0得Tj=0.37(min)算轴向加工尺寸根据零件图可知，本工步完成后应达到零件图的要求，因此本工步的加工轴向尺寸为距大端面233.5mm。212）工步二精镗M60x2-6H孔到57.84计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为1mm，一次走刀，背吃刀量ap=1mm。确定进给量：查5表6取进给量为f=0.1mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=132.7(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=756.82（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为760r/min。实际切削速度vc=133.25（m/min）。校验功率计算切削力由公式Fc=9.8160FcFcnxyvCapfk查5表22得CFc=92、xFc=1、yFc=0.75、nfc=0、kvc=1。计算得Fc=160.49N。计算功率Pc=60cFv计算得Pc=0.36（kw）根据3表4.2-7知C620-1的电动机功率为7kw，足以满足其加工需要。计算轴向加工尺寸此时小端面的加工已达到零件图的要求，因此本工步的轴向加工尺寸，可由零件图中的尺寸计算得出。根据零件图本工步的轴向加工尺寸为30mm。30工步三精镗54H7内孔到54H722计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为1mm，一次走刀，背吃刀量ap=1mm。确定进给量：查5表6取进给量为f=0.1mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=132.7(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd计算转速为ns=812.71（r/min）查3表4.2-8确定主轴转速为955/min。实际切削速度vc=155.93（r/min）。计算轴向加工尺寸有零件图可知，本工序的轴向加工尺寸为96.5mm。4）工步四车螺纹计算切削用量选择背吃刀量：规定粗车ap=0.17三次走刀，精车ap=0.08，二次走刀。计算切削速度查5第一部分表21根据公式：01vxymCNkTt其中Cv=83、xv=0.45、yv=0、m=0.33、kv=0.9计算得粗车时v=70.39m/min；精车时v=91.48m/min。确定主轴转速根据公式：Ns=10cwvd计算得粗车时Ns=387.57r/min；精车时Ns=508.97r/min。23查3表4.2-8确定主轴转速：粗车时Ns=380r/min；精车时Ns=480r/min。计算轴向加工尺寸根据零件图可知，轴向加工尺寸为距小端面30mm。5工序五设计(1)加工条件加工材料：HT300加工要求：钻大端面上4x14孔背面锪平26选择加工机床：根据加工要求，查3表4.2-11选择Z35摇臂转床。刀具材料:YG8(2)计算各工步切削用量1)工步一钻14孔确定进给量：查5第一部分表6进给量取f=0.35mm/r。计算切削速度根据公式：0zymCdvkTf查5第一部分表23得：C0=34.2、z0=0.45、m=0.2、y0=0.3、取T=60计算得v=57.59m/min。确定主轴转速根据公式：Ns=10cwvd计算转速为ns=1310.05（r/min）查3表4.2-12确定主轴转速为1320r/min。实际切削速度vc=58.03（r/min）。计算加工尺寸此工步的加工为通孔加工，均匀分布在以中心轴线为圆心的130处。2）工步二背面锪平26。选择YG826锪孔钻刀24确定切削用量选择进给量f=0.3m/r选择钻速为1.6m/min却定加工尺寸加工尺寸为均匀分布在以中心轴线为圆心的130处。6工序六设计（1）加工条件加工材料：HT300加工要求：攻4xM8-6H螺纹。选择加工机床：根据加工要求，查3表4.2-11选择Z35摇臂转床。刀具材料:YG8（2）计算切削用用量1）工步一钻4xM8-6H螺纹孔至7mm确定进给量：查5第一部分表6进给量取f=0.35mm/r。计算切削速度根据公式：0zymCdvkTf查5第一部分表23得：C0=34.2、z0=0.45、m=0.2、y0=0.3、k0=0.85、取T=60min。计算得v=49.59m/min。确定主轴转速根据公式：Ns=10cwvd计算转速为ns=1817（r/min）查3表4.2-12确定主轴转速为1700r/min。实际切削速度vc=37.36（r/min）。计算加工尺寸25均匀分布在以中心轴线为圆心的130处。2）工步二攻螺纹选择M8x1细牙普通螺纹丝锥确定进给量:螺纹的螺距为1，取进给量f=1mm/min。确定转速：查表3表4.2-8确定主轴转速为38r/min。7工序七设计（1）加工条件加工材料：HT300加工要求：粗车75大凸台端面、粗镗M48x1.5-6H及3x49退刀槽。选择加工机床：根据加工要求，查3表4.2-7选择C620-车床。刀具材料：YG6（2）计算各工步切削用量1）工步一粗车75大凸台端面至距轴线68mm计算切削用量选择背吃刀量：查3表2.3-5本工序的加工余量为7.3，分两次加工，选择背吃刀量为ap=3.65mm。确定进给量：查5第一部分表7得进给量f=0.17mm/r。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=68.5、x0=0、y0=0.4、m=0.2、T=60min、Kv=0.9计算得出切屑速度Vc=55.22（m/min）计算主轴转速Ns=234.47(r/min)10cvdw26查3表4.2-8确定主轴转速为230r/min。实际切削速度vc=54.16（r/min）计算轴向加工尺寸由零件图可知，以中心轴线为基准，轴向加工尺寸为68mm，考虑到在实际加工中，很难与轴线严谨重合，因此取外圆面为参考，轴向加工尺寸为25mm2）工步二粗镗M48x2螺纹孔到43.84mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为3.9mm，一次走刀，背吃刀量ap=3.9mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.2mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=85.06(m/min)计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=747.49r/min查3表4.2-8确定主轴转速为760r/min。实际切削速度vc=86.48（r/min）。计算轴向加工尺寸根据零件图可知，轴向加工尺寸为距大端面30mm。3）工步三粗镗3x49到49mm计算切削用量选择背吃刀量：单边加工余量为6.5mm，两次走刀，背吃刀量ap=3.25mm。确定进给量：查5表5取进给量为f=0.2mm。计算切削速度根据公式：Vc=.Kv0xympCvTaf27查5表21其中Cv=189.8、x0=0.15、y0=0.2、m=0.2、T=60min、Kv=0.9.通过计算得Vc=87.08m/min计算主轴转速根据公式：Ns=10cwvd得计算转速为ns=770.34r/min