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学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 10 粗车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗车 50 外圆、 48 外圆 以及端面，倒角为 0452 。 三爪卡盘， 90 度偏刀 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 1 ?50 ?48 102 29,5 2 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 15 粗车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 掉头，粗车 53 外圆 以及端面倒角为 0452 。 三爪卡盘， 90 度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 1 25 ?53 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 20 半精车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯 外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅 助 1 半精车 50 外圆、 48 外圆 三爪卡盘， 刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 ?48 102 29,5 3 1 ?50 25 5 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 25 车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 车 2 处宽度为 3退刀槽 三爪卡盘， 槽刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 0,3 3 102 29,5 3 1 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 30 车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 车 外螺纹 三爪卡盘， 螺纹车刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 1 29,5 3 院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 35 半精 车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普 通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗 镗、半精镗 32 的内孔。 三爪卡盘， 90 度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 1 120 ?32 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 40 钻 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 精镗 32 内孔。 三爪卡盘， 镗刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文 件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 1 120 ?32 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 45 车 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 车 螺纹 三爪卡盘， 螺纹车刀，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 120 1 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 升降螺母 零件名称 升降螺母 共 9 页 第 9 页 车 间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 铣 锡青铜 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 2 2 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 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 铣键槽 铣刀 ，游标卡尺 500 1 51 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 45,5 0 4 8 +0,03 向视图 3 I 院 毕业 设计论文 升降螺母加工工艺规程及制订铣键槽夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 要 升降螺母 零件加工工艺 设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及 切削用量 设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 in In of to of to of of of is to 录 摘 要 . 录 . 1 章 序 言 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 . 2 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 3 定毛坯的制造形式 . 3 面的选择 . 3 定工艺路线 . 3 艺路线方案一 . 4 艺路线方案二 . 4 艺方案的比较与分析 . 5 择加工设备和工艺装备 . 6 床选用 . 6 择刀具 . 6 择量具 . 6 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 定切削用量及基本工时 . 8 第 4 章 铣键槽夹具的设计 . 17 题的提出 . 17 具设计 . 17 位基准的选择 . 17 削力和夹紧力计算 . 17 件加工误差分析 . 19 定夹具体结构尺寸和总体结构 . 20 具设计及操作的简要说明 . 21 V 第 5 章 铣键槽工序刀具设计说明书 . 22 第 6 章 铣键槽工序量具设计说明书 . 23 总 结 . 24 致 谢 . 26 参 考 文 献 . 27 1 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 升降螺母 零 件加工工艺及 钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 2 第 2 章 零件的分析 件的作用 题目所给的是 升降螺母 . 其主要作用是 升降螺母 定位； 跟其他零件配合实现整个机构的升降作业，达到这个机构的上升和下降运动。图 3 升降螺母零件图 件的工艺分析 零件的材料为 锡青铜 ，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 ,零件的主要技术要求分析如下： (1)件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为 孔、端面及内孔的精度要求均为 工作时，静力平衡。 (2)松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。 3 第 3 章 工艺规程设计 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 锡青铜 ，生产批量为中等批量 ，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工 作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 升降螺母 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果以 50 外圆的端面做基准，则可能造 成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，最后选取 50 外圆 做为粗基准，利用三爪卡盘卡住这个面做主要定位面。 对于精基准而言，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，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不 在重复。 定工艺路线 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的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 4 艺路线方案一 0 备料 铸造毛坯 5 热处理 时效处理 10 粗 车 粗车 50 外圆、 48 外圆 以及端面，倒角为 0452 。 15 粗 车 掉头，粗车 53 外圆 以及端面倒角为 0452 。 20 半精车 半精车 50 外圆、 48 外圆 25 车 车 2处宽度为 3退刀槽 30 车 车 35 半精车 粗 镗、半精镗 32 的内孔。 40 钻 精镗 32 内孔。 45 车 车 螺纹 50 铣 铣键槽 55 钳 去毛刺 60 检 终检 65 入库 入库 艺路线方案二 0 备料 铸造毛坯 5 热处理 时效处理 10 粗 车 粗车 50 外圆、 48 外圆 以及端面，倒角为 0452 。 15 粗 车 掉头，粗车 53 外圆 以及端面倒角为 0452 。 20 半精 车 粗 镗、半精镗 32 的内孔。 25 镗 精镗 32 内孔。 5 30 半精 车 半精车 50 外圆、 48 外圆 35 车 车 2处宽度为 340 车 车 45 车 车 螺纹 50 铣 铣键槽 55 钳 去毛刺 60 检 终检 65 入 库 入库 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案 一 减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。 选择方案一。 0 备料 铸造毛坯 5 热处理 时效处理 10 粗 车 粗车 50 外圆、 48 外圆 以及端面，倒角为 0452 。 15 粗 车 掉头，粗车 53 外圆 以及端面倒角为 0452 。 20 半精车 半精车 50 外圆、 48 外圆 25 车 车 2处宽度为 3退刀槽 30 车 车 35 半精车 粗 镗、半精镗 32 的内孔。 40 钻 精镗 32 内孔。 45 车 车 螺纹 50 铣 铣键槽 6 55 钳 去毛刺 60 检 终检 65 入库 入库 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 钻孔，选用 臂钻床。 铣 铣键 槽 ,这两个面的要求精度 不 高 ,从经济角度看 ,采用 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有 两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 升降螺母 ” 零件材料为 锡青铜 ，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 7 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工 余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 粗车 50 外圆、 48 外 圆 以及端面，倒角为 0452 。 机床 通车床，工件用 爪卡盘 固定。 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 1机床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽 带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： 9 f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 1机床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 10 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则 （ 3 序 掉头，粗车 53 外圆 以及端面倒角为 0452 。 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。 采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： f= n=3.8 v=50.4 6s 序 半精车 50外圆、 48外圆 定半精车切削用量 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简 明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 1 由于单边余量为 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 1机床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 1机床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 12 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间 的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =126+1 = 定半精镗 精镗 32 内孔 的切削用量 所选用的刀具为 质合金圆形镗刀，主偏角为 50 ，直径为 16圆形镗刀，其耐用度为 60T ap ，当半精镗铸料，镗刀直径为 镗刀伸出长度 给量为： 。 按表 的计算公式确定 V = （ 3 3 式中 m = V=124.6 选择 n= n =1200 20 实际切削速度为： v = 确定半精镗孔的基本时间 50s 序 45 车 (1)、选择刀具 选择螺纹车刀 。 （ 2）选择切削用量 1）、确 定切削深度 在 4 次走刀内切完 2）、进给量 f 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 加工 材料为碳钢，当表面粗糙度为 0 . 5 , 5 0 1 0 0 / m i nr m m v m （预计）时， 0 . 1 1 0 . 1 6 /f m m r 。 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书选择 0 /f m m 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 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书，其进给机构允许的进给 力为530N。 查 切 削 用 量 简 明 手 册 ，根据表 钢的强度 5 7 0 6 7 0b M P a ， ，0 /f m m r ， 045 ， 100m/计 )时，进给力为 375N。 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削时， ， ，故实际进给力为 3 7 5 1 . 0 1 . 0 1 . 0 9 5 0 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选 0 /f m m r 的进给m 10 00 r 14 量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度 T 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 刀 的 后刀面最大磨损量取为 车刀 的 寿命 T=60 4）、确定切削速度 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 可查得 切削速度的修正系数为 ， ， ， ， ， 故 v M v t v k r v s v T v k vk k k k k k k=据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削速度的计算 为 x v y a p f故 0 . 2 0 . 1 5 0 . 2291 0 . 9 46 0 0 . 2 0 . 1 5=224m/ 0 0 0 1 0 0 0 2 2 4/ m i n 2 9 7 224 r/据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书，选择 1 2 0 0 /cn r m m这时实际切削速度3 2 1 2 0 0 / m i 0 0 1 0 0 0 =120m/后决定的车削用量为 0 . 2 , 0 . 1 5 / , 1 2 0 0 / m i n , 1 2 0 / m i m m f m m r n r v m 。 工序 铣键槽 。 机床：铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 粗 铣 8槽 切削深度pa：据参考文献 3表 6 查得：进给量 0 /fa m m z,根据参考文献 1表30 32 查得切削速度 24 / m 。 机床主轴转速 n ： 15 1 0 0 0 1 0 0 0 2 4 6 2 . 1 / m i 1 4 1 2 5 ， 按照参考文献 3表 74，取 75 / 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 2 5 7 5 0 . 5 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 0 6 1 8 7 5 / 6 0 1 . 3 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 . 3 5 / 8 1 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 20l ， 刀具切入长度 1l ： 1 0 1 2 )=63具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 2 0 6 3 2 1 . 0 5 m i l lt f 精铣 8槽 切削深度据参 考文献 3表 6 查得：进给量 0 /fa m m z,根据参考文献 1表30 32 查得切削速度 23 / m ， 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 3 4 5 . 8 / m i 1 4 1 6 0 ， 按照参考文献 3表 74，取 4 7 m 。 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 4 7 . 5 0 . 4 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 0 8 2 2 4 7 . 5 / 6 0 1 . 3 9 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 . 3 9 / 8 3 . 6 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 20l ， 刀具切入长度 1l ： 1 0 1 2 )=81具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 16 机动时间222 2 0 8 1 2 1 . 2 3 m i . 6l lt f 本工序机动时间：12 1 . 0 5 1 . 2 3 2 . 2 8 m i nj j jt t t 17 第 4 章 铣 键 槽 夹具的设计 设计工序： 铣 16槽 的夹具的设计 题的提出 本夹具要用于 铣 8 槽 的设计 夹具精度等级为 ，粗糙度为 道工序只精铣一下即达到各要求，因此，在本 道工序加工时，我们应首先考虑保证 铣 8 槽 的设计 夹具设计 的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。 具设计 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度 和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 19 的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 19 孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的 19孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 削力和夹紧力计算 （ 1）刀具： 刀 机床： 铣床 由 3 所列公式 得 查表 8 得 其中： 修正系数 0.18 30 q X y u 8 z=24 0 代入上式 ， 可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 （ 2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 21 其中 F= G N 夹紧螺钉： 公称直径 d=20料 45 钢 性能级数为 006 M P 8 0108 螺钉疲劳极限： M P 极限应力幅： M P 许用应力幅： M P aS 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s= 取 s=4 得 19 满足要求 M P 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 件加工误差分析 工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差 D 、夹具误差J、夹具在主轴上的安装误差 A 和加工方法误差G的影响。 如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述： 注： V 型块夹角 =90。 20 基准位移误差： 工件以外圆柱面在 V 型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差 D，因此对一批工件来说，当直径由最小 D 时，工件中心（即定位基准）将在 V 型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由 1O 变大到 2O ,其变化量 1O 2O （即基准位移误差 ）从图（ a）中的几何关系退出： Y= 1O 2O =22 从图（ b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准 1O 不动，当工件直径由最小 D 时，设计基准的变化量为2D，即基准不 重合误差 B=2D。 从图 (c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由 a 到 a与定位基准 1O 变到 2O 的方向相反，故其定位误差 D=Y B=22D=D=1T 即满足要求 定夹具体结构尺寸和总体结构 夹具体设计的基本要求 （ 1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。 （ 2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当 增设加强筋。 （ 3）应有良好的结构工艺性和使用性 夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高， 21 因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。 （ 4）应便于排除切屑 在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间 的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。 （ 5）在机床上的安装应稳定可靠 夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。 确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。 具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免 干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为精铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 22 第 5 章 铣键槽 工序刀具设计说明书 1. 刀具类型确定 此道工序保证的尺寸精度要求较高 铣键槽 端面必须垂直，因此选 90 度闭孔镗刀。 2. 刀具设计参数确定 序号 项目 数据来源或公式计算 采用值 1 刀具类型 表 22柄麻花钻 2 刀具材料 几何角度 表 222 s= o=15度 o=8 度 o =6度 r=90 度 r =56度 =2 断削参数前面型式 表 22f=r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 5度 5 过渡刃 表 2 过渡刃和修光刃 外型结构尺寸 表 3具设计手册） 23 第 6 章 铣键槽 工序量具设计说明书 设计 键槽 的塞规 ，首先确定被测孔的极限