回转轴支架数控加工工艺、加工程序及钻顶面4-φ11孔定位孔工装夹具设计
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回转轴支架数控加工工艺、加工程序及钻顶面4-φ11孔定位孔工装夹具设计,回转,支架,数控,加工,工艺,程序,钻顶面,11,定位,工装,夹具,设计
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工艺线路方案一10铸造以铸造方式获得工件毛坯20时效处理30检验检验铸件各部分尺寸40油漆底漆50划线60粗铣粗铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）70粗铣粗铣回转轴支架顶面（有凸台）80人工时效90精铣精铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）100半精铣半精铣回转轴支架顶面（有凸台）110铣铣620凸台面120钻钻底面620定位孔底孔615130扩扩底面19.5定位孔140铰铰底面620150钻钻顶面411定位孔160铣铣顶面凸台面170钻钻2XM10底孔8180攻丝对M10孔攻丝至图纸要求190粗铣粗铣67轴孔端面200精铣精铣67轴孔端面210粗镗粗镗轴孔67220精镗精镗轴孔67230钻钻各端面孔240攻丝对各孔端面攻丝至图纸要求250去毛刺，清晰，打标记260检验工艺路线方案二10铸造以铸造方式获得工件毛坯20时效处理30检验检验铸件各部分尺寸40油漆底漆50划线60粗铣粗铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）70粗铣粗铣回转轴支架顶面（有凸台）80人工时效90精铣精铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）100半精铣半精铣回转轴支架顶面（有凸台）110铣铣620凸台面120钻钻底面620定位孔底孔615130扩扩底面19.5定位孔140铰铰底面620150钻钻顶面411定位孔160铣铣顶面凸台面170钻钻2XM10底孔8180攻丝对M10孔攻丝至图纸要求190粗车粗车67轴孔端面200精车精铣67轴孔端面210粗镗粗镗轴孔67220精镗精镗轴孔67230钻钻各孔端面4M8孔240攻丝对各孔端面4M8攻丝至图纸要求250去毛刺，清晰，打标记260检验上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工孔后精加工外圆面和孔。；方案二是使用车床加工端面及镗孔，方便快捷，减少装夹时间。两相比较起来可以看出，综合考虑，我们选择工艺路线一。这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下：10铸造以铸造方式获得工件毛坯20时效处理30检验检验铸件各部分尺寸40油漆底漆50划线60粗铣粗铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）70粗铣粗铣回转轴支架顶面（有凸台）80人工时效90精铣精铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）100半精铣半精铣回转轴支架顶面（有凸台）110铣铣620凸台面120钻钻底面620定位孔底孔615130扩扩底面19.5定位孔140铰铰底面620150钻钻顶面411定位孔160铣铣顶面凸台面170钻钻2XM10底孔8180攻丝对M10孔攻丝至图纸要求190粗铣粗铣67轴孔端面200精铣精铣67轴孔端面210粗镗粗镗轴孔67220精镗精镗轴孔67230钻钻各端面孔240攻丝对各孔端面攻丝至图纸要求250去毛刺，清晰，打标记260检验XX大学毕业设计(论文)回转轴支架数控加工工艺、加工程序及工装设计院 （系）： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 应用研究日期: 2013年 月 日摘 要本文是对回转轴支架零件加工应用及加工的工艺性分析，选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。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。此外还对回转轴支架零件的工序的加工设计了专用钻孔夹具。本文主要对回转轴支架零件一个侧面上的孔尽可能多地一次加工到位，设计了钻底孔专用钻孔夹具设计。采用一面二销定位，手工螺旋夹紧方式，经过验证，稳定可靠，可以应用实践当中。关键词：加工工艺，加工方法，工艺文件，钻孔夹具VAbstractThis article is about the Automobile transfer case 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.This paper mainly on one side and Automobile transfer case on the left crankcase parts as much as possible a process in place, design the special fixture design of drill hole. The two side pin positioning, manual screw clamping way, after verification, stable and reliable, and can be applied in practice.Key words: processing technology, processing method, process documentation, fixture目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV1 绪论11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能21.5机床夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2 现代机床夹具的发展方向31.6 课题意义及要求42 零件的分析62.1 零件的作用62.2 零件的工艺分析63工艺规程设计83.1 毛坯的制造形式83.2 基准面的选择83.2.1粗基准的选择83.2.2 精基准的选择83.3 制订工艺路线83.3.1 工艺线路方案一93.3.2工艺路线方案二103.3.3 工艺方案的比较与分析113.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定123.5 选择加工设备和工艺装备143.5.1 机床选用143.5.2 选择刀具153.5.3 选择量具153.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定153.7 确定切削用量及基本工时174 钻4孔钻孔夹具的设计244.1钻孔夹具设计要求244.2钻孔夹具的作用244.3定位基准的选择244.4 问题的指出254.5 定位机构254.5.1“一面两销”定位方式选择254.5.2切削夹紧力的计算264.6 定位误差分析274.7 零、部件的设计与选用284.7.1定位销选用284.7.2夹紧装置的选用284.7.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用294.8 钻孔夹具设计及操作的简要说明30总 结31参 考 文 献32致 谢331 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。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，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，镗床，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。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。总的来说，加工工艺是每个步骤的详细参数工艺流程是纲领，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) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、钻孔夹具、量具和辅助工具。5) 填写工艺文件。 6) 选择毛坯。 7) 拟订工艺路线。 8) 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。 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夹具概述现代生产中，机床钻孔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，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。钻孔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钻孔夹具统称为机床钻孔夹具。在机床钻孔夹具设计是一项重要的技术工作。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机床钻孔夹具的主要功能机床钻孔夹具的主要功能是装工件，使工件在钻孔夹具中定位和夹紧。（1） 定位 定位是通过工件定位基准面与钻孔夹具定位元件面接触或配合实现的。确定工件在钻孔夹具中占有正确位置的过程。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 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。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。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床钻孔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 如镗床钻孔夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于钻孔夹具的正确位置。调整刀具切削刃相对工件或钻孔夹具的正确位置。（2）导向 导向元件制成模板形式，故钻床钻孔夹具常称为钻模如钻床钻孔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。镗床钻孔夹具（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，钻孔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。特别是近年来，对机床钻孔夹具提出了如下新的要求：1）适用于各种现代化制造技术的新型机床钻孔夹具。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）提高机床钻孔夹具的标准化程度。4）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。5）适用于精密加工的高精度机床钻孔夹具。6）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。1.5.2 现代机床夹具的发展方向现代机床钻孔夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化四个方面。标准化机床钻孔夹具的标准化，有利于钻孔夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。目前我国已有钻孔夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用钻孔夹具、组合钻孔夹具标准等。钻孔夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立钻孔夹具零件或部件的尺寸系列，为钻孔夹具工作图的审查创造良好的条件。通用化方法包括钻孔夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。精密化精密化钻孔夹具的结构类型很多，随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对钻孔夹具的精度要求。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钻孔夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化钻孔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。常见的高效化钻孔夹具有：自动化钻孔夹具、高速化钻孔夹具、具有夹紧动力装置的钻孔夹具等。柔性化机床钻孔夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床钻孔夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。具有柔性化特征的新型钻孔夹具种类主要有：组合钻孔夹具、通用可调钻孔夹具、成组钻孔夹具、拼装钻孔夹具、数控机床钻孔夹具等。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。在较长时间内，钻孔夹具的柔性化将是钻孔夹具发展的主要方向。1.6 课题意义及要求毕业设计是培养我们理工科学生的一个实践性教学环节，也是最后一个教学环节。它是在我们学完了全部基础课程及专业课程以后，并在一些课程设计的基础上，通过搜集丰富的资料和到工厂参观实习以后，进行的一次全面的、系统的基本知识和基本技能的训练。 通过设计，主要培养我们综合运用所学基础知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，培养我们搜集、查阅、运用资料的能力。通过毕业设计,进一步巩固、扩大和深化了我们所学的基础理论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、绘图、编写技术文件以及正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计，也能够培养我们严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，树立正确的生产观、经济观和全局观，从而进一步强化了我们向工程技术人员过渡的进程。 制造业是国家经济中一个关键性的工业部门，它在建设国家强大的社会物质技术基础中起着十分重要的作用。国家实力的增强和经济的繁荣同制造业所能提供的产品和服务的竞争力密切相关。因此，每个工业化国家都给予制造业以足够的重视，把制造同科学与技术并列为国家经济发展确保的三大研究主题。这次我毕业设计的课题就是制造业中的箱体加工工艺及专用组合机床概念设计和专用钻孔夹具设计。 在制造业信息化环境中，工艺设计是生产技术准备工作的第一步，工艺规程是进行工装设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响，是生产中的关键工作。工艺知识是制造企业中重要的知识资源之一，是使产品设计变为成品的整个制造过程中的基础资源，它对保证产品质量以及提高企业经济技术效益具有十分重要的作用。 钻孔夹具的快速设计与制造，己经成为产品快速变换和制造系统新建成或重构后运行的瓶颈，严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。目前国内外使用的专用钻孔夹具是伴随着大批大量生产的发展而发展出现的，特别是和汽车工业的发展密切相关。专用钻孔夹具的使用，一方面缩短了工序时间，降低了加工成本;另一方面，钻孔夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。因此，在何种生产条件下使用哪种类型的钻孔夹具才是经济合理的，也就是钻孔夹具的经济性，一直都是钻孔夹具结构发展和设计的一个主要问题。 31 2 零件的分析2.1 零件的作用题目所给定的零件是回转轴支架（附图1），其主要作用是保证对轴起固定作用，保持轴的正常运行。2.2 零件的工艺分析回转轴支架的加工工序路线复杂，具体分为铣、镗、钻、铰、扩、攻丝等，加工的原则一般按照先粗后精、先面后孔、基准先行等原则。零件的表面上分布有大小不一的孔，这些孔对位置尺寸精度要求都较高，因此，加工时以平面定位准确可靠，可减少定位误差，提高加工精度。所以把平面加工好非常重要。根据零件的特点，在组合机床上用铣削方法加工平面，只有使机床结构简单、刚性好、加工精度高，这样才能保证零件的精度。为此，可以采用铣削头安装在工作台上移动铣削的布局形式。 回转轴支架的零件图中规定了一系列技术要求：1、底面2、顶面3、左端面4、右端面5、上下凸台面6、各面孔系3工艺规程设计3.1 毛坯的制造形式本连接座来自回转轴支架，年产量为500台，每台车床需要该零件1个，备品率为5%，废品率为3%，每日工作班次为1班，每班8小时。该零件材料为ZG45，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=500台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取5%和3%代入公式得该工件的生产纲领 N=1XQn(1+)（1+)=540.75件/年零件材料为ZG45，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。3.2 基准面的选择基面的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，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。）。3.2.2 精基准的选择按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2MM的锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。3.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以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中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用钻孔夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。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。3.3.1 工艺线路方案一10铸造以铸造方式获得工件毛坯20时效处理30检验检验铸件各部分尺寸40油漆底漆50划线60粗铣粗铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）70粗铣粗铣回转轴支架顶面（有凸台）80人工时效90精铣精铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）100半精铣半精铣回转轴支架顶面（有凸台）110铣铣620凸台面120钻钻底面620定位孔底孔615130扩扩底面19.5定位孔140铰铰底面620150钻钻顶面411定位孔160铣铣顶面凸台面170钻钻2XM10底孔8180攻丝对M10孔攻丝至图纸要求190粗铣粗铣67轴孔端面200精铣精铣67轴孔端面210粗镗粗镗轴孔67220精镗精镗轴孔67230钻钻各端面孔240攻丝对各孔端面攻丝至图纸要求250去毛刺，清晰，打标记260检验3.3.2工艺路线方案二10铸造以铸造方式获得工件毛坯20时效处理30检验检验铸件各部分尺寸40油漆底漆50划线60粗铣粗铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）70粗铣粗铣回转轴支架顶面（有凸台）80人工时效90精铣精铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）100半精铣半精铣回转轴支架顶面（有凸台）110铣铣620凸台面120钻钻底面620定位孔底孔615130扩扩底面19.5定位孔140铰铰底面620150钻钻顶面411定位孔160铣铣顶面凸台面170钻钻2XM10底孔8180攻丝对M10孔攻丝至图纸要求190粗车粗车67轴孔端面200精车精铣67轴孔端面210粗镗粗镗轴孔67220精镗精镗轴孔67230钻钻各孔端面4M8孔240攻丝对各孔端面4M8攻丝至图纸要求250去毛刺，清晰，打标记260检验3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工孔后精加工外圆面和孔。；方案二是使用车床加工端面及镗孔，方便快捷，减少装夹时间。两相比较起来可以看出，综合考虑，我们选择工艺路线一。这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下：10铸造以铸造方式获得工件毛坯20时效处理30检验检验铸件各部分尺寸40油漆底漆50划线60粗铣粗铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）70粗铣粗铣回转轴支架顶面（有凸台）80人工时效90精铣精铣回转轴支架底面（不含凸台的一面）100半精铣半精铣回转轴支架顶面（有凸台）110铣铣620凸台面120钻钻底面620定位孔底孔615130扩扩底面19.5定位孔140铰铰底面620150钻钻顶面411定位孔160铣铣顶面凸台面170钻钻2XM10底孔8180攻丝对M10孔攻丝至图纸要求190粗铣粗铣67轴孔端面200精铣精铣67轴孔端面210粗镗粗镗轴孔67220精镗精镗轴孔67230钻钻各端面孔240攻丝对各孔端面攻丝至图纸要求250去毛刺，清晰，打标记260检验3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“回转轴支架”零件材料为ZG45，硬度为HBS190241，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺，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如下：（1） 表面考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，（2） 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册表2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量查表2.2-4,其余量值规定为3.03.5 mm.现取3.0 mm。(5)孔底面加工.按照表2.3-21及2.3-231. 研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102. 磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33. 铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度. Z=0.5(7) 8孔及4M86H深20孔。均为自由尺寸精度要求。18孔可一次性直接钻出。2查工艺手册表2.320得攻螺纹前用麻花钻直径为8.5的孔。钻孔 6.8 攻螺纹 M8工艺路线的拟定根据对箱体的几何尺寸的技术要求，结合各种加工方法的经济精度及表面粗糙度 （见表3-1至3-7），对典型表面的加工路线选择如下：表3-1 铣端面工序铣削深度铣削速度v(m/min)每齿走刀量f(mm/Z)粗铣2550800.20.4 续表3-1精铣0.51801300.050.2表3-2 面铣刀铣刀刀片材料一般加工余量 （mm ）最大加工余量(mm)硬质合金端铣刀YG839表3-3 平面加工工艺平面特点Ra工艺过程小孔口端面6.212.5；1.63.2粗刮；精刮大孔口端面6.212.5；1.63.2粗铣；精铣大平面6.212.5；1.63.2粗铣；精铣（2）孔加工路线：孔径小于50采用：钻-扩-绞表3-4钻孔加工直径切削速度v（m/min）进给量f（mm/r）1616240070.126120.120.212220.20.422500.40.8表3-5扩孔加工直径d扩通孔忽沉孔vfvf101510180.150.28120.150.215250.20.250.150.325400.250.30.150.340600.30.40.150.3601000.40.60.150.3表3-6铰孔加工直径d切削速度v（m/min）进给量f（mm/r）610260.30.511150.5116250.81.526400.81.541601.21.8孔径大于50采用：粗镗-半精镗-精镗表3-7镗孔工序刀具材料切削速度v（m/min）进给量f（mm/r）粗镗硬质合金35500.41.5半精镗硬质合金50700.150.45精镗硬质合金7090H6级0.08（3）螺纹加工路线 钻-攻丝3.5 选择加工设备和工艺装备3.5.1 机床选用.工序和工序是镗床。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。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用摇臂钻床。.工序是磨零件左右外圆面,这两个面的要求精度都比较高,从经济角度看,采用万能磨床。3.5.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，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(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。.磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表12-47，选择双斜边二号砂轮。3.5.3 选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。3.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“回转轴支架” 零件材料为ZG45，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，ZG45的硬度HB为143269，表2.2-23 ZG45的物理性能，ZG45密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、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。3.7 确定切削用量及基本工时工序：铣削底面本工序采用计算法确定切削用量加工条件工件材料：ZG45，铸造。加工要求：铣底面表面粗糙度值R 为4.3。机床：X63刀具：刀片材料为YG6，计算切削用量确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。长度加工方向取IT12级，取mm。确定进给量f:根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册表1.4,当刀杆16mmX25mm, a=2mm时,以及工件直径为160时。f=0.50.7mm/r（见切削手册表1.30）取f=0.5 mm/r计算切削速度: 按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为 V=(m/min)2.1式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系数k见切削手册表1.28,即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97所以V= =64.7(m/min)确定机床主轴转速 n=253(r/min)按机床说明书（见工艺手册表4.28）与253r/min相近的机床转速有230r/min及305r/min。现选取305r/min。如果选230m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度 V=80m/min 计算切削工时，按工艺手册表4.2-1,取L=42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=0.59(min)工序：铣顶面机床：X63铣刀：选用立铣刀 d=16mm L=115mm 齿数Z=4切削速度：参照有关手册，确定v=15m/min=477.7r/min采用X63卧式镗床，根据机床使用说明书（见工艺手册表4.2-39）取 =475r/min故实际切削速度为：当时，工作台的每分钟进给量应为查机床说明书，刚好有故直接选用该值。计算切削工时L=（60mm-30mm）=30mm倒角1x45采用90锪钻本工序为铣端面，已知加工材料为ZG45，铸件，有外皮，确定粗车左端面的切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，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=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =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130，机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）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=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率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1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=.倒角 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 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= （3-8）工序：精、粗镗孔机床：粗镗孔为倒角刀具选用JT113-6059硬质合金镗刀 精镗至 孔镗刀 精镗至 单件时间：粗镗孔至66mm2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。， ， 则：=（1） 精镗孔至66.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min计算切削工时， ， 则：=（2） 镗孔至mm由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min3.5.6 工序 钻E、 F面孔（1） 钻M6f=0.35mm/rV=17mm/min所以 n=401(r/min)按机床选取：所以实际切削速度为：切削工时， ， 则：=t=6t=60.157=0.942min（2） 钻底孔6.8f=0.35mm/rv=13m/min所以n=487r/min按机床选取实际切削速度切削工时， ， 则：=（3） 攻螺纹M8r=0.2m/s=12m/min所以 按机床选取则实际切削速度计算工时， ， 则：=4 钻4孔钻孔夹具的设计4.1钻孔夹具设计要求钻床钻孔夹具的设计应特别注意工件定位的稳定性和夹紧的可靠性。(1).导向定位的两个支承钉尽量相距远一些；(2).夹紧元件和钻孔夹具体要求有足够的强度和刚度；(3.有足够的精度和尺寸稳定性。定位装置的设计和布置，应尽量使支承面积大些；(4).在机床上安装稳定可靠。夹紧装置的设计则要求夹紧力足够和自锁性能好，防止夹紧机构因振动而松夹，施力方向和作用点恰当，必要时可采用辅助支承或浮动夹紧机构；(5).排屑方便。钻孔夹具结构一般采用快速夹紧，联动夹紧或机械化传动装置，以节省装卸工件的辅助时间。4.2钻孔夹具的作用机床钻孔夹具的作用可归纳为以下四个方面： （1）保证加工精度，机床钻孔夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。（2）提高生产效率机床钻孔夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 （3）减轻劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 （4）扩大机床的工艺范围利用机床钻孔夹具，可使机床的加工范围扩大，例：在卧式车床刀架处安装镗孔钻孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。4.3定位基准的选择零件是机械加工中工序多这类零件一般都有较高精度的孔需要加工，又常常需要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法。 它的特点是：（1）可以简便的消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠的定位； （2）有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度； （3）“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。同时，使机床各工序（工位）的许多部件（钻孔夹具）实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本； （4）易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基面上。 为了保证加工精度及技术要求，作为定位基准的平面和销孔必须规定相应的尺寸精度、表面粗糙度及位置精度等要求。 有的不具备“一面两孔”定位基准，可采用“三平面”定位。例如加工机体六个平面比较平整且无凸出的平面时，加工时可采用“三平面”定位。它具备以下一些优点：（1）定位精度高，销孔定位时会遇到销子的强度对定位影响的问题，由于受销子强度的影响，而使定位精度下降，平面定位不会出现这样的问题；（2）平面误差小，因此误差校核量小且校核简便，而“一面两孔”校核相对较复杂；（3）定位简单、方便、成本低，工人操作方便，易于实现自动化定位、加紧；（4）可以简便的消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠的定位；而铣回转轴支架平面时，其机体六个平面比较平整且无凸出，根据以上的比较分析，选择“一面两孔”定位比较适用回转轴支架平面加工，经济、合理、可行。应当注意，不管是“一面两孔”还是“三平面”定位，其主要定位面最好采用箱体的设计基准，即箱体在机器中的主要安装面。4.4 问题的指出利用本钻孔夹具主要用来加工孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，底面孔进行了钻、铰加工。4.5 定位机构4.5.1“一面两销”定位方式选择机械加工工艺装备设计包括机床专用钻孔夹具、专用刀具、专用量具和专用辅具的设计。工艺装备是保证零件加工精度、提高劳动生产率、降低成本或减轻工人劳动强度的有效措施，他们设计的合理与否是这些设备性能发挥的关键。这里只简述专用钻孔夹具的设计。机床钻孔夹具是在机床上加工使用的一种工艺装备，用来确定工件与刀具的相对位置，将工件定位夹紧。专用钻孔夹具是为某一零件的某一道工序而专门设计制造的钻孔夹具，没有通用性。但可用在通用机床或专用机床上。4.5.2切削夹紧力的计算钻该孔时选用：台式钻床Z4006A，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其钻孔夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。取，查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。该钻孔夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其钻孔夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.6 定位误差分析该钻孔夹具以底面、两孔为定位基准，要求保证被加工和孔粗糙度为12.5。该孔次性加工即可满足要求。由参考文献5可得： 两定位销的定位误差 ： 其中：， 得 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 钻孔夹具相对刀具位置误差：取误差总和：4.7 零、部件的设计与选用4.7.1定位销选用 本钻孔夹具选用2销来定位，其参数如下：表4.1 定位销参数4.7.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如下表：表4.3 移动压板参数公称直径L64520896.67M654.7.3 钻套、衬套、钻
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