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含CAD图纸、说明书 大连交通课设专题 轴支架机械加工工艺规程及 8-铣左端面夹具设计【含CAD图纸、说明书】【大连交通课设专题】 支架 机械 加工 工艺 规程 端面 夹具 设计 CAD 图纸 说明书

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宁课程设计(论文) 设计轴支架零件的加工工艺规程及铣左端面夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本课题主要进行设计轴支架零件的加工工艺规程及铣左端面夹具设计。设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以轴支架最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工时是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力目 录摘摘 要要 .3目目 录录 .41 1 轴支架加工工艺轴支架加工工艺 .51.1 轴支架的工艺分析.51.2 轴支架的工艺要求及工艺分析.61.2.1 轴支架的技术要求.61.3 加工工艺过程.71.4 确定各表面加工方案.71.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素.71.4.2 平面的加工.41.4.3 孔的加工方案.41.5 确定定位基准.41.5.1 粗基准的选择.41.5.2 精基准选择.41.6 工艺路线的拟订.51.6.1 工序的合理组合.51.6.2 工序的集中与分散.51.6.3 加工阶段的划分.61.6.4 加工工艺路线方案的比较.61.7 轴支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.101.7.1 毛坯的结构工艺要求.101.7.2 轴支架的偏差计算.101.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）.121.8.1 工序 1：粗、精铣底面.121.8.2 工序 2 粗、半精、精镗侧面三孔.141.8.3 工序 3：钻顶面四孔.201.8.4 工序 4：钻侧面两孔.241.8.5 工序：铣左端面.261.9 时间定额计算及生产安排.271.9.1 粗、精铣底面.281.9.2 镗侧面三孔.281.9.3 钻顶面四孔.292 2铣左端专用夹具设计铣左端专用夹具设计.312.1 定位基准的选择.312.2 切削力及夹紧力的计算.312.3 定位误差的分析.342.4 定向键与对刀装置设计.352.5 夹具设计及操作的简要说明.36结论结论 .37参参 考考 文文 献献 .381 轴支架加工工艺随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“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。1.1 轴支架的工艺分析轴支架的是的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。1.2 轴支架的工艺要求及工艺分析图 1.1 轴支架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.2.1 轴支架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是 0.05。6 . 1Ra另一组加工是侧面的三孔，分别为25.8 的孔，30、35 的孔，55 的孔，其表面粗糙度要求 要求的精度等级分别是，6 . 1Ra8IT，。7IT7IT以顶面为加工面的四个孔，分别是以和为一组的阶梯空，132202这组孔的表面粗糙度要求是，以及以和的阶梯孔，50Rz3 . 6Ra132102其中是装配铰孔，其中孔的表面粗糙度要求是，10213250Rz3 . 6Ra是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。1023 . 6Ra轴支架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积mm31较小。因为轴支架的重量只有 3.05kg,而年产量是 5000 件，由7机械加工工艺手册表 2.1-3 可知是中批量生产。1.3 加工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于轴支架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知：轴支架的尺寸精度，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。1.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计轴支架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较低的机床。1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。1.4.2 平面的加工由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（） ，粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平97ITIT面，精铣的粗糙度可以较小。1.4.3 孔的加工方案由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-11 确定，以为孔的表面粗糙度为 1.6，则选侧孔的加工顺序为：粗镗精镗。而顶面的四个孔采取的加工方法分别是：因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我们采用一次钻孔的加工方50Rz法，的孔选择的加工方法是钻，因为的孔和是一组阶梯132202132孔，所以可以在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到，而另一组132202和也是一组阶梯的孔，不同的是的孔是锥孔，起表面粗糙132102102度的要求是，所以全加工的方法是钻扩铰。6 . 1Ra1.5 确定定位基准1.5.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证轴支架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴支架零件图分析可知，选择侧面三孔作为轴支架加工粗基准。1.5.2 精基准选择要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证轴支架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴支架零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。1.6 工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。轴支架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。1.6.1 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%c9080苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg2001.6.2 工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。1.6.3 加工阶段的划分在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。1.6.4 加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：表 1.1 加工工艺路线方案比较表方案方案工序号工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣底平面侧面和外圆粗、精铣底平面侧面和外圆020精铣底平侧面和外圆粗镗孔： 25.8 的孔，30、35的孔，55的孔底面和侧面055钻、扩孔 25.8 的孔，30、35的孔，55的孔底面和侧面半精镗孔：25.8 的孔，30、35的孔，55的孔底面和侧面050粗铰孔：25.8 的孔，30、35的孔，55的孔底面和侧面精镗孔：25.8 的孔，30、35的孔，55的孔底面和侧面060精铰孔：25.8 的孔，30、35的孔，55的孔侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面070粗铣油槽底面和侧面钻：、1013底面和侧面080锪钻孔：42底面和侧面扩孔 13底面和侧面090钻：、10底面和侧面精铰锥孔：10底面和侧面13110扩孔 13底面和侧面锪钻孔：10、13底面和侧面120精铰锥孔：10底面和侧面去毛刺130锪钻孔：10、13底面和侧面钻：、6M6底面和孔5 .25155钻：、6M6底面和孔5 .25攻螺纹6M底面和孔5 .25150攻螺纹6M底面和孔5 .25锪平面160锪平面倒角去毛刺160倒角去毛刺检验170检验加工工艺路线方案的论证：方案在 120 工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。方案在 010 工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。方案符合粗精加工分开原则。由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：表 1.2 加工工艺过程表1.7 轴支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定轴支架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是 HT150，硬度 HB 为 150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。工序号工 序 内 容10铸造20时效处理，去应力30粗铣底面40精铣底面50钻25.8的孔60钻30、35的孔70钻55的孔80扩直径25.8的孔90扩30、35的孔100扩55的孔110铰孔25.8的孔并倒角120铰孔30、35的孔并倒角130铰孔55的孔并倒角150钻孔4-10160扩孔2-13170钻孔6180钻孔M6的螺纹孔190对孔M6的螺纹孔攻丝200铣左端面210去毛刺220检验入库1.7.1 毛坯的结构工艺要求车床轴支架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。、铸造圆角要适当，不得有尖角。、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：、各加工面的几何形状应尽量简单。、工艺基准以设计基准相一致。、便于装夹、加工和检查。、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。1.7.2 轴支架的偏差计算底平面的偏差及加工余量计算底平面加工余粮的计算，计算底平面与孔（25.8 的孔，30、35 的孔，55 的孔）根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23。其余量值规定为，现取。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取。mm4 . 37 . 2mm0 . 3mm28. 0精铣：由参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59，其余量值规定为。mm5 . 1铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献7机械加工390 . 10 . 335工艺手册表 2.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差为。mm1 . 1精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（25.8 的孔，30、35 的孔，55 的孔）的中心线的尺寸为35。正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献15互换性与技术测量表 1-8，可以查得：孔：0.03025.8粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm21. 0半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2mm084. 0精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1mm021. 0孔0.02030粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm21. 0半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2mm084. 0精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1mm021. 0孔0.025055粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm25. 0半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2mm1 . 0精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1025. 0根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各顶面两组孔和，以及另外一组的锥孔和132202102132毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为，表面粗糙度要求为。参1IT50Rz照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为：第一组：和132202加工该组孔的工艺是：钻扩锪钻孔： 10扩孔： （Z 为单边余量）13mmZ32锪孔： （Z 为单边余量）207mm2Z 第二组：的锥孔和102132加工该组孔的工艺是：钻锪铰钻孔： 10锪孔： （Z 为单边余量）13mmZ42铰孔： 101.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30：粗铣底面机床：立式铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCWr418mmD636Z铣削深度：pammap3每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取fa铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-Zmmaf/18. 0V81，取smV/2 . 1机床主轴转速：n， 式min/97.3636314. 3602 . 1100010000rdVnmin/370rn （1.1）实际铣削速度： 式VsmndV/22. 16010003706314. 310000（1.2）进给量： 式fVsmmZnaVff/66. 660/370618. 0（1.3）工作台每分进给量： mfmin/6 .399/66. 6mmsmmVffm：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81,amma60被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入长度：1l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0221aDDlmm98.24)31 ()606363(5 . 022取mml251刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式1jtmin26. 06 .39922576211mjflllt（1.5）工序 40：精铣底面机床：立式铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCWr418mmD636Z铣削深度：pammap5 . 1每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取fa铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-Zmmaf/15. 0V81，取smV/5 . 1机床主轴转速，由式（1.1）有：n， min/96.4546314. 3605 . 1100010000rdVnmin/460rn 实际铣削速度，由式（1.2）有：VsmndV/52. 16010004606314. 310000进给量，由式（1.3）有：fVsmmZnaVff/9 . 660/460615. 0工作台每分进给量： mfmin/414/9mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入长度：精铣时1lmmDl631刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1。机动时间，由式（1.5）有：2jtmin33. 041426376212mjflllt本工序机动时间min59. 033. 026. 021jjjttt工序 40 钻25.8 的孔由资料1机械加工工艺手册表得：，394 . 2rmmf/43. 035. 0，；smvc/38. 0mmd20由式 1.5 得，取min/05.3632014. 36038. 010001000rdvnmin/380rn 由式 1.6 得，smdnvc/39. 06010003002014. 31000，mmL45mmctgctgkDlr82120220)21 (21mml32根据式 1.11 可得 snfllLTj8 .2260/3804 . 0384521工序 60 钻孔30、35 的孔由资料1机械加工工艺手册表得： ，394 . 2rmmf/43. 035. 0，；smvc/38. 0mmd25由式 1.5 得，取min/5 .3022514. 36038. 010001000rdvnmin/300rn 由式 1.6 得，smdnvc/38. 06010003002514. 31000，mmL60mmctgctgkDlr92120225)21 (21mml32根据式 1.11 可得 snfllLTj3860/3004 . 0396021工序 70 粗镗孔0.02555切削深度：，毛坯孔径。pammap2046dmm进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长f度取，切削深度为。因此确定进给量mm200mm2rmmf/5 . 0切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取Vmin/24/4 . 0msmV机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取01000100024212.31 / min3.1446Vnrdmin/250rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V03.14462500.47/1000100060d nVm s 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有：mfmin/1252505 . 0mmfnfm被切削层长度 ：lmml60刀具切入长度，由式（1.6）有：1lmmtgtgkalrp4 . 52302)32(1刀具切出长度： 取2lmml532mml42行程次数 ：i1i机动时间，由式（1.5）有：1jtmin56. 0112544 . 560211mjflllt工序 80 扩孔25.8由资料1机械加工工艺手册表 2.4-52，取， ，rmmf/2 . 1smvc/35. 0；mmap2由式 1.5 得，取min/7 .2782414. 36035. 010001000rdvncmin/300rn 由式 1.6 得，smdnvc/38. 06010003002414. 31000，mmL60mmctgctgkdDlr3112022024)21 (21mml32根据式 1.11 可得：snfllLTj1160/3002 . 1334521工序 90 扩孔30、35 的孔由资料1机械加工工艺手册表 2.4-52，取， ，rmmf/2 . 1smvc/35. 0；mmap2由式 1.5 得，取min/6 .2302914. 36035. 010001000rdvncmin/250rn 由式 1.6 得，smdnvc/38. 06010002502914. 31000，mmL60mmctgctgkdDlr3112022529)21 (21mml32根据式 1.11 可得：snfllLTj09.1360/2502 . 1336021工序 100 半精镗孔0.02555切削深度：，粗镗后孔径pammap2 . 1053dmm进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长f度取，切削深度为。因此确定进给量mm200mm2rmmf/42. 0切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取Vmin/24/4 . 0msmV机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取01000100024201.14 / min3.1453Vnrdmin/200rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V03.1453 2000.39/1000100060d nVm s 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有：mfmin/8420042. 0mmfnfm被切削层长度 ：lmml60刀具切入长度，由式（1.6）有：1lmmtgtgkalrp42302 . 1)32(1刀具切出长度： 取2lmml532mml42行程次数 ：i1i机动时间，由式（1.5）有：1jtmin8 . 01844460211mjflllt铰孔加工工序 110 铰孔25.8由资料1机械加工工艺手册表得：，； 604 . 2rmmf/2 . 1smvc/35. 0由式 1.5 得，取min/3 .2625 .2514. 36035. 010001000rdvncmin/300rn 由式 1.6 得， smdnvc/39. 06010003005 .2514. 31000，mmL60mmctgctgkdDlr621202245 .25)21 (21铰圆柱孔时，由资料1机械加工工艺手册表得：85 . 2mml282根据式 1.11 可得：snfllLTj7 .1560/3002 . 12866021工序 120 铰孔30、35 的孔并倒角由资料1机械加工工艺手册表得：，； 604 . 2rmmf/2 . 1smvc/35. 0由式 1.5 得，取min/9 .2222 .3014. 36035. 010001000rdvncmin/250rn 由式 1.6 得， smdnvc/39. 06010002502 .3014. 31000，mmL60mmctgctgkdDlr621202292 .30)21 (21铰圆柱孔时，由资料1机械加工工艺手册表得：85 . 2mml282根据式 1.11 可得：snfllLTj8 .1860/2502 . 12866021工序 130 精镗孔0.02555切削深度： pammap8 . 0进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长f度取，切削深度为。因此确定进给量mm200mm2rmmf/35. 0切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取Vmin/21/35. 0msmV机床主轴转速，由式（1.2）有：n，取01000100021170.6 / min3.1455Vnrdmin/200rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V03.14552000.31/1000100060d nVm s 工作台每分钟进给量，由式（1.7）有：mfmin/7020035. 0mmfnfm被切削层长度 ：lmml60刀具切入长度，由式（1.6）有：1lmmtgtgkalrp5 . 32308 . 0)32(1刀具切出长度： 取2lmml532mml42行程次数 ：i1i机动时间，由式（1.7）有：1jtmin96. 017045 . 360211mjflllt本工序所用的机动时间：jtmin796. 09 . 096. 08 . 077. 077. 056. 062. 066. 0jt钻顶面四孔（其中包括钻孔，和扩孔，铰孔，132102132102以及锪孔，）20213机床：Z525 刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211 和 E101 带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84） 公制/莫式 4 号锥直柄铰刀 刀具材料：VCrW418工序 140 钻孔，以及的锥孔132102钻孔时先采取的是钻到在扩到，所以，另132102132mmD10外的两个锥孔也先钻到。102102切削深度：pammap5进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-52，取frmmf/33. 0切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-53，取VsmV/36. 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/9 .6871014. 36036. 010001000rdvnmin/700rn 实际切削速度，由式（1.2）有：VsmndV/36. 06010007001014. 310000被切削层长度 ：lmml60刀具切入长度：1l 式mmmmctgctgkDlr58 . 42120210)21 (21（1.8）刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间： 式2jtmin87. 070033. 03454676718182fnLtj（1.9）工序 150 扩孔132钻孔时先采取的是钻到再扩到，所以，132102132mmD13101d切削深度：pammap5 . 1进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-52，取frmmf/9 . 0切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-53，取VsmV/37. 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/85.5431314. 36037. 010001000rDvnmin/550rn 实际切削速度，由式（1.2）有：VsmndV/37. 06010005501314. 310000被切削层长度 ：lmml60刀具切入长度，由式（1.8）有：1lmmmmctgctgkdDlr386. 2212021013)21 (211刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间，由式（1.9）有：2jtmin5 . 055039. 0323218672fnLtj工序 160 锪孔202切削深度：，pammap5 . 3mmD20根据参考文献7机械加工工艺手册表查得：进给量674 . 2,切削速度；取rmmf/15. 01 . 0smV/41. 02 . 0smV/3 . 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/62.2862014. 3603 . 010001000rDVnmin/300rn 实际切削速度，由式（1.2）有： VsmDnV/31. 06010003002014. 31000被切削层长度 ：lmml12刀具切入长度，由式（1.8）有：1lmmctgctgkdDlr02. 4212021320)21 (201刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 2机动时间，由式（1.5）有：4jtmin69. 030015. 03202. 426122214nfllltj锪孔13切削深度：，pammap3mmD13根据参考文献7机械加工工艺手册表查得：进给量674 . 2,切削速度；取rmmf/15. 01 . 0smV/41. 02 . 0smV/35. 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/45.5141314. 36035. 010001000rDVnmin/500rn 实际切削速度，由式（1.2）有： VsmDnV/34. 06010005001314. 31000被切削层长度 ：lmml40刀具切入长度，由式（1.8）有：1lmmctgctgkdDlr87. 2212021013)21 (201刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间，由式（1.5）有：4jtmin7 . 050015. 0387. 247214nfllltj铰孔102切削深度：，pammap25. 0mmD10进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-58，f取rmmf/0 . 20 . 1rmmf/0 . 2切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-60，取VsmV/32. 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/46.6111014. 36032. 010001000rDVnmin/600rn 实际切削速度，由式（1.2）有：VsmDnV/31. 06010006001014. 31000被切削层长度 ：lmml20刀具切入长度，由式（1.8）有：1lmmctgctgkdDlr14. 221202105 .10)21 (201刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间，由式（1.9）有：4jtmin03. 060023214. 226204nfLtj工序 170 钻 6 切削深度：pammap3根据参考文献7机械加工工艺手册表查得：进给量394 . 2,切削速度，rmmf/28. 022. 0smV/36. 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/1147614. 36036. 010001000rdVnmin/1200rn 实际切削速度，由式（1.2）有：VsmDnV/38. 06010001200614. 31000被切削层长度 ：lmml9 .44刀具切入长度，由式（1.8）有：1lmmctgctgkDlr11212026)21 (21刀具切出长度： 取2lmml412mml32加工基本时间，由式（1.5）有： Tjmin22. 0120022. 03119 .4421nfllLTj工序 180 钻螺孔6M切削深度：pammap6 . 2进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-39，f，取rmmf/28. 022. 0rmmf/25. 0切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-41，取VsmV/36. 0机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/13222 . 514. 36036. 0100010000rdVnmin/1300rn 实际切削速度，由式（1.2）有：VsmndV/35. 060100013002 . 514. 310000被切削层长度 ：lmml17刀具切入长度，由式（1.8）有：1lmmctgctgkDlr5 . 1212022 . 5)21 (21刀具切出长度：2l02l走刀次数为 1机动时间，由式（1.5）有：jtmin06. 0130025. 05 . 11721fnllltj工序 190 攻螺纹孔6M机床：组合攻丝机刀具：高速钢机动丝锥进给量：由于其螺距,因此进给量fmmp1rmmf/1切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-105，取Vmin/9 . 6/115. 0msmV机床主轴转速，由式（1.1）有：n，取min/24.366614. 39 . 6100010000rdVnmin/350rn 丝锥回转转速：取0nmin/350rnn实际切削速度，由式（1.2）有：VsmndV/109. 0601000035614. 310000被切削层长度 ：lmml25刀具切入长度：1lmmfl313)31 (1刀具切出长度：2lmmfl313) 32(2走刀次数为 1机动时间，由式（1.5）有：jtmin08. 0350133253501332502121fnlllfnllltj钻顶面四孔的机动时间：jtmin22. 308. 006. 022. 003. 07 . 076. 05 . 087. 0jt这些工序的加工机动时间的总和是：jtmin81.1022. 3759. 0jt工序：铣左端面机床：双立轴圆工作台铣床KX52刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCWr418mmD636Z铣削深度：pammap3每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取fa铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-Zmmaf/18. 0V81，取smV/2 . 1机床主轴转速：n， 式min/97.3636314. 3602 . 1100010000rdVnmin/370rn （1.1）实际铣削速度： 式VsmndV/22. 16010003706314. 310000（1.2）进给量： 式fVsmmZnaVff/66. 660/370618. 0（1.3）工作台每分进给量： mfmin/6 .399/66. 6mmsmmVffm：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81,amma60被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入长度：1l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0221aDDlmm98.24)31 ()606363(5 . 022取mml251刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 1jtmin26. 06 .39922576211mjflllt1.9 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该轴支架的年产量为 5000 件。一年以 255 个工作日计算，每天的产量应不低于 21 件。设每天的产量为 21 件。再以每天 8 小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于 22.8min。参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时） 式Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz（1.10）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 式%)1)(ktttfjd（1.11）其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间）dtjt 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动ft作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值k1.9.1 粗、精铣底面机动时间：jtmin59. 033. 026. 0jt辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅ft助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间min41. 0为。则min1min41. 1141. 0ft：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-48，k13k单间时间定额，由式（1.11）有：dtmin8 .22min26. 2%)131)(41. 159. 0(%)1)(ktttfjd因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。1.9.2 镗侧面三孔、粗镗侧面的三孔机动时间：jtmin84. 156. 062. 066. 0jt辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-37，取工步辅ft助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间min81. 0为。则min3min81. 3381. 0ft：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-39，k83.14k单间时间定额，由式（1.11）有：dtmin8 .22min48. 6%)83.141)(81. 384. 1 (%)1)(ktttfjd因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。、半精镗侧面的三孔（，）03. 005 .2502. 0030025. 0040机动时间：jtmin34. 28 . 077. 077. 0jt辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-37，取工步辅ft助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间min81. 0为。则min3min81. 3381. 0ft：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-39，k83.14k单间时间定额，由式（1.11）有：dtmin8 .22min06. 7%)83.141)(81. 334. 2(%)1)(ktttfjd因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。、精镗侧面的三孔机动时间：jtmin82. 296. 09 . 096. 0jt辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-37，取工步辅ft助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间min81. 0为。则min3min81. 3381. 0ft：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-39，k83.14k单间时间定额，由式（1.11）有：dtmin8 .22min61. 7%)83.141)(81. 382. 2(%)1)(ktttfjd因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。1.9.3 钻顶面四孔钻顶面四孔（其中包括钻和、扩钻，铰孔以132102132102及锪孔和）202132机动时间： jtmin86. 203. 07 . 076. 05 . 087. 0jt辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅ft助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间min775. 1为。则min1min775. 11775. 1ft：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-43，k14.12k单间时间定额，由式（1.11）有：dtmin8 .22min2 . 5%)14.121)(775. 186. 2(%)1)(ktttfjd因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求钻左侧面两孔（其中包括钻的孔和的螺孔）66M机动时间：jtmin28. 006. 022. 0jt辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅ft助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间min775. 1为。则min1min775. 11775. 1ft：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.5-43，k14.12k单间时间定额，由式（1.11）有：dtmin8 .22min3 . 2%)14.121)(775. 128. 0(%)1)(ktttfjd因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求的螺纹孔攻丝6M机动时间：jtmin08. 0jt辅助时间：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为，工步ftmin775. 1辅助时间为。则min1min775. 21775. 1ft：参照钻孔值，取kk14.12k单间时间定额，由式（1.11）有： dtmin8 .22min01. 4%)14.121)(775. 208. 0(%)1)(ktttfjd因此布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求。2铣左端专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工轴支架零件时，需要设计专用夹具。2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。采用一面 2 销定位,以孔对应的端面作为定位基准面,其中一个基准面限制 3 个自由度,一个圆柱销限制 2 个自由的,一个菱形销限制一个自由的,一共限制了 6 个自由的,达到 6 点定位的目的.2.2 切削力及夹紧力的计算铣削力计算公式为圆周分力 1.00.650.830.8309.81 30pfFzFza aazdk查表可得： 080dmm14Z 0.054admm0.06/famm z 7pamm1.2Fzk代入得 1.00.650.830.839.81 30 70.06414 801.2zF =462.53N查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： /0.3LzFF /0.95VzFF /0.54xzFF 0.30.3 462.53138.76LzFFN 0.90.95 462.53439.4VzFFN 0.530.54 462.53249.77xzFFN查参考文献1，表 5.1-4 可知，所需的夹紧力为：/2JFKLfl式中： L=62.53mm f=1.22 462.53zFFNl=34mm 1231.5 1.2 11.8KK K K /2462.53 1.8 62.53/2 1.22 34627.53JFKLflN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： FKWK安全系数 K 可按下式计算： 6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121 可知其公式参数：60 KK 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1)夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力 FJ 理与主要最大切削力 FP 的静平衡方程：FJ 理= (FP)。b.实际需要的夹紧力 FJ 需，应考虑安全系数，FJ 需=KFJ 理。c.校核夹紧机构的夹紧力 FJ 是否满足条件：FJFJ 需。夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆