齿轮传动箱体钻4-Φ14孔专用夹具设计及加工工艺装备
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齿轮
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齿轮传动箱体钻4-Φ14孔专用夹具设计及加工工艺装备,齿轮,传动,箱体,14,专用,夹具,设计,加工,工艺,装备
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河北科技大学机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号设计者： 毕洪达产品名称箱体零（部）件名称共1页第1页车间工序号工序名称材料牌号机加工180HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸 件177131121 11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 时机动辅助1钻4-M6螺纹底孔45.1Z3025 5.1麻花钻 塞规140022.420.310.12攻4-M6螺纹 Z3025 M6丝锥 63011.870.310.21 毕业设计工艺卡 机械学院机械加工工艺过程卡产品型号零（部）件图号1共3页产品名称箱体零（部）件名称箱体第1页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸177131121每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车 间工 段设 备工艺装备工 时准终单件10铸造毛坯铸20人工时效热30涂底漆表40粗铣粗铣右端面金X53K立式铣床专用夹具50粗铣粗铣左端面金X53K立式铣床专用夹具60钻钻毛坯25孔到28金摇臂钻床Z3040专用夹具70粗镗粗镗孔35,镗出倒角145，粗镗孔30、孔46金卧式镗床T68专用夹具80粗车粗车120 外圆面、粗车3- 5.5孔的左端面金C620-1车床专用夹具90精铣精铣右端面金X6130卧式铣床专用夹具编制（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毕洪达（12.24）机械学院机械加工工艺过程卡产品型号零（部）件图号1共3 页产品名称箱体零（部）件名称箱体第2页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸177131121每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容 车 间工 段设 备工艺装备工 时准终单件100精铣精铣左端面金X6130卧式铣床专用夹具110粗镗、倒角粗镗孔4(52 )，镗出倒角金卧式镗床T68专用夹具120半精镗、精镗半精镗孔2（35）；精镗孔1（35 ）。精镗孔4(52 )金卧式镗床T68专用夹具130精车精车120 外圆面金C620-1车床140钻、铰钻、铰3-5.5的孔金摇臂钻床Z3025专用夹具150粗镗、倒角粗镗孔42、孔62、孔88到87.5，并镗出相应的倒角金卧式镗床T68专用夹具160精镗、半精镗精镗孔5（42 ）、孔6（62 ），半精镗孔7（88 ）金卧式镗床T68专用夹具170钻孔、攻螺纹钻3-M5螺纹底孔，攻螺纹3-M5钻4-M6螺纹底孔金摇臂钻床Z3025专用夹具180钻孔、攻螺纹钻4-M6螺纹底孔，攻螺纹4-M6金摇臂钻床Z3025专用夹具编制（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毕洪达（12.24）机械学院机械加工工艺过程卡产品型号零（部）件图号1共3 页产品名称箱体零（部）件名称箱体第3页材料牌号HT150毛坯种类铸件毛坯外形尺寸177131121每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容 车 间工 段设 备工艺装备工 时准终单件190钻、扩、锪钻、扩4-10通孔并钻、锪815的阶梯孔金摇臂钻床Z3025专用夹具200检检验检210入库 编制（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毕洪达（12.24）机械制造工程学课程设计题 目： 箱体2加工工艺及夹具设计 学生姓名： 毕洪达 学 号： 14L0551074 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械L145班 指导教师： 宁辰校 2017年12月河北科技大学理工学院机械制造工程学课程设计任务书设计题目 机械加工工艺规程及其夹具设计 指导教师 宁辰校 专业机械设计制造及其自动化班级机械L145学生姓名毕洪达学号14L0551074 一、课程设计的目的和基本要求通过课程设计，使学生综合运用所学知识和机械制造工程的基本理论，分析和解决零件在加工中的定位、夹紧、合理安排机械加工工艺路线、确定工序余量及工序尺寸等问题，设计的夹具结构合理，能够保证加工质量，尽可能做到高效、省力、经济合理，学会使用手册图书资料，检索有用信息，设计说明书的编写培养学生的文字表述能力。二、课程设计的内容根据所给零件图纸要求，针对一般机械加工企业的加工条件，按照中批生产拟定其机械加工工艺规程，设计指定工序的专用机床夹具。主要完成以下内容：（1）毛坯图设计，绘制毛坯图图纸一张。（2）制订指定工件机械加工工艺规程，填写其工艺过程卡及指定工序的工序卡一套。（3）设计指定工序专用夹具及其主要零件。具体要求为，绘制机床夹具总装配图图纸一张，13个零件图。（4）撰写设计计算说明书一份，不少于8000字。三、课程设计进度安排本课程设计用三周时间完成。各部分所占时间分配大致如下：（1）明确任务，熟悉零件图，对零件进行工艺分析，绘制毛坯图 （2天） （2）选择加工方案，确定工艺过程，填写工艺文件 （2 天） （3）机床夹具设计，绘制总装配图、零件图（8天）（4）编写设计计算说明书（2天）（5）答辩（1天）四、课程设计教材及主要参考资料1 尹成湖，李保章，杜金萍，主编. 机械制造技术基础课程设计. 北京：高等教育 出版社，20092 方若愚等编.金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技术出版社，19813 东北重机学院等编.机床夹具设计手册. 上海：上海科学技术出版社，19794 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导.北京：冶金工业出版社，20025 孟少农主编.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，1991 6 龚安定等编. 机床夹具设计.西安：西安交通大学出版社，1991前言课程设计是培养理工科学生的一个实践性教学环节,它是在学完基础课程及专业课程以后,并在一些课程设计的基础上,搜集丰富的资料,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,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。通过课程设计,进一步巩固、扩大和深化所学的基础理论、基本知识和基本技能,提高设计、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。通过课程设计,也能够培养严肃认真、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,从而进一步强化了向工程技术人员过渡的进程。这次课程设计的课题就是制造业中的阀体加工工艺及专用夹具设计。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。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夹具是伴随着大批大量生产的发展而发展出现的,特别是相关机械制造业的发展。专用夹具的使用,一方面缩短了工序时间,降低了加工成本;另一方面,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夹具才是经济合理的,也就是夹具的经济性,一直都是夹具结构发展和设计的一个重要话题。目 录一、零件分析11.1 计算生产纲领确定生产类型11.2 箱体工艺分析1二、确定毛坯22.1 确定毛坯种类22.2 确定机械加工余量22.2.1铸件尺寸公差22.2.2铸件机械加工余量22.3 绘制铸件毛坯图3三、工艺规程设计43.1 选择定位基准43.2 制定工艺路线43.2.1拟订工艺路线一43.2.2拟订工艺路线二43.2.3工艺方案的比较与分析63.3 选择加工设备和工艺设备63.4 确定加工余量与工序尺寸表73.5 确定加工工序设计及基本工时9四、钻床夹具设计23五、参考文献23一、零件分析1.1计算生产纲领确定生产类型年产量Q10000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率3，备品率5。由公式NQn（1）得： N100001（135）=10800查表（机制工艺生产实习及课程设计中表61确定的生产类型为大量生产。因此，可以确定为流水线的生产方式，又因为在加工时有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。1.2箱体工艺分析箱体材料为HT200，即灰铸铁。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性根，工艺简单，铸造应力小，易加工，需人工时效；有一定的机械强度及良好的减振性，流动性能好、体收缩和线收缩小；综合力学性能低，抗压强度比抗拉强度高约3-4倍；耐热性较好；可承受较大的弯曲应力；主要用于强度、耐磨性要求较高的重要零件和要求气密性的铸件。生产批量为大批量生产，故毛坯精度应为中等，加工余量中等；加工机床部分采用通用机床，部分采用专用机床；按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。该箱体上的主要加工部位为左右端面，轴线与左右端面垂直的一系列孔以及轴线与左右端面平行的3个孔。其中，右端面为重要的配合面，平面度要求为0.05mm直接影响箱体与其他零件的接触精度与密封性，右端面上的3-M5均布孔的孔在位置度要求上为0.2。左端面上距离右端面115.5的圆环面相对于 120的孔的轴线的垂直度要求为0.02mm。左端面上3-5的均布孔的位置度要求为0.02。轴线与左右端面垂直的一系列孔同轴度要求为0.025，精度求较高，部分孔径的尺寸如35孔和52孔在尺寸精度上需要保证。轴线与左右端面平行的3个孔的尺寸分别为42、62、88，都需要进行半精镗或精镗加工。这三个孔的同轴度要求为0.02。另外箱体的多个加工面的粗糙度都有一定要求，加工工艺需要满足其要求。二、确定毛坯2.1 确定毛坯种类根据零件材料HT200确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为10800件/年，可知，该生产类型为大批量生产。毛坯制造的方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.2 确定机械加工余量2.2.1铸件尺寸公差 铸件尺寸公差分为16级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由于实用机械加工工艺手册查得铸件尺寸公差等级为CT10级，选取铸件错箱值为1.0mm。2.2.2铸件机械加工余量 对于成批和大量生产的铸件加工余量由实用机械加工工艺手册查得，选取MA为G级，各加工表面总余量如表2-1所示。表2-1 各加工表面总余量及毛坯尺寸加工表面基本尺寸/mm加工余量等级加工余量数值/mm毛坯尺寸/mm60右端面凸台2.5G3.56120左端面119.5G4123.5120径向面120G3126孔8888H382孔6262H356孔4242H336右端孔3535H525右端孔3030H2.530左端孔3535H2.530左端孔5246H3462.3 绘制铸件毛坯图（如图2-2毛坯-零件综合图）图2-2毛坯-零件综合图三、工艺规程设计3.1 选择定位基准箱体的右端面既是装配基准，又是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。另外，箱体的左端面和右端面都是重要平面，采取互为基准的原则加工两端面能更好的保证其位置度要求。因而以箱体的左端面为粗基准，先加工右端面，再以右端面为精基准加工左端面。3.2 制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。3.2.1拟订工艺路线一工序1 粗铣右端面N面，以箱体的左端面作为粗基准。工序2 以箱体右端面为精基准，粗铣箱体的左端面。 工序3 钻毛坯25孔到28。工序4 粗镗孔1（35）到34.5，并镗出倒角145，粗镗孔2（35）到34.5，粗镗孔3(46)到46， 工序5粗车120外圆面到122。粗车距离右端面115.5的圆环面到距离右端面117；粗车3- 5.5孔的左端面。工序6 精铣箱体右端面。工序7 精铣箱体左端面。工序8 粗镗孔4(52)到51.5，并镗出倒角245。工序9 半精镗孔2（35）到35；精镗孔1（35）到35。精镗孔4(52)到52。工序10 精车120外圆面到120。精车距离右端面115.5的圆环面到115.5工序11 钻、铰3-5.5的孔工序12 粗镗孔5（42）到41.5，并镗出两个145的倒角；粗镗孔6（62）到61.5，并镗出245倒角；粗镗孔7（88）87.5，留有精镗加工余量。工序13 精镗孔5（42）、孔6（62）和孔7（88）分别到42、62、88。精镗孔7（88）在孔6（62）一侧的端面。工序14 钻3-M5螺纹底孔，攻螺纹3-M5。工序15 钻4-M6螺纹底孔，攻螺纹4-M6。工序16 钻、扩4-10通孔并钻、锪815的阶梯孔。工序17 检验、入库3.2.2拟订工艺路线二工序1 粗铣右端面N面，以箱体的左端面作为粗基准。工序2 以箱体右端面为精基准，粗铣箱体的左端面。工序3 粗镗孔5（42）到41.5，并镗出两个145的倒角；粗镗孔6（62）到61.5，并镗出245倒角；粗镗孔7（88）87.5，留有精镗加工余量。 工序4 钻毛坯25孔到28。工序5 粗镗孔1（35）到34.5，并镗出倒角145，粗镗孔2（35）到34.5，粗镗孔3(46)到46，粗镗孔4(52)到51.5，并镗出倒角245。工序6粗车120外圆面到122。粗车距离右端面115.5的圆环面到距离右端面117；粗车3- 5.5孔的左端面。工序7 精铣箱体右端面。工序8 精铣箱体左端面。工序9 精镗孔5（42）、孔6（62）和孔7（88）分别到42、62、88。精镗孔7（88）在孔6（62）一侧的端面。工序10 半精镗孔2（35）到35；精镗孔1（35）到35。精镗孔4(52)到52。工序11半精镗孔1（35）的左端面；半精镗孔4(52)的有端面；半精镗孔3(46)的右端面。工序12 精车120外圆面到120。精车距离右端面115.5的圆环面到115.5。工序13 钻、铰3-5.5的孔工序14 钻3-M5螺纹底孔，攻螺纹3-M5。工序15 钻4-M6螺纹底孔，攻螺纹4-M6。工序16 钻、扩4-10通孔并钻、锪815的阶梯孔。工序17 检验、入库3.2.3工艺方案的比较与分析工艺方一和工艺方案二的主要不同点在于：1、方案一是先加工与作为精基准面的箱体右端面向垂直的阶梯孔，之后粗镗孔5（42）、孔6（62）和孔7（88），再接着是阶梯孔和孔5、6、7的精加工。而方案二是先粗镗孔5（42）、孔6（62）和孔7（88），之后加工与作为精基准面的箱体右端面向垂直的阶梯孔，再接着是阶梯孔和孔5、6、7的精加工。比较可见，方案一是较为可取的选择。主要是因为：（1）阶梯孔的轴线与箱体底面位置尺寸是一般尺寸，没有尺寸公差的要求，容易保证。而孔5、6、7的轴线与阶梯孔轴线位置要求为39，在未先加工阶梯孔的前提下先加工孔5、6、7显然该精度难以保证。（2）先加工的阶梯孔便于加工孔5、6、7时的装夹。2、工艺方案一将作为精基准面的右端面的精加工安排在粗精镗52孔之前，更好得保证该孔的右端面与精基准面的位置尺寸（由尺寸链计算得到92）。虽然方案二对该孔的粗镗加工可以预留出较多余量，保证精镗加工时的尺寸，但总体而言其过程较为繁琐，需要对粗镗余量有较多的计算的验证。同理方案一中对孔5（42）、孔6（62）和孔7（88）的孔的粗精加工都安排在轴线与左右端面垂直的阶梯孔的精加工之后，以保证这三个孔的轴线与阶梯孔轴线的距离尺寸39。综上，选用方案一作为最终的加工方案。3.3 选择加工设备和工艺设备由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为通用机床加专用夹具为主，辅一少量专用机床的流水线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。（1）粗铣左右端面 考虑到工件的定位夹紧方案，采用立铣，选择X53K立式铣床。选择直径D为50的C类可转位面铣刀、专用夹具和游标卡尺。(2)精铣左右端面 由于定位基准的转换，宜采用卧铣，选择X6130铣床，选择与粗铣相同型号的C类可转位面铣刀。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。（3）钻毛坯孔25 选用摇臂钻床Z304016，选用锥柄麻花钻，锥柄机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。（4）粗镗各个孔及孔的内端面 选用卧式镗床T68型号，选择功率为1.5kw的1TA20M镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。（5）精镗各个孔及孔的内端面 选用卧式镗床T68型号，选择功率为1.5kw的1TA20M镗削头。选择精镗刀、专用夹具及游标卡尺。 （6）粗车左端125外圆面、圆环面 选用C620-1卧式车床。选择刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mm25mm, =90，=15，=12，=0.5mm(查切削用量简明手册 表1-3)。采用专用夹具及游标卡尺。（7）精车左端125外圆面、圆环面 选用C620-1卧式车床。选择与粗车相同型号的刀具，采用专用夹具及游标卡尺。（8）钻、扩、攻螺纹各个孔 （钻、扩、攻螺纹3M5和4-M6，钻、扩3-5.5和4-9） 选用摇臂钻床Z3025，选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角；3M5和4-M6螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻，攻螺纹采用机用丝锥及丝锥夹头。采用专用夹具、游标卡尺以及塞规。其中3M5和4-M6用螺纹塞规检验。3.4 确定加工余量与工序尺寸表加工表面基本尺寸/mm公差/粗糙度单边余量/mm工序尺寸毛坯尺寸/mm60右端面2.5Ra3.22.5粗铣3.561精铣2.5120左端面27Ra3.22.5粗铣28.5311.5精铣27右端面3-M5M5Ra6.32钻400.25铰、攻螺纹M535孔35H8/Ra1.61.5钻28253.25粗镗34.50.25精镗35左端3535Ra3.21.5粗镗33301半精镗35120外圆面120（径向）h8/Ra1.61.5粗车1221251精车120120圆环面115.5h8/Ra1.62.5粗车117119.51.5精车115.552孔52H8/Ra1.62.75粗镗51.5460.25精镗5230孔30Ra3.21.5钻28251半精镗303-5.55.5Ra6.32.65钻5.300.1铰5.542孔 42H8/Ra1.62.75粗镗41.5360.25精镗4262孔62H8/Ra1.62.75粗镗61.5560.25精镗6288孔 88Ra3.22粗镗84821半精镗8888孔内端面15Ra3.21半精镗1514120外圆面120h8/Ra1.62粗车1211250.5精车1204-M6孔M6Ra6.32.55钻5.100.45攻螺纹M64-9通孔9Ra6.34钻800.5扩、铰93.5 确定加工工序设计及基本工时工序1：粗铣右端面查看实用机械加工工艺手册，取每齿进给量f=0.2mm/z。粗铣走刀一次，a=2.5mm。取粗铣的主轴转速为200r/min,选取刀具的的直径D为50mm,故相应的切削速度为：Vc=31.4m/min校核机床功率参考有关资料得：铣削时的切削功率取Z=10个齿，n=200/60=33.33r/s，=60mm，=2.5mm，=0.2mm/z，=1将他们带入式中得：=2.33kw又由实用机械加工工艺手册查到X53K立式铣床的机床功率为10kw，若取效率为0.85，则2.33/0.85=2.7410。故机床能满足加工要求。 计算基本工时：T=L/FN=60/0.2200=0.471min工序2：粗铣左端面 查看实用机械加工工艺手册，取每齿进给量=0.2mm/z。粗铣走刀一次，a=2.5mm。取粗铣的主轴转速为200r/min,选取刀具的的直径D为50mm,故相应的切削速度为：Vc=31.4m/min校核机床功率 参考有关资料得：铣削时的切削功率取Z=10个齿，n=200/60=33.33r/s，=120mm，=2.5mm，=0.2mm/z，=1将他们带入式中得：=4.65kw又由实用机械加工工艺手册查到X53K立式铣床的机床功率为10kw，若取效率为0.85，则4.65/0.85=5.47kw10kw。故机床能满足加工要求。计算切削工时：T=L/FN=120/0.2200=0.942min工序3：钻25毛坯孔 参考切削用量简明手册，取钻孔的进给量为=0.5mm/r,Vc=19m/min。由此计算出转速为n=201.69r/min。按机床实际转速取n=200r/min。则实际切削速度为：Vc=18.21m/min。验证扭矩及功率：=9.8142.7280.51=6977.03N=9.810.021280.51=99.5N.MP=Vc=639.518.21/60=2.11kw由实用机械加工工艺手册查得Z3040的主轴最大扭矩为400N.M，主电动机功率为3kw,故能满足加工要求。计算基本工时：T=0.185min工序4：粗镗孔1（35）到34.5，并镗出倒角145，粗镗孔2（35）到33，粗镗孔3(46)到46。(1)粗镗孔1（35）到34.5： 粗镗余量为=（34.5-28.5）/2=3.25,取Vc=0.4m/s=24m/min, =0.2mm/r由此计算出转速为n=221.54r/min。按机床实际转速取n=220r/min。则实际切削速度为： Vc=23.82m/min。验证功率：Pc=Vc10取 =180，=1，=0.75，=0，=1则 =1452.3NPc=Vc10=0.58kw取机床效率为0.85，则所需机床功率为0.58/0.85=0.68KW。实用机械加工工艺手册查得T68卧式镗床的主电机最大功率为5.5kw，故适用。计算基本工时：T=0.31min(2)粗镗孔2（35）到33 毛坯孔尺寸为30粗镗余量为=（33-30）/2=1.5,取Vc=0.4m/s=24m/min, =0.2mm/r由此计算出转速为n=231.61r/min。按机床实际转速取n=220r/min。则实际切削速度为： Vc=22.80m/min。验证功率：Pc=Vc10取=180，=1，=0.75，=0，=1则=792.15Pc=Vc10=0.316kw取机床效率为0.85，则所需机床功率为0.316/0.85=0.372KW。实用机械加工工艺手册查得T68卧式镗床的主电机最大功率为5.5kw，故适用。计算基本工时：T=0.341min工序5 粗车120外圆面到122。粗车3- 5.5孔的左端面。粗车120外圆面、圆环面时，因余量为2mm，故 =2mm。根据切削用量简明手册表1.4查取: 进给量f范围取0.91.3mm/r,这边我们选取进给量f=0.2mm/r查切削用量简明手册表1.23得：切削力 而切削时的修正系数为，根据c620-1车床说明书，可选择n=200r/min则 则 ，故机床效率足够。计算基本工时：由 基本时间i可得： 其中,根据切削用量简明手册表1.26查取得：车削时的入切量及超切量，则L=4+3.5=7.5mm则 工序6：精铣右端面精铣余量=1mm,取精铣转速为400r/min,精铣每转进给量为0.5mm/r,铣刀直径为50。则Vc=62.8m/min计算基本工时：T=0.942min工序7：精铣左端面精铣余量=1.5mm,取精铣转速为400r/min,精铣每转进给量为0.5mm/r,铣刀直径为50。则Vc=62.8m/min计算基本工时：T=1.884min工序 8：粗镗孔2（52）到51.5 ，并镗出倒角245。毛坯孔尺寸为46粗镗余量为=（51.5-46）/2=2.75,取Vc=0.4m/s=24m/min, =0.2mm/r由此计算出转速为n=148r/min。按机床实际转速取n=150r/min。则实际切削速度为：Vc=24.26m/min。验证功率：Pc=Vc10取=180，=1，=0.75，=0，=1则=1452.27Pc=Vc10=0.581kw取机床效率为0.85，则所需机床功率为0.581/0.85=0.684KW。实用机械加工工艺手册查得T68卧式镗床的主电机最大功率为5.5kw，故适用。计算基本工时：T=0.567min工序9：半精镗、精镗阶梯孔（1）半精镗30孔半精镗余量为=（30-28）/2=1,取Vc=0.8m/s=48m/min, =0.15mm/r由此计算出转速为n=509.55r/min。按机床实际转速取n=500r/min。则实际切削速度为： Vc=47.1m/min。计算基本工时：T=0.07min（2）半精镗35孔半精镗余量为=（35-33）/2=1,取Vc=0.8m/s=48m/min, =0.15mm/r由此计算出转速为n=436.67r/min。按机床实际转速取n=440r/min。则实际切削速度为： Vc=48.36m/min。计算基本工时：T=0.227min（3）精镗35孔精镗余量为=（35-34.5）/2=0.25,取Vc=1.2m/s=72m/min, =0.12mm/r由此计算出转速为n=655.14r/min。按机床实际转速取n=630r/min。则实际切削速度为： Vc=71.335m/min。计算基本工时：T=0.173min（4）精镗52孔精镗余量为=（52-51.5）/2=0.25,取Vc=1.2m/s=72m/min, =0.12mm/r由此计算出转速为n=440.96r/min。按机床实际转速取n=440r/min。则实际切削速度为： Vc=71.84m/min。计算基本工时：T=0.322min工序10 精车120外圆面到120。精车距离右端面115.5的圆环面到115.5因余量为0.5mm，故 =0.5mm。根据切削用量简明手册表1.4查取: 进给量f范围取0.91.3mm/r,这边我们选取进给量f=0.75mm/r根据c620-1车床说明书，可选择n=400r/min则 计算基本工时：由 基本时间i可得： 其中,根据切削用量简明手册表1.26查取得：车削时的入切量及超切量，则L=4+3.5=7.5mm则 工序11：钻、铰3-5.5的孔由实用机械加工工艺手册查得：第一次钻孔直径为5.3，铰孔余量=（5.5-5.3）/2=0.1mm。取钻孔进给量=0.25mm/r ,Vc=17m/min由此计算出转速为n=1021.51r/min。按机床实际转速取n=1000r/min。则实际切削速度为： Vc=16.34m/min。铰孔：取=0.3mm/r ,Vc=14m/min由此计算出转速为n=810.65r/min。按机床实际转速取n=810r/min。则实际切削速度为： Vc=13.98m/min。计算基本工时：T=t1+t2=+=+=0.2434min工序12：粗镗孔5（42）到41.5，并镗出两个145的倒角；粗镗孔6（62）到61.5，并镗出245倒角；粗镗孔7（88）87.5，留有精镗加工余量。（1）、粗镗孔5（42）到41.5毛坯尺寸为36因余量为2.75mm，故 =2.75mm。根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min进给量f=0.2mm/r r/min查有关资料得：取 则 取机床效率为0.85，则所需机床功率为 ，故机床效率足够。计算基本工时由 基本时间i可得：（2）、粗镗孔6（62）到61.5 毛坯尺寸为56因余量为2.75mm，故 =2.75mm。根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min进给量f=0.2mm/r 取 n=120r/min,则查有关资料得：取 则 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床效率足够。计算基本工时： 由 基本时间i可得：(3)、粗镗孔7（88）87.5毛坯尺寸为82因余量为2mm，故 =2mm。根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min进给量f=0.2mm/r 查有关资料得：取 则 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床效率足够。计算基本工时： 由 基本时间i可得：工序13精镗孔5（42）、孔6（62）分别到42、62 和半精镗孔7（88）到88。半精镗孔7（88）在孔6（62）一侧的端面。（1）、精镗孔5（42）因余量为0.25mm，故 =0.25mm。根据相关资料查取: v=1.2m/s=72m/min进给量f=0.12mm/r 计算基本工时：由 基本时间i可得：（2）、精镗孔6（62）因余量为0.25mm，故= 0.25mm。根据相关资料查取: v=1.2m/s=72m/min进给量f=0.12mm/r 计算基本工时：由 基本时间i可得：（3）、半精镗孔88因余量为1mm，故 =1mm。根据相关资料查取: v=0.8m/s=48m/min进给量f=0.16mm/r 取 n=170r/min,则计算基本工时：由 基本时间i可得：（4）、半精镗88孔内端面因余量为1mm，故 =1mm。根据相关资料查取: v=0.8m/s=48m/min进给量f=0.16mm/r 取 n=170r/min,则 计算基本工时：由 基本时间i可得：工序14：钻右端面 3-M5螺纹底孔，攻螺纹3-M5（1）钻右端面 3-M5螺纹底孔：参考切削用量简明手册，取钻孔的进给量为=0.3mm/r,Vc=22m/min。 由此计算出转速为n=1751.59r/min。按机床实际转速取n=1750r/min。则实际切削速度为：Vc=21.98m/min。验证扭矩及功率： =9.8142.740.31=639.5N=9.810.02140.31=1.258N.MP=Vc=639.521.98/60=234.27w由实用机械加工工艺手册查得Z3025的主轴最大扭矩为200N.M，主电动机功率为1.3kw,故能满足加工要求。（2）攻螺纹3-M5取进给量=0.3mm/r ,Vc=0.2m/s=12m/min由此计算出转速为n=764.33r/min。按机床实际转速取n=760r/min。则实际切削速度为：Vc=11.932m/min。计算基本工时：T=0.21min工序15：钻4-M6螺纹底孔，攻螺纹4-M6（1）钻4-M6螺纹底孔钻孔进给量=0.3mm/r ,Vc=22m/min由此计算出转速为n=1373.79r/min。按机床实际转速取n=1400r/min。则实际切削速度为：Vc=22.42m/min。（2）攻螺纹4-M6取进给量=0.3mm/r ,Vc=0.2m/s=12m/min由此计算出转速为n=636.94r/min。按机床实际转速取n=630r/min。则实际切削速度为： Vc=11.87m/min。计算基本工时：T=t1+t2=+=+=0.31min工序16 钻、扩4-10通孔，锪8-15阶梯孔（1）、钻4-10通孔钻孔进给量=0.3mm/r ,Vc=22m/min由此计算出转速为。按机床实际转速取n=850r/min。则实际切削速度为：计算工时：T=0.38min（2）、扩4-10通孔参考相关资料，并参考机床实际进给量，取=0.2mm/r,又参考资料可知道，扩孔切削速度为钻孔是的0.33-0.5倍，故取扩孔似的切削速度为：。由此计算出转速为则实际切削速度为：计算基本工时：T=1.37min（3）、锪8-15阶梯孔 查得进给量=0.5mm/r ,Vc=24m/min由此计算出转速为按机床实际转速取n=500r/min。则实际切削速度为： 计算基本工时：T=0.64min第 4 页 共 23 页 四、 钻床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，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计钻88孔所在面4-14孔专用夹具。1、专用夹具的提出本夹具主要用于88孔所在面4-14孔，粗糙度为Ra6.3，精度要求不高，故设计夹具时主要考虑生产效率。2、定位元件及夹紧元件的选择 本工序选用的定位基准工件E向面和K向面及底面定位，所以相应的夹具上的定位元件应是支承板和支承钉。因此进行定位元件的设计主要是对支承板和支承钉，在工件88孔所在面用移动压板进行夹紧。选择工工件E向面和K向面及底面定位，对应的定位元件为支承板和支承钉。1、 E向面与支承板相配合限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 K向面与支承钉相配合限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴转动。3、 底面与支承钉相配合限制一个自由度，即X轴移动，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位3、切削力和夹紧力的计算查表4得切削力计算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa, 即=1547N所需夹紧力，查表5得，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K=1.872，当计算K2.5时，取K=2.5孔轴部分由M10螺母锁紧，查表得夹紧力为12360N=30900N由上计算得，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。4、定位误差分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。已知孔的形状公差为0.28，根据经验公式，易知此结果符合。5、钻套的设计钻4-14孔，粗糙度Ra6.3,需钻孔一道工序，因为钻过孔之后没有其它工序，所以选用可换钻套。需14可换钻套（其结构如下图所示）。查机床夹具标准件可知14相配的可换钻套的具体结构如下：具体的尺寸如下：因为可换钻套和钻模板是间隙配合，加工的时间可换钻套靠压紧螺钉把它压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和14可换钻套相配的螺钉的尺寸为M6，M6钻套螺钉的具体结构如下具体的尺寸如下：6、夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设
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