CA6140车床主轴箱体的设计与工艺分析及镗模全套

1、毕业设计设计题目 ： CA6140 车床主轴箱体的设计与工 艺分析及镗模 系别:专业:班级:姓名:学号:设计小组:指导教师:完成时间:摘要： 本设计要求“以质量求发展，以效益求生存” ，AbstractThis Paper requires that" with quality beg development, with benefits seek to live on to store ", under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised prod

2、uctivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for WH212gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation andanalysis

3、the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus andanalysis the precision and error for the processing of bearinghole and the base hole of the casing of gear reducer, thistechnology and the design result of clamping apparatus can applyin

4、production requirement.关键词： 主轴箱加工工艺定位夹具设计Key phrase: principal axis , processing technology , Fixed position ， Tongs design、， 、.前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展, 机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。课题背

5、景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机

6、械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用 , 地位结构特点 , 组成夹具的元件可以划分为以下几类:（1） 定位元件及定位装置；（2） 夹紧元件及定位装置（ 或者称夹紧机构 ） ；（3） 夹具体；（4） 对刀 , 引导元件及装置（包括刀具导向元件, 对刀装置及靠模装置等） ；（5） 动力装置；（6） 分度 , 对定装置；（7） 其它的元件及装置（ 包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉, 销钉 , 键和各种手柄等） ；每个夹具不一定所有的各类元件都具备, 如手动夹具就没有动力装置, 一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及

7、分度装置。反之 , 按照加工等方面的要求, 有些夹具上还需要设有其它装置及机构 , 例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计： （ 1）定位装置的设计； （ 2）夹紧装置的设计；（ 3）对刀- 引导装置的设计； （ 4）夹具体的设计；（ 5）其他元件及装置的设计。1 1. 1 摘要 11. 2 前言 12 箱体加工工艺规程设计 32. 1 零 件 的 分 析 32.1.1零件 的作用 32.1.2零件 的工艺 分 析 32. 2 箱 体 加 工 的 主 要 问 题 和 工 艺 过 程 设 计 所 应 采 取 的 相 应 措 施 42.2.1确定 毛坯的

8、 制 造形式 42.2.2基面 的选择 42.2.3确定 工艺路 线 42.2.4机械 加工余 量 、工序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 确 定 52.2.5确定 切削用 量 62. 3 小 结 193 专用 夹具设计 203. 1 加 工 左 端 平 面 镗 孔 夹 具 设 计 错误 ！ 未 定 义 书 签 。3.1.1定位 基准的 选 择 233.1.2切削 力的计 算 与夹紧力 分析 233.1.3夹紧 元件及 动 力装置确 定 243.1.4镗套 、镗套 、 镗模板及 夹具 体 设 计 243. 1. 5 夹 具 精 度 分 析 273. 1. 6 夹 具 设 计 及 操 作 的 简

9、 要 说 明 273. 2 小 结 394 结束语 40参 考 文献 41致 谢 282 主轴箱体加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是C6140 主轴箱体，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT20Q灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。 传动箱

10、体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（ 1）主要加工面：1）铳上下平面保证尺寸100mm,平行度误差为0.032）铣侧面保证尺寸62与 20与下平面的平行度误差为 0.023）镗上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求4）钻侧面4 M6 螺纹孔5）钻孔攻丝底平面各孔（ 2）主要基准面：1）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：传动箱上表面各孔、传动箱上表面2）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：主要是下平面各孔及螺纹孔2.2 主轴箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施箱体的结构特点箱体是机器和部件的基础零件, 由它将机器和部件中许多零件连接成一个

11、整体 , 并使之保持正确的相互位置, 彼此能协调地运动 . 常见的箱体零件有: 各种形式的机床主轴箱. 减速箱和变速箱等.各种箱体类零件由于功用不同 , 形状结构差别较大, 但结构上也存在着相同的特点 :1 .尺寸较大箱体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达56m,宽34m,重5060吨,正因为它是一个母体，所以它是机器整体的最大零件.2 .形状复杂其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力 ,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板. 凸台

12、. 凸边等结构来满足工艺与力的要求.3 .精度要求有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。4有许多紧固螺钉定位箱孔。这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有时给加工带来很大的困难。由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。二箱体的材料、毛坯及热处理1、 毛坯种类的确定。常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（ 1）依据零件的材料及机械性能要求确定

13、毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。（ 2） 依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯， 例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（ 3） 依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（ 4） 定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。本主轴箱体是大批量的生产，材料为 HT2040用铸造成型。2毛坯的形状及尺寸

14、的确定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：（ 5） 了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。（ 6） 了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。（ 7） 些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。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

15、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。3毛坯的材料热处理长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT2040， HT2547 ，当载荷较大时，采用HT3054， HT3561高强铸铁。箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一

16、整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。2.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件 的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸

17、造质量稳定的，适合大批 生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2.2 基面的选择(1)粗基准的选择对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件 的下表面作为加工的粗 基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和 底面作为主要定位基准，以限制 z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除 x、 向自由度，达到定位，目的。(2)精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结 束的上、下平面作为精基准。2.2.3 确定工艺路线表2.1工艺路线方案一工序1钻箱体直径18孔工序2钻前端面各孔工序3键左平面各孔工序4锹右平面各孔工序5粗，精铳上平面

18、至尺寸工序6粗,精铳卜平向工序7粗,精铳左端平向工序8粗,精铳右端平闻工序9粗,精铳前端平闻工序10粗,精铳后端平面工序11钳工，去除锐边毛剌工序12检验表2.2工艺路线方案工序1粗,精铳上平囿至尺寸工序2粗,精铳卜平向工序3粗,精铳左端平向工序4粗,精铳右端平闻工序5粗,精铳前端平闻工序6粗,精铳后端平面工序7钻箱体直径18孔工序8钻前端面各孔工序9键左平面各孔工序10锹右平面各孔工序11钳工，去除锐边毛剌工序12检验工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将铳各平面工序放到前面。加工完上下平面 再加工各孔与，其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效 率。而且对于

19、零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工 两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上 各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线，加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二 条工艺方案，先加工上、下平面，然后以这些已加工的面为精基准，加工其它各 孔便能保证孔的形位公差要求从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决 定以第二个方案进行生产。具体的工艺过

20、程见工艺卡片所示。2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定主轴箱体的材料是HT200,生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造，毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小 余量时应按调整法加工方式予以确定。1）加工箱体的上下平面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm,粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm,2）加工的侧面时，用铳削的方法加工两侧面。由于侧面

21、的加工表面有粗糙度 的要求Ra=1.6Nm,而铳削的精度可以满足，故采取分二次的铳削的方式，粗铳 削的深度是2mm,精铳削的深度是1mm3）镇上、下平面各孔时，由于粗糙度要求R=1.6Nm,因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm, 一次精加工0.5就可达到要求。6）加工6小10孔，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次 钻削加工余量5mm,就可达到要求。7）加工2小30底孔时，根据参考文献8表4-23考虑加工余量15mm。可 一次钻削加工余量5mm,第二次扩孔就可达到要求。8）加工上平面2-小18孔，粗加工10mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要 求，精加工4mm,可达

22、到要求。2.2.5 确定切削用量工序1 ：粗、精铳传动箱体下平面（1）粗铳下平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。查参考文献 口 表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀（面铳刀），材料：YT15, D =100mm,齿数Z =8, 此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=2mm所以铳肖U深度ap: ap =2mm p p每齿进给量af :根据参考文献3表2.4-75,取a = 0.12mm/Z铳削速度V :参照 参考文献7表 3034,取V=1.33m/s。机床主轴转速n: n =1000V式（2.1）二 d式中V一铳削速度；d一刀具直径。由式2.1机床主轴转速n :100

23、0V1000 1.33 60 ”， .n = = 254 r / min二 d 3.14 100按照参考文献3表3.1-74n=300r/min实际铳削速度v:二 dn v =10003.14 100 3001000 60：1.57m/s进给量 Vf: Vf=afZn=0.12 8 300/ 60 ： 4.8mm/s工作台每分进给量 fm ： fm =Vf = 4.8mm/s = 288mm/min a工 根据参考文献 口表2.4-81,a40mm(2)精铳下平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铳刀(面铳刀)：YT15,

24、D=100mm,齿数12,此为细 齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=1mm铳削深度ap : ap =1mm p p每齿进给量af :根据参考文献7表30 31,取af = 0.08mm/Z铳削速度V :参照参考文献7表30 31,取V=0.32m/s机床主轴转速n ,由式(2.1)有：1000V1000 0.32 60n = = 61r / min二 d 3.14 100按照参考文献 口表3.1-31 n=75r/min实际铳削速度v： v=弁加10003.14 100 751000 60=0.4m/s进给量 Vf ,由式(1.3)有：Vf =afZn =0.15 12 75/ 60 = 2.

25、25mm/s工作台每分进给量 fm ： fm =Vf =2.25mm/s =135mm/min粗铳的切削工时被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=315mm,刀具切入长度1i ：l1 =0.5(DD2 - a2.) (13)= 0.5(100- .1002 -402) (1 3) -7mm刀具切出长度12：取I2 =2mm走刀次数为1l L lc 315 7 2机动时间 : tj占11 12 :2，1.13minj j fm288根据参考文献5表2.5-45可查得铳削的辅助时间tf1=1.04精铳的切削工时被切削层长度1：由毛坯尺寸可知l=315mm刀具切入长度L ：精铳时1i = D = 100

26、mm刀具切出长度%:取1 =2mm走刀次数为1机动时间tj2: tj2l 11 l2二fm315 100 21351.09min根据参考文献5表2.5-45可查得铳削的辅助时间tf2=1.04铳下平面的总工时为：t=tj1+tj2 + tf1+tf2 =1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min工序2:加工其它平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照 工序1执行。工序3:粗精铳左右端的侧面：(1)粗铳左右端的侧面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。查参考文献 口 表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀(面铳刀)，材料：YT15, D =100

27、mm,齿数Z =8, 此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=2mm所以铳肖U深度ap: ap =2mm p p每齿进给量af :根据参考文献3表2.4-75,取a = 0.12mm/Z铳削速度V :参照参考文献7表 3034,取V=1.33m/s。由式2.1得机床主轴转速n :1000V1000 1.33 60n = = 254 r / min二 d3.14 100按照参考文献3表3.1-74n =300r/min实际铳削速度v:二 dn v 二10003.14 100 3001000 60：1.57m/s进给量 Vf: Vf=afZn=0.12 8 300/ 60 ： 4.8mm/s工作台每分进给

28、量 fm : fm =Vf = 4.8mm/s = 288mm/min a s:根据参考文献 口表2.4-81,a60mm被切削层长度l :由毛坯尺寸可知l = 60mm,刀具切入长度l1 ：l1 =0.5(D Jd2a2)十(13)式(2.2)-0.5(100- .1002 -602) (1 3) =1113mm刀具切出长度l2 ：取l2=2mm走刀次数为1(2)精铳左右端侧平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。由参考文献口表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铳刀(面铳刀)：丫丁15, D=100mm,齿数12,此为细 齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=1mm铳削深度

29、ap ： ap = 1.0mm p p每齿进给量af :根据参考文献7表30 31,取af = 0.08mm/Z铳削速度V :参照参考文献7表30 31,取V=0.32m/s机床主轴转速n ,由式(2.1)有：1000V1000 0.32 60n = = 61r / min二 d 3.14 100按照参考文献3表3.1-31 n=75r/min实际铳削速度v:二 dn v =10003.14 100 751000 60=0.4m/s进给量 Vf,由式(2.3)有：Vf =afZn=0.15 12 75/ 60 = 2.25mm/s工作台每分进给量 fm : fm =Vf =2.25mm/s =

30、135mm/min被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=210mm刀具切入长度11：精铳时11 = D = 100mm刀具切出长度%：取1 =2mm走刀次数为1根据参考文献9 : t1=249/(37.5X 3)=2.21min。根据参考文献5表2.5-45可查得铳削的辅助时间tf1=0.41精铳宽度为20mm的下平台根据参考文献9切削工时：t2 =249/(37.5X3)=2.21min根据参考文献5表2.5-45可查得铳削的辅助时间tf2=0.41粗精铳宽度为30mm的下平台的总工时：t=t1 + t2+ tf1 + tf2 =2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min工序4 :粗

31、链62H12的孔机床：卧式链床T618刀具：硬质合金链刀，链刀材料：YT5切削深度aap= 2.0mm,毛坯孔径 d0=57mm。 p进给量f :根据参考文献表 2.4-66,刀杆伸出长度取200mm,切削深度为 aF=2.0mm。因此确定进给量f = 0.2mm/r。切削速度V :参照参考文献3表2.4-9取V=2.4m/s = 144m/min机床主轴转速n :1000Vn 二二 d1000 144之 804.56r/min ,3.14 57按照参考文献3表3.1-41取n =1000r/mindn 3.14 57 1000 ,头际切削速度 v: v=%2.98m/s10001000 60

32、工作台每分钟进给量 fm : fm = fn = 0.2父1000 = 200mm/ min被切削层长度l : l =35mm刀具切入长度 l1： l1 = ap +(23)= 2.5 +2 电6.33mm tgkrtg30刀具切出长度l2： l2 =3 5mm取l2 =4mm行程次数i : i =1l l1 l2 35 6.33 4 -“机动时可 t : t =之 0.227minj1 j1 fm200查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为：2.61min精链下端孔62H12机床：卧式链床T618刀具：硬质合金链刀，链刀材料：YT5切削深度ap: ap=0.5mm p p进给量f :根据

33、参考文献3表2.4-66,刀杆伸出长度取200mm,切削深度为aF=0.5mm。因此确定进给量f = 0.15mm/ r切削速度V :参照参考文献3表2.4-9,取V =3.18m/s = 190.8m/min机床主轴转速n :1000Vn 二二 d0m%1029r/min,取 n=1000/min3.14 61、dnn 岖61父 父实际切削速度v,: v=0-06一ms工作台每分钟进给量 fm ： fm = fn = 0.15父1000 = 150mm/min被切削层长度l : l =35mm刀具切入长度 11： 11 ='十(2 3)=-0.5- + 2 % 2.87mmtgkrt

34、g30刀具切出长度12： 12 =3 5mm取12 = 4mm行程次数i : i =11 11 12 35 2.87 4 机动时可 t : t =电 0.279minj1 j fm150所以该工序总机动工时tj =0.227 0.279 = 0.506min查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为：1.86min工序5:粗链80H12的孔机床：卧式链床T618切削深度a刀具：硬质合金链刀，链刀材料：YT5a。= 2.0mm,毛坯孔径 d0 = 75mm。 p进给量f :根据参考文献表 2.4-66,刀杆伸出长度取200mm,切削深度为 aF =2.0mm。因此确定进给量f = 0.2mm/r

35、。切削速度V :参照参考文献3表2.4-9取V=1.92m/s = 115m/min机床主轴转速n :1000V n =二 d1000 115上488.32r/min ,3.14 75按照参考文献3表3.1-41取n =600r / mindn 3.14 75 600头际切削速度 v： v=电1.79m/s10001000 79工作台每分钟进给量 fm ： fm = fn = 0.2X 600 = 120mm /min被切削层长度l : l =65mma20刀具切入长度 l1： l1 =+(23) =+ 2 定 5.45mmtgkrtg30刀具切出长度l2： l2 =3 5mm取l2 = 4m

36、m行程次数i : i =1l l1 l265 5.45 4机动时间 tj1 : tM =% 0.496minj1j1fm150查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为：2.61min精链下端孔到80H12机床：卧式链床T618刀具：硬质合金链刀，链刀材料：YT5切削深度ap: ap = 0.5mm p p进给量f :根据参考文献3表2.4-66,刀杆伸出长度取200mm,切削深度为aF=0.5mm。因此确定进给量f=0.15mm/r切削速度V :参照参考文献3表2.4-9,取V =2.86m/s = 171.72m/min机床主轴转速n :1000V二 d01000 171.723.14 7

37、1：770.2r/min取 n = 800r / mindn 436 8头际切削速度v ,: v =三93 / m s117工作台每分钟进给量 fm ： fm = fn =0.15M800 = 120mm/min被切削层长度l : l =65mm刀具切入长度 1i： l1 =三十(2 3) = -05- + 2 % 2.87mm tgkrtg30刀具切出长度l2： l2 =3 5mm取l2 = 4mm行程次数i : i =1l 1i I265 2.87 4机动时可 t : t =之 0.599minj jfm120所以该工序总机动工时tj =0.496 0.599 =1.094min查参考文献

38、1,表2.5-37工步辅助时间为：1.56min工序6:钻下平在2-小18工件材料为HT200铁，孔的直径为18mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为 选用18的麻花钻头。进给量f :根据参考文献5表2.4-39,取f =0.25mm/r切削速度V :参照参考文献5表2.4-41,取V = 0.43m/s由式（2.1）机床主轴转速n：1000V二 d01000 0.43 603.14 18:456r / min取 n = 900 r/ min实际切削速度V'：二 d°n10003.14 18 9001000 600.85m/s被切削层长度l : l =45mmD5刀具切

39、入长度 11 ： 11 =ctgkr+(1 2) =-ctg120 +2 之 3.5mm122刀具切出长度1： I? = 0走刀次数为1被切削层长度l : l =45mm刀具切入长度11 : 11 =4.5mm刀具切出长度I?： I? = 0走刀次数为1机动时间 tj： tj乜&=45'3.5o.118min j j fn 0.25 800根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1 =1.77工序：加工6一小10底孔工件材料为HT200铁，孔的直径为10mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为 选用10的麻花钻头。进给量f :根据参考文献5表2.4-39,取f

40、=0.25mm/r切削速度V :参照参考文献5表2.4-41,取V = 0.43m/s由式(2.1)机床主轴转速n：1000Vn 二二 d°1000 0.43 603.14 10：821r / min取 n = 900r / min实际切削速度V':V 310003.14 10 9001000 60:0.47m/ s被切削层长度I : I =20mm刀具切入长度 I1 ： Ii = Dctgkr+(1 2) = 7ctg120 0+ 2 之 4.1mm 22刀具切出长度I2： I2 = 0走刀次数为1根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1 =1.77工序：钻小

41、40孔工件材料为HT200铁，孔的直径为40mm,表面粗糙度Ra=3.2Nm。力口工机 床为Z535立式钻床，加工工序为钢钻，加工刀具为：钻孔一一40mm小直径钻。1)确定切削用量确定进给量f根据参考文献7表28-10可查出 =0.25 0.31mm/r ,由于孔 深度比 I/d0 =8/13 =0.6, k1f =1.0,故 f表=(0.250.31)M1.0=0.250.31mm/r。查Z535立式钻床说明书，取f = 0.23mm/r 。根据参考文献7表28-8,钻头强度所允许是进给量f' > 1.75mm/r0由于机床进给机构允许的轴向力Fmax=15690N （由机床说

42、明书查出），根据参考文献口表28-9, 允许的进给量f" .1.8mm/r。由于所选进给量f远小于f'及f",故所选f可用。确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率Pm根据表28-15,由插入法得： v表=17m/min , F表=4732NT表=51.69N M , Pmg =1.25kW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正 由参考文献口表 28-3 , Kmv=0.88, Kv=0.75,故v 表=17m/ min 父0.88 父 0.75 = 11.22(m/min)'1000V 表n 二二 d01000 11.22mm/

43、min二 40mm= 189r / min查Z535机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为二 d0nv 二1000二 30mm 195r/min1000=18.37m / min由参考文献7表28-5, kMF =kMT =1.0 ,故F =4732N 1.0 =4732( N)Pm为T =51.69N m 1.0 =51.69N m校验机床功率切削功率'、=Pm表（n / n ） kMM= 1.25kW (195/ 298) 1.0 =0.82kW 机床有效功率PE uPEi. -4.5kW 0.81 -3.65kW Pm 故选择的钻削用量可用。即d0=40mm, f =

44、0.23mm/r , n=195r/min, v = 7.35m/min 相应地F = 4732N , T =51.69N m , Pm =0.82kW工序9:校验（5）钻20孔加工条件：工件材料：HT200,金属模铸造，机床：Z535立式钻床刀具：高速钢钻头20,被切削层长度l : l =20mm刀具切入长度 11： 11 = Dctgkr+(1 2) = 7ctg120* + 2 之 4.1mm22刀具切出长度%： 12 = 0走刀次数为11111212.5 4.1 c cr机动时间 t j : t j =北 0.07 minj j fn 0.25 900根据参考文献5表2.5-41可查得

45、钻削的辅助时间tf1 =1.77物钻20阶梯的工时物钻孔进给量f =0.23mm/r ,机床主轴转速n=195r/min ,被切削层长度1 ： 1 =12mm刀具切入长度 11 ： 11 =Dctgkr+(12) =20ctg1200+2 期 10.2mm22刀具切出长度%： 12 = 0走刀次数为11 11 123 10.2机动时间 tj : tj =定0.27 minj j fn 0.25 195由参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1 =1.77t= tj + tft=0.27+1.77=2.04min该工序的总工时为：2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7

46、min所以该方案满足生产要求。2.3小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工 艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极 其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法 和手段都要通过机械加工工艺来体现。3专用夹具设计链床夹具又称键模它主要用于加工相体，支架等工件上的单孔或孔系。链模 不仅广泛用于一般链床和链孔组合机床上也可以用在一般车床、铳床和摇臂钻床 上，加工有较高精度要求的孔或孔系。链床夹具，除具有定位元件、加紧机构和 火具体等基本部分外，还有引导刀具的链套。而且还像钻套布置在钻模板上一样， 键套也按照被加

47、工孔或孔系的坐标位置，布置在一个或几个专用的链孔的位置精 度和孔的几何形状精度。因此，链套、链模支架和键杆是链床夹具的特有元件。 夹具的结构类型链床夹具按其结构特点，使用机床和链套位置的不同，有以下分类方法。(一)按使用机床类别分，可分为万能键床夹具、多轴组合机床链床夹具、精密 链床夹具，以及一般通用机床链床夹具。(二)按夹具的结构特点分，可分为卧式链床夹具和立式链床夹具等。(三)按键套的位置分布，可分为单支承前引导的链床夹具，即链套为于被加工孔的前方；单支承后引导的链床夹具。本夹具属于单支承后引导的链床夹具，本就加以说明介绍。单支承后引导的链床夹具，既链套位于被加工孔的后方，介于工件与机床主

48、 轴之间，主要用于加工 D<90mm但根据上有两种类型：D1、链削 曰<1的通孔或小型箱体的不通孔时，刀具采用悬臂式，而导柱直径大于 镇孔经这种型式的特点为：(1)因为所链孔的长度很短，既刀具的悬伸长度很短，而导柱直径又大于链孔 径、所以刀具的刚性很好，加工精度也高。(2)这种布置型式可用同一尺寸的后键套而进行多工步加工。(3)因无前导柱，故装卸工件更换刀具均叫方便。(4)用于立链时，无切削落入链套之虑。2、当链削L>1 1.5的通孔或不通孔时，刀具虽然仍是悬挂式，但导柱直径d则D应小于所链孔经D.如果这时仍采用上述d>D的方式，则在加工这种较长的孔时，刀具的悬伸长 度

49、h必然很大，起码应大于L.由于刀具悬伸长度大，所以刀具易引偏，严重时会 使链杆与键套蹩住，否则须增加链套长度，以保证足够的导引刚度。但这样将导 致整个键套部分的结构庞大。上述两种的单支承引导的键杆与机床主轴作刚性联接，这样，要使键套中心对准 机床主轴中心，不容易做到很准确，而且还需要技术水平较高的工人能胜 火紧力大小的确定原则火紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸，保证夹紧可靠性等有很大影响。火紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不紧，在加工 过程中容易发生工件位移，从而破坏工件定位，也影响加工精度，甚至造成安全 事故。由此可见火紧力大小必须适当。计算夹紧力时，通常将夹具和工

50、件看成一个刚性系统，然后根据工件受切削 力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动的工件还需考虑惯性）后处于静力平衡 条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数 K。W =kW'式中W计算出的理论夹紧力；W实际夹紧力；K 安全系数，通常k=1.53.当用于粗加工时，k=2.53,用于精加工时k=1.52.这里应注意三个问题：（一）切削力在加工过程中往往方向、大小在变化，在计算机中应按最不利的加 工条件下求得的切削力或切削合力计算。 如图2-1所示切削方向进行静力平衡，求 出理论夹紧力，再乘以安全系数即为实际夹紧力，图中 W为夹紧力，N1、N1' 为链孔各方向链削力，可按切削原理

51、中求切削力。而 N1切削力将使火紧力变大， 在列静平衡方程式时，我们应按不利的加工条件下，即 N1时求夹紧力。既W = KN1 =1.5KN.用图2-1（二）在分析受力时，往往可以列出不同的工件静平衡方程式。这时应选产生夹 紧力最大的一个方程，然后求出所需的夹紧力。如图所示垂直方向平衡式为W=1.5KN水平方向可以列出： W =1.5KN / f ,f为工件与定位件间的摩擦系数，一股0.15,即W=10KN对。点取矩可得下式KN 1 212 - l2 0.5l, l2 l2 0.5/W 二21= 3.2KN比较上面三种情况，选最大值，既 W=10KNO（三）上述仅是粗略计算的应用注意点，可作大

52、致参考。由于实际加工中切削力 是一个变值，受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动、刀具的钝化等因素影 响，计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致，故夹紧力不可能通过这种 计算而得到结果。生产中也有根据一定生产实际经验而用类比法估算夹紧力的， 如果是一些关键性的重要夹具，则往往还需要通过实验的方法来确定所需火紧力。本夹具主要用来镇左端平面夹具，这个工艺孔有尺寸精度要求，表面粗糙度 要求，表面粗糙度为 R=1.6Nm,与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定 位。具加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第一道 工序，加工到本道工序时只完成了传动箱体上表面的粗、精铳。因此再本

53、道工序 加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳 动生产率，降低劳动强度。定位基准的选择由零件图可知，有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保 证所钻的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔 的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准 时，应尽量选择上一道工序即粗、精铳箱体的下表面工序的定位基准，以及设计 基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用下平作为定位基准, 为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准硬质合金链刀刀具对工艺孔进行粗 链削加工；然后采用硬质合金链刀对其进行精加工，准备采

54、用手动夹紧方式夹紧。 3.1.2切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的镇加工，参考文献9得：链削力 F =26Df 0.8HB0.6链削力矩 T =10D1.9f 0.8HB0.611 一式中：D =62mm HB =HBmax- HBmax-HBmin =255 - 255 -187 =232 331 f = 0.15mm r,F = 26 25 0.150.8 2320.6 =3755.2NT =10 251.9 0.150.8 2320.6 =26174N mm本道工序加工工艺孔时，工件的下平面与台价台靠紧。采用带光面压块的压 紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根 据参考文献11可查得夹紧力计算公式：式（3.1 ）QLW0 = -'：rtg 1 JztgG2）式中：W）一单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）;Q一原始作用力（N）;L一作用力臂（mrm;r一螺