1018链轮座双工位镗孔夹具设计设计说明+三维夹具+装配图+零件图+工艺卡

1、 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）机械制造工艺学课程设计计算说明书设计题目链轮座双工位镗孔夹具设计学院（系）：专 业： 班 级：姓 名：学 号：指导老师：完成日期： 学 院链轮座加工工艺及夹具设计 摘要机械制造业的发展对世界经济起着重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。主要内容是铰链座加工工艺和夹具设计。首先，通过对教练座的分析，了解它的作用；其次，依据铰链座毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的零件加工工艺规程路线；再运用机械制造工艺学等相关知识，确定铰链座在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排，确定了加工面的工艺尺

2、寸和选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量；最后，根据被加工零件加工要求，参考机床夹具设计手册及夹具设计方面书籍的基本原理和方法，拟定夹具的设计方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词: 制造；铰链座；加工工艺；夹具 目录第一部分 设计任务 1第二部分 机械加工工艺规程制订3 2.1零件分析 4 2.2毛坯选择 4 2.3选择定位基准5 2.4 选择加工方法 6 2.5制订工艺路线 7 2.6确定加工余量及毛坯尺寸8 2.7工序设计8 2.8确定切削用量和基本时间 11第三部分 夹具的设计21 3.1确定定位方案，选择定位元21 3.2确定夹紧方案、设计夹具机构21

3、3.3确定分度方案、设计分度装置21 3.4确定两中心旋转装置22 3.5设计其他装置22 3.6夹具体的设计22 3.7夹具精度分析22 3.8绘制夹具装配图及必要的零件图23 第四部分 总结及参考文献 25 序言毕业论文设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，也相信通过毕业设计能将零碎的知识点都联系起来，

4、系统而全面的做好设计。本次毕业论文设计是对大学学习过的全部专业课程的一个全面的总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。第 0 页第一部分 课程设计内容 图一图一所示是链轮座简图。毛坯材料为铸钢。中批量生产，采用通用机床进行加工。试完成该零件的机械加工工艺设计、镗铰链孔2-30及40底孔，保证两者垂直度要求0.10的夹具设计。 第二部分 机械加工工艺规程制订2.1零件分析 零件选用材料铸钢ZG200-400，该材料具有较高的强度，一定的韧性，从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、内

5、孔等，其中粗糙度要求最高的是 30、40孔，必须注意两孔的垂直度要求，其为零件核心所在，且公差等级达到IT8级。零件的2-18孔有定位要求公差106±0.25，中间槽49及其底面与30孔有定位精度要求。生产类型采用中批量生产，采用通用机床进行加工，对零件图进行工艺审核后，可知该零件图视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。加工要求合理，零件结构工艺性较好。2.2毛坯选择2.2.1毛坯的形式为减少机械加工劳动量、提高材料利用率、降低机械加工成本，在不影响 毛坯的制造的工艺、设备及制造费用，而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额没有很大影响的前提下。本课程设计的毛坯形式

6、选择铸件，铸造材料采用的是ZG200-400。零件（链轮座）的结构形状一般、外形尺寸变化较大，零件材料的力学性能、工艺性能要求较高，在满足使用要求的基础上零件采用砂型铸造机器造型和壳型。砂型铸造机器造型和壳型的制造铸型的周期短、工效高，混好的型砂可使用的时间长，砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏，对拔模和下芯都非常有利。零件（链轮座）采用的铸件材料为铸钢。铸钢件的优点之一是设计的灵活性，设计人员对铸件的形状和尺寸有最大的设计选择自由，特别是形状复杂和中空截面的零件，铸钢件可采用组芯这一独特的工艺来制；二是铸钢件冶金制造适应性和可变性最强，可以选择不同的化学成分和组织控制，适应于各种不同工程

7、的要求；三是铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强，因而提高了工程可靠性；四是铸钢件在力学性能的各向异性并不显著。2.2.2毛坯的选择(1)生产类型零件（链轮座）要求中批量生产，选择精度不高但生产率较高，退让性好的铸造方法，砂型铸造机器造型和壳型。(2)毛坯简图 图一2.2.3毛坯的制造形式的确定 零件（链轮座）的形状复杂程度一般，毛坯的形状与尺寸如图一可确定底座长143cm宽83cm（腰部分割处尺寸如图一）高108cm的毛坯外形图。另可确定毛坯孔34、24的三个孔径大小和位置（如图一所示尺寸处）。由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求越来越高，所以毛坯的某些表

8、面留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）2.3选择定位基准2.3.1精基准的选择 30、40孔不但是精度要求最高的孔，后续夹具设计过程中需要保证两孔的垂直度要求。而且是该零件的设计基准、装配基准与测量基准。为避免由于基准不重合而产生误差，保证加工精度，应选择 30、40孔为精基准，即遵循“基准重合”的原则。同时为了定位可靠，使加工过程稳定，减少振动，使尺寸102下底面为精基准。其余表面加工采用“一面两孔”的定位方式。2.3.2粗基准的选择 30、40孔为重要的表面，加工时要求余量小而均匀。因此应选择30、40孔为粗基准。但此时的定位、夹

9、紧装置结构复杂。可选底座侧面（尺寸80的左右侧面）作为粗基准，这样可使定位和夹紧方便、可靠。2.4选择加工方法2.4.1平面的加工 平面的加工方法有很多，有车、刨、铣、磨、拉等。对于本链轮座工件两槽内表面的粗糙度要求Ra12.5m，其距离尺寸mm，公差等级为IT9根机械制造工艺学表47可考虑在铣床上粗铣半精铣精铣，或者在车床上粗车半精车精车。但车削加工内表面工艺时会出现断续车削，冲击较大，故采用铣床上端铣加工。对于工件外表面所有粗糙度要求Ra25m，根据机械制造工艺学表47可直接采用在铣床上直接粗铣能达到要求。原因是表面精度比较低，用铣较为经济且加工方式简单，内槽面则需精铣以达到公差要求。2.

10、4.2孔的加工 孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。工件中40mm和30mm的孔毛坯已铸出。可采用在镗铣床镗孔的方式。原因之一是该零件的结构紧凑，重量也不大，孔较大，适用于镗削而不适于钻、扩；原因之二是该零件有的孔不是通孔且30孔刚性较差，不是回转零件，不适合拉、磨等。所以孔用镗削为好。 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）未标注尺寸公差，前者粗糙度要求Ra12.5m后者要求粗糙度Ra25m，根据机械制造工艺学表48，由于加工精度不高，可采用钳工钻削，在实体上一次钻出，后者先钻削再攻螺纹。2.4.3螺纹加工 工件下底上有两个M5mm的螺纹孔应采取攻螺纹的方式。需要注意攻螺纹前

11、应设置一道倒角工序，或在本工序中先设一道倒角工序，以避免折断丝锥，使攻螺纹顺利进行。2.5制订工艺路线 制订工艺路线是工艺人员制订规程时最重要的工作，也是体现工艺 水平的重要方面。其原则是，在合理保证零件的几何形状，尺寸精度，位置精度，表面质量前提下，尽可能提高生产效率，降低成本，取得较好的经济效益。本链轮座的生产类型是中批量生产，其工艺路线特点是尽量选用机床并配以专用夹具。在安排本零件工艺路线的过程中主要考虑了以下几个方面：1、底面和40mm短孔都是精基准。根据“先面后孔”和“基面先行”的原则，最先开始加工下底端面及内槽面；2、链轮座加工表面中40mm30mm孔的精度最高，一切工序都是围绕保

12、证该两孔的精度来安排。根据“先主后次”的原则，. 40mm30mm孔应该安排在工艺路线的前部进行；3、“先粗后精”是针对整个工艺路线而言的，而并非只对某个面而言。先把所有端面铣出来，然后以端面为基准镗孔。有此可见：最终的工艺路线安排如下：工序1：铸件回火工序2：粗铣一切需加工的平面定位基准：侧面工序3：精铣内槽表面定位基准：侧面工序4：粗镗40mm,2×30mm孔并倒角C2定为基准：40mm孔为顶面,30mm孔；30mm为底面，40mm孔 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）定位基准：侧面工序9：去毛刺，清洗，检验。工序10：清洗工序11：终检2.6确定加工余量及毛

13、坯尺寸2.6.1确定加工余量加工表面单边余量/mm双边余量/mm备注底面3基本尺寸为140mm30孔36基本尺寸24mm40孔36基本尺寸2mm内槽面36基本尺寸49mm2.6.2毛坯基本尺寸 零件尺寸/mm单边加工余量/mm毛坯尺寸/mm102底面3，上顶面310852底面3，中顶面35873379493435034772375 403 34 303 242.7工序设计2.7.1选择加工设备与工艺设备A 选择加工设备(1)工序2，3铣平面：XA5032立式升降台铣床，经济加工精度符合要求；(2)工序4,5,6,镗孔,倒角：由于加工的零件外廓尺寸不大，故

14、宜在车床上镗孔，选择常用的CA6140卧式车床；(3)工序7钻孔:Z3025摇臂钻床，主要参数见表5-14；(4)工序8攻螺纹：Z3025摇臂钻床，主要技术参数见表5-14；B选择夹具（1） 在保证加工质量，操作方便，满足高效的前提下，保证经济节约，采用专用夹具。镗削夹具为两工位的转塔式夹具。 C选择刀具（1）铣刀 工序2，3采用立铣刀来进行加工端面，由表5-15选5585R304GHR-1200立铣刀。（2）镗刀 材料为铸钢，所以选用硬质合金刀具较好。采用YT类硬质合金，粗加工时用YT5；半精加工，精加工用YT15,40mm孔用20mm的圆形镗刀进行加工，30mm孔用15mm的圆形镗刀进行加

15、工，且进行倒角。（3）钻头 从零件要求和加工工艺性考虑，采用锥柄麻花钻头完成加工工序。工序8中，采用麻花钻钻孔，由表5-19知，选用d=18，d=5和d=4的高速钢锥柄麻花钻更为经济性。丝锥 根据表5-21可知，选用M5×2细柄机用丝锥完成攻螺纹工序。D选用量具30mm孔：根据公差等级确定精度系数K 由表5-22知，K=25.求计量器具测量方法的极限误差=kt=0.25×0.033=0.00825mm。选择合适的量具 根据表5-23可选择二级杠杆式百分表。 40mm孔:根据公差等级确定精度系数K 由表5-22知，K=25.求计量器具测量方法的极限误差=kt=0.25

16、5;0.039=0.00975mm。选择合适的量具 根据表5-23可选择二级杠杆式百分表。还有游标卡尺，内径千分尺等一些通用量具。2.7.2确定工序尺寸 求机械加工余量等级由表10-5知铸钢用砂型铸造机器造型和壳体的方法选得机械加工余量等级F-H级，取为H级30孔的加工各工序要求加工表面：30孔精镗半精镗粗镗毛坯工序双边余量/mm0.51.54表面粗糙度/m1.66.312.540孔的加工各工序要求加工表面：40孔精镗半精镗粗镗毛坯工序尺寸及公差/mm4039.53834表面粗糙度/m1.66.312.5外端面的加工各工序要求加工表面方法：粗铣30mm孔外端面内槽面上顶面底面中顶面加工经济精度

17、/mm1111111111工序尺寸及公差/mm73.0190-0.1948.990-0.191020-0.22102.220-0.2252.190-0.19表面粗糙度/m12.512.512.512.512.5内槽面的加工各工序要求 钻18孔的加工各工序要求 加工表面方法：精铣内槽面加工表面：中顶面钻加工经济精度/mm9加工经济精度/mm12工序尺寸及公差/mm48+0.1670工序尺寸及公差/mm18上道工序尺寸及公差/mm48.8表面粗糙度/m12.5表面粗糙度/m25钻5孔的加工各工序要求 钻4.8孔的加工各工序要求 加工表面：30内圆表面钻加工表面：40内圆表面钻加工经济精度/mm工序

18、尺寸及公差/mm表面粗糙度/m12.5表面粗糙度/m12.5攻5螺纹的加工各工序要求加工表面：4.2孔攻螺纹加工经济精度/mm12工序尺寸及公差/mm5表面粗糙度/m12.52.8确定切削用量和基本时间2.8.1工序1（粗铣底面）切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本道工序是粗铣底面，已知加工材料为ZG310-570，b=570MPa，铸件无外皮，机床为XA5032型立铣床，所选刀具为5585R304GHR-1200高速钢立铣刀，其参数：刀径=12mm,刃长=26mm，柄径=12mm，齿数z=4，总长=83。根据表5-26确定铣刀角度，选择铣刀前角0=200，后角0=140，主偏角kr=3

19、0，螺旋角=300。已知铣削深度aw=80mm，铣削背吃刀量ap=3mm. 确定每齿进给量af 根据表5-13知XA5032型立式铣床的主电动机功率为7.5kw，查表5-27知当工艺系统刚性中等、高速钢立铣刀加工钢料时，其每齿进给量af=0.05mmz。 选择铣刀磨钝标准和耐用度 根据表5-28，用585R304GHR-1200高速钢立铣刀粗加工钢料时，选择铣刀后刀面磨损极限值为0.2mm，查表5-28知铣刀直径d=12mm时，径插值得立铣刀的合理耐用度T=50min。刀具耐用度是指刀磨后的刀具自开始切削知道磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间。 确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速

20、度可以通过计算得出，但是其计算公式比较复杂，实际生产中使用并不多，这里通过查表确定。查表5-30知，高速钢铣刀铣削速度为2040mmin。而所需铣床主轴转速范围是 根据XA5032机床的标准主轴转速，由表5-13选取n=600rmin,则实际铣削速度为工作台每分钟进给量 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 式中，CF=650，xf=1.0, yf=0.72, wf=0, uf=0.86, qf=1.1, ap=3mm, af=0.049mmz, aw=80mm, z=4, v=22.61 mmmin，d0=12mm, n=600rmin。所以，铣削力为 铣削时的功率Pm为

21、XA5032铣床主电动机功率为7.5Kw，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为ap=3mm;af=0.049mmz;vf=118 mmmin;v=0.38 mms(n=600rmin)。基本时间tm根据表5-33知，铣刀对称铣削的基本时间为 式中，Lm工作铣削部分长度，单位为mm； L1切入行程长度，单位mm， L2切出行程长度，单位为mm; Vf工作台每分钟进给量，单位为mmmin。 已知vf=118mmmin,Lz=140mm。由表5-34查得切入行程长度L1+ L2=4mm所以，基本时间为 Tm=min=1.22min2.8.2 工序2（精铣内槽面）切削用量及基本时间的确定（1）切

22、削用量 本道工序是精铣内槽面，已知加工材料为ZG310-570，b=570MPa，铸件无外皮，机床为XA5032型立铣床，所选刀具为5585R304GHR-1200高速钢立铣刀，其参数：刀径=12mm,刃长=26mm，柄径=12mm，齿数z=4，总长=83。根据表5-26确定铣刀角度，选择铣刀前角0=200，后角0=140，主偏角kr=30，螺旋角=300。已知铣削深度aw=80mm，铣削背吃刀量ap=0.2mm. 确定每齿进给量af 根据表5-13知XA5032型立式铣床的主电动机功率为7.5kw，查表5-27知当工艺系统刚性中等、高速钢立铣刀加工钢料时，其每齿进给量af=0.03z。 选择

23、铣刀磨钝标准和耐用度 根据表5-28，用高速钢镶齿端铣刀粗加工钢料时，选择铣刀后刀面磨损极限值为0.5mm，查表5-28知铣刀直径d=18mm时，径插值得端铣刀的合理耐用度T=50min。刀具耐用度是指刀磨后的刀具自开始切削知道磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间。 确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速度可以通过计算得出，但是其计算公式比较复杂，实际生产中使用并不多，这里通过查表确定。查表5-30知，高速钢铣刀铣削速度为2040mmin。而所需铣床主轴转速范围是 根据XA5032机床的标准主轴转速，由表5-13选取n=750rmin,则实际铣削速度为 工作台每分钟进给量 =afzn=

24、0.03×4×750mmmin=90mmmin根据表5-13中工作台标 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 式中，CF=650，xf=1.0, yf=0.72, wf=0, uf=0.86, qf=1.1, ap=0.2mm, af=0.025mmz, aw=80mm, z=4, v=243 mmmin，d0=18mm, n=750rmin。所以，铣削力为 铣削时的功率Pm为 XA5032铣床主电动机功率为7.5Kw，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为ap=0.2mm;af=0.025mmz

25、;vf=75 mmmin;v=4.05 mms(n=750rmin)。基本时间tm根据表5-33知，kf=900的端铣刀对称铣削的基本时间为 式中，Lm工作铣削部分长度，单位为mm； L1切入行程长度，单位mm， L2切出行程长度，单位为mm; Vf工作台每分钟进给量，单位为mmmin。 已知vf=75 mmmin,Lz=78mm。由表5-34查得切入行程长度L1+ L2=4mm所以，基本时间为 Tm=min=1.1min2.8.3工序3（粗镗40mm,2×30mm孔及30mm孔及倒角）切削用量及基本时间的确定 本工序为粗镗40mm,2×30mm孔及30mm孔及倒角，机床采

26、用最常用的TK6926镗铣床，四个工步都采用YT5硬质合金刀具，根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角kr=450、前角0=100、刃倾角 s=50、刀尖圆弧半径r=0.6。由表5-39知，选用杆部直径为20的圆锥镗刀。由表5-40知，镗刀合理耐用度为T=60min。因为粗镗40mm,2×30mm孔大体相同，所以从中选一进行介绍。2.8.4工序4确定粗镗2×30mm孔及30mm孔外端面的切削用量（1）确定背吃刀量ap 由前述可知粗镗时双边加工余量为4mm，故单边余量为2mm，即ap=2mm。（2 确定进给量根据表5

27、-41可知，当粗镗加工钢料，镗刀杆直径为20mm，ap =2mm，镗刀伸出长度为100mm时，=0.150.30mm/r。（3） 确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度 =CV/Tm（m/min）式中，CV=291，XV=0.15，YV=0.2，m=0.2。因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同，故需根据表5-32对镗削速度进行修正：根据刀具耐用度T=60min，得修正系数=1.0，根据工件材料 b=570Mpa，得修正系数=1.18;根据毛坯表面状态得修正系数为ksv=1.0；刀具材料为YT5，得修正系数ktv=0.65此处为镗孔，经插值得修正系数kgv=0.765

28、；主偏角kr=450，得修正系数=1.0。所以 V=291/(600.2×20.15×0.20.2) ×1.0×1.18×1.0×0.65×0.765×10 m/min=93.6 m/min n=1000v/  d=1000×93/(  ×28)r/min查表5-44得,根Tk6926机床上的主轴转速选择n=1057.8 r/min,则实际切削速度为 V=dn /1000=(×28×1057.8)/1000 m/min=93 m/min (4) 检验机床功

29、率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm计算公式如下: Fz=(N) Pm= FZv/60×103(KW)式中, =2650,=1.0,=0.75,=-0.15, =,由表5-32得：与刀具耐用度有关的修正系数=1.0;与工件材料的有关的修正系数=0.92;经插值得镗孔相对于外圆纵车时的修正系数=1.04;与主偏角有关的修 文档有重要部分删减 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） =2mm =0.2mm/r v=74.89m/min（n=450r/min）2.确定加工倒角的切削用量因为该工序的倒角主要是为了装配方便，故在实际生产过程中，加工倒角时并不需要详细的

30、计算，切削用量与粗镗2×30mm孔的相同即可。 3.基本时间 由表5-47得镗孔的基本时间为 =式中，切削加工长度，单位为mm； 刀具切入长度，单位为mm，=3）； 刀具切出长度，单位为mm，=（35） mm； 单件小批生产时的试切附加长度，单位为mm； 进给次数，=1；已知=73mm，=， =4mm，=0，=0.2mm/r，n=450r/min，所以，基本时间为 =min=0.39min2.8.5工序5（半精镗40mm,2×30mm孔）切削用量及基本时间的确定本工序为半精镗40mm,2×30mm孔，机床采用最常用的TK692镗铣床，都采用YT15硬质合金刀具，根

31、据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角kr=450、前角0=100、刃倾角 s=50、刀尖圆弧半径r=0.6。由表5-39知，选用杆部直径为20的圆锥镗刀。由表5-40知，镗刀合理耐用度为T=60min。因为半精镗40mm,2×30mm孔大体相同，所以从中选一进行介绍。2.8.6工序6确定半精镗2×30mm孔的切削用量（1）确定背吃刀量ap由前述可知粗镗时双边加工余量为1.5mm，故单边余量为0.75mm，即ap=0.75mm。（2） 确定进给量根据表5-42可知，=0.1mm/r。（3） 确定切削速度根据表5-43

32、的计算公式确定切削速度 =CV/Tm（m/min）式中，CV=291，XV=0.15，YV=0.2，m=0.2。因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同，故需根据表5-32对镗削速度进行修正：根据刀具耐用度T=60min，得修正系数=1.0，根据工件材料 b=570Mpa，得修正系数=1.18;根据毛坯表面状态得修正系数为ksv=1.0；刀具材料为YT15，得修正系数ktv=1.0此处镗 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） V=dn /1000=(×29.5×1580)/1000 m/min=146.4 m/min(4) 检验机床功率 由表5

33、-45,查得切削力Fz和切削功率Pm计算公式如下: Fz=(N) Pm= FZv/60×103(KW)式中, =2650,=1.0,=0.75,=-0.15, =,由表5-32得：与刀具耐用度有关的修正系数=1.0;与工件材料的有关的修正系数=0.92;经插值得镗孔相对于外圆纵车时的修正系数=1.04;与主偏角有关的修正系数=1.0;与前角有关的修正系数=1.04。因此总的修正系数为 =1.0×0.92×1.04×1.0×1.04=1.0所以，切削力为 Fz=2650×0.751.0×0.10.75×146.4-0

34、.15×1.0N=167N切削功率为 Pm=（167×146.4）/60×103kw=0.4kw 根据表5-46知：CA6140机床主电动机功率PE=7.5KW,因Pm<PE,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为 =0.75mm =0.1mm/r v=146.4m/min（n=1580r/min）基本时间 由表5-47得镗孔的基本时间为 =式中，切削加工长度，单位为mm； 刀具切入长度，单位为mm，=3）； 刀具切出长度，单位为mm，=（35） mm； 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）30mm孔并倒角C2）切削用量及基本时间的确定本

35、工序为精镗40mm,2×30mm孔，机床采用最常用的TK6926，都采用YT30硬质合金刀具，根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角kr=450、前角0=100、刃倾角 s=50、刀尖圆弧半径r=0.6。由表5-39知，选用杆部直径为20的圆锥镗刀。由表5-39知，镗刀合理耐用度为T=60min。因为精镗40mm,2×30mm孔大体相同，所以从中选一进行介绍。2.8.8工序8确定精镗30mm孔的切削用量（1）确定背吃刀量 ap 由前述可知粗镗时双边加工余量为0.5mm，故单边余量为0.25mm，即ap=0.25mm

36、。（2） 确定进给量 根据表5-42可知，=0.08mm/r。（3） 确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度 =CV/Tm（m/min）式中，CV=291，XV=0.15，YV=0.2，m=0.2。因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同，故需根据表5-32对镗削速度进行修正：根据刀具耐用度T=60min，得修正系数=1.0，根据工件材料 b=570Mpa，得修正系数=1.18;根据毛坯表面状态得修正系数为ksv=1.0；刀具材料为YT30，得修正系数ktv=1.4此处为镗孔，经插值得修正系数kgv=0.765；主偏角kr=450，得修正系数=1.0。所以 V=29 此

37、处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）式中, =2650,=1.0,=0.75,=-0.15, =,由表5-32得：与刀具耐用度有关的修正系数=1.0;与工件材料的有关的修正系数=0.92;经插值得镗孔相对于外圆纵车时的修正系数=1.04;与主偏角有关的修正系数=1.0;与前角有关的修正系数=1.04。因此总的修正系数为 =1.0×0.92×1.04×1.0×1.04=1.0所以，切削力为 Fz=2650×0.251.0×0.080.75×148.8-0.15×1.0N=47N切削功率为 Pm=（47

38、×148.8）/60×103kw=0.12kw 根据表5-46知：TK6926机床主电动机功率PE=7.5KW,因Pm<PE,故上述切削用量可用。最后确定的切削用量为 =0.25mm =0.08mm/r v=148.8m/min（n=1580r/min） 2.基本时间 由表5-47得镗孔的基本时间为 =式中，切削加工长度，单位为mm； 刀具切入长度，单位为mm，=3）； 刀具切出长度，单位为mm，=（35） mm； 单件小批生产时的试切附加长度，单位为mm； 进给次数，=1；已知=73mm，=， =4mm，=0，=0.2mm/r，n=450r/min，所以，基本时间为

39、 =min=0.26min2.8.9工序9(钻4.8孔 )切削用量及基本时(1) 加工条件：机床：Z3025立式钻床. (2) 刀具：麻花钻,其中d=4.8mm, (3) 计算切削用量：pa=4.8mm (4) 由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知： .f=0.13mm/r , v=0.35m/s . (5) 确定主轴转速：=.998r/min ，按机床选取：960r/min 实际机床选取： v=0.34m/s 切入切出：4 l=60切削工时 =0.49min2.8.10工序10攻5孔螺纹)切削用量及基本时(6) 加工条件：机床：Z3025立式钻床. (7) 直径5MM圆锥销小端直

40、径5MM锥度1：50大端直径按长度计算(8) 切削用量：pa=0.2mm (9) 由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知： .f=0.13mm/r v=0.35m/s . (10) 确定主轴转速：=.998r/min ，按机床选取：960r/min 实际机床选取： v=0.34m/s 切入切出：4 l=60 切削工时 =0.49min第三部分 夹具的设计3.1确定定位方案，选择定位元有零件的加工要求可知，工件上2个 30 和 40孔轴线有垂直度的要求。为了保证两孔的垂直度要求，并根据生产车间现有的设备的使用情况和批量生产的需要，镗孔的加工可以安排在普通镗

41、铣床进行，并用一套带有两工位分度装置的镗孔夹具进行安装加工。由零件的加工要求可知，用“调整法”加工2个 30 和 40孔时，必须限制6个自由度。若用尺寸102下底面定位，尺寸140左侧面定位销定位，为第一定位基准只能限制3个自由度，还必须另选定为基准来满足定为要求，有分析和所用夹具，可选内槽面、40底面作为第二个定为基准，可限制移动、转动，采用三个定为挡销，这样选取定为基准，属于完全定为，并能满足定为精度要求。其中工槽40孔的定为销在加工 30的时，还能承受一定的切削力。工件的定位是通过定为基准面与定为元件接触来实现的，故定位元件的选取应与定位方案和工件

42、定位表面相适应。第一定位基准：尺寸102下底面及尺寸140左侧面第二定位基准：尺寸80右侧面3.2确定夹紧方案、设计夹具机构当工件的定位方案确定以后，还必须进行夹紧方案和夹紧机构的设计，以保证在镗孔加工过程中工件的正确位置不在切削力、重力、惯性力等的作用下发现变化。根据工件的形状特点和定为方案，一种为螺旋夹紧机构，一种为气动夹紧机构。由于本零件批量不是很大，考虑到制造成本因素，本工序以选用手动螺旋夹紧的方案较为适合。若选用气动夹紧，虽说可以减轻工人的劳动强度，提高操作效率，但需要设置专门的气缸。由于被加工的不在一个平面上，还需要专门的分度转位气缸，最终导致夹紧方案结构复杂、成本高。当然，选用夹

43、紧气缸为夹紧动力，其余动作为手动的半自动专用夹具形式也可作为一种备选方案。由以上分析，最终确定为增力比大、自锁性好的手动螺旋夹紧机构。在本夹具定位及夹紧方案确定后，对工件进行受力分析是正确估算夹紧力大小的基础。镗削的切削力有两个，一个是主动切削力，他形成扭矩；另一个是轴向进给力，他指向定位用的心轴。对于扭矩来说，应由连接夹具体与机床工作台的螺栓旋转后产生的摩擦力来平衡。实际上，螺栓本身就具有承受很强横向载荷的能力，故没有必要校核扭矩。对于轴向进给力来说，该力只指向起定挡销，通过挡销又作用于夹具体及工作台。工件夹紧后，可以与挡销、夹具体连为一体，是个刚性系统。3.3确定分度方案、设计分度装置本工

44、序所加工的 30mm孔和 40mm不在一个平面上。为保证该工序的加工要求，可采用轴向分度装置。分度装置有定位销，拉销手柄，弹簧，定位销座等组成，具体的结构和尺寸可见夹具装配图。由于采用了分度装置，孔 40和 30可在一道工序中加工，减少了工件安装次数，从而减少了工件的安装误差，易于保证两孔的垂直度要求，同时还可以提高生产效率。 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）在镗削过程中，为了保证夹具旋转后的良好刚度及考虑经济型夹具设计，排除了轴承活动旋转的方案，因为本身夹具旋转不是非常频繁，而且轴承定位精度高，加工要求高，成本较高，所以排除。我们采用传统衬套减小摩擦的方式进行旋转定位。配合一定的公差制作达到旋转灵活，精度高的目的。3.5设计其他装置由于夹具装置需要进行旋转，故底板需要进行腰槽的设计方便夹具与机床的T型槽进行连接。3.6夹具体的设计由于铸造夹具体工艺性好，可铸出各种复杂形状，且具有较好的抗压强度、刚度和抗震性，在生产中应用广泛，故选用铸造夹具体，材料选用HT250.为使夹具体尺寸稳定，需要进行时效处理，以消除应力。为了便于夹具体的制造、装配和检验，铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台，以减少加工面积，如夹具体底板上的耳座凸台。本工序中切削较少，可不考虑设置排屑结构。夹具体