C6410后托架加工工艺及其夹具设计

1、五邑大学课程设计机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计说明书设计题目 “CA6140车床后托架”零件的机械加工工艺及工艺设备设计班级学号: AP0508501陈德坤 AP0508503 陈土康AP0508504 戴家贵AP0508540 张志鹏指导教师 教研室主任 五邑大学机电工程系2008年6月-2008年7月目录目录2机械制造技术基础课程设计任务书3序言4第一章 CA6140机床后托架加工工艺51-1零件的分析51-1-1零件的作用51-1-2零件的工艺分析51-2 工艺规程设计61-2-1 确定毛坯的制造形式61-2-2 基面的选择61-2-3 制定工艺路线61-3 机械加工余

2、量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定91-3-1 .最高上表面（距下底面高为67mm,长为60mm,宽为25mm）和下底面。101-3-2.三个内孔30.20+0.2 mm，400+0.025mm,25.50+0.3mm101-3-3.锪平25.50+0.3mm 的端面R22111-3-4.沉头孔13mm，20mm ，和孔13mm及锥孔10mm111-3-5钻沉头孔20mm的内孔端面121-3-6螺纹孔M6mm, 6mm121-4确定切削用量及基本工时12工序一 粗铣最高上表面（长为60，宽为25,保证尺寸67mm）12工序二 粗铣下底面，保证尺寸67mm13工序三 半精铣、精铣下底面，保证尺寸67m

3、m13工序四 钻孔、扩孔30.20+0.2 mm, 400+0.025mm, 25.50+0.3mm14工序五 粗铰孔 mm,mm, mm18工序六 精铰孔 mm,mm, mm19工序八 锪平25.5mm的端面R2220工序九：平底锪钻锪两个13mm的孔，锪钻两个20mm的沉头孔;（用Z550钻床）20工序十 钻孔、扩孔并粗铰，精铰两个10mm的锥孔;21工序十一 钻5.2mm再攻螺纹M6mm；23工序十二 钻6mm的孔24工序十三: 去毛刺24工序十四： 检查24第二章 专用夹具设计242-1夹具设计（夹具一）242-1-1问题的提出252-1-2夹具设计252-2夹具设计（夹具二）272-

4、2-1问题的提出282-2-2夹具设计28后记31参考文献32五邑大学机电工程系机械制造技术基础课程设计任务书题目: “CA6140车床后托架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（夹具）设计内容：1. 零件图 1张 2. 零件毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张 4. 工艺装备（夹具）设计装配图 1张 5. 工艺装备设计零件（夹具体）图 1张 6. 课程设计说明书 1份 序言本次的课程设计是对“机械制造技术基础”课程的一次整体的应用及复习，是对以往所学知识运用到机械制造中。“机械制造工艺学”课程长期以来是机械工程及自动化专业的主要专业课程之一。“机械制造工艺学”是一个专业面宽、通用

5、性强的领域，成为能适应21世纪科技发展需要的机械设计人才，为国民经济建设作贡献是作为学习本课程学生的使命。“机械制造工艺学”课程设计是在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以后进行的，囊括把机械制图、机械工程材料、机械制造基础、机械设计、金属切削刀具、机械制造工艺、液压与气压传动等一系列专业基础知识。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，该课程是一门综合性与实践性较强的课程。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，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼分析问题，解决问

6、题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。第一章 CA6140机床后托架加工工艺1-1零件的分析1-1-1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的后托架。位于车床的尾部，主要作用是在加工超出床身长度的细长杆零件时，用来支撑工件的机床附件，通常半自动机床使用的较多。1-1-2零件的工艺分析后托架主要共有三组加工表面：一个加工底面，两组内孔加工表面。他们之间有一定的加工精度与位置要求，现分述如下：1、 加工底面：这一加工表面的长度为120mm,宽为60mm,要求表面粗糙度为1.6,平面度为0.03。2、 以30.20+0.2 mm为中心

7、的加工表面：这一组加工表面以下底面（长为120mm.宽为60mm）和左侧面（长为60mm，宽为43mm）作为基准加工，这一组加工表面包包括孔30.20+0.2 mm，孔400+0.025mm,孔25.50+0.3mm,还有以孔25.50+0.3mm为中心，半径为R22mm,厚为2mm的锪平面及厚为3mm,关于中心对称沉为46mm的两组在孔400+0.025mm孔内表面的沟槽。3、 以10mm锥孔为中心加工孔内表面：这一组加工表面包括2个10mm锥孔 ，1个13mm沉头孔，两个13mm的孔，20mm的沉头孔，一个6mm的孔和一个M6mm的螺纹孔。这几组加工表面之间由着一定的位置要求，主要是：（1

8、） 底面有0.03的平面度要求。（2） 30.20+0.2 mm，孔400+0.025mm,孔25.50+0.3mm,相对于加工底面的平行度要求为100:0.07。（3） 30.20+0.2 mm, 25.50+0.3mm 的轴线相对于孔400+0.025mm的轴线的平行度要求为100：0.08。由上分析可知，对于这几组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，即先加工底面，后借助于专用夹具加工另两组表面，并且保证让他们之间的位置精度要求。1-2 工艺规程设计1-2-1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,因其只是起辅助作用，只有零件长度超过床身长度时才用到。所以选用铸铁就可满足要求，由于零件

9、年产量为4000件，以达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用机械砂型铸造即可。1-2-2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。当零件有不加工表面作粗基准；便于工件装夹的原则选择比较平整，光滑，有足够大面积的表面为粗基准，同时，零件的下表面有高的平行度要求而且是几个内孔的的平行基准，是一个重要的加工表面，因此，我们选用下表面为粗基准。（2）精基准的选择。主要应

10、该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。1-2-3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序一 粗铣最高上表面（长为60mm,宽为25mm）;工序二 粗铣下表面;工序三 精铣下表面;工序四 钻孔、扩孔并粗铰，精铰两个10mm的锥孔;工序五 钻两个13mm的孔，锪钻两个20mm的沉头孔;工序六 钻5.2

11、mm再攻螺纹M6mm,然后钻 6mm的孔 ；工序七 钻孔、扩孔并粗铰，精铰孔30.20+0.2 mm;工序八 钻孔、扩孔并粗铰，精铰孔400+0.025mm;工序九 钻孔、扩孔并粗铰，精铰孔25.50+0.3mm;工序十 用带钩的小钻头在孔400+0.025mm内钻出宽为3mm的两段沟槽;工序十一 锪平25.50+0.3mm的端面R22;工序十二去毛刺; 工序十三 检查。2.工艺路线方案二工序一 粗铣最高上表面（长为60mm,宽为25mm）;工序二 粗铣下表面;工序三 精铣下表面;工序四 钻孔、扩孔30.20+0.2 mm, 400+0.025mm, 25.50+0.3mm;工序五 粗铰孔30

12、.20+0.2 mm,400+0.025mm, 25.50+0.3mm;工序六 精铰孔30.20+0.2 mm, 400+0.025mm,25.50+0.3mm;工序七 用带钩的小钻头在孔400+0.025mm内钻出宽为3mm的两段沟槽;工序八 锪平25.50+0.3mm的端面R22;工序九 钻孔、扩孔并粗铰，精铰两个10mm的锥孔;工序十 平底锪钻锪两个13mm的孔； 工序十一 平底锪钻锪两个20mm的沉头孔；工序十二 钻5.2mm再攻螺纹M6mm,然后钻 6mm的孔；工序十三 去毛刺; 工序十四 检查。工艺方案的分析与比较： 由于方案一工序加工效率较高，但同时钻几种孔，对设备有一定要求。且

13、看方案二。而方案二中工序七放在工序六之后不是很合理。因为在进行工序六加工时由于钻的孔的距离过长会造成钻头的损坏，且难于确定所要钻的孔的终点，难以保证其加工尺寸精度。方案二里的工序四至工序六对三个通孔同时进行加工,保证孔的加工精度。综合考虑以上步骤，得出以下总的加工工艺路线方案。3.工艺路线方案三工序一 粗铣最高上表面（长为60mm,宽为25mm）;工序二 粗铣下表面;工序三 精铣下表面;工序四 钻孔、扩孔30.20+0.2 mm, 400+0.025mm, 25.50+0.3mm;工序五 粗铰孔30.20+0.2 mm,400+0.025mm, 25.50+0.3mm;工序六 精铰孔30.20

14、+0.2 mm, 400+0.025mm,25.50+0.3mm;工序七 用带钩的小钻头在孔400+0.025mm内钻出宽为3mm的两段沟槽;工序八 锪平25.50+0.3mm的端面R22;工序九 平底锪钻锪两个13mm的孔，锪钻两个20mm的沉头孔;工序十 钻孔、扩孔并粗铰，精铰两个10mm的锥孔;工序十一 钻5.2mm再攻螺纹M6mm；工序十二 钻6mm的孔；工序十三 去毛刺;工序十四 检查。加工工艺路线方案整理为：工序一：粗铣最高上表面（长为60mm,宽为25mm）。以下表面为粗基准，采用X5032B立式铣床并加平口钳夹紧。工序二：粗铣下表面。以最上表面即长为60mm,宽为25mm的面作

15、为精基准，选用x5032B立式升降台铣床并加专用夹具。工序三：精铣下表面。以最上表面即长为60mm,宽为25mm的面作为精基准，选用x5032B立式升降台铣床并加专用夹具。工序四： 钻孔并扩三个孔30.20+0.2 mm，400+0.025mm，25.50+0.3mm，都以下表面为基准，其中后两个孔以30.20+0.2 mm为定位基准，选用Z550立式钻床加工并加专用夹具。工序五：粗铰三个孔30.20+0.2 mm，400+0.025mm，25.50+0.3mm，选用Z535立式钻床加工并加专用夹具。工序六： 精铰三个孔30.20+0.2 mm，400+0.025mm，25.50+0.3mm，

16、。以孔30.20+0.2 mm 为中心，以下表面为基准，选用Z550立式钻床加工并加专用夹具。工序七：用带钩的小钻头在孔400+0.025mm, 内钻出宽为3mm的两段沟槽。工序八：锪平25.50+0.3mm 的端面R22。以孔25.50+0.3mm为基准，选用Z550立式钻床并加专用夹具。工序九：用平底锪钻锪两个20mm的沉头孔，两个13mm的孔，以左底端面为基准，选用Z550立式钻床加工并加专用夹具。工序十：两个10mm的锥孔。以左底端面为基准，选用Z550立式钻床加工并加专用夹具。工序十一：钻5.2mm再攻螺纹M6mm,，以上表面和侧面为基准，选用Z550立式钻床加工并加专用夹具。工序十

17、二：钻 6mm的孔，以上表面和侧面为基准，选用Z550立式钻床加工并加专用夹具。工序十三 去毛刺。工序十四 检查。1-3 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140后托架”零件材料为HT200，硬度为170220HB.毛坯约重为5.00kg,生产类型为大批量生产，采用机械砂型铸造。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如下：1-3-1 .最高上表面（距下底面高为67mm,长为60mm,宽为25mm）和下底面。对于上表面，因要选用为粗基准，故要对其进行粗铣加工。而下底面要选用为精基准，故要对其进行粗铣，精铣加工。考虑到毛坯的材料为HT200,且铸

18、造方法为机械砂型铸造，又是大批量生产。经查机械加工工艺手册（后简称为工艺手册）表2.23成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得其尺寸公差等级为810级，我们取8级加工。因其加工基本尺寸为67mm,故我们可选其加工余量等级为8级。再查工艺手册中的表2.24铸件机械加工余量，可知其机械加工余量为尺寸公差为2.5mm，加工余量为2.0mm，故总余量为4.5mm。铣削公差： 现规定粗铣的加工精度为IT11级，因此查互换性与测量技术中表3.4基本尺寸标准公差等级可知粗铣的加工公差为0.22mm（入体方向），本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大最小加工余量时，应按调整法加工方式

19、予以确定。经查工艺手册，表2.321平面加工余量，平面粗铣后零件的加工余量为1mm. 加工余量(单边)Z=0.8由上可知:毛坯名义尺寸为67+24.5=76（mm）;则毛坯的最大尺寸为76+20.8=77.6(mm);毛坯的最小尺寸为76-20.8=74.4(mm);粗铣后最大尺寸为67+1×269 (mm);粗铣后最小尺寸为69-20.22=68.56(mm);精铣下底面后尺寸与零件图尺寸应相符合，即67mm。1-3-2.三个内孔30.20+0.2 mm，400+0.025mm,25.50+0.3mm 由工艺手册中表2.26铸造孔的最小尺寸查得机械砂型铸造的最小孔径为30mm，所以

20、毛坯为实心，不冲出孔，三个内孔精度要求界于IT7IT8之间。参照工艺手册中表2.38基孔制7级精度孔的加工确定工序尺寸及余量为：内孔30.20+0.2 mm ：钻孔：15mm ；钻孔：28mm 2Z=13mm ； 扩孔：29.8mm 2Z=1.8mm ； 粗铰：30mm 2Z=0.2mm ； 精铰：30.20+0.2 mm。 内孔400+0.025mm：钻孔：25mm；钻孔：38mm 2Z=13mm；扩孔：39.75mm 2Z=1.75mm；粗铰：39.93mm 2Z=0.18mm；精铰：400+0.025mm。内孔25.50+0.3mm：钻孔：23mm；扩孔：25.2mm 2Z=2.2mm；

21、粗铰：25.44mm 2Z=0.24mm；精铰：25.50+0.3mm。1-3-3.锪平25.50+0.3mm 的端面R22查工艺手册中表2.23成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得其尺寸公差等级为810级，我们取8级加工。因其加工基本尺寸为43mm,故我们可选其加工余量等级为8级.由表2.24铸件机械加工余量，可知其机械加工余量为尺寸公差等级余量为为2.5mm，加工余量等级余量为2.0mm，故总余量为4.5mm,则可得其毛坯名义尺寸为43.0+4.548.5（mm）。1-3-4.沉头孔13mm，20mm ，和孔13mm及锥孔10mm因沉头孔13mm，20mm ，和孔13mm的表面粗糙度要求

22、不高，微观不平度十点高度为50，故我们只需对其直接进行用平底锪钻锪沉头孔即可。而对于锥孔10mm精度要求高，其加工如下：锥孔10mm；钻孔：9.8mm；粗铰：9.96mm 2Z=0.16mm；精铰：10mm。1-3-5钻沉头孔20mm的内孔端面考虑到20mm沉头孔的端面表面粗糙精度要求为6.3，为此我们要对其用平底锪钻进行两次钻削加工,。经查工艺手册，第一次加工要留有2mm作为机械加工余量，故其在进行钻时其深度只钻10mm深即可。经第二次钻削后其尺寸与零件图尺寸相符合。即为12mm深。1-3-6螺纹孔M6mm, 6mm （1）对于钻M6mm孔，查工艺手册得知，我们要选用5.2mm的麻花钻，之后

23、再攻丝。（2）对于钻6mm的孔。从零件图上得知其在表面粗糙度上没有精度要求，故我们只用钻孔处理即可。1-4确定切削用量及基本工时工序一 粗铣最高上表面（长为60，宽为25,保证尺寸67mm）参考工艺手册取 f=0.2/齿；采用高速钢镶齿三面刃铣刀；选择刀具前角10°,后角20°，副后角=8°，刀齿斜角=10°，主刃=60°，过渡刃=45°，副刀刃=2°，过渡刃宽=1mm；=4.5mm,=0.2mm,=100mm,齿数z=20；铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm, 由于铣刀直径100mm，故耐用度s；采用X5032B立式铣床

24、，根据有关机械加工工艺手册可查得:=60 r/min；切削速度：=18.8 m/min；则实际的切削速度=××/1000=×100×60/1000=18.8m/min；由铣削时切削速度的计算公式V c =有：其中公式中的参数可由切削用量手册修订本 表21 查 得： ; =0.2;X=0.1;y=0.4;u=0.5;p=0.1;m=0.15;=4.5mm.又因为a60mm故可取a40mm；V c =19.2m/min；当=60r/min时，工作台每分钟进给量=×z×=0.2×20×60=240mm/min；铣刀行程：

25、L=+y+ mm;式中为切削长度，=60mm.y+为入切量及超切量。由切削用量手册修订本表 表20端铣刀铣削时的入切量及超切量查得y+7mm则机动工时为：T=L/=67/240=0.28min。工序二 粗铣下底面，保证尺寸67mm f=0.2mm/齿 取 =3.0mm 参考工艺手册；切削速度：经查表得v=18.8m/min；采用X5032B立式铣床；各种参数如下：=60r/min =240mm/min =18.8/min，=120mm, y+=7mm铣刀行程：L=（+y+）×2=354mm；则机动工时为：T = L /=354/240=1.475min(两刀)。工序三 半精铣、精铣下

26、底面，保证尺寸67mm1） 半精铣：f=0.2mm/齿 粗铣后的留量为0.51.0mm，由半精铣切削。故可取=1.0mm 做半精铣参考工艺手册；切削速度： v=18.8m/min；采用X5032B立式铣床各种参数如下：=60 r/min v=18.8m/min =100mm,齿z=20；则，= ×z×=0.2×20×60=240mm/min；查表得半精铣时，入切量及超切量y+为36mm；铣刀行程：（+y+）×2=（120+36）×2=312mm；则机动工时为: T= L / fm =1.3min。2)精铣：查表得f=0.1mm/齿 可

27、取=0，5mm；切削速度： v=18.8m/min；= ×z×=0.1×20×60=120mm/min；注意：精铣时， 入切量及超切量y+与铣刀直径相等。故y+取100mm；铣刀行程：L=（+y+）×2=(120+100) ×2=440mm；则机动工时为：T= L / fm =440/120=3.67min；工序四六：以孔 mm 为中心，钻孔并扩孔，粗铰，精铰孔 mm，孔mm,孔mm(采用Z550立式钻床加工)；工序四 钻孔、扩孔30.20+0.2 mm, 400+0.025mm, 25.50+0.3mm1、加工孔mm：1）钻孔15m

28、m：刀具选择高速钢麻花钻，=15mm，钻头参数：2=120°，=50°，=12°,=30°， =1.5mm，=3mm，=1.5mm，=2.5mm；确定进给量f:根据切削手册，当铸铁的HB200时，=15mm时，由表5高速钢钻头钻孔时的进给量差得f=0.610.75；根据Z550机床说明书，现取f=0.62。钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm, 耐用度T=3600s， 由于是加工通孔，为了避免孔即将结穿时钻头容易拆断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。查切削用量手册表12高速钢钻头钻灰铸铁时的切削速度得切削速度=24m/min；所以，=1000

29、v/d=1000×24/15=510r/min，根据机床说明书，取=250r/min.故实际切削速度为v=d /1000=11.7m/min。切削工时： =60mm,0.3d=4.5mm；Tm1=(+0.3)/f=0.42min。2） 钻孔28mm：确定进给量f:根据切削手册，当铸铁的HB200时，d=28mm时，由表5高速钢钻头钻孔时的进给量，f=0.91.1由于本零件的下个工步为铰，故进给量应乘以系数0.5，f=(0.91.1)×0.5=0.450.55；根据Z550机床说明书。现取f=0.40；钻头后刀面最大磨损量取为0.9mm, 耐用度T=4500s；查切削手册得切

30、削速度v=30m/min；所以=1000v/d=1000×30/28341r/min根据机床说明书，取=275r/min；故实际切削速度为v=d nw /1000=24.1m/min；切削工时： =60mm. 0.3d=8.4mm；Tm2=(+0.3d)/ f=0.62min。3)扩孔29.8mm：采用专用扩孔钻，=8°，=15°，=1.0mm，=60°,=30°，=15°；由切削用量手册中的表5高速钢钻头钻孔时的进给量得进给量：f=1.11.3；因该加工孔的要求较高，需要进行铰，所以进给量应乘以系数0.7，则f=(1.11.3)&#

31、215;0.7=0.770.91(mm/r),查机床说明书，取f=0.90mm/r；钻头后刀面最大磨损量取为0.7mm, 耐用度T=7200s；查切削用量手册表12高速钢钻头钻灰铸铁时的切削速度，得切削速度v=21m/min；所以=1000v/d（1000×21）/29.8224r/min；查机床说明书,取=185r/min；故，实际切削速度v=(×29.8×185)/1000=17.3m/min；切削工时 ：因为60mm, 0.3=9mm；Tm3=(+ 0.3d)/×f=71/(185×0.90)=0.41min；总的切削工时T=Tm1+Tm

32、2+Tm3 =0.62+0.42+0.41=1.072min。2、加工孔mm,（以30.20+0.2 mm的轴为基准）1）钻孔25mm：刀具选择高速钢麻花钻，d0=25mm，钻头参数：2=125°，=50°， =10°，=30°，=1.5mm，=3mm，=1.5mm，=2.5mm；由切削用量手册中的表5高速钢钻头钻孔时的进给量确定进给量f=0.780.96；查机床说明书，取f=0.90；查工艺手册，得V=18m/min ；所以，=(1000×18)/25=229r/min；取=185r/min,所以实际切削速度=(×25×1

33、85)/1000=14.5m/min；钻头后刀面最大磨损量取为1.0mm, 耐用度T=4500s；切削工时：因为60mm,，0.3d=7.5mm；则T1=(+0.3d)/×f=0.30min。由于是加工通孔，为了避免孔即将结穿时钻头容易拆断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。2)扩孔38mm：利用38mm的钻头对孔25mm进行扩钻；由表27高速钢和硬质台金扩孔钻扩孔时的进给量，确定进给量f=1.41.7；因为该孔还需要进行精加工，所以进给量应乘以系数0.7;则f=(1.41.7)×0.7=0.981.19;查机床说明书，取f=1.17;查工艺手册可得：=18m/

34、min;所以，=1000×18/×38=150r/min;取=125r/min;所以，实际切削速度=×38×125/1000=14.9m/min;切削工时：因为=60mm，0.3d=11.4mm;则每次机动工时为：T2=(+0.3d)/ nf=(60+11.4)/(125×0.90)=0.63min；3）扩钻孔39.75mm：采用刀具：39.75专用扩孔钻；进给量：f=(1.41.7)×0.7=0.981.19，取f=1.17；查表可得 v=13.2m/min；所以=1000×13.2/×39.75=105r/mi

35、n；由钻床说明书，取=89r/min ；所以实际切削速度=×39.75×89/1000=11.1 m/min；切削工时： 因为l=60mm 0.3d=11.9mm； T3=(l+0.3d)/nf(60+11.9)/100×1.17=0.61min；3、加工孔25.50+0.3mm 1) 钻孔23.5mm：刀具选择高速钢麻花钻，=23.5mm，钻头参数：2=150°，=60°；=15°，=30°，=1.5mm，=3mm，=1.5mm，=2.5mm；根据工艺手册，当铸铁HB200,d0=23.5mm, 确定进给量f=0.780.

36、96；由钻床说明书,取f=0.90；查表得V=20.4m/min ，所以1000×20.4/23.5276r/min取250r/min；则（×23.5×250）/100018.4m/min；钻头后刀面最大磨损量取为0.9mm, 耐用度T=4500s；切削工时： 因为60mm，0.3d=7mm；则Tm1（+0.3d）/f0.29min。2) 扩孔25.2mm：利用25.2mm的专用扩孔钻；进给量f（1.11.3）×0.70.770.91,由钻床说明书知,取f0.62；查表得V=21.8r/min，所以1000×21.8/25.2274r/min取

37、250r/min；所以，×25.2×250/1000=19.7m/min；切削工时： 因为l60mm，0.3d=7.6mm；Tm2（l+0.3d）/ nf72/（250×0.62）0.43min；总的切削工时T=Tm1+Tm2=0.29+0.43=0.82min。工序五 粗铰孔 mm,mm, mm1、粗铰孔 mm粗铰30mm：查切削用量手册中的表31绞刀铰孔的进给量得，f=1.32.0；采用高速钢铰刀，=0，=8°，=18°；查机床说明书，取f=1.6；查切削用量手册表得 v=14.4m/min；所以ns=1000v/（1000×14

38、.4）/30150r/min；取=125r/min；则Vc=11.7m/min；切削工时：=60mm, 0.3=9mm, Tm4= (+0.3d)/×f=0.345min。2、粗铰孔mm粗铰孔39.93mm ：查切削用量手册中表31机绞刀铰孔的进给量确定f=1.63.2， 取f=1.8；查表可得：v=12.6m/mim ；所以，=1000×12.6/×39.93=100 r/min；由钻床说明书，取=63r/min ；则=(×39.93×63)/1000=7.9m/min。3、粗铰孔mm查切削用量手册中的表31绞刀铰孔的进给量表得f1.21.8

39、；由钻床说明书,取f1.17 ；查表得V=16.2m/min；所以1000×16.2/（25.44）202r/min,取185r/min；则（×25.44×185）/100014.7m/min。工序六 精铰孔 mm,mm, mm1、精铰30.20+0.2 mm查切削用量手册中的表31绞刀铰孔的进给量得f=1.63.2；查机床说明书，取f=1.8；查得V=4m/min,所以=42r/min；取=47r/min 。2、精铰孔mm查切削用量手册中的表31绞刀铰孔的进给量表得 f=1.63.2；查机床说明书,取f=2.64；查表得V=4m/min 所以=1000×

40、;4/40=32r/min；取=32r/min,则=4m/min。3、精铰孔25.50+0.3mm查表得 f1.21.8，由钻床说明书，取f1.8，查表得，V=12.6m/min；所以（1000×12.6）/25.5157r/min，取63r/min；则（×25.5×63）/10005.04m/min。工序八 锪平25.5mm的端面R22根据钳工工艺学有关锪孔的介绍，锪沉头孔时进给量为钻孔时的23倍，取3倍，锪孔的切削速度应比钻孔时低，锪铸铁时，v812m/min,即切削速度约为钻孔时的1/21/3。取1/3。故f3f钻3×0.722.16mm/r，V=

41、1/3V钻1/3×248m/min，ns1000v/D=1000×8/44=57.9r/min,由钻床说明书知，取63r/min；切削工时 粗锪时l2mm。精锪时利用停车后的惯性来使表面光滑L10， 则Tm（l+L1）/nf2/（63×2.16）0.012min；工序九：平底锪钻锪两个13mm的孔，锪钻两个20mm的沉头孔;（用Z550钻床）1.钻沉头孔20mm（深度为12mm）：钻20mm 。由切削手册知f=0.40.62,取f0.53；查表V=24m/min由V=，得=388r/min,由钻床说明书知=351r/min；得实际切削速度351×20/1

42、00022m/min；切削工时t=min0.097min。2钻孔13mm：确定f0.40.62，取f0.53 由切削用量手册 表12 高速钢钻头钻灰铸铁时的切削速度得 V=24m/min；由V=得，1000×24/13588r/min 由钻床说明书取n500r/min，故实际切削速度（500×13）/100020.41m/min；切削工时 t=0.196min.附注：钻完孔13mm后，为保证20mm的底面平度，应该再用平底锪钻钻沉头孔20mm，以保证加工精度。根据钳工工艺学有关锪孔的介绍，锪沉头孔时进给量为钻孔时的23倍，取3倍，锪孔的切削速度应比钻孔时低，锪铸铁时，v81

43、2m/min,即切削速度约为钻孔时的1/21/3。取1/3;故f=3×0.531.59;v8m/min;由V=得，=127,由钻床说明书知，可取=125r/min;故实际切削速度V7.85m/min。3.钻沉头孔13mm（深度大约为40mm，保证锥孔的深度为20mm）：由切削手册知f=0.40.62,取f0.53，。查表知V=24m/min；由V=,得=588r/min. 由钻床说明书知，取=500m/min；故实际切削速度=20.4m/min；孔深L=40mm,由钳工钻孔问答得，切削工时t=0.166min。工序十 钻孔、扩孔并粗铰，精铰两个10mm的锥孔;1） 钻孔9.8mm:切

44、削时可用乳化液做冷却剂;确定进给量f：因为一般在普通钢材上钻孔，孔的深径比小于3时，10mm以下的钻头，其进给量不超过0.3mm；查钳工工艺学得可取f0.3mm,V=20m/min；所以1000×20/9.8650r/min。由钻床说明书知，可取735r/min；得实际切削速度735×9.8/100022.6m/min；孔深L20；切削工时t=0.104min。2） 粗铰9.96mm：选用高速钢机用铰刀，6齿；由于铰孔时加工余量很小，铰刀的几个切削刃又同时分担切削工作，所以铰孔时的进给量比钻孔时的可取大一些。在一般情况下用普通标准高速钢铰刀铰孔时，对于铸铁，进给量在0.8m

45、m左右。查切削用量手册得f0.70.9，取f0.8；因为铰刀的切削刃精细，易磨损，所以铰孔时切削速度比钻孔时要低很多。般情况下，使用普通标准高速钢铰刀铰孔时，加工铸铁材料其切削速度不宜超过10mmin，取9m/min。由V=得，n287r/min，由钻床说明书有，n=250r/min；故实际切削速度250×9.96/10007.82m/min；切削工时t=0.1min。3） 精铰10mm：查切削工人手册得，f0.20.25，取f0.22；查表得V4m/min则1000×4/10127r/min取125/min；则实际切削速度125×10/10003.92m/min

46、；切削工时t=0.836min。工序十一 钻5.2mm再攻螺纹M6mm；1、钻5.2mm：1）确定螺纹底孔直径。根据钻底孔钻头直径的计算公式：Dd-p;D攻螺纹前加工螺纹底孔的钻头或扩孔钻头直径；d螺纹公称直径；螺距。因M6螺孔的螺距为1mm，故D=5mm,即用的高速钢麻花钻确定进给量f：查切削用量手册得f0.270.33 ；因该孔钻孔后用于攻螺纹，所以进给量f乘以系数0.5，则0.5f0.1350.165。钻孔深度大于3倍直径时应乘修正系数，查表取系数为0.95，故0.95f=0.1280.157；用Z550钻床，根据其机床说明书，可取f0.13；查表得V=20m/min ,钻孔深度大于3倍

47、直径时应乘修正系数，查表取系数为0.95，故0.95v=19m/min；由V=得，1000×19/5.r/min。根据其机床说明书，取996r/min，则V=d nw/1000.m/min；切削工时t=0.2min。2.攻螺纹M6mm：由钳工工艺学可知,攻螺纹的切削速度主要根据加工材料，丝锥直径、螺距、螺纹孔的深度而定。当螺纹7L的深度在mm内，工件材料为铸铁时，切削速度为m/min；故可取V=10m/min；由V=可得, 1000×10/6531r/min；用Z550机床加工，取500r/min；则实际切削速度500×6/10009.42m/min；切削工时t=

48、0.412min。工序十二 钻6mm的孔查查切削用量手册可得f0.270.33，取f0.24。查表得V=16m/min；由V=得，则1000×16/6849r/min。取735r/min；则实际切削速度13.8m/min；切削工时t=0.132 min。工序十三: 去毛刺工序十四： 检查 将以上各工序切削用量，切削工时额定计算结果，连同其他加工数据填入“机械加工工艺过程综合卡片”。 第二章 专用夹具设计 2-1夹具设计（夹具一）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。经过与指导老师，决定设计第四、五、六两道工序钻孔40，孔30.2，孔25.5三孔的钻床夹具。

49、刀具为高速钢钻头，高速钢扩孔钻头，高速钢铰刀来加工工件的孔。钻床是摇臂钻床。2-1-1问题的提出本夹具主要用来钻40，孔30.2，孔25.5三孔，这三个孔本身有一定技术要求。加工本道工序时，底面已经加工，孔对底面有一定位置要求且有较高的精度要求，所以主要考虑如何提高加工精度，具体有孔的平行度要求，40与25.5相对30.2的轴心距要求，各孔的标准公差以及其表面粗糙度要求。在这基础上适当提高劳动生产率，降低劳动强度。2-1-2夹具设计定位基准的选择由零件力可知，40等三孔对于底面有平行度要求，且三孔之间有平行度要求，其设计基准为底面与端面。工件以底平面，侧面和盖板平面为定位基准，在支承钉和止推板

50、上实现完全定位。为使工件装夹可靠，采用了辅助支承，采用手动螺旋压板机构夹紧工件。切削力及夹紧力计算1）选择加工孔 mm中的第一工步钻孔15mm为例说明切削力，扭矩，功率以及夹紧力的计算；刀具：高速钢钻头，15；查机械制造工艺手册中 钻孔时轴向力、扭矩及功率的计算公式知，轴向力：F= (N)；扭矩:M=CdfK10 (N.m)；功率P=210（kw）；其中：C420N，=1.0, =0.8, d=15mm, f=0.62mm/r； C=225.63, X=1.9, y=0.8, K=1.04, d=15 ,f=0.62；当HB200时，查机械制造工艺手册表336中3修正系数为：k=k ()=1.

51、04；所以,实际切削扭矩及轴向力F为：F=420150.621.04=4455.36N；M=225.63150.621.0410=27.445N.m；P=23.1427.4455.850.001=0.705(kw)-( n=4.16r/s )；2）夹紧力的确定计算夹紧力时通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。根据工件所受的切削力、夹紧力(大型工件即考虑工件重力、惯性力等)的作用状况找出在加工中最夹紧最不利的状态、按静力平衡原理计算出理论夹紧力再乘以安全系数作为实际所需夹紧力，即： W=WK；W.实际所需夹紧力；W理论夹紧力；K.安全系数；安全系数；其中：0为基本安全系数1.2；1为加工性质系数1

52、.1；2为刀具钝化系数1.1；3为断续切削系数1.1；4夹紧力的稳定性1.3；5手动夹紧是的手柄位置1.0；6工件与支撑面的接触情况1.0；所以，K=1.2×1.1×1.1×1.1×1.3×1.0×1.0=2.076；W=F=6243.9N；即：实际所需夹紧力W=2.076×4455.36=8910.72N；单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：；式中参数由机床夹具设计手册可查得： ；其中： =7.3505；螺旋夹紧力：；由上述计算易得： ,故本夹具可安全工作。3.定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确实。夹具的主要定

53、位元件为支承钉和止推板，使用标准件就行。（）计算三个孔与底端面的最大平行度误差。最大轴线高度偏差为：H199×0.03/1200.05；高度偏差的公差是0.07，所以最大轴线高度偏差是允许。而三孔与底面平行度为60：0.03等于100：0.05，而平面度的误差为100：0.07，平行度误差在允许范围内。夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高加工的精度。为此，在底面已按要求加工前提下，首先着眼于工件的定位，所以用在两方向上，用两点浮动压头和螺旋夹紧装置，使工件的定位面与定位元件紧贴，从而提高加工精度。采用六点定位，减少定位误差。夹具上装有套筒，可使夹具在一批零件的

54、在钻孔时进行很好的定位，以利于钻孔加工。钻床夹具的装配力及夹具体零件分别见附图3及附图.2-2夹具设计（夹具二）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。经过与指导老师，决定设计第九，十道工序钻孔2×20，孔3×13，孔2×10等孔。夹具将用于钻床是立式钻床。刀具为高速钢钻头，高速钢扩孔钻头，加工工件的孔。2-2-1问题的提出 本夹具主要用来钻孔2×20，孔3×13，孔2×10等孔，这些孔本身有一定技术要求。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。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。2-2-2夹具设计定位基准的选择由零件图可以知道，图中对孔的的加工没有位置公差要求，其设计基准为侧面与端面。工件以底面，侧面和顶端为定位基准，在支承钉和支承板上实现完全定位。为使工件装夹可靠，采用了辅助支承，采用手动螺旋压板机构夹紧工件。切削力及夹紧力计算1）选择第九道工序中的第一工步钻沉头孔20mm为例说明切削力，扭矩，功率以及夹紧力的计算。 刀具：高速钢钻头，20。轴向力：F= (N)；扭矩: M=CdfK10 (N.m)；功率P=210（kw）；其中：C420N，=1.0, =0