车床小刀架机械加工工艺及镗孔夹具设计-说明书

零件的零件的工艺分设计一夹具来对其进行加工，以保证加工质量，提高生产率。确定毛坯的制T铸造。基面的选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，更有甚基准的选粗基准的选精基准的选制订工艺路要求能得到合理的保证，在生产已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应考虑选择经1．划线划四周及导轨面的铣、刨线。在划线平台上加工。留加工余量。2．铣粗精铣上面及搭子，A面留刮削余量。翻面装夹，粗、精铣导轨顶面1383．铣4A平工序5．磨以燕尾导轨面校平垂直，磨138两侧面，保证对称工序6．镗 7．钻以燕尾导轨面定位，钻、扩、铰18H7孔，扩26H820H7孔，扩238．划线2-M8、1-M6、2-10H8M6底孔，锪114。工序10．钳 攻2-M8、1-M6等螺孔的螺纹；清除毛剌、锐角倒钝工序11．检 第五章机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确“车床小刀架”零件材料为HT200，生产类型为大批生产，采用铸造毛坯。及毛坯尺寸如下：考虑其加工长度为365,宽度为138,高度为46,54,为简化铸造毛坯的外形，现直接取加工长度为400,宽度为143,高度为50,59。除特殊几个表面外，其余的表面粗糙度值12.5,只需要要求粗加工，但考虑到有些面要求精度较高。为留有一定的加工余量，此时表面余量Z＝4mm,已能够满足加工要求。第六 1.线划四周及导轨面的铣、刨线。保证的加工余量2．铣粗、精铣138×130、200×138、40×33面，翻转装精铣导轨（78×295平面（138×42,138×54,365×30粗铣138×130平面，同时检验机床功加工材料——HT200，200HBS工件尺寸——宽 为130,长度为138的平加工要求——用标准锥齿圆柱铣刀粗铣，加工余量h=3,用液冷却。 床—XA6132试求：(1)(3)基本工时1)铣刀直径的大小直接影响切削力扭矩切削速度和刀具材料的消耗不能任意选取＝80mm,ap≤70mm.(100,本工序的铣削深度138,所以分两次铣削由于采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数为Z=6(表3.9)；(2)铣刀几何形状（3.2：ra=15°,a0=12°。ae,fzX61327.5kw,中等系统刚度。根3.3,fz=0.20～0.30mm/z,Fz=0.30mm/z选择铣刀磨钝标准及刀具，根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为镶齿铣刀(do=80mm),刀具T＝180min,(表 也z=6,ap=0.3mm,vc=18m/min,nt=72r/minvri=91mm/min。各修正系数为Kbv=kbn=kvb=0.8～0.85，故：vc=vikv=18×1.0×0.8＝14.4m/min根据XA6132nc=60r/min,vfc=75mm/min检验机床功 根据表3.28,当 时,vi=18m/min,nt=72r/minvri=91mm/min，Pct=1.1kw.kmpo=1.故实际的切削功率为：XA6132pcc<pcm,ae=3mm,uf=91mm/min,nt=72r/min,vt:切削速 L:切削总长 tm:切削时式中，L=l+y+△,l=138mm,3.25,y+△＝17mm,则故：粗铣200×138的平面量，现只对其加工工进进行分析200×138平面的加工工时为：式中，L=l+y+△,l=200mm,3.25,y+△＝17mm,则故：铣削40×33的平L=l+y+△,l=40mm,故：精铣138×130平面 .铣刀直径的大小直接影响切削力扭矩切削速度和刀具材料的消耗不能任意选取＝80mm,ap≤70mm.100,本工序的铣削深度138,所以分两次铣削)由于采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数为Z=6(3.9)；铣刀几何形状（表3.2：ra=15°,a0=12°2．(1)ae,(2)fzXA61327.5kw,根3.3,fz=0.10～0.15mm/z,Fz=0.10mm/z（由于是精铣，故选择细齿铣刀）(3)选择铣刀磨钝标准及刀具根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm,镶齿铣刀(do=80mm),刀具T＝180min,(表3.8)；(4)决定切削速度vc和每分钟进给量vr 也可直接由表中查出。根据表3.9,当do=80mm时，z=6,ap=0.1～0.15mm时,vc=26m/min,nt=102r/minvri=46mm/min。各修正系数为：kmv=kmn=kmvf=1.0，Kbv=kbn=kvb=0.8～0.85，根据X6132机床说明书，选择因此，切削速度和每齿进给量为： 式中，L=l+y+△,l=138mm,3.25,y+△＝17mm,则故：精铣200×138的平200×138的平面的基本工时为：Tm=L/vt式中，L=l+y+△,l=200mm,3.25,y+△＝17mm,则故：精铣40×33的平故：粗铣295×78的平式中，L=l+y+△,l=295mm,3.25,y+△＝17mm,则故：精铣295×78的平式中，L=l+y+△,l=295mm,3.25,y+△＝17mm,故：粗铣138×42的平式中，L=l+y+△,l=138mm,3.25,y+△＝17mm,则故：精铣138×42的平式中，L=l+y+△,l=138mm,3.25,y+△＝17mm,则故：粗铣138×54的平式中，L=l+y+△,l=138mm,3.25,y+△＝17mm,则故：精铣138×54的平式中，L=l+y+△,l=138mm,3.25,y+△＝17mm,则故：粗铣365×30的平式中，L=l+y+△,l=365mm,3.25,y+△＝17mm,则故：精铣365×30的平式中，L=l+y+△,l=365mm,3.25,y+△＝17mm,则故：工序3．铣燕尾槽及各面校平直，对线铣燕尾导轨各面及消气、倒铣燕尾加工材料——HT200，200HBS工件尺寸——宽 为11,长度为143的平加工要求——用55°燕尾槽铣刀粗铣燕尾槽，ap=,用液冷却。 床—X6132燕尾槽铣刀的槽宽为ae=7,ap=11,根据《切削用量简明手册》表3.14,选择直径刀齿Ｚ＝3,铣刀每齿进给量选fz=0.13mm/z,所以 Vc=14,n=279,vf=96,刀具粗铣一次ae=3mm。根据X6132机床说明书，选择nc=300r/min,vfc=95mm/minae=7mm,3mm,留一定的加工余量，分两次进给，又由于得铣两面，所以对燕尾槽进行倒铣砂轮越程295式中，L=l+y+,l=295mm,根据表3.25,入切量与超切量y+＝17mm,故：工序4钳 按图纸上要求研刮燕尾导轨各面以燕尾导轨支承为基面，刮A平面工序5． 以燕尾导轨面校平垂直，磨138两侧面，保证对称（磨削365×30两平面（１）选择砂轮。见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为 350×40×127（D×B×d。，Vfa=0.5B=20mm（双行程）工件速度fr=0.015mm/6.2－8)式中：LtZbv——工作台移动速度工序6．镗 以燕尾导轨面定位，钻，扩,镗32H7的孔（用镗孔夹钻削20工艺要求：孔径d=20,：通孔。机床：选用Z525立式钻床加工d0=30（2.12.2）,双锥修磨横2φ（°）＝9~150。φ°＝45～35,α0=7~15,β=24~32，bg=5.5,b=3,l=6,l1=2,加工材料越硬，2φ应取最大值，α0则取较小值，β为一定值。１．，决定进给量1)按加工工艺决定进给量，根据表2.7,当加工要求为H12~H13精度，铸件的强度为200HBS，d0=20mm由于l/d＝34／20≈1.7,故应乘以修正系数kiv=0.95,则f=(0.7~0.86)×0.95mm/r＝进给量f=1.75mm/r按机床进给机构强度决定进给量，根据表2.9,当HBS≤210,d0≤20.5,机床进给机构的轴向力为6960N，进给量为0.41mm/r（Z525钻床允许的轴向力为8830N，见表从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为0.665～0.817mm/r，Z550f=0.81mm/r.2.19可查出钻孔时的轴向力，当f=0.81mm/r，d0≤21mm时，轴向力Ff=8740,轴向力的修正系数为1.0,故Ff=8740N.根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=2.8KN,Ff<Fmax,f=0.81mm/r２．决定钻头磨钝标准及。由表2.12,当d0=20mm时，钻头后刀面最大磨损量取0.8,Ktv=1.0,kcv=1.0,kfv=0.85,k0v=1.0,Z525195r/min,2.20,f<1.0,d0=20，1.0,Z525n0=195r/min,Mm=195.2N.m2.23,170～213HBSd0=20Pe=2.8kw,机床功率为：0.81根据Z525钻床说明书，Pc=2.8×0.81＝2.268kw 式中：L=l+y+△.l=34,2.29y+△=10,故：扩钻30mm的f=(1.2~1.8)f 令：f=1.35fv=(1/2~1/3)v 令：v=0.4式中：f钻、v现已知：f钻＝0.9～1.1mm/r 取：f钻＝1.0mm/r(《切削用量简明手册》表2.7)v钻=17m/min (《切削用量简明手册》表2.13)所以：f=1.35f钻=1.35×1.0＝1.35mm/rv=0.4钻＝0.4×17＝6.8m/min式中：L=l+y+△.l=34,2.29y+△=10,故：tm=(34+10)/(89×1.35)=0.37min扩 采具：31.9扩孔进给量：查机床说明书，取机床主轴转速：取n=89r/min。则其切削速度式中：L=l+y+△.l=34,2.29y+△=10,故：tm=(34+10)/(89×1.9)=0.26min镗32H7的扩孔至31.9mm,单边余量Z=0.1mm,一次镗去全部余量，ap=0.1mm进给量：f=0.1mm/r根据有关手册，确定卧式镗床的切削速度为v=40m/minＴ68金钢镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时转速切削工时：式中：L=l+y+△.l=34,2.29查出y+△=10,故：tm=(34+10)/(995×0.1)=0.44min工序7． 以燕尾导轨面定位，钻、扩、铰18H7孔，扩26H8台孔；钻、扩、铰20H7孔，扩23台阶 钻10的(1).选择高速钢麻花钻头，其直径d0=10mm按加工要求决定进给量,根据表2.7,铸铁的强度≤200HBS。钻头直径d0=10,其进给量为：f=0.47～0.57mm/r34/10=3.4,其精度在H12～H13以下，所以应乘修正系数为按钻头强度决定进给量，根据表2.8,当材料为：168～213HBS时，d0=10,钻头允许进给量根据Z525钻床说明书，选择(3).决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=10mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.5～0.8,T=35min(4).2.15,200~217HBS进给量：0.48mm/r 392r/min(5).计算基本工时式中：L=l+y+△.l=34,2.29y+△=16,故：扩钻17.7mm的采具：17.7扩孔f=(1.2~1.8)f钻 令：f=1.35f钻v=(1/2~1/3)v钻 令：v=0.4钻式中：f钻、v现已知：f钻＝0.7～0.86mm/r 2.7f削用量简明手册》表2.35)v钻=17m/min (《切削用量简明手册》表2.13)所以：f=1.35f钻=1.35×0.81＝1.09mm/rv=0.4钻＝0.4×17＝6.8m/minnw=140r/min(2.35)式中：L=l+y+△.l=46,2.29y+△=7.5,故：tm=(46+7.5)/(140×1.09)=0.35min铰18的：通 选择铰刀：选择18锥柄机用铰刀决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=18mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.6,1)ap=0.15f=1.0mm/r)p5672.4-58切削速度：vm=0.2m/s=12m/min(《机械加工工艺手册》)p568表，2.4-59转速：n=1000v/3.14d0=1000×12/3.14/18＝212.31r/minnw=195r/min(《切削用2.35)式中：L=l+y+△.l=46,2.29y+△=7.5,故：tm=(46+7.5)/(195×1.0)=0.27min扩钻26的台阶1．选择铰刀：26f=(1.2~1.8)f 令：f=1.35fv=(1/2~1/3)v 令：v=0.4式中：f钻、v现已知：f钻＝0.9～1.1mm/r 取：f钻＝1.0mm/r(《切削用量简明手册》表2.7)v钻=17m/min (《切削用量简明手册》表2.13)所以：f=1.35f钻=1.35×1.0＝1.35mm/rv=0.4钻＝0.4×17＝6.8m/min式中：L=l+y+△.l=12,2.29y+△=10,故：tm=(12+10)/(89×1.35)=0.18min钻10的(1).选择高速钢麻花钻头，其直径d0=10mm按加工要求决定进给量,根据表2.7,铸铁的强度≤200HBS。钻头直径d0=10,其进给量为：f=0.47～0.57mm/r34/10=3.4,其精度在H12～H13以下，所以应乘修正系数0.75,则：f=(0.47~0.57)×0.75mm/r=0.35~0.43mm/r进给量f=1.0mm/rZ525钻床说明书，选择f=0.48mm/r由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿进钻头容(3).决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=10mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.5～0.8,T=35min(4).2.15,200~217HBS进给量：0.48mm/r 392r/min，这时的切削速度为：(5).计算基本工时式中：L=l+y+△.l=30,2.29y+△=16,故：扩钻19.7mm的采具：19.7扩孔f=(1.2~1.8)f钻 令：f=1.35f钻v=(1/2~1/3)v钻 令：v=0.4钻式中：f钻、v现已知：f钻 2.7f削用量简明手册》表2.35)，v钻 (《切削用量简明手册》表所以：f=1.35f钻=1.35×0.81＝1.09mm/rv=0.4钻＝0.4×17＝6.8m/minnw=195r/min(2.35)式中：L=l+y+△.l=30,2.29tm=(30+8)/(195×0.81)=0.24min铰20的：通 选择铰刀：选择20锥柄机用铰刀决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=20mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.6,1)：切削深度进给量：f=1.0mm/r(《机械加工工艺手册》)p567，2.4-切削速度：vm=0.2m/s=12m/min(《机械加工工艺手册》)p568表，2.4-59 nw=195r/min(2.35)式中：L=l+y+△.l=30,2.29y+△=10,故：tm=(30+10)/(195×1.0)=0.21min扩23台阶1．选择钻头：23f=(1.2~1.8)f 令：f=1.35fv=(1/2~1/3)v 令：v=0.4式中：f钻、v现已知：f钻＝0.78～0.96mm/r 取：f钻＝0.8mm/r(《切削用量简明手册》表2.7)v钻=17m/min (《切削用量简明手册》表2.13)所以：f=1.35f钻=1.35×0.8＝1.08mm/rv=0.4钻＝0.4×17＝6.8m/min式中：L=l+y+△.l=3,2.29y+△=0,故：tm=3/(97×1.08)=0.03min工序8．划线2-M8、1-M6、2-10H8孔的孔位工序9．钻 钻铰2-10H8孔对线钻M8底孔1个再钻M8底孔，锪1713孔；.对线钻M6底孔，锪114钻9.7的(1).选择高速钢麻花钻头，其直径d0=9.7mm按加工要求决定进给量,2.,200HSd09.7,f0.47～.57mm/r34/9.7.5,其精度在H1～H13.75,则：按钻头强度决定进给量，根据表2.8,当材料为：168～213HBS时，d0=9.7,钻头允许的进给量f=1.0mm/rZ525钻床说明书，选择f=0.48mm/r(3).决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=9.7mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.5～0.8,T=35min(4).2.15,200~217HBS进给量：0.48mm/r 392r/min(5).计算基本工时式中：L=l+y+△.l=6,2.29y+△=0,故：钻9.7的(1).选择高速钢麻花钻头，其直径d0=9.7mm按加工要求决定进给量,根据表2.7,铸铁的强度≤200HBSd0=9.7,其进给量为：f=0.47～0.57mm/r34/9.7=3.5,0.75,则：按钻头强度决定进给量，根据表2.8,当材料为：168～213HBS时，d0=9.7,钻头允许的进给量f=1.0mm/r根据Z525钻床说明书，选择(3).决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=9.7mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.5～0.8,T=35min(4).决定切削速度，由表2.15,铸铁硬度200~217HBS 392r/min(5).计算基本工时式中：L=l+y+△.l=14,2.29y+△=6,故：铰10的：通 选择铰刀：选择10决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=10mm时，钻头后刀面的最大磨损量取为0.6T=35min1)：切削深度f=1.0mm/rp5672.4-58切削速度：=12.6m/min(《机械加工工艺手册》)p568，2.4-转速 nw=392r/min(2.35)式中：L=l+y+△.l=6,2.29y+△=0,故：tm=6/(392×1.0)=0.02min铰10的：通 选择铰刀：选择10决定钻头磨钝标准及由表2.12,当d0=10mm时，钻头后刀面的最大磨损量取0.6,1)：切削深度进给量：f=1.0mm/r(《机械加工工艺手册》)p567，2.4-切削速度：vm=0.21m/s=12.6m/min(《机械加工工艺手册》)p568表，2.4-59 nw=392r/min(2.35)式中：L=l+y+△.l=14,2.29y+△=6,故：tm=(14+6)/(392×1.0)=0.05min对线钻螺纹底孔6.7mmF=0.36～0.44(mm/r)（0.5 2.132.14）nw=960r/min,v=20.2m/min。式中：L=l+y+△.l=8,2.29再钻螺纹底孔式中：L=l+y+△.l=28,2.29y+△=5,锪1713根据有关资料介绍，锪孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2～1/3，故：f=1/3f钻=1/3×0.8＝0.27(mm/r) 按机床取0.28mm/rv=1/3v＝1/3×20＝6.67(m/min)nw=140r/min,所以实际切削速度为：式中：L=l+y+△.l=13,2.29tm=(13+9)/(140×0.28)=0.56min对线钻M6底孔(即钻孔0.52.7）所以：f=0.3×0.5＝0.15（mm/r）按《切削手册》取0.13 《切削手册》表2.13及表2.14）nw=1360r/min,v=20.50m/min。式中：L=l+y+△.l=14,2.29y+△=0,故：6.9.9114根据有关资料介绍，锪孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2～1/3，故：f=1/3f钻=1/3×0.7＝0.23(mm/r) 按机床取0.22mm/rv=1/3v＝1/3×22＝7.33(m/min)nw=1000v/3.14D=1000×7.33/(3.14×11)＝212.22(r/min)nw=195r/min,所以实际切削速度为：v=3.14D*nw/1000=3.14×11×195/1000=6.74(m/min)式中：L=l+y+△.l=4,2.29y+△=6,故：tm=(4+6)/(195×0.22)=0.23min工序10． 攻2-M8、1-M6等螺孔的螺纹；清除毛剌、锐角倒攻2－M8、1-M6等螺孔的螺纹由于公制螺纹M8mm与M6mm外径相差无几故切削用量一律按加工M8的螺纹选取f=0.36~0.44(mm/r)(取f=0.4mm/r)按机床选取nw=195r/min，则M8的一孔式中：L=l+y+△.l=8,2.29y+△=5,故：M8的另一孔：式中：L=l+y+△.l=10,2.29y+△=5,故：M6式中：L=l+y+△.l=14,2.29tm=(14+5)/(195×0.4)=0.24(min)M66.10.2.清除毛剌、锐角倒工序11． 成品检验入第七章为了提高劳动生产率,合保证加工质量,降低劳动强度,需要设计夹具6138两侧面).本夹具将用于T740镗床对工件进行镗削加工.镗床夹具简称镗模,主要镗模导向装镗模导向装置加工不通孔时可采用这种镗套，即镗套布置在刀具加工时的后面，这样镗杆呈悬臂状L/D这种布置可分为两种情况：A：当L/D<1(即短孔)，由于镗孔行程短，镗杆悬臂也短其导向部分直径d可大于被加B：当L/D>1(即长孔)，这时镗杆导向部分直径d应小于所加工孔的直径，镗杆可深入后镗套。除这两种镗套外，还有双面单镗套、单面双镗套。由于本工序不采用这两7.1.2.镗 （如青铜或粉末冶金材料）夹具设由零件图可知，32p圆周力Pz=902ts075p

t09s075p轴向力Px=451ts04p

1-2-p其中：切削深 p每转进给量

Kp 1-2-因此Pz=20.05 Py 为加工性质系数1.1；为刀具钝化系数1.1；1.1Fz2Fy2FxFz2Fy2Fx39.9229.512那么所需克服的切削力P

由于工件以两平面定位，夹紧力与切削力方向垂直，根据《机床夹具设计手册》表－2－11,Wk

K*Pu=

K*P=1.996