后盖零件加工工艺及铣φ22端面夹具设计-连接盘盖

无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。连接盘盖的加工工艺规程和铣Φ22端面夹具的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：连接盘盖；铣Φ22端面夹具；定位误差全套图纸加V信153893706或扣3346389411AbstractThisdesigninvolvestheknowledgeofmechanicalmanufacturingtechnologyandfixturedesign,metalcuttingmachinetools,tolerancematchingandmeasurement,etc.Theprocessingprocedureofconnectingdisccoverandtheprocessdesign,processdesignandspecialfixturedesignofΦ22endfacemillingfixturearethreeparts.Intheprocessdesign,weshouldfirstanalyzetheparts,understandtheprocessoftheparts,thendesignthestructureoftheblank,selecttheprocessingdatumoftheparts,anddesigntheprocessrouteoftheparts.Then,thedimensioncalculationiscarriedoutforeachworkingstepofthepart.Thekeyistodeterminethetechnologicalequipmentandcuttingparametersofeachworkingstep.Thendesignthespecialfixture,selectanddesignthecomponentsofthefixture,suchaspositioningelements,clampingelements,guidingelements,connectingpartsbetweenthefixturebodyandthemachinetool,andotherparts.Thepositioningerrorcausedbyfixturepositioningiscalculated,therationalityanddeficiencyoffixturestructureareanalyzed,andattentionshouldbepaidtoimprovementinfuturedesign.Keywords:Connectingdisccover;Clampformillingφ22endface;positioningerror目录第1章绪论 第1章绪论1.1前言制定轴承座的加工工艺，设计钻孔的钻床夹具和设计铣端面的铣床夹具，运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。1.2夹具设计中的特点1.夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计算。2.专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。3.“确保产品加工质量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。1.3夹具设计需保证的条件1.夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2.保证工件的精度。3.保证使用方便与安全。4.正确处理作用力的平衡问题。5.注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。1.4夹具的发展趋势1.发展通用夹具的新品种，由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。2.发展调整式夹具。3.推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4.加强专用夹具的标准化和规范化。5.大力推广和使用机械化及自动化夹具。6.采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。1.5研究方法及技术路线1、深入生产实践调查研究在深入生产实践调查研究中，应当掌握下面一些资料：工程图纸，工艺文件，生产纲领，制造与使用夹具情况等。2、制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领，确定生产类型，分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查，确定毛坯的种类，形状，尺寸及精度，拟定工艺路线（划分工艺规程的组成，选择的定位基准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序，选择机床设备等），进行工序设计（确定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，选择工艺装备，计算时间定额等），确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。3、确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算，以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4、确定夹具其他部分的结构形式如分度装置，对刀元件和夹具体等5、绘制夹具总装配图在绘制总装配图时，尽量采用1：1比例，主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧表面和被加工表面等。其中，被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体，按定位元件，导向元件，夹紧机构，传动装置等顺序，画出具体结构。6、标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求7、标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注、夹具名称，编号，序号，零件名称及材料，数量等。8、绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。1.6课题背景及发展趋势机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法，我们必须深入生产实践调查研究，因为，这样有利于我们掌握一些重要资料，例如：工件的图纸——详细阅读图纸，了解工件被加工表面的技术要求，该件在机械中的位置和作用，以及装配中的特殊要求。工艺文件——了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的状况，基准面的选择状况，可用的机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。生产纲领——夹具的结构形式应与工件批量大小相适应，做到经济合理。制造与使用夹具的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计，我也要了解并注意设计夹具出现的问题，对夹具最基本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夹具中的定位精度，主要是定为基准是否与工序基准重合，定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度，和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度，主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此，提高夹具制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时找正定位表面的准确位置，或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过撤销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。第2章零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是连接盘盖，其作用是连接液压管件的零件。2.2零件的工艺分析连接盘盖共有二组加工表面，其相互有一定关联要求，具体分析如下：以Φ30孔为中心的一组加工表面这一组加工表面有：Φ68端面、Φ90左端面、Φ50端面、Φ30孔、Φ60端面等。以尺寸25为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：Φ22端面、3-Φ6孔、Φ10沉孔；M8螺纹孔、Φ3孔，Φ10孔、M6螺纹等这两组加工表面有一定的关联要求、即第二组尺寸和第一组尺寸相关联要求。由上面分析可知，加工时应先加工第一组面，再以第一组加工孔和端面为基准加工另外一组加工面第3章工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT150灰口铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件3.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3.2.1粗基准的选择原则1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2.如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3.如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4.选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5.粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。3.2.2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1.用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2.当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3.当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4.为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5.有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3.3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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案一：工序01：金属性浇铸工序02：时效处理以消除内应力工序03：车Φ68端面、Φ90左端面工序04：粗车、半精车、精车Φ50端面工序05：车Φ30孔、Φ60端面工序06：铣Φ22端面工序07：钻3-Φ6孔、锪平Φ10沉孔；钻、攻M8螺纹孔工序08：钻Φ3孔，扩、铰Φ10孔工序09：钻、攻M6螺纹工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：包装、入库工艺路线方案二：工序01：金属性浇铸工序02：时效处理以消除内应力工序03：粗车Φ68端面工序04：粗车Φ90左端面工序05：粗车Φ50端面工序06：粗车Φ30孔工序07：粗车Φ60端面工序08：铣Φ22端面工序09：锪平Φ10沉孔工序10：钻3-Φ6孔工序11：钻、攻M8螺纹工序12：钻Φ3孔，扩、铰Φ10孔工序13：钻、攻M6螺纹工序14：粗车、半精车、精车Φ50端面工序15：去毛刺工序16：检验至图纸要求工序17：包装、入库方案比较，方案一工序集中与分散相结合，所用设备比较少，产量不高的话，成本也不算太高；方案二则是比较分散，方案二所用设备比较多，如果产量不高的话，成本相对就较高。因连接盘盖生产批量为中批量，故采用方案一。3.4确定各工序的加工余量连接盘盖零件材料为HT150，生产类型为大批量，采用铸造毛坯。1、Φ68端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。2、Φ90左端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=5.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。3、Φ50端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为1.6。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，三步车削（即粗车、半精车、精车）方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=1.5半精车单边余量Z=0.4精车单边余量Z=0.14、Φ30孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。5、Φ60端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=6.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。6、Φ22端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。7、3-Φ6孔、Φ10沉孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻3-Φ6孔、然后锪平Φ10沉孔方可满足其精度要求。8、M8螺纹孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工螺纹孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻M8螺纹底孔Φ6.8、然后攻M8螺纹方可满足其精度要求。9、Φ3孔，Φ10孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为1.6。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻Φ3孔、然后扩Φ3孔至Φ9.8孔，最后铰Φ9.8孔至Φ10孔方可满足其精度要求。10、M6螺纹孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工螺纹孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻M6螺纹底孔Φ5.1、然后攻M8螺纹方可满足其精度要求。3.5确定切削用量及基本工时工序01：金属性浇铸工序02：时效处理以消除内应力工序03：车Φ68端面、Φ90左端面工步一：车Φ68端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为2.0mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在粗车Φ68端面、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min≈429r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=460r/min则实际切削速度=121.1m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=460r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=2.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=121.1m/min2、确定车Φ68端面的基本时间，式中=90mm，=27mm，=2.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=1则工步二：车Φ90左端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为5.0mm，可在2次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在粗车Φ90左端面、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min≈429r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=460r/min则实际切削速度=121.1m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=460r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=2.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=121.1m/min2、确定车Φ90左端面的基本时间，式中=90mm，=68mm，=2.5mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=2则工序04：粗车、半精车、精车Φ50端面工步一：粗车Φ50端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为1.5mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在粗车Φ50端面、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.22mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=150m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈72.7m/min≈463r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=460r/min则实际切削速度=72.7m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=460r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=1.5mm，=0.26mm/r，=460r/min，=72.7m/min2、确定粗车Φ50端面的基本时间，式中=50mm，=27mm，=1.5mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=1则工步二：半精车Φ50端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为0.4mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在半精车Φ50端面、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.22mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=200m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=2000.80.650.811.15m/min≈96.9m/min≈617r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=610r/min则实际切削速度=96.9m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=610r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=1.5mm，=0.22mm/r，=610r/min，=96.9m/min2、确定半精车Φ50端面的基本时间，式中=50mm，=27mm，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.22mm/r，=610r/min,=1则工步三：精车Φ50端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为0.1mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在半精车Φ50端面、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.2mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min≈771r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=760r/min则实际切削速度=121.1m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=760r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=0.1mm，=0.2mm/r，=760r/min，=121.1m/min2、确定精车Φ50端面的基本时间，式中=50mm，=27mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.2mm/r，=760r/min,=1则工序05：车Φ30孔、Φ60孔工步一：车Φ30孔1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为1.5mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在车Φ30孔、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.2mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48.5m/min≈515r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=480r/min则实际切削速度=48.5m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=480r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=1.5mm，=0.26mm/r，=480r/min，=48.5m/min2、确定车Φ30孔的基本时间，式中=25mm，=1.5mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=480r/min,=1则工步二：车Φ60端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为6.0mm，可在2次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在车Φ60端面、刀杆尺寸为16mm×25mm、≤3mm、工件直径为0～100mm时，=0.1～0.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.2mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=200m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=2000.80.650.811.15m/min≈96.9m/min≈515r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=480r/min则实际切削速度=96.9m/min5）校验机床功率由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=480r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。<，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=3.0mm，=0.26mm/r，=480r/min，=48.5m/min2、确定车Φ60端面的基本时间，式中=60mm，=30mm，=3.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=480r/min,=2则工序06：铣Φ22端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，，，。2.决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝475当＝475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时：，，则机动工时为工序07：钻3-Φ6孔、锪平Φ10沉孔；钻、攻M8螺纹孔工步一：钻3-Φ6孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z3025遥臂钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=3则机动工时为 工步二：锪平Φ10沉孔1.选择钻头选择高速钢锪刀，其直径d=10mm2．选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据《切削用量手册》表2.7，当铸铁硬度>200H有。（2）计算切削速度根据《切削用量手册》表2.15，当铸铁硬度=200～220HBS时，,切削速度的修正系数为：，，，，故根据Z3025型钻床技术资料（见《简明手册》表4.2-12）可选择n=500r/mm，。3．计算基本工时工步三：钻M8螺纹底孔Φ6.8确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z3025遥臂钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步四：选择M8mm高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即f=0.6mm/r299r/min按机床选取n=315r/min切削工时：，，则机动工时为工序08：钻Φ3孔，扩、铰Φ10孔工步一：钻Φ3孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：扩Φ3孔至Φ9.8利用扩孔钻将Φ3孔至Φ9.8，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 ，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取则主轴转速为，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步三：铰Φ9.8孔至Φ10确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工序09：钻、攻M6螺纹工步一：钻M6螺纹底孔Φ5.1确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：攻M6螺纹选择M6mm高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即f=0.45mm/r398r/min按机床选取n=392r/min切削工时：，，则机动工时为第4章铣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，决定设计工序06：铣Φ22端面的铣床夹具。4.1问题的提出本夹具主要用于铣Φ22端面，粗糙度Ra6.3，本道工序加工精度要求一般，因此，设计夹具时主要考虑如何提高生产效率，精度则不予考虑。4.2定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此道工序后面还有精加工，因此本次铣没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们采用Φ68端面、Φ30孔和Φ22外圆作为定位基准。4.3定位元件的选择本工序选用的定位基准工件Φ68端面、Φ30孔和Φ22外圆定位，所以相应的夹具上的定位元件应是心轴和A型支承钉。定位分析如下：1.连接盘盖Φ68端面与心轴Φ70端面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.连接盘盖Φ30孔与心轴Φ30外圆相配合限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3.连接盘盖Φ22外圆与A型支承钉相配合限制一个自由度，即Z轴转动。工件限制六个自由度，属于完全定位，故设计合理。4.4切削力及夹紧力计算查表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K<2.5时，