机械制造技术课程设计-填料箱盖加工工艺及车外圆切槽75夹具设计

PAGE36宁XX大学设计填料箱盖零工艺规程与夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日PAGE5摘要本文是对填料箱盖零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对填料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计夹具。关键词：填料箱盖，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具AbstractThisarticleisaboutthepackingboxcoverpartsprocessingapplicationandprocessingtechnologyandanalysis,includingthepartsoftheplan,thechoiceofblank,theclamping,thecraftroutemaking,toolselection,thedeterminationofcuttingconditions,processingdocuments.Choosethecorrectprocessingmethods,designthereasonableprocess.Inadditiontothestuffingboxcoverparttwoprocessdesigningspecialfixture.Machinetoolfixtureofmanykinds,amongthem,themostwidelyusedcommonfixture,sizespecificationshavebeenstandardized,andaprofessionalproductionplant.Whilewidelyusedinbatchproduction,speciallyforaworkpieceprocessingservicesforthefixture,itneedseachfactoryaccordingtoworkpiecemachiningtechnologytodesignandmanufacture.Inthispaper,fixturedesignarethemaincontentsofdesignwithtwosetsofpneumaticfixture.Keywords:packingboxcover,processingtechnology,processingmethod,processdocumentation,fixture目录26178摘要 21271Abstract 35951目录 41568第1章绪论 6136961.1机械加工工艺概述 6112061.2机械加工工艺流程 647241.3夹具概述 7158391.4机床夹具的功能 7106041.5机床夹具的发展趋势 8145321.5.1机床夹具的现状 86221.5.2现代机床夹具的发展方向 913647第2章零件的分析 10185012.1零件的作用 10151122.2零件的工艺分析 105245第3章工艺规程设计 1053273.1毛坯的制造形式 10184233.2基准面的选择 10173023.2.1粗基准的选择 11156523.2.2精基准的选择 11184743.3制订工艺路线 11187433.3.1工艺线路方案一 1110613.3.2工艺路线方案二 12275953.3.3工艺方案的比较与分析 12131753.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13186383.5确定切削用量及基本工时 14192383.5.1工序Ⅰ：铣削端面 1499083.5.2工序Ⅱ：粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角 15120933.5.3工序Ⅲ钻扩mm、及锪孔。转塔机床C365L 18151573.5.4工序Ⅳ钻6—13.5,2-M10-6H,4-M10-6H深孔深24 202573.5.5工序Ⅴ：精铣Φ65mm的外圆及与Φ80mm端面 2290083.5.6工序Ⅵ：精、粗、细镗mm孔 2440593.5.7工序Ⅶ：铣Φ60孔底面 2416353.5.8工序Ⅷ：磨Φ60孔底面 2527223.5.9工序Ⅸ：镗Φ60mm孔底沟槽 26117953.5.10工序Ⅹ：研磨Φ60mm孔底面 2615399第5章夹具设计 27199395.1研究原始质料 27136205.2定位基准的选择 27308215.2.1定位方案的选择 2759745.3切削力及夹紧力的计算 27177055.4误差分析与计算 2938845.5夹具体设计 3072585.6夹具设计及操作的简要说明 3116924总结 3231782参考文献 3321130致谢 34PAGE37第1章绪论1.1机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。制订工艺规程的步骤1)计算年生产纲领，确定生产类型。2)分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。3)选择毛坯。4)拟订工艺路线。5)确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。6)确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。7)确定切削用量及工时定额。8)确定各主要工序的技术要求及检验方法。9)填写工艺文件。在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1．机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2．机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5μm；精密心轴的同轴度公差可控制在1μm内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.2～0.5μm。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259—91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。第2章零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车的填料箱盖（附图1），其主要作用是保证对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。填料箱主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。2.2零件的工艺分析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：（查表1.4-28《机械制造工艺设计简明手册》）以ф65H5（）轴为中心的加工表面。包括：尺寸为ф65H5（）的轴，表面粗糙度为1.6,尺寸为ф80的与ф65H5（）相接的肩面,尺寸为ф100f8()与ф65H5（）同轴度为0.025的面.尺寸为ф60h5()与ф65H5（）同轴度为0.025的孔.2.以ф60h5()孔为中心的加工表面.尺寸为78与ф60H8()垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨.3.以ф60H8()孔为中心均匀分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求为6.3,粗加工可满足要求.第3章工艺规程设计3.1毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为1000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。3.2基准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，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。）3.2.2精基准的选择按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2MM的锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。采用锥堵或锥套心轴。精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。3.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1工艺线路方案一工序Ⅰ铣削左右两端面。工序Ⅱ粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。工序Ⅲ钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。工序Ⅳ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序Ⅴ精车ф65外圆及与ф80相接的端面.工序Ⅵ粗、精、细镗ф60H8（孔。工序Ⅶ铣ф60孔底面工序Ⅷ磨ф60孔底面。工序Ⅸ镗ф60孔底面沟槽。工序Ⅹ研磨ф60孔底面。工序Ⅺ去毛刺，终检。3.3.2工艺路线方案二工序Ⅰ车削左右两端面。工序Ⅱ粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。工序Ⅲ钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。工序Ⅳ精车ф65外圆及与ф80相接的端面.工序Ⅴ粗、精、细镗ф60H8（孔。工序Ⅵ铣ф60孔底面工序Ⅶ磨ф60孔底面。工序Ⅷ镗ф60孔底面沟槽。工序Ⅸ研磨ф60孔底面。工序Ⅹ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序Ⅺ去毛刺，终检。3.3.3工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圆面和ф60H8（孔。；方案二是使用车削方式加工两端面，12孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑，在线路二中，工序Ⅳ精车ф65外圆及与ф80相接的端面.然后工序Ⅹ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下：工序Ⅰ车削左右两端面。工序Ⅱ粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。工序Ⅲ钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。工序Ⅳ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序Ⅴ精车65外圆及与80相接的端面.工序Ⅵ粗、精、细镗ф60H8（孔。工序Ⅶ铣ф60孔底面工序Ⅷ磨ф60孔底面。工序Ⅸ镗ф60孔底面沟槽。工序Ⅹ研磨ф60孔底面。工序Ⅺ去毛刺，终检。以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“填料箱盖”零件材料为HT200，硬度为HBS190~241，毛坯质量约为5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺，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：外圆表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为ф84、ф104、ф160的阶梯轴式结构，除ф65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为R6.3um,只要粗车就可满足加工要求,以ф155为例,2Z=5mm已能满足加工要求.外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称〈〈工艺手册〉〉表2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向>100~160mm,故长度方向偏差为mm.长度方向的余量查表2.2-4,其余量值规定为3.0~3.5mm.现取3.0mm。（3）内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，R为6.3,钻——扩即可满足要求。（4）内孔ф60H8()。要求以外圆面ф65H5（）定位，铸出毛坯孔ф30。查表2.3-9,粗镗ф59.52Z=4.5精镗ф59.92Z=0.4细镗ф60H8()2Z=0.1(5)ф60H8()孔底面加工.按照<<工艺手册>>表2.3-21及2.3-23研磨余量Z=0.010~0.014取Z=0.010磨削余量Z=0.2~0.3取Z=0.3铣削余量Z=3.0—0.3—0.01=2.69(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度.Z=0.5(7)6—孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均为自由尺寸精度要求。1．6—孔可一次性直接钻出。2．查〈〈工艺手册〉〉表2.3—20得攻螺纹前用麻花钻直径为ф8.5的孔。钻孔ф8.5攻螺纹M103.5确定切削用量及基本工时3.5.1工序Ⅰ：铣削端面本工序采用计算法确定切削用量加工条件工件材料：HT200，铸造。加工要求：铣ф65、ф155端面表面粗糙度值R为6.3。机床：X6132卧式铣床。刀具：刀片材料为YG6，计算切削用量铣削ф65、ф155两端面确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。长度加工方向取IT12级，取mm。确定进给量f:根据《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》表1.4,当刀杆16mmX25mm,a<=2mm时,以及工件直径为ф160时。f=0.5~0.7mm/r按C620—1车床说明书（见《切削手册》表1.30）取f=0.5mm/r计算切削速度:按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为V=(m/min)…………2.1式中,=1.58,=0.15,y=0.4,m=0.2。修正系数k见《切削手册》表1.28,即k=1.44,k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97所以V==66.7(m/min)确定机床主轴转速n===253(r/min)按机床说明书（见《工艺手册》表4.2—8）与253r/min相近的机床转速有230r/min及305r/min。现选取305r/min。如果选230m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度V=80m/min计算切削工时，按《工艺手册》表6.2-1,取L==42mm,L=3mm,L=0mm,L=0mmt==0.59(min)（2）粗车ф160端面确定机床主轴转速:n===133(r/min)按机床说明书（见《工艺手册》表4.2—8）与133r/min相近的机床转速有120r/min及150r/min。现选取150r/min。如果选120m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度V=75.4m/min计算切削工时，按《工艺手册》表6.2-1,取L==80mm,L=3mm,L=0mm,L=0mmt==2.21(min)（3）粗车160与104连接之端面L==28mm,L=3mm,L=0mm,L=0mmt==0.82(min)3.5.2工序Ⅱ：粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角切削深度:先84车至80以及104车至100。进给量:见《切削手册》表1.4V=(m/min)==66.7(m/min)确定机床主轴转速:n===204(r/min)按机床选取n=230r/min。所以实际切削速度V===75.1m/min检验机床功率:主切削力F=CFafvk…………………2.2式中：CF=900,x=1.0,y=0.75,n=-0.15k=(k=0.73所以F=900切削时消耗功率P=由《切削手册》表1.30中C630-1机床说明书可知,C630-1主电动机功率为7.8KW,当主轴转速为230r/min时,主轴传递的最大功率为2.4KW,所以机床功率足够,可以正常加工。检验机床进给系统强度:已知主切削力F=598N,径向切削力F按《切削手册》表1.29所示公式计算F=CFafVk………………2.3式中:CF530,x=0.9,y=0.75,n=0k=(k=0.5所以F=530而轴向切削力F=CFafvk式中:CF=450,x=1.0,y=0.4,n=0k=(k=1.17轴向切削力F=450取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给机构可承受的最大纵向力为3550N(见<<切削手册>>表1.30),故机床进给系统可正常工作。切削工时：t=式中：L=105mm,L=4mm,L=0所以t=（2）粗车65外圆实际切削速度V==计算切削工时：按<<切削手册>>表6.2-1，取L=17mm,L=3mm,L=0mmt=（2）粗车75外圆取n=305r/min实际切削速度V==计算切削工时：按<<切削手册>>表6.2-1，取L=83mm,L=3mm,L=0mmt=（3）粗车100外圆取n=305r/min实际切削速度V==计算切削工时：按<<切削手册>>表6.2-1，取L=15mm,L=3mm,L=0mmt=（4）车槽.采用切槽刀，r=0.2mm根据《机械加工工艺师手册》表27-8取f=0.25mm/rn=305r/min计算切削工时L=9mm,L=3mm,L=0mmt=3.5.3工序Ⅲ钻扩mm、及锪孔。转塔机床C365L钻孔f=0.41mm/r（见《切削手册》表2.7）r=12.25m/min（见《切削手册》表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）按机床选取：=136r/min（按《工艺手册》表4.2-2）所以实际切削速度切削工时计算：，=10mm，=4mm=（2）钻孔mm根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=（1.2~1.3）v=（）公式中、为加工实心孔时的切削用量，查《切削手册》得=0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令：f=1.35=0.76mm/r按机床取f=0.76mm/rv=0.4=7.7m/min按照机床选取所以实际切削速度：切削工时计算：，，=锪圆柱式沉头孔根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2~1/3，故f=按机床取f=0.21mm/rr=按机床选取：所以实际切削速度为：切削工时计算：，，=3.5.4工序Ⅳ钻6—13.5,2-M10-6H,4-M10-6H深孔深24（1）钻6-13.5f=0.35mm/rV=17mm/min所以n==401(r/min)按机床选取：所以实际切削速度为：切削工时，，则：=t=6t=60.157=0.942min（2）钻2底孔Φ8.5f=0.35mm/rv=13m/min所以n==487r/min按机床选取实际切削速度切削工时，，则：=（3）4深20，孔深24，底孔Φ8.5f=0.35mm/rv=13m/min所以n==487r/min按机床选取实际切削速度切削工时，，则：=攻螺纹孔2r=0.2m/s=12m/min所以按机床选取则实际切削速度计算工时，，则：=攻螺纹4-M10r=0.2m/s=12m/min所以按机床选取则实际切削速度计算工时，，则：=3.5.5工序Ⅴ：精铣Φ65mm的外圆及与Φ80mm端面铣X6132精铣端面Z=0.4mm计算切削速度：按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=90min）式中，，修正系数见《切削手册》表1.28所以按机床说明书（见《工艺手册》表4.2-8）与1023r/min。如果选995r/min，则速度损失较大。所以实际切削速度计算切削工时按《工艺手册》表6.2-1取，，，则：=精车Φ65外圆2Z=0.3f=0.1mm/r式中，，修正系数见《切削手册》表1.28所以所以实际切削速度计算切削工时，，则：=（3）精车外圆Φ100mm2Z=0.3mmZ=0.15mmf=0.1mm/r取实际切削速度计算切削工时，，则：=3.5.6工序Ⅵ：精、粗、细镗mm孔粗镗孔至Φ59.5mm2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。，，则：=精镗孔至Φ59.9mm2Z=0.4mm，Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min计算切削工时，，则：=细镗孔至mm由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min3.5.7工序Ⅶ：铣Φ60孔底面铣床：X63铣刀：选用立铣刀d=10mmL=115mm齿数Z=4切削速度：参照有关手册，确定v=15m/min=477.7r/min采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-39）取=475r/min故实际切削速度为：当时，工作台的每分钟进给量应为查机床说明书，刚好有故直接选用该值。计算切削工时L=（60mm-30mm）=30mm倒角1x45°采用90°锪钻3.5.8工序Ⅷ：磨Φ60孔底面①．选择磨床：选用MD1158（内圆磨床）②．选择砂轮：见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为A36KV6P20x6x8mm③．切削用量的选择：砂轮转速，m/s轴向进给量径向进给量④．切削工时计算：当加工一个表面时（见《工艺手册》表6.2-8）式中L：加工长度L=30mmb：加工宽度b=30mm：单位加工余量=0.2mmK：系数K=1.1r：工作台移动速度（m/min）：工作台往返一次砂轮轴向进给量：工作台往返一次砂轮径向进给量则3.5.9工序Ⅸ：镗Φ60mm孔底沟槽内孔车刀保证t=0.5mm，d=2mm3.5.10工序Ⅹ：研磨Φ60mm孔底面采用手工研具进行手工研磨：Z=0.01mm第5章夹具设计5.1研究原始质料利用本夹具主要用来加工粗车外圆φ100、φ80、φ75并切槽，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足外圆之间轴线间公差要求。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。5.2定位基准的选择由零件图可知，零件外圆有多个台阶，各个外圆之间要保证一定的同心度。尺寸精度有一定要求。其设计基准为工件的端面，为了使工艺基准与设计基准统一，所以选择了以端面作为定位基准，由于加工之前，螺纹孔的底孔已加工，来作为定位孔，因此本次设计采用常见的一面两销的定位方式，即用一芯轴作为定位销，和一菱形销。端面即为一面。为了提高加工效率及方便加工，决定车床上加工，高速车刀进行加工。同时，为了缩短辅助时间，准备采用手动螺旋夹紧。5.2.1定位方案的选择定位基准选择好后，本次设计采用一面两销定位，端面限制3个自由度，芯轴限制2个自由度，菱形销限制1个自由度。完全限制了零件的6个自由度，达到完全定位。5.3切削力及夹紧力的计算切削力（见《切削用量简明手册》表1.29）（3-1）式中：=900=1.0=0.75=0=0.57=1412（N）在计算切削力的时，必须考虑安全系数，安全系数K=1.5=14121.5=2118（N）（3-2）径向切削力（见《切削用量简明手册》表1.29）式中：=530=0.9=0.75=0=0.57==762（N）（3-3）在计算切削力的时，必须考虑安全系数，安全系数K=1.57621.5=1143（N）（3-4）轴向力（见《切削用量简明手册》表1.29）（3-5）式中：=450=1.0=0.4=0=0.57=662（N）考虑到安全系数，由《机床夹具设计手册》表3-4得安全系数K=1.5（3-6）由于设计的夹具有一个支承面，可以与轴向里相平衡，所以不用考虑轴向力。因此就只有径向切削力，对夹紧装置会有作用力，径向切削力与夹紧力平衡才能保证车削加工能顺利进行。因此夹紧力的计算就是与径向切削力的平衡。计算过程如下：因为是上边夹紧，所以设计单边夹紧力为Q，所以有：=Q（3-7）（3-8）（3-9）5.4误差分析与计算定位误差是指由于定位不准而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的某一定位方案，只要其可能产生的定位误差小于工件相关尺寸或位置公差的1/3，即可认为该定方案符合加工精度的要求。工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述：（1）定位误差由于C面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差为零。工件在夹具上定位时，定位基准与限位基准是重合的，基准位移误差为零。因此，尺寸的定位误差等于零。（2）夹具误差夹具误差为限位基面与轴线间的距离误差，以及限位基面相对安装基面C的平行度误差是0.01.（3）安装误差因为夹具和主轴是莫氏锥度配合，夹具的安装误差几乎可以忽略不计。（4）加工方法误差如车床主轴上安装夹具基准与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的车床夹具总加工误差是：精度储备：故此方案可行。5.5夹具体设计对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程