机械制造技术课程设计-支承套支撑套加工工艺及铣键槽夹具设计

PAGEIV课程设计论文支承套零件的机械加工工艺规程和铣键槽夹具所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。本文首先介绍了支承套的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。此次设计是对支承套的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词：支承套，工艺分析，工艺规程设计，夹具设计AbstractMachiningindustry,asatraditionalandvibrantindustry,hasbeenrapidlydevelopedforafewpastdecades.Intheneweconomicarea,theindustrypresentedanewdevelopmenttrend,andthetrendsalsochangesthequalityandtheperformanceoftheproductioninsomenewabstracts.Machiningindustryisnowtakingplaceinstructuralchanges,processdesignandimprovementofequipmenthasbecomethenecessaryconditionsoftheenterprisesurvivalanddevelopment,processequipmentdesignandimprovedproductsdirectlyaffectthequalityandperformance.Thisarticleintroducestheroleandprocessanalysisofthevalverockerarmbearingsupport,followedbydeterminingblanksize,andthenproceedtoorderthedesignprocess,thefinalfixturedesign.WhatwillbedisgnedisThemachiningprocessandfixturedesignoftheValveRockerArmBearingsupport,whichhasthechatacteristicsofthreeabstrcat.itscomponentsforcastings,withasmallsize,simplestructureandthecharacteristicsofparts,becausethesurfaceiseasierthantheeasyprocessing,pointoforderinthedevelopmentprocess,thesurfaceonthefirstprocessing,andthentosurfaceasabenchmarktootherprocessing,includingtheprocessesusedspecialfixture,anditsdesignissimple,convenientandcanmeettherequirements.KEYWORDS:Valverockerarmbearingsupport,processanalysis,Processdesign,fixturedesign目录摘要 IIAbstract III目录 IV第1章序言 6第2章支承套零件的分析 72.1零件的形状 72.2零件的工艺分析 7第3章工艺规程设计 93.1确定毛坯的制造形式 93.2零件的表面加工方法的选择 93.3制定工艺路线 103.3.1工艺路线方案一 103.3.2工艺路线方案二 113.3.3工艺方案的比较与分析 123.4选择加工设备和工艺装备 133.4.1机床选用 133.4.2选择刀具 143.4.3选择量具 143.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 143.6确定切削用量及基本工时 15第4章铣键槽夹具设计 294.1研究原始质料 294.2定位基准的选择 304.3切削力及夹紧力的计算 304.4定位误差的分析 324.5确定夹具体结构和总体结构 324.6夹具设计及操作的简要说明 34总结 35参考文献 36致谢 38第1章序言本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件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。其目的在于：1．巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2．加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；3．树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4．通过对支承套的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。5.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6．通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制支承套的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，支承套的材料为HT200，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。第2章支承套零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是支承套零件，支承套类零件在机械工业中有着广泛的应用。但是，由于支承套类零件一般壁薄、直径大，且长度较长，属于薄壁筒类零件。该类零件自身结构的特点使得其装夹和加工都相对困难。由于工件的刚性较低，在加工过程中的夹紧力和切削力作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状位置精度和表面加工质量，难以达到预期的加工要求。而目前传统的支承套类零件的加工工艺和夹具仅适用于单件或小批量生产，难以满足机械工业对于支承套零件大量的需求。因此，研究并改进支承套零件的加工工艺和夹具设计具有重要的理论和实际意义。本文针对支承套零件的加工和装夹难点，对该类零件的加工工艺和装夹夹具进行了分析和改进设计，旨在实现支承套零件的大批量和高质量的生产，提高生产效率和经济效益。零件的实际形状如上图所示，

从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。过对支承套零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：支承套共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

(1)．左端的加工表面：

这一组加工表面包括：左端面，85外圆、80外圆以及端面，62内孔、70内孔，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).右端面的加工表面：这一组加工表面包括：右端面；槽20H8，M12X1.25,；其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，62内孔、70内孔或内圆直接在上做镗工就行了。第3章工艺规程设计零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。本支承套来自假设年产量为产品的生产纲领5000台/年，该零件备品率为10％，废品率为3％。结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和3%代入公式得该工件的生产纲领N=Qn(1+α)（1+β)=5226件/年根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》[3]表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设计零件支承套的的生产类型为中批量生产。3.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用型材圆钢，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2零件的表面加工方法的选择根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查《机械制造工艺设计简明手册》通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：表2.2各加工表面方案需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案85外圆IT141.6粗车→半精车→精车80外圆IT121.6粗车→半精车→精车62内孔IT113.2粗车→半精车70内孔IT113.2粗车→半精车5X0.5退刀槽IT1412.5粗车M12X1.25,IT1412.5钻→攻丝4-M6IT1412.5钻→攻丝12通孔IT81.6钻7通孔IT83.2钻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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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工艺路线方案一10铸造铸造20时效时效30粗车粗车85外圆、80外圆以及端面，倒角为。40精车半精车、精车85外圆、80外圆以及端面，倒角为50车车3X0.25退刀槽(2处)，60粗车粗车62内孔、70内孔以及外部端面，倒角为。70精车半精车、精车62内孔、70内孔以及端面，倒角为。80车车5X0.5退刀槽90铣槽粗、精铣槽20H8100铣槽粗、精铣键槽110钻铰孔钻铰孔2-10H7120钻孔攻丝先钻径向底孔10,然后攻丝M12X1.25,130钻孔攻丝先钻4-M6深15的底孔,然后攻丝140钻孔钻7孔,然后钻12沉头孔150拉花键拉花键160钳去毛刺，清洗170终检终检入库3.3.2工艺路线方案二10铸造铸造20时效时效30铣槽粗、精铣槽20H840铣槽粗、精铣键槽50粗车粗车85外圆、80外圆以及端面，倒角为。60精车精车85外圆、80外圆以及端面，倒角为70车车3X0.25退刀槽(2处)，80粗车粗车62内孔、70内孔以及外部端面，倒角为。90精车精车62内孔、70内孔以及端面，倒角为。100车车5X0.5退刀槽110钻铰孔钻铰孔2-10H7120钻孔攻丝先钻径向底孔10,然后攻丝M12X1.25,130钻孔攻丝先钻4-M6深15的底孔,然后攻丝140钻孔钻7孔,然后钻12沉头孔150拉花键拉花键160钳去毛刺，清洗170终检终检入库3.3.3工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二增加了装夹次数，增加了机床的来回调换，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10铸造铸造20时效时效30粗车粗车85外圆、80外圆以及端面，倒角为。40精车半精车、精车85外圆、80外圆以及端面，倒角为50车车3X0.25退刀槽(2处)，60粗车粗车62内孔、70内孔以及外部端面，倒角为。70精车半精车、精车62内孔、70内孔以及端面，倒角为。80车车5X0.5退刀槽90铣槽粗、精铣槽20H8100铣槽粗、精铣键槽110钻铰孔钻铰孔2-10H7120钻孔攻丝先钻径向底孔10,然后攻丝M12X1.25,130钻孔攻丝先钻4-M6深15的底孔,然后攻丝140钻孔钻7孔,然后钻12沉头孔150拉花键拉花键160钳去毛刺，清洗170终检终检入库3.4选择加工设备和工艺装备3.4.1机床选用①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140卧式车床。参考根据《机械制造设计工工艺简明手册》表4.2-7。②.工序Ⅸ是钻孔，选用Z525摇臂钻床。3.4.2选择刀具①.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考《机械加工工艺手册》（主编孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。③.磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考《简明机械加工工艺手册》（主编徐圣群）表12-47，选择双斜边二号砂轮。3.4.3选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“支承套”零件材料为HT200，查《机械加工工艺手册》（以后简称《工艺手册》），表2.2-17各种铁的性能比较，HT200的硬度HB为143～269，表2.2-23铁的物理性能，QT500-7密度ρ=7.2～7.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量[件]重型（零件重>2000kg）中型（零件重100~2000kg）轻型（零件重<100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产5~10010~200100~500中批生产100~300200~500500~5000大批生产300~1000500~50005000~50000大量生产1000以上5000以上50000以上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。3.6确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据《切削用量简明手册》（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与《机械制造设计工工艺简明手册》的表区别。3.6.1工序30粗车85外圆、80外圆以及端面，倒角为。3.6.1.1确定粗车右端面的切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。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，可在一次走刀内完成，故=5mm（3-1）②.确定进给量根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，进给量=0.5～1.0按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：=0.7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，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：=950=1111.5（3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。③.选择刀具磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。④.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：==63（3-3）===120（3-4）根据CA6140车床说明书选择=125这时实际切削速度为：==（3-5）⑤.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，=切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：=1.7=1.2（3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，==，=⑥.倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同换车刀手动进给。⑦.计算基本工时（3-7）式中=++，=由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+===（3-8）3.6.2工序30精车85外圆、80外圆以及端面，倒角为已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可转位车刀。采用工序Ⅰ确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：a=2.5f=0.65n=3.8v=50.4T=563.6.3工序40粗车62内孔、70内孔以及外部端面，倒角为。3.6.3.1确定半精车左端面的切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于C602—1机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。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，可在一次走刀内完成，故==②.确定进给量根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，进给量=0.5～1.0按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：=0.7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，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：=950=1111.5由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。③.选择刀具磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。④.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）根据CA6140车床说明书选择=125这时实际切削速度为：==（3-14）⑤.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，=切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：=1.7=1.2根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25，=，==，=⑥.计算基本工时（3-15）式中=++，=由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+===3.6.4工序70精车62内孔、70内孔以及端面，倒角为。本工序仍精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序Ⅳ相同的可转位车刀。3.6工序90粗、精铣槽20H8机床的选择：X52K型万能铣床（1）选择刀具：查，根据表2.1-72，因为铣削宽度，可查得立铣刀2）查，根据表2.1-20，选择7:24锥柄立铣刀，标准系列L=198mm，标准系列l=63mm，粗齿数为4。（2）选择切削用量1）决定铣削深度铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时为3.4mm。2）决定每齿进给量查，根据表2.1-72，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量，取，所以。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查，根据表2.1-75，可选择高速钢立铣刀，，粗铣，后刀面的最大磨损限度为0.3～0.5mm，查，根据表2.1-76，可选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度查，根据表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（铣削余量较小时，）铣削速度计算公式：查，根据表2.1-77可查得：所以m/minr/min查，根据表3.30，XA6132型万能铣床的使用说明书，选择：这时实际切削速度为m/min3.6.1（1）选择的机床、刀具的型号、尺寸均和粗铣相同（2）选择切削用量1）决定铣削深度根据，可查得精铣=0.6mm。2）决定每齿进给量查，根据表2.1-72，当铣削宽度时，铣刀每齿进给量，取，所以mm/r3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查，根据表2.1-75，可选择高速钢铣刀，立铣刀，，精铣，后刀面的最大磨损限度为0.2~0.25mm，查，根据表2.1-76，可查得选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度查，根据表2.1-77可查得：，，，，，（铣削余量较小时，）铣削速度计算公式：查，根据表2.1-77，可查得：所以m/minr/min查，根据表3.30，XA6132型万能铣床的使用说明书，选择：这时实际切削速度为m/min3.6工序100粗、精铣键槽机床的选择：X52K型万能铣床（1）选择刀具：查，根据表2.1-72，因为铣削宽度，可查得立铣刀2）查，根据表2.1-20，选择7:24锥柄立铣刀，标准系列L=198mm，标准系列l=63mm，粗齿数为4。（2）选择切削用量1）决定铣削深度铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时为3.4mm。2）决定每齿进给量查，根据表2.1-72，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量，取，所以。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查，根据表2.1-75，可选择高速钢立铣刀，，粗铣，后刀面的最大磨损限度为0.3～0.5mm，查，根据表2.1-76，可选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度查，根据表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（铣削余量较小时，）铣削速度计算公式：查，根据表2.1-77可查得：所以m/minr/min查，根据表3.30，XA6132型万能铣床的使用说明书，选择：这时实际切削速度为m/min3.6.1（1）选择的机床、刀具的型号、尺寸均和粗铣相同（2）选择切削用量1）决定铣削深度根据，可查得精铣=0.6mm。2）决定每齿进给量查，根据表2.1-72，当铣削宽度时，铣刀每齿进给量，取，所以mm/r3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查，根据表2.1-75，可选择高速钢铣刀，立铣刀，，精铣，后刀面的最大磨损限度为0.2~0.25mm，查，根据表2.1-76，可查得选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度查，根据表2.1-77可查得：，，，，，（铣削余量较小时，）铣削速度计算公式：查，根据表2.1-77，可查得：所以m/minr/min查，根据表3.30，XA6132型万能铣床的使用说明书，选择：这时实际切削速度为m/min3.6.5工序110钻铰孔2-10H7表3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途GB1436-85直柄麻花钻2.0～20.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85直柄长麻花钻1.0～31.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85锥柄麻花钻3.0～100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85锥柄长麻花钻5.0～50.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用X308025摇臂钻床，查《机械加工工艺手册》孟少农主编，查《机》表2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为HT200，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85）mm直径范围直柄麻花钻ll1>11.80～13.20151101表3-7通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85）（º）d(mm)β2фαfψ8.6～18.00301181240～60表3-8钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（mm）≤20高速钢铸铁0.5～0.8（2）单刃加工刀具耐用度Tmin刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0（mm）11～20钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0.5～0.8mm刀具耐用度T=60min①.确定进给量查《机械加工工艺手册》孟少农主编，第二卷表10.4高速钢钻头钻孔的进给量为f=0.25～0.65,根据表4.13中可知，进给量取f=0.60。②.确定切削速度查《机械加工工艺手册》孟少农主编，表10.4-17高速钢钻头在球墨铸铁（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12，参考《机械加工工艺手册》孟少农主编，表10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K=1.0，R=0.85。V=12=10.32（3-17）则==131（3-18）查表4.2-12可知，取n=150则实际切削速度===11.8③.确定切削时间查《机械加工工艺手册》孟少农主编，表10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式：T=（3-19）其中l=l=5l=2～3则：t==9.133.6.5.2确定钻孔的切削用量钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，《机械加工工艺手册》第2卷。根据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.20～0.35。则取确定切削速度，根据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-9切削速度计算公式为（3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则==1.6所以==72选取所以实际切削速度为=2.64确定切削时间（一个孔）=3.6.5.3钻螺纹底孔及攻螺纹钻螺纹底孔取（）所以（）按机床选取=（）所以实际切削速度（）切削工时（一个孔）：攻螺纹根据表4-32选取所以（293）按机床选取所以实际切削速度所以切削时间（一个孔）：3.5工序130：先钻4-M6深15的底孔,然后攻丝选择钻床：Z525钻床1、刀具的选择：选择高速钢麻花钻，其直径。依据，根据表2.1及表2.2，可选择钻头的几何形状为：标准，，，，，。2、选择切削用量1）依据，根据表2.7，可得钢的强度，钻头的直径时，。因为，所以不需要乘孔深修正系数。2）依据，根据表2.8，根据钻头强度决定进给量：当，，钻头强度允许的进给力。3）依据，根据表2.9，按机床进给机构强度决定进给量：当，，机床进给机构允许的轴向力为8330N(查，表2.35)时，进给量为。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。根据Z525钻床说明书，选择。查，根据表2.19，当，时，查得轴向力。轴向力的修正系数为：故。查ZK546钻床的使用说明书，机床进给机构所允许的最大轴向力为，由于，所以可用。（2）决定钻头磨钝标准及寿命查，根据表2.12，当时，可取得钻头的后刀面最大磨损量取为0.4mm（0.4~0.6），刀具的寿命T=15min。（3）决定切削速度查，根据表2.30，可查得，，，，，。则。=查，根据表2.31，可查得，，，，故：r/min查，根据ZK546钻头的使用说明书，可以考虑选择，但因为所选转数计算转数较高，会使刀具寿命下降，所以可将进给量降一级，即取，也可以选择较低一级的转数，仍用，比较这两种选择方案：1）第一方案,2）第二方案,因为第一方案的乘积较大，基本工时较少，故第一方案好。这时,。（4）检验机床扭矩及功率查，根据表2.20，当，时，。扭矩的修正系数为可查得，所以。根据Z525钻床的使用说明书，当时，。由于，故选择之切削用量可用，即f=0.17mm/r,,。工序150：拉花键C机床：卧式内拉床L6110P=17kw电机转速：980r/min一次安装：拉C孔至φ28H7、Ra1.6ap=0.05mm1、刀具：矩形齿花键拉刀W18Cr4VD=28L=880L1=6Z=62、切削用量、功率计算查表14-11814-121得：切削速度v=4m/minap=0.05则拉削力为148N，当N=148时，查表得:P=9.9kw比较功率，机械效率按0.8计算，所选机床合适。第4章铣键槽夹具设计4.1研究原始质料利用本夹具主要用来铣键槽，在铣槽时，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。4.2定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对进行加工前，左端面外圆进行了粗铣加工，进行了精加工。因此，定位、夹紧方案有：采用心轴机构进行定位，通过联动机构进行夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。4.3切削力及夹紧力的计算刀具：立铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数：由参考文献[5]5表1～2～9可得铣削切削力的计算公式：有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：安全系数K可按下式计算：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数：由此可得：所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]表可得：所以有：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献[5]可查得：其中：螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1移动压板受力简图由表得：原动力计算公式即：由上述计算易得：由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.4定位误差的分析该夹具以一个侧平面和心轴定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由[5]和[6]可得：制造误差ZZ（1）中心线对定位件中心线位置精度.取.（2）内外圆同轴度误差（查表P297）.故，.则.知此方案可行。从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5确定夹具体结构和总体结构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中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹