推动架加工工艺 和钻M8螺纹底孔夹具设计[版本5]【含CAD图纸、工序卡、说明书】
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推动架加工工艺
和钻M8螺纹底孔夹具设计[版本5]【含CAD图纸、工序卡、说明书】
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M8
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夹具
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CAD
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湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目年产3万件的推动架加工工艺及其夹具设计作者吴明志学院机电学院专业机械设计制造及其自动化学号1103010414指导教师龙东平2015 年 5 月 30 日摘 要机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计在零件生产制造中有着很重要的作用。制定可行的机械加工工艺路线和设计合理的夹具才可确保零件的加工质量，生产出合格的产品。本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。先对B6065刨床推动架零件进行了详细的分析，了解其作用及加工要求。制定了两套工艺路线，通过分析、比较，最终确定了工艺路线方案，确定出加工余量和工序尺寸，选择了合适的加工设备，确定出了切削用量，计算了加工所需的基本工时，拟定夹具设计的方案，针对零件加工中的钻孔工序和铣槽工序设计了四套专用夹具。本设计的加工工艺合理，夹具可行、高效、省力，能满足零件的加工要求，保证其加工质量。关键词：机械加工；工艺规程；专用夹具；推动架ABSTRACT The machining process planning design and machine tool fixture design plays a very important role in parts manufacturing. Make feasible machining technology route and design reasonable fixture can ensure machining quality, product qualified. The design of the content can be divided into design for mechanical machining and machine fixture design two parts. First the B6065 planer promote frame parts are analyzed in detail, understanding the role and requirements of the processing, formulation, analysis, comparison and determine the process scheme, machining allowance and the process dimensions were determined, choose suitable processing equipment, to determine the cutting parameters, calculate the basic work processing required. And by using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme proposed, aiming at the slot milling machining process and drilling process four sets of special fixture design. Processing technology of the design is reasonable, feasible, high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts, ensure the machining quality. Key Words: Mechanical processing; process planning; special fixture; promote frame 目 录第一章 前言1第二章 零件的分析22.1零件的作用和结构22.2零件的工艺分析2第三章 工艺规程设计43.1.基准的作用及选择43.1.1基准的选择43.1.2粗基准的选择43.1.3精基准的选择原则53.2.1 工艺路线方案一53.2.2 工艺路线方案二63.2.3 工艺路线分析比较63.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定73.4加工余量的确定83.5 切削用量及基本时间的确定93.5.2工序四的设计133.5.3工序五的设计163.5.4工序六的设计193.5.5工序七的设计233.5.6工序八的设计253.5.7工序九的设计303.5.8工序十的设计313.5.9工序十一34第四章 夹具设计374 钻底孔6.6，攻丝专用夹具设计374.1定位基准的选择374.2切削力和夹紧力的计算374.3定位误差分析38第五章 结论39参 考 文 献40致 谢41湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第一章 前言机械制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成产品的方法和过程。它是应先进工业和科学技术的发展需求而发展起来的。现代工业科学技术的发展又为制造业技术提供了近一步发展的技术支持，如新材料的使用、计算机技术、微电子技术、控制理论与技术、信息处理技术、测试技术、人工智能理论与技术的发展与应用都促进了制作工艺技术的发展。目前我国制造业发展迅猛，但是行业整体规模弱小，没有形成产业实体;夹具行业多是中小企业，夹具单件的多样性只能采取小批量生产模式，经济效益十分有限，行业总体实力较差。夹具的社会认知度低，行业标准化、专业化程度低，制约着夹具产品朝专业化、市场化方向发展，夹具产品标准的制定工作亟待加强。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。对于我们即将毕业的工科学生来说，这次毕业设计是对自己未来从事的的工作进行一次适应性的训练，也是学校对我们最后一次培养训练。希望在本次设计中充分的锻炼自己分析问题、解决问题的能力，在本次设计中能及时的发现自己的问题并且及时纠正解决。为将来能够很好的适应工作打下一个良好的基础。- 44 -湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第二章 零件的分析2.1零件的作用和结构该零件为B6050刨床推动架，是牛头刨床进给机构中的零件，如图2.1.32孔安装在进给丝杠轴，靠近32孔左端处装一棘轮。在棘轮上方即为16孔装棘轮。16孔通过销与杠连接。把从电动机创来的旋转运动，通过偏心轮杠杆使零件绕32轴心线摆动。同时，棘轮拨动棘轮，使丝杠转动，实现工作台自动进给。 图2.1 推动架零件图2.2零件的工艺分析分析可知本零件材料为灰口铸铁，HT200。该零件具有较高的强度，耐磨性，耐热性，减震性，适应于承受较大的应力，要求耐磨的零件。刨床推动架具有两组工作表面，他们之间有一定的位置要求。由零件图可知，32、16孔的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1）32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；（2）32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。 由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求可以达到，零件的结构工艺性可行。考虑到零件的精度不高可以以在普通机床上加工。年产三万件，故为大批生产。第三章 工艺规程设计3.1.基准的作用及选择 3.1.1基准的选择工件加工时，用作定位的基准。正确的选择定位基准，对保证零件技术要求、确定加工顺序有着至关重要的影响。定位基准可分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作定位基准，称为粗基准。为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，在选择定位基准时，一般先根据零件的加工要求选择精基，然后再考虑用哪一组表面作粗基准才能将精基准的表面加工出来，从而确定粗基准。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，使生产无法正常进行。通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 3.1.2粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便后续工序提供精基准。在选择粗基准时，一般遵循下列原则：保证相互位置要求原则对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选择不加工表面作粗基准。如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较高的表面作粗基准。保证加工表面加工余量合理分配的原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯作为粗基准。便于工件装夹原则选择粗基准应使定位精准，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便。为此要求选用的粗基准尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇口、铸造冒口或其他缺陷。粗基准在同一尺寸方向上一般只能使用一次的原则因为粗基准本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均较差，若在两次装夹中重复使用同一粗基准，所加工的两组表面之间的位置误差会相当大。对于零件而言，轴类零件加工常用的定位基准是两顶尖孔和轴的外圆表面，处以外圆作为粗基准。 3.1.3精基准的选择原则 选择精基准一般遵循下列原则：基准重合原则应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可避免由于基准不重合而引起的误差。基准统一原则若工件以某一组表面作为精基准定位，可以比较方便地加工大多数其他表面，则应尽早地把这一组基准表面加工出来，并达到一定精度，在后续工序均以其作为精基准加工其他表面，这称之为基准统一原则。采用基准统一原则可以避免基准转换所产生的误差；可以减少夹具数量和简化夹具设计；可以减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺过程，提高生产率。互为基准原则对于某些位置精度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的方法来保证其位置精度，这就是互为基准原则。自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准，这就是自为基准原则。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。选择设计基准作为定位基准，按照基准重合原则可以避免因基准不重合引起的基准不重合误差。为了保证加工精度和降低加工成本，将32孔和16孔作为定位基准。3.2制定机械加工工艺路线 制定工艺路线得出发点,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。3.2.1 工艺路线方案一工序一 备毛坯工序二 人工时效处理工序三 铣32mm孔和16mm在同一个基准的两个端面工序四 铣16mm孔的右端面和铣32mm孔的右端面工序五 扩，绞32mm，倒角45工序六 钻，扩，绞16mm，倒角45工序七 粗铣27mm圆柱上端面工序八 钻10mm孔和扩铰16mm孔工序九 钻孔6，锪孔120倒角工序十 钻M8底孔6.6，丝锥攻丝M8-6H工序十一铣深9.5mm宽6mm的槽工序十二拉沟槽R3工序十三检验工序十四入库3.2.2 工艺路线方案二工序一 备毛坯工序二 人工时效处理工序三 铣32mm孔和16mm在同一个基准的两个端面工序四 铣16mm孔的右端面和铣32mm孔的右端面工序五 扩，绞32mm，倒角45工序六 钻，扩，绞16mm，倒角45工序七 铣深9.5mm宽6mm的槽工序八 粗铣27mm圆柱上端面工序九 钻10mm孔和扩铰16mm孔工序十 钻孔6，锪孔 120倒角 工序十一 钻M8底孔6.6， 丝锥攻丝M8-6H工序十二拉沟槽R3工序十三检验工序十四入库3.2.3 工艺路线分析比较 工艺路线一与工艺路线二的差别在于对16销孔和铣深9.5mm宽6mm的槽的加工安排的不同，工艺路线一将16销孔基准，加工槽6x1、6x9.5，准统一，能很好的保证铣深9.5mm宽6mm的槽的精度要求，所以此次设计依据工艺路线一来开展设计。 3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定推动架，零件材料为HT200，生产类型大批量，铸造毛坯，锻件质量大约为0.72。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。毛坯图3.1 如下。 图3.1 推动架毛坯图(1) 32mm的孔毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查参考文献14表2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：30mm. 2z=0.85mm扩孔：31.75mm 2z=0.18mm粗铰：31.93mm 2z=0.07mm精铰：32H7(2) 16mm的孔毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查参考文献14表2.3-9确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm. 2z=0.85mm扩孔：15.85mm 2z=0.15mm铰： 16H8(3) 钻6mm孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度较低。钻孔：6mm(4) 钻螺纹底孔6.6mm的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查参考文献14表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：6.6mm 2z=1.2mm攻丝：M8-6H 3.4加工余量的确定由参考文献14可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。用查表法确定各加工表面的总余量如表3.2所示：表3.2 加工表面的总余量表加工表面基本尺寸/mm加工余量等级加工余量数值/mm说明27的端面 92H2.0顶面降一级，单侧加工16的孔 16H16.0底面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面 45G2.5双侧加工（取下行值）续表 表3.2 加工表面的总余量表32的孔 32H32.0孔降一级，双侧加工35的两端面 20G2.5双侧加工（取下行值）16的孔16H16.0孔降一级，双侧加工由参考文献14可知，铸件主要尺寸的公差如表3.3所示：主要加工表面零件尺寸/mm总余量/mm毛坯尺寸/mm公差CT27的端面924.0943.216的孔1616162.250的外圆端面455502.832的孔3232322.635的两端面205252.416的孔1616162.2表3.3 尺寸的公差表3.5 切削用量及基本时间的确定3.5.1工序三的设计本工序为铣16mm孔左端面，铣32mm孔左端面，选择高速钢圆柱铣刀，直径d=63mm，齿数z=10。根据参考文献14选择铣刀的基本形状，a=12，=45。机床选用XA6132卧式铣床。 如图3.1. 图3.1 工序三示意图 a. 铣16mm孔左端面 (1) 切削深度ap=3mm，(2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献14表2.71和2.72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3) 确定切削速度 依据铣刀直径d=63mm，齿数z=10，铣削宽度ae=35mm，铣削深度ap=3mm，耐用度T=180min时,查参考文献16表2.4-84，查得切削速度v取v0.2m/s。机床主轴转速n: (3.1) 根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，n=65r/min则实际切削速度v： (3.2) (4) 确定每齿进给量af，进给量f，进给速度vf根据参考文献资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为4kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献14表2.4-73 每齿进给量af =0.2mm/z0.3mm/z、现取af=0.2mm/z。 则 (3.3) (5) 校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献14资料所知，切削功率的修正系数k=1，则Pcc=2.3kw，Pct=0.8kw，Pcm=7.5kw可知机床功率能够满足要求。 (6) 基本时间tj (3.4) 被切削层长度l：l=35mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以由公式（3.4）得 b. 铣32mm孔左端面 (1) 查参考文献14表得：ap=2mm (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献14表2.71和2.72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。 (3) 确定切削速度依据铣刀直径d=63mm，齿数z=10，铣削宽度ae=50mm，铣削深度ap=2mm，耐用度T=180min时，查参考文献14表2.4-84，查的切削速度取v0.2m/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，n=65r/min则由公式（3.2）得实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af，进给量f，进给速度vf根据参考文献资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为4kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献14表2.4-73 每齿进给量af =0.2 mm/z0.3mm/z、现取af =0.2mm/z。 由公式（3.3）得 (5) 校验机床功率 根据参考文献14资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af =0.2mm/z ap=2mm,ae=50mm,v=0.2m/s时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率 （3.5） 因此机床功率能满足要求。 (6）被切削层长度l：l=50mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以 由公式（3.4）得 3.5.2工序四的设计本工序为铣16mm孔右端面,铣32mm孔的右端面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=63mm，齿数z=10。根据参考文献16选择铣刀的基本形状，a=12，=45。机床选用XA6132卧式铣床。如图3.2。 图3.2 工序四示意图a. 铣16mm孔右端面(1) 切削深度ap=2mm，(2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献14表2.71和2.72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径d=63mm，齿数z=10，铣削宽度ae=35mm，铣削深度ap=2mm，耐用度T=180min时，查参考文献14表2.4-84查的切削速度v取v0.27mm/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，n=100r/min则由公式（3.1）得实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af，进给量f，进给速度vf根据参考文献资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为4kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献14表2.4-73 每齿进给量af =0.2 mm/z0.3mm/z、现取af =0.2mm/z。 则 由公式（3.2）得 (5) 校验机床功率 根据参考文献14资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af =0.2mm/z ap=2mm,ae=35mm,v=0.3m/s时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知，由公式（3.5）得机床主轴主电动机允许的功率 因此机床功率能满足要求。 (6)被切削层长度l：l=35mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以由公式（3.4）得 b. 铣32mm孔的端面本工序为铣32mm孔右端面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀，直径d=63mm，齿数z=10。根据参考文献14选择铣刀的基本形状，ao=12，=45。机床选用XA6132卧式铣床。 (1) 切削深度ap=2mm (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-71和2.4-72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径d=63mm，齿数z=10，铣削宽度ae=50mm，铣削深度ap=2mm，耐用度T=180min时,查参考文献14表2.4-84,切削速度v取v0.21m/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，n=65r/min则实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献14资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为4kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献14表2.4-73 每齿进给量af =0.2mm/z0.3mm/z,现取af =0.2mm/z。 则由公式（3.2）得 (5) 校验机床功率 根据参考文献14资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af =0.2mm/z ap=2mm,ae=50mm, v=0.21m/s时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率 因此机床功率能满足要求。 (6) 被切削层长度l：l=50mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2： l2=13 取l2=2mm 所以由公式（3.4） 得 3.5.3工序五的设计本工序为扩、铰32mm孔，倒角45。如图 图3.3 工序五示意图 a. 扩32mm孔 刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=31.75mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.875mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-51，钻头后刀面最大磨损量为0.9-1.4mm，耐用度T=70min (3) 确定切削速度 查参考文献16表2.4-53，查的切削速度v取v0.26mm/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=195r/min则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据参考文献16，表2.4-52，f=1.2-1.5mm/r，由于孔径和深度都很大，l/d=45/31.75=1.423,取f=1.2mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=45mm 刀具切入长度l1： (3.6)由选择的刀具得kr=60。 刀具切出长度l2：l2=24 取l2=3mm 所以由公式（3.4） b. 粗铰32mm孔刀具选用高速钢铰刀，直径d=31.93mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.09mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=80min (3) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-60查的切削速度v取v0.13mm/s。 由公式（3.1）机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=100r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献14，表2.4-58，f=1.6-3.2mm/r，由于孔径和深度都很大，l/d=45/31.93=1.413,取f=2mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=45mm 由选择的刀具得kr=45。 由公式（3.6） 刀具切出长度l2：查参考文献16表2.5-8 取l2=13mm 由公式（3.4） c. 精铰32mm孔 刀具选用高速钢铰刀，直径d=32mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.035mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=80min (3) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-60查的切削速度v取v0.13mm/s。 由公式（3.1）机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=100r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献14，表2.4-58，f=1.6-3.2mm/r，由于孔径和深度都很大，l/d=45/32=1.43,取f=1.6mm/r。 则 (5) 被切削层长度l：l=45mm 由选择的刀具得kr=45。由公式（3.5）得 刀具切出长度l2：查参考文献16表2.5-8 取l2=13mm 所以由公式（3.4） 3.5.4工序六的设计本工序为钻、扩、铰16mm的孔，倒角45。刀具：铰刀选用15.95mm的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量，钻头采用双头刃磨法，后角o120。如图3.5。 图3.5 工序六示意图 a. 钻16孔 刀具选用高速钢复合钻头，直径d=15mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=7.5mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=45min (3) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-41查的切削速度v取v0.45mm/s。 由公式（3.1）机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=530r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献16，表2.4-38，f=0.45-0.56mm/r，l/d=20/15=1.333,所以取f=0.5mm/r。 则 (5) 被切削层长度l：l=20mm 由选择的刀具得kr=120。 刀具切出长度l2：l2=14mm 取l2=2mm 所以由公式（3.4） 得 (6) 校验扭矩功率查参考文献16表2.4-41 Mc=30.9Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以McMm 故满足条件，校验成立。 b. 扩孔 刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=15.85mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.425mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-51，钻头后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=30min (3) 确定切削速度 查参考文献16表2.4-53查的切削速度v取v0.34mm/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=400r/min则由公式（3.2）得实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献16，表2.4-52 f=0.9-1.1mm/r，取f=1mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=20mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=60。 刀具切出长度l2：l2=24 取l2=3mm 所以 由公式（3.4）得 c. 铰孔 刀具选用高速钢铰刀，直径d=16mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.15mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献16表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.4-0.6mm，耐用度T=35min (3) 确定切削速度 查参考文献16表2.4-60查的切削速度v取v0.19mm/s。由公式（3.1得）机床主轴转速n： 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=275r/min则由公式（3.2得）实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据参考文献16，表2.4-58 f=12mm/r，取f=1mm/r。则 (5) 被切削层长度l：l=20mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=45。 刀具切出长度l2：查参考文献16表2.5-8 取l2=13mm 所以由公式（3.4）得 3.5.5工序七的设计 本工序为粗铣27mm圆柱上端面，选用XA6132卧式铣床。选用高速钢圆柱铣刀,刀具直径d=50mm，齿数z=8。如图3.6 图3.6 工序七示意图 (1) 切削深度ap=2mm， (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献14资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。 (3) 确定切削速度 查参考文献16表2.4-84查的切削速度v取v0.3m/s。由公式（3.1）机床主轴转速n: 根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，n=125r/min则由公式（3.2）得实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af，进给量f，进给速度vf根据参考文献资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为4kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献14表2.4-73 每齿进给量af =0.12mm/z0.2mm/z,现取af =0.2mm/z。 则由公式（3.3）的 (5)被切削层长度l：l=27mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以由公式（3.4）得基本时间tj (6) 校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献资料所知，切削功率的修正系数k=1，则Pcc=2.3kw，Pct=0.8kw，Pcm=4kw可知机床功率能够满足要求。 3.5.6工序八的设计本工序为钻10mm孔和扩、铰16mm孔。选择高速钢复合钻钻头d=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角o120。 如图3.7. 图3.7 工序八示意图 a. 钻10mm孔刀具选用高速钢复合钻头，直径d=10mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=5mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=25min (3) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-41,查的切削速度v取v0.41mm/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=750r/min则由公式（3.2）得实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据参考文献16，f=0.35-0.43mm/r，所以f=0.4mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=30.5mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=120。 刀具切出长度l2：l2=14 取l2=2mm 所以由公式（3.4）得 (6) 校验扭矩功率查参考文献16表2.4-41 Mc=10.104Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm 所以McMm 故满足条件，校验成立。b. 钻16mm孔 刀具选用高速钢复合钻头，直径d=15mm，使用切削液，选用Z535立式床。 (1) 切削深度ap=7.5mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=45min (3) 切削速度 查参考文献14表2.4-41查的切削速度v取v0.45mm/s。由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=530r/min则由公式（3.2）得实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据参考文献16，表2.4-38 f=0.450.56mm/r，所以取f=0.5mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=20mm 刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=120。 刀具切出长度l2：l2=14 取l2=2mm 所以由公式（3.4） (6) 校验扭矩功率查参考文献16表2.4-41 Mc=30.9Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以McMm 故满足条件，校验成立。 c. 扩孔 刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=15.85mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.425mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献16表2.4-51，钻头后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=30min (3) 确定切削速度 查参考文献16表2.4-53查的切削速度v取v0.34mm/s。 由公式（3.1）得机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=400r/min 则由公式（3.2）得实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献16，表2.4-52 f=0.91.1mm/r，取f=1mm/r。 则 (5) 被切削层长度l：l=20mm 刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=60。 刀具切出长度l2：l2=24 取l2=3mm 所以由公式（3.4）得 d. 铰孔 刀具选用高速钢铰刀，直径d=16mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。 (1) 切削深度ap=0.15mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献16表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.4-0.6mm，耐用度T=35min (3) 确定切削速度 查参考文献16表2.4-60查的切削速度v取v0.19mm/s。 机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=275r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献16，表2.4-58 f=12mm/r，取f=1mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=20mm 刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=45。 刀具切出长度l2：查参考文献16表2.5-8 取l2=13mm 所以基本时间tj 3.5.7工序九的设计本工序为钻6mm的孔，锪120倒角，选用Z535立式钻床加工,刀具采用选择高速钢复合钻头，钻头采用双头刃磨法，使用切削液。如图3.8。 图3.8 工序九示意图(1) 切削深度ap=3mm，(2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=25min(3) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-41查的切削速度v取v0.52mm/s。 机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=1600r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献142.4-38，f=0.2-0.24mm/r，取f=0.2mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=7mm 由选择的刀具得kr=120，由公式（3.5）得 刀具切出长度l2：l2=14 取l2=2mm 所以基本时间tj (6) 校验扭矩功率查参考文献14表2.4-41 Mc=1.923Nm,由机床数据知Mm=144.2Nm，所以McMm。故满足条件，校验成立。 3.5.8工序十的设计 a. 钻M8底孔6.6mm 刀具选用高速钢复合钻头，直径d=6.6mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。如图3.9 图3.10 工序九示意图 (1) 切削深度ap=3.4mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献14表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=25min (3) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-41查的切削速度v取v0.42mm/s。机床主轴转速n: 根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=1100r/min则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据参考文献14，f=0.270.33mm/r，取f=0.3mm/r。 则 (5)被切削层长度l：l=9.5mm 由选择的刀具得kr=120，由公式（3.5）得 刀具切出长度l2：l2=14 取l2=2mm 所以 (6) 校验扭矩功率 查参考文献14表2.4-41 Mc=2.884Nm，由机床数据Mm=144.2Nm，所以McMm故满足条件，校验成立。b.本工序为丝锥攻丝M8-6H本工序为M8丝锥攻丝，工件材料HT200。 (1) 丝锥耐用度 根据参考文献14表2.4-114所知，耐用度T=30min。 (2) 确定切削速度 查参考文献14表2.4-105查的切削速度v取v0.163m/s。机床主轴转速n: 取n=400r/min丝锥回程转速n回=400r/min则实际切削速度v： (3) 确定进给量f，进给速度vf 由参考文献14表2.4-105选取螺距P=1mm，所以f=1mm/r 则 (4) 基本时间tj (3.6) 被切削层长度l：l=9.5mm 刀具切入长度l1： (3.7) 刀具切出长度l2： 所以 3.5.9工序十一 本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽。所选刀具为高速钢直柄立铣刀，铣刀直径d=6mm，齿数z=3.已知铣削宽度ae=6mm，铣削深度ap=9.5mm，故机床选用X52K立式铣床。如图3.10 图3.10 工序十一示意图 (1) 切削深度ap=9.5mm， (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献14表2.71和2.72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.15-0.2mm，耐用度T=60min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度ae=6mm，铣削深度ap=9.5mm，耐用度T=60min时,查参考文献14表2.4-89查的切削速度v取v0.23m/s。机床主轴转速n: 根据X52K型立式铣床主轴转速表查取，n=750r/min则实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf查参考文献16表2.4-78 每齿进给量af=0.008 mm/z0.015mm/z,现取af=0.015mm/z。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=27mm 刀具切入长度l1： (3.11) 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以 第四章 夹具设计4 钻底孔6.6，攻丝专用夹具设计 4.1定位基准的选择 选择孔32和它的一端面为定位基准面，先利用心轴和端面定位，限制5个自由度，再用定位销对16孔进行完全定位，限制其绕X轴转动的自由度。本工序采用孔32和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。 4.2切削力和夹紧力的计算 本步加工按钻削估算夹紧力。实际效果可以保证可靠的夹紧。 钻削轴向力 ： (4.15) 查参考文献14表2.4-69得：CF=418.9 XF=1 YF=0.8 (4.16) 由第三章可知：d0=6.6mm f=0.33mm/r 所以 扭矩 (4.17) 查参考文献14表2.4-69得：CM=206 XM=1.9 YM=0.8 KM=1.0实际夹紧力为 (4.18) (4.19) K0为基本安全系数 K1为加工性质安全系数 K2为刀具钝化系数 K3为连续切削系数 K4为手动夹紧系数 K5为操作系数 K6为接触系数查参考资料14取K0=1.2 K1=1.2 K2=1.0 K3=1.2 K4=1.3 K5=1.0 K6=1.0 则实际夹紧力为 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 4.3定位误差分析该夹具以32mm内孔和端面为定位基准，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工序公差。6孔轴线与右侧面为线性尺寸一般公差。由参考文献14表1-25可知：取（中等级）即 ：尺
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