K494-箱体加工工艺及加工Ф120外圆夹具设计 -立车夹具【中心高104】参考素材
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K494-箱体加工工艺及加工Ф120外圆夹具设计
-立车夹具【中心高104】参考素材
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机械制造工程学课程设计题 目：箱体加工工艺及加工120外圆夹具设计学生姓名： 宋腾霄 学 号： 14L0551020 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械L144班 指导教师： 宁辰校 2017年11月河北科技大学理工学院机械制造工程学课程设计任务书设计题目 机械加工工艺规程及其夹具设计 指导教师 宁辰校 专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械L144班 学生姓名 宋腾霄 学号 14L0551020 一、课程设计的目的和基本要求通过课程设计，使学生综合运用所学知识和机械制造工程的基本理论，分析和解决零件在加工中的定位、夹紧、合理安排机械加工工艺路线、确定工序余量及工序尺寸等问题，设计的夹具结构合理，能够保证加工质量，尽可能做到高效、省力、经济合理，学会使用手册图书资料，检索有用信息，设计说明书的编写培养学生的文字表述能力。二、课程设计的内容根据所给零件图纸要求，针对一般机械加工企业的加工条件，按照中批生产拟定其机械加工工艺规程，设计指定工序的专用机床夹具。主要完成以下内容：（1）毛坯图设计，绘制毛坯图图纸一张。（2）制订指定工件机械加工工艺规程，填写其工艺过程卡及指定工序的工序卡一套。（3）设计指定工序专用夹具及其主要零件。具体要求为，绘制机床夹具总装配图图纸一张，13个零件图。（4）撰写设计计算说明书一份，不少于8000字。三、课程设计进度安排本课程设计用三周时间完成。各部分所占时间分配大致如下：（1）明确任务，熟悉零件图，对零件进行工艺分析，绘制毛坯图 （2天） （2）选择加工方案，确定工艺过程，填写工艺文件 （2 天） （3）机床夹具设计，绘制总装配图、零件图（8天）（4）编写设计计算说明书（2天）（5）答辩（1天）四、课程设计教材及主要参考资料1 尹成湖，李保章，杜金萍，主编. 机械制造技术基础课程设计. 北京：高等教育 出版社，20092 方若愚等编.金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技术出版社，19813 东北重机学院等编.机床夹具设计手册. 上海：上海科学技术出版社，19794 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导.北京：冶金工业出版社，20025 孟少农主编.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，1991 6 龚安定等编. 机床夹具设计.西安：西安交通大学出版社，1991摘要本次设计的是减速器箱体的加工工艺以及加工120外圆的夹具设计。减速器箱体零件是减速器的基础件，它将减速器的零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。夹具设计是针对120外圆的专用夹具，考虑到零件的数量比较大，属于大规模生产，所以生产效率是非常重要的，所以此设计不采用以往手动方式的夹具，采用技术比较先进的气动作为夹紧力来源。零件并没有过高的技术要求，所以采用一个销定位，平面支承，配合夹具的左右同时夹紧便可以满足要求。关键词：工艺设计、基准、切削用量、定位基准、定位误差。 27目 录摘要 .前言 . . .1第1章 零件的分析 . .1 1.1 零件的功用. .11.1.1零件的结构特点 .11.2 零件的工艺分析. .11.2.1 零件的材料和毛坯. .2第2章 工艺规程设计.32.1工艺路线的安排 .32.1.1 工件的时效处理 .32.1.2 安排加工工艺顺序.32.2 定位基准的选择 .3 2.2.1 粗基准的选择 .32.2.2 精基准的选择 .32.3 主要表面的加工 .42.2.1箱体的平面加工 .42.2.2孔系的加工.4 2.2.3外圆面的加工 .4 2.4 制定工艺路线 .4 2.4.1工艺路线方案一 .4 2.4.2工艺路线方案二 . .5 2.4.3工艺路线方案的比较与分析. .6 2.5 机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定. .6 2.5.1 外圆表面 .6 2.5.2 铸件的轮廓余量.6 2.5.3 以mm孔为中心的一组主要加工表面.6 2.5.4 以mm孔为中心的一组主要加工表面.7 2.5.5 平面加工余量 . .8 2.5.6 小孔加工的工序尺寸及余量.8 2.6 确定切削用量及基本工时.9 2.6.1 工序1.9 2.6.2 工序2.10 2.6.3 工序3.142.6.4 工序7.172.6.5 工序8.182.6.6 工序10.202.6.7 工序11.212.6.8 工序12.22第3章 专用夹具设计.243.1问题的指出.243.2夹具设计.24 3.2.1 定位基准的选择.24 3.2.2 切削力及夹紧力及汽缸的计算.25 3.2.3 定位误差的分析.26 3.2.4 夹具设计及操作的简要说明.26第4章 结论.28参考文献. . .29附录A：工艺过程卡片. .30附录B：工序卡片.321前 言本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及全部专业课程之后进行的。是对大学四年所学知识的一个综合性的复习，也是一次理论联系实际的重要训练，对我们大学四年的能力进行检验。所以，在本次设计在我们四年的大学生活中占有很重要的地位,。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己毕业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,提高自已的机械设计水平,因此我将尽自己最大努力来完成本次设计。由于本人经验尚浅,能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导,批评。河北科技大学理工学院第一章 零件的分析11 零件的功用 减速器箱体零件是减速器的基础件，它将减速器的零件按一定的相互位置关装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。111 零件的结构特点1外形是由多个平面组成的封闭式多面体.2结构形状比较复杂。内部为空腔形,箱体壁薄且厚薄不均。3箱壁上布置有孔系；4箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的支承孔和精度要求较低的紧固用孔。12 零件的工艺分析减速器箱体共有两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以 mm孔为中心的加工表面，这一组加工表面包括： mm的孔及其倒角， mm的孔，mm的孔和mm内阶台面，mm孔及其倒角。 mm 外圆,左端面。mm的孔和mm的孔。尺寸为119.5的两端面。（2）以mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：mm孔及其倒角， mm内阶台面， mm孔及其倒角，mm孔。mm孔， mm孔，mm孔以及mm通孔。尺寸为96的两端面。这两组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：mm孔与基准B：mm外圆的同轴度公差为0.02mm；左端台阶面对于外圆的垂直度公差为0.02mm；mm孔mm外圆的同轴度公差为0.025mm；mm的孔相对于外圆的位置度公差为0.02mm；mm的孔相对于mm孔的位置度公差为0.02mm;mm的孔相对于基准A的位置度公差为0.02mm;mm的孔的相对于基准D位置度公差为0.2mm；尺寸96的后端面相对于基准D的垂直度公差为0.04mm；尺寸为96的前端面相对于基准C的垂直度公差0.04mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。121 零件的材料和毛坯1零件的材料为灰口铸铁，牌号HT200。2毛坯为铸铁件，符合OAGT.540.001铸件技术条件。3铸件尺寸的极限偏差按OAGT.610.013铸件加工余量与毛坯公差的I级精度。4未注明的圆角半径不超过R3。5铸件清理后涂C06-1铁红醇酸底漆。6未注明公差尺寸的极限偏差按GB1804-79JS14。7所有倒角表面粗糙度为Ra=12.5。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性，毛坯铸造后要安排人工时效处理。减速器箱体的零件材料为HT200，为铸件毛坯，大批生产，最小壁厚量为5mm。机械制造工艺设计简明手册表1.3-1毛坯的制造方法为金属模机械砂型铸造。精度等级CT：8-10，加工余量等级G。第二章 零件工艺规程设计21 工艺路线的安排箱体要求加工的表面较多。在这些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证，于是，箱体中主要孔的加工精度、孔系加工精度就成为工艺关键问题。因此，在工艺路线的安排中应注意。211 工件的时效处理箱体结构复杂壁厚不均匀，铸造内应力较大。由于内应力会引起变形，因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形。一般精度要求的箱体，可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间，得到自然时效的效果。但自然时效需要的时间较长，否则会影响箱体精度的稳定性。212 安排加工工艺的顺序由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看，平面比孔加工容易。先加工平面，把铸件表面的凹凸不平等缺陷切除，这样对于平面上的孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一般均应先加工平面。22 定位基准的选择箱体定位基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备、特别是夹具的选用等因素。221 粗基准的选择粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。为了保证孔的加工余量均匀，应该以不加工的外圆面作为粗基准。对于此箱体零件来说选择其外圆面作为粗基准最合理，它与加工表面相对位置精度高。222 精基准的选择主要考虑基准重合的问题.箱体零件精基准的选择以装配面为精基准。它的优点是消除了基准不重合误差，观察测量、调刀都比较方便。23 主要表面的加工231 箱体的平面加工箱体平面的加工常选择刨削和铣削加工。箱体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，采用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。232 孔系加工箱体的孔系，是有位置精度要求的各孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。成批或大量生产箱体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精度和安装质量。233 外圆面的加工箱体外圆面的加工通常选择车削加工。24 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。241 工艺路线方案一0、铸造毛坯；1、以35孔中心线为基准车削B面:120外圆；2、以B面为基准车A面35内孔,孔口倒角；3、以A面为基准镗30内孔；4、以B面为基准车35内孔,46内孔,52内孔,52内孔孔口倒角；5、以B面为基准车左端面；6、以35内孔中心线为基准,镗基准面C,孔口倒角；7、以62内孔为基准,镗基准面D,孔口倒角；8、以62内孔为基准镗60内阶台；9、C面为基准铣F向大平面；10、D面为基准铣E向大平面；11、以D面为基准车96144面；12、以D为基准钻29通孔,口倒角；13、以D中心线为基准钻210孔.,口倒角；14、以C中收线为基准钻214孔,孔口倒角；15、以C为基准加工4-M6螺纹孔；16、以A为基准加工3-M5螺纹孔；17、以B为基准钻35.5孔；18、毛刺、清洗、打标记, 油漆各不加工外表面；19、图样要求检验。242 工艺路线方案二0、铸造毛坯；1、以125外圆为基准镗削35内孔及其台阶面,孔口倒角，镗30孔。选用T740金刚镗床；2、以35内孔为基准车120外圆，端面，选用C516-A车床；3、以35内孔为基准车左端面,阶台面,左端Ra6.3的端面，选用C516-A车床；4、以35内孔为基准镗左端35内孔，46内台阶面，52内孔及其台阶面,52内孔孔口倒角。选用T611镗床，T740镗床；5、以35内孔中心线为基准,镗62内孔.孔口倒角，选用T611镗床，T740镗床；6、以62内孔为基准,镗42内孔.孔口倒角.镗60内阶台，镗88孔及其台阶面，选用T611镗床，T740镗床；7、以62内孔为基准铣尺寸为96的后端面，选用X63铣床；8、以42内孔为基准铣尺寸为96的前端面，选用X63铣床；9、以42内孔为基准车尺寸91的右端面，车35凸台面，选用C516-A车床； 10、以42内孔为基准钻，铰29通孔, 孔口倒角，选用Z37钻床；11、以42内孔为基准钻，铰210孔，孔口倒角，选用Z37钻床；12、以62内孔为基准钻，铰214孔,孔口倒角，选用Z37钻床；13、以62内孔为基准加工4-M6螺纹孔，选用Z37钻床；14、以35内孔为基准加工3-M5螺纹孔，选用Z37钻床；15、以120外圆基准钻，铰35.5孔，选用Z37钻床；16、去毛刺、清洗、打标记, 油漆各不加工外表面；17、按图样要求检验。243 工艺方案的比较与分析。上述两个工艺方案的特点在于：方案一以为粗基准加工B面，再以B面为精基准加工一组内孔表面，且表述不是十分清楚；方案二则以为粗基准加工A面，然后以此为基准加工其它表面。经比较可见方案二的基准选择最为合理，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹都比较方便。在精加工中能保证设计基准和工艺基准重合。因此方案二选择为最终的加工路线。方案二的工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。25机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。251 外圆表面（120mm），考虑到其加工长度为4mm,与其联结的非加工外圆的直径为125mm,为简化模铸毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为125mm。120mm表面有上下偏差，要求精加工，因此直径余量取5mm能满足加工要求（粗车Z=2.4mm，精车Z=0.1mm。）252铸件的轮廓余量 （长度方向）91mm100mm，精度等级CT：8-10，加工余量等级G查机械制造工艺设计简明手册 2.2-4得为2.5mm-3mm,现取2.5mmm则为93.5mm。长度方向偏差为。轮廓尺寸余量（宽度方向）96100mm，精度等级CT：8-10，加工余量等级G查机械制造工艺设计简明手册 2.2-4取4mm,则为100mm.宽度方向偏差为。253 以mm孔为中心的一组主要加工表面。mm孔查公差配合与技术测量 精度要求介于IT7-IT8之间，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.2mm细镗： mm 2Z=0.1mmmm的孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.3mmmm的孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.3mm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT7-IT8，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=3.6mm精镗： mm 2Z=0.3mm细镗： mm 2Z=0.1mm254 以mm孔为中心的一组的主要加工表面。其中mm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT7，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-8,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径： mm 粗镗： mm 2Z=3.6mm精镗： mm 2Z=0.3mm细镗： mm 2Z=0.1mmmm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT9IT10，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为： 铸造直径： mm粗镗： mm 2Z=3.8mm精镗： mm 2Z=0.2mmmm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT7IT8，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径： 40mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.2mm细镗： mm 2Z=0.1mm255 平面加工余量。查机械制造技术基础表6.5和机械制造工艺设计简明手册表2.3-21,前后端面单边加工余量为：粗铣： Z=1.8mm精铣： Z=0.2mm右端面加工余量： 粗铣： Z=2.3mm精铣： Z=0.2mm256 小孔的加工工序尺寸及余量。35.5孔参照机械制造技术基础表6.4及机械制造工艺设计简明手册表2.3-9加工工序尺寸及余量为：钻孔： mm 2Z=5.3mm铰孔： mm 2Z=0.2mm4-M6孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-20加工工序尺寸及余量为：钻孔： mm 2Z=5mm攻螺纹： M6 2Z=1mm3-M5孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-20加工工序尺寸及余量为:钻孔： mm 2Z=4.2mm攻螺纹： M5 2Z=0.8mm210孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9确定其工序尺寸及余量为： 钻孔： mm 2Z=9.8mm铰孔： mm 2Z=0.2mm214孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9确定其工序尺寸及余量为： 钻孔： mm 2Z=13.8mm铰孔： mm 2Z=0.2mm29孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9确定其工序尺寸及余量为： 钻孔： mm 2Z=8.8mm铰孔： mm 2Z=0.2mm26 确定切削用量及基本工时 工序0铸造毛坯261 工序1 以125外圆车削35内孔及其台阶面,孔口倒角选取T740金刚镗床.镗30孔。工件材料：HT200加工要求：粗、精，细镗mm孔,长度方向尺寸13.5，孔口倒角，表面粗糙度为Ra1.6,台阶面表面粗糙度为Ra3.2, 粗、精镗mm孔，表面粗糙度Ra3.2，35孔端面表面粗糙度Ra3.2.机床：T740金刚镗床(1) 粗镗孔至mm,单边余量0.85mm,一次镗去全部余量： =0.85mm. 进给量 =0.5mm/r 根据切削用量简明手册，确定金刚镗床的切削速度为： 80m/min,则: =734 (r/min) （2-1）由于T740金刚镗主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。切削工时 =13.5+2.5=16mm,=3mm,=4mm则：=0.063（min） （2-2）精镗孔至mm,单边余量0.1mm,一次镗去全部余量： =0.1mm. 进给量 =0.1mm/r 根据切削用量简明手册，确定金刚镗床的切削速度为：100m/min,则:=913(r/min) 由于T740金刚镗主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。切削工时 =13.5+2.5mm,=3mm,=4mm则：=0.252（min） 细镗孔至mm，单边余量0.05mm, 一次镗去全部余量： mm.由于细镗时与精镗孔共用一个镗杆，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镗相同(2) 粗镗孔至mm,单边余量0.85mm,一次镗去全部余量： =0.85mm. 进给量 =0.5mm/r根据切削用量简明手册，确定金刚镗床的切削速度为： 80m/min,则: =734.3(r/min) 由于T740金刚镗主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。切削工时 =5mm,=3mm,=4mm则： =0.033（min） 精镗孔至mm,单边余量0.15mm,一次镗去全部余量： =0.15mm. 进给量 =0.1mm/r据切削用量简明手册，确定金刚镗床的切削速度为：100m/min,则:=1061.6(r/min)由于T740金刚镗主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。切削工时 =5mm,=3mm,=4mm则： =0.113（min）262 工序2 以35内孔为基准车120端面，外圆.选取C516-A车床加工要求：粗精车端面，端面表面粗糙度Ra3.2.粗精车mm外圆，表面粗糙度Ra为1.6mm.（1）粗车端面已知左端面长度方向的余量为：2mm，粗加工余量确定为1.8mm, 切削深度：1.8mm 确定进给量：根据切削用量简明手册表1.4，当刀具杆尺寸为1625mm,3mm以及工件直径为mm时：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A车床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-6取 =0.72(mm/r) 计算切削速度：按切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）: （2-3）式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以 = =34.6(m/min)确定机床工作台转速：=91.8（r/min）按机床选取n=100 （r/min）所以实际切削速度 =37.7(m/min)计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取 =4(mm),mm, =0.067(min)（2）精车端面 已知左端面长度方向的余量为：2mm，精加工余量确定为0.2 mm, 切削深度：余0.2mm确定进给量：根据切削用量简明手册表1.4，当刀具杆尺寸为1625mm,3mm以及工件直径为mm时：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A车床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-6取 =0.72(mm/r) 计算切削速度：按切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）: 式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，即：=1.44， 0.8 ，1.0， 0.8，0.97所以 = =83.3(m/min)确定机床工作台转速：=221（r/min）按机床选取 n=200（r/min）所以实际切削速度 =75.4（m/min）计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取 =4(mm),mm,=0.042(min) （1）粗车外圆 机床：C516-A立式车床。刀具:刀片材料为YG8.刀杆尺寸1625mm，偏头外圆车刀，。粗车 切削深度：单边余量Z=2.4mm,可一次切除 。进给量：根据切削用量简明手册表1.4,选用：1.2(mm/r) 计算切削速度：见切削用量简明手册表1.27: 式中，=208，=0.20, =0.40,m=0.20.修正系数见切削用量明手册表1.28，即：=1.44，0.8，1.04，0.810.97。所以： =67.4(m/min)确定机床主轴转速： =172（r/min） 按机床选取n=160r/min.所以实际切削速度 =62.7(m/min)切削工时 式中：=4,=4,=0，所以：0.042(min)精车 切削深度：单边余量0.1mm，可一次切除。进给量：根据切削用量简明手册表1.6,选用： mm/r计算切削速度：见切削用量简明手册表1.27: 式中，=208，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系数见切削用简明手册表1.28，即：=1.36， 0.8 ，1.02， 0.8，0.93 =45.23(m/min)确定机床工作台转速： =115（r/min）按机床选取n=125r/min.所以实际切削速度 =49.1(m/min)切削工时 式中：=4,=4,=0，所以： =0.32(min)所以车削此外圆总工时为 =0.362(min) （2-4）263 工序3 以35内孔为基准车左端阶台面,左端Ra6.3的端面.选取C516-A车床 (1)粗车阶台面已知长度方向的余量为：2mm，粗加工余量确定为1.8mm, 切削深度：1.8mm 确定进给量：根据切削用量简明手册表1.4，当刀具杆尺寸为1625mm,3mm以及工件直径为mm时：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A车床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-6取 =0.72(mm/r) 计算切削速度：按切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）: 式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以 = =34.6(m/min)确定机床工作台转速：=88（r/min）按机床选取 n=80（r/min）所以实际切削速度: =49（m/min）计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取 =2.5,mm, （2-5） =0.15（min）(2)精车阶台面已知阶台面长度方向的余量为：2mm，粗加工余量确定为0.2mm, 切削深度：0.2 mm 确定进给量：根据切削用量简明手册表1.4，当刀具杆尺寸为1625mm,3mm以及工件直径为mm时：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A车床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-6取 =0.72(mm/r) 计算切削速度：按切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）: 式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以 =83.3(m/min)确定机床工作台转速：=212（r/min）按机床选取 n=200（r/min）所以实际切削速度 =78.5（m/min）计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取 =2.5,mm, =0.059（min）（3）车左端Ra6.3的端面已知长度方向的余量为：2mm，表面粗糙度要求仅为Ra6.3，一次车削即可。加工余量确定为2mm, 切削深度：2mm确定进给量：根据切削用量简明手册表1.4，当刀具杆尺寸为1625mm,3mm以及工件直径为mm时：=0.5-0.7(mm/r)按C516-A车床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-6取 =0.5(mm/r)计算切削速度：按切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）: 式中，=208，=0.20, =0.40,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以 =54.2(m/min)确定机床工作台转速：=215（r/min）按机床选取 n=200（r/min）所以实际切削速度=50.24(m/min)计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取 =14,mm, =0.24（min）工序4 以35内孔为基准镗左端35内孔.46内台阶面.52内孔及其台阶面,52内孔孔口倒角.工序5 以35内孔中心线为基准,镗62内孔.孔口倒角.工序6 以62内孔为基准,镗42内孔.孔口倒角.镗60内阶台，镗88孔及其台阶面。264 工序7 以62内孔为基准铣尺寸为96的后端面.选取X63铣床.加工材料 HT200；工件尺寸：宽度为93.5mm,长度144mm的平面。采用YG6硬质合金端铣刀,mm.齿数z=15。0.13mm/齿。（参照切削用量简明手册表3.3）查切削用量简明手册表3.16得：切削速度(m/min) n=160(r/min)现采用X63卧铣床，根据机床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-39）取n=150(r/min)故实际切削速度为： =95.2（m/min）当n=150(r/min) 工作台每分钟进给量为：=zn=292.5(mm/min) （2-6）查机械制造工艺设计简明手册表4.2-40选取=300（mm/min）切削工时： 行程：=144+6+0=150mm,则机动工时为： =0.5（min）265 工序8 以42内孔为基准铣尺寸为96的前端面.选取X63铣床.加工材料 HT200工件尺寸 宽度为93.5mm,长度144mm的平面。采用YG6硬质合金端铣刀,mm.齿数z=15。0.13mm/齿。（参照切削用量简明手册表3.3）查切削用量简明手册表3.16得：切削速度(m/min) n=160(r/min)现采用X63卧铣床，根据机床说明书（见机械制造工艺简明手册表4.2-39）取n=150(r/min)故实际切削速度为： =95.2（m/min）当n=150(r/min) 工作台每分钟进给量为：=zn=292.5(mm/min)查机械制造工艺设计简明手册表4.2-40选取=300（mm/min）切削工时： 行程：=144+6+0=150mm,则机动工时为： =0.5（min）工序9以D面为基准车尺寸91的右端面，车35mm孔端面，选取C516-A车床。 车尺寸91右端面不作说明。车35mm孔端面加工要求：粗精车35孔端面，表面粗糙度Ra为3.2mm. 机床：C516-A立式车床。刀具:刀片材料为YG8.刀杆尺寸1625mm，端面车刀。粗车 切削深度： 1.8mm,可一次切除 。进给量：根据切削用量简明手册表1.4,选用：0.5(mm/r) 计算切削速度：见切削用量简明手册表1.27: 式中，=208，=0.20, =0.40,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以： =46.1(m/min)确定机床工作台转速： =244.6（r/min）按机床选取n=200r/min.所以实际切削速度 =37.68(m/min) 计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取=12.5(mm),mm, = =0.145(min) 精车 切削深度：0.2mm,可一次切除。进给量：根据切削用量简明手册表1.4,选用：0.5(mm/r)计算切削速度：见切削用量简明手册表1.27: 式中，=208，=0.20, =0.40,m=0.20.修正系数见切削用量简明手册表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以： =53.3(m/min)确定机床工作台转速： =282（r/min）按机床选取n=200r/min.所以实际切削速度 =37.68(m/min)计算切削工时：按机械制造工艺简明手册表6.2-1,取=12.5(mm),mm, =0.145(min)266 工序10 以42内孔为基准钻，铰29通孔, 孔口倒角.选用Z37钻床.(1)钻孔8.8mm.查切削用量简明手册表2.7=0.30(mm/r)查切削用量简明手册表2.15 =16(m/min) =579(r/min)查机械制造工艺简明手册表4.2-12 钻床Z37选取=560(r/min)所以实际切削速度 =15.47(m/min)切削工时 =0.63（min） 两孔 2=1.26(min)由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给。钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削用量简明手册）为0.50.8mm，寿命。（2）铰孔为加工这个孔的最后一道工序,加工后基本尺寸为。查切削用量简明手册表2.24高速钢铰刀铰孔时的切削用量。=0.5-1.0（mm/r）取1.0(mm/r)=4-8(m/min)取4（m/min）=142(r/min)查机械制造工艺简明手册表4.2-12 钻床Z37选取=140(r/min)所以实际切削速度=3.96（m/min）切削工时 =0.76（min）两孔 2=1.52(min)根据表2.20，2.23，查得机床扭矩和功率完全满足需求267 工序11以42内孔为基准钻，铰210孔，孔口倒角.选用Z37钻床.(1) 钻孔9.8mm查切削用量简明手册表2.7 =0.32(mm/r)查切削用量简明手册表2.15 =18(m/min) =585(r/min)查机械制造工艺简明手册表4.2-12 钻床Z37选取=560(r/min)所以实际切削速度 =17.23(m/min)切削工时 =0.39(min)两孔 2=0.78(min)（2）铰孔为加工这个孔的最后一道工序,加工后基本尺寸为。查切削用量简明手册表2.24高速钢铰刀铰孔时的切削用量。=0.5-1.0（mm/r）取1.0(mm/r)=4-8(m/min)取6（m/min）=191(r/min)查机械制造工艺简明手册表4.2-12 钻床Z37选取=180(r/min)所以实际切削速度=5.56（m/min）切削工时 =0.39(min)两孔 2=0.78(min)268 工序12 以62内孔为基准钻，铰214孔,孔口倒角.选用Z37钻床.(1) 钻孔查切削用量简明手册表2.7 =0.4(mm/r)查切削用量简明手册表2.15 =18(m/min) =415(r/min)查机械制造工艺简明手册表4.2-12 钻床Z37选取=450(r/min)所以实际切削速度 =19.5(m/min)切削工时 =0.11（min）两孔 2=0.22(min)（2）铰孔为加工这个孔的最后一道工序,加工后基本尺寸为。查切削用量简明手册表2.24高速钢铰刀铰孔时的切削用量。 =0.5-1.0（mm/r）取1.0(mm/r)=4-8(m/min)取6（m/min）136(r/min)查机械制造工艺简明手册表4.2-12 钻床Z37选取=140(r/min)所以实际切削速度 =6.15（m/min）切削工时 =0.14（min）两孔 2=0.28（min）工序13以62内孔为基准加工4-M6螺纹孔，选用Z37钻床.工序14 以35内孔为基准加工3-M5螺纹孔，选用Z37钻床.工序15 以120外圆基准钻，铰35.5孔，选用Z37钻床.工序16 去毛刺、清洗、打标记, 油漆各不加工外表面 工序17 按图样要求检验3第三章 专用夹具的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。经过指导老师安排，决定设计第三道工序- 以125外圆为基准车外圆的车床专用夹具。本夹具将用于C516-A立式车床。刀具为偏头外圆车刀对工件的外圆进行加工。31 问题的提出本夹具用来车削外圆时工件的装夹。此外圆对其左端面及 孔有一定的技术要求。但在本道工序之前其左端面及孔都尚未加工。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。32 夹具设计321 定位基准的选择。由零件图可知外圆应对内孔有同圆度要求，其设计基准应为内孔中心线。为了使定位误差为零，应该选择以内孔定位的自定心夹具。但这种自动定心夹具在结构上将过于复杂，因此这里只选用以内孔为主要定位基面。因为是大批量生产，为提高生产效率，经指导老师安排采用气动夹紧。322 切削力及夹紧力及汽缸的计算。 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=1.5 7621.5=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 F=662=993（N） （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。如图2-2所示计算过程如下： 因为是两边同时夹紧，左右两边的力Q是相等的，所以设计单边夹紧力为Q，所以有： =Q （3-7） 图 (3-1) （3-8） =1295（N） （3-9）=1495（N）由于是利用汽缸活塞杆的推力作为夹紧力查机床夹具设计手册表1-5-29确定活塞杆的直径为=22mm，计算汽缸内径。查机床夹具设计手册表1-5-28和1-5-30如下： （3-10） = (3-11) 计算汽缸内径为：D=75mm 根据计算查金属切削机床夹具设计手册表6-1选D=75法兰式汽缸S=35mm 22mm 53mm 偏差-0.06 86mm 105mm ， 尺寸M8，孔数4 mm mm
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