配气机构导块加工工艺及 5-精铣30H11槽夹具设计带CAD原图
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配气机构导块加工工艺及
5-精铣30H11槽夹具设计带CAD原图
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1课程设计（论文）题 目配气机构导块零件加工工艺规程及精铣 30H11槽夹具设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期2摘 要本文是对配气机构导块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磨中心孔夹具。关键词：配气机构导块，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具AbstractThis paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center.Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture目 录摘 要 2ABSTRACT 3目 录 41 绪 论 62 零件的分析 52.1 零件的工艺分析52.2 零件的工艺要求 53 工艺规程设计 63.1 加工工艺过程 63.2 确定各表面加工方案63.2.1 考虑因素63.2.2 加工方案的选择73.3 确定定位基准 73.3.1 粗基准的选择73.3.2 精基准选择的原则73.4 工艺路线的拟订83.4.1 工序的合理组合83.4.2 工序的集中与分散83.4.3 加工阶段的划分93.4.4 加工工艺路线方案的比较103.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定123.5.1 毛坯的结构工艺要求123.5.2 零件的偏差计算123.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）133.7 时间定额计算及生产安排224 精铣 30H11 槽夹具设计 244.1 设计要求244.2 夹具设计244.2.1 定位基准的选择2454.2.2 切削力及夹紧力的计算244.3 定位误差的分析254.4 定向键与对刀装置设计 264.5 夹具设计及操作的简要说明 29总 结 30参考文献 31致谢 321 绪 论机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成零件零件加工工艺规程的制定； 完成专用夹具的设计。通过对零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。2 零件的分析2.1 零件的工艺分析图 2-1 配气机构导块配气机构导块是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有配气机构导块端面要求加工，对精度要求也很高。零件的底面、中心孔20孔粗糙度要求是，所以都6 . 1Ra要求精加工。其中心孔有同轴度公差要求因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2 零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、小孔。 以外圆为主有： 零件外圆粗、精车磨削加工，其粗糙度要求是；0.8Ra 配气机构导块平面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是6。2 . 3Ra 孔系加工有： 20、25钻扩铰加工，其表面粗糙度为；1.6Ra 小孔 2-6钻加工6.3Ra 零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其13mm年产量是中批量生产。上面主要是对零件零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。3 工艺规程设计3.1 加工工艺过程由以上分析可知，该零件零件的主要加工表面是平面、孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：零件的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。3.2 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计零件的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较低的机床。3.2.1 考虑因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。7 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为 Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。3.2.2 加工方案的选择 由参考文献3表 2.112 可以确定，平面的加工方案为：粗铣精铣（） ，粗糙度为6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可79ITIT:aR以较小。 由参考文献3表 2.111 确定，40H7孔的表面粗糙度要求为 6.3，则选择孔的加方案序为：粗车精车。20 孔加工方法：因为孔的表面粗糙度的要求，所以我们采用钻扩铰的加6 . 1Ra工方法。 30H11 的加工方法是：因孔两侧面表面粗糙度的要求较高，为，所以我们采用粗铣6 . 1Ra精铣。3.3 确定定位基准3.3.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。83.3.2 精基准选择的原则要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用的44孔为加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。3.4 工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。3.4.1 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%8090 c:苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg20093.4.2 工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。3.4.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，10保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25m。 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。3.4.4 加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订二个加工工艺路线方案。4.5.1 工艺路线方案一10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面50半精车60外圆及端面60 掉头，车左端面70车 R1 槽80半精车59.5外圆及端面90精车60外圆100钻 17孔110扩 19.7孔11120铰 20H8孔130车 50 内孔140钻扩铰 25H7150 铣削宽度为 46 的两侧面（铣扁）160粗铣 30H11 槽170精铣 30H11 槽180磨 60 外圆190终检200清洗入库4.5.2 工艺路线方案二10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面50半精车60外圆及端面60 掉头，车左端面70车 R1 槽80半精车59.5外圆及端面90精车60外圆100车 50 内孔110钻 17孔120扩 19.7孔130铰 20H8孔140钻扩铰 25H712150 铣削宽度为 46 的两侧面（铣扁）160粗铣 30H11 槽170精铣 30H11 槽180磨 60 外圆190终检200清洗入库因左右两端面均对 20mm 孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上 20mm 孔放后面加工。初步拟订加工路线方案一。方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难； 通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的加工路线。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面, 以左端外圆为基准50半精车60外圆及端面, 以左端外圆为基准60 掉头，车左端面,以右端外圆为基准70车 R1 槽, 以左端外圆为基准80半精车59.5外圆及端面,以右端外圆为基准90精车60外圆，以59.5外圆及端面为基准100钻 17孔，以 60 外圆及端面为基准110扩 19.7孔，以 60 外圆及端面为基准13120铰 20H8孔，以 60 外圆及端面为基准130车 50 内孔，以 59.5 外圆及端面为基准140镗 25H7，以外圆及端面为基准150钻 2-6孔，以 60 外圆及端面为基准160钻 2-3孔，以 60 外圆及端面为基准170 铣削宽度为 46 的两侧面（铣扁），以 60外圆及端面为基准180粗铣 30H11 槽，以 60 外圆及端面为基准190精铣 30H11 槽，以 60 外圆及端面为基准200磨60 外圆，以 59.5 外圆及端面为基准210终检220清洗入库3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件的锻造采用的是 HT150 铸造制造，其材料是 HT150，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。3.5.1 毛坯的结构工艺要求零件为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免铸造件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。 铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。 铸造件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减14少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类3.5.2 零件的偏差计算 30H11 槽的偏差及加工余量计算30H11 槽计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表 1119。其余量值规定为 2-3mm，现取 3mm。查3可知其粗铣时精度等级为 IT12，粗铣平面时厚度偏差取0.21mm精铣：由参考文献3表 2.359，其余量值规定为。1.0mm参照参考文献3表 32，325,2.313 和参考文献15表 18，可以查得：钻孔25钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。12IT12.5Raummm21. 0扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。10IT3.2Raummm084. 0铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8IT 1.6Raum0.043mm钻孔20参照参考文献3表 2.347，表 2.348。确定工序尺寸及加工余量为：加工该孔的工艺是：钻扩铰3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30：粗车 60 外圆及端面机床：车床 CA6140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mmHBmmmm2516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mm5 . 40V012=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。006vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为，可在一次走刀内完成mm5.确定进给量f15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，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm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 130，CA6140 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK时，径向进给力：=950。045RFN切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，故实际fFroFfKsFfKkrFfK进给力为： =950=1111.5 （3-2）fF17. 1N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。frmm7 . 0.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mm5 . 1命=。Tmin60.确定切削速度0V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 2002196YG的铸件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK=63 （3-3）0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 min48m =120 （3-4）nDVc1000127481000minr根据 CA6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV = （3-5）cV1000cDn1000125127min50m16.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，=，HBS 160245pamm3f ，切削速度时，rmm75. 0min50mV =CPKW7 . 1切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：krPckPcrK0 =1.7=1.2 （3-CP73. 0KW6）根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故nmin125rEPKW9 . 5CPEP所选切削用量可在 CA6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=5.75，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m.倒角 srn28. 3换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）nflt = （3-mt7 . 0125128min46. 18）工序 40：半精车 60 外圆及端面已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。采用工序 30 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 =2.5 f=0.65 n=5.8 v=50.4 T =56pmmrmmsrminmis工序 50：半精车 60 外圆及端面所选刀具为 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C6021 机床的中心高为 200（表 1.30） ，故选刀杆尺寸=，刀mmHBmmmm2516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=mm5 . 40V0120，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。06vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故mm5 . 217 = pa25 . 2mm25. 1.确定进给量f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，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm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 130，CA6140 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK时，径向进给力：=950。045RFN切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，故实际fFroFfKsFfKkrFfK进给力为： =950=1111.5 由于fF17. 1N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。frmm7 . 0.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mm5 . 1命=。Tmin60.确定切削速度0V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 20021915YT的铸件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK=63 （3-12）0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 min48m =120 （3-13）nDVc1000127100048minr根据 CA6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV18 = （3-14）cV1000cDn1000125127min50m.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，=，HBS 160245pamm3f ，切削速度时，rmm75. 0min50mV =CPkw7 . 1切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：krPckPcrK0 =1.7=1.2 CP73. 0kw根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所nmin125rEPkw9 . 5CPEP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，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m工序 60：钻扩铰 20H8。机床：立式钻床 Z525刀具：根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔进给量：根据参考文献3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：参照参考文献3表 2.441，取。V0.48/Vm s机床主轴转速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照参考文献3表 5.131，取630 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工时 被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 119机动时间： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn 扩孔刀具：根据参照参考文献3表 4.331 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：pa1.35pamm进给量：根据参考文献3表 2.452，取。f0.6/fmm r切削速度：参照参考文献3表 2.453，取。V0.44/Vm s机床主轴转速：n10001000 0.44 60426.78 /min3.14 19.7vnrD按照参考文献3表 5.131，取500 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 19.7 5000.52/10001000 60dnvm s切削工时被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度有：1l1119.7 17(1 2)12022.86322rDdlctgkctgmmmm刀具切出长度： ，取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间：2jt242330.16min0.6 500jLtfn 铰孔20刀具：根据参照参考文献3表 4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。pa0.15pamm20Dmm进给量：根据参考文献3表 2.458，取frmmf/0 . 20 . 1。rmmf/0 . 2切削速度：参照参考文献3表 2.460，取。VsmV/32. 0机床主轴转速：n10001000 0.32 60305.73 /min3.14 20VnrD20按照参考文献3表 5.131 取315 /minnr实际切削速度 ：v3.14 20 6000.63/10001000 60Dnvm s切削工时被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度，1l0120 19.7(1 2)12022.0922rDdlctgkctgmm刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间：3jt3422.0930.07min2 315jLtnf该工序的加工机动时间的总和是：jt0.250.160.070.48minjt 工序 70：车 50 内孔所选用的刀具为 YG6X 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 K=45 ，直径为 16mm 的圆形镗V0刀，其耐用度为。60Tmin.确定切削深度 apmm25. 0.根据表 1.5 ，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度*mm16pmm2时，进给量为：。mm80rmmf1 . 0 .确定切削速度 按表 1.27 的计算公式确定* V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 vvvmin60T V=124.6 minm 选择 CA6140 机床转速：n= n =1200=20minrsr实际切削速度为： v = 2.08 sm.确定基本时间确定的基本时间 50svyvxpKvfaTCvMmin13045 .306 .1241000r21工序 80：钻 2-6 孔机床：钻床 Z525刀具：根据参照参考文献3表 4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度：pammap3根据参考文献3表查得：进给量,切削速度394 . 20.22/fmm r。smV/36. 0机床主轴转速：n，min/1147614. 36036. 010001000rdVn按照参考文献3表 5.131，取。1600 /minnr实际切削速度 ：v3.14 6 16000.50/10001000 60Dnvm s 切削工时被切削层长度 ：l30lmm刀具切入长度：1l16(1 2)1202422rDlctgkctgmm刀具切出长度： 取。2lmml412mml32加工基本时间： jt1230430.11min0.22 1600jLlltf n工序 90：镗 25H7 孔（1）选择刀具1） 选择镗刀2）依据，根据表 1.1，车床 CA6140 的中心高度，切削用量简明手册200hmm所以选择的刀杆尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为 4.5mm。3）依据，根据表 1.2，可以选择 YT15 硬质合金刀具镗刀。切削用量简明手册（2）选择切削用量 1） 、确定切削深度 ap ap=12.5mm2） 、进给量f依据，根据表 1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为切削用量简明手册16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于 40mm 时， 0.4 0.5/fmm r依据，根据 CA6140 车床的使用说明书选择切削用量简明手册22 0.48/fmm r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据 CA6140 车床的使用说明书得其进给机构允许的进切削用量简明手册给力为。max3530FN依据，根据表 1.21，当钢的强度=570670MPa，切削用量简明手册b， (预计)时，进给力为3.4apmm0.53/fmm r045rk 65/ mincvmN。1070fF 依据，根据表 1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，切削用量简明手册fFvoFfk=1.0，=1.0，故实际进给力为sFfkkrFfk N1070 1.0 1.0 1.01070fF 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给0.48/fmm r量可用 3） 、车刀磨钝标准及耐用度 T依据，根据表 1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为切削用量简明手册1.0mm（1.01.4） ，车刀的寿命 T=60min。4） 、确定切削速度cv依据，根据表 1.28，切削速度的修正系数为切削用量简明手册=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故tvkkrvksvkTvkkvk1.18Mvk =0.94vMvtvkrvsvTvkvkkk kk k k 依据，根据表 1.27，切削速度的计算切削用量简明手册 vcvmxvyvCvkT apf故 =110m/min0.20.150.352420.94602.90.48cv r/min10001000 110/ min109432vnrD依据，根据 CA6140 车床的使用说明书，选择切削用量简明手册23 1200 /cnr mm这时实际切削速度为cv =120m/min32 1200/ min10001000ccDnvm最后决定的车削用量为。12.5,0.48/ ,1200 / min,120/ minpcamm fmm r nrvm1（）计算基本公时mcLtv式中，l=75mm, 根据，根据表 1.26，车削时的入Lly 切削用量简明手册切量以及超切量,则 L=80mm,故5ymm min800.1381200 0.48mt 工序 100：铣削宽度为 46 的两侧面机床：立式铣床KX52刀具：错齿三面刃铣刀铣刀直径，齿数mmdw506Z铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.77，取faZmmaf/22. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.88，取VsmV/33. 0机床主轴转速：，取nmin/1265014. 36033. 0100010000rdVnmin/150rn 实际铣削速度：VsmndV/39. 06010001505014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/360/15062 . 0工作台每分进给量：mfmin/180/3mmsmmVffm走刀次数为 124机动时间：（其中）2jtmin46. 01802614. 302mjfDtmmD260因为： 12jjtt本工序机动时间：jtmin46. 02jjtt工序 110：粗铣 30H11 槽。机床：立式铣床KX52刀具：错齿三面刃铣刀切削深度：pa9.5pamm根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献12.4760.06/famm z表查得切削速度。303224/minVm机床主轴转速：n，10001000 2462.1 /min3.14 125Vnrd按照参考文献3表 5.174，取75 /minnr实际切削速度 ：v3.14 125 750.50/10001000 60dnvm s进给量：fV0.06 18 75/601.35/ffVa Znmm s工作台每分进给量： mf1.35/81/minmffVmm smm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入长度：1l 10.5(1 2)lD=63mm刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 1jt121206321.05min81jmllltf工序 120：精铣 30H11 槽。切削深度：pa2.0pamm根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献12.4760.08/famm z表查得切削速度，303223/minVm25机床主轴转速：n，10001000 2345.8 /min3.14 160Vnrd按照参考文献3表 5.174，取。47.5 /minnr实际切削速度 ：v3.14 160 47.50.40/10001000 60dnvm s进给量：fV0.08 22 47.5/601.39/ffVa Znmm s工作台每分进给量： mf1.39/83.6/minmffVmm smm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入长度：1l 10.5(1 2)lD=81mm刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 2jt122208121.23min83.6jmllltf本工序机动时间：121.05 1.232.28minjjjttt工序 180: 磨60 外圆 1）确定磨削深度=0.4mm 2）确定进给量 ,取 f= 0.05mm/r 3）根据机床选 n=2667r/min，计算出= cV=2095.6m/min100025014. 32667 4）基本时间=，故 =0.195minjTnflll21jT1266705. 0323 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时xfwfjTTTTT总fT间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min fwTxT则=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min xfwfjTTTTT总 6）小结26综上所述，机床为磨床床 M114W，主轴转速为 2667r/min，切削速度 2095.6m/min，进给量 f=0.05mm/r，切削深度 0.4mm，机动时间 0.195min, 辅助时间 0.2min。274 精铣 30H11 槽夹具设计为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为铣床夹具精铣 30H11 槽的专用夹具，本夹具将用于 X52K 立式铣床。4.1 设计要求本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。4.2 夹具设计4.2.1 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，采用一面加上2 个 V 形块定位，其中一个固定 V 形块，另外一个是活动 V 形块。准备采用手动夹紧。4.2.2 切削力及夹紧力的计算（1）刀具： YG6 铣刀机床： 铣床 由3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1vk 30FC83. 0Fq0 . 1FX z=24 65. 0Fy83. 0Fu8Pa0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=4321KKKK其中：为基本安全系数 1.51K 为加工性质系数 1.12K28 为刀具钝化系数 1.13K 为断续切削系数 1.14K 所以 NKFF7 .1775（2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由FKffN21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25. 021 ff F=+G G 为工件自重zP NffFN4 .355121夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 MPaB1006MPaBs480108螺钉疲劳极限： MPaB19260032. 032. 01极限应力幅：MPakkkma76.511lim许用应力幅： MPaSaaa3 .17lim螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss s=2.54 取s=4 得 MPa120 满足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力4.3 定位误差的分析制造误差ZZ （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取.mm05. 003. 02mm04. 02（2）V 型块同轴度误差（查表 P297）故，mm008. 0329mmDW142. 016. 005. 008. 004. 0125. 022222252423222则.533. 032142. 0知此方案可行。4.4 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻
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