小齿轮的加工工艺及铣左端面夹具设计含proe三维及非标8张CAD图
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小齿轮
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小齿轮的加工工艺及铣左端面夹具设计含proe三维及非标8张CAD图,小齿轮,加工,工艺,端面,夹具,设计,proe,三维,非标,CAD
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摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。小齿轮的工艺设计和铣端面的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：切削用量 夹紧 定位 误差。 Abstract：This design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement of various aspects of knowledge.The process design of pinion and the fixture design of milling end face are composed of three parts: the process design of parts processing, the process design and the design of special fixture. In the process design, we should first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, design the process route of the parts; then calculate the size of the parts in each step, the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each step; and then design the special fixture, select and design the fixture. Each component, such as positioning element, clamping element, guiding element, fixture body and machine tool connection component and other components; calculates fixture positioning generatedKeywords: cutting amount clamping positioning error.目 录摘 要I第1章 概述发展11.1机床夹具的主要功能11.2机床夹具的组成11.3夹具设计的步骤和基本要求1第2章 零件的分析52.1零件的作用52.2零件的技术要求分析5第3章 工艺规程设计73.1确定毛坯的制造形式73.2基面的选择73.3制订工艺路线83.4机械加工余量的确定103.5 确定切削用量及基本工时11第4章 铣床夹具设计274.1 问题的提出274.2定位基准的选择274.3定位元件的设计274.4定位误差分析274.5切削力的计算与夹紧力分析294.6夹具设计及操作简要说明30谢 辞31参 考 文 献32III第1章 概述发展1.1机床夹具的主要功能机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。1.2机床夹具的组成1）定位支承元件 确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。2）夹紧装置 将工件夹紧不发生移动。3）对刀或导向元件 保证刀具与工件加工表面的正确位置。4）夹具体 将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置关系。1.3夹具设计的步骤和基本要求一：夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。1）能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。2）操作简单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，节省工件安装时间，降低辅助工时，保证高的生产效率。3）具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工件上的加工成本。为保证上述基本要求，夹具的生产过程应按下面程序进行：夹具生产任务书夹具的结构设计使用、制造部门会签夹具制造夹具验收生产使用。夹具生产任务书是由工艺人员在编制工艺规程时，根据生产需要而提出的。任务书中包含内容有设计理由、使用车间、使用设备，该夹具所使用工件工序的工序图并在工序图上要标明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基准、夹紧点。这是设计夹具的依据，也是验收制造夹具的依据。夹具结构设计是设计人根据夹具设计任务书的加工要求，提出几种可行方案、分析比较、进行误差计算，以确定出合理方案，进行设计。夹具结构设计完成后，要会同使用部门、制造部门就夹具的结构合理性、结构工艺性和经济性进行审核、会签、交付制造。制成的夹具要同设计人员。工艺人员、使用部门、制造部门共同进行验证。当确认夹具可保证工件该工序加工要求，能保证生产率、操作方便、安全，就可交付生产车间使用。二:夹具的设计步骤当接到夹具设计任务书后，按下面6个步骤，逐步设计。1）明确设计任务，收集研究设计的原始资料。2）确定夹具结构方案，绘制结构草图，3）绘制夹具总图。4）标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件。夹具总图结构绘制完成后，需标注五类尺寸和四类技术条件。5）编写零件明细表。明细表应包括零件序号、名称、代号（指标准件代号或通用件代号 ）、数量、材料、热处理、质量等。6）绘制总图中非标准件的零件图。三：夹具总图上尺寸、公差与配合和技术条件的标注在夹具设计中，对于初设计者，在夹具总图上如何标注尺寸及技术条件，往往是难点之一，以下对此作简要阐述。1）夹具总图上应标注的五类尺寸A：夹具外形轮廓尺寸B：工件与定位元件间的联系尺寸C：夹具与刀具的联系尺寸D：夹具与机床的连接部分尺寸E：夹具内容的配合尺寸2） 夹具总图上应标注的四类技术条件夹具中的技术条件主要指夹具装配好后，各表面之间的位置精度要求。A：定位元件之间的相互位置要求B：定位元件与连接元件或夹具体底面的相位置要求C：引导元件与连接元件或夹具体底面的位置要求D：引导元件与定位元件之间的相互位置要求3）五类尺寸、四类技术条件的分类五类尺寸、四类技术条件根据是否与工序加工要求相关而分为两类，其精度值大小和取法不同。A：与工件加工要求无直接关系的 尺寸公差与配合 这类尺寸公差与配合应按照元件在夹具中的功用和装配要求，根据公差与配合国家标准或参阅有关资料来制定。 技术条件 与工件加工要求无直接关系的夹具上技术条件。B： 与加工要求直接相关的 这类尺寸和技术条件与工件上相应尺寸和技术条件直接对应，直接根据工件相应尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2）的值选取。一般工件允差小，取大系数，工件允差大，则取小系数。制定这类夹具尺寸公差时，要注意下列问题。 应经工件的平均尺寸作为夹具相应尺寸的基本尺寸，极限偏差按对称双向标注。 应以工序尺寸（不一定是工件最终尺寸）作为夹具基本尺寸的设计依据。4）夹具调刀尺寸的标注当夹具设计完成，按要求标注尺寸后，对有些夹具如铣夹具，往往还要标注调刀尺寸（调刀尺寸一般是指夹具的调刀基准到对刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相对基准的尺寸，它与工件加工尺寸直接相关，也是夹具总图上关键尺寸要求。四：夹具体设计夹具总体设计中最后完成的主要元件是夹具体。夹具体是夹具基础件、组成夹具的各种元件、机构、装置都要安装在夹具体上。在加工过程中，它还要承受切削力、夹紧、惯性力及由此而产生的振动和冲击。所以，夹具体是夹具中一个设计、制造劳动量大，耗费材料多，加工要求高的零部件。在夹具成本中所占比重较大，制造周期也长，设计时，应给以足够的重视。第2章 零件的分析2.1零件的作用题目所给的零件是小齿轮，齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。作用是能将一根轴的转动传递给另一根轴，也可以实现减速、增速、变向和换向等动作。2.2零件的技术要求分析一： 加工表面的尺寸精度和形状精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。形状精度是限制加工表面的宏观几何形状误差。如圆度、圆柱度、平面度、直线度。1、 齿轮两端面，尺寸精度1050.22、 齿轮44孔，尺寸精度443、 齿轮宽14键槽，尺寸精度140.0264、 齿轮分度圆直径，尺寸精度100二： 主要加工表面之间的相互位置精度小齿轮主要加工表面为：左端面、右端面、108外圆，44孔、宽14键槽、齿轮的分度圆，其中小齿轮的分度圆相对于基准A的同轴度公差为0.1，宽14键槽相对于基准A公差为0.05mm。三： 加工表面的粗糙度表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。1、 左端面,表面粗糙度Ra12.52、 右端面，表面粗糙度Ra12.53、 44孔，表面粗糙度Ra3.24、 108外圆，表面粗糙度Ra3.25、 宽14键槽，表面粗糙度Ra3.26、 齿，表面粗糙度Ra3.2 第3章 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，特性为中碳调质结构钢,考虑到中碳调质结构钢 的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用锻件,以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件已达到成批生产的水平，而且模锻，免除了砂模和制模的设备，以及减少了锻工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的锻件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用模锻,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。3.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。一：粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。二：精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。3.3制订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。再生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。拟订两个方案进行选择，选出一个在保证质量的情况下，效率比较高的方案：工艺路线方案一：工序01：备料工序02：调质处理，硬度28-32HRC工序03：铣右端面工序04：铣左端面工序05：粗车44孔工序06：粗车、半精车108外圆工序07：半精车、精车44孔工序08：精车108外圆工序09：插宽14键槽工序10：滚齿工序11：高频淬火工序12：打磨齿面工序13：钳工去毛刺工序14：检验至图纸要求并入库工艺路线方案二：工序01：备料工序02：调质处理，硬度28-32HRC工序03：铣右端面工序04：铣左端面工序05：粗车、半精车、精车44孔工序06：粗车、半精车、精车108外圆工序07：插宽14键槽工序08：滚齿工序09：高频淬火工序10：打磨齿面工序11：钳工去毛刺工序12：检验至图纸要求并入库工艺路线方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案二把工件加工工序分得很紊乱并且很不集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案一比较合适。3.4机械加工余量的确定工序间加工余量的选用原则及应考虑的因素一：选用原则1） 为缩短加工时间，降低制造成本，应采用最小的加工余量；2） 加工余量应能保证获得图样所规定的加工精度和表面粗糙度；3） 工序公差不应超出经济加工精度的范围；4） 本工序余量应大于上工序留下的表面缺陷层厚度；5） 本工序的余量必须大于上工序的尺寸公差和几何形状公差。二；考虑因素1） 上工序加工后各表面相互之间位置的空间偏差（如表面间的方向和位置误差等）；2） 本工序的装夹误差，包括定位找正误差和夹紧误差；3） 本工序的设备精度和加工过程中可能产生的变形；4） 零件热处理时的变形；5） 工件的大小，工件越大，加工余量越大；6） 加工方法所产生的误差。因工件的长度为105，最大直径为108，查机械加工余量手册中的（表4-16）可知，工件的端面加工余量（单边余量）为4.0mm，外圆的加工余量（单边余量）为5.0mm、孔的加工余量（单边余量）为6.5mm；由于其余加工表面尺寸不大，毛坯为实心。 3.5 确定切削用量及基本工时工序01：备料工序02：调质处理，硬度28-32HRC工序03：铣右端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序04：铣左端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序05：粗车31孔至43孔1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金内孔车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，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8.0mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在粗车44孔、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r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，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=130m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=1300.80.650.811.15m/min63m/min 467r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=460r/min则实际切削速度=63m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=460r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=8.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=63m/min2、确定粗车44孔的基本时间， 式中 =105mm，=2.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=4 则 工序06：粗车、半精车108外圆工步一：粗车118外圆至109外圆1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金外圆车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，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9.0mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在粗车108外圆、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r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，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=350m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=3500.80.650.811.15m/min169.6m/min 496r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=480r/min则实际切削速度=169.6m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=480r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=9.0mm，=0.26mm/r，=480r/min，=169.6m/min2、确定粗车108外圆的基本时间， 式中 =105mm，=3.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=480r/min,=3 则 工步二：半精车109外圆至108.2外圆1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金外圆车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，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0.4mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在半精车108外圆、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.22mm/r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，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=450m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=4500.80.650.811.15m/min218m/min 642r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=610r/min则实际切削速度=218m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=610r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=0.4mm，=0.22mm/r，=610r/min，=218m/min2、确定半精车108外圆的基本时间， 式中 =105mm，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.22mm/r，=610r/min,=1 则 工序07：半精车、精车44孔、倒角C2工步一：半精车43孔至43.81、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金内孔车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，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0.4mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在半精车44孔、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.22mm/r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，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=450m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=1800.80.650.811.15m/min87.2m/min 634r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=610r/min则实际切削速度=87.2m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=610r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=0.4mm，=0.22mm/r，=610r/min，=87.2m/min2、确定半精车44孔的基本时间， 式中 =105mm，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.22mm/r，=610r/min,=1 则 工步二：精车43.8孔至441、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金内孔车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，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0.1mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在精车44孔、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.2mm/r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，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=220m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=2200.80.650.811.15m/min106.6m/min 772r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=750r/min则实际切削速度=106.6m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=750r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=0.1mm，=0.2mm/r，=750r/min，=106.6m/min2、确定精车44孔的基本时间， 式中 =105mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.2mm/r，=750r/min,=1 则 工步三：倒角C2工序08：精车108外圆、倒角C2工步一：精车108外圆1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金外圆车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，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0.1mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在精车108外圆、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.2mm/r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，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=550m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=5500.80.650.811.15m/min266.5m/min 786r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=750r/min则实际切削速度=266.5m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=750r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=0.1mm，=0.2mm/r，=750r/min，=266.5m/min2、确定精车108外圆的基本时间， 式中 =105mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.2mm/r，=750r/min,=1 则 工步二：倒角C2工序09：插宽14键槽1. 选择刀具 刀具选取插刀，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）计算工时根据B5020型插床说明书，其功率为为0.6kw，中等系统刚度。则机动工时为，L=+，根据机械制造工艺简明手册表6.2-4知，+=50插床=0.650.93，取=0.85插床B5020工作台进给量=0.081.24，取=0.12H=h=5.94工序10：滚齿1. 选择刀具 刀具选取滚刀D=32mm，头数q=142.计算工时根据Y32B型滚床说明书，其功率为为1.7kw，中等系统刚度。则机动工时为,=,B齿轮宽度mmm齿轮模数螺旋角h为全齿高mm齿轮的齿数25滚刀头数n滚刀每分钟转数（r/min)D滚刀直径13时可一次切削工件每转轴向进给量（mmm/r）=mm=(16.717.7)mm取，0.790min工序11：高频淬火工序12：打磨齿面工序13：钳工去毛刺工序14：检验至图纸要求并入库第4章 铣床夹具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。由指导老师的分配，决定设计铣左端面的铣床夹具。4.1 问题的提出 本夹具主要用于铣左端面，表面粗糙度Ra12.5，精度要求不高，故设计夹具时主要考虑如何提高生产效率，降低劳动强度。4.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图和工艺过程得，选右端面和108外圆作为定位基准。4.3定位元件的设计选择已加工好的右端面和108外圆来定位，所以相应的夹具上的定位元件应是支承板及固定V形块。因此进行定位元件的设计主要是支承板及固定V形块。1、 右端面与支承板相配合，限制三个自由度，即Y轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 108外圆与固定V形块相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。 铣左端面限制五个自由度即可，故设计合理。4.4定位误差分析定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工
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