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宁XX大学毕业设计(论文)阀体工艺规程制定与夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日II阀体工艺规程制定与夹具设计摘 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。阀体零件的工艺规程及工装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：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。苏州科技学院天平学院本科生毕业设计（论文）AbstractThis design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.Process planning and milling Phi body parts of the 75 convex table and drilling, tapping the 4-M8 thread fixture design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.Key words: Technology, process, cutting dosage, clamping, positioningI目录第1章 绪论111引言112机械加工工艺规程的作用113阀体常用材料说明114课题背景及发展趋势2第2章 工艺规程设计321毛坯的制造形式322零件分析323 基面的选择42.3.1 粗基准的选择原则42.3.2精基准选择的原则424制定工艺路线525机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定626确定切削用量及基本工时8第3章钻M18底孔孔夹具设计243.1研究原始质料243.2定位基准的选择243.3 切削力及夹紧力的计算243.4误差分析与计算253.5 零、部件的设计与选用263.5.1定位销选用263.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用273.6 确定夹具体结构和总体结构283.7夹具设计及操作的简要说明30总 结30致 谢31参 考 文 献3234第1章 绪论11引言阀体英文：Valve body是阀门中的一个主要零部件；根据压力等级有不同的机械制造方法。例如：铸造、锻造等。中低压规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力。12机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：1、 计算生产纲领，确定生产类型2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4、 制订工艺路线5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）13阀体常用材料说明1.灰铸件灰铸件阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。它们通常用在水、蒸汽、油和气体为介质的情况下，并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许多其它对铁污染影响少或没有影响到的工业产品上。适用于工作温度在-15200之间，公称压力PN1.6MPa的低压阀门。2. 球墨铸铁球墨铸铁是铸铁的一种，这种铸铁，团状或球状石墨取代了灰铸铁中的片状石墨。这种金属内部结构的改变使它的机械性能比普通的灰铸铁要好，而且不损伤其它性能。所以，用球墨铸铁制造的阀门比那些用灰铸铁制造的阀门使用压力更高。适用于工作温度在30350之间，公称压力PN4.0MPa的中低压阀门。 适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等。3. 碳素钢起初发展铸钢是为适应那些超出铸铁阀和青铜阀能力的生产需要。但由于碳钢阀总的使用性能好，并对由热膨胀、冲击载荷和管线变形而产生应力的抵抗强度大，就使它的使用范围扩大，通常包括了用铸铁阀和青铜阀门的工况条件。 适用于工作温度在29425之间的中高压阀门。其中16Mn、30Mn作温度为40400之间，常用来替代ASTM A105。适用介质为饱和蒸汽和过热蒸汽。高温和低温油品、液化气体、压缩空气、水、天燃气等14课题背景及发展趋势当今世界正经历着一场新的技术革命，新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，作为向各行各业提供装备的机械工业也得到了迅猛的发展。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。第2章 工艺规程设计21毛坯的制造形式零件材料为HT300，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为9级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。22零件分析要对该零件的槽、平面和孔进行加工。具体加工要求如下：160mm的端面 粗糙度6.3 86mm的端面 粗糙度6.3 57mm的孔 粗糙度12.5 48H7mm的孔 粗糙度3.2 70.6H11mm的孔 粗糙度6.360mm的孔 粗糙度6.3 54H7mm的孔 粗糙度3.2M602-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度6.3 4- 14mm的孔 粗糙度12.575mm的凸台面 粗糙度12.532mm的凸台面 粗糙度12.5M482-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度12.5 M181.5-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度12.5 4-M8-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度12.5对其加工的技术要求：1.铸件应符合JB/T 6431-92容积式压缩机用灰铸铁技术要求的规定。2.铸件表面应光洁，不得有型砂、芯砂、浇冒口、多肉、结疤及粘沙等存在，加工表面不应有影响质量的裂纹、缩松、砂眼和铁豆、碰伤及刻痕等缺陷。3.未注圆角半径R6。4.留有加工余量的表面硬度（190%p30）HB。5.材料:HT300。 23 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。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2.3.1 粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。对于类似回转类零件，一般选用外圆面作这定位粗基准，本套设计采用86外圆面作为定位粗基准。2.3.2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3） 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“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。4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由上及零件图知，选用48H7孔、一个14孔及160端面作为定位精基准。24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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺方案一：工序01铸造工序02人工时效工序03车160mm的端面工序04车86mm的端面工序05锪57mm深3mm孔，粗镗、半精镗48H7mm孔并倒C1锪70.6H11深3.5mm孔，镗60mm孔并倒角C1工序06锪70.6H11深3.5mm孔；粗镗、半精镗54H7孔镗54mm孔至56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2工序07钻4-14mm孔工序08铣75mm的凸台面工序09铣32mm的凸台面工序10 镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2工序11 钻、攻M181.5-6H螺纹工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹工序13 去毛刺工序14 检验至图纸要求并入库工艺方案二：工序01铸造工序02人工时效工序03车160mm的端面工序04车86mm的端面工序05锪57mm深3mm孔，粗镗、半精镗48H7mm孔并倒C1锪70.6H11深3.5mm孔，镗60mm孔并倒角C1工序06锪70.6H11深3.5mm孔；粗镗、半精镗54H7孔镗54mm孔至56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2工序07铣75mm的凸台面工序08铣32mm的凸台面工序09镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2工序10 钻、攻M181.5-6H螺纹工序11：钻4-14mm孔工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹工序13 去毛刺工序14 检验至图纸要求并入库工艺方案的比较与分析：上述两个方案的差别在于，方案一把4-14mm孔的加工放得相对靠前，方案二则相反，采用方案一的好处在于，4-14mm孔早早加工出来，为后面工序的加工，提供了定位基准，节约了后序加工的工时及夹具设计的难度，故采用方案一。25机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. 160mm端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步车削即可满足其精度要求。2. 86mm端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步车削即可满足其精度要求。 3. 57mm孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步镗削即可满足其精度要求。4. 48H7mm孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。二步镗削，粗镗半精镗即可满足其精度要求。5. 70.6H11mm孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步锪孔即可满足其精度要求。6. 60mm孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步镗孔即可满足其精度要求。7. 54H7mm孔加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。二步镗孔即粗镗半精镗可满足其精度要求。8. M602-6H螺纹查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。9. 4- 14mm孔的加工余量孔的尺寸不大，采用实心铸造。10. 75mm的凸台面 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步铣削即可满足其精度要求。11. 32mm的凸台面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步铣削即可满足其精度要求。12. M482-6H螺纹查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。13. M181.5-6H螺纹M181.5-6H螺纹尺寸小于30，故采用实心铸造。14. 4-M8-6H螺纹 4-M8-6H螺纹尺寸小于30，故采用实心铸造。26确定切削用量及基本工时工序01 铸造。工序02 人工时效工序03车160mm的端面1.工件材料：HT300 b=220MPa 铸造加工要求：车160mm的端面刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2计算切削用量1) 已知毛坯长度方向的加工余量为2.0+0.8 -0。7mm, =2.0mm2) 进给量f 根据实用机械加工工艺手册中表2.4-3,当刀杆尺寸为1625 mm，13mm,以及工件直径为160时，f =0.100.35mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.16mm/r3) 计算切削速度，按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 316r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与316r/min相近的机床转速为300r/min及400r/min。现选取=300r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=80mm, =2.0mm, =0, =0 tm=1.708(min)工序04车86mm的端面1.工件材料：HT300 b=220MPa 铸造加工要求：车86mm的端面刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2计算切削用量1) 已知毛坯长度方向的加工余量为2.0+0.8 -0。7mm, =2.0mm2) 进给量f 根据实用机械加工工艺手册中表2.4-3,当刀杆尺寸为1625 mm，13mm,以及工件直径为160时，f =0.100.35mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.16mm/r3) 计算切削速度，按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 587r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与587r/min相近的机床转速为500r/min及600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度v=180r/min/。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=43mm, =2.0mm, =0, =0 tm=0.469(min)工序05锪57mm深3mm孔，粗镗、半精镗48H7mm孔并倒C1锪70.6H11深3.5mm孔，镗60mm孔并倒角C1工步一：锪57mm深3mm孔1、加工条件加工材料: HT300，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=57mm深3，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用T68镗床专用夹具2、选择锪孔钻选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=57mm 3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 当d20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系数为：，故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min =838.1r/mm 根据T68型镗床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=800r/mm， 4计算基本工时根据公式式中，l=2mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（2+6）mm=8mm 故有： t=0.004min工步二：粗镗、半精镗48H7mm孔并倒C11加工条件加工要求：粗镗、半精镗48H7mm孔并倒C1，单侧加工余量Z=2.0mm。机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm(2)选择进给量根据【6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r选择=150m/min则 根据简明手册表4.2-204.2-61，选择，。（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=56， L=（56+1.0+3）mm=60mm故有=min=0.162min工步三：锪70.6H11深3.5mm孔1、加工条件加工材料: HT300，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=70.6mm深3.5，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用T68镗床专用夹具2、选择锪孔钻选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=70.6mm 3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 当d20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系数为：，故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min =676.6r/mm 根据T68型镗床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=700r/mm， 4计算基本工时根据公式式中，l=3.5mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（3.5+6）mm=9.5mm 故有： t=0.034min工步四：镗60mm孔并倒角C11加工条件加工要求：镗60mm孔并倒角C1，单侧加工余量Z=2.0mm。机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm(2)选择进给量根据【6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r选择=150m/min则 根据简明手册表4.2-204.2-61，选择，。（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=36.5， L=（36.5+2.0+3）mm=41.5mm故有=min=0.056min工序06锪70.6H11深3.5mm孔；粗镗、半精镗54H7孔镗54mm孔至56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2工步一：锪70.6H11深3.5mm孔1、加工条件加工材料: HT300，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=70.6mm深3.5，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用T68镗床专用夹具2、选择锪孔钻选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=70.6mm 3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 当d20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系数为：，故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min =676.6r/mm 根据T68型镗床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=700r/mm， 4计算基本工时根据公式式中，l=3.5mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（3.5+6）mm=9.5mm 故有： t=0.034min工步二：粗镗、半精镗54H7孔1加工条件加工要求：粗镗、半精镗54H7孔，单侧加工余量Z=2.0mm。机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm(2)选择进给量根据【6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r选择=150m/min则 根据简明手册表4.2-204.2-61，选择，。（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=91.5， L=（91.5+1.0+3）mm=95.5mm故有=min=0.258min工步三：镗54mm孔至56mm1加工条件加工要求：镗54mm孔至56mm，单侧加工余量Z=1.0mm。机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=1.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=1.0mm(2)选择进给量根据【6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r选择=150m/min则 根据简明手册表4.2-204.2-61，选择，。（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=26.5， L=（26.5+1.0+3）mm=30.5mm故有=min=0.052min工步四：攻丝M602-6H螺纹并倒角C2切削速度：参考有关手册， 选取V=150mm/minf=0.1mm/r( 参考相关手册)=(1000150)/(60)=796.2r/mm现选用T68镗床 查金属机械加工手册选取nw=800r/min f=0.25mm/r实际切削速度为 =150.7m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=26.5mmt= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+26.5）/（0.25800）=0.158min工序07钻4-14mm孔工件材料：灰铸铁HT150刀具：高速钢钻头加工要求：钻4-14mm孔切削速度：参考有关手册， 选取V=45mm/minf=0.30mm/r( 参考相关手册)=100045/（14）=1024r/mm现选用Z3025摇臂钻床 查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.28mm/r实际切削速度为=44.0m/min切削工时 切入长度l1=7mm,切出长度l2=3mm,加工长度l=16mmnw=（7+3+16）/（0.281000）=0.0929min总的工时T=4t=0.371min工序08铣75mm的凸台面切削速度：参考有关手册， 选取V=200mm/minfz=0.2mm/z( 参考相关手册)=1000200/（75）=849.3r/mm现选用X51立式铣床 查金属机械加工手册选取nw=800r/min fm=0.2mm/min实际切削速度为 =188.4m/min切削工时切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=0mm,加工长度l=37.5mm=（2.0+0+37.5）/（8000.2）=0.247min工序09铣32mm的凸台面切削速度：参考有关手册， 选取V=100mm/minfz=0.2mm/z( 参考相关手册)=1000100/（32）=995.2r/mm现选用X51立式铣床 查金属机械加工手册选取nw=1000r/min fm=0.2mm/min实际切削速度为 =100.5m/min切削工时切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=0mm,加工长度l=16mm=（2.0+0+16）/（10000.2）=0.090min工序10 镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2工步一：镗40孔至441加工条件加工要求：镗40mm孔至44mm，单侧加工余量Z=2.0mm。机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm(2)选择进给量根据【6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r选择=150m/min则 根据简明手册表4.2-204.2-61，选择，。（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=30， L=（30+2.0+3）mm=35mm故有=min=0.047min工步二：攻M482-6H螺纹并倒倒C2切削速度：参考有关手册， 选取V=150mm/minf=0.1mm/r( 参考相关手册)=(1000150)/(48)=995.2r/mm现选用T68镗床 查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为 =150.7m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=30mmt= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+30）/（0.251000）=0.140min工序11 钻、攻M181.5-6H螺纹工步一：钻M181.5-6H螺纹底孔15工件材料：灰铸铁HT300刀具：高速钢钻头(1)钻15孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)现选用Z525立式钻床 查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=20mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+20)/(0.251000)=0.100min工步二：攻M181.5-6H螺纹切削速度：参考有关手册， 选取V=50mm/minf=0.1mm/r( 参考相关手册)=(100050)/(18)=884.6r/mm现选用T68镗床 查金属机械加工手册选取nw=800r/min f=0.25mm/r实际切削速度为 =45.2m/min切削工时 切入长度l1=1.5mm,切出长度l2=0mm加工长度l=20mmt= （l1+ l2+l）/ fmnw=（1.5+0+20）/（0.25800）=0.106min工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹工步一：钻4-M8-6H螺纹底孔6.8工件材料：灰铸铁HT300刀具：高速钢钻头(1)钻6.8孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=21mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)现选用Z3025摇臂钻床 查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=21.4m/min切削工时 切入长度l1=3.4mm,切出长度l2=3mm加工长度l=16mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(3.4+3+16)/(0.251000)=0.0896min总的工时：T=4t=0.358min工步二：攻4-M8-6H螺纹切削速度：参考有关手册， 选取V=21mm/minf=0.1mm/r( 参考相关手册)=(100021)/(8)=836.0r/mm现选用T68镗床 查金属机械加工手册选取nw=800r/min f=0.25mm/r实际切削速度为 =20.1m/min切削工时 切入长度l1=0.6mm,切出长度l2=3mm加工长度l=16mmt= （l1+ l2+l）/ fmnw=（0.6+3+16）/（0.25800）=0.098min总的工时：T=4t=0.392min工序13 去毛刺工序14 检验至图纸要求并入库第3章 钻4-14孔夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工钻4-14孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。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。下图2-1是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图c所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图d）限制三个自由度。图2-1 固定式定位销的结构形式3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：夹紧方式用操作简单，通用性较强的螺旋机构来夹紧。 为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头14。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=3.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。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： 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力之间的关系F夹KF轴向力：F夹KF （N）扭距：Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数由资料机床夹具设计手册查表可得：切削力公式： 式（3.17）式中 查表得： 即：实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表得： 安全系数K可按下式计算，由式（3.5）有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表 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，决定选用螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算该夹具以一销定位，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。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得：销的定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：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。4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图6.1 可换钻套表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.83.6583.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。3.7 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，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布