N137-法兰盘【94007】-1-钻7-Φ9孔的钻床夹具设计.zip

产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工3粗车左端面和外圆毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1粗车左端面和外圆通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺1050 1700.90.50.098 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工4粗车右端面和外圆毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1粗车右端面和外圆通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺750 2000.920.06 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工5 粗车中心各孔毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1粗车中心各孔通用夹具，内孔车刀，游标卡尺750 2000.920.06 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工6 车 3x1 的退刀槽毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1车 3x1 的退刀槽通用夹具，切槽刀，游标卡尺450 49.480.51.010.054 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工7精车各外圆和端面毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1精车左端外圆通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺600 940.20.70.372 精车左端面通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺4801350.20.50.283精车右端面通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺4801500.90.50.444 精车右端外圆通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺4802000.220.06 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工8 车内孔退刀槽 3x2毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1车内孔退刀槽 3x2通用夹具，切槽刀，游标卡尺450 49.480.51.010.054 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工9 精车内孔毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1精车38 内孔通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺480 1180.50.50.442精车50 内孔通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺4801180.20.50.173精车 62 内孔通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺4801180.50.50.26 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签字 日期标记处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金 工10 钻 7-9 孔毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1钻 7-9 孔麻花钻，游标卡尺，专用夹具102028.80.13110.11 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工11 锪孔 7-15 孔毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1锪孔 7-15 孔麻花钻，游标卡尺，专用夹具375 5.620.50.78 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第10 页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工12 钻 M12 螺纹孔毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1钻mm8.9底孔麻花钻，游标卡尺，专用夹具600 18.840.280.1542钻 M12 螺纹孔麻花钻，游标卡尺，丝锥，专用夹具2007.51.250.25 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共11页 第11 页车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工13 钻斜孔6毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速 切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1钻斜孔6麻花钻，游标卡尺，专用夹具1426 26.80.130.07 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品名称法兰盘零件名称法兰盘共1页 第1页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工 时工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备准终单件1铸造铸造2时效处理时效处理3车粗车左端面和外圆CA6140 卧式车床通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺4车粗车右端面和外圆CA6140 卧式车床通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺5车粗车中心各孔CA6140 卧式车床通用夹具，内孔车刀，游标卡尺6车车 3x1 的退刀槽CA6140 卧式车床通用夹具，切槽刀，游标卡尺7车精车各外圆和端面CA6140 卧式车床通用夹具，端面车刀，外圆车刀，游标卡尺8车车内孔退刀槽 3x2CA6140 卧式车床通用夹具，切槽刀，游标卡尺9车精车内孔CA6140 卧式车床通用夹具，内孔车刀，游标卡尺10钻钻 7-9 孔Z525 立式钻床专用夹具，麻花钻，游标卡尺11钻锪孔 7-15 孔Z525 立式钻床专用夹具，锪孔钻，游标卡尺12钻钻 M12 螺纹孔Z525 立式钻床专用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺13钻钻斜孔6Z525 立式钻床专用夹具，麻花钻，游标卡尺14检验检验15入库入库设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）王明霞2012.12.4标记 处数 更改文件号 签 字日 期 标记 处数 更改文件号 签 字日 期机械制造技术课程设计说明书机械制造技术课程设计说明书设计题目设计题目：设计法兰盘零件的加工工艺设计法兰盘零件的加工工艺 及钻及钻7-9 孔的钻床夹具 7-9 孔的钻床夹具 专 业专 业：机械设计制造及其自动化 ：机械设计制造及其自动化 班 级班 级：09-3 ：09-3 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。法兰盘的加工工艺规程及其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。目 录一、序言.11.1 夹具的现状及生产对其提出新的要求.11.2 现代夹具的发展方向.2二、零件的分析.42.1 零件的作用.42.2 零件的工艺分析.4三、工艺规程设计.53.1 确定毛坯的制造形式.53.2 基面的选择.53.3 制定工艺路线.63.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.93.5 确定切削用量及基本尺寸.10四、夹具设计.234.1 问题的提出.234.2 定位基准的选择.234.3 切削力及夹紧力计算.244.4 定位误差分析.244.5 夹具设计及操作简要说明.25总结.28致谢.29参考文献.301一、序 言一、序 言夹具最早出现在 1787 年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。1.1 夹具的现状及生产对其提出新的要求1.1 夹具的现状及生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，企业中多品种生产的工件已占工件种类数的 85%左右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有大批量生产的能力工厂中约拥有 1300015000 套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有 15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。2综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：1.能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期2.能装夹一组相似性特征的工件3.适用于精密加工的高精度的机床4.适用于各种现代化制造技术的新型技术5.采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率1.2 现代夹具的发展方向1.2 现代夹具的发展方向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：1.精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负 0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达 0.20.5um。2.高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了 5 倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速 9000r/min 的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。33.柔性化夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。4.标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB21482249-80，GB22622269-80 以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。4二、零 件 的 分 析二、零 件 的 分 析2.1 零件的作用2.1 零件的作用 题目所给定的零件是法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。零件上精度要求较高的两个平面用以装配。2.2 零件的工艺分析2.2 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以38，50，62 为中心,包括:两个左右端面,端面上面的 7-9和 7-15 的阶梯孔.和 M12 孔和斜孔 6 孔,以及退刀槽。这组加工表面是以右端面为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.5三、工 艺 规 程 设 计三、工 艺 规 程 设 计3.1 确定毛坯的制造形式3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT150，由于零件年产量为 20000 件，已达到大批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。3.2 基面的选择3.2 基面的选择3.2.1 粗基准的选择3.2.1 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6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。3.2.2 精基准的选择3.2.2 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。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。3.3 制定工艺路线3.3 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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经7济效果，以便使生产成本尽量下降。1、.工艺路线方案一：1铸造铸造2时效处理时效处理3车粗车左端面和外圆4车粗车右端面和外圆5车粗车中心各孔6车车 3x1 的退刀槽7车精车各外圆和端面8车车内孔退刀槽 3x29车精车内孔10钻钻 7-9 阶梯孔11钻钻 M12 螺纹孔12钻钻斜孔613 检验检验14 入库入库2、工艺方案二：1铸造铸造2时效处理时效处理3车车左端面和外圆4车车右端面和外圆5车粗车中心各孔6车车 3x1 的退刀槽7车车内孔退刀槽 3x28车精车内孔89钻钻 7-9 阶梯孔10钻钻 M12 螺纹孔11钻钻斜孔612 检验检验13 入库入库3、工艺方案的比较与分析：上述两个方案的特点在于：方案一采用粗精加工端面和外圆可以提高加工精度，而方案二直接车端面和外圆，效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位，故选用方案一。因此最后确定的加工工艺路线如下：1铸造铸造2时效处理时效处理3车粗车左端面和外圆4车粗车右端面和外圆5车粗车中心各孔6车车 3x1 的退刀槽7车精车各外圆和端面8车车内孔退刀槽 3x29车精车内孔10钻钻 7-9 阶梯孔11钻钻 M12 螺纹孔12钻钻斜孔613 检验检验14 入库入库93.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定法兰盘零件材料为 HT150，硬度 200HBS，毛坯重量约为1.4KG，生产类型为大批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.650hmm 外圆表面外圆表面为 IT6 级，参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆150h6650h粗车外圆35151毛坯454542.外圆表面 85mm参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸及公差精车外圆18585粗车外圆38686毛坯489893中心孔 38，50，62参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量10工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸及公差精车孔13838粗车孔33939毛坯44240工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸及公差精车孔15050粗车孔35151毛坯45454工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车孔162K762粗车孔36363毛坯466663.5 确定切削用量及基本工时3.5 确定切削用量及基本工时 工序工序 3：粗车左端面和外圆粗车左端面和外圆工件材料：HT15-33 b=220MPa 模铸加工要求：车左端面和外圆机床：CA6140 卧式车床 刀具：采用刀片的材料为 YT15，刀杆尺寸 16x25mm2,K=90,0=15,0=12,=0.5mm111)已知毛坯长度方向的加工余量为 3+0.8-0。7mm,考虑的模铸拔模斜度，pa=4mm2)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 mm2pa35mm,以及工件直径为 100 时，f=0.71.0mm/r按 CA6140 车床说明书（见切削手册）取 f=0.9mm/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)vyxpmvckfaTCvvv(m/min)其中：vC=342,vx=0.15,vy=0.35,m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即Mvk=1.44,svk=0.8,kvk=1.04,krvk=0.81,Bvk=0.97。所以 vxxvc35.015.02.05.0460342x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns=Wd1000cv=x506.15810001010r/min按机床说明书(见工艺手册 表 4.2-8),与 1010r/min 相近的机床转速为 1050r/min 及 1200r/min。现选取wn=1050r/min。所以实际切削速度 v=170r/min。5)切削工时，按工艺手册表 6.2-112L=220100=40mm ,1l=2mm,2l=0,3l=0 tm=fnlw321lll=0.9480240=0.098(min)工序 4：粗车右端面和外圆工序 4：粗车右端面和外圆机床：CA6140 卧式车床 刀 具：采 用 刀 片 的 材 料 为 YT15，刀 杆 尺 寸1625mm2,K=90,0=15,0=12,=0.5mm1)切削深度。单边余量 Z=2mm2)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：vC=342,vx=0.15,vy=0.35,m=0.2。Mvk=1.44,svk=0.8,kvk=1.04,krvk=0.81,Bvk=0.97。所以 vcv35.015.02.09.02.1603421.440.81.040.810.97=187m/min3)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=581871000700r/min与 700r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 750r/min。现 选 取wn=750r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=min/200100075085m134)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。tm=fnlw21ll i;其中 l=25mm;1l=4mm;2l=2mm;tm=fnlw21ll i=600 x0.931x1=0.06(min)工序 7：精车各外圆和端面工序 7：精车各外圆和端面精车左端外圆精车左端外圆1)切削深度 单边余量为 Z=0.7mm 2)进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r3)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：vC=342,vx=0.15,vy=0.35,m=0.2。即 Mvk=1.44,svk=0.8,kvk=1.04,krvk=0.81,Bvk=0.97。所以 vcv35.015.02.02.02.1603421.440.81.040.810.97=96m/min4)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv=50961000578r/min与 578r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 600r/min。现 选 取wn=600r/min。所以实际切削速度14cv=1000sdn=min/94100060050m5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。tm=fnlw21ll i;其中 l=41mm;1l=4mm;2l=0mm;tm=fnlw21ll i=0.260045=0.37(min)精车左端面精车左端面1)切削深度 单边余量为 Z=0.5mm 一次切除。2)进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r3)计算切削速度：vyxpmvckfaTCvvv其 中：vC=342,vx=0.15,vy=0.35,m=0.2。Mvk=1.44,svk=0.8,kvk=1.04,krvk=0.81,Bvk=0.97。所以 vcv35.015.02.02.03.0603421.440.81.040.810.97=134m/min4)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=901341000458r/min与 458r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 480r/min。现 选 取wn=480r/min。15所以实际切削速度cv=1000sdn=min/135100048090m5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1tm=fnlw21ll i;其中 l=24590=22.5mm;1l=4mm;2l=0mm;tm=fnlw21ll i=0.248045.22=0.28(min)精车右端面：精车右端面：1)切削深度，单边余量为 Z=0.5mm 一次切除。2)进给量，根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r3)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv132m/min4)确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv=x1001321000420r/min 与 420r/min 相近的机床转速为 480r/min 现选取 480r/min 所以实际切削速度cv=1000sdn=min/1501000480100m 5)检验机床功率cFccFcFcFcFncyxpFkvfaC其中cFC2985，cFx1.0，cFy0.65，cFn-0.15，Mpk=Fnb)650(=65.0)650600(=0.63 krk=0.6116 cF=29851.00.565.015015.00.630.89=1122.4(N)切削时消耗功率cP4106xvFcc41061504.1122xx2.81(KW)CA6140 主电机功率为 7.5kw.转速为 480r/min 时主轴传递的最大功率为 4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6)校验机床进给系统强度已知主切削力cF1122.4N.径向切削力pFpFppFFppFpFncyxpFkvfaC其中pFC1940，pFx0.9，pFy0.6，pFn-0.3，Mpk=Fnb)650(=85.0)650220(=0.59krk=0.5 所以 cF=19401.59.00.56.01503.00.590.5=203(N)而轴向切削力 fFffFFffFfFncyxpFkvfaC 其中fFC2880，fFx1.0，fFy0.5，fFn-0.4，Mk=Fnb)650(=0.1)650220(=0.34 kk=1.17 轴向切削力 fF=28801.50.55.01504.00.341.17=442(N)取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为 F=fF+(cF+pF)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N17 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为 3530N(见切削手册表 1.30)故机床进给系统可正常工作。进给量 f 根据实用机械加工工艺手册表 2.4-2.取 f0.2mm/r机床主轴转速wn480r/min所以切削工时tm=fnlw321lll=0.24802400.44（min）精车右端外圆精车右端外圆粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量 f 根据机械加工工艺手册表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主轴转速 nw=480r/min 所以切削工时tm=fnlw21ll=0.33 min工序工序 9：精车各内孔：精车各内孔1)切削深度 单边余量为 Z=0.5mm 2)进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r3)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：vC=342,vx=0.15,vy=0.35,m=0.2。即 Mvk=1.44,svk=0.8,kvk=1.04,krvk=0.81,Bvk=0.97。所以 vcv35.015.02.02.02.1603421.440.81.040.810.97=187m/min184)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=x501871000553r/min与 553r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 600r/min。现 选 取wn=600r/min。所以实际切削速度 cv=1000sdn=min/118100060050m(1)精车(1)精车38 内孔内孔粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外其它都相同，故在此省略。.取 f0.5mm/r机床主轴转速wn480r/min所以切削工时tm=fnlw321lll=0.54802400.44（min）(2)精车精车50 内孔内孔粗精加工的切削用量除了进给量和切削深度外都相同，故其余在此省略进给量 f 根据机械加工工艺手册表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主轴转速 nw=480r/min 所以切削工时tm=fnlw21ll=0.17min(3)精车 62 内孔精车 62 内孔5)切削工时，按工艺手册表 6.2-119tm=fnlw21ll i;其中 l=25mm;1l=4mm;2l=2mm;tm=fnlw21ll i=0.2600311=0.26(min)工序工序 10 钻 7-9 孔钻 7-9 孔机床：Z525 立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 9.1)给量 查 机械加工工艺师手册 表 28-13，取 f=0.13mm/r2)削速度根据机械加工工艺手册表 10-70,及 10-66,查得V=30m/min.3)定机床主轴转速ns=Wd1000cv=93010001061r/min,与 1061r/min 相近的机床转速为 1020r/min。现选取wn=1020r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=min/8.28100010209m5)削工时，按工艺手册表 6.2-1。tm=fnlw21ll i;其中 l=8mm;1l=4mm;2l=3mm;tm=fnlw21ll =0.13101215=0.11(min)20工序 11：锪孔 7-15 孔工序 11：锪孔 7-15 孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻ff)8.12.1(钻vv)3121(式中的钻f、钻v加工实心孔进的切削用量.现已知 钻f=0.36mm/r (切削手册)表 2.7 钻v=42.25m/min (切削手册)表 2.131)给量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r2)削速度v=0.442.25=16.9m/min.3)定机床主轴转速ns=Wd1000cv=159.161000358.5r/min与 358.5r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 375r/min。现 选 取wn=375r/min。4)所以实际切削速度cv=1000sdn=min/62.5100037515m5)削工时，按工艺手册表 6.2-1。tm=fnlw21ll i;其中 l=91mm;1l=10mm;2l=4mm;21 tm=fnlw21ll =0.5275105=0.78(min)工序 12：钻工序 12：钻mm8.9底孔，攻螺纹 M12mm底孔，攻螺纹 M12mm （1）钻mm8.9底孔选用mm10高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.16）由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得mm/r28.0f机 min/m8Vc（切削表 2.15）min/r50901x16x1000Dv1000c机机n 按机床选取min/r600机n min/m84.1810000060 x1x1000Dn机机cV 基本工时：154.028.06003320f21xnlllt机机min （2）攻螺纹 M12mm：选择 M12mm 高速钢机用丝锥 f等于工件螺纹的螺距p，即1.25/fmm r 7.5/mincVm机min/r19921x.57x1000Dv1000c机机n 按机床选取min/r200机n22 6.8/mincVm机基本工时：25.032.02003310f21xnlllt机机 工序工序 13：钻斜孔 6 的孔钻斜孔 6 的孔刀具：根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 6.1)进给量 查机械加工工艺师手册表 28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min.取 V=30m/min3)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=63010001592r/min与 1592r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 1592r/min。现 选 取wn=1426r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=min/8.26100014266m5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1 tm=fnlw21ll i;其中 l=7mm;1l=4mm;2l=3mm;tm=fnlw21ll =0.13142614=0.07(min)四、夹具设计四、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23设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计第 10 道工序钻 7-9 孔。4.1 问题的提出问题的提出 本夹具主要用于钻 7-9 孔，精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。因为 M12 螺纹孔和62K7 中心孔有垂直度要求，因此我们要以已加工的62K7 孔为定位基准。采用盖板式钻模板加工，用固定套定位，另外用一挡销，即可实现完全定位。4.2 定位基准的选择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。62的孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的62 孔和其端面作为定位基准，来设计本道工序的夹具，以两销和已加工好的62 孔及其端面作为定位夹具。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。4.3 切削力和夹紧力的计算切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切24削手册得：钻削力 6.08.026HBDfF 式（5-2）钻削力矩 6.08.09.110HBfDT 式（5-3）式中：9Dmm maxmaxmin11187187 14917433HBHBHBHB 10.20fmm r代入公式（5-2）和（5-3）得0.80.6F26x9x0.20 x1741863N 190.80.6T10 x9 x0.20 x17447127N.m本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4.4 定位误差分析定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在 Z 轴方向，且向下，见下图。0.0140.0220.0340.0702DYzTTd式中 定位副间的最小配合间隙（mm）；DT工件圆孔直径公差（mm）；Td定 位销外圆直径公差（mm）。25定位销水平放置时定位分析图4.5 夹具设计及操作简要说明夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了螺母夹紧方式。我们采用盖板式钻模板，本工序为钻切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。26装配图：27夹具体：28总 结总 结这次设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。这次设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。29致 谢致 谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。30参 考 文 献参 考 文 献1.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994 年2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994 年3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983 年4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990 年5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981 年 10月6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997 年