端盖零件加工工艺及工艺装备设计论文.pdf
第 9页内容摘要本文是有关端盖工艺步骤的说明和设计的具体阐述。毕业设计是在学习机械制造技术工艺学以及机床设计夹具后，再生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程和夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的方案。机械制造工艺学是我们学习完了全部的基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的设计。这也是我们在进行毕业设计前对所有学过的各门课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它也在我们的大学生活中占有很重要的地位。在现代的机械和仪器的制造中提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一，同时也扩大各种机床使用范围的必不可少的重要手。通过这次的毕业设计，能够提高自己解决实际生产问题的能力。也能在设计中逐步掌握查阅有关书籍的能力。我们也能通过理论联系实际的运用，培养了我们一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我们今后工作有极大的帮助。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，我们的设计有许多的失误和不足，恳老师给予指导。第 10页目目录录第一章第一章设计任务概述设计任务概述1.1设计的主要内容1.2设计的指导思想第二章第二章零件的结构工艺分析零件的结构工艺分析2.1零件的功能2.2零件的结构工艺分析2.3零件的技术条件分析2.4生产类型与生产纲领第三章第三章 毛坯的确定毛坯的确定3.1确定毛坯类型与制造方法3.2毛坯形状及尺寸3.3毛坯图第四章第四章 工艺路线的拟定工艺路线的拟定4.1定位基准的选择4.2加工方法的确定4.3加工顺序的安排4.4加工工序的划分与确定4.5热处理工序的安排4.6拟定加工工艺路线第五章第五章零件加工工序设计零件加工工序设计5.1工序 5 设计5.2工序 10 设计5.10热处理5.3工序 15 设计5.15.1 加工设备选择5.15.2 工艺设备选择5.15.3 工序顺序确定5.15.4 加工余量确定5.15.5 切削用量的确定与选择5.4工序 20 设计5.20.1 加工设备选择5.20.2 工艺设备选择5.20.3 工序顺序的确定5.20.4 加工余量确定第 11页5.20.5 切削用量选择与确定5.5工序 25 设计5.25.1 加工设备选择5.25.2 工艺设备选择5.25.3 工序顺序确定5.25.4 加工余量确定5.25.5 切削用量的选择与确定5.6工序 30 设计5.30.1 加工设备选择5.30.2 工艺设备选择5.30.3 工序顺序确定5.30.4 工序加工余量确定5.30.5 工序尺寸及上下偏差5.30.6 切削用量的选择与确定5.7工序 35 设计5.35.1 加工设备选择5.35.2 工艺设备选择5.35.3 工序顺序确定5.35.4 加工余量确定5.35.5 切削用量的选择与确定5.8工序 40 设计5.40上漆5.9工序 45 设计5.45检验入库第六章第六章 钻床夹具设计钻床夹具设计6.1工艺分析6.2定位方案的确定6.3 夹紧方案的确定6.4 夹具体6.5 安装设计总结参考文献第 12页第一章第一章 设计任务概述设计任务概述1.11.1设计的主要内容设计的主要内容机械工艺课程与夹具设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力培养，是综合运用机械制造技术的基础知识、基本理论和基本技能。分析和解决实际问题的一个重要教学环节。是对学生运用掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。机械制造工艺课程与夹具设计是以机械制造工艺为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其为机械加工工艺规程。1.21.2设计的指导思想设计的指导思想课程设计的目的机械工艺课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。在设计过程中学生应熟悉有关标准和设计资料学会使用有关手册和数据库。1、能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识正确地解决一个零件在加工中的地位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证零件的加工质量。2、学会使用手册、图表及数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处能够做到熟练运用。3、工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。4、结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，便于提高精度和生产率。第 13页第二章第二章零件的分析零件的分析2.12.1 零件的作用零件的作用尺寸大于径向的电机两端的盖子，主要作用是确定转子的轴的空间位置，当然需要与众不同形式的轴承配合，通过端盖连接到固定电机定子的外壳上，保证转子与定子的间隙，一般是铸铁工艺，小电机也可以板材冲压成型。2.22.2 零件结构工艺分析零件结构工艺分析该零件表面，通孔均有粗糙度要求，42 的通孔的表面粗糙度为 Ra3.2，78 圆柱表面粗糙度为 Ra6.3，端面的表面粗糙度为 Ra6.3,4 个12 188 沉孔粗糙度为 Ra12.5,3 个 M8 的螺纹孔表面粗糙度为 Ra12.5该零件要求非工作表面上漆。2.32.3 生产类型与生产纲领的确定生产类型与生产纲领的确定已知生产端盖的生产纲领为 50000 件每年，零件质量不足 2kg,查 机械制造工艺学可得，可确定该端盖的生产类型为批量生产。所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段、工序适当集中、加工设备以通讯设备为主，采用专用工装。2.42.4零件的工艺性分析零件的工艺性分析该零件的加工表面内孔42 的上偏差+0.025，表面粗糙度为 Ra3，圆柱78两平面粗糙度 Ra6.3，端盖上表面厚度 24mm,67 圆柱厚度 21mm。2、4 个12、188 沉孔和 3 个 M8 的螺纹孔。第 14页第三章第三章毛坯的选择毛坯的选择毛坏的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度、精度、金相组织）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此合理选择毛坯在生产占相当大的比重，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。3.13.1 确定毛坯类型确定毛坯类型1、毛坯种类的选择决定于零件实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材、2、锻造、3、铸造、4、焊接 5、其他毛坯。该零件的材料为 45考虑到材料的强度与塑性，故选择淬火。3.23.2 确定毛坯各表面的加工余量确定毛坯各表面的加工余量加工时如果余量留的过大，不但浪费材料，而且增长机械加工劳动量和生产工时，使产品成本增高，而余量留的过少，有使得毛坯制造困难，因此，必须合理的选择加工余量。第 15页第四章第四章加工路线的拟定加工路线的拟定4.1 定位基准的选择定位基准的选择基准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，可以保证加工质量提高，提高工作效率。否则，就会使得加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。1、设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面玩位置的基准称为设计基准。由零件图分析，该零件的设计基准为 412 的轴线和左端面。2、定位基准工件加工定位基准的选择与工艺过程的制定有关系。因为在选择定位基准是要考虑几种方案加以比较，使之符合工艺要求，提高加工精度，保证产品质量。（1）在选择粗基准是，以保证其他各面加工表面又足够的加工余量为重点，保证不加工面的尺寸、位置符合图纸的要求。（2）对于精基准的考虑重点是如何减少误差、提高定位精度和安装方便，最限度保证零件的加工精度，一般遵循下列几个原则；一、基准重合原则二、基准统一原则三、互为基准原则四、有些精加工工序加工余量小而且均匀时，常以加工面本身作为精基准。综上所述：精基准的选择加工后以12 的轴线和左端面为精基准，符合基准重合原则。4.24.2 加工方法的确定加工方法的确定要加工表面要加工的表面表面粗糙度加工方法及阶段端盖左端面自由公差Ra6.3粗车端盖右端面自由公差Ra6.3粗车-精车18 通孔IT12Ra12.5车28 的孔IT12Ra12.5车6 通孔IT11Ra3.2钻10 的孔IT12Ra12.5车34 的孔IT12Ra12.5车3 通孔IT12Ra12.5钻4.34.3 工序的安排工序的安排第 16页4、3、1 加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足要求，而要用几道工序逐步达到所需要的加工质量和合理的使用设备，人力，理解加工过程按照工序性质不同，可以分为粗加工，半精加工，精加工三个阶段。（1）粗加工阶段其任务是切除毛坯上的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，并为后工序提供精基准，如左端面。（2）半精加工阶段：介于粗加工与半精加工之间完成一些次要表面的加工，并为主要表面的精加工做好准备。（3）精加工阶段：其任务是保证各表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求，使各主要表面达到规定的质量要求。2 先粗后精即要先安排粗加工工序，在安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗壮后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。3 先主后次该零件上加工表面可分为主要加工表面和次要加工表面，而对整个工序过程影响较少的表面，先加工主要表面，再以主要表面定位加工次要表面，因此一般主要表面最终精加工安排在工艺过程最后。4 先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠。4.4工序划分的确定工序划分的确定工序集中与工序分散:选用工序集中原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且动用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。综上所述:考虑到零件在加工过程中易变性，所以采用工序分散4.5热处理工序安排热处理工序安排热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，保证零件加工的顺利进行。该零件采用的淬火处理，改善加工性能4.6拟定加工工艺路线拟定加工工艺路线制定加工路线的出发点，应考虑经济效果，以便降低生产成本，同时也要保第 17页证产品质量。0根据以上各零部件的分析以及加工工艺路线的基本原则，可以初步确定工艺路线，具体方案如下:方案 1：:5铸件毛坯HT150厚度 3510热处理退火15车夹左端48 车有端，厚度30mm。表面粗糙度为 Ra6.320车粗车，半精车中心孔至17mm25车精车中心孔至18mm30车车左端台阶孔3235车夹左端68 车右端40钻钻外圆 4 个6 的通孔45车外圆 4 个10 的台阶孔50车粗车，半精车右端台阶孔至3355车精车右端台阶孔34 保证上下偏差60钻钻中心圆上 4 个3 的通孔65油漆非工作表面上漆70检验入库方案 25铸件毛坯HT150厚度 3510热处理退火15车夹左端48 车有端，厚度30mm。表面粗糙度为 Ra6.320铣粗铣，半精铣中心孔至17mm25车精车中心孔至18mm30车车左端台阶孔3235车夹左端68 车右端40钻钻外圆 4 个6 的通孔45车外圆 4 个10 的台阶孔50车粗车，半精车右端台阶孔至3355车精车右端台阶孔34 保证上下偏差60钻钻中心圆上 4 个3 的通孔45油漆非工作表面上漆50检验入库4.7 工艺方案比较分析工艺方案比较分析方案 1 是先加工端盖上表面，然后依次为基准面加工端盖下表面，再加工42 上偏差+0.025 的孔，而方案 2 则与其相反，先加工42 上偏差+0.025 的孔，然后在以此孔位基准加工端盖其余表面。经比较可见，先加工42 上偏差+0.025第 18页的孔，加工精度较好，并且加工简单、工序内容少，所以方案 2 为最佳方案第五章第五章零件加工工序设计零件加工工序设计5.055.05 工序工序 0505 设计设计选择端盖铸件毛坯，材料为 HT150，厚度为 355.105.10 工序工序 1010 设计设计热处理：退火5.155.15 工序工序 1515 设计设计设计内容：夹右端48 圆柱车左端5.15.15.15.1 加工设备的选择：加工设备的选择：车内孔可采 CA6140 车床即可完成，CA6140 车床的参数如下：床身上最大工件回转直径（主参数）400mm刀架上最大工件回转直径210mm最大棒料直径47mm最大工件长度（第二主参数，mm）750，1000，1500，2000最大加工长度/mm650，900，1400，1900主轴转速范围（r/min）正转 101400（24 级）反转 141580（12 级）进给量范围/（mm/r）纵向 0.0286.33（共 64 级）横向0.0143.16（共 64 级）标准螺纹加工范围公制 t=1192mm（44 种）英制 a=224 牙/in（20 种）模数制 m=0.2548mm（39 种）径节制DP=196 牙/in（37 种）5.15.25.15.2 工艺装备的选择工艺装备的选择：工装夹具四角卡盘刀具车内孔车刀、90外圆车刀量具游标卡尺（规格 0.02mm）5.15.35.15.3 工步顺序工步顺序（1）车-粗车端面 4nm(2)车-精车 1nm5.15.45.15.4 加工余量的确定加工余量的确定第 19页（1）粗车左端面Zz=4mm（2）精车Zz=1mm5.15.55.15.5 内孔的尺寸及其上下偏差的确定内孔的尺寸及其上下偏差的确定车右端面的尺寸及其偏差名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差粗车2IT1241精车0.5IT1242+0.0255.15.65.15.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定粗加工粗加工（1）单边余量 z=2mm进给量，查资料表 221，取 f=0.6mm/r切削速度 Vc=vyxpmvvfavKTC其中 Cv=425Xv=0.15Y y=0.35m=0.2K my=1.44Ksv=0.8Kkv=1.04Kkrv=0.81Kbv=0.97所以 vc=425/602.02.215.00.8v35.01.440.81.040.810.97=112m/min确定机床主轴转速ns=dwvc1000=min/1552301121000r与 155r/min 相近机床转速为 175r/min,取 nw=175r/min所以实际切削速度 vc=1000sdn1000175230=126.4m/min精加工精加工（2）单边余量 z=0.5mm进给量查资料表 220，f=0.1mm/r切削速度 Vc=vyxpmvvfavKTCCV=342Xv=0.15Yv=0.35m=0.2修正系数 Kv第 20页K mv=1.44ksv=0.8Kkv=1.04Kkvv=0.81Kbv=0.97所以 vc=97.081.004.18.044.11.02.26034235.015.02.0v=120m/min机床主轴转速ns=dwvc1000=721201000=510r/min与 510r/min 相近的机床转速为 500r/min,选取 nw=500r/min所以实际切削速度 vc=100011sdn=100050072110m/min5.205.20 工序设计工序设计设计内容：粗车，半精车中心孔至17 精车中心孔至18 达到加工要求5.20.15.20.1 加工设备的选择加工设备的选择车工序可采用 CA6140 即可。其 CA6140 机床参数如图下表车床外形尺寸241810001190加工最大直径（mm）在床身 400，在刀架上 210棒料48加工最大长度（mm）650、900、1400、1900中心距(mm)750、1000、1500、2000主轴莫氏锥度5 号主轴转速级数正转 24 级 反转 24 级主轴转速范围正转 141580 反转 101400主电动机功率（千瓦）7.5KW主轴每转刀架进给量纵向 0.081.95 横向 0.040.79刀架最大移动距离100刀架最大横向行程260刀架最大纵向行程650、900、1400、1900刀架最大回转角度605.20.25.20.2 工艺装备的选择工艺装备的选择1、工装夹具：三爪卡盘第 21页2、刀具：外圆车刀、高速钢 A4063、量具：游标卡尺5.20.35.20.3 公步顺序的确定公步顺序的确定1 粗车，半精车中心孔，加工余量为 5nm2、精车中心孔达到185.20.45.20.4 加工余量的确定加工余量的确定1、粗车，半精车中心孔，Z=5mm2、精车中心，Z=1mm5.20.55.20.5 工序的尺寸及其上下偏差的确定工序的尺寸及其上下偏差的确定表车18 中心孔的工序尺寸及其偏差工序名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差车5IT12780车1IT102505.20.65.20.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定工作材料:HT150加工要求：车18 中心孔及表面粗糙度 Ra6.3机床：卧式车床 CA6140确定端面最大加工余量，单边长度余量为 0.2mm，加工等级 IT12V=20m/mind=78mmPa=0.2mmf=0.4mm则n=1000v/d=20000/3.1478=82r/min卧式车床为无级调整，可取V=85r/min所以切削速度 Vc=(3.147882)/1000=20.08mm/min5.255.25 工序设计工序设计设计内容：车台阶孔32 粗车，半精车33 精车至34 到达偏差与粗糙度要第 22页求。5.25.15.25.1 加工设备的选择加工设备的选择车工序可采用 CA6140 车床即可完成，CA6140 车床的基本参数如下：车外形尺寸241810001190加工最大直径（）在床身上 400:；在刀架上 210棒料48加工最大长度（）650、900、1400、1900中心距（）750、1000、1500、2000主轴每转刀架进给量（/r）纵向 0.081.95；横向 0.040.79刀架最大移动距离（）100刀架最大横向行程（）260刀架最大纵向行程（）650、900、1400、1900刀架最大回转角度605.25.25.25.2 工艺装备选择工艺装备选择（1）工装夹具四爪卡盘（2）刀具：内孔车刀、刀具材料、高速钢 A406（3）量具：游标卡尺（规格 0.02）5.25.35.25.3 工步顺序工步顺序（1）粗车，半精车台阶孔，保证厚度为31nm（2）精车台阶孔，保证厚度为32 5.25.45.25.4 加工余量的确定加工余量的确定（1）车右端面Z=13（2）车67 圆柱端面Z=1 5.25.55.25.5 工序尺寸及其上下偏差的确定工序尺寸及其上下偏差的确定车端面的工序尺寸及其偏差工序名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差粗车，半精车台阶孔15IT1033 0精车台阶孔1IT734 0.035.25.65.25.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定粗车，半精车粗车，半精车(1)切削深度单边余量 Z=2（2）进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.8/r（3）计算切削速度Vc=yvxvpmVfaTCKv其中 Cv=342，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2，修正系数 Kv见切削手第 23页册表Vc=97.081.004.18.044.11.02.26034235.015.02.0=120m/min（4）确定机床主轴转速ns=d1000Vc=33401000=386r/min取 n=380r/min实际切削速度Vc=1000dn=100035033=11m/min精车精车(1)切削深度单边余量 Z=0.5（2）进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.8/r（3）计算切削速度Vc=yvxvpmVfaTCKv其中 Cv=342，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2，修正系数 Kv见切削手册表Vc=97.081.004.18.044.11.02.26034235.015.02.0=120m/min（5）确定机床主轴转速ns=d1000Vc=3480 x1000=749r/min取 n=750r/min实际切削速度Vc=1000dn=100075034=80m/min5.305.30 工序工序 3030 设计设计设计内容钻6 通孔5.30.15.30.1 加工设备的选择加工设备的选择本工序可采用 Z35 钻床即可完成。其 Z35 钻床参数如下：最大钻孔直径50mm主轴孔锥度莫氏五号摇臂立柱最大回转角360 度主轴中心到立柱母线距离4501500mm主轴端面到工作台距离01000mm主轴箱水平最大移动量（手动）1059mm第 24页主轴转速3442536785105132170265335420530670850105113201700进刀量0.030.040.050.070.090.120.140.150.190.20.250.26 0.320.40.560.670.91.25.30.25.30.2 工艺装备的选择工艺装备的选择1工装夹具：专用夹具2刀具：6 高速钢钻头3量具：游标卡尺（规格 0.02mm）5.30.35.30.3 工序顺序工序顺序1钻4x6 通孔5.30.45.30.4 加工余量的确定加工余量的确定1钻4x6 通孔Z=6mm5.30.55.30.5 工序尺寸及其上下偏差的确定工序尺寸及其上下偏差的确定表 3-5 钻6 通孔工序尺寸及其偏差工序名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差钻6IT1265.30.65.30.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定1钻 4x6 通孔查机械加工工艺手册可知Vc=15m/minf=0.15mm/rp=5mm计算出 n=1000Vc/d=398.08r/min按机床转速选取 n=420r/min所以切削速度为 Vc=dn/1000=30.1m/min5.355.35 工序工序 3535 设计设计设计内容：钻 410 台阶孔 深 6nm，5.35.15.35.1 加工设备的选择加工设备的选择最大钻孔直径50mm主轴孔锥度莫氏五号摇臂立柱最大回转角360 度主轴中心到立柱母线距离4501500mm主轴端面到工作台距离01000mm主轴箱水平最大移动量（手动）1059mm主轴转速3442536785105132170265335420530670850105113201700第 25页进刀量0.030.040.050.070.090.120.140.150.190.20.250.26 0.320.40.560.670.91.25.35.25.35.2 工艺装备的选择工艺装备的选择1工装夹具：专用夹具2刀具：查金属加工工艺手册可知，刀具可采用10 的高速钢忽刀3量具：游标卡尺规格为 0.02mm5.35.35.35.3 工序顺序工序顺序1钻 4x10 的台阶孔 深 65.35.45.35.4 加工余量的确定加工余量的确定忽 4x10 台阶孔Z=4mm5.35.55.35.5 工序尺寸及其上下偏差的确定工序尺寸及其上下偏差的确定表忽 4x10 的台阶孔工序名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差忽4IT12105.35.65.35.6 切削用量的选择切削用量的选择1钻 4x10 的台阶孔，查机械加工工艺手册可知Vc=9.78m/minf=0.02mm/rp=4mm计算出 n=1000Vc/d=519r/min按机床选取实际转速 n=530r/min所以实际切削速度为 V=dn/1000=9.77m/min5.405.40 工序工序 4040 设计设计设计内容：夹左端68 圆柱车右端5.40.15.40.1 加工设备的选择：加工设备的选择：车内孔可采 CA6140 车床即可完成，CA6140 车床的参数如下：床身上最大工件回转直径（主参数）400mm刀架上最大工件回转直径210mm最大棒料直径47mm最大工件长度（第二主参数，mm）750，1000，1500，2000最大加工长度/mm650，900，1400，1900主轴转速范围（r/min）正转 101400（24 级）反转 141580（12 级）第 26页进给量范围/（mm/r）纵向 0.0286.33（共 64 级）横向0.0143.16（共 64 级）标准螺纹加工范围公制 t=1192mm（44 种）英制 a=224 牙/in（20 种）模数制 m=0.2548mm（39 种）径节制DP=196 牙/in（37 种）5.40.25.40.2 工艺装备的选择工艺装备的选择：工装夹具四角卡盘刀具车内孔车刀、90外圆车刀量具游标卡尺（规格 0.02mm）5.40.35.40.3 工步顺序工步顺序（1）车-粗车端面 4nm(2)车-精车 1nm5.40.45.40.4 加工余量的确定加工余量的确定（1）粗车左端面Zz=4mm（2）精车Zz=1mm5.40.55.40.5 内孔的尺寸及其上下偏差的确定内孔的尺寸及其上下偏差的确定车右端面的尺寸及其偏差名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差粗车2IT1241精车0.5IT1242+0.0255.40.65.40.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定粗加工粗加工（1）单边余量 z=2mm进给量，查资料表 221，取 f=0.6mm/r切削速度 Vc=vyxpmvvfavKTC其中 Cv=425Xv=0.15Y y=0.35m=0.2K my=1.44Ksv=0.8Kkv=1.04Kkrv=0.81Kbv=0.97所以 vc=425/602.02.215.00.8v35.01.440.81.040.810.97=112m/min确定机床主轴转速第 27页ns=dwvc1000=min/1552301121000r与 155r/min 相近机床转速为 175r/min,取 nw=175r/min所以实际切削速度 vc=1000sdn1000175230=126.4m/min精加工精加工（2）单边余量 z=0.5mm进给量查资料表 220，f=0.1mm/r切削速度 Vc=vyxpmvvfavKTCCV=342Xv=0.15Yv=0.35m=0.2修正系数 KvK mv=1.44ksv=0.8Kkv=1.04Kkvv=0.81Kbv=0.97所以 vc=97.081.004.18.044.11.02.26034235.015.02.0v=120m/min机床主轴转速ns=dwvc1000=721201000=510r/min与 510r/min 相近的机床转速为 500r/min,选取 nw=500r/min所以实际切削速度 vc=100011sdn=100050072110m/min5.455.45 工序设计工序设计设计内容：车台阶孔32 粗车，半精车33 精车至34 倒角 2x45 度到达偏差与粗糙度要求。5.45.15.45.1 加工设备的选择加工设备的选择车工序可采用 CA6140 车床即可完成，CA6140 车床的基本参数如下：车外形尺寸241810001190加工最大直径（）在床身上 400:；在刀架上 210棒料48加工最大长度（）650、900、1400、1900中心距（）750、1000、1500、2000主轴每转刀架进给量（/r）纵向 0.081.95；横向 0.040.79刀架最大移动距离（）100第 28页刀架最大横向行程（）260刀架最大纵向行程（）650、900、1400、1900刀架最大回转角度605.45.25.45.2 工艺装备选择工艺装备选择（1）工装夹具四爪卡盘（2）刀具：内孔车刀、刀具材料、高速钢 A406（3）量具：游标卡尺（规格 0.02）5.45.35.45.3 工步顺序工步顺序（1）粗车，半精车台阶孔，保证厚度为33nm（2）精车台阶孔，保证厚度为34 5.45.45.45.4 加工余量的确定加工余量的确定（1）车右端面Z=15（2）车67 圆柱端面Z=1 5.45.55.45.5 工序尺寸及其上下偏差的确定工序尺寸及其上下偏差的确定车端面的工序尺寸及其偏差工序名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差粗车，半精车台阶孔15IT1033 0精车台阶孔1IT734 0.035.45.65.45.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定粗车，半精车粗车，半精车(1)切削深度单边余量 Z=2（2）进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.8/r（3）计算切削速度Vc=yvxvpmVfaTCKv其中 Cv=342，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2，修正系数 Kv见切削手册表Vc=97.081.004.18.044.11.02.26034235.015.02.0=120m/min（6）确定机床主轴转速ns=d1000Vc=33401000=386r/min取 n=380r/min实际切削速度Vc=1000dn=100035033=11m/min第 29页精车精车(1)切削深度单边余量 Z=0.5（2）进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.8/r（3）计算切削速度Vc=yvxvpmVfaTCKv其中 Cv=342，Xv=0.15，yv=0.35，m=0.2，修正系数 Kv见切削手册表Vc=97.081.004.18.044.11.02.26034235.015.02.0=120m/min（7）确定机床主轴转速ns=d1000Vc=3480 x1000=749r/min取 n=750r/min实际切削速度Vc=1000dn=100075034=80m/min5.505.50 工序工序 5050 设计设计设计内容钻3 通孔5.50.15.50.1 加工设备的选择加工设备的选择本工序可采用 Z35 钻床即可完成。其 Z35 钻床参数如下：最大钻孔直径50mm主轴孔锥度莫氏五号摇臂立柱最大回转角360 度主轴中心到立柱母线距离4501500mm主轴端面到工作台距离01000mm主轴箱水平最大移动量（手动）1059mm主轴转速3442536785105132170265335420530670850105113201700进刀量0.030.040.050.070.090.120.140.150.190.20.250.26 0.320.40.560.670.91.25.50.25.50.2 工艺装备的选择工艺装备的选择1工装夹具：专用夹具2刀具：3 高速钢钻头3量具：游标卡尺（规格 0.02mm）第 30页5.50.35.50.3 工序顺序工序顺序1钻4x6 通孔5.50.45.50.4 加工余量的确定加工余量的确定1钻4x6 通孔Z=3mm5.50.55.50.5 工序尺寸及其上下偏差的确定工序尺寸及其上下偏差的确定表 3-5 钻6 通孔工序尺寸及其偏差工序名称工序余量公差等级工序基本尺寸偏差钻3IT1235.5.5 50.60.6 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定1钻 4x6 通孔查机械加工工艺手册可知Vc=15m/minf=0.15mm/rp=5mm计算出 n=1000Vc/d=398.08r/min按机床转速选取 n=420r/min所以切削速度为 Vc=dn/1000=30.1m/min5.555.55 工序工序 5555 设计设计油漆非工作表面上漆5.605.60 工序工序 6060 设计设计第一章第一章夹具设计夹具设计1设计的主要内容机床夹具设计是学院机械制造工艺学和所有的专业课之后进行的，是对所有学所课程的一次深入的综合性复习，也是理论联系实际的训练。设计的任务是根据所给定的零件图，分析产品零件的工艺性，绘制零件图、工序图、夹具装配图、设计整套夹具的结构方案、分析零件的装夹，确定定位与夹紧等工艺方案、设计整套夹具的结构方案、计算定位误差、工件在夹具上加工的精度分析。非标准零件的绘制，撰写设计说明书，要求我们能综合运用机床夹具中基本理论，并集合生产实习中学到的实践知识，独立分析和解决问题，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工方案。同时也是熟悉和运用有关手册、图标等技术资料以及编写技术等基本技能的一次实践的机会，为今后从事的工作打下良好的基础。第 31页2设计的指导思想1）保证加工精度，稳定加工质量。2）缩短辅助时间，提高劳动生产率。3）采用钻床加工该工序零件的加工。4）改善工人的劳动条件，降低生产成本。5）综合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，便于提高精度和生产效益。3.机床夹具设计概述夹具作为机械制造业举足轻重的工艺装备，主要表现在能够保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化和流水线生产。夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成。它在实际生产中的作用也仍旧是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在机床上加工工业零件时，必须用夹具装好固定所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已规定好的位置上可靠地固定，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。其主要功能就是完成工件的装夹固定工作。4.夹具的分类和组成4.1.机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类：1）按夹具的应用范围分类通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。组成夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。第 32页2）按使用机床可分为：车床夹具；铣床夹具；钻床夹具；镗床夹具；齿轮机床夹具；数控机床夹具以及其他机床夹具。3）按动力源可分为：手动夹具；气动夹具；液压夹具；气液增力夹具；电磁夹具等。4.2.机床夹具的组成1）定位装置，其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2）夹紧装置，作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时不离开已经占据的正确位置。3）导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，刀具的导向是为了保证孔的位置精度，增加钻头的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，保证孔加工的位置精度。如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择，为提高加工效率，便于替换，选择快换导向套加工工件。4）链接元件，其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5）夹具体，夹具体是机床夹具的基础件，通过它夹具的所有原件连接成一个整体。6）其他原件或装置，是指夹具中因特殊需要而设置的元件或装置，根据加工需要，有些夹具上设置分度装置，靠模装置，为能方便准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具常设置吊装元件等，以上各组成部分中，定位原件；夹紧装置和夹具体是机床的基础组成部分。5.专业夹具的作用1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗
