柴油机摇臂轴支座夹具设计学士学位.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流柴油机摇臂轴支座夹具设计学士学位.精品文档.摘要本文首先介绍了气门摇臂轴支座的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。此次设计是对195气门摇臂轴支座的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词：气门摇臂轴支座，工艺分析 ，工艺规程设计 ，夹具设计Abstract This article introduces the role and pro

2、cess analysis of the valve rocker arm bearing support,followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be disgned is The 195machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support,which has the chatacteristics

3、of three abstrcat.its components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts,because the surface is easier than the easy processing, point of order in the development process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other pro

4、cessing, including the processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements.KEYWORDS: Valve rocker arm bearing support, process analysis, Process design, fixture design目录绪论11.1课题背景11.2课题研究意义11.3国内外现状11.4课题主要研究内容2第一章 工艺规程部分31.1 零件的工艺分析及生产类型的确定31.1.1零件简介31

5、.1.2零件的工艺分析41.1.3零件的生产类型51.2 选择毛坯，确定毛坯，设计毛坯图51.2.1选择毛坯51.2.2确定毛坯尺寸及公差等级51.2.3设计毛坯图51.3 选择加工方法，制定工艺路线71.3.1定位基准的选择71.3.2零件表面加工方法的选择71.3.3制定加工工艺路线71.3.4三个方案的分析比较：91.5工序设计101.4.1选择加工设备与工艺装备101.4.2确定工序尺寸111.6确定切削用量及基本时间121.5.1工序（1）切削用量及基本时间的确定121.5.2工序（2）切削用量及基本时间的确定141.5.3工序（3）切削用量及基本时间的确定151.5.4工序（4）切

6、削用量及基本时间的确定161.5.5工序（5）切削用量及基本时间的确定171.5.6工序（6）切削用量及基本时间的确定191.5.7工序（7）切削用量及基本时间的确定191.5.8工序（8）切削用量及基本时间的确定201.5.9工序（9）切削用量及基本时间的确定201.5.10工序（10）切削用量及基本时间的确定211.5.11编写机械加工工序卡片21第二章 夹具部分232.1夹具设计232.2定位方案242.3定位误差252.4钻套选择262.5夹紧机构262.6钻削力和夹紧力的计算（查机床夹具设计手册表3-6）272.7夹具与机床连接元件272.8排屑 夹具底部设置有排屑槽282.9使用说

7、明282.10夹具精度演算28总结29致谢30参考文献31附录a32附录b38绪论1.1 课题背景本设计所设计的零件是195柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为16mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径10.5的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，各部分尺寸零件图中详细标注。1.2 课题研究意义机械加工工艺设计是一门融理论性、科学性、实用性和经济性为一体的设计，它涉及的知识面广，决定着零件的加工质量、生产成本、产品效益及单位的经济效果。因而，正确分析零件的功

8、用，恰当合理地制定工艺规程；选定机床、刀具、量具；夹具设计；确定加工余量、切削用量、对提高产品质量、劳动生产率、减轻劳动强度等具有重要的意义。1.3 国内外现状柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。随着现代社会进程的加快，柴油机发挥的社会作用不可估量，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机的一种，在社会的各个领域无处不在，工业、农业、汽车、船舶、公路工程、港口工程等，在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用，为社会创造着巨大的效益。在这领域中，柴油机所发挥的作用也是不尽相同，所以根据作用的需要，柴油机也被设计出了很多种型号，各

9、种型号功率不同，发挥的作用大小也就不一样，创造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题，随着社会的发展，人类对生活质量要求的提高，预示着人类对空气质量的要求也在提高，而高污染排放的柴油机必定不能满足人类的这一生活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少的一个重要零部分，彻底取代柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永远是无法估量的，现代的设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简单的柴油机这一目标奋斗着，而这一目标也将越来越近。随着社会的需要，各种型号不一，功率不一的柴油机生产数量将不断的增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一个零件，也就是意味着气

10、门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大的效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。1.4 课题主要研究内容本设计就是主要设计195柴油机摇臂轴支座工艺规程的制定及夹具。首先对零件的作用与原理加以了解，然后根据零件图，进行工艺分析，按照供需设计的各项规定，选择毛坯，制定一个技术要求和经济上比较合理的工艺路线。再查表确定加工余量，选择刀具及制定出一套完整的工序卡。第二部分是夹具设计，本夹具专为钻定位孔工序而设计。毕业设计是本学期最后一个重要学习环节，是把学过的理论知识由书本转换到实际的过程。它不但是对所学知识的检验和提升，而且考察了自学能力和深入研究能

11、力。本次毕业设计用到机械制造技术基础课程的基本理论，我结合金属工艺、机械加工工艺等学科知识，分析并解决了零件的工艺加工问题，通过阅读资料对零件在发动机内的作用有了一定了解。了解并合理选取了加工本工件所需要的机床、刀具、和量具，设计了成批生产时要用到的机床夹具。通过对专用夹具的学习、设计，我了解到机床夹具设计时要充分考虑工件加工表面的位置精度、形状精度和尺寸精度以保证工件的质量。通过对工件和工件夹具的图纸设计工作，使我更加熟悉了cad二维、ug三维绘图软件的操作方法。掌握了使用工艺手册的基本能力，为今后的学习打下基础。由于能力有限，经验不足，希望各位老师多加指导。第一章 工艺规程部分1.1 零件

12、的工艺分析及生产类型的确定1.1.1零件简介题目所给的零件是195柴油机摇臂轴支座，查阅相关资料，摇臂轴座是195柴油机的一个主要零件，是柴油机摇杆座的结合部。其主要作用有（1）起支撑摇杆轴作用，孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆。孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高。（2）摇杆座通过两个孔用M10螺杆与汽缸盖相连，1.5mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。（见图1-1 1-2）图1-1 摇臂轴座（195柴油机）图1-2 195柴油机摇臂轴支座三维图1.1.2零件的工艺分析由零件图得知零件的材料为HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性适用于承受较大应力要求耐磨的零件。生产

13、工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。该零件上主要加工表面为左右端面，上端面，下端面，2-mm孔，孔和1.5mm轴向槽的加工。其中：左右端面相对于孔的中心线的端面圆跳动公差为0.008mm下端面相对于孔的中心线的平行度公差为0.1mm（1）上下底面粗糙度均为6.3（2）前端面粗糙度为3.2，后端面粗糙度6.3（3）中心孔为10级精度，采用基孔制配合，粗糙度3.2；（4）2-mm孔的粗糙度12.5 。由上面分析可知，可以半精加工下底面后，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。此工件没有复杂的加工曲面，根据技术要求采用常规加工工艺即可。1.1.3零件的生产类

14、型设计要求为Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率，和废品率分别取和代入公式得此工件的生产纲领N=50001（1+）（1+）=5000件/年对于零件重量查表知属于轻型生产类型为中批。1.2 选择毛坯，确定毛坯，设计毛坯图1.2.1选择毛坯本零件选取的材料是HT200，而且此零件外形较为简单，又属于中批生产，若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用高，生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后确定采用砂型机器造型，它有较高的生产效率，也能满足毛坯质量要求。1.2.2确定毛坯尺寸及公差等级该种铸造公差等级为CT8-10,机械加工余量等级为E级(参考金属加工工艺人

15、员设计手册表5-3，2级精度铸铁件的加工余量),用查表方法确定各表面加工余量如下表所示，零件毛坯如下图所示。（图1-2）确定毛坯尺寸及公差等级见表1-1表1-1. 零件尺寸单面加工余量铸件尺寸加工余量等级公差等级58上端面4，下端面365EIT82.536EIT8H104EIT10IT121.2.3设计毛坯图（1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为7o。（2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。（3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。（退火）零件

16、毛坯如下图所示。（见图1-3）图1-3 摇臂轴座毛坯图1.3 选择加工方法，制定工艺路线1.3.1定位基准的选择选择零件的重要面和重要孔做基准，保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要的孔或面加工余量尽量均匀（1）粗基准的选择：为了保证定位夹紧的可靠性装夹的方便性，减少辅助时间，选下底面为主要定位粗基准。（2）精基准的选择：195气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。mm孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。1.3.2零件表面加工方法的选

17、择本零件的加工面有端面、侧面、内孔、小孔及槽等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下：（1） 上下底面公差等级IT8，表面粗糙度Ra6.3，需要进行粗铣和半精铣；（2） 孔的前端面公差等级IT8，表面粗糙度Ra3.2，需要进行粗铣和半精铣；（3） 孔的后端面公差等级IT8，表面粗糙度Ra6.2，需要进行粗铣和半精铣；（4） 内孔公差等级IT10，表面粗糙度Ra3.2，毛坯铸造出预置孔，需要进行粗镗、半精镗和精镗；（5） 内孔公差等级IT10，表面粗糙度Ra12.5，需一次钻出孔。1.3.3制定加工工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求

18、，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用在镗床上配以夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：方案一：工序号工序内容铸造实效热处理工序1以下端面为基准，粗铣上端面工序2钻2-通孔工序3以上端面为基准粗、精铣下端面工序4以下端面为基准粗、精铣后端面工序5以下端面为基准粗镗通孔工序6精镗通孔工序7以下端面为基准，粗、精铣左端面工序8铣槽工序9终检方案二：工序号工序内容铸造实效热处理工序1以上端面为基准，粗铣、半精铣下端面工序2以下端面为基准，粗铣、半精铣上端面工序3以下端面为基准，

19、粗铣、半精铣后端面工序4以后端面为基准，粗铣、半精铣前端面工序5以下端面为基准，粗镗、半精镗通孔工序6以下端面和通孔为基准，钻通孔工序7铣槽工序8终检方案三：工序号工序内容铸造实效热处理工序1以上端面为基准，粗铣下端面工序2 以下端面为基准，粗铣、半精铣上端面工序3以上端面为基准，半精铣下端面工序4以下端面为基准，粗铣后端面工序5 以后端面为基准，粗铣、半精铣前端面工序6以前端面为基准，半精铣后端面工序7以下端面为基准粗镗孔工序8以下端面和孔为基准钻孔工序9以下端面和孔为基准精镗孔工序10铣槽工序11终检1.3.4三个方案的分析比较：方案一中以下端面为定位基准，下端面是零件上最大平面并且是设计

20、基准，定位平稳、可靠从装夹上看比较方便，而且满足了统一基准原则，但粗铣上端面后就加工通孔，没有适当的定位基准不能保证与下端面的垂直度以及孔的加工要求，之后精加工下端面并以下端面为基准加工后端面然而这里下端面的精度不能保证，并且精加工孔后可以用其为基准加工前后端面以保证基准重合，然而后端面的加工基准仍是下端面工序基准与设计基准不重合产生了基准不重合误差，由此可能导致零件因为超差而报废，从效率上考虑铣床钻床更换频繁增加了不必要的工时。方案二中工序比较集中，与其他方案相比安装次数较少，成本较低，生产效率高，减少了多次安装带来的加工误差，但定位基准的精度较低，加工精度不高。方案三中定位基准都是前一道工

21、序加工表面，上端面和孔的轴线设计基准为下端面，基面先行原则首先以加工余量较小的上端面为粗基准粗加工下端面，以下端面为基准粗、精加工上端面再以上端面为基准精加工下端面遵循基准重合原则和互为基准反复加工原则，尽量减少了装夹次数。而孔中心线为前后端面的端面圆跳动公差0.08和下端面平行度公差0.1的设计基准，若 先加工孔增加装夹次数容易产生装夹误差，并且工序较繁琐增加生产成本，基于先面后孔原则直接采用设计基准下端面为后端面的工序基准，先铣削然后镗削孔，这样节省了工时并遵循了统一基准原则，保证了后端面的精度再与前端面互为基准反复加工，这样定位基准精度较高，同时也满足生产率和经济性的要求，故选择方案三中

22、的工艺路线作为加工工序。1.5 工序设计1.4.1选择加工设备与工艺装备选择机床 根据不同的工序选择机床（参考金属机械加工工艺人员手册，表6-12，表6-39）工序（1）至（6）及工序（10）主要进行粗铣、半精铣等铣削加工，零件成批生产，不要求很高的生产率，表面精度要求不是很高，选用X51型立式铣床；工序（7）和工序（9）主要进行粗镗、半精镗和精镗等，工步，根据零件外轮廓尺寸、形状等，选用卧式车床CM6125; 工序（8）钻两个的孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，选用Z5140型立式钻床。选择夹具本零件加工时均采用专用夹具进行加工选择刀具1.在铣床上加工的工序（参考金属机械加工工艺人员手册表

23、8-38），粗铣下端面，粗铣、半精铣上端面时选用高速钢直齿三面刃铣刀，铣刀直径d=100mm，宽度L=16mm，齿数12 (GB 1117-73)。半精铣下端面时选用高速钢错齿三面刃铣刀，铣刀直径d=100mm，宽度L=16mm，齿数z=16（GB 1118-73）。粗铣后端面时选用圆柱铣刀D=50，Z=8(GB 1116-73)。半精铣后端面时选用镶齿套式面铣刀，铣刀直径d=80mm，宽度L=36mm，齿数10 (GB1129-73)；铣削槽时，选用锯片铣刀D=100,Z=24(GB 1121-73)；2.在车床上加工的工序，粗镗时选用YG8硬质合金镗刀，半精镗精镗时选用YG3高速镗刀；3.

24、在钻床上加工的工序(参考金属机械加工工艺人员手册表8-17)，选用锥柄麻花钻d=10.5,L=87(GB 1438-78)选择量具本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具见表1-2：表1-2工序工序名称量具1粗铣下底面游标卡尺、粗糙块2粗铣、半精铣上底面游标卡尺、粗糙块3半精铣下底面游标卡尺、粗糙块4粗铣后端面游标卡尺、粗糙块5粗铣、半精铣前端面游标卡尺、粗糙块6半精铣后端面游标卡尺、粗糙块7粗镗游标卡尺 塞规8钻游标卡尺 塞规9半精镗精镗游标卡尺 塞规10铣槽游标卡尺1.4.2确定工序尺寸(参考金属机械加工工艺人员手册-2级精度铸

25、铁件的机械加工余量表5-5)（1）上下底面加工余量加工表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗铣半精铣粗铣半精铣粗铣半精铣上底面22Ra6.3Ra6.3下底面21.0Ra6.3Ra6.3（2）前后端面加工余量加工表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗铣半精铣粗铣半精铣粗铣半精铣前端面1.51Ra6.3Ra3.2后端面1.51Ra6.3Ra6.3（3）中心孔加工余量工序加工余量(单边)工序尺寸公差等级公差及尺寸精镗0.25IT8半精镗0.75IT9粗镗1T131.6 确定切削用量及基本时间1.5.1工序（1）切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为粗铣下底面，所选刀具为高速钢三面刃

26、铣刀，铣刀直径d=100mm，宽度L=16mm，齿数12，根据机械制造技术基础课程设计指南表5-143选择铣刀的基本形状。由于加工材料的HBS在180-200，故选择前角0=7o，后角0=16o(周齿)，0=6o（端齿）。机床选用X51型立式铣床。 .确定每齿进给量fz 根据表5-144，X51型立式铣床的功率为4.5kw(表5-74)，工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量fz=0.20-0.30mm/z。现取fz=0.30mm/z。.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀耐用度T=180min（表5-149）.确定切削速度和工作台每分钟进给量fMz 根据表2-17中公式计算：查得Cv

27、 =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=2mm ，fz=0.30mm/z ，ae=16mm ，z=12 ，d=100mm ，kv=1.0由公式(1.1) (1.1)d-铣刀直径T-齿轮寿命ae-铣削宽度ap-铣削深度fz-每齿进给量z -齿数k-修正系数c-切削速度系数带入公式得 V= m/minn=r/min根据X51型立式铣床转速表（表5-72），选择n=65r/min，则实际切削速度V=20.41m/s，工作台每分钟进给量为fMz=0.31260=216mm/min根据X51型立式铣床工作台

28、进给量表（表5-76），选择fMz=200mm/min，则实际的每齿进给量为fz=mm/z。.校验机床功率 根据表2-18计算公式铣削时的功率为Pc=查得=30 ,xF=1.0 ，yF=0.65 ，uF=0.83 ，wF=0 ，qF=0.83 ，ap=2mm ， fz=0.28mm/z ，ae=16mm ，z=12 ，d=100mm ，n=65r/min ,kFc=0.63由公式(1.2) (1.2)代入公式V=25.12m/min=0.42m/sPc=17.5410-3kwd-铣刀直径n-机床转速ap-铣削深度ae-铣削宽度fz-每齿进给量X51型立式钻床主电动机的功率为4.5kw，故所选切

29、削用量可以采用。所确定的切削用量为fz=0.28mm/z,fMz=200mm/min,n=65r/min,V=0.34m/s(2)基本时间 根据表2-25，本道工序的基本时间为由公式（1.3）（1.4） （1.3） （1.4）被切削层长度=50mm 刀具切入长度=2mm 刀具切出长度=2mm ae=16mm fMz=200mm/min代入公式：=16.2s1.5.2工序（2）切削用量及基本时间的确定 本道工序分为粗铣和半精铣上底面两个工步a. 粗铣上底面（1）切削用量 本工步为粗铣上底面，所选刀具为高速钢三面刃铣刀，所有过程同工序（3）。fz=0.28mm/z fMz=200mm/min n=

30、65r/min V=0.34m/s(2)基本时间 =7.2s b.半精铣上底面（1）切削用量 本工步为半精铣上底面，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀，铣刀直径d=100mm，宽度L=16mm，齿数z=16，机床选用X51型立式铣床。 .确定每齿进给量fz 本工步要求保证的表面粗糙度Ra6.3m,根据表5-144，每转进给量fr=1.2-2.7mm/r,取fr=2.0mm/r,则fz=2.0/16=0.125mm/z。.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀耐用度T=180min（表5-149）.确定切削速度和工作台每分钟进给量fMz 根据表2-17中公式计算：查得Cv =18.9 ，q

31、v=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=2mm ，fz=0.125mm/z ，ae=16mm ，z=12 ，d=100mm ，kv=1.0带入公式（1.1）得： V=m/min=0.46m/sn=r/min根据X51型立式铣床转速表（表5-72），选择n=80r/min，则实际切削速度V=25.12m/min，工作台每分钟进给量为fMz=0.1251260=90mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表（表5-76），选择fMz=90mm/min，则实际的每齿进给量为fz=0.125mm/z。(2)基本时间 根

32、据表2-25，本道工序的基本时间为 （1.3） （1.4） 式中=20mm =2mm =2mm ae=16mm fMz=90mm/min=36s 1.5.3工序（3）切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为半精铣下底面，所选刀具为高速钢三面刃铣刀，所有过程同工序（2）中半精铣上底面工步fz=0.125mm/z fMz=90mm/min n=80r/min V=0.42m/s(2)基本时间 根据表2-25，本道工序的基本时间为 （1.3） （1.4） 式中=50mm =2mm =2mm ae=16mm fMz=90mm/min=36s 1.5.4工序（4）切削用量及基本时间的确定（1）切

33、削用量 本工序为粗铣后端面，所选刀具为圆柱铣刀，铣刀直径d=63mm，宽度L=50mm，粗齿6,细齿10，根据表5-143选择铣刀的基本形状，选择前角0=7o，后角0=12o(周齿)，0=8o（端齿）。机床选用X51型立式铣床。 .确定每齿进给量fz 根据表5-144，X51型立式铣床的功率为4.5kw(表5-74)，工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量fz=0.10-0.15mm/z。现取fz=0.12mm/z。.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀耐用度T=180min（表5-149）.确定切削速度和工作台每分钟进给量fMz 根据表2-17中公式计算：查得Cv =18 ，qv=0

34、.45 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.3 ，Pv=0.1， m=0.33 T=180min ，ap=1.5 mm ，fz=0.12mm/z ，ae=50mm ，z=16 ，d=63mm ，kv=1.0带入公式（1.1）得 V=m/minn=r/min根据X51型立式铣床转速表（表5-72），选择n=160r/min，则实际切削速度V=31.65m/min，工作台每分钟进给量为fMz=0.31660=288mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表（表5-76），选择fMz=280mm/min，则实际的每齿进给量为fz=mm/z。(2)基本时间 根据表2-25，本道工序的基本

35、时间为 （1.3） （1.4） 取=30mm =9mm =3mm ae=16mm fMz=280mm/min=9s 1.5.5工序（5）切削用量及基本时间的确定本道工序分为粗铣和半精铣前端面两个工步a. 粗铣前端面（1）切削用量 本工步为粗铣前端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀直径d=80mm，宽度L=36mm，齿数10，根据表5-143选择铣刀的基本形状，选择前角0=7o，后角0=16o(周齿)，0=8o（端齿）。机床选用X51型立式铣床。.确定每齿进给量fz 根据表5-144，X51型立式铣床的功率为4.5kw(表5-74)，工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量fz=0.04-0.06mm

36、/z。现取fz=0.05mm/z。.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀耐用度T=180min（表5-149）.确定切削速度和工作台每分钟进给量fMz 根据表2-17中公式计算：查得Cv =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=1.5mm ，fz=0.05mm/z ，ae=36mm ，z=10 ，d=80mm ，kv=1.0带入公式（1.1）得： V=m/minn=r/min根据X51型立式铣床转速表（表5-72），选择n=160r/min，则实际切削速度V=40.19m/min，工作台

37、每分钟进给量为fMz=0.051060=30mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表（表5-76），选择fMz=30mm/min，则实际的每齿进给量为fz=0.05mm/z。(2)基本时间 本道工序的基本时间为 （1.3） （1.4） 式中=30mm =6.28mm =2mm ae=36mm fMz=30mm/min=76.5s b.半精铣前端面（1）切削用量 本工步为半精铣前端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀直径d=80mm，宽度L=36mm，齿数10，根据表5-143选择铣刀的基本形状，选择前角0=7o，后角0=16o(周齿)，0=8o（端齿）。机床选用X51型立式铣床。.确定每齿

38、进给量fz 本工步要求保证的表面粗糙度Ra3.2m,根据表5-144，每转进给量fr=0.5-1.2mm/r,取fr=1.0mm/r,则fz=1.0/10=0.1mm/z。.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀耐用度T=180min（表5-149）.确定切削速度和工作台每分钟进给量fMz 根据表2-17中公式计算：V=29.1m/min=0.485m/s n=147r/min根据X51型立式铣床转速表（表5-72），选择n=160r/min，则实际切削速度V=40.19m/min，工作台每分钟进给量为fMz=0.12060=120mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表（表5

39、-76），选择fMz=120mm/min，则实际的每齿进给量为fz=0.1mm/z。(2)基本时间 根据表2-25，本道工序的基本时间为 （1.3） （1.4） 式中=30mm =6.28mm =2mm ae=36mm fMz=120mm/min=19.2s 1.5.6工序（6）切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为半精铣后端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，所有过程同工序（5）中半精铣前端面工步fz=0.1mm/z fMz=120mm/min n=160r/min V=40.19m/min(2)基本时间 根据表2-25，本道工序的基本时间为 （1.3） （1.4） 式中=30mm =6

40、.28mm =2mm ae=36mm fMz=120mm/min=19.2s1.5.7工序（7）切削用量及基本时间的确定 （1）切削用量 本工序为粗镗孔，所选刀具为YG8硬质合金镗刀 a.确定背吃刀量ap查金属加工工艺及工装设计表4-71得双边余量为2mm,故ap1.0mmb.确定进给量f 根据表5-15,当铣刀直径为10mm时，f=0.15mmc.确定切削速度V按表2-8计算公式（1.5）确定V= （1.5）=68.2 z=0.4 xv =0.15 y=0.45 m=0.4 T=60min ap =1.0 f=0.15mm kv=1.0 d=10mm V=89.5m/min n=2036r/

41、min(2)确定基本时间取镗刀主偏角为 （1.3）=31mm =2.5mm =4mm =0mm f=0.08 n=2036r/min=33.9r/s算得=14s1.5.8工序（8）切削用量及基本时间的确定 (1)切削用量本工序为钻孔，刀具选用莫式锥柄麻花钻，直径为.mm钻两个通孔，使用切削液a. 确定进给量 钻头直径为10.5mm 铸铁HBS小于200，f在0.52-0.64之间，取f=0.6b.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头的后刀面最大磨损量为0.8mm 耐用度T=35minc.确定切削速度V 由表5-133 查得 V=13m/min 算得 n=394r/min(2)基本时

42、间 （1.3）=58mm =6.25mm =3mm n=394r/min=6.57r/s算得=17s1.5.9工序（9）切削用量及基本时间的确定 本工序为半精镗孔和精镗孔，刀具选取YG3Xa.半精镗孔(1) 切削用量 查表4-73 得ap =0.75mm f=0.04mm v=2.5m/s d=15mm n=3184r/min(2)基本时间 （1.3）算得=19s=31mm =2.1mm =4mm =0mm f=0.04mm n=3184r/minb.精镗孔 同工序(9)得 查表ap=0.25mm f=0.02mm v=2.5m/s n=3184r/min （1.3）=31mm =2.08mm

43、 =4mm =0mm f=0.02mm n=3184r/min算得=39s1.5.10工序（10）铣槽口 本工序为铣1.5轴向槽，选择刀具为锯片铣刀，x6132卧式铣床一次性铣出（1）切削用量 查表ap=12mm v=4.25m/s n=300r/min f=0.52mm1.5.11编写机械加工工序卡片表1-3工序设备加工时间（S）加工余量（mm）铸造毛坯砂型铸造机实效处理退火炉1粗铣下底面X51立式铣床16.2221粗铣上底面2半精铣上底面X51立式铣床7.236223半精铣下底面X51立式铣床3614粗铣后端面X51立式铣床91.551粗铣前端面2半精铣前端面X51立式铣床76.519.21.516半精铣后端面X51立式铣床19.217粗镗孔CM6125卧式车床1418钻孔Z525立式钻床1791精镗孔2半精镗孔CM6125卧式车床19390.75o.2510铣槽口X51立式铣床15第二章 夹具部分2.1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。本夹具是工序（8）用莫式锥度麻花钻钻孔的专用夹具，图2-1为工件简图。加工内容是两个孔，在零件当中起固定作用，没有特