内盖零件加工工艺及工艺装备设计-机械制造与自动化专业论文.pdf

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1、毕业设计是所有工科类学生都必须要完成的。通过这一次设计可初步掌握一般简单机械的一套完整的设计及方法，构成这次设计的主要内容。这次毕业设计主要介绍了内盖的加工方法包括机械工艺设计和夹具设计。全方位的运用所学知识，如机械制图，金属材料及热处理，机床的选用，切削数据的查询，夹具的选用与设计等一些专业知识，还包括了计算机辅助技术如 AUTOCAD，pro/e，等一些现代信息条件下机械方面的辅助工具，甚至还包括了一些非专业方面的知识运用，如 WORD 文档的处理，一些资料在网上下载等多方面的知识与技能。此次设计的主要内容还是工艺部分，包括工艺分析，毛坯确定，工艺路线的拟定，切削参数的确定。夹具设计包括夹

2、具装配图和零件图，以及夹具设计的说明。通过此次设计进一步培养了学生机械设计的能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件、简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺等方面的要求。确定合理的设计方案。关键词：内盖 工艺学 切削参数 计算机辅助技术 装配图 零件图 夹具方案目目 录录绪言.11 设计任务概述.11.1 设计的主要内容.11.2 设计的指导思想.12 零件的分析.22.1 零件的作用.22.2 零件材料及热处理分析.22.3 生产纲领和生产类型.22.4 零件的工艺性分析.33 毛坯的选择.43.1 确定毛坯类型.43.2 确定毛坯各表面的加工余量.43.3 毛坯图.54

3、工艺路线拟定.64.1定位基准的选择.64.2 加工方法的确定.74.3工序的安排.74.4 工序划分的确定.84.5热处理工序的安排.84.6拟定加工工艺路线.95 零件加工工序设计.115.1工序 1 设计.115.2工序 2 设计.115.2.1 加工设备选择.115.2.2 工艺装备选择.125.2.3工步顺序确定.125.2.4 加工余量确定.125.2.5切削用量的选择与确定.125.3工序 3 设计.145.3.1 加工设备选择.145.3.2 工艺装备选择.155.3.3工步顺序确定.155.3.4 加工余量确定.155.3.5切削用量的选择与确定.165.4工序 4 设计.1

4、75.4.1 加工设备选择.175.4.2 工艺装备选择.185.4.3工步顺序确定.18绪绪言言随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。”“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的

5、新体系。毕业设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所学各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，它在我们大学三年中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。设计目的：机械原理课程是培养学生具有机械理论能力的技术基础课。毕业设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是我学习机械专业来第一次全面的自主进行机械设计能力的训练。在这个为期九周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获

6、的喜悦，回顾一下，我觉得进行机械原理毕业设计的目的有如下几点(1)通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械原理课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。（2）学习设计机械产品的一般方法，掌握机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，再进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。1（4）学习进行机械基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。通过本次毕业设计，应该得到下述各方面的锻炼：能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生

7、产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、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。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。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。我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从

8、事的工作打下良好的基础由于能力有限，设计尚有许多的不足之处，恳请各位老师给予指导。11 1 设计任务概述设计任务概述1.1 设计的主要内容机械加工毕业设计是在学院机械制造工艺学(含机床夹具设计)和所有专业课之后进行的,是对所学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，确定合适的加工机床、刀具、切削用量，合理的进给路线，制定经济高效的工艺方案；绘制零件图一张、毛坯图一张、编制工艺过程卡，数控加工工序卡，编写数控加工程序，撰写设计说明书。要求我们能综合运用机械制造工艺学中基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个

9、中等复杂零件的工艺程度零件的工艺规程的能力和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、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后从事的工作打下良好基础。1.2 设计的指导思想1保证零件加工质量2适当采用数控加工条件能显著提高生产效率和精度。3降低生产成本，适应性强。4工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。5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效率。22 2 零件的分析零件的分析2.1 零件的作用该零件是内盖。它的作用是支撑、密封。图 2-1 内盖零件图2.2 零件材料及热处理分析零件材料为 ZG230-450，表示铸钢屈服强

10、度是 230mpa，抗拉强度是450MPa，材料名称：铸钢，具有良好的铸造性能、流动性大、气密性高、无热裂倾向、产生缩孔及气孔的倾向较小;可经热处理强化,室温、高温具有较高的力学性能;焊接性和可切削加工性良好。2.3 生产纲领和生产类型企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。零件的生产纲领还包括一定的次品和废品于率。生产类型的划分主要由生产纲领决定，不同生产类型采用的制造工艺，工装设备、技术措施及经济效果不同。此零件是小批量生产，精度要求较高在普通机床上难以加工，采用普通机床和数控机床结合。工序可用相对集中的原则，既可以提高生产效率、稳定产品质量。32.4 零件的工艺性分析该零

11、件的加工表面有：1.这组表面包括72、110、160、230 圆柱面，粗糙度 6.3，还有与50 孔轴线垂直的内盖的左端面，左端面的粗糙度 6.32.内盖右端面上的 6 个6 孔和 4 个 M4 和97 的阶梯孔、94 的沉孔、50 通孔，其中孔与 A-A 轴有对称关系和角度关系3.键槽 10 x5由以上分析可知，其中加工难度主要集中在 2 过程，由于该零件材料是铸钢，在车床上加工精度要求很难达到，还有装夹的原因，因此考虑在钻床上加工孔、加工中心加工其他，在加工 M4 时必须使用专用夹具，保证它们之间的位置精度和尺寸精度要求。且在加工过程中容易受到切削力、切削热和夹紧力的影响而产生变形，减少切

12、削力与切削热的影响，粗、精加工应该分开进行；使粗加工产生的变形在精加工之前得到矫正。43 3 毛坯的选择毛坯的选择毛坯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，金相组织等）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重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。3.1 确定毛坯类型毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，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。该零件体的材料为 ZG230-450，考虑到材

13、料的强度和塑性都较好，所以选择砂型铸造。3.2 确定毛坯各表面的加工余量加工时如果余量留得过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量和生产工时。使生产成本增高，余量留得过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也常因余留得过小而迫使用画线找正等方法，不仅增加了生产工时，而且还有可能造成废品，因此，必须合理的选择加工余量。零件的材料为 ZG230-450，对于图纸的要求使用砂型铸造，毛坯（铸件）图是根据产品零件设计的，经查金属机械加工工艺人员手册，内孔50 的铸成47.5，其他都用钻，左端面留 4mm 的加工余量、右端面留 3mm 的加工余量。230 的外圆柱面留单边余量 3mm。53.3

14、 毛坯图图 3-1 毛胚图64 4 工艺路线拟定工艺路线拟定4.1定位基准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，可以保证加工质量提高，提高生产效率。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、面位置得基准称为设计基准。由零件图分析，该零件的设计基准为50 的轴线和右端面。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。因此在选择定位基准时要多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）在选择粗基准时，以保证其他各加工表面又足够的加工余量为重点，

15、保证不加工面的尺寸、位置符合图纸要求。因此选择原则是：综上所述：粗基准的选择根据该零件的结构特点、重量轻，比钢的硬度低，加工难度要增加，但是该材料易于加工磨合与低碳钢类似，因此，对零件要以50 端面做四点定位加工端盖右端面，以右端面及50 轴线定位加工液压泵盖左端面。（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，一般应遵循下列几个原则：一、基准重合原则，应尽可能选择设计基准作为定位基准，特别是在一个零件的最后加工阶段，为保证精度避免因基准不重合而引起定位误差。二、基准统一原则，各工序间应尽可能采用同一基准来加工零件各表面，提高各表面间的位置精度。三

16、、互为基准原则，适用于一个零件中两个表面相互位置较高，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面。综上所述：精基准的选择加工后的50 的轴线和左端面为精基准，符合基准重合的原则。但设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。74.2 加工方法的确定表 4-1 尺寸精度等级及表面粗糙度要加工的表面要加工的表面表面粗度加工方法及阶段内盖左端面自由公差Ra6.3粗车内盖右端面自由公差Ra6.3粗车66 的右台阶面自由公差Ra6.3精车粗车4M4 的右台阶面IT10Ra3.2精车粗车50自由公差Ra6.3半精车粗车66 通孔IT10Ra3.2钻4M4 螺纹孔IT10Ra3.2攻

17、丝230 外圆柱面、160、110、72 台阶IT10Ra3.2精车粗车94 的盲孔自由公差Ra6.3精车粗车97 的阶梯孔自由公差Ra6.3精车粗车键槽自由公差Ra6.3插4.3工序的安排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要求的加工质量和合理地使用设备,人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。a、粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如右端面、50 孔等。

18、b、半精加工阶段：介于粗加工和精加工的切削加工过程，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。c、精加工阶段：其任务是保证各只要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、基面先行原则该零件进行加工时，需将右端面和50 内孔先加工，再以它们为基准来加工，因为右端面和50 通孔是为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基8准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，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，若粗车后留余量

19、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。4、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，主要加工表面如右端面、50、230 外圆柱面、160 的右台阶面、110 的右台阶面，次要加工表面如94 内孔、94 阶梯孔、6 通孔、M4 螺纹空、插键槽，对整个工艺过程影响较小的表面，先要加工主要表面，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。5、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，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度。4.4 工序划分的确

20、定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了安装次数，减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床设备及工艺装备简单，调整和维修方便，工人掌握容易，生产准备简单，易于产品更换。综上所述：考虑到该零件在加工过程中易变形，所以采用工序分散。辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，检验等。4.5热处理工序的安排热处理，可以提高材

21、料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排。热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。9常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、碳氮共渗等。按热处理的目的，可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织；最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前通过分析零件图，考虑到该零件材料在加工中容易变形，因此进行一次时效处理即能满足加工要求，时效处理是为了释放夹紧

22、力和变形，改善加工性能。4.64.6拟定加工工艺路线拟定加工工艺路线制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工具，并尽量使工序集中来提高生产效率,但前提是保证产品质量。除此之外，还应考虑经济效果，一便降低生产成本。根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：工艺路线一工艺路线一表表 4-14-1 加工方案的确定加工方案的确定1铸造、清理、时效2车左端面3车右端面4车72，110，160 外圆5车230 外圆6车50，94，97 内孔7钻6

23、-6 孔8攻丝 4-M4 螺纹孔9插键槽10去毛刺11检验入库10工艺路线二工艺路线二表表 4-24-2 加工方案的确定加工方案的确定1铸造、清理、时效2铣左端面3铣右端面4车72，110，160 外圆5车230 外圆6车50，94，97 内孔7钻6-6 孔8攻丝 4-M4 螺纹孔9插键槽10去毛刺11检验入库综上所述；两个工艺方案的比较在于方案一基本采用普通车床来加工平面，而方案二则采用铣床和加工中心加工平面，两者比较，采用车的经济效益更好。还有工序集中和工序分散，从零件本身来考虑，不对称不规则，尽量把工序集中、考虑装夹和夹具，方案二中采用加工中心，比采用车床会增加装夹次数，所以我们应联系两

24、方案优化加工。通过分析，优化的方案如下：表表 4-34-3 加工方案的确定加工方案的确定1铸造、清理、时效2车左端面、车72，110，160、230 外圆3车右端面、车50，94，97 内孔4钻6-6 孔5攻丝 4-M4 螺纹孔6插键槽7去毛刺8检验入库115 5 零件加工工序设计零件加工工序设计5.1工序 1 设计铸造、清理、时效5.2工序 2 设计设计内容：以230 外圆作为粗基准车左72，110，160，230，72 端面及外圆，230 左端面5.2.15.2.1 加工设备选择加工设备选择因为本工序只要车端面且加工精度不高，为节约生产成本，所以选择普通车床 CA6140，该车床的参数如下

25、：机床外形尺寸：2418x1000 x1190加工最大直径（mm)：在床身上 400，在刀架上 210棒料(mm):48加工最大长度（mm）:650、900、1400、1900中心距（mm）：750、1000、1500、2000主轴莫式锥度：5 号主轴转速级数：正转 24 级转 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（mm/r）：纵向 0.081.95，横向 0.040.79刀架最大移动距离（mm)：100刀架最大横向行程（mm)：260刀架最大纵向行程（mm）：650、900、1400、1900刀架纵向及横向进给量级数：

26、35刀架最大回转角度：60125.2.25.2.2 工艺装备选择工艺装备选择1）工装夹具：三爪内卡盘2）刀具端面车刀，外圆车刀刀具材料：高速钢3）量具游标卡尺，通规、尺规5.2.35.2.3工步顺序确定工步顺序确定车左72 端面及外圆230 端面及外圆110 端面及外圆160 端面及外圆72 端面及外圆230 左端面5.2.45.2.4 加工余量确定加工余量确定车左72 端面Z=4车230 外圆Z=4车110 外圆Z=4车160 外圆Z=4车72 外圆Z=4车230 左端面Z=45.2.55.2.5切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定车左车左7272 端面：端面：1 1、粗加工、粗加工1)

27、切削深度单边余量为 Z=3.5mm2)进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r3)计算切削速度13vyxpmvckfaTCvvv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vcv35.015.02.08.02.2603421.440.81.040.810.97=89m/min4)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=1000 89x72x393r/min与 393r/min 相近的机床转速为 400r/min。现选取wn=400r/

28、min。所以实际切削速度cv=1000sdn=72 40090.4/min1000 xm5)切削工时，tm=fnlw21ll i;其中 l=72mm;1l=3.5mm;2l=0mm;tm=fnlw21ll=8.04005.372=0.235(min)2 2、精加工、精加工1)切削深度单边余量为 Z=0.5mm2)进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.1mm/r3)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：vC=342,vx=0.15,vy=0.35,m=0.2。修正系数vk 见切削手册14表 1.28,即Mvk=1.44,svk=0.8,kvk=1.04,krvk=0.81,Bvk=0.

29、97。所以vcv35.015.02.01.02.2603421.440.81.040.810.97=120m/min4)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=721201000=510r/min与 510r/min 相近的机床转速为 500r/min。现选取wn=500r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=100050072=1105)切削工时，tm=fnlw21ll i;其中 l=72mm;1l=0.5mm;2l=0mm;tm=fnlw21ll=1.05005.072=1.45(min)5.3工序 3 设计设计内容：以72 外圆作为粗基准车右端230 端面，车97 孔94 孔，

30、50 孔5.3.15.3.1 加工设备选择加工设备选择因为本工序是车外圆，为节约生产成本，所以选择普通车床 CA6140，该车床的参数如下：表 5-1 CA6140 的参数机床外形尺寸：2418x1000 x1190加工最大直径（mm)：在床身上 400，在刀架上 210棒料(mm):48加工最大长度（mm）:650、900、1400、190015中心距（mm）：750、1000、1500、2000主轴莫式锥度：5 号主轴转速级数：正转 24 级转 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（mm/r）：纵向 0.081.95

31、，横向 0.040.79刀架最大移动距离（mm)：100刀架最大横向行程（mm)：260刀架最大纵向行程（mm）：650、900、1400、1900刀架纵向及横向进给量级数：35刀架最大回转角度：605.3.25.3.2 工艺装备选择工艺装备选择1）工装夹具：三爪内卡盘2）刀具端面车刀，外圆车刀刀具材料：高速钢3）量具游标卡尺，通规、尺规5.3.35.3.3工步顺序确定工步顺序确定车右端230 端面车97 孔车94 孔车50 孔5.3.45.3.4 加工余量确定加工余量确定车230 右端面Z=8车97 孔Z=11车94 孔Z=8车50 孔Z=8165.3.55.3.5切削用量的选择与确定切削用

32、量的选择与确定1.粗加共粗加共1)切削深度单边余量为 Z=3.5mm2)进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.6mm/r3)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：vC=425,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0.350.150.2425602.20.8vcv 1.440.81.040.810.97=112m/min4)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=1000 112x230 x155r/min与 155r/min 相近的机床转速为

33、175r/min。现选取wn=175r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=230 175126.4/min1000 xm5)切削工时，tm=fnlw21ll i;其中 l=230mm;1l=4mm;2l=0mm;tm=fnlw21ll=6.01755.3230=1.9(min)2 2、精加工、精加工1)切削深度单边余量为 Z=0.5mm2)进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.1mm/r173)计算切削速度vyxpmvckfaTCvvv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

34、.04,krvk=0.81,Bvk=0.97。所以vcv35.015.02.01.02.2604251.440.81.040.810.97=120m/min4)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=2301201000=166r/min与 166r/min 相近的机床转速为 250r/min。现选取wn=250r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=1000250230=180.55m/min5)切削工时，tm=fnlw21ll;其中 l=230mm;1l=4mm;2l=0mm;tm=fnlw21ll=1.02505.0230=9.22(min)5.4工序 4 设计设计内容：以50

35、 孔及其端面作为基准钻6-6 孔5.4.15.4.1 加工设备选择加工设备选择因为本工序钻圆周端面上的孔，为节约生产成本，所以选择摇臂钻床 Z3050，该钻床的参数如下：18表 5-2 摇臂钻床 Z3050 的主要参数参数项目Z305016/I钻孔最大直径 mm50主轴端面至工作台距离 mm320-1220主轴中心至立柱母线距离 mm350-1600主轴行程 mm315主轴锥孔（莫氏）5主轴转速范围 r.p.m25-2000主轴转速级数16主轴进给量范围 r.p.m0.04-3.20主轴进给量级数16摇臂回转角度 360主电机功率 kw4升降电机功率 kw1.5工作台尺寸 mm500630机床

36、重量 kg3500外形尺寸 mm2500107028405.4.25.4.2 工艺装备选择工艺装备选择1）工装夹具：心轴2）刀具麻花钻刀具材料：高速钢3）量具游标卡尺5.4.35.4.3工步顺序确定工步顺序确定钻 6-6 孔5.4.45.4.4 加工余量确定加工余量确定钻 6-6 孔Z=618表 5-2 摇臂钻床 Z3050 的主要参数参数项目Z305016/I钻孔最大直径 mm50主轴端面至工作台距离 mm320-1220主轴中心至立柱母线距离 mm350-1600主轴行程 mm315主轴锥孔（莫氏）5主轴转速范围 r.p.m25-2000主轴转速级数16主轴进给量范围 r.p.m0.04-

37、3.20主轴进给量级数16摇臂回转角度 360主电机功率 kw4升降电机功率 kw1.5工作台尺寸 mm500630机床重量 kg3500外形尺寸 mm2500107028405.4.25.4.2 工艺装备选择工艺装备选择1）工装夹具：心轴2）刀具麻花钻刀具材料：高速钢3）量具游标卡尺5.4.35.4.3工步顺序确定工步顺序确定钻 6-6 孔5.4.45.4.4 加工余量确定加工余量确定钻 6-6 孔Z=6195.4.55.4.5切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定机床：Z3050 摇臂钻床刀具：根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻61)进给量取 f=0.13mm/r2)切

38、削速度V=1424m/min.取 V=18m/min3)确定机床主轴转速ns=Wd1000cv=1000 18 6955r/min现选取wn=500r/min。所以实际切削速度cv=1000sdn=10005006=9.42m/min5)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。tm=fnlw21ll i;其中 l=60mm;1l=4mm;2l=3mm;tm=fnlw21ll=0.135003460=1.03(min)5.5工序 5 设计设计内容：以50 孔及其端面作为基准钻 4-M4 螺纹孔5.5.15.5.1 加工设备选择加工设备选择因为本工序钻 4-M4 螺纹孔，为节约生产成本，所以选择立式钻

39、床 Z525，该铣床的参数如下：20表 5-3 立式钻床 Z525 的主要参数最大钻孔直径25 毫米主轴允许最大扭转力矩2500 公斤/里面最大送刀抗力900 公斤主电机功率2.8 千瓦主抽孔锥度莫氏 3 号机床外型尺寸（长*宽*高）962*825*2300 毫米冷冻泵流量22 升/分主抽端面至底面距离725-1100 毫米主抽端面至工作台距离0-700 毫米工作台工作面积500*375 毫米工作台行程325 毫米电动机反转装置手动及自动送刀量0.10.130.170.220.280.360.480.620.81毫米/转主抽转速971401952723925456809761360转/分主抽中

40、心线到导轨面距离250 毫米送刀箱形成（手动）200 毫米主抽行程175 毫米5.5.25.5.2 工艺装备选择工艺装备选择1）工装夹具：心轴2）刀具麻花钻，丝锥3）量具螺纹塞规5.5.35.5.3工步顺序确定工步顺序确定钻 4-M4 螺纹底孔3 孔攻丝 4-M4 螺纹孔215.5.45.5.4 加工余量确定加工余量确定钻 4-M4 螺纹底孔3 孔2Z=1.6攻丝Z=0.45.5.55.5.5切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定选用 3mm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）c1000v10

41、00 x16636r/minDx3n机机按机床选取545/minnr机min/m8542.61000545x4x1000Dn机机cV基本工时：17.028.05453320f21xnlllt机机min攻丝f 等于工件螺纹的螺距 p，即1.25/fmm r7.5/mincVm机10001000 7.5597(/min)4cVnrD查按机床选取wn=75r/min。7.6/mincVm机基本工时：1210330.021(min)600 1.25llltn f 机225.6工序 6 设计设计内容：以外圆及其端面作为基准插键槽5.6.15.6.1 加工设备选择加工设备选择因为本工序插键槽，为节约生产成

42、本，所以选择插床 B5032，该钻床的参数如下：表 5-5 插床 B5032 的主要参数加工范围B5032最大插削长度200mm320mm工件最大加工尺寸(长*宽)485*200mmm600*320mm工件最大重量400kg500kg最大切削力5500N7500N滑枕每分钟往复次数32,50,80,125,r,p,m20.32.50.80.r.p.m滑枕垂直调整距离230mm315mm滑枕倾斜角度0-8 度0-8 度刀头支承面至床身前壁间距离485mm600mm插刀杆最大尺寸(宽*高)25*40mm25*40mm工作台直径500mm630mm工作台面至滑架下端间距离320mm490mm工作台最

43、大纵向移动距离500mm620mm工作台最大横向移动距离500mm560mm工作台纵横机动进给范围0.08-1.12mm0.08-1.12mm工作台回转机动进给范围0.052o-0.783deg0.052-0.7893deg主电动机功率3kw4kw主电动机转速1430r.p.m960r.p.m机床轮廓尺寸(长*宽*高)1945*1325*1980mm2290*1525*2285mm机床重量(约)2400kg3500kg235.6.25.6.2 工艺装备选择工艺装备选择1）工装夹具：一面两销2）刀具插刀3）量具游标卡尺5.6.35.6.3工步顺序确定工步顺序确定插键槽5.6.45.6.4 加工余

44、量确定加工余量确定插键槽Z=45.6.55.6.5切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定1)选择插刀2)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有工件速度wv18m/min纵向进给量af0.5B20mm(双行程)切削深度rf0.0157mm/st3)切削工时rabfvfkDbZt10002式中D-被加工直径b-加工宽度Zb-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度af-工作台往返一次砂轮轴向进给量af-工作台往返一次砂轮径向进给量240157.02201810001.115.09902t0.55(min)5.7工序 7 设计去毛刺5.8工序 8 设计检验入库256 6 机床夹具的定位

45、及夹紧机床夹具的定位及夹紧6.1 概述在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或检测的装置。6.1.1 机床夹具的概念在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。定位后将其固定，使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装置称为机床夹具，简称夹具。6.1.2 机床夹具的组成1.机床夹具的基本组成部分（1）定位装置该装置由定位元件组合而成，其作用是确定工件在夹具中的正确

46、位置。（2）夹具装置该装置的作用是将工件压紧夹牢，并保证工件在加工的过程中正确位置不变。（3）夹具体夹具体是夹具的基本骨架，通过它将夹具所有的元件构成一个整体。2.机床夹具的其他特殊元件或装置（1）连接元件根据机床的特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。连接元件用以确定夹具本身在机床上的位置。如机床夹具所使用的过渡盘，铣床夹具所使用的定向键等，都是连接元件。（2）对刀元件常用在普通铣床夹具中，用对刀快调整铣刀加工前的位置。对刀时，铣刀不与对刀快直接接触，而用塞尺进行检查，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀快工作表面。26（3）导向元件常用在钻床、

47、镗床夹具中，用钻套和镗套引导刀具加工中的正确位置。（4）其他元件或装置根据加工需要，有些夹具还分别采用分度装置、靠模装置、上下料装置、平衡块等。这些元件或装置需要专门设计。6.1.3 机床夹具的分类根据机床夹具的通用化程度，可将夹具氛围以下几种：1.通用夹具可加工一定范围内不同工价的夹具为通用夹具，如车床上的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘；铣床上的平口虎钳、分度头和回转工作台等。它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具一般已标准化，由专业工厂生产，作为机床附件供应给用户。由于使用通用夹具夹紧工件比较费时，操作复杂，生产效率低，且较难装夹形状复杂的工件，故通用夹具主

48、要用于单件小批生产，在产品固定的大批量生产中很少使用通用夹具，而使用效率较高的专用夹具。2.专用夹具专用夹具是针对某一种工件的某道工序专门设计的夹具。所以结构紧凑，操作迅速方便。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计与制造。专用夹具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸稳定，互换性高，并且可以减轻劳动强度，节省工时，显著提高效率，另外利用专用夹具还可以扩大机床的工艺范围。但专用夹具是为满足某个工件某道工序的加工需要而专门设计的，所以它的适用范围较窄。此外、专用夹具的设计制造周期较长。当产品更换时，往往因无法再使用而报废，因此，专用夹具主要适用于产品品种相对稳定的大批大量生产。3.成组夹具根据成组技术

49、原来技术的用于成组加工的夹具。这种夹具的特点是，在通用的夹具体上，只需对夹具的部分元件稍加调整或更换，即可用于组内的不同工件的加工。4.组合夹具组合夹具是由可循环使用的标准夹具零件部件组装成易于联结和拆卸的夹具。它在使用上具有专用夹具的优点，而当产品更换时，不存在夹具“报废”问题。因为它可以拆开，其元件可清洗入库，留待组装新的夹具。因此，组合夹具很适合于新产品试制和单件小批生产使用。由于组合夹具还具有缩短生产准备周27期，减少专用夹具种类、数量和存放面积等优点，特别适用于新产品的试制和多品种小批量生产。5.随行夹具随行夹具为自动线上使用的一种夹具。自动线夹具基本上分为两类：一类为固定式夹具，它

50、与一般专用夹具相似；一类为随行夹具，她除了具有一般夹具所担负的装夹任务外，还担负自动线输送工件的任务。所以，它是跟随被加工工件沿着自动线从一个工位移到下一个工位的，故称为随行夹具。除了上述分类外，夹具还可以按照动力来源不同分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具及自夹紧夹具等，按工种还可以分为车床夹具、铣床夹具、磨床夹具、钻床夹具等。6.1.4 机床夹具在机械加工中的作用夹具是机械加工中的一种工艺装备，它在生产中起的作用很大，所以在机械加工中的应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用：1.保证工件的加工精度由于采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，