机械制造技术课程设计-泵体零件的工艺规程及铣底面夹具设计【全套图纸PROE三维】 .pdf

设计说明书 题目：泵体零件的工艺规程及铣底面夹具设计泵体零件的工艺规程及铣底面夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 摘摘 要要 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。 泵体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。 关键词关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 abstrct this design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal- cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. the reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; after that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. keywords: the craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目目 录录 序言1 一. 零件分析 2 1.1 零件作用 2 1.2 零件的工艺分析 3 二. 工艺规程设计4 2.1 确定毛坯的制造形式 4 2.2 基面的选择传 5 2.3 制定工艺路线 8 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 9 2.5 确定切削用量及基本工时10 三 夹具设计 20 3.1 问题的提出20 3.2 定位基准的选择21 3.3 切削力及夹紧力计算22 3.4 定位误差分析25 3.5 夹具设计及操作简要说明27 总 结28 致 谢29 参考文献 30 第 1 页 共 35 页 序序 言言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品， 并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接 供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各 种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业， 因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展 的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低 是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 泵体的加工工艺规程及其铣夹具设计是在学完了机械制图、 机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之 后的下一个教学环节。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， 并设计出专用夹具， 保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。 因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中 既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有 将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评 指正。 第 2 页 共 35 页 一、一、 零件的分析零件的分析 1.1 零件的作用零件的作用 泵体的作用，待查 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 泵体有 3 组加工面他们有位置度要求。 这 3 组加工面的分别为 1，以前后端面作为基准的加工面，这组加工面包括铣下端面，钻 2- 7 孔锪孔13。 2： 以底面和 2- 7 孔为基准 的加工面， 这组加工面主要是 2- g3/8 的孔，铣宽 33mm 槽，车，精车34.5 圆，钻，扩，绞5 销孔。 第 3 页 共 35 页 二二. 工艺规程设计工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 ht200，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击 性载荷， 采用这种材料零件的强度也能保证。 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 2 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。 2.2 毛坯的设计毛坯的设计 泵体零件材料为 ht200，硬度选用200hbs，毛坯重约1kg。 生产类型为成批生产， 采用砂型铸造， 机械翻砂造型， 2级精度组。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工 余量，对毛坯初步设计如下： 1. 34.5mm的孔 因为孔只有34.5mm大，34.5孔的粗糙度为0.8需要粗车， 精车，磨几道工序加工，查相关资料知粗加工和精加工的余量之 和为3mm 2. 泵体的上下端面 该泵体的上下端面粗糙度都是0.8， 进行一需要进行粗铣， 精 铣，磨等加工才能满足光洁度要求。根据资料可知，选取加工余 量等级为g，选取尺寸公差等级为9级。 所以根据相关资料和经验可知，泵体的上下端面的单边余量 为3mm，符合要求。 第 4 页 共 35 页 3. 宽70mm的2端面 宽70mm2端面的粗糙度为6.3，一次粗铣即可满足要求 所以根据相关资料和经验可知宽70mm的2端面的单边余量为 2mm 根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、 工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和 尺寸见图“泵体”零件毛坯图。 2.3 基面的选择基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正 确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则， 不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大 批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面 的精加工至关重要。从零件图上可以看出，泵体零件还算比较规 则， 所以粗基准容易选择。 为了保证前后端面的位置精度的要求， 选择泵体b面和底面作为作为粗基准，依照粗基准的选择原则 （即当零件有不加工表面时， 应该以这些不加工表面作为粗基准， 若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置 精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。 工件被放在夹具体， 底面端顶住夹具体限制3个自由度； 工件 的大外半圆用活动v型块夹紧， 在两个支承钉的外圆柱面上， 限制 3个自由度；因为我们限制一个自由度，实现完全定位。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基 准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门 计算，此处不再重复。 第 5 页 共 35 页 2.4 制定工艺路线制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定 为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效 果，以便使生产成本尽量降下来方案一 工序：铸造 工序：时效处理 工序：铣前后端面。 工序：铣底面 工序：钻 2- 7 孔，锪孔13 孔 工序：铣宽 70mm 的 2 端面 工序：钻 2- 3g /8 的孔 工序：铣宽 33mm 的槽 工序：车，精车34.5 内圆 工序 x：磨34.5 的内圆 工序 xi：钻，扩，绞5 的孔 工序 xii：钻 m6 螺纹孔 工序 xiii：磨前后端面 工序 xiv：检验 方案二 工序：铸造 工序：时效处理 工序：铣下端面。 工序：铣前后端面 工序：铣左右端面 第 6 页 共 35 页 工序：车 2- 34.5 孔 工序：铣宽 32 槽 工序：钻 2- g3/8 工序：钻 6- m6 孔 工序 x：钻 2- 5 销孔 工序 xi： ，钻 2- 7 孔 工序 xii：质检 工序 xiii：入库 工艺方案一和方案二的区别在于方案二铣完宽32的槽后随即 钻 2- g3/8 的螺纹孔，这样不利于保证钻孔时的定位，而方案一在 钻了 2- 7 的孔后，再钻 2- g3/8 孔，这样可以利用 2- 7 的孔作为定 位基准，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案 一 具体的工艺路线如下 工序：铸造 工序：时效处理 工序：铣前后端面。 工序：铣底面 工序：钻 2- 7 孔，锪孔13 孔 工序：铣宽 70mm 的 2 端面 工序：钻 2- 3g /8 的孔 工序：铣宽 33mm 的槽 工序：车，精车34.5 内圆 工序 x：磨34.5 的内圆 工序 xi：钻，扩，绞5 的孔 工序 xii：钻 m6 螺纹孔 第 7 页 共 35 页 工序 xiii：磨前后端面 工序 xiv：检验 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 泵体零件材料为 ht200， 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、泵体的上下和左右端面 因为泵体的上下和左右端面没有精度要求，粗糙度要求也不高， 其加工余量为 2.5mm。 3、泵体的孔 毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 it7it8 之间，参照 参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为 2.5 2.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 iii：粗铣前后端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 yg8, mmap5 . 1=，mmd35 0 =，min/125mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 mmap5 . 1= 2）决定每次进给量及切削速度 根据 x51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 第 8 页 共 35 页 min/48.663 35 12510001000 r d v ns= = 按机床标准选取 w n 750min/r min/ 3 . 141 1000 75050 1000 m dn v w = = 当 w n 750r/min 时 rmmznff wzm /60075042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/600= 3）计算工时 切削工时：mml95=，mml9 1 =，mml3 2 =，则机动工时为 min85 . 2 47133 . 0 ) 2 . 0750 3995 (4)(4 21 = + = + =x x x fn lll xt w m . 工步二：精铣前后端面 精铣前后端面的两个平面 (1) 精铣平面 1) 切削深度 查 机械加工工艺师手册 表 10- 119,取 p a =1mm 2) 进给量 查 机械加工工艺师手册 表 10- 118 与表 10- 119 按机床行选取 f=0.2mm/齿 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10- 70,及 10- 66, 查得 v=190min/s. 即 v=11.4m/min 4) 确定机床主轴转速 ns= w d 1000 c v = 100 4 .111000 36.3r/min 第 9 页 共 35 页 按机床说明书(见工艺手册表 6-39),与 36.3r/min 相近 的机床转速为 37.5r/min。现选取 w n =37.5r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/ 8 . 11 1000 5 . 37100 m= 当 w n =37.5r/min 时，工作台的每分钟进给量 m f 应为 m f =fz w n =0.21037.5=75(mm/min) 查机床说明书有 m f =80(mm/min) 5)切削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 t m =4x（ m 21 f lll + ）=4x（ 80 90 ）=4.5(min) 工序 iv：铣底面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 yg8, mmap5 . 1=，mmd35 0 =，min/125mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 4）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 mmap5 . 1= 5）决定每次进给量及切削速度 根据 x51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 第 10 页 共 35 页 min/48.663 35 12510001000 r d v ns= = 按机床标准选取 w n 750min/r min/ 3 . 141 1000 75050 1000 m dn v w = = 当 w n 750r/min 时 rmmznff wzm /60075042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/600= 6）计算工时 切削工时：mml85=，mml9 1 =，mml3 2 =，则机动工时为 min6467 . 0 2 . 0750 3985 21 = + = + = xfn lll t w m 工序 v：钻 2- 7 孔，锪孔13 工步一：钻7 孔的切削用量及基本工时 (1)钻 7mm 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 5 1)进给量 取 f=0.13mm/r 2)切削速度 v=2434m/min. 取 v=30m/min 3)确定机床主轴转速 ns= w d 1000 c v = 7 301000 1364r/min 与 1364r/min 相近的机床转速为 1450r/min。现选取 第 11 页 共 35 页 w n =1450r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/87.311450 1000 14507 m= 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 t m= fn l w 21 ll + i ;其中 l=10mm; 1 l=4mm; 2 l=3mm; t tm=2x（ fn l w 21 ll + ） =2x（ 0.131450 3410 + ）=0.0234(min) 工序 vi:铣床 70mm224 端面 端面铣床 x08 选择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 yg8, mmap5 . 1=，mmd40 0 =，min/75mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 7）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap5 . 1= 8）决定每次进给量及切削速度 根据 x62 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/2 .1194 40 7510001000 r d v ns= = 第 12 页 共 35 页 按机床标准选取 w n 1450min/r min/12.182 1000 145040 1000 m dn v w = = 当 w n 1450r/min 时 rmmznff wzm /1160145042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/1160= 9）计算工时 切削工时： mml24 1 =，mml3 2 =，则机动工时为 min11368 . 0 ) 475 324 (2)(2 21 = + = + = fn ll t w m 工序 vii：钻 2-3g/8 螺纹孔 工步一：钻 2-3g/8 螺纹底孔10 确定进给量 f ：根据参考文献表 2- 7，当 钢的mpa b 800，mmd10 0 =时，rmf/47 . 0 39 . 0 =。 由于本零件在加工mm10孔时属于低刚度零件， 故进给量应乘以 系数 0.75，则 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根据 z525 机床说明书，现取rmmf/25 . 0 = 切削速度：根据参考文献表 2- 13 及表 2- 14，查得 切削速度min/18mv =所以 min/24.573 10 1810001000 r d v n w s = = 第 13 页 共 35 页 根据机床说明书，取min/575rnw=，故实际切削速度为 min/055.18 1000 57510 1000 m nd v ww = = 切削工时：mml20=，mml9 1 =，mml3 2 =，则机 动工时为 min222 . 0 25 . 0 575 3920 21 = + = + = fn lll t w m 工序：攻丝 3g/8 mmmv/15= min/217rns= 按机床选取min/195rnw=，则mmrv/4 .13= 机动时 mml20=，mml5 1 =，mml3 2 = 攻 m6 孔 min43 . 1 1 . 0195 )3520()( 21 = + = + = nf lll tm 工序 viii：铣宽 33mm 的槽 选择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 yg8, 第 14 页 共 35 页 mmap5 . 1=，mmd80 0 =，min/75mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 10） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap5 . 1= 11） 决定每次进给量及切削速度 根据 x62 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/5 .298 80 7510001000 r d v ns= = 按机床标准选取 w n 375min/r min/ 2 . 94 1000 37580 1000 m dn v w = = 当 w n 375r/min 时 rmmznff wzm /30037542 . 0= 按机床标准选取rmmfm/300= 12） 计算工时 切削工时： mml21 1 =，mml3 2 =，则机动工时为 min5052 . 0 475 321 21 = + = + = fn ll t w m 工序 ix：粗车，精车34.5 的内圆 工步一：粗车34.5 的内圆 粗车 5 .34mm 内圆柱面 第 15 页 共 35 页 1) 切削深度 单边余量为 z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv = 其中： v c =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。修正系数 v k 见 切削手册表 1.28,即 mv k=1.44 , sv k=0.8 , kv k=1.04 , krv k=0.81 , bv k=0.97。 所以 v c v 35 . 0 15 . 0 2 . 0 8 . 02 . 260 342 =1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速 ns= w d 1000 c v = x34.5 891000x 753r/min 与 753r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 750r/min 。 现 选 取 w n =750r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/94 1000 75050 m x = 5) 切削工时， tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=25mm; 1l=4mm; 2 l=0mm; 第 16 页 共 35 页 tm= fn l w 21 ll + i= 0.8750 29 x2=0.966(min) 工步二：精车34.5 内圆 1) 切削深度 单边余量为 z=0.3mm 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 v yx p m v c k fat c v vv = 其中： v c =342, v x =0.15, v y =0.35, m=0.2。 mv k=1.44 , sv k=0.8 , kv k=1.04 , krv k=0.81 , bv k=0.97。 所以 v c v 35 . 0 15. 0 2 . 0 1 . 03 . 060 342 =1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 确定机床主轴转速 ns= w d 1000 c v = 50 961000 585r/min 与 585r/min 相 近 的 机 床 转 速 为 600r/min 。 现 选 取 w n =600r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/94 1000 60050 m= 5)切削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 第 17 页 共 35 页 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=25mm; 1l=4mm; 2 l=0mm; tm= fn l w 21 ll + i= 0.1600 29 =0.4833(min) 工序 x：磨34.5 内圆 (1) 磨100mm 外圆柱面 机床 mq1350a 轻型内圆磨床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 a46kv6p 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级， 陶瓷结合剂，6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350x40x127 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 w v 18m/min 纵向进给量 a f 0.5b20mm(双行程) 切削深度 r f0.0157mm/st 3)切削工时 ra b fvf kdbz t 1000 2 = 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 第 18 页 共 35 页 a f - - 工作台往返一次砂轮轴向进给量 a f - - 工作台往返一次砂轮径向进给量 0157 . 0 220181000 1 . 115 . 0 9902 = t0.55(min) 工序 xi：钻，扩，绞5 销孔 钻 2-4.5 (1)钻 4 .5mm 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 4.5 1)进给量 取 f=0.13mm/r 2)切削速度 v=2434m/min. 取 v=30m/min 3)确定机床主轴转速 ns= w d 1000 c v = 5 . 4 301000 2388r/min 与 2388r/min 相近的机床转速为 2012r/min。现选取 w n =2012r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/ 3 . 25 1000 20124 m= 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 t m= fn l w 21 ll + i ;其中 l=25mm; 1 l=4mm; 2 l=3mm; tm= fn l w 21 ll + = 0.132012 29 =0.1108(min) 第 19 页 共 35 页 (2) 扩 4.85mm 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/r 2) 切削速度 v=2434m/min. 取 v=30m/min 3) 确定机床主轴转速 ns= w d 1000 c v = 85 . 4 301000 1592r/min 与 1592r/min 相近的机床转速为 1969r/min。现选取 w n =2012r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/64.30 1000 201285 . 4 m= 5) 切削工时，按工艺手册表 6.2- 1 tm= fn l w 21 ll + i ;其中l=25mm; 1l=4mm; 2 l=3mm; tm= fn l w 21 ll + = 0.132016 29 =0.110(min) 工步三：铰孔至5： 选择5 的铰刀 0.6/fmm r= 机 191 10x 6x1000 xd v1000 0 c = 机 机 n 第 20 页 共 35 页 按机床选取min/r278n= 机 7292 . 8 1000 278x10x 1000 nxd0 = 机 机c v 基本工时： 1798 . 0 6 . 0x278 2325 t= + = 工序 vii：钻 6- m6 孔 工步一：钻 m6 螺纹底孔 4.8 钻 m6 螺纹底孔8 . 4 确定进给量 f ：根据参考文献表 2- 7，当 钢的mpa b 800，mmd8 . 4 0 =时，rmf/47 . 0 39 . 0 =。 由于本零件在加工mm8 . 4孔时属于低刚度零件，故进给量应乘 以系数 0.75，则 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根据 z525 机床说明书，现取rmmf/25 . 0 = 切削速度：根据参考文献表 2- 13 及表 2- 14，查得 切削速度min/18mv =所以 min/ 6 . 1061 4 . 5 1810001000 r d v n w s = = 根据机床说明书，取min/965rnw=，故实际切削速度为 min/ 3 . 16 1000 9654 . 5 1000 m nd v ww = = 第 21 页 共 35 页 切削工时：mml25=，mml9 1 =，mml3 2 =，则机 动工时为 min1533 . 0 25 . 0 965 3925 21 = + = + = fn lll t w m 工序：攻丝 m6 攻螺纹 m6mm 。 mmmv/15= min/217rns= 按机床选取min/195rnw=，则mmrv/4 .13= 机动时 mml10=，mml5 1 =，mml3 2 = 攻 m6 孔 min69 . 1 1 . 0195 )3525()( 21 = + = + = nf lll tm 工序工序 xiii：磨前后端面：磨前后端面 (1) 前后端面 机床 平面磨床 1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 a46kv6p 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级， 陶瓷结合剂，6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 35040127 2) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33- 42 有 第 22 页 共 35 页 工件速度 w v 18m/min 纵向进给量 a f 0.5b20mm(双行程) 切削深度 r f0.0157mm/st 3) 切削工时 ra b fvf kdbz t 1000 2 = 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 a f - - 工作台往返一次砂轮轴向进给量 a f - - 工作台往返一次砂轮径向进给量 0157 . 0 220181000 1 . 115 . 0 91452 = t2.5(min) 第 23 页 共 35 页 三、三、 夹具设计夹具设计 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。 由指导老师的分配，决定设计第 4 道工序铣下端面的铣床夹 具。 3.1 问题的提出问题的提出 本夹具主要用于铣下端面，精度要求因为后面还有精加工， 因此本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效 率上，精度则不予考虑。 3.2 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。此道工序后面还有 精加工，因此本次铣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。我们采用前端面和60 外圆面为定位基准， 采用 v 型块，定位板和支撑板定位，为了提高加工效率，缩短辅 助时间，决定用开口垫圈作为夹紧机构。 第 24 页 共 35 页 3.3 切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算 （1）刀具： 采用端铣刀 25mm z=24 机床： x51 立式铣床 由3 所列公式 得 f v fzf w q u e y z x pf nd zafac f 0 = 查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1= v k 30= f c 83 . 0 = f q 0 . 1= f x 65 . 0 = f y 83 . 0 = f u 8= p a z=24 0= f w 代入上式，可得 f=889.4n 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 k= 4321 kkkk 其中： 1 k 为基本安全系数 1.5 2 k 为加工性质系数 1.1 3 k 为刀具钝化系数 1.1 4 k 为断续切削系数 1.1 所以 nkff7 .1775= （2）夹紧力的计算 第 25 页 共 35 页 选用夹紧螺钉夹紧机 由()fkffn=+ 21 其中f为夹紧面上的摩擦系数， 取25 . 0 21 = ff f= z p +g g 为工件自重 n ff f n 4 . 3551 21 = + = 夹紧螺钉： 公称直径 d=15mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 mpa b 1006= mpa b s 480 10 8= 螺钉疲劳极限：mpa b 19260032 . 0 32 . 0 1 = 极限应力幅：mpa k kkm a 76.51 1lim = 许用应力幅： mpa sa a a 3 . 17 lim = 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s s = s=3.54 取s=4 得 mpa120= = 8 . 2 2 4 2 c h d f 满足要求 第 26 页 共 35 页 = mpa d n c 15 43 . 1 2 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装 置，即可指定可靠的夹紧力 3.4 定位误差分析定位误差分析 工件的工序基准为孔心， 当工件孔径为最大， 定位销的孔径为最 小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间 隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定 位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向 上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工 序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差 为： td=dmax-dmin 本工序采用一 v 型块，一定位板定位，工件始终靠近定位板的 一面。但是，由于此道工序后还有精加工，因此本道工序要求不 高，故应当能满足定位要求。 3.5 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 道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为铣切削余 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。 第 27 页 共 35 页 总总 结结 这次设计是大学学习中最重要的一门科目，