毕业设计（论文）-泥浆泵上阀体加工工艺与工装设计（全套图纸）.doc

分 类 号 密 级 宁天河学院毕业设计(论文) 泥浆泵上阀体加工工艺与工装设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。这次设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。通过对上阀体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对主轴箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。关键词：加工工艺，夹具设计，机床全套图纸，加153893706IIIAbstractPreparation of parts of the processing technology, processing machinery occupies a very important position, part preparation process was reasonable, which is directly related to the final part quality requirements can be met; fixture design is an indispensable part, it is related to whether can improve its processing efficiency problem. Therefore, both in the machining industry is a very important link.This design mainly experienced two stages: the first stage is the machining process planning, the second stage is the special fixture design.Based on the upper valve body parts diagram analysis and the structural form of understanding, thus the spindle box for process analysis, process explanation and analysis the technical requirement and the precision. Then the spindle box bottom, bearing hole processing fixture design and precision and error analysis, the craft and the jig design results can be applied to production requirements.Through this design, we mastered the basic parts of the process analysis, process documentation, special fixture design methods and steps. Learn to check the relevant manual, choose to use the technology and equipment and so on.Key Words: Processing, fixture design, machine tool目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能31.5机床夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向41.6论文主要内容5第2章 零件的分析62.1 零件的作用62.2 零件的工艺分析6第3章 工艺规程设计83.1 基准面的选择83.1.1 粗基准的选择83.1.2 精基准的选择83.2 毛坯的制造形式83.3 制订工艺路线83.3.1. 工艺线路方案一93.3.2 工艺路线方案二93.3.3. 工艺方案的比较与分析103.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定11第4章 确定上阀体切削用量及基本工时114.1工序1 铸造。114.2 工序2 热处理：正火。114.3工序1粗铣底面775X650 粗糙度Ra 12.5。114.4工序 4精铣底面775X650 粗糙度Ra 3.5。124.5 工序5 钻铰2X28H8销孔144.6 工序6 铣底面的反面775X320 粗糙度Ra 6.3144.7工序7铣中间一对 220X223周边槽 粗糙度Ra 12.5154.8 工序8 铣2X275端面，粗糙度Ra12.5164.9 工序9 铣2X254H11，槽宽12 深度12 粗糙度Ra6.3174.10 工序10 粗镗2X195内孔174.11 工序11精镗2X195内孔，倒角184.14 工序14 钻孔4X36惚孔，5X40惚孔，4X20惚孔，9XM20螺纹孔，2X22孔，1026 倒角。194.15工序15 去毛刺，检查。21第5章 镗孔夹具设计226.1确定定位方案，选择定位元件226.2确定导向装置226.3确定夹紧机构226.5设计夹具体22第6章 铣面夹具设计246.1定位基准的选择246.2 定位方案和元件设计246.3 夹紧机构的设计246.4 定位误差的计算286.5本章小结29总 结30参 考 文 献31致谢32第1章 绪论第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的镗套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。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、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订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，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。1.6论文主要内容本论文的主要内容有：对上阀体及常用上阀体功能、作用及结构作一介绍。主要针对上阀体壳体安排合理的加工工艺，在这方面要考虑如下几个问题：零件的精度、结构工艺性，零件的毛坯及生产纲领、粗精基准的选择，表面的加工方法，切削用量及工时，设计专用夹具，如确定定位方式、夹紧方式、夹紧元件、夹紧力，夹具的操作及维护等，贯穿起来，这是一篇集原理、生产、加工、使用合一的论文。23第2章 零件的分析第2章 零件的分析2.1 零件的作用题目给定零件是上阀体（见附件）。包含阀门内部零件、有一个流道连接口的阀体壳体的一半部分。它通常包括一种防止阀杆周围泄漏的方式，并提供一种把执行机构安装在分体式阀体上的方法。阀体：阀门的主要的压力承受腔。它也提供管道连接端和流体流通通道，并支撑阀座表面和阀门截流元件。 图1.1上阀体图2.2 零件的工艺分析上阀体壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现分叙如下：1. 零件表面：底面775X650 粗糙度Ra 3.2底面的反面775X320 粗糙度Ra 6.3。2. 端面：2X275端面，粗糙度Ra12.53. 内圆孔表面：2X195 公差等级IT7。35 公差等级IT10 ，粗糙度Ra 6.3。4X36惚孔5X40惚孔4X20惚孔9XM20螺纹孔2X22孔4. 其它各种类型的小孔1026 ，销孔2X28侧面开档 69中间一对 220X223周边槽 粗糙度Ra 12.5由上分析可知，对于这几组加工表面，可以先加工好端面，内外圆表面可以用加工好的端面为基准先加工其中一组，然后借助专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。第4章 确定切削用量及基本工时第3章 工艺规程设计3.1 基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准，若工件必须保证不加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，如壁厚均匀，先取不加工表面做粗基准）可以取铸件的大端作粗基准加工小端面，再以小端面为基准加工大端面，也可以取铸件的两个凸台作为粗基准.3.1.2 精基准的选择按照有关的精基准选择原则（互为基准原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，外圆和内圆两组加工表面相互之间有一定的精度要求，内圆粗加工时可以先选择加工好的端面作为加工基准，再以粗加工好的内圆表面为基准粗加工外圆表面，然后以粗加工好外圆表面为基准精加工内圆，最后再以基准精加工好的内圆精加工外圆。后面加工零件肩上的行星轮轴孔可以用夹具以大端面为基准铣出两侧平面，再用专用夹具以端面和平面为基准加工孔。3.2 毛坯的制造形式零件材料为HT200，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性，起综合性能接近钢，其铸性能好，成本低廉，生产方便，工业中广泛应用。生产纲领：大批量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型机械造型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。毛坯图见附件。3.3 制订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、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1. 工艺线路方案一工序1 铸造。工序2 热处理：正火。工序3粗铣底面775X650 粗糙度Ra 12.5。工序4精铣底面775X650 粗糙度Ra 3.2。工序5钻铰2X28H8销孔工序6 铣底面的反面775X320 粗糙度Ra 6.3工序7铣中间一对 220X223周边槽 粗糙度Ra 12.5工序8 铣2X275端面，粗糙度Ra12.5工序9 铣2X254H11，槽宽12 深度12 粗糙度Ra6.3工序10 粗镗2X195内孔。工序11精镗X195内孔，倒角工序12 铣中间铰耳开档69工序13 钻铰中间铰耳35孔。工序14 钻孔4X36惚孔，5X40惚孔，4X20惚孔，9XM20螺纹孔，2X22孔，1026 倒角。工序15 去毛刺，检查。3.3.2 工艺路线方案二工序1 铸造。工序2 热处理：正火。工序3 粗镗2X195内孔。工序4精镗X195内孔，倒角工序5粗铣底面775X650 粗糙度Ra 12.5。工序6精铣底面775X650 粗糙度Ra 3.2。工序7 铣底面的反面775X320 粗糙度Ra 6.3工序8铣中间一对 220X223周边槽 粗糙度Ra 12.5工序9 铣2X275端面，粗糙度Ra12.5工序10 铣2X254H11，槽宽12 深度12 粗糙度Ra6.3工序11钻铰2X28H8销孔工序12 铣中间铰耳开档69工序13 钻铰中间铰耳35孔。工序14 钻孔4X36惚孔，5X40惚孔，4X20惚孔，9XM20螺纹孔，2X22孔，1026 倒角。工序15 去毛刺，检查。3.3.3. 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一铣面和钻铰孔，方案二是在镗床上先加工孔，再以孔定位加工大端面，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。两相比较起来可以看出，工序一比较分散，适合大批量生产。方案二的加工不是很合理，镗孔缺少必要的定位，精度误差都比较大。在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线一。工序1 铸造。工序2 热处理：正火。工序3粗铣底面775X650 粗糙度Ra 12.5。工序4精铣底面775X650 粗糙度Ra 3.2。工序5钻铰2X28H8销孔工序6 铣底面的反面775X320 粗糙度Ra 6.3工序7铣中间一对 220X223周边槽 粗糙度Ra 12.5工序8 铣2X275端面，粗糙度Ra12.5工序9 铣2X254H11，槽宽12 深度12 粗糙度Ra6.3工序10 粗镗2X195内孔。工序11精镗X195内孔，倒角工序12 铣中间铰耳开档69工序13 钻铰中间铰耳35孔。工序14 钻孔4X36惚孔，5X40惚孔，4X20惚孔，9XM20螺纹孔，2X22孔，1026 倒角。工序15 去毛刺，检查。3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定上阀体零件材料为HT200，生产类型为大批生产，采用砂型机械造型铸造。查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，毛坯铸造精度等级取9G。零件材料HT200，硬度190HB210HB，生产类型为大批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁的机械加工余量按JZ67-62规定了灰铸铁铸件的三种精度等级和相应的铸件机械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生产的铸件，采用2级精度铸件，毛坯重量由金属机械加工工艺人员手册表5-2有零件80kg，偏差为7%，故毛坯估算约为1.0kg，采用2级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽略不计，两侧面的加工余量也忽略不计，由表5-4左右端面的加工余量为30.8，其余部分均为实心部分。第4章 确定上阀体切削用量及基本工时4.1工序1 铸造。4.2 工序2 热处理：正火。 4.3工序1粗铣底面775X650 粗糙度Ra 12.5。1、加工条件工件材料：HT200，铸造加工要求：粗铣底面775X650 粗糙度Ra 12.5。2、 计算切削用量机床：X62W型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为80)，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献3表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min4.4工序 4精铣底面775X650 粗糙度Ra 3.5。 (1).加工条件工件材料：HT200，铸造。加工要求：精铣底面775X650。机床：X62W卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1，铣刀直径选取。根据切削用量简明手册表3.16，选择，。根据切削用量简明手册表3.2，由于灰铸铁硬度，故铣刀的几何形状取、(2)计算切削用量1）决定铣削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则。2）决定每齿进给量采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（机械制造工艺设计简明手册表4.2-38），但因采用不对称铣削，故可以取。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为，由于铣刀直径，根据切削用量简明手册表3.8查得刀具寿命。4）决定切削速度和每分钟进给量切削速度可以根据切削用量简明手册表3.27中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16查得：、各修正系数为 所以： 根据X62W型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39与4.2-40，选择、。因此，实际切削速度与每齿进给量为： 5）校验机床功率根据切削用量简明手册表3.24，当，近似为。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-38，机床主轴允许功率为故,因此所选择的切削用量可以采用。即，。4.5 工序5 钻铰2X28H8销孔4.6 工序6 铣底面的反面775X320 粗糙度Ra 6.31 加工条件工件材料：HT200加工要求：铣两凸台上平面,R=6.3。机床：X53K立式铣床。刀具：50标准高速钢锥柄立铣刀，齿数为6。2 切削用量查工艺师手册表3-30V=0.250.35 m/s,取0.2 m/s即18m/min,确定主轴转速：n=114 (r/min)按照机床说明书，取n=118 r/min所以实际切削速度： V= n=118 =18.5(m/min)查机械制造工艺设计手册表3-28,每齿进给量af=0.070.18mm，取0.1mm，工作台进给速度=0.16118=70.8 (mm/min)取纵向进给速度=75 mm/min,切削工时:T= 4.10其中：l =40 mm代入得：t=0.533(min)4.7工序7铣中间一对 220X223周边槽 粗糙度Ra 12.5根据机械制造技术基础课程设计指导教程表322表512选取数据选用立铣刀直径D =12mm 切削宽度ae =12 mm 铣刀齿数Z = 6确定背吃刀量： =2确定进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表511得f=0.120.18mm/z,取f=0. 15mm/z确定切削速度：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表513所查切断速度V= 48m/min，由此可得根据机械制造技术基础课程设计指导教程表418按机床选取n = 300r /min则实际切削速度2）计算时间定额根据机械制造技术基础课程设计指导教程表543得基本工时其中，加工长度，为24 5，取根据辅助时间与基本时间的关系为 ,取，则辅助时间布置工地时间是作业时间的2%7%,休息与生理需要时间作业时间的2%4%，二者均取3%，则其他时间为单件时间为4.8 工序8 铣2X275端面，粗糙度Ra12.51. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：铣端面。机床：X62W卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。4.9 工序9 铣2X254H11，槽宽12 深度12 粗糙度Ra6.34.10 工序10 粗镗2X195内孔1.粗镗195孔1）切削深度：余量Z=2.75mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-15f=0.150.4(mm/r),查机床说明书，现取f=0.41mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k=46.6(m/min)4）确定主轴转速：n=119(r/min)按照机床说明书，取n=125r/min所以实际切削速度： V= n= 125 =48.7(m/min)5）检验机床功率：主切削力 查工艺师手册 表2-14F=Cafvk=1526(N)切削时消耗功率：P=1.24（KW）T740K机床电机功率为7.5KW, 所以机床功率足够。6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力F参考工艺师手册F=Cafvk =5302.750.4110.89 =676(N)轴向切削力（走刀力）：查表2-17机械工艺师手册F=Cafvk =4502.750.4110.89 =763(N)取机床导轨与床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力：F= F+u（F+ F）=904(N)查机床说明书，机床最大纵向力为3530N,故机床进给系统可以正常工作。7）切削工时:刀具行程L=8+2+3=13 (mm) =26(min)4.11 工序11精镗2X195内孔，倒角1）切削深度：余量Z=0.05mm，一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，取f=0.05mm/r3）计算切削速度，取V=200m/min4）确定主轴转速：n=489 (r/min)T740K金刚镗床为无级变速，取n=489 r/min5）切削工时刀具行程L=8+2+3=13 mm =53 (min)4.14 工序14 钻孔4X36惚孔，5X40惚孔，4X20惚孔，9XM20螺纹孔，2X22孔，1026 倒角。1加工条件工件材料：HT200加工要求：钻、铰两组8、22孔，8孔倒角。机床：Z525立式钻床。刀具：钻用22、20、高速钢锥柄麻花钻头，用45高速钢锥柄机用锪钻。钻2X22孔查工艺师手册表28-13，V=18m/min确定主轴转速： n=272 (r/min)按照机床说明书，取n=272 r/min所以实际切削速度： V= n=272 =17.1(m/min)查工艺师手册表28-13，f=0.32mm/r，按照机床说明书，取0.28mm/r,切削工时:刀具行程L=15+1+3=19 (mm) =0.25 (min)以上为钻一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为T=2 =0.252=0.5 (min)4.10 工序10 钻孔10261选择钻头机床：立式钻床Z535。钻头：根据切削用量简明手册表2.5，选取高速钢扩孔钻钻头，材料为，其直径为，其几何形状和角度为标准刃磨形状，、。2计算切削用量1）进给量根据切削用量简明手册表2.10，查得 ，取。2）决定钻头磨钝标准及寿命根据切削用量简明手册表2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量为0.9，寿命。3）计算切削速度根据切削用量简明手册表2.15，查的切削速度。各修正系数为 、故 根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-12，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。所以实际切削速度。3计算切削工时切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-5。则本工序总切削工时4.15工序15 去毛刺，检查。第5章 镗孔夹具设计第5章 镗孔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。在加工零件曲柄时，需要设计专用夹具。机床夹具（夹具）是在机械加工中使用的一种工艺装备，它的主要功能是实现对被加工工件的定位和夹紧。通过定位，使被加工工件在夹具中占有同一个正确的加工位置；通过夹紧，克服加工中存在的各种作用力，使这一正确的位置得到保证，从而使加工过程得以顺利进行。本夹具是工序镗孔2X195而设计的专用夹具，加工曲柄零件小孔的夹具，根据课程设计任务要求中的设计内容设计钻床，需要设计加工孔2X195的镗床夹具一套。6.1确定定位方案，选择定位元件 每道工序的定位方案需要根据被加工零件的结构、加工方法和具体的加工要素等情况来确定。见机械制造技术基础课程设计表得：加工平面上的通孔必须限制的自由度是X、Y方向的移动自由度和转动自由度；内孔为工件定位基准，短心轴限制X、Y的移动自由度；长心轴限制Y、X的移动自由度和转动自由度。结合本零件的实际情况，6.2确定导向装置本工序195，加工要求中等，采用一次装夹完成粗镗，精镗2个工步的加工，故此夹具选用快换镗套作为导向元件，相应的机床上采用快换夹头。6.3确定夹紧机构针对成批生产的工艺特征，此夹具选用螺旋夹紧机构压夹工件，在定位销直接做出一段螺杆。装夹工件时，先将工件定位孔装入带有螺母的定位销上，接着向右移动V型块使之于工件小头外围相靠实现定位，然后工件与螺母之间插上开口垫圈，拧紧螺母压紧工件。6.5设计夹具体夹具体的设置应该综合考虑，使各个部分通过夹具体能够有机的联系在一起，形成一个整体 。在考虑夹具与机床的连接，因为在立式钻床上使用。夹具安装在工作台上直接用镗套找正，并用压板固定。故只需在夹具体上留出压板位置即可，不需要专门的夹具与机床的单位连接元件。钻模板、矩形导轨和夹具体一起用四根螺栓和2跟销子定位。夹具体上表面与其他的元件接触部位均做成等高的凸台以减少加工面积，夹具体底面设计成同时可以接触的形式以改善接触状况，提高安装的稳定性。第6章 铣面夹具设计第6章 铣面夹具设计由于大批量加工,为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计铣床专用夹具。由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。6.1定位基准的选择在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。根据本道工序，选底面为定位基准。6.2 定位方案和元件设计工件以平面定位，即指工件的定位基准为平面的情况。作为定位基准的平面不可能是理想的几何平面，而是凹凸不平的。一个平面对正确几何平面的误差，可以分为平面度和光洁度两个方面。虽然表面的平面度和光洁度之间，并无绝对的数值关系，但一般情况下，光洁度愈高，平面度也愈好，因次、此可以根据光洁度来判断表面的好坏。工件用已经机械加工过的平面定位，利用一面二销定位。6.3 夹紧机构的设计具上实现夹紧的夹紧机构是否正确合理，对于保证加工质量，提高生产率、减轻工人的劳动强度有很大的影响。工件的夹紧应满足以下基本要求：夹紧是不能破坏工件定位时所获得的正确位置夹紧应可靠和适当。既要保证加工过程中工件不发生松动或振动，又不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧操作应方便、省力、安全。夹紧机构的自动化程度和复杂程度应与工件的生产批量及工厂的生产条件相适应。夹紧机构应有良好的结构工艺性，尽量使用标准件。对夹紧元件的要求:工件在加工过程中，能产生克服切削力所需要的夹紧力。施于夹紧元件上的力不宜过大。不会使工件偏移正确定位的位置。偏心轮、凸轮或斜锲在夹紧工件后，在加工过程中应能保持自锁，防止因切削力的作用而使夹紧失效。与工件的接触面积应尽量大，以避免应力集中和单位面积压力过大。采用螺旋夹紧时，尽量避免螺旋端面直接作用在工件上。两点或两点以上同时夹紧工件的夹紧元件应设计成浮动的。压向工件毛坯侧面的夹紧元件端部应具有与垂直平面呈7度左右的斜角。具有必要的强度、刚度和与工件接触表面的硬度。本设计采用的是螺旋夹紧机构，由螺钉、螺母、螺栓或螺杆等带有螺旋结构的元件与垫圈、压板等组成的夹紧机构称为螺旋夹紧机构。如图所示本设计采用的是螺旋压板夹紧机构。根据受力简图可得： MQ=Wkr1tan1+rztan（+2） =W0 r1tan1+rztan（+2） Ll0（三）、夹紧力的计算确定夹紧力首先应先分析夹紧力的大小、方向和作用点。它必须结合工件的结构和加工要求、定位元件的结构和布置方式、切削条件和切削力的大小等具体情况进行。A 夹紧力方向的确定力的方向应有利于工件的定位，而不能破坏定位。为此一般要求主夹紧力应垂直指向第一定位基准面力的方向应尽量与工件刚度大的方向一致，以减小工件的变形。夹紧力的方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，一减小所需要的夹紧力。B 夹紧力作用点的选择力的作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的稳定受力区内，以保证工件已获得的定位不变。力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。力作用点和支承点应尽量靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。力作用点应尽量使各支承处的接触变形均匀，以减小加工误差。C 夹紧原则在夹紧过程中，不至于因工件重力的影响而破坏正确定位。确定定位方案及设置定位支承是，应尽量使工件重心位于支承范围内，避免因支承反力与工件重力构成力偶而破坏正确定位。工件重力与主基面或双导向基面垂直，而工件的重心位置不在各支承范围内，应使主要夹紧力与基准或双导向基准垂直，并处在各支承范围内。同时在夹具的适当位置上设置初定位件。3 由于工件或加工等条件的限制，使主夹紧力不能与主基准或双导向基准垂直，可在夹紧前对工件施加预夹紧力。该力应垂直于主基准或双导向基准，并处在支承范围内。待夹紧后可将预夹紧力撤出，并在适当位置设置初定位件。4 重力与主基准或双导向基准平行而与止动基准垂直时，则应在夹具的适当位置处定位件。在夹紧过程中，夹紧力不应使已经获得正确定位的工件脱离正确的位置制定夹紧方案时，应尽量避免夹紧力与支承反力构成力偶。主夹紧力的方向最好压向主基准或双导向基准，其作用点应在定位支承范围内夹紧力只能压向导向基准时，则应合理选择夹紧力的作用点或设置预夹紧力：为避免侧向压紧时工件发生转动，侧压力作用点离侧支承的垂直距离a应尽量小。预压紧力不宜太大，只要能保证工件在主夹紧力作用时不致转动即可。紧力处于支承范围内，则应采取结构上的措施，使工件不脱离正确的位置：若两个以上的平行夹紧力对称分布于支承两侧，此时可以采用浮动夹紧机构，使各夹紧力同时作用于工件上。若夹紧力（单个或多个）位于支承一侧，可采用辅助支承。在夹紧过程中，应使工件不产生超出表面形状精度（如平行度、垂直度、圆柱度等）允许范围的变形夹紧方案时，对于刚性较差的工件，应尽量减少或避免由夹紧力而产生弯曲变形力应力求通过或靠近定位基准与定位支承的接触面夹紧力无法通过或靠近定位基准与定位支承的接触面时，应在与夹紧力相对应的位置设置辅助支承3 夹紧力作用于工件的斜面上时，若其分力能够在工件上产生弯曲力矩，则应避免在斜面上施加夹紧力。4 单方向夹紧所需要的夹紧力过大，致使弯曲力矩过大而造成工件变形较大时，可采用多向夹紧的方法5 夹紧力应避免压向超定位件在切削过程中，应避免工件产生不能允许的振动制定夹进方案时，对于刚性差的工件，应尽可能减少或避免由切削力而产生的振动力要尽可能靠近工件被加工表面，以减少工件的悬臂长度。当夹紧力无法靠近工件被加工表面，而工件被加工面悬臂又较长时，可在切削过程中对工件刚性较差的部位设置辅助支承，或在辅助支承上还加一个夹紧力。在切削过程中，切削力不应破坏工件的正确位置，并使平衡切削力所需的夹紧力最小定夹紧方案时，切削力最好由定位支承反力平衡，尽可能避免用夹紧力及由夹紧力产生的摩擦力平衡2 定位支承反力平衡最大切削力，此时所需要夹紧力最小3 用夹紧力平衡最大切