本田270支架加工工艺及夹具设计

1、毕业设计（论文）设计题目：本田270支架加工工艺及夹具设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：姓名：指导老师起讫日期年 月 日 年 月曰目录摘要3abstract41、绪论52、零件的分析52、零件的作用52.2、零件的工艺分析53、确定毛坯，绘制毛坯图、零件图63.1、确定毛坯的制造形式及材料63.2、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定64、工艺规程设计84.1> 定位基准的选择84.2、制定工艺路线84.3、选择加t设备及刀、夹、量具114.4确定切削用量及基木工时114.4.1粗铳、半精铳厚度尺寸059±0.1两端而114.4.2粗铳、精铳0190±00

2、5内孔，保证高度尺寸3. 5到位114.4.3粗镣$ 40内孑l11043戈°°24.4.4粗锂、精铿 °内孔至尺寸114.4.5钻主视图上4" 6.6通孔114.4.6钻、攻主视图上4-m5-6h螺纹孔至尺寸114.4.7钻、攻主视图上m6-6h螺纹孔至尺寸234.4.8纟占2- $ 6.8深8直孑l至尺寸114.4.9钻2-4 10直孔至尺寸114.4.10钻左视图上2-少6.6通孔114.4.11钻、攻左视图上7-m5-6h螺纹孔至尺寸115、镇孔夹具的设计275.1定位基准的选择275.2定位误差的分析错误！未定义书签。5.3切削力及夹紧力的计算

3、285.4僮套与衬套的设计305.5夹紧元件及动力装證确定错误！未定义书签。5.6夹具设计及操作的简要说明32小结33致谢35参考文献36木次设计的主耍内容是木皿270支架加工工艺规程及镇043$002孔镣孔夹具的 设计。木u 270支架主要是用在汽车上面，其主要加工表面及控制位置为59±0.1左右 两端而和03jo.o2内孔。由零件要求分析可知，保证59±0左右两端而的厚度尺寸和 043舌（）（）2内孔尺寸的同时应该尽量保证其垂直度，这对于后工序装配和总成使用上來 说都有重要影响。所以，工序安排时，采取以59±0左右两端面粗定位夹紧加工后， 对043舌002孔进

4、行锂削加工同时成型。因其粗糙度为rai. 6,可通过粗锂、精锂满足。 木文的研究重点在于通过对本皿270支架的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合 理分析，选择确定合理的毛坏、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最 终加工出合格的本田270支架零件。关键词：本ffl 270支架，工艺规程，镇孔夹具，工艺路线，加工方式；1、绪论木文首先对木 270支架的零件进行分析，通过对木h 270支架进行的研究和分 析，描述了它的毛坏制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坏尺寸的确定, 以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加 工质量，与指导老协商后，

5、觉得用夹具比较合适。在这次毕业设计屮，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书 籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进 行了木0 270支架的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经 济”。力求生产处符合要求的产品。2、零件的分析2.1、零件的作用：题口所给的零件是木0 270支架，而支架-般是架子类似的结构，上面钻或铳有直 孔或者是螺纹孔，其作用是用来与其它部件进行连接的。而本课题的任务就是”本出270 支架加工工艺及夹具设计“。2.2、零件的工艺分析：(1)以主视图为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：本出270支架

6、的左右端面的铳削加工，0190±0.05内孔的铳削加工以及4-m5-6h螺 纹孔的加工，47 6.6通孔的加工，2-# 6.8, 2710, 7-m5-6i1螺纹孔、直孔的加工, 其中四个侧面的表面粗糙度要求为&6.3如，4-m6螺纹孔、2710、4712直孔,2-m5 螺纹孔的表面粗糙度要求为rm"”。以下是该木皿270支架的零件图。图1-1本iii 270支架零件图主视图3、确定毛坯，绘制毛坯图、零件图3.1、确定毛坯的制造形式及材料：“本田270支架”零件材料采用y112制造。本田270支架材料为y112,需人工时 效，生产类型为大批量生产，釆用铸造毛坯。由丁

7、零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们釆用直接铸坯的形式，从而捉高劳动 生产率，降低成本。32、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：3.2. 1.左端面和右端面的加工余量根据工序要求，本出270支架左右两个端面的加工分粗、精铳加工。各工步余量如粗铳:现取5mm o精铳:现取1mm。参照实用机械制造工艺设计手册表7-23。其余量值规定为2.16. 5mm, 表7-27粗铳平面时厚度偏差取-0. 28mmo参照实用机械制造工艺设计手册表7-24。其余量值规定为0. 81. 0mm,毛坯的基本尺寸为218+5+5二228価。根据实用机械制造工艺设计手册表2-5,铸件尺寸公差等级选用ct7,可得毛

8、坯尺寸公差为1.6価。毛坯的名义尺寸为：218+5+5二228mm毛坯最小尺寸为：228-0. 8=227. 2mm毛坯最大尺寸为：228+0. 8=228. 8mm粗铳后最大尺寸为：228. 8-1-1=226. 8mm粗铳后最小尺寸为:227. 2-1-1=225. 2mm精铳后尺寸与零件图尺寸相同，即218mmo3.2.2、0190±0.05孔的加工余量，根据工序要求，该孔的加工分为粗铳、精铳两个工序完成，各工序余量如下： 粗铳：参照实用机械制造工艺设计手册表7-13,其余量值为2.0mm; 精铳：参照实用机械制造工艺设计手册表7-13,其余量值为0.3mn)o 毛坯的基本尺寸

9、分别为：毛坯基木尺寸为 4)190-2-1-0. 3二 4)187.7；根据实用机械制造工艺设计手册表2-5, y112尺寸公差等级选用ct7,可得毛 坯尺寸公差为1. 1mm。毛坯名义尺寸为 4)190-2-1-0. 3=4)186.7；毛坯最大尺寸为 4)186.7+0. 55=4)187.25；毛坯最小尺寸为 4)186.7-0. 55二 4)186.15；粗铳工序尺寸为4)187；精铳后尺寸与零件图尺寸相同，即0190±0.05 ；3.2.3、03+0-02孔的加工余量根据工序要求，043舌002孔的加工分为粗镇、精镇两个工序完成，各工序余量如 下：粗镇：参照实用机械制造工艺

10、设计手册表7-13,其余量值为2. 0mm；半精镇：参照实用机械制造工艺设计手册表7-13,其余量值为1.3mm；毛坯的基本尺寸分别为：毛坯基木尺寸为©43-2-1. 3= 4)39.7mm；根据实用机械制造工艺设计手册表2-5, y112尺寸公差等级选用ct7,可得毛 坯尺寸公差为1. 1mm。毛坯名义尺寸为 ©39.7-2-1. 3-0. 3= 4)36.1mm；毛坯最大尺寸为 4>36.1mm+0. 55二"36.65mm；毛坯最小尺寸为 <1> 36.1mm-0. 55二 ©35.55mm；粗镇工序尺寸为4)38mm；精镇工序尺

11、寸为03+0-02 mm；4、工艺规程设计41、定位基准的选择：4.1.1、粗基准的选择：粗基准选择应当满足以下要求：a、保证齐重要支承孔的加工余量均匀；b、保证本皿270支架的内壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择本m 270支架的主要面作为定位基准。即以本fh 270支 架的两个端而作为粗基准来限制工件的四个h由度，再以另一个面作为定位基准来限制 第五个自由度。这样就能够很好地保证工件的定位，从而达到了加工各个工序的目的。4.1.2、精基准的选择：从保证本田270支架孔与孔、孔与平而、平而与平而z间的位置。精基准的选择 应能保证本田270支架零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定

12、位。从本田270支架零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积 较大，适于作精基准使用。但用一个平而定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用 典型的一而两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的 要求。至于前后端而，虽然它是本田270支架箱体的装配基准，但因为它与本田270支架 箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设 计方面都有一定的困难，所以不予采用。42、制定工艺路线对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。本ffl 270支架体加工的 第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以底面作为定位基准来加

13、工顶面，然后已经铳削好的顶面为基准来加 工底面。第二个工序是铳削加工本出270支架零件的四侧端面及倒角c3。由于顶平面 加工完成后一直到本田270支架体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。后续工序安排应当遵循先面后孔的原则。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。 因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。按上述原则亦应先精加工平而再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔 和端面相互垂宜。因此，实际釆用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位來 加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由 于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段后分散进

14、行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在80-90v的含0.4%1.1%苏打及 0.25%-0.5%亚硝酸钠溶液屮进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、 铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于2°6飓。根据以上分析过程，现初步拟定本田270支架加工工艺路线如f；方案一：锻造毛坯，对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置，喷涂油漆，粗铳、半精铳厚度尺寸059±0.1两端面粗铳、精铳0190±005内孔，保证高度尺寸3.5到位粗锂4 40内孔043丈°°2粗锂、精锂厂0 内孔至尺寸钻主视图上4少6.6通孔钻、攻主视图上4-m5-

15、6h螺纹孔至尺寸钻、攻主视图上m66h螺纹孔至尺寸钻2-少6.8深8直孔至尺寸钻2-h0直孔至尺寸钻左视图上24 6.6通孔钻、攻左视图上7-m5-6h螺纹孔至尺寸去毛刺检查、入库方案二：锻造毛坯，对毛坏进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置，喷涂汕漆，粗铳、半精铳厚度尺寸059±01两端面粗铳、精铳0190±005内孔，保证高度尺寸3.5到位 粗镣少40内孔043丈002粗镇、精镇 0 内孔至尺寸钻主视图上4少6.6通孔钻、攻主视图上4m56h螺纹孔至尺寸钻24 10直孔至尺寸钻左视图上24 6.6通孔钻、攻主视图上m6-6h螺纹孔至尺寸钻2- f 6.8深8直孔至尺

16、寸钻、攻左视图上7m5-6h螺纹孔至尺寸去毛刺检查、入库方案三：锻造毛坯，对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆，粗铳、半精铳厚度尺寸059±0.1两端面粗铳、精铳0190±0.05内孔，保证高度尺寸3.5到位 粗镇4 40内孔043戈。02粗铿、w 0内孔至尺寸钻主视图上44 6.6通孔钻2-10直孔至尺寸钻左视图上2- f 6.6通孔钻、攻左视图上7m56h螺纹孔至尺寸钻、攻主视图上4m56h螺纹孔至尺寸钻、攻主视图上m6-6h螺纹孔至尺寸钻2- 4 6.8深8直孔至尺寸去毛刺检查、入库方案二工序比较集中，但在装夹加工过程屮会对零件已加工好表而造成

17、破坏，造成 零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁，时间 耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案-可用。4.3、选择加工设备及刀、夹、量具由图样分析，该图样需要铳削四周的轮廓，在这里我们在铳轮廓时选用*20mm立铳 刀。而铎削加工时我们可以选择内孔铎刀，量貝可选用0-150mm为75-loomni的测量游 标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。4.4确定切削用量及基本工时4. 4.1粗铳、半精铳厚度尺寸059±01两端而木工序为粗铳上下平面，半精铳厚度尺寸059±01两端面的工序，在这里，我们选 择铳床x5032作为铳削设备，加工刀具选择硬

18、质合金端铳刀（面铳刀）dw = 400mm齿 数 z = 14（1）粗铳铳削深度ap : ap = 3mm每齿进给量竹：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中，取 cij = 0.25 mm/ z铳削速度v：参照实用机械工艺简明手册屮表，= 4/72/5hi 士亠*址估1000v1000x4x60. 仍 “八 z 机床主彳由转速斤: n = i9lr/min , 取 =200r/min加03.14x400宀“一r畑m加（） 3.14x400x200 4/实际铳削速发v : v =一 =«4.i9m/510001000x60进给量 vf : vf = afzn = 0.25x14

19、x200/60 « 11.67mm/s工作台每分进给量 fm : fm - vf = 11.67mm / s = 100.2mm / min7qq.2mm / min200r / min=3.5mm/ r% 根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册屮2.4-81, =240m/n被切削层长度人由毛坯尺寸可知/ = 341mm刀具切入长度/,： /, = 0.5（d- j" _壬）+（1 3）= 42mm刀具切出长度乙：取【2= 2mm走刀次数为1机动时间°:_ 341 + 42 + 2 _ 700.2=0.55 min（2）精铳铳削深度ap : ap = 1.5

20、mm每齿进给量幻：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中2.4-73,取a f = 0.15mm/ z铳削速度v：由实用机械工艺简明手册中，可以知道4-81,取v = 6m/5l|» ft-十由十土、击1000v" 1000x6x60 noo .冃“°八八 / .揪l床主车由转速n : n = 288/7min , 取斤=300厂/mm加43.14x400实际铳削速度 w： vz =- = 3,14x400x300 - 6.28m/s10001000x60进给量 vf: vf = afzn = 0.15x14x300/60 = 10.5mm/s工作台每分进给

21、量九:fm =vf = 10.5mm/s = 630mm/min被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/ = 341加加刀具切入长度i、:精铳时h=d = 400mm刀具切出长度厶：取匚=2mm走刀次数为1i/ + /| + /9341 4- 400 4- 21 1 o .机动h'j|hjr/2： ti2 =! = 18minj f.n630本工序机动时间-=5 +ti2 =0.55 + 1.18 = 1.73 min机动时间°:20 + 2.250-6x500-0.08 min4. 4.2粗铳、精铳0190±005内孔，保证高度尺寸3. 5到位木工序为粗铳、精铳0190&

22、#177;005内孔的工序我们选择机床：铳床x5032,功率p=13kw；刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铳刀 查 机械制造工艺设计简明手册3.139, 刀具数据如下：d二16z = 20dw = 2251）铳削进宽度的选择根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.1-27可知 ae=l2 这里取1.52）铳削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表328 329可知af =0. 25 勺=0.53）铳削速度的选择查机械制造工艺设计手册表330可知v = 0.6m / s = 36m/ min所以:1000v1000x36 sc , n = 190r/min7td 3.14x604）计算切

23、削时间查机械制造工艺、金屈切削机床设计指导表1.4-15可知:t =九fm =.z./? = 0.25x20x192 = 960l = / + 厶+/2=15901 二 j知(d-qp)+(13)二7/9 =25厶= 1580所以翳小沖5）计算铳削力根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有fz =9.81cd,出出竹,z式中：ce=30cie 1 5cij = 0.25ci。= 60z = 20ap = 0.5所以，fz= 9.8 lc<d/8%/"5d（）8%/= 9.81x30xl.5°83 x 0.25°" x 6o-083 x0.5

24、x20= 93.9n6）校核机床功率查切削用量简明手册表3.28冇p= & 二二 93.9x36 _ 3.38加 v331000 1000所以，机床的功率足够;4. 4.3粗镇0 40内孔木工序为粗镇440内孔的工序，我们选择机床：镇床 t6113,功率p二llkw； 刀具：选用高速内孔镇刀 查机械制造工艺设计简明手册3.1-39,刀具数据如 下：d二20z = 20<_ = 2251）镇削进宽度的选择根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3. 1-27可知匕=12 这里取1.52）镇削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表328 329可知af =0. 25a（） =

25、 0.53）镇削速度的选择查机械制造工艺设计手册表330可知v = 0.6/7/5 = 36m/ min所以:1000v1000x36.n = 190r/ min7td 3.14x604）计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.4-15可知:t =fj m zfm = af.z.n = 0.25 x 20x 192 = 960l =屮+厶=1590l= yjap(dar) + (1 3) = 7/. =25厶= 1580所以，r = = 1590=k65min 血 9605) 计算铳削力根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册冇f： = 9cfzaadapz式中：ce=30

26、cj =15af 0.25()=60z = 20 a 卩0.5所以，fz= 9.81ce0-836z/-65v83= 9.81x30xl.5°-83 x 0.25°® x 6o'083 x0.5x20= 93.9n6）校核机床功率查切削用量简明手册表3.28有f.v _ 93.9x36 1000 1000=33skw< i3kw所以，机床的功率足够;043丈°°24. 4.4粗镇、精镇対0内孔至尺寸机床：t6113卧式镇床刀具：硬质合金钢刀具yg3x43+0.02(1)粗、槨堂 0 孔043丈°°2粗镇 0 孔

27、切削深度ap : ap = 2mm进给量根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中2.4-66,刀杆伸 出长度取200mm,切削深度为2mm。因此确定进给量f = q.6mm/ r切削速度v ：由实用机械工艺简明手册中，可以知道4-66 ,取v = 0.25m/5 = 15加/min机床主轴转速斤:勿 o3.14x79取 =60r/min 55.5mm实际切削速度vz = 3,14x79x60 « 0.25m/510001000x60口口 36mm / min 八 /即=0.6mm / r60r / min工作台每分钟进给量fm :九=fit = 0.6x60 = 36加加/min

28、 被切削层长度/： / = 19mmci7刀具切入长度/ ： / =二 +(23) = + 2 = 54加加 叽仪30。刀具切出长度/2:【2=35mm 取厶=4mm行程次数/： z = l机动吋间r , = / + z| +/? = 19 + 54 + 4x 1 - 0.79min77 l36精镇043舌°°2切削深度勺:cip = mm进给量/：根据切削深度qpiun,再由实用机械工艺简明手册屮，可以知道因此确定进给量/ = oamm / r切削速度v：由实用机械工艺简明手册中，可以知道4-66 ,取v = 0.35m/s = 21m/min如方+柚扫、古1000v10

29、00x21. 丽 一/ 初l丿木主轴车冷速斤: n = 83.6r/min , 取n = 84r/min加 o 3.14x80实际切削速度旷： = &= 3.14x80x84 = ° 35加/$10001000x60工作台每分钟进给量九:fm = fii = 0.4x84 = 33.6”伽/min被切削层长度i: i = 19mm（x7刀具切入长度! ： / = 二 +（23） =+ 2 = 5 a mmtgkr如0。刀具切出长度厶：i- = 3 5mm 取/2 = 4mm行程次数/： i = i机动时间z = / + z| +/? = 19+4x 1 - 0.85min77

30、 l33.64. 4. 5钻主视图上4- 4 6. 6通孔本工序为钻4-06.6油孔，已知工件材料y112,铸件在这里，机床的选用：选用钻床z3050,功率p=1.5kw；钻头的选择：选用06.6麻花钻， 材料为高速钢钻头基本参数为：0 = 30：1）钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有f = 0.9mm / r2）钻削速度的选择查机械制造工艺设计手册表342有v = 0.35m/ s = 21m/min所以q呀一黑园=238.853）计算切削深度知ap= 2=28/2=14mm4）钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有m = cmdoxmfym m = cindxm fy

31、'm km x 103225.63心=19式屮：儿=°8所以，m=c0”f”rw-3= 225.63x22l9x0.3508x103=34.59n./7?5）计算轴向力杳机械制造工艺设计手册表336有 轴向力 f7.zfy*cf =588.6xf=1式中 yf =0-8所以 f=588.6x28x0.35=5768.28n;因零件材料为hb=150,查机械制造工艺设计手册表336有所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为:34.59x0.94 = 32.52n.mf = 5591x0.94 = 5255.52v 6）计算切削功率因为 /? = 304/7 min =5rls查机械制

32、造工艺设计手册表336有pm = 2ttm " x 10=2 x 3.14x 35.65" x 10=a2kw< .5kw所以，机床功率足够；4. 4.6钻、攻主视图上4-m5-6h螺纹孔至尺寸1）钻主视图上4-m5-6h螺纹孔机床：z5332立式钻床刀具：05.2直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量f根据参考文献2,表2810可查出心=0.47 - 0.57mm/ r,查z535立式钻床说明书，取f = 0a3mm / r。根据参考文献2表28-8,钻头强度所允许是进给量/> 1.75mm/由于机床进给 机构允许的轴向力fm = 15690/v （由机床说明书查

33、出），根据参考文献2,表289 允许的进给量f。由于所选进给量/远小于f及f,故所选/可用。确定切削速度八轴向力f、转矩t及切削功率匕根据参考文献2,表28-15,由插入法得除=17m/min , f表=47322戛=5169nm, p=1.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2,由表28-3,褊严0.88, klv = 0.75 ,故v 表=17/?7 / minx0.88x0.75 = 11.22(/n/min)“1000*兀do1000x11.22mm/min _ . o.=174.3r/min7rx20.5mm查z535机床说明书，取n

34、 = 175r/mino实际切削速度为7tdji 7rx20.5mmxj5r/min /.v =11.26m/ min1000 1000由参考文献,表285, kmf = kmt = 1.06 ,故f = 4732x1.06 = 5016()t = 51.692 "x 1.06 = 54.8® 加校验机床功率切削功率pm为化胃破“）褊m=1 25k w x （195 / 246） x 1.06 = 1.05机床有效功率pe = p何=45kwxo81 = 3.65pw > pm故选择的钻削用量可用。即d() = 20.5/71/n , f = 0a3mm/ r , n

35、 = 175r/min , v = l 1.22m/min 相应地f = 5016n, t = 54.snm, pm=l.05kw 切削工吋被切削层长度i: i = 32mm刀具切入长度厶：/ ctgkr + （1 2） = 23 ctg 120° +1 = 6.9mm2 2刀具切岀长度厶：厶=1 4加加取/2 = 3mm走刀次数为1机动吋 间 tj2: tj2 = = 32 + &9 + 3 = 0.56 min772 nf 0.43x175查参考文献1,表2.5-41 i步辅助时间为:1.58mi4. 4.7钻、攻主视图上m6-6h螺纹孔至尺寸1）钻主视图上4-m5-6i

36、i螺纹孔机床：z5332立式钻床刀具：05.2直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量f根据参考文献2,表2*10可查出= 0.47 0.57mm/r,查z535立式钻床说明书，取/二0.43加加/ r o根据参考文献2表28-8,钻头强度所允许是进给量/ > 1.75mm/ro由于机床进给 机构允许的轴向力f；nax =1569o7v （由机床说明书查出），根据参考文献，表289 允许的进给量f > l8mm / r。由于所选进给量/远小于f及f,故所选/可用。确定切削速度卩、轴向力f、转矩t及切削功率化 根据参考文献2,表28-15, 由插入法得v=17m/min,你=47322 t

37、表=5l69n m , piu=.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献,由表28-3, =088, klv = 0.75 ,故 农=17/71/minx 0.88x0.75 = 11.22（加/min）.1000v .1000x11.22mm/min.n = = 174.3/7 min龙d（）20.5mm查z535机床说明书,取n = 175r/mino实际切削速度为7id.m 71 x 20.5mm x 175/7 min.v =11.26m/ min1000 1000由参考文献，表285 kmf = kmt = 1.06 ,故f = 473

38、2x1.06 = 5016（）t = 51.697v-mxl.06 = 54.8-m校验机床功率切削功率pm为pm=pmn/n)kmm=1 25£w x (195 / 246) x 1.06 = 1 05hv机床有效功率pe = per)= 4.5kwx0.81 = 3.65£w > pm故选择的钻削用量可用。即o = iq.smm , f = 0.43加加/ 厂,n = 175r/min , v = 11.22m/ min 相应地f = 5016n, t = 54.87v-ah, ptl=i.05kw 切削工时被切削层长度/： 1 = 32mm刀具切入长度厶：/!

39、= ctgkr + （1 2） =cfg 120° +1 = 6.9mm2 2刀具切出长度厶：厶=14加加取/2 = 3mm走刀次数为1机动吋叭2：沪铲諸需"/min4. 4.8钻2- 4 6. 8深8直孔至尺寸木工序为钻2-06.8汕孔，已知工件材料¥112,铸件 在这里，机床的选用：选用钻床z3050,功率p=l. 5kw；钻头的选择：选用06. 6麻花钻， 材料为高速钢钻头基木参数为：0 = 30：1）钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有f = 0.9mm/ r2）钻削速度的选择查机械制造工艺设计手册表3-42有v = 0.35m/5 = 21加

40、/min所如吧气=238.85r/m3）计算切削深度©ap=-=2s/2=4mm4）钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有m = cmdoxmfym m = cmdx-fy'm kni x 10225.63心=19式中：xn = 0-8所以，m=c0"f%xw-3=225.63x22'9 x0.35° xlo-3=34.59n.加5）计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力f = cf.dxfy/.kfc7 =588.6式屮xf=l所以 f=588.6x28x0.35=5768.28n;因零件材料为hb=150,查机械制造工艺设计手

41、册表336有所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为:m = 34.59x0.94 = 32.52n.rnf = 5591x0.94 = 5255.5n 6）计算切削功率因为 斤=304厂/min =5.1 rls= a2kvv< 1.5vv所以，机床功率足够;4. 4.9钻2-mo直孔至尺寸木工序为钻2-010油孔，已知工件材料¥112,铸件在这里，机床的选用：选用钻床z3050,功率p=l. 5kw； 钻头的选择：选用06. 6麻花钻， 材料为高速钢钻头基本参数为：0 = 3（）：1）钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有f - 0.9mm/ r2）钻削速度的选择查机械

42、制造工艺设计手册表342有v = 0.35m/5 = 21m/min所以 n=iqqqv=lqqqx21=23s.s5r/m7id 3.14 x283）计算切削深度©ap=-=2s/2=4mm4）钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表336有m = cmdoxmfym m = cmdx-fy'm kni x 10cm = 225.63x,”=l9 式中：儿=0" 所以，m=c0"f%xw-3= 225.63x22l9x0.350-8x10-3=34.59m25）计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力f = cf.dxr.fy/.kf式中c7 =5

43、88.6 xf=l 牟=0.8所以 f=588.6x28x0.35=5768.28n;因零件材料为hb=150,查机械制造工艺设计手册表336有hb_y190,1500.6190= 0.94所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为:m = 34.59x0.94 = 32.52m 加f = 5591x0.94 = 5255.526）计算切削功率因为 斤=304厂/min =5.1 rls查机械制造工艺设计手册表336有pm = 2兀 m hx10-3 =2x3.14 x 35.65“ x 10-3= 1.12kw<l.5kw所以，机床功率足够；4. 4. 10钻左视图上2-f 6.6通孔木工序为

44、钻2-06.6油孔，已知工件材料y112,铸件在这里，机床的选用：选用钻床z3050,功率p=1.5kw； 钻头的选择：选用06. 6麻花钻， 材料为高速钢钻头基本参数为：0 = 30'；1）钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有f = 0.9mm / r2）钻削速度的选择所以心釁=鳩=238.85如3）计算切削深度""=28/2=14/z?m4）钻削扭矩的计算查机械制造工艺设计手册表3-36有m = cmdoxnjfym m = cmdx>n f y'm kni x 103225.63x,” = 1.9式中：几=0.8所以， m=c0t7x

45、w-3=225.63x22*9 xo.3508 xl03 =34.59m"?5）计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有hb0.61500.6190190= 0.94轴向力f = c, .dxt .fyf.krcf=58&6xp=l式中乙=0.8所以f=588.6x28x0.35=5768.28m因零件材料为hb-150,查机械制造工艺设计手册表336有所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为:m = 34.59x0.94 = 32.52n.tnf = 5591x0.94 = 5255.577 6）计算切削功率因为 n - 304r/min =5.r!spfn = 2mmxlo-

46、3 = 2 x 3.14x 35.655jx10-3=1.12zrvv< 1.5kw所以，机床功率足够；4. 4. 11钻、攻左视图上7-m5-6h螺纹孔至尺寸机床的选用：选用钻床z5032,功率p=1.5kw； 钻头的选择：选用05.2麻花钻 材料为高速钢 钻头基木参数为：" = 10°； 0 = 30。；1）钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表342有f = 0.9mm/ r2）钻削速度的选择查机械制造工艺设计手册表342有v = 0.35/71/5 = 21m/min所以心粧觸=23853）计算切削深度知ap=2s/2=l4mm4）钻削扭矩的计算查机械制造工

47、艺设计手册表3-36有 m = cmdqxmfym m = cmdx,n fy'm km x 10-3225.63心=1.9 式中：几=°8 所以， m二c0，”八匕xlo 3 =225.63x22l9 xo.35° xlo-3 =34.59n .in5）计算轴向力查机械制造工艺设计手册表336有轴向力f = cf.dxfyf ,kf式中c7 =588.6 xf=l 牟=0.8所以 f=588.6x28x0.35=5768.28n;因零件材料为hb=150,查机械制造工艺设计手册表336有hb_y190,1500.6190= 0.94所以，实际的切削扭矩和轴向力分别

48、为:m = 34.59x0.94 = 32.52m 加f = 5591x0.94 = 5255.526）计算切削功率因为 斤=304厂/min =5.1 rls查机械制造工艺设计手册表336有pm = 2兀 m hx10-3 =2x3.14 x 35.65“ x 10-3所以，机床功率足够;5、镇孔夹具的设计在木夹具主要用来粗、精镇徉3舌0°2的孔。这些孔表面粗糙度要求分别为并作为左右端面垂直度的基准，其质量直接影响左右端面的精度。因此在本道工序加工 时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表而粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率， 降低劳动强度。5.1定位基准的选择由零件图可知两侧043

49、$0°2分别在同一轴线上，由于在镇孔之前上平面已经进行 了铳削加工，所以选择上下两个侧面作为定位基准面，并口以已经铳削出的0190±0.05 圆凸台面同样作为定位基准来对工件进行定位，限制工件的自由度，这样工件就别限制 了口由度，从而达到了定位的目的。5.2定位误差分析工件的工序基准为四边四个侧面延位，本夹具是用來在卧式镇床上加工，所以工件 上孔与夹具上的移动压板保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与压板中心连线方向 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 点和销屮心连线方向相同，则其定位误差为:td=dmax-dmin ；本工序采用两

50、个移动压板，一个v型块定位，工件始终靠近定位轴的一面，而定 位轴的偏角会使工件自重带來一沱的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在沱 位轴正上方，进而使加工位置有一定转和误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能 满足定位要求。取加(中等级)即:尺寸偏差为8010.3由16机床夹具设计手册可得：(1)、定位误差(两个垂直平面定位):当<7 = 90°时；侧面定位支承钉离底平面距 离为力，侧面高度为且满足/zv呀；贝zmv = 2(h 一= 0.0068加加、夹紧误差,由式(2. 11) w： : 问=(九xymijcosg其中接触变形位移值：n “= (kra7raz + k

51、hb hb) + c.= 0.014m/;式(2.16)ay<-=aycos = 0.0128mm(3)、磨损造成的加t误差：、卜皿通常不超过0.005加加、夹具相对刀具位置误差：0.01mm误差总和：ay. + an, = 0.0586mm < 0.35mm从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。53切削力及夹紧力的计算由于两种大小的孔切削力各不相同，因此选择最大孔的切削力为标准。锂刀材料：yg3x (硬质合金锐刀)刀具的几何参数：k7 = 603 儿=l（r 入=0°% =12。式（31）式（3.2）由参考实用机械工艺简明手册小查表3-3可得：圆周切削

52、分力公式：fc= 795apf15kp式中 ap = 2mm f = q si mm i rk产g,k切k河k押k中查表*3得：k,厂（鈴"取込175“0.4由表3-3可得参数：k切=0.94 k肋=1.0 k血=1.0 心=1.0即：fc =1216.54（）同理：径向切削分力公式:尸卩=4220,丫皿心式（3.3）式中参数：k 切=0.77k 肋=1.0 k 砂=1.0©=1.0即：耳=493.55（2）轴向切削分力公式:ff=3tiaf akp式（3.4）式中参数：k切=1.11 k测=1.0 心厂1.0 k?=l0即：ff =763.62(n)根据工件受力切削力、夹

53、紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间 状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为 实际所需夹紧力的数值。即：fj = kf式(3.5)安全系数k可按卜式计算：k = kqkk2k3k4k5k6式(3.6)式中：心心为各种因素的安全系数，见简明机床夹具设计手册表3-1, 3-2 可得：kc =1.2x1.2x1.0x1.2x1.0x1.0x1.0 = 1.73kp =1.2x1.2x1.2x1.2x1.0x1.0x1.0 = 2.07kf =1.2x1.2x1.25x1.2x1.0x1.0x1.0 = 26所以,由式(3.5)有:巧=kc"= 2104.61(n)fj =心耳=1021.65(2)fj = kff =1649.42(n)5.4镇套与衬套的设计根据工艺要求此铿孔夹具为铿孔的043&0.02孔，所以本次采用的铿套为60x90, 锂套用衬套选用60x80o选用铿套如图所示：图4-2镣套其结构参数如下表:表41锐套基本结构参数dhdd2hgm加1r公称尺寸允差604575-0.012-0.02790851825404