CA6140车床手柄座加工工艺规程及夹具设计分解

1、1序言 31.1 设计目的 31.2 设计意义 31.3 现状分析 31.4 发展前景 42零件的分析 52.1 零件的作用 52.2 零件的工艺分析 53工艺规程设计 63.1 确定毛坯的制造形式 63.2 基面的选择 63.2.1 粗基准白选择 63.2.2 精基准的选择 73.3 制定工艺路线 73.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 93.5 确定切削用量及基本工时 124夹具设计 244.1 问题的提出 244.2 夹具设计 244.2.1 定位基准的选择和定位元件及其他元件设计选择 244.2.2 切削力、夹紧力计算，夹紧装置的设计与选择 254.2.3 定位误差分析 26

2、4.2.4 夹具设计及操作的简要说明 27总结 28致谢 29参考文献 30附图 32CA614阵床手柄座工艺规程及夹具设计摘要：本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合等多方面的知 识。此次我设计的 CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计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，关键是决定出各个工序的工艺设备及切削用量；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

3、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：工艺、手柄座、切削用量、夹紧、定位。1序言1.1 设计目的毕业之前进行这次设计是为了给我们将要毕业的大学生一次进一步学习和锻炼的机会， 在整个毕业设计中提高了我们的设计能力，具体设计目的如下：(1)培养我们解决机械加工工艺问题的能力(2)进一步培养我们识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能(3)培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力1.2 设计意义我设计的课题是CA6140车床手柄座的工艺规程及夹具设计，设计的意义就在于，在设 计过程中了解该零件存在的问题，找出解决这些问题的方法，通过自己

4、的设计对该零件的结 构进行进一步改进，以达到改善零件工作性能，提高零件工作效率的目的。对夹具创新设计的研究，对国内机械制造有着重要意义：(1)保证加工精度采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由 夹具保证，不受工人技术水平的影响，具加工精度高且稳定。(2)提高生产率、降低成本用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用 夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工 件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质 量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人

5、，明显地降低了生产成本。(3)扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在 车床或摇臂钻床上安装链模夹具后， 就可以对箱体孔系进行链削加工； 通过专用夹具还可将 车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。(4)减轻工人的劳动强度用夹具装夹工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。1.3 现状分析手柄座已经广泛被用到各个技术领域， 它的存在使机床的操作很方便，大大提高了工业 领域生产的效率，随着技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。 这就要求企业提高生产率，提高利用率。减少浪费，降低成本。现阶段

6、国内手柄座的设计和 制造还存在一些问题，设计水平不是很高，在零件的加工技术方面，国内技术水平还不及西 方发达国家那么先进，这些问题急需得到解决。设计中包含机床夹具的设计，国内外机床夹具的发展现状分析：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件品种已占工件种类总数的85流右。现代生产要求-3 -企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯 于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里， 约有数千甚至近万套专用 夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3-4年就要更新50%-80脸右的专用夹具， 而夹具的实际磨损量仅为10%-20

7、脸右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、 柔性制造系统等新加工技术的应用，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)能适用于精密加工的高精度机床夹具；(4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；(5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置， 以进一步减轻劳动强度和提高劳动生 产率；(6)提高机床夹具的标准化程度。1.4发展前景机床夹具是机械加工不可缺少的部件，机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环 保方向发展，在其带动下，夹具技术正朝着高精、 高效、模块、组合、通用、经济方向

8、研究。(1)高精化：高精机床加工精度提高，降低定位误差，提高加工精度对夹具制造精度 要求，机床夹具精度已提高到微米级，世界知名夹具制造公司都是精密机械制造企业。 诚然， 适应不同行业需求和经济性，夹具有不同型号，以及不同档次精度标准供选择。(2)高效化：提高机床生产效率，双面、四面和多件装夹夹具产品越来越多。减少工 件安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等， 快速夹紧功能部件不断推陈出新。新型电控永磁夹具，夹紧和松开工件只需1-2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。(3)模块、组合化：夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设

9、计系列化、 标准化夹具元件，快速组装成各种夹具已成为夹具技术开发基点。省工、省时，节材、节能，体现各种先进夹具系统创新之中。 模块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下了基础，应用CA酸术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为 用户三维实体组装夹具。(4)通用、经济化：夹具通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式夹具系统，一 次性投资比较大，夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好， 夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国戴美乐公司孔系列组合焊接夹具， 仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样焊接夹具。元件功能强，使夹具

10、通用 性好，元件少而精，配套费用低，经济实用，很有推广应用价值。2零件的分析图 2-1 CA6140 车床手柄座零件图（CA6140 lathe handle seat detail drawings题目所给白零件是CA6140车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器 和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上 扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨 叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主 轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴

11、反转。当 手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时 齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。手柄与该零件通过.25mnfL连接，机床内部零件通过.10mmfL与手柄座连接，即CA614/床手柄座的作 用是实现运动由外部到内部的传递。2.2零件的工艺分析CA614/床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求 ，分述如下：1 .以425H 8为中心的加工表面这一组的加工表面有625H 8的孔，以及上下端面，下端面为力45的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm与中25H8孔中心轴所在前视面呈30"角的螺纹孔，尺寸为M10另外

12、还有一个尺寸为6H9mm：键槽，孔与键槽的总宽度为 27.3H10mm2 .以加4H 7为中心的加工表面该组的加工表面有 54H 7的孔（有位置要求）,加工时测量深度为 25mm钻孔深度为28mm上孔壁有一个 帕配钱的锥销通孔，该通孔有位置要求。以及 414H 7孔的端面。3 .以曲0H 7为中心的加工表面本组的加工表面有50H 7的孔（两个），及其两个内端面（对称），两端面均有位置要求，端面之间的距离为140023 mm孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求（与425H 8孔壁之间的平行度公差为 0.2）4 .以帕.5为中心的加工表面这组的加工表面有眄.5的孔，该孔通至425H 8上的

13、槽，并有位置要求。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另 外一组。3工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式选择毛坯应考虑的因素有：零件的力学性能要求、零件的结构形状和外廓尺寸、生产纲 领和批量、现场生产条件和发展等。我此次设计的CA6140车床手柄座零件的材料为 HT15 33,重量为0.73kg。手柄座在 使用过程中不经常的变动，它只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很 大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。根据选择 毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度 请求，

14、由于零件生产类型为大批量生产，而砂型铸造生产成本低，设备简略，故本零件毛坯 采用砂型铸造。由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度请求，故都不铸出，留后续机 械加工反而经济实用。3.2 基面的选择基面选择是工艺设计中的重要工作之一。基面选择正确与合理，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。3.2.1 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于该零件毛坯没有铸孔，故只能

15、以3个主要端面为基准，由于 小45mm、端面表面粗糙度为Ra3.2mm若直接以大端面为粗基准，恐不能一次达到加工精度，故先以小45mm 小端面为粗基准，粗铳（|）45mm端面，再以小45mm端面为基准，粗、半精铳小端面，并 保证尺寸43mm3.2.2 精基准的选择主要考虑基准重合的问题，用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简 单的表面作为精基准。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。3.3 制定工艺路线拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表

16、面的加工方法， 安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、 尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考 虑采用万能性机床配以专用工夹具，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。1、工艺路线方案一：I .铳 小45mmlI柱小端面;II.粗铳小45mnH柱大端面，保证尺寸43mm;田.钻、扩、较（|）25H8mmL；IV .钻、粗较、精钱110H7mmi;V .钻、粗较、精较（|）14H7mmL;VI .钻、攻M10m醺纹孔；VU.拉键槽 6H9mmM证尺寸 27

17、.3H10mm;U.钻、较小5mnffl锥孔；IX .铳14M43mmH,保证尺寸14mm深度43mm;X .钻、较小 5.5mm?L;XI .去锐边、毛刺； 刈.终检，入库。2、工艺路线方案二I .粗铳小45mnH柱大端面；II.半精铳小45mnH柱小端面，保证尺寸43mm;田.钻、扩、较（|）25H8mmL；IV .粗铳小14H7mmi端面；V .钻、粗较、精较（|）14H7mmL;VI .钻、较小5mnH锥孔，钻、粗较、精较 小10H7mmi;VII 钻、攻M10螺纹孔；U.拉键槽6H9mmM证尺寸27.3H10mmIX .铳14M43mmH,保证尺寸14mm深度43mm;X .钻、较小

18、 5.5mm?L;XI .去锐边、毛刺； 刈.终检，入库。3、工艺方案的比较与分析上述两个方案差别在两点：一是方案一先加工有Ra3.2mmg面精度请求的小端面，再加 工大端面，而方案二是先粗铳大端面，再加工小端面；二是方案一将小5mmi锥孔和小10mmi 按部就班次序加工，而方案二显得更机动聪慧，看出这两个孔的定位方法，夹紧方法雷同，故 而在一台机床上同时加工出来.另外，方案一没有铳 小14mmi端面，但由于小14mmi有严格 深度请求，故最好还是粗铳一遍。两套方案显然方案二更简洁更契合请求，但正如前面所分析的，方案二将小5mmi锥孔 和小10mmi的加工合并在一道工序中，虽然减少了装夹次数，

19、简化了工艺设计，但在一道工 序中完成这两个钻孔，由于两孔的加工深度，加工刀具尺寸，加工时产生的轴向力等等都相差 较大，且两孔的加工精度请求都较高，显然组合机床不实用。如果采用摇臂钻床，对于大批 量生产，则要频繁调换钻头刀具，大大增长了劳动强度，降低了生产效率，因此，决定还是 将两个孔离开加工。综上所述，零件的最后加工路线如下： 4、工艺方案的断定I .粗铳小45mnH柱大端面，以小45mnH柱小端面为定位基准；II.粗铳、半精铳 小45mnH柱小端面，以小45mm端面为定位基准； 田.钻、扩、较小25H8mmi,以小45mnH柱大端面为定位基准；IV.钻、粗较、精较（|）10H7mW（|）25

20、H8mmi和小45mnffl柱小端面为基准；V .粗铳小14mmi端面，利用小45mnH柱小端面，小25H8mmi和小10H7mml定位，保证尺 寸 43mm；VI.钻、粗较、精较 小14H7mmi，定位与V工序雷同，保证孔深度25mm；VH.钻、攻M10mmi纹孔，定位与V工序雷同；U.钻、较（|）5mma锥孔，定位与V工序雷同；IX.拉键槽6H9mm,J便于加工，以小45mnH柱小端面，小10H7mmi和小14H7mmi端面定位， 同时要保证尺寸27.3H10mm；X.铳14M43mmH,定位与V工序雷同，保证尺寸43mm；XI .钻，较4 5.5mm?L,定位与V工序雷同；刈.去锐边，毛

21、刺，尤其注意（|）25H8mmL表面可能因为钻M10mmi纹孔以及插槽带来的表面鳞 次损伤；X田.终检，入库3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁 HT15-33,硬度为HBS165-187,毛坯的重量约为1Kg,生 产类型为大批量生产，采用砂型铸造。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线， 分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：由于所有孔均有精度请求，且尺寸小，均不铸出。故仅断定三个端面的相干尺寸。查表断定加工余量：砂型铸造，材料为灰铸铁，机器造型，公差等级为CT8-12，取CT1Q加工余量等级E-G, 取G.切削余量：查4表24,基

22、础尺寸小于100mm加工余量为1.4mm基础尺寸小于63mm 加工余量为0.7mm铸件公差等级：查4,2 -3表，基础尺寸小于100mm取3.2mm 基础尺寸小于63mm 取 2.8mm1、645mnH柱两端面毛坯尺寸及加工余量根据工序要求，645mnffl柱两端面经过两道工序，先粗铳 645mnffl柱大端面，再粗、 半精铳小45mnffl柱小端面，各步余量如下：粗铳：查3表5-45 ,其余量值规定，对于小端面（050mm为1.02.0mm现取1.8mm 表5-49粗铳平面的厚度偏差（0 30mm为一0.25一0.39mm 现取一0.30mm半精铳：由3表5-47,其余量规定值为1.0mm故

23、铸造毛坯的基础尺寸为 43+ 1.2 + 1.8 + 1.0 = 47mm。又根据前面铸件尺寸公差标准 值，取尺寸公差为2.8mm故：毛坯的名义尺寸：43+1.2 + 1.8 +1.0 =47mm毛坯的最小尺寸：47 1.4 = 45.6mm毛坯的最大尺寸：47+ 1.4 = 48.4mm粗铳大端面后白最大尺寸：43+ 1.0 + 1.2 = 45.2mm粗铳大端面后白最小尺寸：45.2 0.30 = 44.9mm粗铳小端面后白最大尺寸：:43 + 1.0 =44mm粗铳小端面后白最小尺寸：:44 0.30 = 43.7mm精铳后尺寸与零件尺寸雷同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现

24、按1表5.29,粗铳-精铳所能达到的经济精度取IT8=0.039,按入体原则取值，故精铳后尺寸为 43-0.039=42.961mm。2、614H7mmi端面毛坯尺寸及加工余量根据工序请求，小14H7mmi端面仅由粗铳得到，故 小14H7mmi端面距625H8mmi中 心线的毛坯基础尺寸为43+ 1.2 = 44.2mm故：毛坯的名义尺寸：43+1.2 = 44.2mm毛坯的最大尺寸：44.2 + 1.4 = 45.6mm毛坯的最小尺寸：44.2 1.4 = 42.8mm粗铳后尺寸应于零件图尺寸雷同，但由于零件图纸并未给出具体的公差等级，现按前面 粗铳平面厚度偏差取0.28mm故粗铳后的尺寸为

25、43.92mm其他毛坯尺寸由于零件图纸未 做具体的工序尺寸请求，且对后面诸孔，槽的加工影响不大，仅荒铳即可，故不再一一赘述 分析。3、其他尺寸及其加工余量的断定其他工序尺寸包含5个孔，2个槽，1个螺纹孔的基础尺寸，现仅分析重要的 5个孔的 加工余量及尺寸偏差。5个孔均不铸出，机械加工出来，根据1,由于5个孔的表面粗糙 度请求均较高，所以都要经过精校工序，具体工序尺寸和加工余量为：（1） （|）25H8mmI, Ra= 1.6mm根据1表3.2-10 ,加工该孔的工艺为：钻一扩一饺钻孔：小23mm扩孔：4 24.8mm 2Z = 1.8mm （Z为单边加工余量）；钱孔：小25H8mm表 2-1

26、工序尺寸表（Procedure sizes table钻23023扩231.824.8钱24.80.225（2）小 10H7mmL, Ra= 1.6mm根据1表3.2-9 ,加工该孔的工艺为：钻一粗饺一精饺钻孔：小9.8mm粗钱：4 9.96mm精较：（|）10H7mm表 2-2 工序尺寸表（Procedure sizes table工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸钻9.809.8粗较9.81.89.96精钱9.960.210（3）小 14H7mmI, Ra= 1.6mm根据1表3.2-9 ,加工该孔的工艺为：钻一扩一粗饺一精饺钻孔：小13.0mm扩孔：4 13.85mm 2Z = 0.85m

27、m （Z为单边加工余量）；粗钱：4 13.95mm-10 -精钱：小14H7mm表 2-3 工序尺寸表(Procedure sizes table工序名称基本尺寸加工余量工序尺寸13013扩130.8513.85粗较13.850.113.95精钱13.950.0514(4)小 5mnffl锥孔，Ra= 1.6mm由于零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按1表3.2-9 ,加工该孔的工艺为：钻一精钱钻孔：小4.8mm精钱：小5H7mm表 2-4 工序尺寸表（Procedure sizes table加工余量钻4.804.8精钱4.80.25(5)小 5.5mm孔，Ra= 3.2

28、mm由于也未给出公差等级，现同样按4 5mnffl锥孔加工方法:钻一精钱钻孔：小4.8mm精钱：小5.5H7mm表 2-5 工序尺寸表（Procedure sizes table基本尺寸4.804.8精钱4.80.75.5(6)外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差(425H8端面)。查1表2.22.5 ,取端面长度余量均为2.5mm (均为双边加工)铳削加工余量为：粗铳1mm精铳0.2mm(7)其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工 余量时应按调整法加工方式予以确认。-11 -3.5 确定切削用量及基本工时1 .工序I的切削用量及

29、基本工时的确定：粗铳*45大端面。选择机床：X51立式铳床（主电动机功率为4.5kw）刀具选择：高速钢镶齿套式面铳刀，直径 D=50mm齿数Z=16, do=160mm, T=180min （见5表 14-71）。根据查5表14-71 ,取每齿进给量fz =0.3mm/Z，又ap =3mm,知：7渣=35.1m/minn查=1000V渣1000 35.1二 160=69.8(r/ min)按机床选取铳刀转数n机=65r/min （1表4.2-36 ）则:二 n机 d°二 65 160实际切削速度:=32.7(m / min)10001000工作台每分钟进给量： Vf = fzZn机=

30、0.3 16 65 =312(mm/min)查5表15-18切入长度和切出长度分别取为：l1 =12mm , I2 =2mm查1表6.2-7知：I I1 l285.5 14基础工时 t = 0.32（min） 0Vf3122 .工序II的切削用量及基本工时的确定：粗、半精铳e45凸台端面。粗铳力45凸台端面：选择机床：X51立式铳床ap=38mm；半精铳，ap=12mm),刀具选择：高速钢镶齿套式面铳刀（粗铳, 由前面加工余量的分析可知此处 ap =3mm。直径D=50mm齿数Z=16 （见5表10-40）。d0 = 160mm, T=180min (见5表 14-71)取每齿进给量fz =

31、0.3mm/Z根据查5表14-71得：Vc 查=35.1m/min-12 -1000V渣二金1000 35.1二 160=69.8(r/ min)按机床选取n机=65r/min实际切削速度:Ed。1000二 65 1601000= 32.7(r/min)工作台每分钟进给量： Vf = fzZn机=0.3 16 65 =312(mm/min)查5表15-18切入长度和切出长度分别取为：11 =12mm , l2 =2mml 11 l245 14基本工时：t =12 = =0.19(min)Vf312半精铳445凸台端面：选择机床：X51立式铳床刀具选择：高速钢镶齿套式面铳刀，直径 D=50mm齿

32、数Z=16 (见5表10-40) 根据查5表14-71 ,及考虑到此步加工为半精铳取每齿进给量fz = 0.2mm/Z加工余量为Z=1mmaD =1mm p切削速度为Vc查=35.1m/mind0 = 160mm1000V渣二d01000 35.1二 160=69.8(r/min)选用主轴转速为n机=65r/min则:实际切削速度:Vc机n机 d01000二 65 1601000= 32.7(m/min)工作台进给量：Vf = fzZn机=0.2 16 65 = 208(mm/min)l |45 14基本工时：tl1 l2 = 5 14=0.28(min)Vf2083 .工序ID的切削用量及基

33、本工时的确定：钻、扩、钱425H 8通孔机床选择：Z535 (1表 4.2-14 )-13 -钻孔423mm :选才? 423mm高速钢锥柄标准麻花钻(见1表3,1 -6)f机=0.43mm/r (2表 2,7 和1表 4,2 16)V渣=15m/min (2表 2,15)硬度 200 2171000Vc 查n查二1000 15二 23= 208(r/min)按机床选取n机=195r/min (1表4,25)实际切削速度：Vc机二Dn几1000二 23 1951000=14.08(m/ min)基本工时：t+l1 +l2 = 43+8 + 3 =0,64(min) (1表6,25)其中11和l

34、2分别为刀具 n机 f 机195 M 0.43的切入长度和超出长度，查5表15-9取l1 =8mm, I2 =3mm。扩孔 *24,8000,084 mm:选至举*24.80mm高速钢锥柄扩孔钻(1表3,1 -8)由2表2,10得扩孔钻扩®24,80mm孔时的进给量f = 0.7 - 0.8mm/r ,并由1表4,216 取 f机=0,72mm/r扩孔钻扩孔时的切削速度Vc = P1 Vc钻。 32由2表 2,15 得Vc钻=14m/min ,故:11 1Vc 二二二 Vc钻<32；=114 =4,7 7(m/min) 321000Vc cn 二二 D1000 4,7 7二 2

35、4.8二60 89(r /min)按机床选取n机=68r/min实际切削速度:Vc机血机1000二 24,8 681000=5,29(m/ min)-14 -基本工时：t =匕上* =竺二世3=1.1(min)(公式由5表15-7查得) n机 68 0.72较425H 8孔：选才?425mm高速钢锥柄机用钱刀(1表3.1 17),由2表 2.24 得 f =1.0 1.5mm/r , ap = 0.15 0.25mm, Vc=4 8m/min由1表 4.2 16得 f机=1.22mm/r ,nc1000Vc c1000 (4 8)二 25=51 102(r/min)按机床选取n机=68r/mi

36、n ,则:实际切削速度：Vc机=厘=8=5.3(m/min) 10001000基本工时：t=3=0.65(min) n机 f 机68 1.22''4 .工序IV的削用量及基本工时的确定：钻、粗较、精较 小10H 7孔机床选择：Z525 (1表 4.2-14 )钻*10孔:选主季帕.8mm高速钢锥柄麻花钻(1表3.1 6)由2表2.7和1表4.2 16查得：f 机=0.17mm/rV渣=23m/min (2表 2.15)1000Vc 查 1000 M 23二 d0二 9.8=747.4(r/min)按机床选取n机= 960r / min实际切削速度:Vc机二 n机 d01000二

37、 960 9 8960 9.8 = 29.54(m/min)1000l L I 基本工时：t =1 l243 4 3960 0.17=0.31(min)-15 -粗钱帕.96mm孔:选才？ 49.96mm的高速钢锥柄机用钱刀（1表3.1 17）由2表2.24和1表4.2 15查得:f 机=1.3mm/rVc 查=6m/min1000Vc 查1000 6191.85(r/min)二 9.96按机床选取n机=195r/min实际切削速度:Vc机-：n机 d°1000二 195 9.961000=6.1(m/min)基本工时：t=L=2_2=0.19(min)n机 f机195 1.3精校*

38、10mm孔:选才? 410mm的高速钢锥柄机用钱刀（1表3.1 17）由2表2.24和1表4.2 15查得:f 机=0.81mm/rVc 查=6m/min1000Vc 查二 d01000 6二 10= 191.1(r /min)按机床选取n机=195r/min实际切削速度：；0:。”备10min）基本工时：t =l 1i %43 2 3n机 f机195 0.81=0.30(min)5 .工序V的切削用量及基本工时的确定：粗铳 614H 7mm孔端面机床选择：X51立式铳床刀具选择：高速钢镶齿套式面铳刀，直径 D=40mm齿数Z=14-16 -由上文中加工余量知 ap =3mm p取每齿进给量f

39、z = 0.3mm/Z根据查5表14-71得：Vc 查=34.6m/min1000Vn查-二d01000 34.6二 125= 88(r/min)。按机床选取铳刀转数n机=80r/min (1表4.2-36 ),则：实际切削速度：Vc机J8°M125=31.4(m/min) 10001000工作台每分钟进给量：Vf = fzZn机=0.3 14 80 = 336(mm/min)查5表15-18切入长度和切出长度分别取为：1i = 6.8mm , L = 1.5mm按1表 6.2-5 ,l l1 l230 8.3基础工时 t = = = 0.11(min)Vf3366.工序VI的切削用

40、量及基本工时的确定：钻、扩、粗较、精较414H 7mm的孔机床选择：Z525 (1表 4.2-14 )(1)钻型3mm孔：选才? ©13mm高速钢锥柄麻花钻(1表3.56)由2表2.7和1表4.2 16查得：f 机=0.36mm/rV渣=14m/min (2表 2.15)1000Vc 查n查二二 D1000 14二 13=343(r / min)按机床选取n机=272r/min二 Dn13 272头际切削速度： Vc机= =11.10(m/min)10001000-17 -基本工时：t = J = 28 4 3 = 0.36(min)n机 f 机272 M 0.36'，扩孔*

41、13.85mm：选至举*13.85mm高速钢锥柄扩孔钻(1表3.1 -8)由2表2.10得扩孔钻扩613.85mm孔时的进给量f = 0.50.6mm/r ,并由1表4.2 16取:f 机=0.48mm/r扩孔钻扩孔时的切削速度Vc = 1 tc钻 c132 ）由2表 2.15 得Vc钻=11m/min ,故:Vcf占3 211 1卜11 = 3.15.5(m/min)3 2)1000Vc1000 3.1 5.5=71 126(r/min)二 13.8按机床选取n机=97r / min实际切削速度:Dn机Vc 机=“CC1000= 4.22(m/min)基本工时：t =l l1 l228 4

42、3n机 f机97 0.48= 1.11 minn =(3)粗饺 *13.95mm 孔:选才？ 413.95mm高速钢锥柄机用钱刀（1表3.1 17）由2表2.24查得:f = 0.5 1.0mm/r , a0 =0.1 0.15mm, Vc=48m/min,pc二91 182(r /min)1000Vc1000 (4 8)二 13.95nc =按机床选取n机=140r/min (1表4.215)-18 -实际切削速度:Vc机nDn机冗父13.95父140 3/ /=6.13(m/mm)10001000f机=0.81mm/r (1表 4.216)基本工时：t=» 二竺±=0.

43、31(min)n机 f 机140 M0.81''(4)精较414mm孔：选才154mm高速钢锥柄机用钱刀(1表3.1 17)由2表2.24查得f = 0.5 1.0mm/r , ap =0.1 0.15mm, Vc = 4 - 8m/min1000Vc cnc 二二 D1000 (4 8)二91 182(r /min)二 13.95f机=0.62mm/r (1表 4216)按机床选取n机=140r/min实际切削速度：乂机="=6.15(m/min) 10001000l L I 28 4 3基本工时：t= 28 4 3 =0.40(min)n机 f机140 0.62&

44、#39;77.工序叩的切削用量及基本工时的确定：钻则.5mm底孔，攻螺纹M10mm机床选择：Z525 (1表 4.2-14 )钻“8.5mm底孔:选用“8.5mm高速钢锥柄麻花钻(1表3.1 6)由2表2.7和1表4.2 16查得：f 机=0.28mm/rV渣=16m/min (2表 2.15)1000Vc 查二 D1000 16二 8.5=600( r/ min)按机床选取n机=545r/min-19 -实际切削速度：Vc机=-545-8.5 = 14.55(m / min) 10001000lLL 103 3基本工时：t-=0.10(min)n机 f机545 0.28攻螺纹M10mm刀具选

45、择：选择M10mift速钢机用丝锥f等于工件螺纹的螺距 p=1.5mm (查1表3.1-48 ),即：f = 1.5mmVc 查=7.5m/min1000V渣 1000 7.5n查=239(r/min)二九二 10按机床选取n机=272r/min实际切削速度：Vc机-0、272、10=8.54(m/min) 10001000基本工时：t"*2 J0+3+3 =0.04时的)(计算公式由5表15-22查得) n机 f272 M 1.5=3mm o其中1i和12分别为刀具的切入长度和超出长度，查5表15-3取：1i =3mm, l28 .工序IX的切削用量及基本工时的确定：加工 朝mm的

46、锥销通孔。机床选择：Z525 (1表 4.2-14 )钻64.8mm的圆锥孔：刀具选择：选择44.8mm的高速钢锥柄麻花钻由2表2.7和1表4.2 16查得：f 机=0.10mm/rV渣=20m/min (2表 2.15)100乂 查二 d。1000 20二 4.8= 1326(r/min)按机床选取n机=1360r/min-20 -实际切削速度：Vc机=3"36°M4.8 = 20.5(m/min) 10001000 ILL 932基本工时：t=-1一2= =0.10(min)n机 f 机1360 0.1较45mm的孔：刀具选择：选择 则mm的高速钢锥柄机用钱刀(1表3.

47、1 17)由2表2.7和1表4.2 16查得：f机=0.6mm/ rVc 查=6m/min1000V渣 1000 6n杳=382.17(r / min)一 二 d0 二 5按机床选取n机=392r/mindon机: 5 392头际切削J速度： Vca = 6.15(m/min)10001000基本工时：t = l 1 l2 = 9 3 2 = 0.02(min) n机 f机1360 0.69 .工序IX的切削用量及基本工时的确定：拉键槽 6H9mm机床选择：选用卧式内拉床 L6120刀具选择：选用键槽拉刀，拉削余量为 3.5mm (5表10-44)查5表14-118,确定拉键槽时的键槽拉刀的单

48、面开齿为0.06mm查5表8-76确定拉削速度为3.6m/min。查5表15-32知切削工时：,Zbl kt 一 1000vfzz式中：Zb 单面余量为3.5mm1 拉削长度43mmn 考虑校准部分的长度系数取1.2K 考虑机床反行程系数，取1.4v 拉削速度-21 -fz 拉刀单面开齿Z 拉刀同时工作齿数z = -PP 拉刀齿距p =（1.25 -1.5）=1.35.43 -8.9mm所以拉刀同时工作数：Z = L =丝=5 p 8.9拉削工时 t : 33 43 1.2 1.4 = 0.24min1000 3.6 0.06 510.工序X的切削用量及基本工时的确定：铳14M43mm曹。机床

49、选择：选用X62型铳床刀具选择：选用高速钢三面刃圆盘铳刀（整体直齿铳刀）d0=100mm, Z具寿命 T =120min （查5表 14-78）1）、根据1表 3.1-27 知：粗铳 ae = 3 8mm选定 ae = 5mm一 30 13因 走刀次数N =8.6次 故走刀次数N为9次，取后一次ae=3mm。5根据零件形状，确定走刀长度为l=37mm2）、决定每齿进给量fz查1表4.2-38知X62型铳床的功率为7.5KW 中等刚度。根据表3.3 （ 2）:fz =0.2 0.3mm/z现选取fz = 0.30mm/z3）、决定切削速度Vc机和每分钟进给量Vf由每齿进给量fz = 0.3mm/

50、Z ,查5表14-78得:Vc 查=58m/min1000V渣二 d。1000 58二 100= 184(r/min)。按机床选取铳刀转数n机=190r/min （1表4.2-39 ）,则:-22 -实际切削速度：Vc机=3"9°"°° = 59.66(m/min) 10001000工作台每分钟进给量：Vf = fzZn机=0.3x20x190 = 1140mm/min)4)、计算基本工时：l 11 l2式中l =37mm ,根据5表15-16查得：切入长度和超出长度：l1 l2 =14 2 =16mm则:m0l l1 lVf37 161140

51、=0.05min总时间：t =tm0N =0.05 9 =0.45min11.工序XI的切削用量及基本工时的确定：钻、钱小5.5mm的孔机床选择：Z525 (1表 4.2-14 )钻44.8mm孔：刀具选择：选择44.8mm的高速钢锥柄麻花钻由2表2.7和1表4.2 16查得：f 机=0.10mm/rV渣=20m/minn查二1000Vc 查二 d01000 20二 4.8= 1326(r/min)按机床选取n机=1360r/min实际切削速度：Vc机二必二二 4.8 1360 = 20.5(m/min) 10001000l l1 l25.2 3 2基本工时：t = = = 0.075(min

52、)n机 f 机1360 0.1较65.5mm孔：刀具选择：选择眄.5mm的高速钢锥柄机用钱刀(1表3.1 17)-23 -由2表2.7和1表4.2 16查得:f机=0.6mm/ rVc 查=6m/min1000Vc 查1000 6二 do二 5.5= 347.42(r/min)按机床选取n机=392r/min7一印如、卡百ndon机n x 5.5x392, / 、头际切削速度： Vc机 =6.77(m/min)10001000l 1i25.2 3 2身本工时：t = = = 0.043(min)n机 f机392 0.64夹具设计机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件的位置，并将其牢固地

53、夹紧，以 接受加工的工艺装备。它的主要作用是：使工件定位和夹紧，可靠地保证工件的加工质量， 提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制 造中占有重要的地位10。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， 机床夹具有很多种类型，其中专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的火 具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点，故机床专用夹具设计是一项重要的技术工作。 专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产。4.1 问题的提出本次设计我选择了工序VI钻炳4H 7mm的孔的专用夹具。本夹具主要用来在立式钻床Z525上钻孔，刀具为 啊3mm的高速钢锥柄麻花钻。该工序要求 113mm孔检查长为25mm ,孔轴线距425mm孔轴线的距离为7mm ,还要保证孔的精度要求，在此基础上考虑提高生产效率、