轴架毕业设计说明书

1、黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）摘要 本次设计内容是轴架加工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。本次设计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。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

2、之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺工序；切削用量；夹紧；定位；误差Abstract: The design covers the mechanical design of manufacturing processes and machine tool fixture, metal cutting machine tools, tolerances and measurement, and many with knowledge. Axis frame processing procedures and drill hole 15H7 fixture designed to inclu

3、de the machining process design, process design and the design of three-part special fixture. In the process design to analyze the first part to understand the parts of the process re-design the structure of rough, and the processing part is selected benchmark, part of the process route design; then

4、 step on the part of various industrial processes for size calculation,The key is to determine the various processes and cutting processing equipment; and the design of special fixture, select the component design and fixture parts, such as positioning devices, clamping devices, guide devices, folde

5、rs and machine specific parts and other components connected ; calculated fixture positioning error generated when analyzed fixture structure is reasonable and inadequate attention in the future design improvements.Keywords: Process process; Cutting; clamping; positioning; error目 录1引 言11.1选题研究意义和国内外

6、研究现状11.2 课题背景知识12 零件的工艺分析及生产类型的确定32.1 零件的工艺分析32.2 确定零件的生产类型43 选择毛坯种类、画零件毛坯合图53.1 确定毛坯的种类和尺寸公差等级IT和加工余量等级MA53.2 确定各加工表面总余量、主要毛坯尺寸及公差74 工艺规程设计84.1 定位基准的选择84.1.1 精基准的选择84.1.2 粗基准的选择94.2 加工方法的选择104.3 加工顺序的安排114.4 制订工艺路线124.5 初步拟定加工工艺路线及修改后的加工工艺路线124.6 选择加工设备及刀具、夹具、量具154.7 加工工序设计174.7.1工序10：粗铣、半精铣A、B面174

7、.7.2工序20：粗铣、半精铣C、G面184.7.3工序30：粗铣、半精铣F面204.7.4工序40：镗22H7的孔224.7.5工序50：镗G11/8螺纹底孔及退刀槽，并孔口倒角1×45°，攻丝244.7.6工序60：钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°254.7.7工序70：铣E面274.7.8工序80：钻4×M6螺纹底孔，攻螺纹4×M67H294.7.9工序90：钻5mm的孔，并锪沉孔8×90°305 专用夹具设计325.1镗孔专用夹具设计325.1.1设计准备325.1.2 工件的定位方案325.1.3

8、 工件的夹紧方案325.1.4 孔加工刀具的引导方案335.1.5 夹具在机床上的安装方式335.1.6 计算夹紧力并确定螺杆的直径335.1.7 误差分析与计算345.1.8 夹具的使用说明355.2钻孔专用夹具设计355.2.1 设计准备355.2 .2工件的定位方案355.2.3 工件的夹紧方案355.2.4 孔加工刀具的引导方案365.2.5 夹具在机床上的安装方式365.2.6 计算夹紧力并确定螺杆的直径375.2.7 误差分析与计算375.2.8 夹具的使用说明386 结束语387参考文献398致谢4041引 言1.1选题研究意义和国内外研究现状随着我国专用机械市场的迅猛发展，与之

9、相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。技术工艺的优劣直接决定企业的市场竞争力。了解国内外专用机械生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。在工业界，对一指定产品加工生产前，根据工艺要求，所进行的通用设备选型、通用工位器具的选型；专用设备设计、制造；专用刀具、专用夹具、专用辅具、专用模具、专用工具、专用检具、专用量具等工位器具的设计、制造都称为“工艺工装”。“工艺工装”是工业企业不可缺少的一个重要组成部分。随着社会的进步和经济的发展，多品种、小批量的生产类型已占主导地位，具有元件全部标准化的高柔性组合夹具已成为制造系统的必备辅助

10、手段。另外，因组合夹具是标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备，其平均设计和组装时间是专用夹具的520，所以称其为柔性夹具，组合夹具因其灵活性已成为现代夹具的发展方向。现代机械加工行业发生着深刻的结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为相关企业生存和发展的必要条件。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯采用传统的专用夹具，在一个具有一定生产能力的工厂中约拥有1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专业夹具，而夹具的实际磨损

11、量只有大约15%左右，特别最近几年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC）、加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被广泛应用和推广，使中小批生产的生产效率逐步趋近于大批量生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下的新要求：（1）能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；（2）能装夹一组相似性特征的零件。1.2 课题背景知识在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：在

12、设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更

13、高的要求。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。2 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1 零件的工艺分析接到设计任务时，应首先查看零件图是否完整、正确，再就是对零件的技术要求进行分析。在此零件的加工过程中，应注意高精度表面的加工。原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。本次设计所要做的零件为轴架。其实物图如右图所示：为了方便说明，先将各面、孔用字母分别标号如下：图1-1 轴架零件图该零件的主要加工面为A面、B面、C面、E面、F面、G面（以上各个表面如图1-1所示）和22H7的孔、15H7的孔及G11/8的螺纹

14、。15H7的孔的轴线与22的孔的轴线垂直，其垂直度为0.005，直接影响转动的平稳，使传动轴与轴架产生摩擦和轴架与轴不能正确定位。为了保证15H7的孔的轴线能与22的孔的轴线垂直度达到要求，因此，加工时先把22的孔加工完成后，以22H7的孔为定位基准来加工15H7的孔。A面、B面、C面、E面、F面和G面的表面粗糙度要求不太高，现有机床加工精度能够达到要求。由参考文献1面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。2.2确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性

15、的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：N=Qn（1+a%）(1+b%)(1) 式中 N零件的生产纲领 Q产品的年产量（台、辆/年） n每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆） a%备品率，一般取2%4% b%废品率，一般取0.3%0.7% 根据本零件的设计要求，取Q=10000台，n=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲

16、领计算公式得出N=10351件/年，零件质量为1.4kg，根据教材可知该零件为轻型零件，本设计零件轴架的生产类型为成批大量生产。3 选择毛坯种类、画零件毛坯合图3.1 确定毛坯的种类和尺寸公差等级IT和加工余量等级MA机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。(1)材料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能

17、差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。(2)毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。(3)零件的生产纲领选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法

18、，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其它表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可

19、以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。根据零件图的材料确定毛坯为铸件，其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于G11/8的螺纹底孔需要铸出，故还应该安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效。图2-1 轴架零件图参考文献1表1.31（常用毛坯的制造方法与工艺特点），该种铸件的尺寸公差等级IT为810级，加工余量等级MA为G级。故取IT为10级，MA为G级。3.2 确定各加工表面总余量、主要毛坯尺寸及公差参考文献1表2.26（铸造孔的最小尺寸），用查表法确定各表面的总余量如表21所示。表21 各加工表面总余量加工表面基本

20、尺寸（mm）加工余量等级加工余量（mm）说 明A面、B面70G3.5侧面，单侧加工（取上行数据）C面、G面28G2.5圆柱面，双侧加工（取下行数据）E面45G3.5顶面，双侧加工F面45H2.5底面降1级，双侧加工G11/8的底孔35.2H3孔降1级，双侧加工由参考文献1表2.27（各种铸造方法的铸件最小壁厚），可得铸件的主要尺寸的公差，如表22所示。表22 主要毛坯尺寸及公差 主要面尺寸零件尺寸(mm)总余量(mm)毛坯尺寸（mm）公差IT（m）A面、B面轮廓尺寸123.515.54C面、G面轮廓尺寸382.52.5434E面距15H7孔中心尺寸533.549.53.6F面距15H7孔中心尺

21、寸1102.5112.53.6G11/8的底孔35.233163.2 由以上可以知道轴架的毛坯尺寸，画出轴架零件-毛坯合图（见图3-1）。图3-1轴架零件-毛坯合图4 工艺规程设计设计工艺过程时所涉及的内容主要是划分工艺过程的组成，选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等。4.1定位基准的选择4.1.1 精基准的选择精基准的选择原则（参考文献6第三节工艺路线的制定）：（1）基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准作为精基准。在对加工面位置尺寸有决定作用的工序中，特别是当位置公差很小的时候，一般不应违反这一原则。（2）统一基准原则 当工件以某一精基准定位，可以比较方便

22、地加工大多数（或所有）其它表面，则应尽早地把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精加工基准加工其它表面。采用基准统一原则可以简化夹具设计，可以减少工件搬动和翻转次数，在自动化生产中广泛应用。（3）互为基准原则 某些位置要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的方法来达到要求。（4）自为基准原则 旨在减少表面粗糙度，减小加工余量和保证加工余量均匀的工序，常以加工面本身为基准进行加工。（5）便于装夹原则 所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便。精基准的选择：F面、C面、E面、22H7的孔既是装配基准又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，

23、实现轴架零件的定位；其它面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，F面的面积较大，定位比较稳定，夹具方案也比较简单、可操作方便。4.1.2 粗基准的选择粗基准的选择准则：（1）首先保证工件上的加工面与不加工面之间的位置要求，应以不加工面作为粗基准（如果在工件上有很多不需要加工的表面，则应以其中与加工面的位置要求较高的表面作为粗基准）；（2）如果必须保证工件某重要表面加工余量均匀，应选择该表面作为粗基准；（3）粗基准一般只能使用一次，即不应重复使用； （4）便于装夹的原则 选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等的问题。为了保证定位准确，

24、夹紧可靠，要求选用的粗基准尽可能平整、逛街和有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。 粗基准的选择：考虑到以下两个要求，选择轴架零件的F面和G118底孔的毛坯孔作为粗基准；第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的位置精度达到要求；第二，应能保证定位准确、夹紧可靠。4.2 加工方法的选择加工方法的选择需要保证零件的经济加工精度和粗糙度；加工方法的选择和加工方案的选择需依据每个加工表面的技术要求，确定加工方法及加工方案；决定加工方法时要考虑被加工材料的性质以及生产类型，还要考虑现有设备情况及技术条件；此外还要考虑一些其他因素，例如，工件的形状和质量以及加工方法所能达到

25、的表面物理机械性能等6。几种表面的加工方法如下：外圆表面的加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度值Ra（um）适用范围粗车半精车精车滚压（或抛光）IT6IT110.08100适用于除淬火钢以外的金属材料粗车半精车磨削IT5IT70.0120.8除不宜用于有色金属外，主要适用于淬火钢件的加工粗车半精车精车精磨研磨IT5以上0.0250.20主要用于高精度要求的钢件加工内孔表面的加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度值Ra（um）适用范围钻扩铰IT8IT130.8100加工未淬火钢及其铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属钻扩拉IT7IT80.81.6大批大量生产粗镗

26、半精镗精镗浮动镗IT6IT130.250除淬火钢以外的金属材料，毛坯上已有铸出或锻出的孔粗磨半精磨精磨金刚镗IT6IT70.050.2主要用于精度要求高的有色金属平面加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度值Ra（um）适用范围粗车半精车精车磨IT6IT130.250适用工件的端面加工大粗刨精刨刮研IT5IT130.150适用不淬硬的平面粗铣拉IT6IT90.0200.80适用大量生产中加工较小的不淬火平面粗铣精铣磨研磨抛光IT5以上0.0250.20适用于高精度平面的加工根据各表面加工要求和加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：（1）A面、B面、C面、E面、F面、

27、G面：粗铣；（2）7级精度未铸出的孔：钻-扩-铰；（3）已铸造出的孔：粗、精镗；（4）螺纹孔：钻孔-攻螺纹。4.3 加工顺序的安排 （1）按加工的性质和作用的不同，工艺过程可划分如下几个阶段:粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为Ra12.5um100um半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。表面粗糙度为Ra6.312.5

28、m。精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精精加工的加工精度一般为IT6IT7，表面粗糙度为Ra0.83.2m。（2）工艺过程划分加工阶段是指零件加工的整个过程而言，不能以某一表面的加工和某一工序的加工来判断。例如有些定位基准面，在半精加工阶段甚至在粗加工阶段得很准确，而某些钻小孔的粗加工工序，又常常安排在精加工阶段。4.4 制订工艺路线机械加工顺序安排（1）作为精基准的表面应在工艺过程一开始就进行加工，即粗铣A、B、C、G、F等面，因为后续工序中加

29、工其它表面是要用它来定位，即“先基准后其它”；（2）在加工精基准面时，需要用粗基准定位，如铣A面、B面、C面时，以G面作为粗基准；（3）精基准加工好以后，接着应对精度要求较高的各主要表面进行粗加工、半精加工和精加工，即15H7的孔加工时，需要进行钻孔、扩孔、粗铰孔和精铰孔四个阶段来完成，而考虑到在铸造时有型芯，故22H7的孔则采用粗镗、精镗，而G11/8螺纹底孔则还需加镗退刀槽以及攻丝等工序。4.5 初步拟定加工工艺路线及修改后的加工工艺路线（1）工艺路线方案根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将粗铣E面、粗铣F面放在铣G11/8螺纹低孔的前面和钻孔、扩孔、粗铰孔和精铰

30、孔依照这样的顺序依次完成。初步拟订加工工艺路线如下：工序号工 序 内 容铸造时效涂底漆10粗铣E面20粗铣F面30钻G11/8螺纹底孔，并孔口倒角1×45°，攻G11/8的螺纹40钻扩铰22H7的孔50粗铣A面、B面、C面60粗铣F面70钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°80钻5mm的孔，并锪沉孔8×90°90钻4×M6螺纹底孔，并攻螺纹4×M67H100检验110入库上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如把工序90：钻4×M6螺纹底孔，并攻螺纹4×M

31、67H,放在工序30：钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°之后，这两个工序可在一次装夹后完成，减少加工误差。把工序10，工序20和工序30放在工序70之后，因为15H7的孔的轴线与22H7的轴线的垂直度是0.005，并且是以22H7的轴线为基准。修改后的工艺路线如下：工序号 工 序 内 容铸造时效涂底漆10粗铣E面20粗铣F面30钻G11/8螺纹底孔，并孔口倒角1×45°，攻G11/8的螺纹40钻扩铰22H7的孔50粗铣A面、B面、C面60粗铣G面70钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°80钻4×M6螺纹底孔，攻螺纹

32、4×M67H90钻5mm的孔，并锪沉孔8×90°100检验110入库 上面两个方案将铸造时本有的16的孔进行了扩和铰，由于考虑到铸造时本已有型芯将22的孔铸造完成，且轴架是用来支撑轴的，托住轴使其悬空，轴架上的孔通常要与轴承配合，所以精度要求较高，故又制定了另一种在镗床加工的方案，方案如下：工序号 工 序 内 容铸造时效涂底漆10粗铣、半精铣A、B面20粗铣、半精铣C、G面30粗铣、半精铣F面40镗22的孔50镗G11/8螺纹底孔及退刀槽，并孔口倒角1×45°，攻丝60钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°70铣E面80钻

33、4×M6螺纹底孔，攻螺纹4×M67H90钻5mm的孔，并锪沉孔8×90°100检验110入库 通过对这几种方案利弊的反复分析及零件本身的精度要求，最终选择了最后一种方案作为最终的工艺路线。(2)热处理工序机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187220，时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯的切削性能。(3)辅助工序毛坯铸造成型后，应对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行尺寸，然后再进行机械加工，最后在零件的所有加工工序完成后，安排去毛刺、清洗、终检工序。4.6 选择加工设备及刀具、夹具

34、、量具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为柱，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量装用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。（1）粗铣、半精铣A、B面。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择XA5032立式铣床（参考文献2）。选择直径D为80mm的标准硬质合金端铣刀（参考文献2表3.13）、采用铣A、B面夹具和游标卡尺。（2）粗铣、半精铣C、G面。采用立铣，选择XA5032立式铣床（参考文献2）。选择直径为80mm的标准硬质合金端铣刀（参考文献2表3.13）。采用铣F面夹具及游标卡尺。（3）粗铣、半精铣F面

35、。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择XA5032立式铣床（参考文献2）。选择直径D为80mm的标准硬质合金端铣刀（参考文献2表3.13）、采用铣A、B面夹具和游标卡尺。（4）钻扩铰22H7的孔。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用立钻，选择立式钻床Z525（参考文献1表4.214、表4.215和表4.216）。选用20.0mm高速钢麻花钻（GB607885）（参考文献1表3.15）、21.8mm锥柄扩孔钻（GB114184）（参考文献1表3.18），选用直柄机用铰刀加工22H7的孔、专用钻夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。（5）镗G11/8螺纹底孔及退刀槽，并孔口

36、倒角1×45°，攻丝。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用卧镗，选择卧式镗床T68（参考文献1表4.214、表4.215和表4.216）选用镗刀和内螺纹镗刀加工G11/8的底孔、专用镗床夹具、内径千分尺及塞规。（6）钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°。选用立钻，选择立式钻床Z525(参考文献1表4.214、表4.215和表4.216)。选用14.0mm高速钢麻花钻（GB607885）(参考文献1表3.15）、14.85mm锥柄扩孔钻（GB114184）（参考文献1表3.18），选用硬质合金直柄机用铰刀（GB425184）（参考文献1表3.

37、118）加工15H7的孔、专用钻夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。（7）铣E面。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择XA5032立式铣床（参考文献2）。选择直径D为80mm的标准硬质合金端铣刀（参考文献2表3.13）、铣E面夹具和游标卡尺。（8）钻4×M6螺纹底孔，攻螺纹4×M67H。选用立钻，选择立式钻床Z525（参考文献1表4.214、表4.215和表4.216）。选用5mm锥柄阶梯麻花钻（参考文献22.13），攻螺纹采用机用丝锥(参考文献1表3.147)及丝锥夹头。4M6螺纹孔用螺纹塞规检验。采用专用夹具。（9）钻5mm的孔、并锪沉孔8×9

38、0°。采用立钻，选用立式钻床Z525（参考文献1表4.214、表4.215和表4.216）。选用4.8mm锥柄阶梯麻花钻(参考文献22.13)，锪沉孔8×90°选90°锥柄面锪钻（参考文献1表3.112）选用专用量具、专用夹具。4.7 加工工序设计4.7.1工序10：粗铣、半精铣A、B面（1）选择刀具根据参考文献2表1.2,选择YG6硬质合金刀片根据参考文献2表3.1,铣削深度阿ap4mm时，端铣刀直径d0为80mm，ae60mm。已知铣削宽度ae45mm，故端铣刀直径d080mm。由于采用标准硬质合金铣刀，故齿数Z10（参考文献2表3.13）。铣刀几何

39、形状（参考文献2表3.2）：由于铸铁的硬度HBS150,故选择 r00，a08°(假定acmax0.008mm)，a´10°，s-20°,kr60°,kr´5, kr30°。（2）选择切削用量决定铣削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完。则aph2.5mm决定每齿进给量fz,采用不对称端铣以提高进给量。当使用YG6铣削功率为7.5kw(参考文献2表3.30，XA503型立式铣床说明书)时， fz0.140.24mm/z但因采用不对称端铣，故取fz0.24mm/z。选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据参考文献2表3.7，铣刀

40、刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm；由于铣刀直径d080mm，故刀具寿命T180min(参考文献2表3.8)。决定切削速度vc和每分钟进给量vf切削速度vc可根据参考文献2表3.27中的公式计算，也可以直接由表查出。根据参考文献2表3.16，当d080mm,z10,ap3.5mm,fz0.14mm/z时，vt97m/min,nt387r/min,vft433mm/min。各修正系数:kmvkMnkMvf0.89Ksvksnksvf0.85故vcvt·kv97×0.89×0.85m/min73.4m/minnnt·kn387×0.89×0

41、.85r/min292.8r/minvfvft·kvt4330.890.85327.6mm/min根据XA5032型立式铣床说明书(参考文献2表3.30），选择nc300r/min,vfc375mm/min因此实际切削速度和每齿进给量为vc75.36m/minfzc 0.13mm/z校验机床功率根据参考文献2表3.24，当铸铁硬度HBS174207，ae50mm,ap2.7mm,d0125mm,z10,vf357mm/min,近似为pcc1.9kw。根据XA5032型立式铣床说明书（参考文献2表3.330），机床主轴允许的功率为pcM7.5×0.75kw5.63kw故 pc

42、cpcM。因此选择的切削用量可以采用，即ap2.5mm,vf375m/min,n300r/min,vc73.4m/min,fz0.13mm/z。计算基本工时式中Lly,l45mm,根据参考文献2表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量ly25mm,则L2min0.187min11.2s4.7.2工序20：粗铣、半精铣C、G面工步一：粗铣C、G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,，。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 ，则按机床标准选

43、取375当375r/min时 按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为.工步二：半精铣C、G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,，。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 ，则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为.4.7.3工序30：粗铣、半精铣F面工步一：粗铣F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,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因

44、为加工余量不大，一次加工完成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 ，则按机床标准选取275当275r/min时 按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为.工步二：半精铣F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,，。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 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 ，则按机床标准选取275当275r/min时 按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为.4.7.4

45、工序40：镗22H7的孔镗22的孔：粗镗21.80mm精镗15H7(一般孔直径的加工余量：粗镗孔为0.15mm，精镗孔为0.05mm)。（1）刀具的选用镗刀。由工件的毛坯尺寸可知，其加工余量为z镗6/2mm3.0mm。（2）选择切削用量按加工要求决定进给量a.根据参考文献2表2.7，当铸铁硬度为200HBS,l57mm,d020mm时，f0.700.86mm/r。由于57/202.85，故应乘孔深修正系数kcf0.50，f(0.700.86)×0.5mm/r0.350.43mm/rb.按镗刀强度决定进给量：根据参考文献2表2.8，当灰铸铁为200HBS，d020mm，钻头强度允许的进

46、给量f1.75mm/r。c.按机床（T68型床）机构强度决定进给量根据参考文献2表2.9，当铸铁硬度小于等于210HBS，d020.5mm时，机床进给机构允许的轴向力为8830N，见参考文献2表2.35），确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工15H7孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据T68机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：精镗根据有关手册规定，精镗的切削用量可根据粗镗的切削用量选取根据机床说明书，选取则主传动转速为，并按立式镗床T68

47、说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为4.7.5工序50：镗G11/8螺纹底孔及退刀槽，并孔口倒角1×45°，攻丝镗G11/8的螺纹底孔：粗镗38mm精镗40mm(一般孔直径的加工余量：粗镗孔为0.15mm，精镗孔为0.05mm)。（1）刀具的选用镗刀。由工件的毛坯尺寸可知，其加工余量为z镗6/2mm3.0mm。（2）选择切削用量按加工要求决定进给量a.根据参考文献2表2.7，当铸铁硬度为200HBS,l57mm,d020mm时，f0.700.86mm/r。由于57/202.85，故应乘孔深修正系数kcf0.50，f(0.700.86)×0.5mm/r0

48、.350.43mm/rb.按镗刀强度决定进给量：根据参考文献2表2.8，当灰铸铁为200HBS，d020mm，钻头强度允许的进给量f1.75mm/r。c.按机床（T68型床）机构强度决定进给量根据参考文献2表2.9，当铸铁硬度小于等于210HBS，d020.5mm时，机床进给机构允许的轴向力为8830N，见参考文献2表2.35），确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工40孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据T68机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为

49、工步二：精镗40mm根据有关手册规定，精镗的切削用量可根据粗镗的切削用量选取根据机床说明书，选取则主传动转速为，并按立式镗床T68说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为4.7.6工序60：钻扩铰15H7的孔，并孔口倒角1×45°钻扩铰15H7的孔：钻14.0mm扩孔钻14.85mm精铰15H7(一般孔直径的加工余量：粗铰孔为0.15mm，半精铰孔为0.05mm)。（1）刀具的选用14.0mm的孔一次钻出。由工件的毛坯尺寸可知，其加工余量为z钻6/2mm3.0mm。钻14mm的孔，采用14.0mm的高速麻花钻。钻头的几何形状（参考文献2表2.1和表2.2）：双锥修磨

50、横刃，30°,2130°50°012°，b2mm，l4mm（2）选择切削用量按加工要求决定进给量a.根据参考文献2表2.7，当铸铁硬度为200HBS,l57mm,d020mm时，f0.700.86mm/r。由于57/202.85，故应乘孔深修正系数kcf0.50，f(0.700.86)×0.5mm/r0.350.43mm/rb.按钻头强度决定进给量：根据参考文献2表2.8，当灰铸铁为200HBS，d020mm，钻头强度允许的进给量f1.75mm/r。c.按机床（Z525型立式钻床）机构强度决定进给量根据参考文献2表2.9，当铸铁硬度小于等于21

51、0HBS，d020.5mm时，机床进给机构允许的轴向力为8830N，见参考文献2表2.35），进给量f0.93mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f0.350.43mm/r。根据Z525立式钻床说明书（见参考文献2表2.35），选择f0.40mm/r。此外机床（Z525型立式钻床）进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来实验。由参考文献2表2.19可查出，钻头钻孔时的轴向力。当f0.40mm/r,d021mm时，轴向力Ff7330N。（3）决定钻头磨钝标准及刀具寿命由参考文献2表2.12可知，当d020mm时，钻头后面最大磨损量取为0.8m

52、m,寿命T60min速度由参考文献2表2.13可知，当f0.40mm/r，双横刃磨得钻头d020mm，vt18m/min切削速度的修正系数为kv0.91 ，故vvc·kv18×0.9117m/minnrmin270.7r/min根据Z525型立式钻床说明书（参考文献2表2.35）,可考虑选择nc272r/min。（4）检验机床扭矩及功率根据参考文献2表2.21，当f0.41mm/r，d021mm时，Mt43.16N·m，扭矩的修正系数均为1.0，故Mc53.86M·m。根据Z525型立式钻床说明书（参考文献2表2.35），当vc272r/min,Mm14

53、4.2N·m。根据参考文献2表2.23，当铸铁硬度为170213HBS，d020mm，f0.45mm/r时，pc1.0kw。根据Z525型立式钻床说明书，PE2.8×0.812.26kw。由McMm,pcpE,故选择的切削用量可用，即f0.40mm/r,nnc272r/min,vc17m/min。（5）计算基本工时式中Ll+y+,l27mm,入切量及超切量由参考文献22.29查出y+10mm,故min0.34min20.4s4.7.7 工序70：铣E面工步一：粗铣E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,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一