机械制造工艺课程设计粗铣油阀座135度上端面缺口的专用机床夹具的设计全套图纸

1、课程设计（论文）资料设计（论文）题目： 油阀座夹具设计 系部： 机 电 工 程 系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级：机 本 一 班指导教师姓名： 职称 副教授 最终评定成绩 长沙学院教务处 二一年六月制课程设计指导书一、课程设计任务书题目：设计 油阀座 零件的机械加工工艺规程设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3或4号图CAD出图，手工图为2号)2（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图，CAPP出图)1（3） 指定工序夹具装配图一张(2或3号图，CAD出图可拼接)1（4） 夹具部分零件图12张(图幅自定)1

2、（5） 设计说明书(一份，>10页，正文小4号字，含插图)（6） 夹具3D装配效果图一张(3或4号图，可渲染)1以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：该零件图样一张；年产量为6000件。二、课程设计指导(一)设计的目的本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计其目的在于：(1) 培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工

3、艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。(2) 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。(3) 培养学生熟悉并运用CAD、CAPP设计以及查询手册、规范、图表等技术资料的能力。(4) 进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。(二)设计要求与内容本次设计要求编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程，按教师指定的任务设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定，数据和计算结果。

4、注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：(1)确定生产类型(一般为中批或大批生产)，对零件进行工艺分析。(2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图(零件毛坯合图)；(3)运用CAPP软件拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备(刀具，夹具，量具，辅具)，确定各工序切削用量及工序尺寸。(4)填写指定工序的工序卡片，并设计该工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图12张(5)撰写设计说明书。(6)运用CAD软件绘制专用夹具的3D装配图，并制夹具效果图。目 录课程设计指导书1一、课程设计任务书1原始资料：该零件图样一张；年

5、产量为6000件。1二、课程设计指导1(一)设计的目的1本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计其目的在于：1(二)设计要求与内容1目 录3第1章、零件的分析51.1零件的作用51.2零件的工艺分析5以22为中心的加工表面5以16H10为中心的加工表面5第2章、工艺规程设计72.1毛坯制造形式72.2基面的选择。7粗基准的选择。7精基准的选择。72.3制定工艺路线8表面加工方法的确定8加工阶段的划分9工序的集中与分散9工序的顺序安排9工艺

6、路线方案一9工艺路线方案二10工艺路线的比较与分析102.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定11外圆表面（63）12外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（63端面、32端面）12孔1612外圆端面（24）12铣缺口（16）122.5确定切削用量和基本工时12第3章、夹具设计233.4铣135度缺口夹具设计233.4.1 确定设计方案233.4.2 计算切削用量243.4.3 决定每齿进给量Fz243.4.4 选择铣刀磨钝标准几耐用度24决定切削速度v和工作台每分钟进给量Fmz24效验机床功率253.4.7 基本时间253.4.8 切削力及夹紧力计算263.4.9 定位误差的计算273.4.1

7、0 操作说明273.4.11 夹具的优化设计及经济性分析27设计心得体会28参考文献29附录30附录1： 机械加工工艺过程工艺卡片30CA614031附录2 夹具3D装配效果图39附录3 油阀座毛坯图39第1章、零件的分析1.1零件的作用目所给定的零件是凿岩机注油器上的油阀座，左端通过Rc3/4与主机相连，一管套穿过油壶壳体与24.5孔焊接，高压气体从左端进入阀座，在负压作用下，油壶内油从2孔流至22孔与高压气体混合后成雾状从套管喷出。16H10孔装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。1.2零件的工艺分析油阀座共有两组加工表面。现分述如下：以22为中心的加工表面这一组加工表面包括：63的外圆

8、，24.5的内孔，22的内孔以及Rc3/4锥孔，60°锥角，1×45°倒角，2个2的通孔，5，3垂直于5，2的平面及左端垂直平面。图1.1 以22为中心的加工表面以16H10为中心的加工表面这一组加工表面包括：16H10的孔，10.5的孔以及135°缺口，16.8内槽以及45°倒角。由以上分析可知，Rc3/4连接用63定位。24.5焊管套形位公差靠机床自身来保证，且粗精加工尽可能一次加工完成。图1.2 以16H10为中心的加工表面第2章、工艺规程设计2.1毛坯制造形式零件材料为ZG45，采用砂型机器铸造。从机械制造工艺手册中可查出其公差等级为I

9、T8IT10，尺寸公差1.63.2,加工余量45，毛坯为实心，以如图的过水平中心线与24圆柱体相垂直的平面为分型面。加工前进行退火处理。由于零件年产量为6000件，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型机器铸造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 图2.1 分型面2.2基面的选择。基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，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。粗基准的选择。作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面欠缺。对一般的轴类零件而言，以外圆作为粗

10、基准是完全合理的，本零件选用不加工表面32外圆柱面作为粗基准。采用32外圆柱面作为粗基准加工内孔可以保证空的壁厚均匀，而且便于装夹。精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。阀座的右端面和24.5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，实现阀座零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各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，B面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。加工10.5孔时，以右端端面及24.5内孔为基准。加工内孔时应以63端面为基准。由于形位公差由机床自身来保证，粗精加工尽可能一次完成。2.3制

11、定工艺路线制定工艺路线出发点，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大批生产的条件下，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。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。表面加工方法的确定 根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。确定各表面的加工方法如下：表2.1 工艺分析表格加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/微米加工方案备注右端面IT1312.5车左端面IT1312.5车上端面凸台IT1012.5铣22mm孔IT1312.5钻24.5孔IT1112.5车Rc3/4锥螺纹孔IT1312.5车10

12、.5mm孔IT1312.5钻16mmH10孔IT103.2钻-扩3mm孔IT1125钻5mm孔IT1312.5钻2mm孔IT1125钻2.5*2.5*4缺口IT1312.5铣135退刀槽12.5铣内槽IT1212.5 镗专用镗刀加工阶段的划分由于工件加工精度要求不高，所以可以不分加工阶段，一个加工阶段可以完成；且由于工件的精度要求不太高，所以可以把焊工艺放置到最后，影响不太大。工序的集中与分散 本零件选用工序集中原则安排油阀座的加工工序，端面5、3的孔一次装夹完成加工，63外圆、端面，22孔，24.5mm内圆一次装夹完成。该油阀座的生产类型为批量生产（6000件），为了提高生产效率；运用工序集

13、中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩减辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了多个表面，有利于保证各加工面之间的相对位置要求。工序的顺序安排根据先基准后其它的原则，首先加工精基准63mm圆柱面、右端面，24.5孔；根据先主后次的原则，先加工主要面右端面，22mm孔,后加工次要面10.5mm孔，16mmH10孔；根据先面后孔的原则，先加工右端面，后钻轴向孔；先加工凸台面，后钻10.5孔。工艺路线方案一工序1 车63外圆、端面工序2 钻22孔工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角工序4 半精车24.5、精车24.5工序5 钻10.5孔工序6 粗镗16.8的

14、孔工序7 车24端面、 车倒角工序8 钻3孔、工序9 钻5孔工序10 钻圆周上2孔工序11 钻端面上2孔工序12 精镗16的孔、镗内槽16.8的孔工序13 铣缺口工序14 焊封、去毛刺工艺路线方案二工序1 铸造工序2 车63外圆、端面，钻22孔，扩24.5mm内圆，粗镗退刀槽；工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角工序4 铣24端面，保证至定位基准长度为39.6mm工序5 钻10.5孔，锪倒角；工序6 用专用镗刀镗内槽，距24mm面2.5mm，宽度为1.1mm扩孔16 H10mm，保证26.6±0.11mm； 工序7 铣16孔的下端面，半

15、粗铣上端面平台；工序8 钻3孔，钻5孔，保证深度6mm；工序9 钻端面上2孔，保证长度14mm；工序10 钻圆周上2孔；工序11 铣130度的缺口；工序12 焊封、去毛刺；工序13 终检，按零件图样要求全面检查；工艺路线的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一工序4重复使用了初32的外圆，方案二把此工序放在了工序2中一次装夹加工，且精度要求能够保证；方案一中工序5钻孔时没有遵循先面后孔的原则，方案二保证了这一原则；16mm孔和16.8内槽一次加工就能保证精度，所以无需像方案一中那样分粗加工和精加工，且把镗孔的工序先于扩直径为16的孔，减小了因镗工艺造成工件变形的影响，加之对两个直径为2的

16、油孔，先加工右端面的，而后加工圆周面上的孔，易于排屑和减小了加工的难度和增加刀具的使用寿命。综上从优考虑，选择工艺路线为方案二工序1 铸造工序2 车63外圆、端面，钻22孔，扩24.5mm内圆，粗镗退刀槽；工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角工序4 铣24端面，保证至定位基准长度为39.6mm工序5 钻10.5孔，锪倒角；工序6 用专用镗刀镗内槽，距24mm面2.5mm，宽度为1.1mm扩孔16 H10mm，保证26.6±0.11mm； 工序7 铣16孔的下端面，半粗铣上端面平台；工序8 钻3孔，钻5孔，保证深度6mm；工序9 钻端面上

17、2孔，保证长度14mm；工序10 钻圆周上2孔；工序11 铣130度的缺口；工序12 焊封、去毛刺；工序13 终检，按零件图样要求全面检查；首先以32外圆为粗基准加工端面，63外圆，钻22孔，车24.5mm内圆，尺寸公差由机床保证。利用63外圆和24.5mm内圆加工32端面、锥孔、倒角、车螺纹。利用63端面和24.5mm内圆以及24mm外圆加工24mm端面。由于2孔和3孔不能在同一机床上完成，所以应分成2道工序在2个不同的机床上加工。而两个2孔相通，所以先钻端面2孔，再钻另一个2孔时应以端面2mm为定位基准。 图2.2 主要加工尺寸2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定油阀座零件材料为Z

18、G45，强度和切削性能良好，塑性、韧性较低。生产类型为大批量生产，采用砂型机器铸造（压实式或震压式）。查机械加工工艺手册及相关资料，长度方向上的余量为4。铸造精度为IT9-IT11，尺寸公差为1.6-3.2mm.根据上述原始资料及加工工艺，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：外圆表面（63）考虑其加工长度为9，与其联结的非加工外圆表面直径为70，为简化铸造毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为70。63表面为自由尺寸公差.外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（63端面、32端面）分2次加工。第1次加工3，余下的0.51次加工。孔16由于孔的直径都小于24毫米，故采用毛坯为实心，

19、不冲出孔来。内孔精度要求界于IT8IT10之间。参照机械加工工艺手册确定工序尺寸及余量为 钻孔10.5 粗镗15.85 2Z=5.35 精镗15.95 2Z=0.1外圆端面（24）查机械加工工艺手册24端面的余量为4。分两次加工，第一次加工3，第二次加工1。铣缺口（16）由于题目中对16圆柱缺口的精度要求不高。故粗铣余量为4。经过粗铣后即可达到题目的要求。2.5确定切削用量和基本工时工序2：车63外圆及端面，钻22孔，车24.5mm内圆，粗镗退刀槽1、加工条件加工材料：ZG45，0.05Gp,铸造加工要求：粗车63外圆及端面机床：CA6140车床刀具：刀片材料YT15，刀杆尺寸16×

20、25，=90°，=15°，=12°，=0.5。2、计算切削用量（1）车63外圆端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为，分2次加工，=3，长度加工公差按IT10级。2）进给量f：根据机械加工工艺手册P507表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25，3以及工件直径为63时f=0.50.7/r按CA6140车床说明机械加工工艺手册P871表3.1-19取f=0.51/r3）计算切削速度。 据切削用量简明手册P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=242，=0.15,=0.35,=0.8将上述数据带入公式中=0.8=91.5

21、m/min4)确定机床主轴转速=399r/min按机床说明（见切削用量简明手册表1.13）与399 r/min相近的机床转速为320r/min以及400r/min，现取400r/min。若选320r/min，则速度损失太大。所以，实际切削速度：V=91.69m/min5)切削工时，据机械加工工艺手册P694表2.5-3t= =0.245min6)效验机床功率主切削力按切削用量简明手册P37表1.29 所示公式计算= （2.2）其中 =2795，=1.0,=0.75,=-0.15=0.89×0.95×1.0×1.0=0.8455=2795××&#

22、215;×0.8455=2169.4N切削时消耗功率为=3.32Kw根据中CA6140机床说明可知，CA6140主电动机功率为7.5Kw，所以机床功率已足够，可以正常加工。7）效验机床进给系统速度。已知主切削力=2169.4N，径向切削力按切削用量简明手册表1.29公式计算= （2.3）其中=1940,=0.6,=0.6,=0.9=0.5×0.85×1.0×0.66=0.8455=1940××××0.2468=224.4N而轴向切削力= （2.4）其中=2880,=0.5,=-0.4,=1.0=1.17×

23、0.85×1.0×1.0=1.445=2880××××1.445=1433.25N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数为0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=+u（+）=1433.25+0.1×(2169.4+224.4)=1672.63N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于1672.63N。故机床进给系统可正常工作。|1|车63外圆切削深度: 单边余量Z=4。分两次切削，第一次切3。进给量: 据切削用量简明手册表1.16，选用f=0.5/r计算切削速度：= （2.5）其中=38，=0，=0.8,=0.8,

24、m=0.2=23.5r/min确定主轴转速：=102.52r/min按机床选取n=100r/min所以实际切削速度：V=22.92m/min切削工时： 按机械加工工艺手册P694表2.5-3t= =0.8min|2|钻22孔 选用机床：Z550型立式钻床 进给量：f=0.41/r（切削用量简明手册表2.7）切屑速度：v=10.25m/min(切削用量简明手册表2.13及表2.14按5类加工性考虑)=148.38r/min按机床选取=125r/min(切削用量简明手册表2.36)所以实际切削速度V=8.635m/min切削工时：t=1.346min其中切入=10，切出=4，L=55| 3|半精车

25、24.5、精车24.5沉孔，孔深为10（1）半精车24.5，半精车至24。单边余量Z=1，一次车去全部余量，=1。查切削用量简明手册表1.6可知 f=0.51/r计算切削速度。根据切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为 =（m/min） （2.8）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=40.58r/min=527.49r/min按机床说明，取=560r/min实际切削速度：V=42.2m/min切削工时：t=0.507min精车至。单边余量Z=0.25、f=0.25/r、=0.25计算切削速度。根据切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为 =（m/min） （2.

26、9）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=40.58r/min=527.49r/min按机床说明，取=560r/min实际切削速度：V=42.2m/min切削工时：t= =0.507min工序3：车左端端面、车锥孔Rc3/4、车60°内倒角、车内螺纹、车1×45°倒角。（1）车左端端面确定进给量。当刀杆尺寸为16×25，3以及工件直径为32时，f=0.51/r。查切削用量简明手册表1.10及机械加工工艺手册P507表2.4-3计算切削速度 根据切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为 =（m/min） （2.6）其中=38，=0，=0

27、.8,=0.8,m=0.2=29.11r/min=289.7r/min按机床说明（见切削用量简明手册表1.31）与289.7 r/min相近的机床转速为320r/min以及250r/min，现取320r/min。若选250r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度V=32.15m/min切削工时：t=0.444min(2)车锥孔 确定进给量。查机械加工工艺手册P507表2.4-5，知f=0.37/r计算切削速度 根据切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为=（m/min） （2.7）其中=38，=0，=0.8,=0.8，m=0.2=29.76r/min=473.89r/min按机床说

28、明，取=500r/min所以实际切削速度V=31.4m/min切削工时：t=0.19min工序4：铣24端面，保证至定位基准长度为39.6mm铣24端时：=3，f=0.38mm/r（查机械加工工艺手册P507）切削速度根据切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为=（m/min） （2.10）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=29.11r/min=386.28r/min按机床说明，取=400r/min实际切削速度V=30.144m/min切削工时：t=0.237min工序5:钻10.5孔，锪倒角确定进给量f:根据切削用量简明手册,当钢的=800Mp,d=10.5时，f=0

29、.22mm/r0.28mm/r切削速度：据机床说明（切削用量简明手册P55表2.13及2.14按5类加工性考虑）查得切削速度V=12.7m/min所以=385.2r/min按机床说明，（切削用量简明手册P79表2.36）取=351r/min故实际切削速度：V=11.57m/min切削工时：按机械加工工艺手册P696表2.5-7t=0.387min工序6：镗内槽16.8的孔，扩16的孔、据有关手册，确定镗床的切削速度为30m/min。则=597.1r/min由于T68卧式镗床说明中有=100r/min故实际切削速度V= =5.024m/min切削工时：t= =0.66min扩孔至16。单边余量Z

30、=2.75。一次切除全部余量。=2.75，进给量f=0.5mm/r工序7：铣16孔的下端面，半粗铣上端面平台；铣16端时：=3，f=0.38mm/r（查机械加工工艺手册P507）切削速度根据切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为=（m/min） （2.10）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=29.11r/min=386.28r/min按机床说明，取=400r/min实际切削速度V=30.144m/min切削工时：t=0.237min工序8：钻3孔，钻5孔，保证深度6mm；一，钻3孔、选用钻床为Z550f=0.02mm/r（查切削用量简明手册P59表2.18）V=25m

31、/min（查切削用量简明手册P59表2.18）=2653.93r/min按机床说明，取=1500r/min故实际切削速度：V=14.13m/min切削工时：t=0.633min钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77表2.32轴向力：= （2.11）其中=600，=1.0,=0.7,=0.95=600×××0.95=110.59N扭矩:= （2.12）=0.305×××0.95=0.114N*m功率:= （2.13）=0.018Kw二，钻5孔钻5孔时：f=0.015mm/r（查切削用量简明手册P59表2.18）V=2

32、8m/min（查切削用量简明手册P59表2.18）=1783.4r/min按机床说明，取=1500r/min故实际切削速度：V=23.55m/min切削工时：t= =0.533min钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77表2.32轴向力：= （2.13）其中=600，=1.0,=0.7,=0.95=600×××0.95=150.69N扭矩:= （2.14）=0.305×××0.95=0.317N*m功率:= （2.15）=0.05Kw工序9：钻端面上2孔选用钻床：Z515f=0.05mm/r（查机械加工工艺手册P5

33、45表2.4-38）V=0.75m/s（查机械加工工艺手册P547表2.4-41）=7165.6r/min按机床说明，取=2900r/min故实际切削速度：V=18.212m/min切削工时： t=0.124min钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77表2.32轴向力：= （2.15）其中=600，=1.0,=0.7,=0.95=600×××0.95=140.02N扭矩:= （2.16）=0.305×××0.95=0.1055N*m功率:= （2.17）=0.032Kw工序10:钻圆周上2孔由于此道工序与上一道工序

34、机床选择相同。故切削用量和基本工时与上一步相同。f=0.05mm/r=2900r/min，V= 18.212m/mint=0.193min工序11：铣缺口 工件材料：ZG45 刀具：硬质合金立铣刀。材料为YT15/Z=16/3 , f=0.03mm/zV=2.66m/s=159.6m/min=2117.8r/min按机床说明，取=1450r/min故实际切削速度：V=109.27m/min切削工时：t= =0.077min工序12：焊封、去毛刺第3章、夹具设计3.4铣135度缺口夹具设计这次设计的夹具为第11道工序在24面上粗铣135°的缺口，其深度为4，粗铣缺口。3.4.1 确定设

35、计方案这道工序所加工在圆柱24面上，按照基准重合原则并考虑到目前有22孔，孔16经过加工，并以22孔和竖孔定位，因为16孔在加工位置，在此定位比较适宜。从对工件的结构形状分析，需在工件中装上锁紧螺母，定位夹紧都比较稳定可靠，也容易实现，外围须加上外框。在此框架上还须加上圆柱销，用来定位竖孔。夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位，用锁紧螺母联接。工件以外框侧面和锁紧螺母，定位销定位，限制了6个自由度。这种方案定位可靠，夹紧也很方便，由于加工空间需要，在夹紧后，把定位销撤除。由于缺口有角度要求，所以采用一类似分度装置，并将直角对刀块安装在支架上，并由夹紧元件定位。本道工序的夹具为铣夹具故选手动夹

36、紧，且夹具简单，操作可靠。3.4.2 计算切削用量 所选用刀具为高速钢直柄立铣刀。铣刀直径d=5mm,宽度L=5mm,齿数z=33.4.3 决定每齿进给量Fz 根据表3.3 X52型卧式铣床的功率为7.5kw,工艺系统刚性为中等，粗辞铣刀加工钢料，查得每齿进给量Fz0.030.15mm/z。现取Fz=0.1mm/z。3.4.4 选择铣刀磨钝标准几耐用度 根据表3.7，直柄立铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm;刀直径d=5mm,耐用度T=60min(表3.8)。决定切削速度v和工作台每分钟进给量Fmz 根据表3.27公式计算： 式中：根据X62型卧式铣床主轴转速，选择 n=47

37、5r/min=7.9r/s实际切削速度 v=1.57m/s工作台每分钟进给量为Fmz=0.1×6×60mm/min=36mm/min根据X62型铣床工作台进给量，选择Fmz=36mm/min则实际的每齿进给量为：Fz=0.2mm/z效验机床功率 根据计算公式，铣削时的功率（单位KW）为 ， ，=2.36KWX62铣床主电动机的功率为7.5KW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为3.4.7 基本时间根据公式 式中 =1.1min=66s3.4.8 切削力及夹紧力计算切削力计算： 刀具：高速刚直柄铣刀，Ø5mm，z=3 F=. 其中： 所以 F= =1128.

38、26(N) F=水平分力： 1241.086(N)垂直分力： 338.49 (N)旋转力矩； T=在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K=K式中 K-基本安全系数1.5 K-加工性质系数1.1 K-刀具钝化系数1.1 K-断续切削系数1.1所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×1241.086=2477.83（ N ）3.4.9 定位误差的计算加工槽，用的是两孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔和上竖孔，一平面即是零件的右端面，根据机床夹具设计中的有关计算二、夹具定位精度的有关计算中的相关公式，得y=0 y=(0.13+0) =

39、15;0.13 =0.065(mm)（注：通孔直径：24.5，长圆柱销的直径：10.5，为小间隙配合。）而通孔与长圆柱销的轴线垂直相交，所以说它的最大定位误差为y=×0 =0.0（mm）而y<<y故，符合定位精度要求。3.4.10 操作说明夹具使用在X52立式铣床上，加工油阀座圆柱24面上的缺口。工件以主轴和挡板，以及圆柱销定位。可以一次完成所需要的工序。如上图，首先将底座支架放好，然后将心轴与油阀座的通孔配合好，合上翻板。然后将定位压块旋至右端正确位置，有档块定位，再将长销旋入定位压位孔至同时配合好压板和心轴，其夹紧采用的是通过旋转压紧螺钉夹紧，夹紧简单。至此工件在夹具

40、内已完全定好位，最后用压紧螺母和紧固件将工件和心轴，和夹具体夹紧，保持先前的位置不变，最后将长销与压板撤去。3.4.11 夹具的优化设计及经济性分析这种优化设计的特点：可以正确确定适用对象种数。根据优化设计的结果，对可调、可换元件和通用基体的结构设计从成本比例的角度进行调整，从而使之满足优化设计，达到整体经济性的目的。从成组夹具适用对象种数所分摊的夹具成本看，可以认为：适用对象在成组夹具满负荷的范围内，对象种数愈多则夹具分摊到适用对象种数上的单位成本就愈低。从夹具上的可调、可换元件看，随着夹具适用对象种数的增加，则夹具上的可调、可换元件也随着增加，这时，可调、可换元件的设计、制造费用以及夹具的

41、调整次数和调整、保管费用也随之相应增加。当所设计的成组夹具，其适用对象零件种数等于或接近NK值时，可以认为这套成组夹具符合经济性的原则；反之，从经济的角度可以认为是不合理的。这时，应该从各方面采取调整措施，如修改通用基体或可调、可换元件的结构设计，使之Ct值与P值的比例关系得到调整，最终符合经济性的原则。在成组夹具设计中，根据夹具的复杂程度，从已积累的统计资料中取得Ct值与P值的当量值，以预定成组夹具适用对象零件种数，然后对实际的Ct值与P值进行评价，这样可以达到减少过程损失的目的。大幅度提高单机设备的通过能力，提高产品质量。现场同类设备由于工装的差异影响了设备本身较宽的工艺通过能力，通用工装

42、使现场整体的设备通过能力得到提高，有利于均衡生产，提高了工艺质量和产品质量。提高现场应变能力和单一品种的加工能力，有利于物流顺畅和均衡生产。设计心得体会为期两周（其实是三周）的夹具课程设计终于结束了。夹具课程设计，一方面是对单夹具知识的初浅验证，另一方面可以帮助我们理解巩固所学知识，激发我们对机械制造技术课程的兴趣，更锻炼了我们独立思考、开拓创新的能力。同时也培养了我们的团队合作精神！在这次设计中，我们不仅在纸上进行谈兵，同时也慢慢加入了一些实用的元素，充分考虑实际。在整个夹具课程设计的过程中，我们遇到了很多的问题，才发现自己学习的不到位。也了解到书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的

43、出入的，很多东西理论知识和实际情况是衔接不上的，在设计中才发现，有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。实践才是检验真理的唯一标准！在开始设计之时，便是决定工艺工序，面对这个问题，我们小组基本是没多大头绪，只得参考以前的类似资料。在这个设计过程中，问题是一个又一个的涌现，首先是设计思维有时并不一定能同时与现实对接起来，只有经过充分思考和讨论。实在不行，就从老师那取经。其次是画图软件不会用，由于PROE以前没有学过，所以只能从网上看视频自学，有时请教会的人，当然在使用过程中会存在一些无法处理的问题，有时一个小问题会耽搁我一大半天的时间，所以时间过得很快。这对于自己以后的学习和工

44、作都会有很大的帮助。经验要靠自己一点一滴地积累，问题要靠自己一点一滴地解决，在解决的过程当中你就会不断地提升自己的水平。对于夹具设计，其加工是比较简单的，主要是解决零件定位中的问题，而零件定位是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在零件定位上面的。虽然很多定位是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个定位才是关键的问题所在，用尽可能少的夹具加工尽可能多的位子。这需要对夹具的结构和性能很熟悉。这次夹具的课程设计为我们提供了一个理论联系实际的平台。将培养我们在以后的夹具设计中能更加快速，更加完善地完成任务的能力；思考问题也会

45、更加全面。这对一个设计人员来说，这是一个很重要的因素和能力。同时，经过这次设计，我们也能更加清楚地知道自己哪些方面存在不足，以使自己在缺陷的地方多多努力，完善自我。对于这个课程设计自己有自己的想法，我希望自己能多用一些自己的元素，少借鉴于先人，不管我的结果是好与坏，只求我已做到了“我的最好”。 2010年6月16日星期三参考文献1 李洪主编. 机械加工工艺手册. 北京：北京出版社，19902 孟少农主编. 机械加工工艺手册. 第一卷. 北京：机械工业出版社，19963 东北重型机械学院,洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学编. 机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，19904 郑修本,冯冠大主编

46、. 机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社，19915 张耀宸编. 机械加工工艺设计实用手册. 航空工业出版社，19936 艾兴,肖诗纲编. 切削用量手册. 机械工业出版社，19957 侯珍秀编. 机械系统设计. 哈尔滨工业大学出版社，20038 张世昌,李旦,高航主编. 机械制造技术基础. 高等教育出版社，2001附录附录1： 机械加工工艺过程工艺卡片工序卡片工序二，记粗和半精车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共3页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号1粗车半精车ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数r/minm/minmm/rmm1粗车右端面CA614011045.60.651.512半精车右端面CA614011045.61.31.513粗车外圆63CA614011045.60.651.514