三通阀的加工工艺和夹具设计

1、（论文）报告 （ 论文 ） 题目：三通阀的加工工艺和夹具设计作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作者姓名： 作者学号： 指导教师姓名：完成时间：摘要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。同时机械制造工业是为我国现代化建设提供各种机械装备的部门，在我国的国民经济的发展占据着十分重要的作用，支座是其中的一种非常重要的零件， 无论是在机床，还是生活中

2、的许多方面都用到了支座，而支座的加工工艺与其所工作环境还有自身材料、形体有着十分重要的联系，而其夹具也与此有着密切的联系。因此，支座的加工工艺及夹具设计有着十分重要的意义。关键词 ：三通阀工艺设计工序设计夹具设计5AbstractThe mechanical processing industry as a traditional and vibrant industry in recent years has achieved rapid development in the new economic era, the industry presented a new development

3、 trend, thus the quality and the performance requirements of a new change. Now the mechanical processing industry is undergoing structural changes, process design and improvement of equipment has become a necessary condition for the survival and development of enterprises, design and improvement of

4、technology and equipment directly affect the quality and performance of products. At the same time, the machinery manufacturing industry is to provide all kinds of machinery and equipment sector for the modernization construction of our country, which plays a very important role in the development o

5、f China's national economy, support is one of the most important parts in machine tools, or many aspects of life are the use of the bearing, and bearing processing with the working environment as well as its material, shape has a very important link, and the clamp is also closely linked with thi

6、s. Therefore, the bearing process and fixture design is of great significance.Keywords: Three-way valve process design fixture design摘 要 IAbstract II目 录 I.I.I.第 1 章 绪论 1.1.1 课题背景 1.1.2 课题的目的和意义 1.1.3 本文的研究内容 1.第2章零件的分析 2.2.1 零件的形状分析 2.2.2 零件的工艺分析 2.第3章工艺规程设计 4.3.1 毛坯制造形式的选择 4.3.2 基面的选择 4.3.3 工艺路线的选择

7、 4.3.3.1 工艺路线方案一 5.3.3.2 工艺路线方案二 5.3.3.3 工艺方案的比较与分析 5.3.4 加工设备和工艺装备的选择 6.3.4.1 机床选用 6.3.4.2 选择刀具 6.3.4.3 选择量具 6.3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 63.6 切削用量及基本工时的确定 8.第 4 章 夹具设计2.2.4.1 钻2-15孔的夹具设计 2.24.1.1 零件分析2.24.1.2 定位基准的选择2.24.1.3 切削力和夹紧力的计算2. 24.1.4 误差分析与计算2.34.1.5 零部件的选用和设计2.44.1.6 钻套、衬套、设计与选用2. 44.1.7 确

8、定夹具体结构和总体结构2. 54.2 车M68× 2外圆及外螺纹的夹具设计2. 64.2.1 工件加工工艺分析2.64.2.2 定位装置的设计2.74.2.3 夹紧装置的设计2.74.2.4 切削力和夹紧力计算2.74.2.5 误差分析与计算2.84.2.6 零部件的选用和设计2.9致 谢 3.4.参考文献3.5.第 1章 绪论1.1 课题背景制造业是一个国家的立国之本，是一个国家的民族产业和支柱产业，也是反映一个国家经济实力的重要标志，是为国家创造财富的重要产业。由查阅的数据显示， 早在上世纪90 年代， 不少于 20 个国家迈入工业化之后，只是他们的制造业生产的财富就快接近国家G

9、DP 的五分之一，令人骇言在国家机械装备制造业中，各式零件都很关键，其中阀门类零件最为要紧，各类机械中基本都有涉及。三通阀作为汽车发动机制造中的重要部件，其加工工艺值得研究1.2 课题的目的和意义本次毕业设计的目的主要在于，在正式进入工作岗位之前，再一次的全面的检测我们在大学中所学习到的专业知识，尤其是一些重要的专业基础，如机械制造工艺学、机械设计、机械制图等重要的课程，为我们结合实际实习的学到的知识、独立的分析解决问题，打下坚实的基础。在本次毕业设计中使我们能综合运用平时在课堂上学到的各种先关知识，打下坚实的实践基础，关键是了解一些基本的机械设计常识，摆脱纸上谈兵的尴尬，真正的能够做出一些符

10、合实际的作品，以后才能在工厂里得心应手的工作1.3 本文的研究内容本文主要研究三通阀的加工工艺以及夹具设计，对于三通阀的加工工艺做出一些改进。第一步， 分析零件，了解零件的工艺从而设计毛坯基本结构，了解各个需要加工面的加工精度和其他要求；第二步， 在分析的零件基础上，选择合适的加工基准，来设计相应的工艺路线；第三步，计算零件各个工步得工序的尺寸，然后来选择工艺装备及切削用量；第四部， 在上面的基础上，设计适合零件加工的专用夹具， 通过查阅文献来选择夹具的各类关键零件如定位元件，来提高加工效率；最后来计算在设计夹具时，产生的各类误差，分析零件的优缺点并给出改进意见。第 2 章 零件的分析2.1

11、零件的形状分析三通阀零件的作用主要是起连接。2-1 三通阀零件图2.2 零件的工艺分析根据所给出的零件图，通过分析得出，零件材料HT200为灰铸铁，其强度较高，铸造性能和减震性能好，抗拉强度和塑性低，因此知道其适用于承受较大应力并且又耐磨的零件。比如车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等。主要加工表面为：1. 粗铣铣底面、半精铣底面，表面粗糙度Ra 值为12.5 m。2. 粗铣上端面，半精铣上端面，表面粗糙度Ra 值12.5 m。3. 车端面M68的外圆及M68外螺纹，表面粗糙度Ra值 3.2 m。4. 粗车 52 孔、粗车 43 孔内孔及粗车台阶，表面粗糙度Ra值 25 m。5. 钻孔攻丝M27&

12、#215; 2、钻孔攻丝M39× 2，表面粗糙度Ra值 3.2 m。6. 钻扩 2- 17孔、钻扩2- 15孔， 2- 17 孔的表面粗糙度Ra值 25 m、2- 15 孔的表面粗糙度Ra值 12.5 m。52第 3 章 工艺规程设计假设，三通阀产量为10 万台 / 年，一个零件满足一个机床，废品率0.30%，其备品率20%，每日2 班的工作班次。由于三通阀在工作的时候经常受到摩擦，故耐磨性要求高，而且零件材料为HT200，所以选择灰铸铁铸造。由Q=100000件 /年， n=1 件 /台，备品率 和废品率 分别取20%和 0.30%，代入公式进行计算，可以的得出：N=2×

13、 Qn(1+ )( 1+ )=1203600 件 /年。3.1 毛坯制造形式的选择三通阀的材料是HT200，为灰铸铁，非常适合液态成形。优点：适合各种金属、 重量壁厚都可以不同的铸件，尤其是适合形状复杂的铸件，可见其适用性之强。在使用过程中，主要作用为连接的三通阀，在工作时会受到很大的载荷，选择铸件最为合适，因为金属纤维不易被切断，可以保证零件工作时得可靠性。批量生产水平，中性轮廓尺寸，最好选择采用砂型铸造，这样可以很大程度上提高生产效率，并且保证了加工精度，还减少了生产成本。3.2 基面的选择粗基准的选择，是至关重要的。根据粗基准原则，当以外圆的端面做基准的时， 很容易发生外圆的面与零件的外

14、形不对称的情况，故以底面为粗基准加工上端面最为合适。3.3 工艺路线的选择几何形状、尺寸精度及位置精度这些技术要求都会影响零件，故以此为出发点， 来制定工艺路线是最为合适的。当零件成批生产时，使用万能性机床配以专用夹具， 通过工序集中的方法来提高生产率。此外， 如果还能够适当的考虑一下经济效果产生的影响，能够事半功倍。3.3.1 工艺路线方案一10铸件毛坯，时效处理20 粗铣底面30 半精铣底面40 粗铣、半精铣上端面50 钻扩2- 17 孔60 钻扩2- 15 孔70 粗铣、半精铣左端面（M68 端面 ）80 车 M68× 2外圆及外螺纹90 车 52 孔、 43 孔内孔及台阶10

15、0钻孔攻丝M27× 2110 钻孔攻丝M39 × 2120 终检入库3.3.2 工艺路线方案二10铸件毛坯，时效处理20 车 M68× 2外圆及外螺纹30 粗铣底面40 半精铣底面50 粗铣、半精铣上端面60 粗铣、半精铣左端面（M68 端面 ）70 车 52 孔、 43 孔内孔及台阶80 钻孔攻丝M27 × 290 钻孔攻丝M39 × 2100钻扩2- 17孔110钻扩2- 15孔120 终检入库3.3.3 工艺方案的比较与分析方案一的特点：虽然方案一的夹具定位和夹具装夹更为简便快捷，但是由于需要不断地更换设备，其加工过程也会变得更加繁琐，从

16、而导致位置精度的缺失方案二的特点：相反的， 方案二的能够大大的减少装夹的次数，但是也由于必须不断地更换刀具，间接的增加了工作量。根据具体简陋加工的条件，相对的选择方案一比较合适。3.4 加工设备和工艺装备的选择3.4.1 机床选用 工序为粗车、精车、车螺纹、车端面。鉴于工步数较少的工序，当零件成批生产时，选择卧式车床最为合适。三通阀零件的外轮廓尺寸属于中型，中等精度要求，根据表4.2-7 （机械制造设计工工艺简明手册），可以选则CA614卧式车床。 工序为钻孔，Z525摇臂钻床能够充分满足要求。3.4.2 选择刀具 车刀的选择：当在车床上加工工序时，可以选择硬质合金车刀和镗刀，在这里选择YG6

17、类硬质合金车刀，他能够在很大的铸件范围内进行精加工和半精加工。在以生产率及经济性为主要前提下, 可转位车刀 （GB5343.1-85,GB5343.2-85） 为最优选择。 祖钻头的选择：通过查阅文献机械加工工艺手册（主编 孟少农） ，选用高速钢麻花钻来钻孔最为合适，其第二卷表10.21-47 及表 10.2-53 可以得到需要的钻头参数。 磨具的选用：通过查阅文献简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群）表12-47 ，选择选择双斜边二号砂轮，其磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸能够满足要求，最为合适。3.4.3 选择量具一般情况下，选择量具要么按按计量器具的不确定度选择，要

18、么按计量器的测量方法极限误差选择。在成批量生产的前提下，量具均选择通常量具。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料HT200， 根据 机械加工工艺手册表 2.2-17 灰铸铁硬度HB=143269，由表2.2-23 ，其密度 =7.2 7.3（ g cm3 ） ，通过计算，毛坯重量大概为2kg。表 3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件 重型（零件重 >2000kg）中型（零件重 1002000kg）轻型（零件重<100kg）单件生产5 以下10 以下100 以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大

19、批生产30010005005000500050000大量生产1000 以上5000 以上50000以上毛坯重量的约为2kg， <小于100kg，由表格知为轻型，确定为大批生产。由生产纲领可知，铸造类型为高生产率、大批生产，查阅机械加工工艺手册表3.1-19“特种铸造的类别、特点和应用范围”，和表3.1-20“各种铸造方法的经济合理性”，综合之下，选择机器砂磨铸件最为合适。表 3-2 成批和大量生产铸机器砂模造型件的尺寸公差等级铸造方法公差等级CT灰铸造砂型手工造型1113砂型机器造型及壳型810金属型79低压铸造79熔模铸造578 级。表 3-3 铸件尺寸公差数值铸件基本尺寸公差等级CT

20、大于至8631001.61001601.81602502.0由上表：铸件基本尺寸为，100mm至 160mm，公差等级为8级时，公差数值可以选择1.8mm。表 3-4 铸铁件机械加工余量（JB2854-80）如下铸件基本尺寸加工余量等级6浇注时位置>1202506.04.0顶、侧面底面铸孔的机械加工余量可以选择为，浇注时位置为：顶面时的。 由上述加工工艺和资料，可以得出：加工表面的工序尺寸、毛坯尺寸、及机械加工余量。3.6 切削用量及基本工时的确定确定切削用量，则要确定进给量、切削深度及切削速度，切削深度先确定、在确定进给量，切削速度最后确定。工序10：铸造时效处理时没有切削加工，不需要

21、计算。工序20、 30：粗铣、半精铣底面。机床选择：铣床X5032，主电机功率7.5kw。刀具选择：根据切削用量简明手册表1-2，选择硬质合金材料的端铣刀，材料 YG6： ， D 100mm，齿数Z=10。决定铣削深度ap：加工余量小，走刀两次完成，粗铣 ap 2mm半精铣 p 1.0mm p决定每齿进给量fz ：查表3.6（切削用量简明手册），刀具为YG6，铣床功率为7.5 kw， fz 0.09-0.18mm/s选择 粗铣fz 0.13mm/ s半精铣fz 0.18mm/ s粗铣：决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf，切削速度Vc可根据切削用量简明手册表3.16 中查得，当D=100， Z=

22、10， ap 5mm， fz 0.24mm/z，Vt 110m/ min ， nt 352r/min ， vft 394r / min 。各修正系数为：kMv kMn kMv 1.12k v k n k v 0.8故Vc Vtkn 110 1.12 0.8 98.56m/m i nn ntkn 352 1.12 0.8 315r/minVf Vftkvt 394 1.12 0.8 352.0mm/ min根据 XA5032 型立铣说明书（表3.30）选择nc 300r/min ， vfc 350m /minvcDn 92.4m / minc 1000fzc vfcm/min 0.11mm/ z

23、ncz计算工时：tmLvf式中， L=l+y+ ,l 200,根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+ =12，则L=(200+12)mm=212mm，故：tm L 0.61min vf半精铣：决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf切削速度Vc可根据切削用量简明手册 表 3.16 中查得， 当 D=100， Z=10， ap 5mm， fz 0.24mm/z， Vt 98m/min， nt 322r / min ， vft 490r / min 。各修正系数为：kMvkMn kMv 1.12k v k n kv 0.8故Vc Vtkn 98 1.12 0.8 87m/m i nn ntk

24、n 322 1.12 0.8 288r/minVf Vftkvt 490 1.12 0.8 439.0mm/ min根据 XA5032 型立铣说明书（表3.30）选择：nc 300r / min ， vfc 450r / min 因此实际切削速度和每齿进给量为：Dn vc92.4m / minc 1000 vfc fzcm/min 0.15mm/ zncz计算工时：tmvLf式中， L=l+y+ ,l 200,根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+ =12，则L=(200+12)mm=212mm，故：tm 0.47minvf工序40：粗铣、半精铣上端面。选择机床：铣床X5032，主

25、电机功率7.5kw。选择刀具：根据 切削用量简明手册表 1-2， 选择端铣刀（硬质合金材料），材料YG6： ， D=100m，齿数mZ=10。决定铣削深度ap：由于加工余量不大，故可两次走刀内完成，粗铣 ap 2mm半精铣1.0mmp决定每齿进给量fz：查表3.6（切削用量简明手册），刀具为YG6，铣床功率为 7.5kw，fz 0.09- 0.18mm/ s选择：粗铣fz 0.13mm/ s半精铣 fz 0.18mm/ s粗铣：决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf 切削速度Vc可根据切削用量简明手册表3.16 中查得，当D=100， Z=10， ap 5mm， fz 0.24mm/z，Vt 11

26、0m / min ， nt 352r/min ， vft 394r / min 。各修正系数为：kMv kMn kMv 1.12k v k n k v 0.8Vc Vtkn 110 1.12 0.8 98.56m/m i nn ntkn 352 1.12 0.8 315r/minVf Vftkvt 394 1.12 0.8 352.0mm/ min根据 XA5032 型立铣说明书(表3.30)选择：nc 300r / minvfc 350r/m i nDnvcc 100092.4m / minvfcfzc m/min 0.11mm/ zzcnczL vf计算工时：tm式中， L=l+y+ ,l

27、 120,根据表 3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+ =12，则L=(120+12)mm=132mm，故tmL 0.37minvf半精铣：决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf ：切削速度Vc可根据切削用量简明手册 表 3.16 中查得， 当 D=100， Z=10， ap 5mm， fz 0.24mm/z， Vt 98m/min， nt 322r / min ， vft 490r / min 。各修正系数为：kMvkMn kMv 1.12k v k n k v 0.8故Vc Vtkn 98 1.12 0.8 87m/m i nn ntkn 322 1.12 0.8 288r/minVf

28、 Vftkvt 490 1.12 0.8 439.0mm/ min根据 XA5032 型立铣说明书（表3.30）选择：nc 300r / min ， vfc 450r / min因此实际切削速度和每齿进给量为：vc Dn 92.4m / minc 1000vfcfzcm/min 0.15mm/ zncz计算工时：tmLvf式中， L=l+y+ ,l 120,根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+ =12，则L=(120+12)mm=132mm，故tm L 0.29minvf工序 50 钻扩2- 17 孔本工序采用计算法。表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围 ( m

29、m)用途GB1536-85直柄麻花 钻2.0 20.0在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔GB1537-85直柄长麻 花钻1.0 31.5在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔GB1538-85锥柄麻花 钻3.0 100.0在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔GB1539-85锥柄长麻 花钻5.0 50.0在各种机床上，用钻 模或不用钻模钻孔机床选用Z525摇臂钻床，根据机械加工工艺手册表2.4-37 ，钻头的耐用度为5200，查表10.2-5 ，麻花钻18，则螺旋角=300，锋交2 =1170，后角 a f =100, 横刃斜角=500， L=197mm,l1 =116mm。表 3-6 标准高

30、速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85）直径范围直柄麻花钻ll1>11.80 13.20151101表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85）d (mm)2f8.617.00301171243 60表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（ 1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（ mm） 20高速钢铸铁0.5 0.8（ 2）单刃加工刀具耐用度T min刀具类型加工材料刀具材料刀 具 直 径d0（ mm）11 20钻头（钻孔及 扩孔）铸铁、铜合金 及合金高速钢60得出钻头后刀面最大磨损限度为0.5 0.8mm刀具耐用度T=

31、60 min钻孔 18 确定进给量根据表10.4（ 机械加工工艺手册第二卷），高速钢钻头钻孔的进给量的选择范围为f=0.25 0.65mm z,在表4.13（ 切削用量简明手册）中可知，进给量取f=0.60 mmr。 确定切削速度根据机械加工工艺手册表10.4-17，得扭矩及功率V=12 m min ，参考表 10.4-10钻扩铰孔切削速度修正系数Kmv=1.0， R tv =0.85。v 12 0.85 10.32m/ min131r/min1000 10.32n25根据切削用量简明手册表4.2-12，取 n=150r minn d 150 3.14 25则实际切削速度v实11.8m/ mi

32、n实 10001000 确定切削时间根据机械加工工艺手册表10.4-43，钻孔时加工机动时间计Tilw lfl1fn其中：则：lfdm /2 cotKR，lw 5mm， ll 2-3mm5 3 5.72.5 0.69.13s工序60：钻扩2- 15孔机床：立式钻床Z525刀具：选择高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔 14钻孔时先钻9孔。切削深14度 ap： ap 4.5mm进给量 f ：取 f 0.33mm/ r 。切削速度 V 取， v 0.48mm/ r机床主轴转速n ：n 1000v1000 0.48 603.14 17539.53r/min按照文献，取n 630r /mindn v10003.

33、14 17 6301000 600.56m/ s所以实际切削速度v： v 10d0n0 3.11400107 60630 0.56m/s切削工时：被切削层 l ： l 42mm刀具切入l1：D17l12 ctgkr (1 2) 2 ctg120 1 5.9mm 6mm刀具切出l2： l2 1 4mm，取 l2 3mm走刀次数为1机动时间tj1：L 42 6 3j1j1 fn 0.33 6300.25m i n 扩孔 15刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）片型号：E433切削深度a ： a4.5mmpp进给量 f ：取 f 0.33mm /r。切削速度V ：取 v 0.48mm/s。机床

34、主轴转速n ：1000v 1000 0.44 60D按照文献取n 500r/min3.14 19.7n426.78r /min所以实际切削速度v： v 10d0n0 3.11400109760500 0.52m/s切削工时被切削层l ： l 42mm刀具切入l1有：l1 D d1 ctgkr (1 2) 19.7 17ctg120 2 2.86mm 3mm刀具切出l2： l2 1 4mm，取l2 3mm走刀次数为1机动时间tj2： tj2L 42 6 30.16minfn0.6 500工序70：粗铣、半精铣左端面（M68 × 2 端面 ）选择机床：铣床X5032，主电机功率7.5kw

35、。选择刀具：根据 切削用量简明手册表 1-2， 选择端铣刀（硬质合金材料），材料YG6： ， D 100mm ，齿数Z=10。决定铣削深度ap：由于加工余量不大，故可两次走刀内完成，粗铣ap 2mm半精铣1.0mmp决定每齿进给量fz：查表3.6（切削用量简明手册），刀具为YG6，铣床功率为7.5kw，fz 0.09-0.18mm/s选择：粗铣fz 0.13mm/ s半精铣fz 0.18mm/ s粗铣：决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf 切削速度Vc可根据切削用量简明手册表3.16 中查得，当D=100， Z=10， ap 5mm， fz 0.24mm/z，Vt 110m / min ， nt

36、 352r/min ， vft 394r / min 。各修正系数为：kMvkMn kMv 1.12k v k n k v 0.8故Vc Vtkn 110 1.12 0.8 98.56m/m i nn ntkn 352 1.12 0.8 315r / minVf Vftkvt 394 1.12 0.8 352.0mm/ min根据 XA5032 型立铣说明书(表3.30)选择nc 300r / min ， vfc 350r / min因此实际切削速度和每齿进给量为Dnvc92.4m/ minc 1000vfcfzc m/min 0.11mm/ znczLvf计算工时tm式中， L=l+y+ ,

37、l=74,根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+ =12，则L=(74+12)mm=86mm，故t m L 0.24minvf半精铣：决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf 切削速度Vc可根据切削用量简明手册 表 3.16 中查得， 当 D=100， Z=10， ap 5mm， fz 0.24mm/z， Vt 98m/min， nt 322r / min ， vft 490r / min 。各修正系数为：kMv kMn kMv 1.12k v k n k v 0.8故Vc Vtkn 98 1.12 0.8 87m/m i nnntkn322 1.12 0.8 288r/minVf Vf

38、tkvt 490 1.12 0.8 439.0mm/ min根据 XA5032 型立铣说明书（表3.30）选择nc 300r/min ， vfc 450r / min因此实际切削速度和每齿进给量为vcDn 92.4m/minc 1000vfcfzc m/min 0.11mm/ zncz计算工时tmvf式中， L=l+y+ ,l=74,根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+ =12，则L=（74+12）mm=86mm，故tm L 0.19minvf工序80：车M68X2 外圆及外螺纹已知加工材料为灰铸铁CA6140 普通车床选择可转位车刀（YG6硬质合金材料）。根据切削用量简明手册表

39、1-4，选刀杆尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。 确定加工深度P 3mm, 一次走刀内完成 确定进给量f根据机械加工工艺手册可知刀杆尺寸为16mm 25mm， ap 4mm，进给量f =0.5 1.0 mmr按进给量在简明机械加工工艺手册可知：f =0.7 mmr根据机床CA6140说明书，其机构允许的进给力Fmax =3530N 。ap 4mm， f 0.75 mm r ， Kr =450时，进给力：FR=950N 。切削时的Ff修正系数为FYoFf 1.0， F yf 1.0， FkrFf 1.17（见切削用量手册表 1.09 ）实际进给力为：Ff 950 1.17

40、1111.5N所选 f =0.7mm r可用。 选择磨钝标准耐用度根据机械加工工艺手册，最大磨损量取为1.5mm，车刀寿命T=60min。 确定加工速度V0 ，根据切削用量手册表1.28 ，切削速度的修正系数为ktv0.92，k nrv,0.84，k v1.0，kTv1.0，kkv1.0。故：V0'=Vt Kv=63 1.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.048m minn=1000Vc' =1000 48D 127=120r min根据CA6140车床选择n0 =125r min这时实际速度Vc为：Dnc127 12550m minVc =c 10001000 校验

41、机床功率由机械加工工艺手册HBS=160 245， ap 3mm， f 0.75mm r，加工速度 V 50m min时，PC =1.7KW切削功率的修正系数k krPc kkrPc 0.73， k rPc k oFo 1.0（切削用量手册表1.29-2 ）实际功率为：PC =1.7 0.73=1.2 KW在 CA6140上进行，最后用量为：ap =3.75 mm，f =0.7mm r ， n=125r min =2.08r s， V =50m min工序90：车 52 孔、 43 孔内孔及台阶已知加工材料灰铸铁CA6140 普通车床选择可转位车刀（YG6硬质合金材料）。根据切削用量简明手册表

42、1-4，选刀杆尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。 确定加工深度P 2mm, 一次走刀内完成 确定进给量f根据机械加工工艺手册可知刀杆尺寸为16mm 25mm， ap 4mm，进给量f =0.5 1.0 mm r按进给量在简明机械加工工艺手册可知：f =0.7 mmr根据CA6140说明书，其机构允许的进给力Fmax =3530N 。ap 4mm， f 0.75mm r ， Kr =450 时，进给力：FR=950N 。切削时的Ff修正系数为FYoFf 1.0， F yf 1.0， FkrFf 1.17（见切削用量手册表 1.09 ）实际进给力为：Ff 950 1.17 1

43、111.5N所选 f =0.7mm r可用。 选择磨钝标准耐用度根据机械加工工艺手册，最大磨损量取为1.5mm，车刀寿命T=60min。 确定加工速度V0 ，根据切削用量手册表1.28 ，切削速度的修正系数为 ktv 0.92， knrv,0.84， k v 1.0， kTv 1.0， kkv 1.0。故：V0'=Vt Kv=63 1.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.048m minn=1000Vc=1000 48=120rminD 127根据CA6140车床选择n0 =125r min这时实际速度Vc为：Dnc127 12550m minVc =c 10001000 校验

44、机床功率由机械加工工艺手册HBS=160 245， ap 3mm， f 0.75mm r，加工速度 V 50m min时，PC =1.7KW切削功率的修正系数kkrPc kkrPc 0.73， k rPc k oFo 1.0（切削用量手册表1.29-2 ）实际功率为：PC =1.7 0.73=1.2 KW在 CA6140上进行，最后用量为：ap =3.75 mm， f =0.7mm r ， n=125r min =2.08r s， V =50m min工序100：钻孔攻丝M27 × 2已知加工材料灰铸铁机床选择Z525，钻头选择高速麻花钻钻头，其直径d0 25mm。由切削用量手册表2

45、.1 及表 2.2得，钻头几何形状为：双锥修模横刃，30，2118，2 1 70， b5.5，0 12，55， b 3mm， l 6mm选择切削用量（ 1）选择进给量f根据切削用量手册表2.7 ，当铸铁的强度b 200HBS， d0 26mm，f 0.9- 1.1mm/r选择 f=0.9mm/r（ 2）选择钻头磨钝标准及寿命，由表2.12，当d0 25mm，钻头后刀面最大磨损量为0.6mm，寿命T=75min。决定切削速度，由切削用量手册表2.15，当灰铸铁的硬度HB 为 143-269，进给量f=0.9mm/r， vt 23m/min切削速度的修正系数为：kTv 1.0, kcv 1.0,k

46、jv 0.85,ktv 1.0,故v vtkv23 0.85 19.55m/ min1000vn249r/mindv根据 Z525钻床说明书，可考虑选择n 272r / minc（ 4）检验机床扭矩及功率根据 Z525 钻床说明书，削用量可用，即根据表 2.20， 当 f 1.1mm/r， d0 27时，Mc 140n249r / min， M144.2N.m。cm根据切削用量手册表2.23，当 pc 2.6kw根据 Z535 钻床说明书，pe 2.8 1.0 2.8于 M eM m，PcPE ， 故 选 择 之 切f 0.9mm/ r， n nc 272r / min， vc 20mm/ r

47、 。计算基本工时nf式中， L=l+y+ ， l=16mm，入切量及超切量由表2.29查出 y+ =10mm。?tm nLf 0.1工序110：钻孔攻丝M39 2已知加工材料灰铸铁机床选择Z525，钻头选择高速麻花钻钻头，其直径d0 38mm，通孔。钻头几何形状为（切削用量手册表 2.1 及表 2.2 ） ：双锥修模横刃，30， 2118， 2 1 70， b5.5，0 12，55， b 3mm， l 6mm选择切削用量（ 1）选择进给量f根据切削用量手册表2.7 ，当铸铁的强度b 200HBS， d0 26mm，f 1.0- 1.2mm/r选择 f=1.0mm/r（ 2）钻头磨钝标准及寿命的

48、选择，由表2.12，当d0 38mm，钻头后刀面最大磨损量为0.6mm，寿命T=110min。决定切削速度，由切削用量手册表2.15，当灰铸铁的硬度HB 为 143-269，进给量f=0.9mm/r， vt 23m/min切削速度的修正系数为：kTv 1.0, kcv 1.0,kjv 0.85,ktv 1.0,故v vtkv 23 0.85 19.55m/ min1000v ndv159r / min根据 Z525钻床说明书，可考虑选择nc 195r/minc（ 4）检验机床扭矩及功率根据表 2.20， 当 f 1.1mm/ r， d0 29时，Mc 450.3， 根据Z525钻床说明书，当

49、n195r / min， M 500N.m 。cm根据切削用量手册表2.23，当 pc 2.6kw根据 Z535 钻床说明书，pe 2.8 1.0 2.8由 于 MeMm，Pc PE ， 故选 择 之切 削 用 量 可 用 ， 即f 1.0mm/ r， nnc195r / min，vc23mm/r 。cc计算基本工时tm Lnf式中， L=l+y+ ， l=15mm，入切量及超切量由表2.29查出 y+ =10mm。tmnLf0.1第 4 章 夹具设计4.1 钻 2- 15 孔的夹具设计4.1.1 零件分析设计夹具来钻地面的孔2- 15， 并且攻丝。2- 15 孔的Ra=25， 加工精度不是很

50、高，故此次夹具设计的主要要求是降低成本，提高工作效率并且简化劳动。4.1.2 定位基准的选择定位基准的选择非常重要，影响大批零件的加工工艺规程以及零件的最终加工质量。根据零件图纸可以知道，在钻孔 15 之前，已经对底面进行了粗、精铣加工。定位夹紧的方面：在定位误差可以忽略的范围内，采用一面、一销、 一挡块。在孔 15 没有位置公差的要求下，我们可以以已经加工的上底面和下底面为精基准，左端面和后端面为粗精准4.1.3 切削力和夹紧力的计算钻孔选用：钻床Z525，刀具钻头。由文献可得：切削力公式：Ff 667D1.2 f 0.7KP式中： D 18mm， f 0.22mm/ r查表得：K ( b

51、)0.75p 736其中： b 0.6， Kp 0.0048即：Ff 955.08(N)实际所需夹紧力：WKFK12有： 1 0.7, 2 0.16安全系数K 可按： KK0 K1K2 K3K4K5K6式中： K0 K 6安全系数：K 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.56所以WK K Ff 955.08 1.56 1489.92(N)通过计算，可以得出夹具的夹紧力不大，因此为了尽可能简化夹具的结构和操作，采用螺旋夹紧机构最为合适取 K 1.56，1 0.7，2 0.16由文献可以得出，移动螺旋夹紧力的计算公式：QLtg 1ztg(2)式中参数由文献查得：6.22 rz 2.76 1 9029 50229'螺旋夹紧力：W0 4 74 8.N2 ( )由上述计算易得：W0WK计算得出，实际的夹紧力大不，故为了使夹具操作方便和结构简单，夹紧机构选择手动螺旋机构4.1.4 误差分析与计算这个夹具的定位基准为底面、支撑钉根据文献可得： 支撑钉的定位误差： D W D1 d1 1minD 1d11minD2d22minJ.W arctg 11 2L 22其中： D1 0.052mm，d1 0.011mm，1min 0mm，D W 0.063mmJ.W 0.0032mm 夹