加工工艺与夹具设计模板

1、加工工艺与夹具设计模板2.1毕业设计任务书（1）本设计的目的、意义工艺是机械产品设计、制造过程中的重要组成部分。工艺设计的好坏直接影响产品的最终制造质量和整个生产系统的优化状况。通过该毕业设计，掌握较复杂零件的机械加工工艺规程的制定以及夹具的设计。特别是学习如何分析、解决实际问题，接受实际的工程训练。本设计工作具有重要的现实意义。（2）毕业设计任务夹具装配图夹具零件图4张以上连杆零件图1张说明书1份说明书主要内容：工艺过程概述及其重要性；连杆机械加工工艺规程的制定，包括工艺路线设计、工序设计（工艺余量计算、尺寸链计算等卜编制工艺规程文件；夹具设计（设计、计算、绘图）；外文翻译；毕业实习报告等。

2、（3）设计各阶段内容及时间分配（共12周）第一阶段分析连杆，选择连杆材料，定出毛坯尺寸（2周）第二阶段对连杆的尺寸、加工精度、形位公差进行分析（1周）第三阶段制定加工路线，对路线内各工序进行计算、验证（3周）第四阶段进行夹具设计，画相关工程图（4周）第五阶段翻译外文，填写卡片，整理设计说明书（1周）评阅及答辩（1周）（4）摘要本设计主要包括两方面的内容，即连杆加工工艺规程设计以及连杆典型加工工序的夹具设计。本文对一个常规工艺设计的步骤做了详细阐述，例如对产品的运动、受力情况、常见的疲劳破坏形式以及结构特点进行分析。在此基础上对零件加工要求进行分析，最终确定毛坯材料，选择定位基准，并留出适当的加

3、工余量。综合上述分析可以制定出零件加工工艺路线。得到工艺路线以后，需要对工艺路线中的具体参数进行计算，例如基本的切削用量的计算，并根据计算结果选择机床，验算机床功率，此外，计算加工过程中的机动时间和辅助时间也是必不可少的。另一个方面，进行专用夹具的设计可以提高劳动生产率，降低劳动强度，更能有效地提高产品的精度，减少废品，所以夹具设计的优劣也影响到产品的质量。因此，本文论述了夹具的分类类型，对一些典型工序进行了对比分析，最终确定了精链小头孔的夹具设计。在夹具的设计的过程中，本文参考了一些既有的成果，对定位和夹持的结构进行了反复对比，确定出了夹具的具体结构形式。在进行上述设计的同时，绘制了夹具图、

4、零件图，编写了工艺卡片。关键词：连杆，工艺，夹具，设计。2.2相关技术在国民经济的各个领域，各个行业中广泛使用着大量的机床、机器、仪器及工具等，这些工艺装备都是由机械制造工业提供的。机械制造工业的主要任务就是围绕各种工程材料的加工要求，研究其加工工艺并设计和制造各种工艺装备，机械制造工业是国民经济各部门的装备部，它不仅为传统产业的改造提供了现代化的设备，同时也是计算机、通信等新兴产业的基础。2.2.1机械制造工业的作用和发展方向机械制造业的兴衰直接影响和制约了工业、农业、交通、航天、信息和国防务部门的生产技术和整体水平，进而影响着一个国家白综合生产实力。2001年中国工程院组织了2;名院士和4

5、0多位专家对中国制造业的现状、作用、地位及发展趋势和对策进行了调查研究，写出了新世纪如何提高和发展我国制造业的研究报告？其中指出：处于工业中心的制造业，特别是装备制造业，是国民经济持续发展的基础，是工业化、现代化建设的发电机和动力源，是在国际竞争中取胜的法宝，是技术进步的主要舞台，是提高人均收入的财源、国防安全的保证，是发展现代文明的物质基础。当代的机械制造业正沿着三个主要的方向发展：加工技术向高度信息化、自动化、智能化方向发展，信息技术、智能制造技术、数控技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术以及敏捷制造等先进制造技术都在改造传统制造业并迅速向前发展。加工技术向高精度发展，出现超精密工程以及

6、纳米材料及加工、纳米测量等纳米技术。机械加工的工艺方法进一一步完善与开拓，传统的切削与磨削技术仍在不断发展，各种特种加工方法也在不断开拓新的工艺可能性与新的技术，如快速成形、激光加工、电加工和射流加工等。同时，机械制造中的计量与测试技术、机械产品的装配技术、工况监测与故障诊断技术、机械设备性能试验技术、机械产品的可靠性保证与质量控制技术、仿生制造技术、微型制造设备技术、网络制造技术、人工智能在机械制造中的应用以及考虑到环境保护的绿色制造技术等均有重大的进展。2.2.2机械制造过程及机械制造系统(1)机械产品生产过程与机械制造过程在现代化的制造工业中，机械产品的生产过程是一个大的系统工程。该过程

7、根据内容的不同可分为三个阶段：第一阶段是产品的决策阶段；第二阶段是产品的设计和研究阶段；第三阶段是产品的制造阶段。原材料的运输和保管、生产设备、毛坯准备、机械加工、装配与调试、质量检验、成品包装等不同的工作构成了一个原材料转变为产品的过程，这也就是通常所说的产品制造阶段。这一过程又可细分为三个部分：运输、保管、准备、包装、检验等，称为辅助过程；毛坯制造、机械加工、热处理、装配等直接改变毛坯或零件的形状尺寸、材料性能的过程，称为生产工艺过程或工艺过程；生产工艺过程中的机械加工、装配调试等，称为机械制造(工艺)过程。(2)机械加工工艺系统与机械制造系统机械加327'作是产品机械制造过程中的

8、主要内容。机械加工主要是指通过金属切削的方法改变毛坯的形状、尺寸的过程。随着加工技术的发展，加工材料的方法有很多，比如电火花加工、激光加工、电解加工以及快速成形法等新的特种加工方法，但由于成本以及条件的限制，目前主要应用的仍然是用金属切削刀具来进行切削的方法。与机械制造技术、计算机技术、信息技术的发展相适应，以及为了能更有效地对机械制造过程进行控制，大幅度地提高加工质量和加工效率，人们在机械加工工艺系统的基础上又提出了机械制造系统的概念。综上所述，无论是传统的机械加工工艺系统，还是先进的机械制造系统，其基本组成部分均是机床与刀具，并由作为加工、装配过程信息管理基础的机械制造工艺联系而成。可见，

9、切削原理及刀具、金属切削机床及机械制造工艺学等基本理论及相关知识形成了机械制造技术的基础。2.2.3信息时代的机械制造工业在信息时代。随着社会的进步、技术的发展以及全球市场竞争的加剧，人类对制造的需求不断更新和提高。制造过程和活动变得愈加复杂，制造所用时间的减少和交货时间的提前，制造昕需成本的降低和质量的提高，制造产品的多样化和个性化，制造商和用户之间的信息交流都是现代制造业要面对和迅速解决的问题。制造所用设备、材料、信息、人员理念以及制造过程的组织和管理，不但自身要求适应这一变化，而且相互之间形成相互密切关联的整体。这就要求既要在硬件上形成先进的复杂自勺现代制造系统.也要通过信息交流形成制造

10、系统的理论和技术。首先，通过电子计算机技术、自动化技术、信息技术以及仿真加工技术、纳米加工技术、特种加工技术。并借助CAD/CAM技术、柔性制造技术生产大量高度自动化、高度柔性化、高效率、高精密度的各种数控机床、加工：中心、柔性制造系统、自动装配线、工业机器人等先进的以信息技术驱动的制造业工作母机。其次，提升和突出信息在制造系统中的作用和地位。制造系统的三要素：物质、能量和信息。其中的物质部分即加工设备、被加工材料。物质和能量两者在传统的制造系统中曾占据主导地位.受到重视、研究、开发和利用。随着社会生产的发展，信息这一要素正在迅速上升成为制造系统中的主导因素。能量驱动型和信息驱动型是传统制造和

11、现代制造的显著区别特征。现代产品是制造过程中所投入的知识和信息的物化与集成，这些知识和信息的内容规范产品的使用价值，产品的信息量则影响了其交换价值。现代农业、工业、服务业和国防等一切部门所需要的各种高技术含量装备的设计、制造和批量生产都要靠先进的现代制造业。而实现工、农、服务业的机械化、自动化、信息化和智能化也是现代制造业面临的光荣而艰巨的任务。2.2.4本设计的主要内容本设计中，主要完成的内容包括两大块：工艺路线的制定、计算和夹具的设计。而围绕这两大块又有若干工作需要完成，如画图、翻译、填写卡片，还包括撰写设计说明书等。上述工作大概可以分为四个方面：查阅相关资料，分析工件的运动条件，零件加工

12、的要求，如尺寸精度、形位精度、热处理等。确定零件的材料。制定工艺路线？查相关手册，对要求加工的部位进行工艺计算，确定机床型号，并对机床功率进行验算。夹具设计，确定夹具的组织形式、具体结构，画夹具装配图、夹具零件图、工件装配图、工件图、工件毛坯图，写夹具说明书。填写工艺过程表、工序表，撰写设计说明书。2.3连杆机械分析连杆是内燃机的重要运动部件之一，它连接活塞与曲轴，把作用于活塞顶面的膨胀气体压力传给曲轴，使活塞的往复直线运动变为曲轴的回转运动，以输出功率。工作时，连杆承受大小、方向为周期性变化的动载荷。在做功冲程，燃气压力在连杆轴线上的分力为压缩应力；在进气冲程上止点，活塞组和连杆本身的惯性力

13、在横断面内造成拉伸应力；摆动时的横向惯性力造成横向弯曲应力。综上所述，可以概括为：汽缸内的燃气压力（连杆受压缩）。活塞连杆组的往复运动惯性力（连杆受拉伸）。连杆高速摆动时所产生的横向惯性力。连杆所受的交变应力值在很宽的范围内急剧变化，弯曲应力引起弯曲变形，常见疲劳破坏如下：连杆小头与杆身圆弧过渡处产生裂纹。大头杆身与螺栓平面直角处产生应力集中。连杆螺栓断裂。因此，要求连杆的重量轻且有足够的强度、足够的疲劳强度和冲击韧性。连杆由连杆体和连杆盖两部分组成。杆身为工字形断面，大头孔用连杆螺栓和螺母与曲柄颈装配在一起，孔内装有薄壁轴瓦。钢质瓦背内表面浇有一层耐磨合金，大头结合面为平切口，由凸肩定位。小

14、头孔内压入青铜衬套，小头、大头与杆身采用较大圆弧过渡。2.3.1连杆材料的选择在前面对连杆疲劳破坏的分析中，可以对其材料要求总结如下：要求具有较高的机械强度和刚度。要求具有较高的抗疲劳强度。为减小惯性力，尽量减轻杆身重量。根据连杆的这些特点，材料的选择如下。杆身与端盖：采用45钢。连杆螺栓：采用30CrMn。小头青铜衬套：锡青铜QSn43。大头薄壁轴瓦，瓦背：15低碳钢，瓦背镀锡，内表面浇铸锡基合金CuSnSbll-6,厚度为0.30.7mm。毛坯具体尺寸见光盘的图20030768-02-0002.3.2连杆加工要求分析连杆零件图详见光盘中图20030768-01-01及20030768010

15、2。2.3.3尺寸精度分析小头衬套底孔的精度采用7级公差等级，机1H7十;。如，表面粗糙度%为小头衬套孔相当于6级公差等级，表面粗糙度R为0.46即m，采用精镣加工。大头采用薄壁轴瓦，大头底孔相当于6级公差等级，M6H6邛皿，表面粗糙度旦为0.采用精镜加工口螺栓孔采用7级公差等级，归1H7个。谓，表面粗糙度K为L6Rm，采用精校加工。连杆大、小头端平面厚42h7.孔如，表面粗糙度以为。配小，采用精磨加工。连杆大头结合面，表面粗糙度R不大于L6pim,为保证良好的接触，采用精磨加工。大、小头孔结合轴心距L=(195±0.05)mm。2. 3.4形状精度分析小头孔的圆度公差为0.008m

16、m,小头孔的圆柱度公差为0.009mm。大头孔的圆柱度公差为0.006mm。2. 3.5位置精度分析大、小头孔轴线的平行度为0.04/100。小头孔轴线与杆身轴线B的垂直度为0.015/100,位置度为0.1mm。大头孔两端面对大头孔轴线A的垂直度为0.03/100。大头孔分开面C与大头孔轴线A的平行度为0025o2.4 连杆加工工艺规程的制定工艺过程就是改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质，使其成为成品或半成品的过程，在生产过程中占重要位置。工艺过程主要分为毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程和机械装配工艺过程，后两个过程称为机械制造(工艺)过程。2.4.1 工艺的基本概念机械加工工艺过程

17、就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的力学性能，使之成为合格的零件的全过程，是直接生产的过程。按照规定的工艺过程组织生产，对保证产品的质量、产量以及生产成本有着重要的作用。2.4.2 4.2定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，牛.产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。因此，工件在加工过程中的定位、测量等问题需要被重点考虑。(1)粗基准的选择在选用粗基准时要考虑如何保证各个加工面有足够的余量，如何保证各个表面间的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，选择粗基准时，

18、应遵循以下几个原则：对于不需要全部加工表面的零件，应使用始终不加工的表面作粗基准，以保证不加工表面与加工表面之间的相互位置要求。选择毛坯余量最小的表面作粗基准。选择零件上重要基准面作粗基准。选择零件上加工面积大，形状复杂的表面作粗基准，以使定位准确、夹紧可靠，夹具结构简单、操作方便。粗基准在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不应重复使用，以免产生不必要的定位误差。(2)精基准的选择精基准的选择应使工件的定位误差较小，能保证工件的加工精度，同时还应使加工过程操作方便，夹具结构简单。选择时应遵循以下原则。基准重合尽量选择被加工表面的设计基准或工序基准作为定位基准，避免基准不重合而产生的定位误差。一次

19、安装的原则一次安装又称为基准统一原则。基准统一或一次安装和有关工序所使用的夹具结构大体上统一，降低了工装设计和制造成本。同时多数表面采用同一基准进行加工，避免因基准转换而带来的误差。互为基准原则当某些表面相互位置精度要求较高时，这些表面又可以互为基准反复加工，以不断提高定位基准的精度，保证这些表面之间的位置精度。自为基准原则对于精度要求很高的表面，如果加工时要求其余量很小而均匀时,J以以加工表面本身作为定位基准，以保证加工质量和提高生产效率。根据以上的原则，结合连杆具体的结构，确定基准如下：为了保证小头孔的壁厚均匀，在钻小头孔时，选小头孔不加工的外圆作为粗基准。在毛坯制造时往往在杆身的一侧作出

20、定位标记（凸起球面），以大、小头端面定位时就能区别两个端面。粗加工大、小头两端面时，先选取没有凸起标记的一侧的端面为粗基准来加工另一端面，然后以这个加工过的端面为精基准加工没有凸起标记一侧的端面,以后的大部分工序都以这个精加工端面作为精基准。这样可以保证两端面的平行度，并使作为精基准的端面有良好的表面质量。在整个加工过程中，各工序尽量保持基准一致，选用连杆端平面（没有凸起标记一侧的端面）、经过钻削的小头孔及连杆大端经过加工的侧面作为辅助定位基准。大、小头孔精加工时，大、小头孔互为基准。2.43加工余量的确定在确定工序尺寸时，首先要确定加工余量。正确确定加工余量对于工厂具有重要的意义。若毛坯的余

21、量过大，浪费材料势必增加生产的成本；反之若余量过小，使毛坯制造困难，同样增加成本，余量太小也不能保证零件的加工精度。所以余量过小、过大对机械加工都会带来不利的影响。经查表，本设计使用的加工余量列举于表2-1。表2-1加工余量明细mm工序号工序内容加工余量工序号工序内容加工余量2粗铁两平面到43.5312精供体、盖分开面13粗磨两平面到425，.如单面0.5钻扩较两摞栓孔到纲1+2小5.54钻小头孔到注3815精磨体、蕊分开面0.55粗镀小头孔到川051.25116精磨两平面到42二.班单面0.256车大头外圆到旬09”：；3精钝小头孔到阳1邛,小0.5粗镀大头孔到M0318粗钝大头孔切31.5

22、8粗佞螺栓孔端平面到61319精锋大头孔到必4中皿U.010精铁螺栓扎珀平面到62_屋46121精饯小头孔到e38号0”0.511对准中心线的位置,铳开连杆大头36. 机械加工工艺路线的拟订加工顺序就是指工序的排列次序，加工顺序对保证加工质量、降低生产成本有着重要的作用。一般考虑以下几个原则。先基准后其他零件的前几道工序应安排加工精基准，然后用精基准来加工其他表面。先粗加工后精加工整个零件的加工工序应是粗加工在前，然后半精加工、精加工以及光整加工。这样可以避免由于工件受力变形而影响加工质量，也避免了精加工表面受到损伤等。先加工平面，后加工内孔先加工主要表面，后加工次要表面，即作为精基准的表面应

23、首先加工。然后对精度要求高的主要表面进行粗加工、半精加工，并穿插一些次要表面的加工，然后进行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工安排在最后进行，这样避免已加工表面在运输过程中的碰伤。根据以上的原则，以及在一些相关资料中查找的数据，制定工艺路线，如表2-2所示。表2-2连杆加工的工艺路线工序号工序内容0按照光盘中图20030768-02-00中的毛坯尺寸进行模锻1退火处理，消除毛坯的内应力.改善切削加工性和消除组织的不均匀性2粗傥两平面到43.53粗磨两平面到42.4钻小头孔到*385粗铤小头孔到640.56车大头外町到旬09院；7粗钝大头孔到押08粗铳螺栓孔端平面到649调质处理改善材料的

24、力学性能1C精铁螺栓孔端平面到62二。“11对准中心线的位置.铳连杆大头12精铳体盖分开面13中间检验14钻扩较两螺栓孔到外1号0|815精磨体盖分开面16精磨两平面到42_晨”17梢锋小头孔到Ml4。髭18粗钝大头孔到5319精悭大头孔到切4呻M920小头压入衬套21精键小头孔到的22清洗23城终检查在工艺路线中，具体的定位和夹紧的方式体现在工序卡中，在此不再赘述: 连杆工艺计算加工工艺路线制定完成之后，为了能达到加工工艺路线中的要求，有必要对每个工序进行切削用量的计算，选择合适的机床，并在此基础上编制工艺过程卡、工序卡，使整个加工过程有章可循，最大限度地节省费用，降低工时，提高生产效率。下

25、面将详细说明本设计中的一些工艺参数计算过程。2.5.1粗铳两平面(1)工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-39,选MOmm的立铳刀，材料为高速钢，齿数取6,取即=3mm,查金属机械加工工艺人员手册表14-69,取人=0.lmm/z，查金属机械加工工艺人员手册表14-67,有0.457,一(2-1)吁产33吟式中cv系数，。=53；d铳刀直径，mm；t-刀具耐用度，min；«p切削深度，mm；fz每齿进给量，mm/z；4铳削宽度，mm；z铳刀齿数。由金属机械加工工艺人员手册表14-80,且=照得：Z=90min,ac=40mm,v=zo41.49m/min则"吁0=

26、330(r/min)(2-2)Tta(2)机床选择查金属机械加工工艺人员手册表8-55,选铳床X5020AS,主轴8级转速，转速范围401830r/min,P=3kWo据切削用量简明手册，有广应='(2-3)式中z级数；7%ax最高转速，r/min；«min最低转速，r/min0贝隆，=1.72。查切削用量简明手册表2-2,选=315r/min,则实际转速为v=39,56(m/min)(2-4)验证功率：查金属机械加工工艺人员手册表14-67知,P=l()_5cpf.Ma：.86f.72acZ(2-5)式中Cp系数，Cp=3.36；d铳刀直径，mm；即切削深度，mm；/z每齿

27、进给量，mm；心铳削宽度，mm；n铳刀齿数；n主轴转速，r/min,计算得P=2.09kW,机床选择满足要求。(3)机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册知机动时间To为To=2+4+»2fzzn1(2-6)式中I加工长度，mm；1刀具的切入长度.mm；12刀具的超出长度.mm；fz每齿进给量,mm/r；z一铳刀齿数；i走刀次数。其中，=267.5mm,查金属机械加工工艺人员手册表15-6,A=10.5mm,Z2=2.0mm,£=3,贝ljTo=4.44mino根据参考文献4,辅助时间百按丁。的18%计算，则Tf=0.80min0(4)小结综上所述，机床为立式铳

28、床X5020AS,主轴转速九=315r/min,切削速度3956m/min,进给量/=0.lmm/z,切削深度ap=3mm,机动时间To=4.44min,辅助时间Tf=O.80mino2.5.2粗磨两平面(1)工序加工计算及机床选择套金属机械加工工艺人员手册表10-26,磨料选棕刚玉，查金属机械加工工艺人员手册表8-35,选卧式矩台平面磨床MG7120。其主要参数为：可磨削最大工件尺寸(宽X长X高)为200mmX630mmX320mm,砂轮尺寸(外径X宽X内径)为250mmX25mmX75mm,砂轮轴转速1500r/min,3000r/min(转速为两级)，总功率5.6kW。查金属机械加工工艺

29、人员手册表14-130,因为磨轮宽度%V32mm,选工作台单行程的横进给量/B=20mm/行程，选主轴转速为3000r/min,工件长度估算为300mm,工件的运动速度J取为12m/mine则在单行程的磨削时间为-Z=?X60=1.5(s)I乙在单行程内砂轮所转过的次数/=1.5X3000=75(r)在每转的横进给量为90f=7p=0.27(mm/r)7o则工作台单行程磨削深度进给量f=0.033mm/行程，取即=0.5mm,据公式(2-4)求得实际砂轮实际线速度为醯=39.25(m/s)验证功率：查金属机械加工工艺人员手册知，Pw=1.77(“b£)，血3(2-7)式中p工件的运动

30、速度，m/min,/b工作台单行程的横进给量，mm/行程；/t工作台单行程磨削深度进给量，mm/行程；ki，k2,k3公式的修正系数。查金属机械加工工艺人员手册表14-130,磨轮直径Jm<320mm,淬火钢，则k=0.82,查金属机械加工工艺人员手册表M-130,kcbF式中SF工件磨削表而实际的总面积，mm2；h磨削表面的宽度，mm；mmoI工件在工作台上所占的长度,估算F=22200mm29得则.=08。查金属机械加工工艺人员手册表14-131,包=0.8,因此Pw=l.77(v/b/t)°=3.96(kW)<5.6(kW)机床选择满足要求。(2)机动时间和辅助时间

31、的计算查金属机械加工工艺人员手册，单行程进给的机动时间为丁Lbhk；o=lOOOv/b/tZ式中L磨削计算氏度(矩台用磨轮圆周磨L=Zi+20),mm；(2-8)(2-9)Zi工件磨削面长度，mm；b磨削的计算宽度，mm；h加工余量，mm；k一平面磨系数；v工件的运动速度，m/min；/b工作台单行程的横进给量，mm/行程；/1工作台单行程磨削深度进给量，mm/行程;z同时加工的工件数量。其中L=A+20=320mm,6=109mm,A=tzp=0.5mm,查金属机械加工工艺人员手册表15-30,k.=1.7,z=1,则To=3.74min。根据参考文献4,辅助时间按To的18%计算，则Tf=

32、0.67min。(3)小结综上所述，机床为卧式矩台平面磨床MG7120,主轴转速为3000r/min,工件的运动速度J=12m/min,砂轮线速度为39.25m/s,横向进给量/=0.27mm/r,单行程磨削深度进给量f=0.033mm/行程，切削深度即=0.5mm,机动时间To=3.74min,辅助时间Tf=0.67min05.3钻小头孔(1)工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-22,选。38的椎柄短麻花钻，刀具材料为高速钢。查金属机械加工工艺人员手册表14-34,因为是锻件，选。b=O.7840.98GPa,II组，得/=0.3mm/r0查参考文献3表212,z=70min。根据

33、金属机械加工工艺人员手册表14-29,切削速度为式中d孔径9mm；t刀具耐用度，min；f进给量，mm/r。得=36.91m/min,则据公式(2-2)求得100。QnQ/、n=穴=309(r/min)(2)机床选择查金属机械加工工艺人员手册表8-26,选立式钻床Z514OA,主轴9级转速，转速范围31.51400r/min,主轴功率P=3kW,最大转矩M=400Nm,最大轴向力M=16000N0据公式(2-3),标准公比=L5查切削用量简明手册表2-2,选=315r/min,则据公式(2-4)求得实际转速吁=37.59(m/min)验证功率：查金属机械加工工艺人员手册表14-30N'

34、=600d尸=9804N<16000NM=3OW2/58=166810(Nmm)=166.81(Nm)<400(Nm)MN'7018760X1.36=0.17(kW)<3(kW)(2-12)(213)机床选择满足要求。(3)机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册，钻孔的机动时间为To=2+4+12fn(2-14)式中I加工长度(深度)，mm；h刀具的切入长度，mm；I2刀具的超出长度，mm；f刀具或零件的进给量，mm/r；n刀具或零件的转速.r/min。其中/=42.5mm,查金属机械加工工艺人员手册表15-6,Zi=11.8mm,Z2=0mm,贝!1To

35、Q.61mino根据参考文献4,辅助时间Tf按丁。的18%计算，则Tf=0.11min。(4)小结综上所述，机床为立式钻床Z5140A,主轴转速为315r/min,切削速度笠=35.79m/min,进给量f=0.3mm/is切削深度ap=19mm9机动时间£=0.61min,辅助时间Tf=0.llmiru2.5.4粗镇小头孔(1)工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表14-51,选与=1.25mm,刀杆伸出长度为200mm,得f=0.2mm/r。查金属机械加工工艺人员手册表14-4,选择刀具的材料为YT15。查金属机械加工工艺人员手册表10-16,选择锋通孔类键刀。刀具参数为：冷=

36、45°,B=12mm,H=12mm,L150mm,Z=60mm,d=12mm0查金属机械加工工艺人员手册表14-51,加工材料为45钢，加工条件为加切削液，取D=10m/min,孔径d=38mm。则据公式(2-2)求得=也婴=84(r/min)Nd(2)机床选择查金属机械加工工艺人员手册表8-28,选择锂床T58,主轴18级转速，转速范围201000r/min,主轴功率P=5.5kW。据公式(2-3)6=*-困="/三=1.26查切削用量简明手册表2-2,选=80r/min,则据公式(2-4),求得实际转速a=9.55(m/min)(3)机动时间和辅助时间的计算查金属机械加

37、工工艺人员手册，镇孔的机动时间为Tc=Z+”2+3(2-15)fn式中l刀具行程长度，mm；Z1加工长度，mm；I2刀具的切入K度，mm；I3刀具的超出长度，mm；/刀具或零件的进给成，mm/r；n刀具或零件的转速，r/min；i进给次数。其中/=42.5mm,查金属机械加工工艺人员手册表15T,/】=3mm,Z2=2mmj查金属机械加工工艺人员手册表15-4,测量工具选内卡钳，23=5mm,进给次数i=l,则To=3.28mino根据参考文献4,辅助时间按To的18%计算,则Tf=O.59min。(4)小结综上所述，机床为T68,主轴转速为80r/min,切削速度9.55m/min,进给量/

38、=0.2mm/r,切削深度即=1.25mm,机动时间T。=3.28min,辅助时间丁f=0.59min。2.5.5车大头外(1)工序加工计算及机床选择取0p=3mm,选择直头焊接式外圆车刀，普通车床C620-1(试选)。杳参考文献3表1-1,由于C620-1车床的中心高为200mm,故刀杆尺寸BXH=16mmX25mm,刀片厚度4.5mm。根据参考文献3表1-2,粗车带外皮的锻件毛坯，选择YY15硬质合金。查参考文献3表1-3,选择带卷屑槽倒棱的前刀面，匕=45°,4=10°,%=6°,兀=12°,As=0°,入=LOmm,”】=10°

39、;,6rl=0.4mm,卷屑槽尺寸为=3mm,=5mm,cbn=O.7mm0其中，。为主偏角；d为副偏角；%为后角；7。为前角；儿为刃倾角；入为刀尖圆弧半径；加为倒棱前角；如为倒棱宽度；厂bn为卷屑槽圆弧半径；"bn为卷屑槽槽宽；Cbn为卷屑槽槽深。查参考文献3表1-4,在刀杆尺寸为16mmX25mm,ap=3mm,以及工件直径大于100mm时，取f=0.60.9mm。进给量还要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验，根据C620-1车床说明书，其进给机构允许的进给力为Fmax=3530N。查参考文献3表1-21,当钢强度。b=680810Mpa,ap<3.4mm,/<

40、;1.8mm/r,。=45°,c=65m/min时(预计)，则进给力F；=820N。根据车削进给力的计算公式Ff=F；6roF决入*FfkrFf(2T6)式中心。Ff，念sFf，瓢rFf加工钢时，刀具几何参数改变时切削力的修正系数。查参考文献3表1-2,切削力6的修正系数"°Ff=LO,即Ff=LO,krH=l.11»则实际进给力为Ff=2020N。由于切削时的进给力小于车床进给机构的允许的进给力，选/=0.7mm/r。查参考文献3表1-9,车刀后刀面最大的磨损量取为1mm,车刀寿命丁=60min©据参考文献3表1-10,当用YY15硬质合金刀

41、加工。b=71090MPa的钢料，当43mm9/4075mm/r,切削速度5=97m/min.根据车削切削速度的计算公式(2-17)q=矶AtvAtFcApcAv人车削过程使用条件改变时的修正系数。查参考文献3表1-28,Av=L0,即氏=1.0,儿pc=L。，&=。8,则vj=97X1.OX1.OX1.0X0.8=77.6(m/min)据公式(2-2)求得=1522,-230(r/min)nd据C62O-1车床说明书，选=230r/min,据公式(2-4),实际的切削速度为vc=y=80.89(m/min)校验功率：查参考文献3表1-24,当4=580970MPa,434mm,/&l

42、t;0.75mm/r,a486m/min时，Pc=4.9kW。根据C62O-1车床说明书，当=230r/min时，车床主轴允许功率Pe=5.9kW,所以PcVPe.机床选择满足要求。(2)机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册，车削的机动时间为To=fn(2-18)式中I刀具行程长度，mm；Zi加工长度，mm；It刀具的切入长度，mm；h刀具的超出长度，mm；/刀具或零件的进给量，mm/r；刀具或零件的转速9r/min；进给次数。其中，=42.5mm,查金属机械加工工艺人员手册表15T,l=3mm,Zz=2mm；查金属机械加工工艺人员手册表15-4,测量工具选内卡钳，Z3=5mm,

43、进给次数i=l,则To=0.33min0根据参考文献4,辅助时间Tf按丁。的18%计算，则”=0.06min.(3)小结综上所述，机床为C620-1,主轴转速为230r/min,切削速度，=80.89m/min,进给量/=0.7mm/r.切削深度ap=3mm,机动时间To=0.33min,辅助时间Tf=0.06min。2.5.6粗镣大头孔(1)工序加工计算(2)机床选择(3)机动时间和辅助时间的计算(4)小结机床为T68,主轴转速为40r/min,切削速度v=8.67m/min,进给量f=0.2mm/r,切削深度ap=3mm.机动时间To=6.56min,辅助时间*Tf=l.18min。2.5

44、.7粗铳螺栓孔端平面(1)工序加工计算(2)机床选择(3)机动时间和辅助时间的计算(4)小结机床为卧式铳床XA6132,主轴转速为150r/min.切削速度。=37.68m/min，进给母f=0.lmm/z,切削深度Op=3mm,机动时间Tc=0.07min,辅助时间=0.Olmin。2.5.8精铳螺栓孔端平面(1)工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-39,选680mm的锯片铳刀，宽度L=3mm，材料为高速钢，齿数取40,ap=lmm。查金属机械加工工艺人员手册表14-69,®/x=0.04mm/z,据公式(2-1)求二Cv4°25口=-24362靖2z0：l式中

45、Q系数，c、=60.2。查金属机械加工工艺人员手册表14-79,且=黑近似得：Z=90min,11mm,Z4U得,=95.21m/min,据公式(2-2)求得1000,nd=379(r/min)(2)机床选择查金属机械加工工艺人员手册表8-55,选铳床XA6132,主轴18级转速，转速范围30150Cr/min,P=7.5kWo据公式(2-3)求得1-病丁名言=1.26查切削用量简明手册表2-2,选=375r/min,则据公式(2-4)求得实际转速为，=2°(m/min)验证功率：据公式(2-5)。=10-“。1%：86力72a中=0.09(kW)式中Cp系数，Cp=3.36。机床选

46、择满足要求。(3)机动时间和辅助时间的计算据公式(2-6)求To.其中/=25mm.查金属机械加工工艺人员手册表15-6,A=16.2mm»lz=3.Omm,i=1,则To=0.07min。根据参考文献4,辅助时间看按To的18%计算，则Tf=0.01min。(4)小结综上所述，机床为卧式铳床XA6132,主轴转速为375r/min,切削速度，=94.20m/min,进给量f=0.04mm/z,切削深度ap=lmm,机动时间£=0.07min,辅助时间7=0.Olmin。2.5.9铳开连杆大头(1)工序加工计算(2)机床选择(3)机动时间和辅助时间的计算(4)小结机床为卧式

47、铳床XA6132,主轴转速为150r/min,切削速度，=37.68m/min,进给最/=0.lmir./z,切削深度ap=3mm,机动时间=0.21min,辅助时间Tf=0.04min。2.5.10精铳体盖分开面(1)工序加工计算(2)机床选择(3)机动时间和辅助时间的计算(4)小结机床为卧式铳床X5020AS,主轴转速为500r/min,切削速度。=62.80m/min,进给量/=0.08mm/r,切削深度ap=lmm,机动时间70=0.88m:n,辅助时间Tf=O.16min。2.5.11钻扩钱螺栓孔(1)钻螺栓孔机床为立式钻床Z5140A,主轴转速为900r/min,切削速度0=28.

48、26m/min,进给最/=0.15mm/r,切削深度ap=5mm»机动时间To=0.50min,辅助时间T(=Q.09mino(2)扩螺松孔工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-26,选010.75mm的锥柄扩孔钻，刀具材料为高速钢。查金属机械加工工艺人员手册表14-37,选f=0.6mm/r。查参考文献3表2-12,t=45min。根据，金属机械加工工艺人员手册表14-29,切削速度(2-19)18"4一再承产其中，ap=0.375mm,则a=35.27m/min,据公式(2-2)求得1000a1nylcz/、n=5=1045(r/min)Ka机床选择查金属机械加

49、工工艺人员手册表8-26,选立式钻床Z5140A,主轴9级转速，转速范围31.5"00r/min,主轴功率P=3kW,最大转矩M=400Nm,最大轴向力Ni=16000No据公式（2-3）求得查切削用量简明手册表2-2,选=900r/min,据公式（2-4）求得实际转速为y=30.38(m/min)(2-20)(2-21)验证功率：直金属机械加工工艺人员手册表1430,M=79da9fBM=2.31Nm<400NmoN'=333a-7N'=65.27N<16000No据公式（2-13）求得MN'7018760XL36=1.58X10-5(kW)&l

50、t;3(kW)机床选择满足要求。机动时间和辅助时间的计算据公式（214）,扩孔的机动时间为Tl±lx±l2To=其中/=62mm,查金属机械加工工艺人员手册表：5-6,4=0.58mm,Z2=0mm,则To=0.12mino根据参考文献4,辅助时间-按To的18%计算，则=0.02min。小结综上所述,机床为立式钻床Z5140A,主轴转速为900r/min,切削速度，=30.38m/min,进给量/=0.6mm/r,切削深度Qp=0.375mm,机动时间To=0.12min,辅助时间Tf=0.02min.（3）较螺栓孔工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-32,选如

51、1mm的锥柄机用段刀，刀具材料为高速钢。查切削用量简明手册表2-24,选硬度为“硬”，取ap=0.125mm,/=0.3mm/r,:=4m/min,则据公式（2-2）求得1000v11uci/.、n=115.81(r/min)nd机床选择查金属机械加工工艺人员手册表8-26,选立式钻床Z5140A,主轴9段转速，转速范围31.5M00r/min,主轴功率P=3kW，最大转矩M=400Nm，最大轴勺力N=16000No据公式（2-3）求得'一病=席=1,6查切削用量简明手册表2-2,选=118r/min,据公式（2-4）求得实际转速为=08（m/min）机动时间和辅助时间的计算据公式(2

52、-14),较孔的机动时间为TZ4-Z1+2To-7其中Z=62mm,查金属机械加工工艺人员手册表15-6,A=0.48mm,/2=18mm,则To=2.27mino根据参考文献4,辅助时间按To的18%计算，则=0.41min。小结综上所述，机床为立式钻床Z5140A,主轴转速为118r/min,切削速度0=4.08m/min,进给量f=0.3mm/r,切削深度即=0.125mm,机动时间To=3.35min,辅助时间Tf=0.60min«2.5.12精磨体盖分开面(1)工序加工计算及机床选择查金属机械加工工艺人员手册表10-26,磨料选棕刚玉。查金属机械加工工艺人员手册表8-35,

53、选卧式矩台平面磨床MG7120。其主要参数有：可磨削最大工件尺寸(宽X长X高)为200mmX630mmX320mm,砂轮尺寸(外径X宽义内径)为250mmX25mmX75mm.砂轮轴转速1500r/min,3000r/min,总功率5.6kWo查金属机械加工工艺人员手册表14-131,因为磨轮宽度%V32mm,选工作台单行程的横进给量/B=16mm/行程.选主轴转速为3000r/min工件长度估算为300mm,工件的运动速度J取为15m/min0则单行程的磨削时间为300X10-315X60=l.2(s)在单行程内砂轮所转过的次数，1.2X300060=60(r)每转的横进给量为20/=gQ=

54、O.33(mm/r)则工作台单行程磨削深度进给量片=0.012mm/行程，df-250mm,据公式(2-4)求得实际转速为a=2355(m/min)=39.25(m/s)验证功率：据公式Fw=l.77(vfb/t)0-7o查金属机械加工工艺人员手册表14-131,因为有平面度0.01mm的要求，其加工余量无取0.25mm,则k=0.63。查金属机械加工工艺人员手册表14-131,磨轮直径dmV320mm,淬火钢，则kz=0.96。查金属机械加工工艺人员手册表14131,检0.8。Pw=l.71(.vfhfkxk2k3=1.77X(15X16X0.O12)07X0.63X0.96X0.8=1.8

55、0(kW)<5.6(kW)机床选择满足要求。(2)机动时间和辅助时间的计算据公式(2-9),单行程进给的机动时间为=LbhkJ°-1000v7b/tZ其中L=/i+20=300+20=320mm,6109mm,h=ap=Q.25mm,查金属机械加工工艺人员手册表15-30,k=1.7,n=1,则To=5.15min。根据参考文献4,辅助时间按To的18%计算，则Tf=0.93min。(3)小结综上所述，机床为卧式矩台平面磨床MG7120,主轴转速为3000r/min,工件的运动速度J=15m/min,砂轮线速度39.25m/s,横向进给量f=0.33mm/r,单行程磨削深度进给量f=0.012mm/行程，切削深度的=0.25mm，机动时间n=5.15min，辅助时间Tf=0.93mino2.5.13精磨两端平面(1)工序加工计算及机床选择(2)机动好间和辅助时间的计算(3)小结机床为