毕业设计气门摇臂机械加工工艺的编制、铣油槽夹具设计(含外文翻译)

1、毕业设计说明书课题名称气门摇臂机械加工工艺的编制、铳油槽夹具设计目录一、毕业设计任务书二、毕业设计说明书（一）、绪论本设计的内容及意义课题背景知识（二）、零件的造型2.1零件造型软件介绍（三）、零件的工艺分析零件的功用分析零件的工艺分析（四）、零件工艺规程设计确定毛坯的制造形式定位基准的选择拟定零件加工的工艺路线机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定确定切削用量及工时定额（五）、专用夹具设计问题的提出夹具设计（六）、存在的问题6.1存在的问题三、毕业设计小结与感悟四、参考文献五、致谢六、外文翻译无锡职业技术学院毕业设计任务书课题名称气门摇臂零件加工工艺及油槽夹具工装设计课题需要完成的任务:一、

2、工艺设计：1.抄画零件图、绘制零件毛坯图各一份2.编制零件加工工艺过程卡，工艺卡各一份，两道工序的工序卡二份）二、夹具设计：1.绘制一副夹具总图2.完成一副夹具的非标准件零件图三、完成一篇外文专业技术资料翻译（25003000字符）四、编写毕业设计说明书及设计小结1份（大于30页）课题计划：12.2.132.18毕业设计动员、布置毕业设计课题；熟悉零件，完成零件图、毛坯图12.2.192.25毕业设计调研、编写机械加工工艺12.2.263.12完成夹具总图、全套非标准零件图的设计12.3.133.22完成三卡（二道工序卡）、修改不符合要求的零、部件图12.3.234.5完成毕业设计论文（说明书

3、）30页、完成外语翻译（25003000字符）12.4.104.13毕业设计答辩。计划答辩时间：2012年4月10日2012年4月13日机械系（部、分院）2012年2月13日、绪论1.1本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行的。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的全面的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；增强我们查阅资料的能力，熟悉相关资料；树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；通过对气门摇臂加工工艺的编制及油槽铣夹

4、具的工装设计，使我们在机械制造工艺过程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面都得到了一次综合性的训练。初步具备了一个中等复杂程度零件的工艺规程能力。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，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具。通过零件图，毛坯图，夹具装配图的绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用熟练程度进一步提高。本次设计的主要内容为：首先应用AutoCAD绘图软件绘制气门摇臂的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定零件的生产类型。经分析本次设计零件的生

5、产为大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，气门摇臂的材料为45钢，宜采用熔模铸造的形式进行毛坯的制造。并确定零件的加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对铣油槽加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2课题背景知识题目所给定的零件是气门摇臂(如图3.1所示)，它主要应用于发动机、柴油机等设备。此气门摇臂零件是发动机配气机构的一个重要零件，它与配气机构其他零部件配合，完成发动机的进气和排气过程的正时(定时)。该产品年产量为60000件，设其备品率为5，机械加工废品率为2，现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求：起模斜度不大于5；未注明圆角半径为R3

6、；R9.5表面淬硬，硬度HRC5055,深度1.54mm；(4)材料为45号钢。现计算产品实际年产量为：N=Qn(1a%b%)=6000 x1x(1+5%+2%)件/年=64200#/年柴油机气门摇臂实际年产量为64200件/年，经估计该零件质量约为0.72kg,根据教材机械制造工艺学表1-3生产类型与生产纲领的关系可确定气门摇臂的生产类型为大批量生产。(二)、零件的造型2.1零件造型软件介绍现在行业内常用的造型软件主要有UGPRO/EGATIAAutoCADCAXAMasterCAM等。UGPRO/EGATIA比较高端，功能较强，学起来比较困难一点，而且价格比较贵。相对来说还是AutoCAD

7、CAXAF口MasterCAM比较容易上手，而且比较便宜，实用性较高。本次设计的零件为气门摇臂，所以绘制二维图选用AutoCAD最为合理。因为在学校里，AutoCAD是最为普遍的绘图软件，操作起来相对很熟练，便于此次设计的顺利开展。(三)、零件的工艺分析零件的作用题目所给定的零件是气门摇臂(如图3.1所示)，它主要应用于发动机、柴油机等设备。此气门摇臂零件是发动机配气机构的一个重要零件，它与配气机构其他零部件配合，完成发动机的进气和排气过程的正时(定时)D-D图3.1零件的工艺分析从零件图中不难看出气门才8臂的加工表面有：426H7上、下两端面，416上、下两端面，426H7的内孔，M10X1

8、-6H的螺纹孔、R9.5圆弧面、$2.5、*1.6的斜台阶孔及2mm的油槽。这些加工表面之间有一定的要求：426H7mmt的轴线与M10X1-6H螺纹孔轴线间垂直距离为280.1mm126H7mrfr心线与R9.5圆弧面中心线距离为520.1mmR9.5圆弧面母线与426H7孔中心线的不平行度允差为0.02mm（四）、零件的工艺规程设计确定毛坯制造形式从零件图中确定其结构简单，尺寸较小，属于中小型零件，零件部分表面属于不加工表面且尺寸有一定要求，官选用铸造毛坯，铸造冷却速度快，铸件内部组织致密，机械性能高，单位生产面积产量高，铸件浇铸位置应使零件质量要求高的表面处于底面或侧面，而其加工工艺也简

9、单明了了。零件材料为45钢，要求大批量生产。毛坯采用铸造方法获得，进而考虑铸件毛坯形状简单、铸件要求精度一般、加工余量低、成产效率要尽可能高以及逐渐成本尽可能低等因素，查毛坯的特点及应用范围表，确定毛坯的制造形式为金属型浇铸钢件，以提高生产效率，保证加工质量。但刚的吸振性、耐磨性、流动性和铸造性能都较铸铁差，成本也较铸铁高。另外，刚度相同时，铸钢件的相对重量确是铝合金铸件的两倍。然而，铸钢件的优点在于其既有液态成形的一切长处，又可保有各种刚所特有的优异性能。由于铸钢件浇注温度比钢锭浇注温度高，铸件的形状也比较复杂，具凝固条件的控制比钢锭困难的多，而且此后又不经锻压加工，一般情况，铸钢件的结晶比

10、较粗大，热节处和枝晶间的疏松难以避免。因此，铸钢的性能往往稍逊于成分相近的锻钢。但是如果铸钢件的工艺设计较好，凝固过程控制得当，再予以适当的热处理（特别重要的铸件还可以采用等静压处理），则铸钢的性能可接近于锻钢。定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确、合理，可以保证零件的加工质量，体高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，是生产无法进行。粗基准的选择选择粗基准时，应考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的余量。通过对这些粗基准选择原则以及对零件的加工工艺分析的综合考虑，得出初步

11、选择的粗基准为非加工圆弧面R240及432外圆表面。精基准的选择精基准选择时，应主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。定位基准应有足够的支撑面积，表面粗糙度值较小，精度较高。考虑到精基准在工工序中的各步转换，暂时不予以明细，了解其精基准选择原则既可。拟定零件的加工工艺路线拟定工艺路线的出发点：应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领和生产类型已确定为大批生产的条件下，可以考虑通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外应考虑经济效果，以便降低生产成本。考虑了其主体方向后，对其切削加工顺序进行初步安排。在这之前应考虑到切削加工工序的安排原则

12、。通过对这些原则的掌握以及对零件各个加工表面和孔位置精度、表面粗糙度要求的理解后，暂安排了加工工艺路线一如下:加工工艺路线一:在舁厅P工序内容10铸造毛坯。20预备热处理。30粗铳轴孔上、卜两端面，保证尺寸17mm40粗铳、精铳426H7上、卜两端面，保证尺寸29mm50粗铳、精铳R9.5圆弧面保证尺寸10mm60去锐边尖角070钻M10X1-6H孑1。80钻*26孔至425。90扩孔425至e25.85。100钱孔至要求。110钻斜台阶油孔42.5、*1.6至要求。120两端倒角1X45。130攻螺纹至要求。140铳2mmz由槽。150钳工，去毛刺，淬硬R9.5圆弧面并抛光。160检验入库。

13、由零件图可知，此零件毛坯选择铸造方法获得，且有不加工表面，则根据选择粗基准原则可初步确定以非加工R240外圆表面作为第一步加工时选择的粗基准。此工艺路线加工时工序相对集中，再同一机床上加工了多个表面或孔，节省了加工工件时多次转换机床的时间，更避免了工件屡次转换定位基准造成的误差。但突然发现，加工工序中并未做到粗、精加工分开，先粗后精，这样使加工精度要求高的表面或孔遭受到了被损坏的危险。而且每一步装夹也应该加工尽可能多的表面，应该进一步完善加工工艺路线。此工艺路线还忽略了基准重合原则的重要性。考虑到426H7中心线与M10X1-6H螺纹孔中心线距离为280.1mm426H7中心线与R9.5圆弧面

14、中心线距离为520.1mmR9.5圆弧面母线与126H7孔中心线的不平行度允差为0.02毫米，那么就应该先加工好26H7孔，再以该孔为定位基准加工R9.5圆弧面和M10X1-6H螺纹底孔。在螺纹底孔定位好的基础上加工两平426H7上、下两端面以保证长度尺寸290.1。这就要先加工孔，确定出*26H7孔中心线的位置在加工其他孔或表面。经上综合分析，对加工工艺路线修改如下表:加工工艺路线二：在舁厅P工序内容10铸造毛坯。20预备热处理。30粗铳426H7轴孔上、卜两端面，并保证尺寸16mm40钻e26H7孔至“25。50粗铳巾26H7上端面。60粗铳R9.5圆弧面、粗铳*26H7下端面。70精铳4

15、16下端面，并保证尺寸1mm80精铳416上端面，并保证尺寸17mm90精铳R9.5圆弧面，并保证尺寸10mm100钻M10X1-6卜底孑1。110扩孔*25至*25.85。120钱孔至要求。130钻斜台阶油孔62.5、*1.6至要求。140倒角1X45,并倒角0.5X450150攻螺纹至要求。160铳2mmz由槽。170钳工，去毛刺，淬硬R9.5圆弧面并抛光。180检验入库此工艺路线已对工艺路线一中的优点进行了延续，对其暴露的缺点也进行了相应的调整与改进。对零件加工工艺过程的考虑往往要慎之又慎，它关系到加工出来的零件与零件图纸要求的复合程度、零件材料资源的合理利用以及对加工成本的花费的控制。

16、零件先加工了孔，初步确定了其中心线的位置，但为了不让426H7孔的表面受到损坏，把其精加工排后使426H7孔的中心线处于浮动状态。使426H7孔中心线与M10X1-6H螺纹孔中心线距离为280.1mm426H7中心线与R9.5圆弧面中心线距离为520.1mm的要求得不到有效的保证了。所以要把工序：110扩孔425至425.85。以及工序120较孔至要求提前。并且发现工序：精铳R9.5圆弧面，并保证尺寸10mm以及图纸要求的R9.5圆弧面淬火深度在1.5-4mm之间，HRC50-5%问，其余部分正火处理。综合考虑后再次整理好的工艺路线如下：工艺路线三：在舁厅P工序内容10铸造毛坯。20退火处理。

17、30钻中26H7孔至25。40扩孔*25至425.85。50钱孔425.85至426H7。60钻M10X1-6HS纹底孔*8.7。70粗铳16上端面。80精铳416上端面，保证尺寸17mm并在孔两端倒角0.5X45。90粗、精铳26H7上下两端面，并在孔两端倒角1X45,注意彳证尺寸290.1mm100攻螺纹至要求。110钻斜台阶油孔2.5、*1.6至要求。120粗铳R9.5圆弧面。130对R9.5圆弧面高频淬火，保证充足淬火深度，其余部分正火处理。140精磨R9.5圆弧面，保证淬火深度，并保证尺寸10mm150铳2mmz由槽。160钳工，去毛刺，R9.5圆弧面抛光。170检验入库。机械加工余

18、量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“气门摇臂”零件材料为45钢，硬度（HRC为50-57。毛坯重量约为0.72kg,生产类型为大批量生产，采用熔模铸造。铸件加工余量：铸件加工余量是为了保证机械加工时能满足最后零件精度要求而具有足够被切削的材料量，具大小随铸造方法不同而不同。根据以上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所示。*32外圆表面的加工余量及公差考虑132外圆表面为非主要加工表面，则毛坯尺寸为图纸尺寸即可.26H7轴孔两端面的加工余量及公差由图纸零件要求可知，两端面间尺寸要求为290.1mm切表面粗糙度均为3.2铸件基本尺寸在63-100之间，由零件图纸

19、要求及加工工艺规程确定铸件铸造公差等级为8级，查铸件尺寸公差表可知其铸造公差为1.6mm设定其为上下均匀偏差土0.8mm查铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量表可知，铸件底、侧面机械加工余量比顶面机械加工余量的等级高一级，即应该把非加工表面中更重要的的表面放在底、侧面铸造，浇铸口设置在R9.5圆弧面垂直方向上，并将其规定在浇铸上部。其中选择毛坯底、侧面E级加工余量1.0mm,顶面F级加工余量2.0mm又根据机械加工工序的各步余量确定出铸件毛坯图（见附录图二），其标注了426H7轴孔两端面的加工余量加大，各为3.0mm以及其公差尺寸0.8mm,16上端面垂直方向上加工余量及公差由图纸零件要求可

20、知，两平面间尺寸要求为17mm且表面粗糙度要求均为6.3。考虑上它铸造时的加工余量以及机械加工工序的各步余量，加大余量，先确定粗铳时余量为2mm又根据零件制造工艺与装备附表B-9平面加工余量可知：粗加工后精铳（或精刨）时，加工面长度三300mm加工面宽度三100mm其余量为1.0mm,公差为+0.3mm故确定其粗加工余量为1mm精加工余量为0.5mm既得两平面机械加工总余量各为1.5mm,而其铸造尺寸公差为0.8mm,26H7孔、M101-6H螺纹孔、,2.5,*1.6斜台阶油孔加工余量由于各孔直径尺寸均小于该预留孔的尺寸要求，因此毛坯上不铸预留孔，做成实心即可。确定其加工余量如下：426H7

21、孔：工序工序尺寸精度等级示JH铸件一一一钻孔225mmIT1225mm扩孔225.85mmIT100.85mm钱孔*26IT80.15mm斜台阶油孔42.5、*1.6:工序工序尺寸精度等级示JH铸件一一一钻孔22.5mmIT122.5mm钻孔11.6mmIT121.6mmM10父1-6H螺纹孔:工序工序尺寸精度等级示JH铸件一一一钻螺纹底孔48.7IT128.7mm攻螺纹M1O1-6HIT121.3mmR9.5圆弧面垂直方向上加工余量及公差此圆弧面经过粗铳和精铳两步，确定其机械加工工序的各步余量相加为1.5mm而其也符合铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量表中所需的余量。经过以上的总结，绘制

22、出气门摇臂的零件毛坯图如图4.1所示。图4.1确定切削用量及工时定额钻削加工条件工序：30钻e26H7孔至425。40扩孔425至M5.85。50校孔425.85至图纸要求*26HZ60钻M10X1-6HS纹底孔88.7。加工条件：工件材料为45钢，硬度为5057HRC熔模铸造。加工要求：钻、扩、较。机床：Z525型立式钻床刀具：YG6硬质合金钻头的高速钢麻花钻、YG6XM质合金高速钢扩孔钻以及YG6X硬质合金高速钢钱刀。计算钻削切削用量、进给量及工时定额30钻孔426H7至425。(1)、选择钻头选择高速钢麻花钻头，其钻头直径do=25mm。查表2.1高速钢钻头切削部分的几何形状，及表2.2

23、高速钢钻头的几何参数可知：钻头几何形状为：标准麻花钻B=30,2Kr=118,a。=12,中=50。(2)、选择决定进给量按加工要求决定进给量，根据表2.7高速钢钻头钻孔时进给量，可知当加工要求为H12精度，铸钢硬度50HRC,do=25mnm寸,f=0.430.53mm/r。由于l/d。=29/25=1.16,故无孔深修正系数。按钻头强度决定进给量，根据表2.8钻头强度所允许的进给量，可知当铸钢硬度50HRCdo=25mrm寸,f=1.22mm/r。按机床进给机构决定进给量，根据表2.9机床进给机构强度所允许的钻削进给量，可知当铸钢硬度50HRCdo=25mm机床进给机构允许的轴向力为833

24、0N时，进给量为f=0.66mm/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，又因所选机床的限制，选择进给量为f=0.430.53mm/r。又根据Z525钻床说明书，选择f=0.48mm/r由于是加工通孔。为了避免即将钻穿时钻头容易折断，故宜在即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机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校验。由表2.19高速钢钻头钻孔时的轴向力，可知当f=0.48mm/r,d。=25mm轴向力Ff=4270N。轴向力的彳正系数为1.0,故Ff=4270N。根据Z550钻床说明书，机床进给机构允许的轴向力为8330N,由于FfFmax,故f=

25、0.48mm/r,可用。(3)、决定钻头磨钝标准及寿命由表2.12钻头、扩孔钻和钱刀的磨钝标准及寿命，可知当do=25mm钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm寿命为60min(4)、决定切削速度由表2.15高速钢钻头钻铸钢时切削速度，铸刚硬度050HRCf=0.48mm/r,d。=25mm可知Vc=18m/mino(5)、确定机床主轴转速nn=1000Vc/二d。公式中:Vc =dn=机床主轴转速，单位r/min切削速度，单位m/minH=圆周率o=刀具直径，单位mm其中选择Vc=18m/mirio导入公式计算得n=18X1000/(3.14X25)=229.29r/min按机床说明书，与229

26、.29r/min相近的机床转速为195r/min及272r/min,现取195r/min。既得实际转速n=195r/min。(6)、计算实际切削速度V1V1=ndon/1000公式中：V1=钻头切削速度，单位m/minn=圆周率d。=刀具直径，单位mm机床转速，单位r/min各数据导入公式后得V1=3.14X25X195/1000=15.31m/min。(7)、校验机床扭矩及功率根据表2.21高速钢钻头钻铸钢时的扭矩，可知当do=25mmf=0.48mm/r时，Me=36.29Nm扭矩修正系数为1.0,故Me=36.29Nm又根据Z525钻床说明书，当n=195r/min,Mm=195.2Nm

27、根据表2.23高速钢钻头钻铸钢时消耗的功率，可知do=25mmf=0.48mm/r时，Pc=1.0K%又根据Z525钻床说明书，PE=2.8X0.81=2.268Kwo由于MeMm,Pc200MPa,f=0.60.7mm/r。由Z525立式钻床的机床技术资料确定f=0.62mm/r(3)、计算扩孔钻切削速度Vc：Vc=(1/31/2)V1公式中：Vc=切削速度，单位m/minV1=钻头的切削速度，单位m/min导入数据得Vc=(1/31/2)551.24=17.0825.62m/min所以取Vc=21m/min(4)、确定机床主轴转速nn=1000Vc/nd。公式中：Vc=21m/mind。=

28、25.85mm导入数据得n=1000X21/(3.14X25.85)=258.72r/min按机床说明书，与258.72r/min相近的机床转速为272r/min及392r/min,现取272r/min。既得实际转速n=272r/min。(5)、计算实际切削速度V2V2=ndon/1000公式中：do=25.85mmn=272r/min。导入数据得V2=3.14X25.85乂272/1000=22.08m/min(6)、计算切削工时T2T2=(L+L1+L2)/nf其中L=29+3+3=35mm;L1=d/2+(14)mm所以代入数L1=25.85/2+(1-4)=13.92516.925mm

29、取L1=15mmL2=14mm取L2=2mm故导入数据得T1=(35+15+2)/(272X0.62)=0.31min50校孔巾25.85至图纸要求126H7(1)、较孔至126H7(2)、确定进给量f:查切削用量简明手册第三版，表2-85硬质合金钱刀绞孔时的切削用量：do=26mm材料：45钢时，f=0.20.45mm/r,Vc=812m/min由Z525立式钻床的机床技术资料确定f=0.28mm/r。(3)、确定机床主轴转速nn=1000Vc/nd。公式中，Vc=812m/min取Vc=10m/min,d。=25mm导入数据得n=1000X10/(3.14X25)=127.38r/min按

30、机床说明书，与127.38r/min相近的机床转速为195r/min及272r/min,现取195r/min。既得实际转速n=195r/min。(4)、计算扩孔实际切削速度V3V3=nd。n/1000公式中do=26mm,n=195r/min。导入数据得，V3=15.92m/min。(5)、计算切削工时T3T3=(L+L1+L2)/nf其中L=29+3+3=35mm;L1=d/2+(14)mm所以代入数L1=26/2+(14)=1417mm取L1=16mmL2=14mm取L2=2mm故导入数据得T3=(35+16+2)/(195X0.28)=0.97min60钻M10X1-6HS纹底孔,8.7

31、mm=(1)、钻孔至88.7mm(2)、确定进给量f:查切削用量简明手册第三版，表2-18硬质合金钻头钻削不同材料切削用量可知：do=8.7mm材料：45钢时，f=0.050.1mm/r。由Z525立式钻床的机床技术资料确定f=0.1mm/r。(3)、确定切削速度Vc：查切削用量简明手册第三版，表2-18硬质合金钻头钻削不同材料切削用量可知：do=8.7mm材料：45钢时，Vc=4850m/min。(4)、确定机床主轴转速nn=1000Vc/nd。公式中取Vc=45m/mind。=8.7mm导入数据得n=1000X45/(3.14X8.7)=1339.37r/min按机床说明书，与1339.3

32、7r/min相近的机床转速为1360r/min及960r/min,现取1360r/min。既得实际转速n=1360r/min。(5)、计算实际切削速度V4V4=nd。n/1000公式中：do=8.7mmn=1360r/min。导入数据得V4=3.14X8.7X1360/1000=37.15m/min(6)、计算切削工时T4T4=(L+L1+L2)/nf其中L=17+4+4=25mm;L1=d/2+(14)mm所以代入数L1=8.7/2+(1-4)=5.358.35mm取L1=8mmL2=14mm取L2=2mm故导入数据得T4=(25+8+2)/1360X0.1=0.26min70粗铳巾16上端

33、面。(1)决定切削深度：a=1mm,故一次走刀切完，则：ap=h=1mm。pp(2)决定每齿进给量fz：采用不对称端铳以提高进给量。当使用YT15,铳床功率为7.5KW寸，fz=0.090.18mmz。但因采用不对称端铳，故取fz=0.18mmz。(3)选择铳刀模钝标准及其刀具寿命：根据表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm(4)决定切削速度外和每分钟进给量Vf、切削速度外可根据公式计算，也可直接由表查出。根据表3.15,当d0=24mm,z=4,ap=1.5mm,fz宝0.24mm/z时：vt=139m/min,nt=353r/min,vft=296mmmin;各修正系数为:kMv

34、= kMn = kMf =1.13kSv = kSn = kSv = 0.8vc=vtkv=1391.130.8mmin=125.7mmin故：nc=ntkn=3531.130.8rmin=319.1r.minvf=Vftkvt=2961.130.8mmmin=267.6mm-min根据XA5032型立铳说明书选择nc=375rmin,vfc=300mm，min因实际切削速度和每齿的进给量为:vc -二 dnc10003.14 24 3751000=28.26m minzcvfcncLz300375 4=0.2mm z(5)校验机床功率:cb=5601000MPa,ae38mm,ap1.4mm

35、,d0=24mm,z=4,vf=300mmmin时,近似为：pcc=1.1KW根据XA5032型立铳说明书，机床主轴允许的功率为:PCM=7.50.75KW=5.63KW故，PccPcM,因此所选的切削用量可以采用，即ap=1.0mm,vf=300mmmin,nc=375r,minvc=28.26mmin,fz=0.20mmz,f=4fz=0.8mmr(6)计算基本工时tmJvf式中，L=l+y4J,l=16mm,不对称安装铳刀，入切量及其超切量y4U=20mm,则L=(16+20)与6mm,故t辅=0 . 1 0 mL36tm0.12minvf300t单件=(1+口+P)Tb=(1+0.02

36、+0.02)(0.12+0.10)=0.23mint准终=0.036min80精铳,16上端面(1)决定切削深度：ap=0.5mm,故一次走刀切完，则：ap=h=0.5mm。(2)决定每齿进给量fz：采用不对称端铳以提高进给量。根据表3.5,当使用YT15,铳床功率为7.5KW俵3.30,XA5032S立铳说明书)时，fz=0.090.18mmz。但因采用不对称端铳，故取fz=0.13mmz。(3)选择铳刀模钝标准及其刀具寿命：铳刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm,刀具寿命T=180min。(4)决定切削速度和每分钟进给量Vf、切削速度可根据表3.27的公式计算，也可直接由表查出。当z=4,a

37、pM1.5mm,fz0.13mmz,T=180min时即：vt=173m/min,nt=441r/min,vft=212mm/min;各修正系数为:kMn= 1.13=kSn = kSv = 0.8Vc=Mkv=1731.130.8m.min=156.4m.min故：=nkn=4411.130.8r.min=398.7rminvf=vftkvt=2121.130.8mmmin=191.6mmmin根据XA5032型立铳说明书选择nc=475r.min,vf=235mmmin因实际切削速度和每齿的进给量为:二 dnc10003.14 24 4751000=35.8m min.vfc235fc=0

38、.49mmrnc475c(5)校验机床功率：%=5601000MPa,ae38mm,apM1.4mm,d0=24mm,z=4,vf=235mmmin时近似为：pcc-1.1KW根据XA5032型立铳说明书，机床主轴允许的功率为:PcM=7.50.75KW=5.63KW故，PccPcM,因此所选的切削用量可以采用，即ap=0.5mm,vf=235mmmin,nc=475rminvc=35.8mmin,fc=0.49mmr(6)计算基本工时:tmJVf式中，L=l+yt|,l=16mm,不对称安装铳刀，入切量及其超切量yt|=24mm,则L=(16+24)H0mm,故L40tm=0.17mint辅

39、=0.10mVf235t单件=(1十口+P)Tb=(1+0.02+0.02)(0.10+0.17)=0.28mint准终=0.036min90粗铳“26H7上、下两端面。(1)确定切削深度%由于粗加工余量仅为1.0mm可在一次走刀内完成，故ap=1mm。p(2)确定进给量f在粗铳刀杆尺寸为20X20mm久d=1mm,以及工件直径为：32mmp时，f=0.40.5mm/r。按XA5032立式铳床说明书选择：f=0.41mm/r;确定的进给量尚需要满足铳床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据XA5032立式铳床说明书，其进给机构允许的进给力Fmax=5100N,根据表1.21,当钢强度%=570

40、670MPap2mm,f0.53mm/r,kr=45：Vc=65m/min(预计)时，进给力Ff=630N,切削时Ff修正系数为：kFf=1.0,kg=1.0,k.Ff=1.11故实际进给力为Ff=6301.11N=699.3N由于切削时的进给力小于铳床进给机构允许的进给力，故所选f=0.41mm/r进给量可用。1mm铳(3)选择铳刀磨钝标准及寿命，根据表1.9,铳刀后刀面最大磨损量取为刀寿命T=60min.(4)确定切削速度Vc,切削速度Vc可根据公式计算，也可直接由表查出。当用YT15硬质合金铳刀加工0b=560620MPa钢料，=1mm,f=0.50mm/r时，Vc=137mminFz=

41、745NPm=1.7KW切削速度的修正系数为：kTv=1.0,kSv=0.8,ktv=0.65,kkv=1.24,kkrv=0.94故：v；uvtkV=13710.80.651.240.94=83.04m.min1000vc100083.04.nc=826.4r,min二D二32根据XA5032立式铳床说明书，选择rc=770r/min,这时实际切削速度vc为:Vc 二二 Dnc1000二 32 7701000=77.4 m； min(5)校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算，当外=580970MPa0pM2.0mm,f0.47mm/r,vc86mmin时:Pc=2.0KWk

42、rP=kkF=0.94切削功率的修正系数：crck0Pc=k0Fc=1.05.5KW 。故实际切削时的功率为：Pc=0.941.02.0=1.88KW根据XA5032立式铳床说明书，当nc=770r/min时，铳床主轴允许功率PE因R50m/min(预计)时，f=0.300.35mm/r。按XA5032立式铳床说明书选择：f=0.3mm/r。(3)选择铳刀磨钝标准及寿命，铳刀后刀面最大磨损量取为1.4mm，铳刀寿命T=60min.(4)确定切削速度乂，切削速度乂可根据公式计算，也可直接由表查出。当用YT15硬质合金铳刀加工=560620MB钢料,-：p-1.4mm,f-0.38mm.r时,V=

43、176mmin切削速度的修正系数为:kTv=1.0%=0.8凡=1.0&=1.24%=1.0Vc=%kv=1760.81.241.01.01.0=174.6m：min1000vc1000174.6二 32n=1737.7r.min根据XA5032立式铳床说明书，选择nc=1200r/min,这时实际切削速度v为:c二 Dncc1000二 32 12001000= 120.6 m. min(5)校验机床功率：切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算，当%=580970MPa，otp2.0mm,f0.30mm/r,Vc131m/min时:PC=2.KW根据XA5032立式铳床说明书，当nc=12

44、00r/min时，铳床主轴允许功率PE=4.9KW因PCPE,故所选择之切削用量可在XA5032立式铳床上进行。最后决定切削用量为：2P=0.5mm,f=0.3mmr,n=1200rmin,vc=120.6mmin(6)计算基本工时：Ltm=nf式中：L二ly十,二/二3mm,y=7mm37-.tm=0.028mint辅=1.61min1200M0.30辨t单件=(1+a+P)TB=(1+0.02+0.02)(0.028+1.61)=1.7mint准终=0.0115min120粗铳R9.5圆弧面。(1)决定切削深度：ap=1.0mm=R，由于加工余量不大，故一次走刀切完。(2)决定每齿进给量f

45、z：采用不对称端铳以提高进给量。当使用YT15,铳床功率为7.5KW寸，fz=0.090.18mmz。但因采用不对称端铳，故取fz=0.18mmz。(3)选择铳刀模钝标准及其刀具寿命：铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm刀具寿命T=60min。(4)决定切削速度Vc和每分钟进给量f切削速度Vc可根据表3.27的公式计算,也可直接由表查出。当d0=10mm,z=10,ap5mm,fz=0.18mm/z,T=60min时:vt=124m/min,nt=125r/min,vft=200mm/min；各修正系数为:kMv = kMn = kMvf =1.0kSv = kSn = kSvf = 0.8v

46、c=vtK=1241.00.8m.min=99.2mmin故：nc=ntkn=1251.00.8rmin=100r.minvf=vftkvt=2001.00.8mmmin=160mm-min根据X61W型立铳说明书，选择nc=100r：min,vfc=165mmmin因实际切削速度和每齿的进给量为:二 d。%10003.14 10 1001000=3.14m minzcvfc165ncLz 100 10c=0.165mm rfc=10fzc=1.65mmr(5)校验机床功率：cb=5601000MPa,ae=38mm,ap1.4mm,d0=10mm,z=10,vf=165mWmin时近似为：p

47、cc=1.1KW根据X61W型立铳说明书，机床主轴允许的功率为：PM=4.50.75KW=3.375KWcivi故，PccPcM,因此所选的切削用量可以采用，即ap=1.0mm,vf=165mmmin,nc=100rmin,vc=3.14m.min,fc=1.65mm，r(6)计算基本工时tmvf式中，L=l+y瑁,1=10mm,不对称安装铳刀，入切量及其超切量yt|=4mm,则L=(10+4)=14mm,故L14tm=0.08mint辅=0.10mvf165t单件=(1+口+P)Tb=(1+0.02+0.02)(0.08+0.1)=0.19mint准终=0.036min130精磨R9.5圆弧

48、面。(1)选择砂轮：GB602RAP35040X127;(2)选择机床：M7130(3)选择切削用量：(4)基本工时:2LbZ bk1000vfa frnc=1440r/min,ap=0.45mm,vc=1583m/min,f垂直=0.03mmmin;23090.451.110=0.0495min100010200.0456t辅=1.93mint单件=(1+a+P)Tb=(1+0.02+0.02)(0.075+1.93)=2.09mint准终=0.015min140铳2mmz由槽。(1)决定切削深度：ae=2.0mm,故一次走刀切完。(2)决定每齿进给量fz：当使用YT15,铳床功率为7.5K

49、时，fz=0.120.20mmz,现取fz=0.20mmz。(3)选择铳刀模钝标准及其刀具寿命：铳刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm,刀具寿命T=60min。(4)决定切削速度vc和每分钟进给量Vf、切削速度vc可根据公式计算，也可直接由表查出。当ap=1030mm,ae=25mm,T=60min,fz=0.15mm/z时：vt=12m/min,nt=153r/min,vft=124mmmin;各修正系数为:故:kMv=kMn=kMvf=1.15kSv=kSn=kSvf=0.8vc=Mkv=121.150.8mmin=11.04mminnc=ntkn=1531.150.8rmin=140.76

50、r；minvf=vftkvt=1241.150.8mmmin=114.08mmmin根据XA5032型立铳说明书，选择nc=30rmin,vfc=118mmminvc二 d0nc3.14 2 30fzc1000Vfc1000118ncLz - 30 36-0.19m. min=0.11mm r因实际切削速度和每齿的进给量为:fc=11fzc=3.96mmr(5)校验机床功率:0rb=5601000MPa,ae11mm,ap1.8mm,fz=0.11mm/r,vf132mm/min时,近似为：pcc=1.2KW根据XA5032型立铳说明书，机床主轴允许的功率为:PcM=7.50.75KW=5.6

51、3KW故，PccPcM，因此所选的切削用量可以采用，即ae=2.0mm,vf=118mmmin,nc=30rmin,vc=0.19mmin,fz=0.20mmz(6)计算基本工时:tmH式中，L=l+yt|,l=25mm不对称安装铳刀，入切量及其超切量ytl=8mm,则L=(25+8)=33mm,故L33-tm=0.28mint辅=0.10mvf118(5.27)t单件=(1+a+P)TB=(1+0.02+0.02)(0.28+0.10)=0.395min(五)、专用夹具的设计为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，降低生产成本，需要设计专用夹具。问题的提出本夹具主要用与加工工序120铳油

52、槽，这个面有一定的技术要求。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。最后做出铳油槽工序的夹具体设计。零件本工序的加工要求分析本工序的加工要求是在零件实体上铳出一油槽，槽宽1mm槽深2mm表面粗糙度为Ra12.5Nm。本工序之前G24H7孔及两端面和圆弧面均已加工完毕。本工序采用2mmi柱铳刀在XA5032立式铳床上进行加工。确定夹具类型本工序所加工的是一条纵向槽，因此宜采用可以直线进给的铳夹具。定位方案拟订定位方案和选择定位元件(1)定位方案选择根据本工序加工要求，工件在夹具中的定位有两种方案可供选择：方案一：如下图所示以424H7孔作为主定位基准用长销限制4个自由度

53、，再选孔端面为止推定位基准，限制工件一个自由度，以圆弧面为防转基准限制一个自由度。夹紧螺纹底面。方案二：如下图所示以金24H7孔端面为主定位基准，现在三个自由度，以金24H7孔为辅助基准，用短销限制两自由度，圆弧面为防转基准，夹紧螺纹底面和另一端面中比方案一多一部分夹紧件的设计，相对比较麻烦，而且工件在装卡的过程中浪费时间,况且方案二多出的那部分夹紧只是为了保证工件在夹具上的平衡和稳定，而不是为了平衡工件在加工过程中的受力，火紧力也不需要太大。方案一的不足之处是由于心轴与孔之间有间隙，不易保证槽的对称度，且有过定位现象，但本工序加工要求并不高，而且工件孔和两端面垂直精度又高故过定位现象影响不大

54、。综合考虑两个方案的优缺点以及本工序加工的具体情况，采用方案一。(2)定位元件选择根据定位方式，采用带台肩的心轴作为主基准，心轴安装工件部分的直径为*24mm,只安装一个工件每次，所以这部分长度取68mm台肩作为止推基准，要求台肩段轴的直径应稍大于工件这部分的直径，这里取28mm用可调支承作防转基准，心轴通过.24H7部分安装在夹具体上，通过M24螺母，弹簧垫圈固定，可调支承通过螺纹孔安装在夹具体上。(3)定位误差计算中24生圆柱心轴与工件624H7孔配合为f6,影响位置度的定位误差为:D=Dmax-dmin=(240.021)(24-0.013)=0.03mm此值小于工件相对位置度公差的三分

55、之一，即1D=0.0341mmD3所以定位方案能够满足加工要求(由于加工要求不高其他精度可不必计算)夹紧方案本道工序的夹具不是太复杂，若采用气动或液压夹紧，则气管或油管会妨碍操作，故选用手动夹紧，使夹具简单，操作方便。采用手动夹紧时，可凭人力来控制夹紧力的大小，一般不需要算出所需火紧力的确切数值，只是必要时进行概略的估算。用M12螺杆在螺纹孔下端面夹紧工件。如下图所示图5-3对刀装置的选择与计算5.7.1对刀装置的选择本道工序铣槽时需要两个方向对刀，即水平方向与垂直方向。所以选用侧装直角对刀块。这样更有助于铣槽工序的顺利进行。对刀尺寸的确定根据装配要求可知：对刀块水平方向的位置尺寸为38.50

56、.01mm水平方向与垂直方向全选用厚度为2mm勺对刀平塞尺。这样便于更好的加工油槽。加工精度的分析铣槽侧面对轴线的对称度的加工精度定位误差D由于对称度的工序基准是轴线，定位基准也是此轴线，故D=0因此对称度的定位误差为零。对刀误差AT对称度的对刀误差等于塞尺厚度的公差，即4T=0.014mm夹具误差J影响对称度的误差有：对刀块的水平位置尺寸的公差，所有J=0.06mm铣槽时对轴线平行度的加工误差定位误差4D定位误差D=0安装误差A工件的轴线相对于工作台导轨平行时，A=0对刀误差AT由于平行度不受塞尺厚度的影响，所以T=0夹具误差4J影响平行度的制造误差是设计心轴轴线与定位键侧面的平行度0.03

57、mm,所以J=0.03mm设计夹具体和绘制夹具图在上述定位，夹紧方案的基础上，设计夹具体将各个部分连接成整体，并绘制成夹具图，如附图铣油槽夹具图所示，并按照夹具装配图绘制出部分非标准零件的零件图。夹具体毛坯的类型铸造夹具体铸造夹具体的优点是工艺性好，可铸造出各种复杂的形状，具有较好的抗压强度和抗震性，但是生产周期长，需要实效处理以消除内应力。常用的材料为铸铁(HT200)，要求强度高时用铸钢(ZG70-500)，要求重量轻时用铸铝（ZL104）。根据这次设计要求，考虑到实际生产问题，此次设计选用铸造夹具体材料为HT200。技术要求说明夹具总图上无法用符号标准而必须说明的问题，可作为技术要求用文

58、字说明。主要内容有：夹具的装配，调整方法，如几个支撑钉应装配后修磨达到等高。装配时调整某元件或临床修磨某元件的定位表面等，以保证夹具精度，某些零件的重要表面应一起加工，如一起镗孔，一起磨削，工艺孔的设置和检测；夹具使用时的操作顺序；夹具表面的装饰要求等。、存在的问题6.1存在的问题在本次设计临近尾声的时候，我需要回头看看，总结一下在设计过程当中所遇到的各种问题。总的来说：本次设计过程中主要存在以下几个不足的地方：1）我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产的产品的设备、技术要求等并没有足够的了解。同时，对于零件的结构，精度和余量，考虑的不够周全。经常会出一些细节上的错

59、误。2）对零件的热处理方式及夹具的设计把握的不是很到位，其主要原因是对零件的了解不足，没有经过真正的实践，空有理论。有点不切实际。而且没有见过零件的实体，导致在一些细节方面处理的不是太到位。3）夹具设计是本次任务当中最大的拦路虎，虽然课题只要求我对其中铣油槽工序进行夹具设计，但是夹具设计过程中遇到的问题是最多的，特别是对各零部件的选用，既要达到局部要求，又要配合整体要求。所以，耗费一定时间和精力。因此，在以后的学习工作中，我要多多注意去解决设计中所遇到的问题。多多学习相关的知识，为自己以后的发展打下坚实的基础。多多关注前沿的科学技术，拓宽知识面，尽量多动手多实践，以便能够更快更高效的设计出一个

60、新的产品。毕业设计小结及感悟机械设计往往离不开自己的阅历，经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己没有一定的基础，要理解吸收真的是一件很不容易的事。机械设计贯穿设计、制造、使用，维护的整个过程，设计时的疏忽总会在这些方面反映出来，成功与否是很容易判断的。设计的过程中，受制造的影响很大，亦就是说好的设计是不能脱离制造的，对制造越了解，越有助于提高设计水平。设计的图纸，投入生产，我没见过多少能立即按图加工装配，在审图、工艺等过程发现大堆的问题很常见，包括所谓“资深”的高工，总工拿出的图纸，还是经过多次开会研究反复讨论的出来的结果，原因是多方面的