泵体工艺及专用夹具设计方案

1、毕业设计报告 (论文 报告 ( 论文 题目：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：北华航天工业学院教务处制I/46摘要在机床上加工工件时，定位和夹紧的全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计镗床夹具和铣床夹具，需要对泵体上 52 的孔进行镗削加工左端面的铣削加工。泵体零

2、件上往往都有各种不同用途和不同精度的孔需要加工。在机械加工中，孔的加工量所占比例较大，其中钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等定尺寸刀具加工占相当多数。这时，除了要保证孔的尺寸精度外，还要达到孔的位置精度要求。在单件小批量生产中，用划线后找正孔轴线位置方法加工。在批量生产中一般都采用钻床夹具与镗床夹具，钻床夹具又称钻模，镗床夹具又称镗模，通过钻套、镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。关键词通用夹具专用夹具钻床夹具镗床夹具泵体AbstractIn the machine machining, positioning and clamping process called instal

3、lation. Themachine used to complete the task of workpiece installation of process equipment, is an important fixture in the most widely used the machine tools fixture.There are many kinds of the machine tools fixture, among them, use the widest range ofgeneral fixture, size, and there has been more

4、standardized professional factory production. Andwidely used in mass production, designed for a workpiece machining processesand special fixture service to the factory according to the workpiece machining process to design andmanufacture. The design of the main content is boring and milling machine

5、fixture design jigs, need to pump body 52 holes on the left end fine machining milling.Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. In machining, the hole of manufactured, among which the proportion of drilling, reaming, reamer, boring tools for size of such a s

6、izable majority. At this time, except to ensure the accuracy of the size of the hole hole, but also achieve the position precision requirements. In single small batch production, use crossed for positive hole axis position after processing methods. In batchII/46production in general by drilling and

7、boring fixture, drilling fixture and diamond fixture, boring fixture and say, boring, boring set by drilling tools for processing guide can accurately determine tool and the relative position between the workpiece.Key wordGeneral fixtureSpecial jigDrilling fixtureBoring fixturePump bodyIII / 46第1章绪论

8、1.1 机床夹具概述机床夹具夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面

9、与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。2）夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。1）对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。2）导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具镗模）也具有导向功能。机床夹具在机械加

10、工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方面的要求，以达到预期的效果。1保证精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件4/46的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。2提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，

11、提高劳动生产率。3改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便餐、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。4降低生产成本在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。5保证工艺纪律在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。6扩大机床工艺范围这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。1.2 机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，

12、夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床 NC）、加工中心 MC）、成组技术 GT）、柔性制造系统 FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有

13、相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化5/46随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1 ；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 0.20.5 m。高

14、效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在 实验）转速为 9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具

15、、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： GB/T2148T225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低

16、生产总成本。第 2 章工艺规程设计2.1零件的分析零件的作用题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。6/46零件的工艺分析1、零件形状：此泵体的外形较简单，有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是轴孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下：1）外形基本上是多个圆柱面组成的封闭式多面体；2）结构形状比较简单，内部

17、为空腔形；3）泵体的加工面，仅为左右俩侧面，此外还有精度要求较高的配作孔。2、技术要求如下：1）尺寸精度内孔的尺寸精度、表面粗糙度要求。2）为满足泵体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求。2.2 毛坏的选择根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属于大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。2.3 工艺路线的拟定孔和平面加工分析此零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理

18、好孔和平面之间的相互关系。由于生产量也相当大，怎样满足生产率的要求也是零件加工过程中的主要考虑因素。1、孔和平面的加工顺序零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工泵体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。泵体零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。泵体零件的加工工艺应遵循粗精加工基准面的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。这样处理还有一个好处就是在粗加工以后零件

19、表面有应力集中的现象，粗精分开可以在粗加工以后进行热处理以消除应力。2、镗孔加工方案选择泵体零件孔加工方案，应选择能够满足孔加工精度要求的加工方法及设备。除了从7/46加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择最经济的机床。根据泵体零件图所示的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。1）用镗模法镗孔在大批量生产中，泵体镗孔加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振

20、性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。2）用卧式镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而卧式镗孔却能适应这种要求。综合以上的特点，本零件镗孔的加工采用卧式镗床镗孔。定位基准的选择粗基准的选择：采用泵体上底面做粗基准，考虑到此面表面较为平整，没有浇口、冒口，符合粗基准的选择条件。精基准的选择：采用

21、泵体上右侧面作为精基准，考虑到此平面比较大，并且此平面有定位孔，可以实现泵体零件“一面两孔”的典型定位方式。其余各面和孔的加工也可以用它来定位 , 这样的工艺路线遵循了“基准统一”的原则。拟定工艺路线初步拟定的工艺路线：工序 1铸造毛坯。工序 2人工时效温度 500 550）消除应力。工序 3非加工表面喷漆。工序 4粗铣右侧面。工序 5粗铣左侧面。工序 6精铣右侧面。工序 7精铣左侧面。工序 8 钻沉头孔 4 7 孔及锪孔至 4 12，深度 4。8/46工序 9粗镗 48 内孔。工序 10 精镗 48 内孔。工序 11 粗车、精车 48 端面。工序 12 粗镗 52 内孔。工序 13 精镗 5

22、2 内孔。工序 14 钻 5-M5 螺纹孔，攻螺纹。工序 15 钻、铰孔 12。工序 16 钻孔 8。工序 17 钻、铰孔 12 00.011 。工序 18铣 2 M8螺纹孔外侧端面。工序 19 钻 2M8螺纹孔，攻螺纹。工序 20 检验。工序 21 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。如钻孔 12 和钻孔 8 可在同一台钻床下完成并同时应用同一套夹具，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。修改后的工艺路线：工序 1铸造毛坯。工序 2人工时效温度 500 550）消除应力。工序 3非加工表面喷漆。工序 4粗铣右侧面。以左侧面作为粗基准，内表面

23、进行夹紧。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序 5粗铣左侧面。以右侧面作为粗基准。选用立式铣床X52和专用夹具。工序 6精铣右侧面。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序 7精铣左侧面。以右侧面作为精基准及两个工艺孔作为精基准。选用立式铣床 X52 和专用夹具。工序 8 钻沉头孔 47 孔及锪孔至 412，深度 4。以左侧面作为基准，内表面进行夹紧。选用立式钻床 Z535 和专用夹具。工序 9粗镗 48 内孔。以左侧面作为粗基准，内表面进行夹紧。选用卧式镗床T611 和专用夹具。工序 10精镗 48 内孔。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用卧式镗

24、床T611 和专用夹具。工序 11粗车、精车 48 端面。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用C620-1 卧式车床和专用夹具。9/46工序 12 粗镗 52 内孔。以右侧面作为粗基准。选用卧式镗床T611 和专用夹具。工序 13 精镗 52 内孔。以右侧面及两个工艺孔作为精基准。选用卧式镗床T611 和专用夹具。工序 14 钻 5-M5 螺纹孔，攻螺纹。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床 Z535 和专用夹具。工序 15 钻、铰孔 12 和钻孔 8。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床 Z535 和专用夹具。工序 160.011钻、铰孔 12 0 。以右侧面及两个工

25、艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535 和专用夹具。工序 17铣2M8螺纹孔外侧端面。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序 18 钻 2M8螺纹孔，攻螺纹。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床 Z535 和专用夹具。工序 19 检验。工序 20入库。2.4 加工余量的确定泵体零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，根据机械制造工艺设计简明手册查得各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度HB为 143 269，灰铸铁的物理性能， HT200密度 =7.2 7.3 ( g / cm3 ) ，计算零件毛坯的重量约为 1 kg 。根据原始资料，该零件为 5000

26、 件/ 年的年产量，毛坯重量估算为 1kg100kg。查金属机械加工工艺手册工艺表 17-5 机械加工车间的生产性质为轻型，确定为大批生产。查机械制造技术基础第 3 版表 6-4 ，确定毛坯铸件的制造方法为金属模机器造型。根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5 根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，按表确定机器造型金属模的加工余量等级为F 级, 尺寸公差等级为7-9 级，选择CT8级精度。左、右两侧面的加工余量根据工序要求，左、右两侧面粗糙度要求均为 Ra 6.3 m ，参照机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8

27、，查得采用粗铣、半精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT11 。参照机械制造工艺设计简明手册表2.2-4 ，其加工余量规定为1.5 2.0mm ，现取 2.0mm 。参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-21 ，粗铣后精铣，加工长度300mm ，加工宽度100mm ，那么精铣余量为 1mm ，粗铣余量为 1mm 。则铸件毛坯的10/46基本尺寸为 66 2.0 2.0 70 mm ，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-1 ，铸件尺寸公差等级选用 CT8。可得铸件尺寸公差为 1.6mm 。则：毛坯的名义尺寸为： 66 2.0 2.0 70mm毛坯最小尺寸为： 70 0.869.2mm毛坯最大尺

28、寸为： 70 0.8 70.8mm镗 48 孔的加工余量48 孔：内孔表面粗糙度要求Ra3.2 m ，参照机械制造工艺设计简明手册表1.4-7 ，采用粗镗、半精镗两个工序完成，经济精度选为IT10 。根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-1 ，可得铸件尺寸公差为1.4mm 。粗镗： 48 孔，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-10, 其余量值为 3mm ；半精镗： 48 孔，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-10, 其余量值为2mm。则：铸孔毛坯名义尺寸分别为：483243mm毛坯最小尺寸分别为：430.742.3mm毛坯最大尺寸分别为：430.743.7mm车 48 端面的加工余量根

29、据工艺要求， 48 的端面粗糙度要求 Ra 3.2 m ，公差要求为自由公差，参照机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8 ，查得采用粗车、精车两道加工工序。参照机械制造工艺设计简明手册表2.2-4 ，其加工余量选为 2mm 。则铸件毛坯的基本尺寸为 10 2 2 10 mm ，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-1 ，铸件尺寸公差等级选用 CT8。可得铸件尺寸公差为1.0mm 。精车余量：参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-5 ，端面精车余量为 0.5mm ；粗车余量： Z 2.0 0.51.5mm 。现规定本工序 粗车）的加工精度为IT11 级，因此可知本道工序的加工公差为0.22mm

30、：12/46加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm半精铣IT110.19Z=167 00.19粗铣IT120.3Z=169 00.3加工前1.6700.8铣左侧面本工序定位基准和设计基准重合，则查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8和互换性与测量技术基础表2-4 并计算得 ( 工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm半精铣IT110.19Z=166 00.19粗铣IT120.3Z=16 00.3加工前1.6690.8钻沉头孔 4 7 孔及锪孔至 4 12查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7 和互换性与测量技术基础表2-4 并计算得

31、( 工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm锪孔至 4 12IT110.1 Z=1200.11钻 47IT110. Z= 700. 09镗 48 内孔查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7 和互换性与测量技术基础表2-4 并计算得 ( 工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm半精镗IT90.06224800.062粗镗IT100.134600.1加工前1.4 430.7车 48 端面由于本工序设计基准与定位基准不重合，要进行尺寸链的换算，如图所示：本工序要要间接保证工序尺寸A0 , 则 A0 为封闭环， A

32、1 为增环， A2为减环。计算可得， A0 = A1 - A2 =66-10=56ES(A0=ES( A1-EI( A2=0-(-0.022=0.022EI(A0=EI( A1-ES( A2=-0.19-0=-0.19所以，封闭环 A0的基本尺寸和上、下偏差按“入体原则”标注为56.02200.212 。查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8 和互换性与测量技术基础表2-4 并计13/46算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm半精车0.556.02200.212粗车IT90.0361.59.5 00.036加工前1.08 0.5镗 52 孔

33、查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7 和互换性与测量技术基础表2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm半精镗IT90.062252 00.062粗镗IT100.1350 00.1加工前1.4470.7钻 5-M5 螺纹孔，攻螺纹查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7、表 1.4-14 和互换性与测量技术基础表 2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm攻丝IT70.0120.8M5 00.012钻孔IT120.124.24.200.12钻、铰孔 12查机械制造工艺设

34、计简明手册表 1.4-7、表 1.4-14 和互换性与测量技术基础表 2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm铰孔IT80.0272Z=0.21200.027钻孔IT120.182Z=11.8 11.800 .18钻 8查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7、表 1.4-14 和互换性与测量技术基础表 2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm钻孔IT120.182Z=8 800. 180.011钻、铰孔 12 0查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7、表 1.4-1

35、4 和互换性与测量技术基础14/46表 2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm铰孔IT80.0112Z=0.21200.011钻孔IT120.182Z=11.8 11.800 .1825.11 铣 2M8螺纹孔外侧端面查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8、表 1.4-14 和互换性与测量技术基础表 2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm粗铣IT130.462Z=472 00.46加工前1.6760.825.12 钻 2-M8 螺纹孔，攻螺纹查机械制造工艺设计简

36、明手册表 1.4-7、表 1.4-14 和互换性与测量技术基础表 2-4 并计算得 (工序尺寸偏差按入体原则标注 ：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差 /mm攻丝IT70.0122Z=1.3M8 00.012钻孔IT120.126.76.700.12第 3 章切削用量及工时的确定3.1 粗铣右侧面3.1.1加工条件工件材料： HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣 68 68的端面，粗糙度要求 Ra6.3 m 。机床： X62W 卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1， a p2.6mm 4

37、mm， ae 68mm 90mm铣刀直径选取 d0 100mm 200mm。根据切削用量简明手册表3.16，选择 d 0125mm ， z12 。根据切削用量简明手册表3.2，由于灰铸铁硬度200HBS ，故铣刀的几何形状取 05 、 0 8 、 s20 、r 45 、5、 b 1.2mm 。r30 、 r3.1.2计算切削用量1）决定铣削深度 ap15/46由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a p2.6mm。f采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为 7.5Kw 机械制造工艺设计简明手册表4.2-38）， f z0.14 0.24mm/

38、 r ，但因采用不对称铣削，故可以取 f z0.18mm/ r 。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm ，由于铣刀直径 d0125mm，根据切削用量简明手册表3.8 查得刀具寿命 T180 min 。4）决定切削速度vc和每分钟进给量v f切削速度 vc 可以根据切削用量简明手册表3.27 中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16 查得： vt86m / min 、 nt 220r / min 、 vft415mm/ min各修正系数为kMvkMnkMvf1.0ksvk snksvf1.0k1.1所以：vc861.1m /

39、 min94.6m/ minnntkn2201.1r / min242r / minv fv ftkvt415 1.1mm/ min456.5mm/ min根据 X62W 型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 与 4.2-40，选择 nc235r / min 、 v fc475mm/ min 。因此，实际切削速度与每齿进给量为：d0n 3.14125 235vc100092.2m / min1000f zcv fc4750.17mm / znc z235125）校验机床功率根据切削用量简明手册表3.24，当 HBS190 ， ae70mm ，a p2.7mm ， d0125mm

40、 ， z12， v f 475mm/ min550mm/ min ， 近 似 为PCC3.3Kw 。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-38，机床主轴允许功率为PCM7.5 0.75Kw 5.63Kw故 PCCPCM, 因此所选择的切削用量可以采用。即a p 2.6mm ， vf475mm/ min ，nc235r / min ， vc92.2m/ min ， f z0.17mm/ z 。计算切削工时16/46计算基本工时tmLifM z式中， L l0l 1 l 2根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7，C0 (0.03 0.05)d0.041255l10.5dC0 (d C0 )20.

41、51255(125 5) 2 40l 24，l068tmL40568M zi0.174751.4 minf3.2 粗铣左侧面加工条件工件材料： HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣削左侧面，粗糙度要求Ra6.3 m 。机床： X52选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1， a p2.6mm 4mm ， ae78mm90mm铣刀直径选取 d0 100mm 200mm 。根据切削用量简明手册表3.16，选择 d0125mm， z12 。根据切削用量简明手册表3.2，由于灰铸铁硬度200HBS ，故铣刀的几何形状05

42、、 0 8 、 s20 、 r45 、 r30 、 r、 b1.2mm 。取5计算切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a p2.6mm。f采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为 7.5Kw 机械制造工艺设计简明手册表4.2-38）， f z0.14 0.24mm/ r ，但因采用不对称铣削，故可以17/46取 f z 0.18mm/ r 。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm ，由于铣刀直径 d0125mm，根据切削用量简明手册表3.8 查得刀具寿

43、命 T180 min 。4）决定切削速度vc和每分钟进给量v f切削速度 vc 可以根据切削用量简明手册表3.27 中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16 查得： vt86m / min 、 nt 220r / min 、 vft 415mm/ min各修正系数为kMvkMnkMvf1.0ksvk snksvf1.0k1.1所以：vc86 1.1m / min94.6m/ minnntkn2201.1r / min242r / minv fv ftkvt415 1.1mm/ min456.5mm/ min根据 X52型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 与 4.2-

44、40，选择nc 235r / min 、 v fc475mm/ min 。因此，实际切削速度与每齿进给量为：d0n3.14125235vc100092.2m / min1000f zcv fc4750.17mm / znc z235125）校验机床功率根据切削用量简明手册表3.24，当 HBS 190 ， ae85mm ， a p 2.7mm ，d0125mm， z 12 ， v f 475mm/ min 550mm/ min ，近似为 PCC 3.8Kw 。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-38，机床主轴允许功率为PCM 7.50.75Kw5.63Kw故 PCC PCM , 因此所选择的

45、切削用量可以采用。即a p 2.6mm ， vf475mm/ min ，nc235r / min ， vc 92.2m/ min ， f z 0.17mm/ z 。计算切削工时计算基本工时tmLifM z式中， Ll0l 1l 2根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7，18/46C0(0.03 0.05)d0.041255l1 0.5dC0(dC0 )2 0.51255(125 5) 2 40l 24 ，l094tmL40594fi0.174751.8 minM z3.3 精铣右侧面加工条件工件材料： HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣 68 68 的端面，粗糙度要求R

46、6.3m。a机床： X62W 卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1， a p1mm4mm， ae68mm90mm铣刀直径选取 d0 100mm 200mm 。根据切削用量简明手册表3.16，选择 d0125mm ， z12 。根据切削用量简明手册表3.2，由于灰铸铁硬度200HBS ，故铣刀的几何形状取0 5 、 0 8 、 s20 、 r 45 、 r30 、 r5、 b1.2mm 。计算切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a p 1mm 。2）决定每齿进给量 f z采用不对称铣削

47、以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为 7.5Kw 机械制造工艺设计简明手册表4.2-38）， f z0.14 0.24mm/ r ，但因采用不对称铣削，故可以取 f z 0.18mm/ r 。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm ，由于铣刀直径 d0125mm，根据切削用量简明手册表3.8 查得刀具寿命 T180 min 。4）决定切削速度vc和每分钟进给量v f切削速度 vc 可以根据切削用量简明手册表3.27 中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16， a p1mm1.5mm ，查

48、得： vt 98m/ min 、 nt 250r / min 、v ft 471mm/ min19/46各修正系数为kMvkMnkMvf1.0ksvksnksvf 1.0k1.1所以：vc981.1m / min107.8m / minnntkn2501.1r / min275r / minv fv ftkvt471 1.1mm/ min 518.1mm/ min根据 X62W 型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 与 4.2-40，选择 nc300r / min 、 v fc 475mm/ min 。因此，实际切削速度与每齿进给量为：d0n3.14125 300vc10001

49、17.8m / min1000f zcv fc4750.13mm/ znc z300125）校验机床功率， ae 70mm ， ap 1.0mm ，根据切削用量简明手册表3.24，当 HBS 190d0125mm， z12 ， v f475mm/ min550mm/ min ，近似为 PCC1.6Kw 。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-38，机床主轴允许功率为PCM 7.5 0.75Kw 5.63Kw故 PCC PCM , 因 此所 选择 的切 削用 量可 以采用 。 即 ap1mm ， vf 475mm/ min ，nc300r / min ， vc117.8m / min ， f z

50、0.13mm / z。计算切削工时计算基本工时LtmifM z式中， L l0l 1 l 2根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7，C0 (0.03 0.05)d0.041255l10.5dC0 (d C0 )2 0.51255(125 5) 2 40l 24 ，l0 6820/46tmL40 568i0.131.9 minfM z4753.4 精铣左侧面加工条件工件材料： HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣削左侧面，粗糙度要求 Ra6.3 m 。机床： X52选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1， a p

51、1.0mm 4mm ， ae78mm 90mm铣刀直径选取 d0 100mm 200mm 。根据切削用量简明手册表3.16，选择 d0125mm， z12 。根据切削用量简明手册表3.2，由于灰铸铁硬度200HBS ，故铣刀的几何形状取0 5 、 0 8 、 s20 、 r 45 、30 、5、 b 1.2mm。rr计算切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a p1mm 。2）决定每齿进给量f z采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为 7.5Kw 机械制造工艺设计简明手册表4.2-38）， f z0.14 0.

52、24mm/ r ，但因采用不对称铣削，故可以取 f z 0.18mm/ r 。3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm ，由于铣刀直径 d0125mm，根据切削用量简明手册表3.8 查得刀具寿命 T180 min 。4）决定切削速度vc和每分钟进给量v f切削速度 vc 可以根据切削用量简明手册表3.27 中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16 查得： vt98m / min 、 nt 250r / min 、 vft 471mm/ min各修正系数为kMvkMnkMvf1.0ksvk snksvf1.0k1.1所以：vc9

53、81.1m/ min107.8m / minnntkn 2501.1r / min275r / min21/46v fv ftkvt 4711.1mm/ min 518.1mm/ min根据 X52 型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 与 4.2-40，选择nc300r / min 、 v fc475mm/ min 。因此，实际切削速度与每齿进给量为：d0n 3.14125300vc1000117.8m / min1000f zcv fc4750.13mm/ znc z 300 125）校验机床功率根据切削用量简明手册表3.24，当 HBS 190 ， ae85mm ， a

54、p1.0mm ，d0125mm， z 12 ， v f475mm/ min 550mm/ min ，近似为 PCC 1.9Kw 。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-38，机床主轴允许功率为PCM7.5 0.75Kw 5.63Kw故 PCCPCM , 因 此所 选择 的切 削用量可 以采用 。 即 a p1mm ， v f475mm/ min ，nc 300r / min，vc117.8m / min，f z0.13mm/ z。计算切削工时计算基本工时tmLifM z式中， L l 0l1l 2根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7，C0 (0.03 0.05)d0.041255l10.5

55、dC0 (d C0 )2 0.51255(125 5) 2 40l 24，l094tmLi405942.3 minM z0.13475f3.5 钻沉头孔4 7 孔及锪孔至 4 12钻 4 7 孔22/46选择钻头机床：立式钻床 Z535钻头：根据机械制造工艺设计简明手册表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头，材料为 W18Cr 4V ，其直径为 d07mm，其几何形状和角度由切削用量简明手册表2.1和 2.2 查得：标准刃磨形状，015 、50、30 、2 116 。3.5.1.2计算切削用量1）进给量 f根据切削用量简明手册表2.7 查 得 f0.36mm/ r 0.44 mm/ r ， 取f

56、 0.40mm/ r 。2）决定钻头磨钝标准及寿命根据切削用量简明手册表2.12，当 d07mm 时，钻头后刀面最大磨损量为0.8，寿命 T 35 min 。3）计算切削速度 vc根据切削用量简明手册表2.15，查的切削速度 vs14m / min 。各修正系数为k XV0.84故vc 140.8411.76m/ minns1000vc100011.76D3.147535r / min根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-12，与 535r / min 相近的机床转速为670r / min 与 530r / min 。现取 nw530r / min ，速度损失较小。所以实际切削速度 v 11.

57、7m / min 。3.5.1.3计算切削工时切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-5。tm1Lil l1l 2 ifnfnL ll1l2 154.52 21.5mmL21.54 min0.4 mint m1i0.40fn5303.5.2锪孔至 4 123.5.2.1选择钻头机床：立式钻床 Z535。钻头：根据切削用量简明手册表2.5，选取高速钢扩孔钻钻 头，材料为W18Cr 4V，其直径为d0 12mm ，其几何形状和角度为标准刃磨形状，010、8 、r 45 、10 。23/463.5.2.2 计算切削用量1）进给量 f根据切削用量简明手册表2.10 ， d 0 12mm15mm

58、 ， 查 得f 0.7mm / r 0.9mm/ r ，取 f0.7mm / r 。2）决定钻头磨钝标准及寿命根据切削用量简明手册表2.12，当 d012mm 时，钻头后刀面最大磨损量为0.9，寿命 T 60 min 。3）计算切削速度 vc根据切削用量简明手册表2.15，查的切削速度 vs 13m/ min 。各修正系数为k XV 0.84 、 kapv 1.08故vc13 0.84 1.0811.8m / min1000vc 100011.8ns3.14313.2r / minD12根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-12，与 313.2r / min 相近的机床转速为335r / mi

59、n 与 265r/ min 。现取 nw 335r / min ，速度损失较小。所以实际切削速度 v12.6m / min 。3.5.2.3 计算切削工时切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-5。tm 2Lill1 l 2 ifnfnL ll1l 2 44.509.5mmtm 2L9.54 min0.16 mini0.7 335fn则本工序总切削工时 tmt m1tm20.4 min0.16min0.56 min3.6镗 48 内孔粗镗 1镗床、镗刀及镗刀杆的选择由实用金属切削手册表 6-165，选择普通高速钢单刃镗刀， B H=10mm 10mm,L=40mm，f=2mm 。由表

60、6-144 选用锥柄轴向紧固 90镗刀杆 Lo=150mm，L=250mm，Do=48mm，D=30mm，b1=10mm， b=10mm。由于 L0 5d 6d ，所以不用轴向支撑。24/46镗床选择为卧式镗床 T611。3.6.1.2 切削用量的选择由实用金属切削手册表6-188，粗镗 ap=3mm直径上）， f=0.5mm/r ，v=35m/min。3.6.1.3 确定主轴转速ns1000vc100035247.7r / mind3.1443根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-20，与 247.7r / min 相近的机床转速为250r / min 与 200r / min 。现取 n2