年产5000台CA6140车床尾座体零件机加工艺规程及铣底面、钻孔工序夹具设计 毕业设计说明书

年产5000台CA6140车床尾座体零件机加工艺规程及铣底面、钻孔工序夹具设计作者姓名： XXX指导教师： XXX单位名称： 机械工程与自动化专业名称： 机械工程及自动化东北大学2011年6月Annual5,000CA6140lathethetailstockbodypartsmachiningproceduresandmillingunderside、drillingprocessfixturedesignByXXXSupervisor:ProfessorXXXNortheasternUniversityJune2011毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：年产5000台CA6140车床尾座体零件机加工艺规程及铣底面、钻孔工序夹具设计设计(论文)的基本内容：尾座体零件图的绘制尾座体机加工艺规程的编制底面粗铣夹具的设计两工位钻床夹具的设计设计计算说明书专业外文文献翻译毕业设计（论文）专题部分：题目：设计或论文专题的基本内容：学生接受毕业设计（论文）题目日期第1周指导教师签字：2011年3月5日年产5000台CA6140车床尾座体零件机加工艺规程及铣底面、钻孔工序夹具设计摘要CA6140车床是国内应用非常广泛的一种普通通用车床。作为CA6140的重要组成部分，尾座体的加工也有很重要的意义。本次设计主要研究尾座体的加工工艺以及粗铣和钻孔的夹具设计。尾座体加工以顶面为粗基准，铣削底面和定位槽，然后以底面和定位槽为精基准加工各个孔。本工艺规程中加工重点是Ф75H7孔。因此制定工序时应以保证Ф75H7孔的形状、位置精度为主。由于在加工过程中，对Ф75H7孔加工次数多。如果连续加工，容易引起工件热变形，影响工件的精度，同时，在本工艺中，还有许多其他孔的加工，而且不能一次加工完成。因此在加工Ф75H7孔的工序中，插入其余孔的加工，这样就可以减少因为工件热变形而带来的误差。具体工艺规程如下：铣底面及定位槽粗镗Ф75H7孔精镗Ф75H7孔钻其它孔粗珩Ф75H7孔钻其他孔精珩Ф75H7孔检验5%上漆实效研底平面钻卡具的定位方式都采用六点定位，以底平面和定位槽限制五个自由度，V形压块限制一个自由度。铣夹具采用六点定位方式，以Ф60mm铸造毛坯孔两端为定位基准，两个短锥套上限制四个自由度，另以端面靠在花纹支撑限制一个自由度，再以侧面和一个可调支撑钉限制一个自由度。关键词：底片取送系统，运送小车，夹持器Annual5,000CA6140lathethetailstockbodypartsmachiningproceduresandmillingunderside、drillingprocessfixturedesignAbstractCA6140latheisanormalandcommonlathewhichiswidelyusedinourcountry.AstheimportantpartofCA6140,themanufacturingoftailstockisalsosignificant.Thisdesignmostlystudiesthemanufacturingtechnologyoftailstockandchampingapparatus’sdesignofsketchyboring.Thefaceonthetopisconsideredtobesketchydatumwhilemanufacturingtailstock,millingthebottomandorientedtrough,andthenmanufacturingtheotherholeswiththeaccuratedatumofthefaceonbottomandorientedtrough.TheimportantpartofmanufacturingofthistechnologicalprocessistheФ75H7hole,soweshouldguaranteetheshapeandthepositionaccuracyoftheФ75H7hole.Duringtheperiodofmanufacturing,itisneededtomanufacturetheФ75H7holemanytimes,ifmanufacturingconstantly,itiseasytoresultinthethermaldeformityandaffecttheworkpiece’saccuracy.Meanwhile,thereareotherholesneededtobemanufacturedandcan’tbefinishedonetime.SoifmanufacturingtheotherholesduringmanufacturingtheФ75H7hole,wecanlowertheerrorbecauseofworkpiece’sthermaldeformity.Thefollowingistheconcretetechnologicalprocess:(1).Millingthefaceonbottomandorientedtrough(2).SketchyboringФ75H7hole(3).AccurateboringФ75H7hole(4).Drillingtheotherholes(5).SketchygrindingФ75H7hole(6).Drillingtheotherholes(7).AccurategrindingФ75H7hole(8).Examining5%(9).Spraypainting(10).Effectivenessforagivenperiodoftime(11).GrindingthefaceonbottomThejigsofdrillingmachineusesixpointstodefineworkpiece’sposition.Itrestrictsfivefree-occasionsbyfixingsurfaceandslot,andonefree-occasionbyablockwhoseshapelikestheletterof“v”.Thejigsofmillingmachinealsochoicethiswaytofixthepartsusingbothsidesofcastingblankholeasdatum.Thediameteroftheholeis60mm.Exceptthattwoshorttapersleevesareusedtorestrictfourfree-occasions,thejigsmakestheworkpiece’sendsurfacelingonthesupportingfacetorestrictonefree-occasions.Thelastfree-occasionisdefinedbysurfaceinworkpiece’ssideandasupportingnailwhichcanbeadjusted.Keywords:Film-catching-and-deliveringsystem，Deliveringvehicles，catchingstructure目录任务书··································································································i中文摘要···························································································iiABSTRACT····················································································iii第1章绪论···················································································1本课题的目的和意义·······································································1本课题的目的和意义·····································································1工艺规程的概述···········································································1国内外研究现状、发展动态·····························································2第2章尾座体机加工艺规程的编制····················································5生产类型的确定·················································································5零件的分析························································································5零件的功用····················································································5零件的主要技术要求及其工艺分析·····················································5总体布置设计···················································································62.3.1工件的定位···················································································7粗基准的选择·················································································8精基准的选择················································································9工艺路线的认定及工艺方案的分析····················································9工艺路线的拟定·············································································9········································································机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定·······································11确定底面A的加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸·····································11镗削、珩磨、Ф75H7孔的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸······················11其余孔的加工余量及工序尺寸··························································12工序内容设计确定各工序的工艺装备，切削用量及工时定额··············13第3章夹具的设计···············································································27液压夹紧龙门铣床夹具设计······························································273.1.1夹具的作用················································································27工件定位的实质········································································27机床夹具的组成·········································································28机床夹具的分类·········································································29夹具方案的设计··········································································30四工位钻孔专用夹具设计··································································33·····················································································33·····························································34···············································································34第4章经济技术综合分析···································································35提高劳动生产率的工艺途径······························································36降低生产成本···················································································36工艺方案的经济性评比方法·······························································36参考文献····························································································39结束语（致谢）······················································································40附录······································································································41第1章绪论1.1本课题的目的和意义1.1.1车床尾座体的作用车床尾座一般是在加工时对工件起铺助支承作用，它是由尾座体和尾座套筒两部分组成。尾座体可在床身上移动和固定。尾座套筒前端安装顶针，套筒可以自动伸出和缩回，实现顶尖对工件的支撑作用。机床配件尾座的作用是用于钻孔、铰孔加工中的辅助支撑。为了保证尾座顶尖套伸缩精度，应保证尾座顶尖套与尾座体之间的配合间隙在合理的范围内，保证顶尖套在尾座体孔内伸缩灵活且不松动。此外，还要保证顶尖套在伸缩行程范围内其中心线对于床身导轨的平行度要求，所以加工出合格的尾座具有十分重要的意义。1.1.2工艺规程的概述a工艺规程的概念1、生产过程：我们把原材料到成品之间的全部生产活动称为生产过程它包括材料的运输、保管、生产准备、毛坯供应、零件制造附件配套、装配试车验收、油漆包装等。2、工艺过程：生产过程中把型材加工到所需要的尺寸和形状的过程叫工艺过程b机加工艺过程的组成1、工序：一个工人在固定的地点或一台机床上对一个或一批工件所完成的工件加工过程叫工序如一批轴套加工包括车、刨、钻叫三个工序。2、安装：在一道工序上零件的加工位置可能只装夹一次或几次零件在一次装夹中所完成的一部分工艺过程称为安装。3、工位：一次安装后工件在机床上所占的位置称为工位。4、工步：在工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量对不同的表面进行加工当加工表面切削刀具与切削用量中的速度和进给量都保持不便的情况下所完成的那部分工艺过程称为工步。5、走刀：当加工表面刀具和切削用量中的速度和进给量都保持不变切去一层金属称为走刀。本课题主要是针对机床尾座体的机加工艺规程的编排，其主要内容有：1．产品特征，质量标准。2．原材料、辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准。3．生产工艺流程。4．主要工艺技术条件、半成品质量标准。5．生产工艺主要工作要点。6．主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数。7．工艺技术指标的检查项目及次数。8．专用器材特征及质量标准。c工艺规程的主要形式工艺过程卡工艺卡工序卡由于本工艺规程的对象是成批生产的，所以我选择采用工艺卡片d工艺规程作用1.工艺规程是指导生产的主要技术文件机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任。2.工艺规程是生产准备工作的主要依据车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备。如：新零件加工工艺中的关键工序的分析研究；准备所需的刀、夹、量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺来进行。3.工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件新建（改.扩建）批量或大批量机械加工车间（工段）时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。此外，先进的工艺规程还起着交流和推广先进制造技术的作用。典型工艺规程可以缩短工厂摸索和试制的过程。因此，工艺规程的制订是对于工厂的生产和发展起到非常重要的作用，是工厂的基本技术文件。1.2国内外研究现状、发展动态零件的BITCAPP系统，北京航空航天大学研制了BHCAPP系统，华中科技大学研制出了InterCAPP系统，还有一些高校和工厂合作研制的CAPP系统也相继获得成功。据初步统计，在国内各种学术会议和刊物上正式发表的CAPP系统已有100多个，有的已用于生产实际。从国内外发表的CAPP系统来看，它们主要包括以下功能。接收或生成零件信息。检索标准工艺文件。选择加工方法。安排加工路线。选择机床、刀具和夹具等。确定切削用量。计算切削参数、工时定额和加工费用等。计算工序尺寸和公差，确定毛坯类型和尺寸。绘制工序图。生成工艺文件。刀具路径规划和NC编程。第二章尾座体机加工艺规程的编制确定生产类型的依据是零件的生产纲领，包括备品和废品在内的年产量，一般按下式计算：N=Q·n·（1+%）（1+B%）式中：N----零件的生产纲领（件/年）Q----产品的年生产量（台/年）n----每台产品中该零件的数量%----备品率B%----废品率根据数目给定数据：Q=5000，n=1取%=5%，B%=%，则N=5000x（1+5%）（1+%）=5355件/年，根据零件的生产纲领及零件的数量，参照原机械部标准，确定该零件为大批量生产。2.2零件的分析在CA6140型普通车床中，尾座体与尾座地板及套筒等零件组合，装在床身的尾架导轨上，它可以根据被加工零件的长短调整在床身导轨的纵向位置，在车削较长的圆锥零件时，可以调整尾座体底板上的横向位置，位置调整妥当后夹紧，尾架套筒安装在尾座体的Ф75孔中，有导向键，套筒前端的锥孔，可以安装顶尖支撑工件，或安装钻头，铰刀等对零件进行孔加工，其中Ф75孔主要用来安装套筒，底面A用以与底座配合，槽B用来使A在地面上定位。2.2.2零件的主要技术要求及其工艺分析（1）Фµm在Ф75孔内装有套筒，故应该保证套筒在孔内移动的轻松具有稳定的定心精度，故有上述尺寸精度。µm，为保证平面A与尾座体底板上面的接触良好、平稳，要求底平面与Ф75H7孔的平面度为0.02/400，且由于车床的装配要求，只允许前端向上。µµm，要求导向面B与Ф75H7孔的垂直度为0.03/300，以保证尾座体的横向移动精度。（4）Ф75H7孔与后端面垂直度为0.05，保证后端面装配精度使套筒移动螺纹副运动轻快。（5）尾座体与底板配合面需配磨及刮研，以保证尾座体与底板装配后的中心高尺寸为（6）Ф32H7、Фµm，用样板检查导向面B与45º斜面，间隙小于0.05mm。（7）Ф40H7、Ф12孔与Ф75H7孔交叉相交，垂直度为0.08，使套筒锁紧可靠。（8）由于Ф75H7要求精度高，对铸件进行人工时效，以提高机械加工的可切削行及减小变形。2.3基准的选择基准：基准是确定生产对象上的几何要素间关系所依据的点、线、面简单说基准就是依据的意思。在机械加工工艺过程中，合理选择定位基准对保证零件的尺寸精度和互换位置精度起决定性作用。定位基准有粗基准和精基准两种，毛坯在开始加工时，它的表面都是未经过加工的毛坯表面，所以最初的工序中只能以毛坯表面定位（或根据某毛坯表面找正），这中基准面称为粗基准。在以后的工序中，用已加工过的表面作为定位基准，这中基准面称为精基准基准分为：设计基准和工艺基准。工艺基准分为：定位基准和测量基准。设计基准：设计图样上采用的基准称为设计基准。定位基准：在加工中用于定位的基准称为定位基准。如图2-1所示，定位基准一经确定工件其他部位的位置随之确定如图轴承座用底平面A和侧面B来定位。因为工件是个整体当表面A和B确定内孔的位置也就确定了。表面A和表面B就是轴承座定位基准工件定位时作为定位基准点和线往往某些具体表面体现出来，这种表面称为定位基准。例如两用两顶尖车轴时轴的两顶尖中心孔就是定位基准，它所体现的定位基准是轴和线。图2-1尾座体的材料是HT150，其铸造性能及可切削行均佳，且该零件属大批生产，采用金属机械造型铸造可得到Ⅱ级精度的铸件。在机械加工工艺过程中，合理选择定位基准对保证零件的尺寸精度和互换位置精度起决定性作用。定位基准有粗基准和精基准两种，毛坯在开始加工时，它的表面都是未经过加工的毛坯表面，所以最初的工序中只能以毛坯表面定位（或根据某毛坯表面找正），这种基准面称为粗基准。在以后的工序中，用已加工过的表面作为定位基准，这中基准面称为精基准。2.3.1工件的定位工件的定位：确定工件在机床上或装夹中占有正确位置的过程叫做工件的定位。工件定位是靠工件上某些表面和夹具中的定位元件想接触来实现的，工件的定位必须使一批工件逐次放入夹具中都能追赶有同一位置，能否保证工件位置的一致性，直接影响工件的加工精度。工件定位方法：1、工件以平面定位当工件以平面定位时，由于工件定位平面和定位件的表面不可能绝对的理想（特别是毛坯件、铸件）只能有突起的三四点接触并且一批工件工这三点的位置都不一样，有可能这三点之间的距离很近，使工件定位不稳，为了保证定位的可靠性应采用三点定位法，并尽量支撑间的距离使三点构成的支撑三角面积尽可能大。在用大平面，定位时可以把定位平面中间部分做成凹的，这样可使工件定位基准的中部不和定位件接触，既可减少定位基准的加工量，又可减少定位基准的加工量，又可提高工件定位的稳定性。2、工件以外圆定位工件以外圆定位，最常见的定位元件有V形铁，半圆弧定位等装置。3、工件以内孔定位在车削齿轮内孔、套筒、盘类等零件的外圆时，一般以加工好的孔作为定位基准比较方便，并能保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度的要求。4、工件以两孔一面定位当工件以两个平行的孔与跟其相垂直的平面作为定位基准时，可用一个圆柱销、一个削边销和一个平面作定位元件来定位。选择粗基准时，必须达到以下两个基本要求：首先应该保证所有加工表面都有足够的加工余量；其次应保证零件上加工表面和不加工表面之间具有一定的定位精度。（1）应该选择不加工表面作为粗基准（2）对所有表面都要加工的零件，应根据加工余量最小的表面找正。这样不会应位置偏移而早成余量少的部分车不出来。（3）应该选用比较牢固可靠的表面作为基准，否则会是工件夹坏或松动。（4）粗基准应选择平整光滑的表面。铸件装夹时应让浇冒口部分。（5）粗基准不能重复使用。为获得最主要的技术要求，应选择粗基准，在保证粗基准可靠的前提下，选择精基准。根据零件的结构，按照粗基准的选择原则应合理分配加工表面的加工余量，同时尽量使加工余量分布均匀，尾座体的套筒孔与底平面及导向槽均有尺寸要求，故以铸造出的Ф75H7孔及端面为粗基准，加工底面和导向槽，这样在加工Ф75H7孔时的加工余量均匀，同时在加工时，以底平面的精基准及导向槽的精基准统一及互为基准原则。2.3.3精基准的选择精基准的选择如下：（1）尽可能采用设计基准或装配基准作为定位基准。一般的套、齿轮坯和带轮，精加工时，多数利用心轴以内孔作为定位基准来加工外圆及其它表面。这样，定位基准与装配基准重合，装配时较容易达到设计所要求的精度。（2）尽可能使定位基准和测量基准重合。（3）尽可能是基准统一。除第一道工序，其余加工表面尽量采用同一个精基准，因为基准统一，可以减少定位误差，提高加工精度，使装夹时方便。如一般轴类零件的中心孔在车、铣、磨等，始终用它作为精基准。必须指出，当本原则跟上述原则（2）相抵触而不能保证加工精度时，就必须放弃这个原则。（4）选择精度较高、装夹稳定可靠的表面作为精基准，并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面精基准，这样可以减少定位误差和使定位稳固。精基准的选择与保证尾座体的主要技术要求有很大关系，而该零件的Ф75H7孔是其主要加工部分，其它相关表面均以此孔为基准设计的，而且该孔与底面A导向面B有尺寸要去和位置精度要求。在选择精基准时考虑到保证产品质量，尽可能在多个工序时采用同一基准，减少基准更换时的误差，故选用底面A及槽B为精基准，这样定位准确，夹紧方便可靠，并且装卸方便，在加工所有表面时，消除了基准不重合的误差。2.4工艺路线的认定及工艺方案的分析由于尾座体的生产类型为大批量生产，所以采用通用机床并配以专用的夹具、刀具且考虑工序集中，用来提高生产效率，减小机床的数量，降低成本，经过对零件的加工工艺技术要求分析，且采用金属模机械造型铸造，铸件精度为Ⅱ级，并经过人工时效处理，消除铸件的内应力，改善了工件的可切削性。现确定工艺路线如下：Ⅰ.铸造Ⅱ.人工时效Ⅲ.喷漆粗铣、精铣A面、导向槽B及45º斜面粗镗Ф75H7孔及锪前后端面半精镗、精镗Ф75H7孔及精锪后端面扩铰Ф32H7，Ф45H7孔钻2-Ф20孔，锪2-Ф40平面，攻4-M8深25螺纹孔粗珩磨Ф75H7孔扩铰Ф40H7孔，钻、扩、铰Ф12H7孔，钻Ф6、2-Ф13、2-Ф20孔，钻、扩、铰Ф10孔，钻、攻螺纹2-M8精珩磨孔Ф75H7检查、抽检5%～10%钳工修毛刺、锐边喷漆以Ф75H7为基准配合研磨A面，保持尺寸底平面A、导向槽及45º斜面，加工面小尤其导向槽B属于空而长的加工面，每次加工时装夹十件，每件间隙较大，所以采用龙门铣床，铣刀结构简单可更换，并且在一次装夹，一次走到中完成对底平面A的粗铣、精铣及导向槽B、45º斜面的加工，此外铣削加工精度较高，可为后来的加工选用精基准作出保证。平面A的最后加工采用了磨削并配以刮研，保证了尾座的加工精度。Ф75H7孔采用粗镗、半精镗、精镗、粗珩、精珩工序，保证了孔的尺寸精度、表面粗糙度及形状精度。Ф75H7的前后端面加工有垂直度要求，采用与Ф75H7孔加工时在一次安装中锪出端面。其余孔的加工，采用专用回转夹具，在决定其加工顺序时，根据零件的特点，按照加工阶段的划分原则及零件精度的获得方法，充分发挥设备优势，采用工序集中，提高了设备利用率。为此先以铸出孔Ф62（Ф75加工前）为粗基准，加工底平面A及导向槽B，然后以底面A的精基准加工Ф75孔，在加工过程中，依据各加工面所需要达到的精度要求粗、精分开。例如：在精镗与珩磨Ф75孔间加入钻、铰其它孔的工序，以减少镗孔热变形时对珩磨精度的影响，从而保证了加工精度，避免出现较大的误差2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.5.1确定底面A的加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸Ⅱ研磨余量：0.03工序尺寸：工序尺寸：粗铣余量：Z=6.5-2.0-0.03=4.47工序尺寸：IT12=0.57毛坯尺寸：2.5.2镗削、珩磨、Ф75H7孔的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸±1.6，精珩磨余量0.1工序尺寸ФIT6粗珩磨余量0.1工序尺寸ФIT7精镗余量1.0工序尺寸ФIT9半粗镗余量2.0工序尺寸ФIT11工序尺寸：ФIT13毛坯尺寸：Ф62±工步最终尺寸钻扩铰攻螺纹2-Ф20Ф32H7Ф45H74-M8深25Ф40H7Ф12H7Ф6Ф10H82-Ф132-Ф202-M8深32ФФФФФФФФФФФФФФФФM8M82.6工序内容设计确定各工序的工艺装备，切削用量及工时定额工序内容及计算主要结果粗铣、精铣A面、导向槽及45º斜面，工作材料HT150HB=190-241加工要求粗铣：精度IT12，表面粗糙度机床：x2016B龙门铣床夹具：专用液动夹具量具：长尺0～20045º样板刀具材料：YG6、YG8铣刀类型：镶齿套式端铣刀，D=400,L=45,d=50，z=26专用槽铣刀：D=100,L=45,d=20，z=13粗铣，切深每齿进给量：QUOTE转速：n=QUOTEx1000×60=QUOTE×1000×进给速度：QUOTE=QUOTE×26×主切削力：QUOTEQUOTEQUOTEZQUOTE××260×QUOTE×QUOTE×26×QUOTE=16620N加工铸铁时铣削力修正系数QUOTE=QUOTE=QUOTE故实际的圆周切削力QUOTE=16620×1.14=18947NQUOTE=QUOTEV×QUOTE=18947×1×QUOTEKwQUOTE37kwQUOTE机床选择合格计算工时定额QUOTE=L+QUOTE+QUOTE=300×10+×950QUOTE2=4900mmT=QUOTE精铣，切深QUOTE每齿进给量：QUOTE转速n=QUOTE×1000×60=QUOTE×1000×进给速度：QUOTE=QUOTE×26×因为粗铣满足功率，且远小于功率，所以精铣可以不用校核。铣定位槽B面及45º斜面切削深度QUOTE=10mmQUOTE转速n=QUOTE×1000×60=QUOTE×1000×根据机床选择n=72r/min工序辅助时间：QUOTE=T×总时间：QUOTE=QUOTE平均单间时间：QUOTE粗镗Ф75H7及锪前后端面机床T611卧式镗床刀具：YG8镗刀孔刀YG6前端刀板量具：长尺0～150（0.02）376尺寸样板粗镗:Ф62粗镗至Ф切削深度QUOTE主轴转速：n=QUOTE=QUOTE=154r/min由机床选用n=160r/min刀具行程长度：QUOTEQUOTE=QUOTE+（2-3）=7mmQUOTE=3mmL=384+7+3=394mmQUOTE=QUOTE刀具：YG6前端刀板切削深度QUOTE进给量：QUOTE主轴转速：n=160r/minQUOTE=QUOTE刀具：YG6后端刀板切削深度：QUOTE进给量：QUOTE主轴转速：n=160r/minQUOTE=QUOTE计算公式：QUOTEQUOTE=T×QUOTE=T+QUOTE=5.01+0半精镗、精镗Ф75H7孔及精锪后端面机床：T611卧式镗床刀具：YG6镗孔刀、YG6后端刃刀板半精镗Ф75H7孔至ФQUOTE切深QUOTE计算主轴转速：n=QUOTE=150r/min取n=150r/min计算工时定额：L=QUOTE=376+5+3=384mmT=QUOTE精镗：由ФФ切削深度QUOTE=1mm计算主轴转速：n=QUOTE=148r/min取n=150r/min计算工时定额：T=QUOTE精锪后端面切削深度QUOTEn=QUOTE=161r/min取n=160r/min计算工时定额：L=QUOTE=2mmT=QUOTEQUOTEQUOTE=（5.12+12.8+0.06）×115%扩、铰Ф32H7、Ф45H7孔,钻2-Ф20孔,锪2-Ф40平面,攻4-M8深25螺纹孔机床：Z3050x16摇臂钻床夹具：专用可能钻床夹具刀具：Ф31.75、Ф44.75组合扩孔钻，Ф32、Ф40组合铰刀，Ф20钻头，Ф40平面锪钻，Ф6.7钻头，M8机用丝锥。量具：塞规Ф32H7，Ф45H7长尺：0～125/0.02M8螺纹塞规工位Ⅰ工步1.扩孔Ф31.75，Ф切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=128r/min根据机床选择n=132r/min计算工时定额：工作行程：L=QUOTEQUOTE=QUOTE（QUOTE×0.577+（1-2）=2QUOTE=3QUOTEL=20+2+3=25mmT=QUOTE工步2.铰孔Ф32H7、Ф45H7切深：QUOTE计算主轴转速：n=QUOTE=QUOTE=127r/min根据机床选择n=132r/min计算公工时定额L=QUOTEl=20QUOTE=2QUOTE=3L=20+2+3=25mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工位Ⅱ工步1.钻2-Ф20孔切削深度：QUOTE=10mm进给量：f=0.9mm/r计算主轴转速QUOTE=QUOTE=QUOTE=430r/min根据机床选择n=425r/min工作行程L=l+QUOTEQUOTE=QUOTE+1=7QUOTE=2l=38QUOTEL=l+QUOTE=38+7+2=47mm计算工时定额QUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTEQUOTE工步2.锪平面2-Ф40切削深度：QUOTE=QUOTE=9mm计算主轴转速：n=QUOTE=QUOTE=301r/min根据机床转速选择n=300r/min计算工时定额L=l+QUOTE=2+2+0=4mmQUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTE=2QUOTE0.05=0.1min（2个）工位Ⅲ工步1.钻孔4-Ф切削深度QUOTE计算主轴转速：n=QUOTE=QUOTE=856r/min根据机床转速选择n=850r/min计算公式定额：L=l+QUOTE=30+3+2=35mmQUOTE=QUOTE+1=3mmQUOTE=2mmQUOTE=QUOTE=0.14min4QUOTE工步2.攻4-M8QUOTE25计算主轴转速n=QUOTE=QUOTE=119r/min根据机床选择QUOTE=118r/min计算工时定额：L=25+5=30mmQUOTE=QUOTE=QUOTE4QUOTE=4×本工序的时间T=QUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTET=QUOTE粗珩磨孔Ф75至Ф机床：MBC4216Z立式珩磨机床夹具：专用珩磨夹具刀具：珩磨头量具：50～75内径千分尺切削用量：网文交叉角45º往复速度：QUOTE计算主轴转速：n=QUOTE=QUOTE=127r/min根据机床选择n=132r/min计算工时定额：L=QUOTE=375+2×20+100=515mmT=QUOTE=QUOTEQUOTE×扩、铰Ф40H7，钻、扩、铰Ф12H7，钻Ф6、2-Ф13、2-Ф20，钻、扩、铰Ф10，钻、攻螺纹2-M8机床：Z3050×16摇臂钻床夹具：专用四工位回转夹具刀具：钻头、Ф6、Ф6.7、Ф13、Ф38扩孔钻：Ф铰刀：Ф40H7、Ф12H7、Ф10H8（平头）机用丝锥：M8×量具：塞规Ф40H7、Ф12H7、Ф10H8M8螺纹塞规长尺：0～125/0.02工位Ⅰ工步1.加工Ф40H7、Ф6、Ф10H8孔切削深度QUOTE主轴转速：n=QUOTE=QUOTE根据机床选择QUOTE=85r/min计算工时定额：L=l+QUOTEQUOTE=QUOTE×0.577+（1～2）=2mmQUOTE=1～4=3mmQUOTEL=l+QUOTE=110+2+3=115mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工步2.铰孔ФФ40H7切削深度QUOTE主轴速度：n=QUOTE=QUOTE=167r/min根据机床选择QUOTE=170r/min计算工时定额L=l+QUOTE=110+18+3=131mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工步3.钻Ф6孔切削深度QUOTE=3mm主轴转速：n=QUOTE=QUOTE=1432r/min根据机床选择QUOTE=850r/min计算工时定额L=l+QUOTEQUOTE=QUOTE=QUOTE工步4.扩阶梯孔Ф10H8至ФQUOTE切削深度QUOTE进给量：主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=877r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额L=l+QUOTE=12+3+0=15mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工步5.铰至ФQUOTE切削深度QUOTEmm/r主轴转速:QUOTE=QUOTE=QUOTE根据机床选择n=420r/min计算工时定额L=l+QUOTE=12+2+0=14mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工位Ⅱ钻、攻2-M8深32螺纹，钻Ф13、Ф20孔工步1.钻2-M8至Ф切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=1283r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额：工作行程：L=l+QUOTE=37+3+2=42mmQUOTE=QUOTEQUOTE=2QUOTE工步2.攻2-M8螺纹切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=119r/min根据机床选择n=119r/min计算工时定额：工作行程：L=l+QUOTEQUOTE=2QUOTE=2×QUOTE工步3.钻Ф13孔切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=661r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额：工作行程：L=l+QUOTEl=30mmQUOTE×0.624+（1～2）=5mmQUOTE=2mmQUOTEL=30+5+2=37mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工步4.钻Ф20孔切削深度QUOTE=10mm主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=430r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额：工作行程：L=l+QUOTE=13+4+0=17mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工位Ⅲ钻铰Ф12H7孔工步1.钻孔至Ф切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=729r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额：QUOTE=QUOTE=QUOTE工步2.铰Ф12H7孔切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=398r/min根据机床选择n=420r/min计算工时定额：工作行程：L=l+QUOTE=12+3+3=18mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工位QUOTE钻铰Ф12H7孔工步1.钻孔ФQUOTE切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=661r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额：工作行程：L=33mmQUOTE=QUOTE=QUOTE工步2.钻孔ФQUOTE切削深度QUOTE主轴转速：QUOTE=QUOTE=QUOTE=430r/min根据机床选择n=850r/min计算工时定额：工作行程：L=15mmQUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTE=（1.5+0.59+0.03+0.1+0.03++0.03+0.04+0.04+0.04)×115%精珩孔Ф75H7机床：MBC4216Z立式珩磨机床夹具：专用珩磨夹具刀具：珩磨头量具：50～75内径千分尺切削用量：网文交叉角45º往复速度：QUOTE主轴转速：n=QUOTE=QUOTE根据机床选择n=132r/min计算工时定额：L=QUOTE=375+2×20+100=515mmQUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTE×检查、抽检5%修毛刺、锐边喷漆以Ф75H7为基准配合研磨A面，保持尺寸QUOTEmm机床：M7130平面磨床夹具：专用磨床夹具刀具：长方油石sc研磨余量：QUOTE/r机床转速：n=1500r/min行程：L=380mm行程次数：n=5次QUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTE×QUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTE第三章夹具的设计3.1液压夹紧龙门铣床夹具设计工件的装夹：工件的安装包括定位两部分。工件的定位是保证工件处于理想的加工位置，工件的装夹就是使工件在加工过程中始终处于理想加工位置使工件牢靠得固定在机床的工作台或夹具中。工件的装夹的正确性和加工质量很大的程度上，还取决于划线质量的高低（划线找正工件）还取决于定位基面（支撑面）原来的加工精度和质量。3.1.1夹具的作用1）能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。2）能减少辅助工时，提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用量；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。3.1.2工件定位的实质工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置，因此工件的定位问题可转化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，称为六点定位法则。人们在阐述六点定位法则时常以图1所示铣不通槽的例子来加以说明：a1、a2、a3三个点体现主定位面A，限制X、Y方向的旋转自由度和Z方向的移动自由度；a4、a5两个点体现侧面B，限制X方向的移动自由度和Z方向的旋转自由度；a6点体现止推面C，限制Y方向的移动自由度。这样，工件的六个自由度全部被限制，称为完全定位。当然，定位只是保证工件在夹具中的位置确定，并不能保证在加工中工件不移动，故还需夹紧。定位和夹紧是两个不同的概念。3.1.3机床夹具的组成(1)定位元件它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。(2)夹紧装置用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。(3)对刀、引导元件或装置这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。(4)连接元件使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹具之间的相互位置关系。(5)夹具体用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。(6)其它元件及装置有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。3.1.4机床夹具的分类（1）按专门化程度分类1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。3）通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。（2）按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。（3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。3.1.5夹具方案的设计a功能概述本夹具用于龙门铣床上刨削车床尾座底面，是该工件的第一道工序，而且是工件加工中的精基准，十分重要。考虑到大批生产，故该夹具设计是考虑可装夹多个工件，本夹具可同时安装三个工件，并且两套夹具同时使用，一次可加工六个工件b夹具的定位方式本夹具采用六点定位方案，工件以Ф60mm铸造毛坯孔的两端为主要定位基准，在两个短顶缀套上定位限制了四个自由度，另以端面靠在花纹支撑上，限制一个自由度，再以侧面和一个可调支撑钉接触限制第六个自由度，实现六点定位。c夹具的工作原理在安装工件时，将工件先放在夹具体7底面上的两个可调支撑钉1上预定位。然后搬动转阀手柄使低压油进入两水平缸23，推动短顶锥套25，把工件抬起定心，此时工件在轴向仍处于浮动状态。再拧动螺钉22使工件端面紧贴花纹支撑18，然后扳转工件紧靠可调支撑钉19，并调节另一侧的辅助支撑钉19使与工件接触。最后再扳动转阀手柄，两个水平油缸23及一个垂直油缸3在高压油的压力推动下同时工作，通过短顶锥套和摆动压板2夹紧工件。本夹具结构紧凑，定位合理，夹紧可靠，操作简便，在成批生产中能获得较高的生产率。d夹紧力的计算主切削力：QUOTEQUOTEQUOTE=92QUOTE=5.0QUOTE=1.0f=1.8QUOTE=0.75V=0.47QUOTE=QUOTEQUOTE×92×QUOTE×QUOTE××××受力分析及夹紧力的计算切削过程中受力只考虑水平垂直油缸所产生的夹紧力和主切削力QUOTE=0QUOTE×285+QUOTE×75-QUOTE×330=0QUOTE=0QUOTE+QUOTE-2QUOTE=0QUOTE为垂直油缸作用于压板上所产生的夹紧力，QUOTE为主切削力QUOTE，QUOTE为水平油缸作用于短顶锥套而产生的夹紧力并正交分解为x，y两个方向，建立方程组：QUOTE解之得：QUOTE其中QUOTE为锥套的锥度，查莫氏锥度QUOTE取9º，则QUOTE=QUOTE=38702N，QUOTE=39185NQUOTE=QUOTE·k，k为安全系数（k=1.5～3.5）取k=2则QUOTE=77404Ne油缸的设计水平油缸的参数校核查化学工业出版社《机械设计手册》下册（表133）选取D=100mm，d=70mm，p=125kg/QUOTEQUOTE=ps=pQUOTEQUOTE=QUOTE=QUOTE垂直油缸的参数校核转动弯压板尺寸如下图（3-1）：图3-1QUOTE=0QUOTE×36-QUOTE×30=0QUOTE=QUOTE=QUOTE=32654NQUOTE=QUOTE·k=65308N由表选取D=63d=45p=63kg/QUOTEQUOTE=ps=p·QUOTEQUOTE=QUOTE=11.6cm=116mm设计满足夹紧力的要求f夹具定位误差分析工件定位误差：工件在夹具中定位时，其位置在一定范围内变动这样就产生了定位误差，影响加工精度。工件在夹具中加工时影响位置精度的因素有三个方面：1、定位误差，工件在定位时产生的误差，称为定位误差如使用心轴，定位套和V形铁定位时由于工件定位基准面和定位元件制造误差以及轴与孔之间的间隙存在使工件产生定位误差。2、夹具安装误差夹具安装在机床上必须进行校正或采用某个定位面定位这样也产生了误差，夹具在安装时产生了误差称为夹具安装误差。3、加工误差机床本的精度刀具磨损和振动以及机床夹具工件在加工过程中的弹性变形等均影响工件的精度这类误差称加工误差。为了保证加工精度必须使上述所有的误差对工件加工综合影响控制在公差范围内。对于本夹具而言，因为工序基准与定位基准重合，所以QUOTE=0（基准不重合误差）平行于水平油缸轴线方向上的误差对刨削影响不大，只是该方向的夹紧力会有变化，可忽略此夹紧力造成的偏差，垂直于油缸轴线方向上的误差过大易造成尺寸上的较大误差，要消除该方向上的误差可以采用提高安装平面的精度来实现。工件的夹紧：（1）工件定位将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变称为夹紧装置。对夹具装置的要求包括夹紧力和夹紧的要求。夹紧力和夹紧的要求：夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用等三个要素。1、夹紧力的大小—夹紧力必须保证工件在加工过程中位置不发生变化，但夹紧力也也不能太大，太大工件变形。2、夹紧力的方向，夹紧力的方向应尽可能垂直于工件的主要定位基准面。使夹紧稳定可靠夹紧力的方向应尽量与切削的方向一致。3、夹紧力的作用点应尽可能地落在定位面上保证定位夹紧可靠。夹紧力的作用点应与支撑件对应，并要尽量作用在工件刚性好的部位。夹紧力的作用应尽量靠近加工表面防止工件产生振动，如无法靠近就采用辅助支撑。（2）对夹紧装置的基本要求：1、牢、夹紧力保证工件在加工过程中位置不发生变化。2、正、夹紧时应不破坏的正确定位。3、快、操作方便、安全省力、夹紧迅速。4、简、结构简单紧凑，有足够的刚性和强度，且便于制造。本夹具也是采用六点定位。工件尾座体的底面A限制了三个自由度、、，压块限制向自由度，导向槽B限制、向自由度，因为尾座体侧面是毛坯面，在加工时需螺钉调整。夹具的工作原理及动作说明本夹具是由夹具体、定位平面及导向槽、垂直导向定位平面、水平方向位置压块，确定工件在夹具中的位置。夹紧是手动的，用螺栓铰链、压板装置组成，当工件放在夹具体内，由定位底平面及导向槽限制五个自由度实现初步定位，然后调节压板，使工件的水平方向达到正确位置。最后，由螺栓、铰链、压块所组合成的装置，将工件固定在夹具内，实现工件的夹紧，由于工件在本夹具上的定位主要是由底平面A和导向槽定位，用压块调正中心位置。所以设计基准与工艺基准重合，在保证精确的安装和调整的前提下，可以保