Z3050摇臂钻床壳体盖机加工工艺及夹具设计

扬州职业大学毕业设计第3章壳体机械加工时定位基准的选择3.1粗基准的选择粗基准的选择应满足以下要求：(1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。(2)如果必须首先保证工作某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。(3)选作粗基准的表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。(4)粗基准一般只能使用一次，即不重使用，以免产生较大的位置误差。为了满足上述要求应选择壳体的重要N面，为主要基准和侧面定位为粗基准，限制工件的六个自由度，铣M面，S面，镗孔1。3.2精基准的选择精基准的选择应满足以下要求:（1）用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓“基准重合”原则。（2）当工作以某一组精基准定位可以方便的加工其它各表面时，应尽可能在多数工序中采用此精基准定位，即所谓“基准统一”原则。（3）当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其它表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”原则。（4）为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择基准时，可遵循“互为基准”原则。（5）精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠，为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。壳体的N面和孔1既是装配基准又是设计基准，因它作为基准能使加工遵循“基准重合”的原则。其余各面，孔的加工也能用它定位，这样工艺路线遵循了“基准统一”的原则，此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧也简单可靠。第4章工艺路线的拟定在对零件的工艺必进行分析和选定毛坯之后，即可制订机械加工工艺过程，一般可分两步进行。第一步是设计零件从毛坯到成品所经过的整个工艺过程，这一步是零件加工的总体方案设计；第二步是拟定各个工序的具体内容，也就是工序设计。这两步内容是紧密联系的，在设计工艺过程时应考虑有关工序设计的问题，在进行工序设计时，又有可能修改已设计的工艺过程。由于零件的加工质量、生产率、经济性和工人的劳动强度等，都与工艺过程有着密切关系，为此应在进行充分调查研究的基础上，多设想一些方案，经分析比较，最后确定一个最合理的工艺过程。1.工艺方案1:N01：铸造N02：热处理退火N03：毛坯检验。N04：涂油漆。N05：以N面为基准粗车M面N06：以M面为基准粗车N面N07：半精车，精车N面N08：半精车，精车M面，粗车孔230N09：粗铣P面，Q面粗铣Q面。N10：粗精铣S面R面N11：钻5-18-7H，5-M18-7H，4-M5-7HN12：钻M42x1.5-7HN13：以N面为基准用钻模钻5-17，M16x1.5-7H,M48x2-7HN14：锪平5-17N15：粗半精，精镗220N16：粗半精，精镗85，60N17：攻螺纹M16x1.5-7H，M42x1.5-7H，M48x2-7H，4-M5-7HN18：倒角N19：检验N20：入库2.工艺方案2:N01：铸造N02：热处理退火N03：毛坯检验N04：涂油漆N05：以N面为基准,粗车M面、S面N06：以M面为基准,粗铣、半精铣、精铣N面N07：以N面为基准,粗铣、半精铣、精铣M面N08:以M面为基准,粗铣、半精铣P面N09:以M面为基准,粗铣、半精铣、精铣Q面、R面N10：以N面为基准，半精铣、精铣S面N11：钻4-M5-7H,5-18-7HN12：钻M42x1.5-7HN13：以N面为基准用钻模钻5-17,M16x1.5-7H,M48x2-7HN14：锪平5-17,M16x1.5-7HN14：粗镗，半精镗，精镗孔220N15：粗镗，半精镗，精镗孔230N16：以220为基准,粗镗,半精镗,精镗孔85N17：以220为基准,粗镗,半精镗,精镗孔60N18：攻螺纹4-M5-7H，M16x1.5-7H，M42x1.5-7H，M48x2-7HN19：倒角2x45N20：检验N21：入库3.工艺方案的比较，分析上述两种方案遵循了工艺路线的一般原则：1平面加工方案1中平面以车为主，由于工件的尺寸较大，在车床上加工时其惯性就大平衡困难，又由于N面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的振动，而且N面的平面度为0.03mm，此精度在车床上是难以保证的，而方案2中采用铣平面的方法，便解决了上述问题。2孔加工方案1中三个孔220，85，和60是在一道工序完成的，由于三孔直径相差较大，采用镗模夹具尺寸太大，而且孔3，孔4的设计基准是孔1，这样会产生基准不重合误差，方案2中将220，85和60分开加工，先加工好220再以220为基准加工85和60，而85和60之间的孔中心距由镗模来保证。3钻孔方案1中钻孔在一道工序中完成的，工步太多，工时太长，考虑到整个生产线的节拍，应将分成几个工序，在方案2中则解决了这个问题。综上所述，应优先录用方案2。第5章确定机械加工余量加工余量的大小，对零件的加工质量和生产率以及经济性均有较大的影响。余量过大将增加金属材料、动力、刀具和劳动量的消耗，并使切削力增大而引起工件的变形较大。反之，余量过小则不能保证零件的加工质量。确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量，目前，工厂中确定加工余量的方法一般有两种，一是靠经验确定，另一种是查阅有关加工余量的手册来确定，这种方法应用比较广泛。根据第二种方法，按GB64414-86铸件尺寸公关。GB711351-89加工余量。根据壳体最大尺寸为530mm，造型方法为砂型机器造型，根据参考文献，按表2.2-3和表2.2-5选择铸件精度为9级和铸件加工余量等级为G级，然后按表2.2-4分别确定铸件尺寸公关和各工序尺寸公关。各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度如下：5.1平面加工(1)N面：精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.25mm粗铣：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.5mm毛坯尺寸：224.5(2)M面:精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=0.75mm粗铣：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.5mm毛坯尺寸：224.5(3)P面：粗铣：表面粗糙度12.5um;工序余量Z=3.0mm毛坯尺寸：59(4)Q面:精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.75mm毛坯尺寸：59.5(5)R面：精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=0.75mm毛坯尺寸：51(6)S面：精铣：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.25mm半精铣：表面粗糙度3.2um;工序余量Z=0.5mm粗铣：表面粗糙度6.3um;工序余量Z=1.75mm毛坯尺寸：51表6-1：各加工面的加工余量(单位：毫米)加工面毛坯尺寸加工余量加工等级N面224．559M面224．559P面5939Q面59.52.59R面512.59S面512.595.2孔的加工(1)孔1220H7IT=7精镗：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=1mm半精镗：219精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=2mm粗镗：217精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=5mm毛坯尺寸212mm(2)孔2：加工好孔1后，再加工孔2精镗：表面粗糙度1.6um;工序余量Z=1mm半精镗：219精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=2mm粗镗：217精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=5mm粗镗：230精度IT=11。表面粗糙度12.5um;工序余量Z=10mm毛坯尺寸212(3)孔3：精镗：85H7精度IT=11。表面粗糙度3.6um;工序余量Z=0.5mm半精镗：84.5精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=1.5mm粗镗：83精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=3mm毛坯尺寸80mm(4)孔4:精镗：60H7精度IT=7。表面粗糙度1.6um;工序余量Z=0.5mm半精镗：59.5精度IT=11。表面粗糙度3.2um;工序余量Z=1.5mm粗镗：58精度IT=12。表面粗糙度6.3um;工序余量Z=3mm毛坯尺寸55mm表5-2：各加工孔的毛坯尺寸及加工余量（单位：mm）加工孔毛坯尺寸加工余量孔12128孔221218孔3805孔4555第6章选择加工设备6.1选择机床（1）铣平面各工序工步太多，中批生产要求较高的生产率，根据参考文献,故选择T612卧式铣镗床（2）镗孔：由于加工零件直径较大，故选择卧式铣床镗床。由于要求的精度较高，孔与孔之间的位置精度较高，表面粗糙度的参数值较小，根据参考文献中的表4.2-25,故选择T612型（3）钻孔，锪平，攻丝可采用专用的钻模在摇臂钻床。6.2选择夹具本零件在铣平面，镗孔，钻孔都采用专用夹具。6.3选择刀具（1）在锪平面的工序中一般都选择硬质合金的铣刀，根据参考文献中表1-2,加工铸铁中零件采用YG6硬质合金刀具（2）在镗孔的工序中，一般都选择硬质合金的镗刀。加工铸铁零件采用YG6硬质合金刀具（3）在钻孔，锪平面，攻丝的工序中，一般都选择硬质合金刀具，根据参考文献中表1-2,加工铸铁零件采用YG6硬质合金刀具。（3）刀具卡铣刀：T01125mmT02315mm镗刀：T0140mm钻头：T017.8mmT029mmT0314.5mmT0417mmT0546mm丝锥：T015mmT0242mmT0348mm6.4选择量具本零件中属于中批生产，一般均采用通用量具，选择量具方法有三种：一是按计量器的不确定度选择，二是按计量器的测量方法极限误差选择，选择时采用其中的一种方法即可。（1）选择加工孔用的量具：85H7孔径粗镗，半精镗，精镗三次，加工粗镗至83mm，半精镗至84.5mm。粗镗孔83mm。公差等级为IT12级，按表查得精度系数K=10%。计量器具的测量方法的极性误差，=KT=0.10.19=0.019mm,查表可选内径百分尺，从表中选分度值为0.01mm，测量范围50-125mm的内径百分尺（GB8177-87）即可（2）半精镗孔84.5mm，公差等级为IT11，按表中精度系数K=2%。计量器具测量方法的极限误差。=KT=0.20.09=0.018mm查表选测量范围50-100mm，测孔深为I型的一级内径百分尺。（3）精镗孔85H7。由于精度要求较高，加工时每个工件都必须进行测量，故宜选用极限量规，根据孔径可选择三牙紧式圆柱塞规。其余选用游标卡尺分度值为0.01mm。第7章确定切削用量，工时定额，切削力及其功率7.1切削用量的选择原则正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。1.粗加工切削用量的选择原则:粗加工时加工精度与表面光洁度要求不高,毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时,要尽可能保证较高的单位时间金属切除量(金属切除率)和必要的刀具耐用度,以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算:式中:——单位时间内的金属切除量（）V——切削速度（）——进给量（）——切削深度（）提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度，其次选择一个较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度V。选用较大的和以后，刀具耐用度t显然也会下降，但要比V对t的影响小得多，只要稍微降低一下V便可以使回升到规定的合理数值，因此，能使V、、的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大可使走刀次数减少，增大又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。(1)切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切掉。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。(2)进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。(3)切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要是受刀具耐用度和机床功率的限制。合理的切削速度一般不需要经过精确计算，而是根据生产实践经验和有关资料确定。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制面不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生范围。切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。2.精加工时切削用量的选择原则：精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且较均匀。因此，选择精加工的切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。由此可见，精加工时应选用较小的吃刀深度和进给量，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。7.2铣平面7.2.1铣N面1.选择刀具(1)刀具选用YG6硬质合金刀片镶齿盘铣刀，根据查表，铣削深度为5mm,=256mm,就选择标准的镶齿盘铣刀齿数Z=22个，=315mm(2)铣刀的形状：由于铸件硬度220HBS，取=，=，K=，=，=，=2.选择切削用量(1)决定铣床削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则=3.5mm(2)确定每齿进给量.采用不对称的镶齿盘铣刀提高进给量，根据表得，当先用YG6。铣床的功率为10KW.T612型卧式镗床的=0.14-0.24mm/z，故取=0.2mm/z.(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命。根据表可知，铣刀刀龂一刀面最大磨损量为1.5mm.由于铣刀直径=315mm，故刀具的寿命为：T=300min.(4)决定切削速度和每分钟进给量。切削速度可根据参考文献中表3.15查出，当=315mm,Z=22,10mm,0.24mm/z时=73m/min,=74r/min,=256mm/min.各修正系数为：=1.0=0.8故==731.00.8=58.4m/minn==741.00.8=59.2r/min查表得T612型卧式铣镗床的说明书,选择:=60r/min,=240mm/min因此实际的切削速度和每齿的进给量：==3.1431560/1000=59.346m/min=/=240/6022=0.18mm/z(5)校验机床功率：根据参考文献中表3.24得，当256mm3.5mm=315mmz=22mm,=240mm/min近似为：=9.5km根据T612型卧式铣镗床说明书，机床主轴充许的功率为10kw，上述查表所得功率为铣一个平面的功率，但由于此加工平面只有边上一个圈，因此所选择的切削用量可以采用,即：=3.5mm,=240mm/min，n=60r/min,=59.346m/min=0.18min/z(6)计算基本工时：=式中L=l+y+△l=530mm根据表得不对称边装铣刀入切量及超切量y+△=110mm则：L=l+y+△=530+110=640mm故=2640/240=5.4min7.2.2铣M面用上述铣刀和同样的方法计算的结果如下：铣刀进给量：=0.18mm/z主轴转速：=60r/min实际切削速度：=59.346m/min铣削深度：=3.5mm刀具耐用度：=300min铣削时间：=2t=4.08min7.2.3铣R面1.选择刀具(1)刀具选择YG6硬质合金刀片端面刀。根据参考文献中查表3.1得铣削深度为2.5mm时，=112mm就选择标准的镶齿盘铣刀，齿数Z=12个，=125mm。(2)铣刀的形状。由于铸铁硬度220HBS，故选择=，=，=，=，=，=-2.选择切削用量(1)决定铣削深度，由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成则=1.175mm(2)决定每齿进给量。采用不对称镶齿盘铣刀以提高进给量，根据参考文献,查表3.5可知，当选用YG6铣床的功率为10kw，根据T612型卧式铣镗床的说明书可知=0.14-0.24mm/z,故取=0.24mm/z(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命。根据参考文献中表3.17可知铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1。由于铣刀直径=125mm。故刀具的寿命为T=180min.(4)决定切削速度和每分钟进给量，切削速度可由表查出。当=125mm,z=12个,2.5mm,0.24mm/z时=8.7mm/min,=222r/min,=586mm/min各修正系数：=1.0=0.8故==8.71.00.8=69.3mm/minn==2221.00.8=177.6r/min==5861.00.8=468.8mm/min根据T612型卧式铣镗床的说明书选择=205r/min,=480mm/m;因此，实际的切削速度和每齿进给量为：=n/100=3.14125205/1000=80m/min==480/20512=0.2mm/z校验机床功率：根据参考文献中表3.24，当=180-220Mpa112mm=2.5mm=125mmz=12个=480mm/min近似为：=5.5km根据T612型卧式铣镗床说明书，机床主轴充许的功率=1075%=7.5km故机床的功率满足要求因此，所选择的切削用量可以采用，即：=2.5mm=480mm/minn=205r/min=80m/min=0.2mm/z(6)计算基本工时：式中：L=l+y+△l=190mm根据表可知，不对称安装刀具入切量及超切量y+△=417mm则：L=l+y+△=190+407=237mm故=237/480=0.5min7.2.4铣S面铣S面与铣R面的切削用量，工时定额，切削力及切削功率完全相同。即：=0.2mm/z=80m/min=2.5mm=180min=5.5km=0.5min7.2.5铣Q面用上述同样的方法计算结果如下：=0.1mm/z,=88m/min,=2.5mm=18min,=2.3km,=2=0.77min7.2.6铣P面用上述同样的方法选自结果如下：=0.1mm/z,=88m/min,=3.0mm=180min,=2.3km,=2=0.45min7.3孔加工7.3.1镗孔1，孔3，孔4(1)粗镗孔1220，工序尺寸为217孔1用一根镗杆加工，根据参考文献中按表3-123，取v=0.8m/s,f=0.57mm/r则主轴转速：=70r/min查表得：=9.81取=180,=1,=0.75,=0,=1则:=1452.3N,=1.16kw取机床的效率为0.75，则：5.50.75=4.125kw>1.16kw故机床的功率足够。基本工时计算计算如下：L=25mm,=l/f==0.63min（2）孔385，孔460，使用镗模一次加工完成，工序尺寸分别为83，58。按表3-123，取v=0.8m/s,f=0.57mm/r则主轴转速：==70r/min查表得：=9.81x取=180,=1,=0.75,=0,=1则=1452.3n,=1.16kw取机床的效率为0.75kw，则5.50.75=4.125kw>1.16kw故机床的功率足够。基本工时计算如下：L=41mm,=L/f==1.03min7.3.2半精镗孔(1)半精镗孔220，工序尺寸为219，孔1用一根镗杆加工。按表3-123，取v=1.15m/s,f=0.45mm/r则主轴转速：=查表得：=9.81取=180,=1,=0.75,=0,=1则=1452.3n,=0.65kw取机床的效率为0.75kw则5.50.75=4.125kw>0.65kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=25mm,=L/f==0.56min(2)孔385，孔460，使用镗模一次加工完成，工序尺寸分别为84.3,59.5按表3-123，取v=1.15m/s,f=0.45mm/r则主轴转速：==100r/min查表得：=9.81取=180,=1,=0.75,=0,=1则=1452.3n,=0.65kw取机床的效率为0.75kw则5.50.75=4.125kw>0.65kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=41mm,=L/f==0.9min7.3.3精镗孔(1)精镗孔1220，工序尺寸为220H7，孔1用一根镗杆加工。按表3-123，取v=1.15m/s,f=0.15mm/r则主轴转速：==130r/min查表得：=9.81取=180,=1,=0.75,=0,=1则=1452.3n,=0.309kw取机床的效率为0.75kw则5.50.75=4.125kw>0.309kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=25mm,=L/f==1.67min(2)孔385,孔460，使用镗模一次完成，工序尺寸分别为85H7，60H7按表3-123，取v=1.5m/s,f=0.15mm/r则主轴转速：==130r/min查表得：=9.81取=180,=1,=0.75,=0,=1则=1452.3n,=0.217kw取机床的效率为0.75kw则5.50.75=4.125kw>0.217kw故机床效率足够。基本工时计算如下：L=41mm,=L/f==2.73min7.3.4粗镗孔2则v=0.8m/sf=0.57mm/r=66r/mm=1.16kw加工时间：t=0.4min7.4钻孔7.4.1钻孔5-M18-7H钻孔5-M18-7H深15mm,螺纹底孔617深18mm盲孔。选择高速钢麻花钻头。按表3-117，取v=0.3m/s则可计算出=1000=14.3r/s=858r/min查表7-5得：其中f=0.1mm/sL=l+由l=18mm.=[(D+d)/2]ctg[Rx+(l-2)]=0(钻孔)，盲孔=0.通孔=（l-4）则计算出=4mm,=0mm故==0.25minT总=5=1.25min7.4.2钻5-18-7H钻5-18-7H深18mm，螺纹低孔7.8选择直柄麻花钻头。按表3-117，取v=0.3m/s则可计算出=1000=735r/min查表7-5得：其中f=0.1mm/rL=l+由l=15mm.=[(D+d)/2]ctg[Rx+(l-2)]=0(钻孔)，盲孔=0.通孔=（l-4）则计算出=4mm,=0mm故==0.25minT总=3=0.75min7.4.3钻M48×2-7H使用专用钻头材料为硬质合金钢。按上述方法，分别计算结果如下，钻头直径：=46mm进给量：f=0.1mm/r钻削速度：v=0.3m/s主轴转速：=120r/min加工时间：=1.9min7.4.4钻M161.5-7H攻螺纹前钻孔使用锥柄阶梯麻花钻，材料用硬质合金钢按同样的方法，分别计算结果如下，钻头直径：=14.5mm进给量：f=0.1mm/r钻削速度：v=0.3m/s主轴转速：=395r/min加工时间：=0.6min7.4.5钻M42×1.5-7H攻螺纹前钻孔使用锥柄阶梯麻花钻，材料用硬质合金钢按同样的方法，分别计算结果如下:钻头直径：=17mm进给量：f=0.1mm/r钻削速度：v=0.3m/s主轴转速：=143.3r/min加工时间：=1.95min7.4.6钻5-17材料用硬质合金钢。按同样的方法，分别计算结果如下:钻头直径：=9mm进给量：f=0.1mm/r钻削速度：v=0.3m/s主轴转速：=637r/min加工时间：=0.52min7.4.7钻4-M5-7H材料用硬质合金钢。按同样的方法，分别计算结果如下:钻头直径：=45mm进给量：f=0.1mm/r钻削速度：v=0.3m/s主轴转速：=1270r/min加工时间：=0.68min7.5螺纹加工7.5.1使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径：=48mm钻削速度：v=0.04m/s主轴转速：=15.9r/min加工时间：=1.28min7.5.2攻M42×1.5-7H使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径：=42mm钻削速度：v=0.04m/s主轴转速：=1.82r/min加工时间：=1.32min7.5.3攻M16×1.5-7H使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径：=16mm钻削速度：v=0.04m/s主轴转速：=47.8r/min加工时间：=0.45min7.5.4攻4-M5-7H使用专用丝椎，材料为硬质合金钢。用上述方法分别计算的结果如下：丝椎直径：=5mm钻削速度：v=0.04m/s主轴转速：=153r/min加工时间：=0.4min第8章绘制毛坯图和编制工艺卡8.1绘制零件-毛坯合图在前面确定机械加工余量中已知各表面的各孔的总加工余量。见表（一）表（二）所示。此处不再累述8.2编制工艺文件1机械加工工艺过程的组成=1\*GB2⑴工艺过程改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。图8-1零件毛坯合图=2\*GB2⑵机械加工工艺过程用机械加工方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程。零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。=3\*GB2⑶工序一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。=4\*GB2⑷安装工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序。=5\*GB2⑸工位为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。=6\*GB2⑹工步当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。2工序的合理组合确定加工方法以后,就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数.确定工序数有两种基本原则可供选择.=1\*GB2⑴工序分散原则工序多,工艺过程长,每个工序所包含的加工内容很少,极端情况下每个工序只有一个工步,所使用的工艺设备与装备比较简单,易于调整和掌握,有利于选用合理的切削用量,减少基本时间,设备数量多,生产面积大.=2\*GB2⑵工序集中原则零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成,每个工序的内容和工步都较多,有利于采用高效的机床,生产计划和生产组织工作得到简化,生产面积和操作工人数量减少,工件装夹次数减少,辅助时间缩短,加工表面间的位置精度易于保证,设备、工装投资大,调整、维护复杂,生产准备工作量大.批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则,批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产.将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。第9章夹具设计9.1夹具的定义在工艺过程中,除机床等设备外,还大量使用着各种工艺装备.它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不相同，但就其数量和在生活中所占的地位来说，应以“机床夹具”为首。所谓机床夹具就是机床上所使用的一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。至于使刀具定位、夹紧并实现某种特定切削运动的辅助设备称为辅助工具，也称为刀具用的夹具。机床夹具在机械加工中的作用对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于单件和小批量生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点：eq\o\ac(○,1)能稳定地保证工件的加工精度eq\o\ac(○,2)能提高劳动生产率eq\o\ac(○,3)能降低成本9.2机床夹具的结构1.定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置.2.夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置.3.对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置.4.连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件.夹具体可兼作连接元件.车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件.5.夹具体夹具体是机床夹具的基础件,通过它将夹具的所有元件连接成一个整体.6.其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件.如需加工按一定规律分布的多个表面时,常设置分度装置;为能方便、准确地定位,常设置预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等.9.3第十四道工序夹具的设计9.3.1确定工作方案本次设计的夹具为第十四道工序钻5-17，M16，M48该夹具适用于Z35型摇臂钻床。这道工序所加工的孔均在M面上，孔1220和孔385与孔460其孔径尺寸精度等级为IT7级。壳体孔1和孔3为mm,壳体孔3和孔4为mm.壳体N面的平面度公差为0.03mm.孔385对N的垂直度为0.03mm.孔中心线的平行度与齿轮传动精度和齿宽等因素有关，该壳体的孔中心线的平行度公差为0.05mm,N面，M面，R面，S面，Q面的粗糙度为1.6um，孔1，孔3，孔4的表面粗糙度为1.6um其余为3.2-12.5.因此，可能用钻模板加以钻套来导向一起加工出来。9.3.2确定定位方案方案1：以M面和220及85为主要定位基准限制了三个移动自由度和三个转动自由度。这种定位的原理分析是合理的。但是所钻的孔均在M面上。这样就不便于加工。方案2：以N面和220及85为主要定位基准。限制了六个自由度。这种定位方案既满足了“基准重合”原则，以便于加工。因此这种方案是可行的。图9-1定位基准9.3.3计算夹紧力参考表2-13用夹具的夹紧力与钻削方向垂直，实际所需的夹紧力F与钻削力之间的关系为：式中，W为所需的夹紧力。M为钻削扭转。K为安全系数，一般取K=3，f为摩擦系数，取f=0.2因此由前面的计算可知。F=1452.3N所以=Fl=1452.315=217.4Nm=Fl=1452.346=668.92Nm所以=217.463=6522N=668.923=400.8N所以W==652.2+400.8=1053N9.3.4夹