工艺课程设计-转速器盘机械加工工艺规程及夹具设计-毕业设计

目录序言第1章零件分析 31零件的生产纲领及生产类型 32零件的作用 33零件的工艺性分析和零件图的审查 34零件主要技术条件分析及技术关键问题 3第2章毛坯的确定 41毛坯成形方法的确定 42铸件结构工艺性分析 43铸造工艺方案的确定 44铸造工艺参数的确定 55型芯设计 5第3章机械加工工艺规程的设计 51定位基准的选择 52各加工法案的确定 63加工工艺路线的确定 64机械加工余量及工序尺寸的确定 85切削用量及基本工时的确定 11第4章钻床专用夹具的设计 171工件的加工工艺分析 172夹具结构的确定 183绘制夹具总图 20尾声 20附表一机械加工工艺过程卡片 21附表二机械加工工艺工序卡片 22参考文献 23序言机械制造工艺学课程设计是大三下学期，在学完了《机械制造技术基础》、《机械制图》、《机械精度设计与检测基础》、《材料成型技术基础》、《工程材料》等大部分专业课程后，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。通过这次工艺课程设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合金工实习和加工实践中学到的实践知识，独立分析、思考和解决各种工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（转速器盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计手册与图表等技术资料的方法及编写技术文件等基本技能的一次时间机会。通过这次理论与实践相结合的工艺课程设计，为今后的毕业设计及外来从事的设计制造工作打下了良好的理论实践基础。本次设计的内容是制订转速器盘加工工艺规程及夹具设计。详细讨论转速器盘从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结转速器盘的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对转速器盘零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。但由于能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指正。第一章零件的分析1、 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在生产计划期内应当生产的产品的数量(一般是指年生产量)。【1】在本次工艺课程设计中，转速器盘作为采油机里的一个调速的配件，其年产量理应很大，查资料得知一般其生产纲领为5000件/年。【2】生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。转速器盘轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于成批量生产。【3】2、 零件的作用本次课程设计给定的零件是2105柴油机中调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件在使用过程的结构内容如下：零件上直径为Φ10mm的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。当转动手柄，偏心轴随之转动，油门拉杆即可打开油门或关小油门，进而起到调节速度的目的；零件上的两个直径为Φ6mm孔装有两个定位销，起限位作用。而手柄可在120°内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为Φ9mm3、 零件的工艺性分析和零件图的审查该零件图的视图正确，也比较完整，尺寸，公差及技术要求也基本符合要求。但是零件的加工过程，需要有较高的平面度，并且某些地方需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的尺寸精度和平行度。【5】否则会影响机器设备的性能和精度。具体分析如下：转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为Φ9mm的螺栓孔与Φ10mm孔有位置要求；120°圆弧端面与Φ10mm孔的中心线有位置度要求。首先，两个直径为Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度为Ra6.3，螺栓孔中心线与底平面的尺寸要求为14mm；两个螺栓孔的中心线距离为28mm；螺栓孔与直径为Φ10mm的孔中心线距离为；其次，对于Φ10mm的孔尺寸为Φ10mm×45°，两个Φ6mm的孔表面粗糙度为Ra3.2，120°圆弧端面相对Φ从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的Φ10mm和Φ6mm孔。4、 零件主要技术条件分析及技术关键问题从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表面质量较高；两个Φ9mm的螺栓孔，因需要装配螺栓进行连接，还要用于夹具定位，其加工精度可定为IT9级；Φ25mm圆柱上端面和120º圆弧端面位置精度要求不高；两个Φ6mm的孔需要装配定位销，表面质量要求高；Φ10mm孔需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。从以上分析可知，该零件在批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零件的加工不存在技术难题，难度在于对夹具的设计和组装。此外，为提高孔的表面质量，在孔加工工序中可采用铰削对其进行精加工。

由于零件的结构比较复杂，加工时需要较复杂的夹具才能准确的定位，并保持适当的夹紧力，可以用支撑板、支撑钉进行定位，用螺旋夹紧机构进行加紧，并用辅助支撑进行辅助支撑一增加刚度。同时基准面的选择也是很重要，在加工过程中，应尽量减少安装的次数，以减少安装时带来的安装误差。【6】第二章毛坯的确定毛坯成型方法的确定由于该零件材料为HT200，考虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体也不是很复杂，并且该零件年产量为5000件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。铸件结构工艺性分析该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足转速器盘的使用要求。【7】铸造工艺方案的确定铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考《金属工艺学课程设计》）选用砂型铸造。造型及造芯方法的选择在砂型铸造中，因铸件制造批量为批量生产，故选用手工分模造型。型芯尺寸不大，形状简单，故选择手工芯盒造芯。分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为转速器盘有两个Φ18mm的圆柱，考虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面。而以此平面为分型面时，Φ25mm的圆柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能够保证其铸造质量。选择适当的浇铸位置因为分型面为水平面，所以内浇口开在水平分型面处，又因为该零件形状不规则，需要设计一个型芯，为不使铁水在浇注时冲刷型芯，采用与型芯面相切方向进行浇注。由于该零件在后平面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。【8】注入方式采用中间注入式。铸造工艺参数的确定按手工砂型铸造，灰铸铁查《金属工艺学课程设计》表1-11，查得加工余量等级为，转查表1-12，零件高度＜100mm，尺寸公差为9～10级，加工余量等级为H，得上下表面加工余量为mm及3mm（根据《机械制造工艺设计手册》中加工余量确定原则）。起模斜度一般控制在3°～5°，但因零件总体高度小于50mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故也可以不考虑拔模斜度。按公式计算，mm，＜1，取。但考虑上型的许多面均是要加工的平面，而且加工余量已修正为小值，即使尺寸变化较大也不能使加工余量增多，对该零件影响不大，所以分型负数可以不给。通常，灰铸铁的收缩率为0.7%～1%，在本设计中铸件可取1%的收缩率。同时为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ30mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。型芯的设计转速器盘的底平面形状简单，厚度较薄，且零件上两个Φ18mm的圆柱与底平面平行，不利于采用分模铸造，因此需要设计一个整体型芯，以形成铸件上的两个Φ18mm的圆柱和底平面，达到简化模样和铸造工艺的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯头和型芯撑来固定，型芯头采用圆形水平式芯头。转速器盘上相差120°的两个筋板之间的空腔深度尺寸不大，形状也比较简单，可以考虑采用砂垛代替砂芯，减少型芯。【10】机械加工工艺规程的设计定位基准的选择基准平面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准平面若选择得正确合理，不仅可以使得加工质量得到保证，而且生产率也得到提高。否则，加工过程中就会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。【11】1.1 粗基准的选择对于一般盘类零件而言，按照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面。而加工Φ25mm圆柱上端面、120º圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圆柱端面时，以加工过的后平面为定位基准；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔时，则以后平面和两个Φ9mm孔为定位基准。1.2 精基准的选择为了保证加工精度，结合转速器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。加工后平面、Φ25mm圆柱上端面、120º圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圆柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔时，选用基准重合原则，即选用设计基准作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。2、 各加工方案的基本确定⑴后平面表面粗糙度为Ra，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣→半精铣；⑵Φ18mm圆柱端面表面粗糙度为Ra，经济精度为IT11，加工方案确定为：粗铣；⑶Φ9mm螺栓孔表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削→半精铰；⑷Φ25mm圆柱上端面表面粗糙度为Ra，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣→半精铣；⑸Φ10mm孔Ra⑹120º圆弧上端面表面粗糙度为Ra，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣→半精铣；⑺Φ6mm孔表面粗糙度为Ra，经济精度为IT8，加工方案确定为：钻孔→半精铰→精铰。3、 加工工艺路线的确定制订机械加工工艺路线的原则是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。【12】工艺路线方案一工序1铸造；工序2热处理；工序3 涂漆；工序4粗铣两个直径为Φ18mm的圆柱前端面粗、精铣后平面；工序5粗、精铣直径为Φ25mm的圆柱上端面；工序6钻削、铰削加工直径为Φ9mm的孔；工序7钻削、铰削加工直径为Φ10mm×45º；工序8粗、精铣加工120º圆弧端面；工序9钻削、铰削加工两个直径为Φ6mm的孔；工序10去毛刺；工序11检验；工序12入库。工艺路线方案二工序1铸造；工序2热处理；工序3涂漆；工序4粗、精铣后平面；工序5粗铣两个直径为Φ18mm的圆柱前端面；工序6粗、精铣直径为Φ25mm的圆柱上端面；工序7粗、精铣加工120º圆弧上端面；工序8钻削、铰削加工直径为Φ9mm的孔；工序9钻削、铰削加工直径为Φ10mm×45º；工序10钻削、铰削加工两个直径为Φ6mm的孔；工序11去毛刺；工序12检查；工序13入库。工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是按工序集中原则及保证各加工平面之间的尺寸精度为基础而制订的工艺路线。而方案二则是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工120º圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是Φ10mm的孔在其后加工。这样，120º圆弧端面的形位公差（端面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以该孔为定位基准，加工时工件在圆形回转工作台上围绕Φ10mm孔的轴线旋转，更便于加工120º圆弧端面。因此，集二者优点，并按照先面后孔、先粗后精、先基准后其它、先主后次的加工循序原则，同时兼顾基准统一、基准重合的原则，最后的加工路线确定如下：工序1铸造毛坯；工序2清理检验；工序3时效热处理；工序4对毛坯整体进行涂漆；工序5粗铣-精铣φ25㎜圆柱上端面；工序6粗铣-精铣120°的圆弧上端面工序7粗铣-精铣φ25㎜圆柱下端面；工序8钻-精铰φ10㎜的孔，并对两端倒角；工序9钻-精铰两个φ6㎜的孔；工序11粗铣两个φ9㎜孔的前端面；工序11粗铣-精铣两个φ9㎜孔的后端面；工序12钻两个φ9㎜的孔；工序13去毛刺、倒圆角；工序14终检；工序15入库。以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。（附一）4、 机械加工余量及工序尺寸的确定根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：（1）、Φ25mm上端面粗铣：Z1=mm；精铣：Z2=mm。具体工序尺寸见表1表1工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精铣H81111+0粗铣H11Ra11.511+0毛坯H1614.5±Ra25（2）、120°圆弧上端面粗铣：Z1=mm；精铣：Z=0.5mm具体工序尺寸见表2表2工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精铣H81515+0粗铣H1116.516.5+0毛坯H1618.5±Ra25（3）、Φ25mm下端面粗铣：Z1=mm；精铣：2Z=。具体工序尺寸见表3表3工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精铣H88粗铣H119毛坯H161111±Ra25（4）、Φ10mm毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之间（参照《机械制造工艺设计手册》表2.3-9及表2.3-12），确定工序尺寸及余量：钻孔Φ；粗铰孔：Φ，2Z1=；精铰孔：Φ10mm，2Z2=。具体工序尺寸见表4表4工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精铰孔H9Ra6.310粗铰孔H10钻孔H12（5）、两个Φ6mm毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之间（参照《机械制造工艺设计手册》表2.3-9及表2.3-12），确定工序尺寸及余量为：钻孔：Φ；精铰孔：Φ6mm，2Z=0.具体工序尺寸见表5表5工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm铰孔H76Ra钻孔H12（6）、Φ18mm圆柱粗铣：Z=mm。具体工序尺寸见表6表6工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm粗铣H111717+0毛坯H13Ra252020±Ra25（7）、Φ18mm圆柱粗铣：Z1=mm；精铣：Z2=mm。具体工序尺寸见表7表7工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm粗铣H9Ra1414+0Ra精铣H11Ra1515+0Ra毛坯H13Ra251717±Ra25（8）、两螺栓孔Φ9mm毛坯为实心，而螺栓孔的精度为IT9（参考《机械制造工艺设计手册》表2.3-9），确定工序尺寸及余量：钻孔：Φ；铰孔：Φ9mm，2Z=。具体工序尺寸见表8表8工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm铰孔H99钻孔H125、 切切削用量及基本工时的确定5.1、工序5粗、精铣φ25㎜圆柱上端面1、粗铣φ25㎜圆柱上端面⑴选择刀具和机床查阅《机械制造工艺设计手册》，由铣削宽度=25mm，选择=32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z=4，机床选择立式铣床X52K。⑵选择切削用量①切削深度asp查《切削用量手册》，取asp=3.0②每齿进给量查《切削用量手册》及根据机床的功率为7.5kw，得=/z～/z，故取=/z。③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=90min。④切削速度和每分钟进给量根据《切削用量简明手册》，当mm，，asp≤10mm，≤0mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故(m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：=95r/min，=50mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)===0.13(mm/z)⑤检验机床功率根据《切削用量手册》，当≤27mm，=0.05mm/z~/z，asp≤10mm，≤157mm/min。查得P=1.3kw，机床主轴允许功率为：P×0.75kw=6.84kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即asp=3.0mm，=50mm/min，=95r/min，=/min，=/z。⑥计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)，tm=L/vf(min)。2、精铣Φ25mm⑴选择刀具和机床查《机械制造工艺设计手册》，由铣削宽度=25mm，选择=32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z=4,机床选择立式铣床X52K。⑵选择切削用量①切削深度精加工，余量很小，故取asp=mm。②每齿进给量查《切削用量手册》及机床的功率为7.5kw，得=/z～/z，故取=/z。③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=90min。④切削速度和每分钟进给量根据《切削用量手册》，当mm，，≤10mm，≤0mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故(m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：n=75r/min，=39mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)===0.13(mm/z)⑤检验机床功率根据《切削用量手册》，当≤27mm，=0.10mm/z～/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，机床主轴允许功率为：P×0.75kw=6.84kw，故P＜P，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即=mm，=39mm/min，=75r/min，=/min，=/z。⑥计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量手册》，mm，所以，(mm)，tm=L/vf(min)5.2、粗、精铣120°的圆弧上端面1、粗铣120°圆弧端面⑴选择刀具和机床查《机械制造工艺设计手册》，由铣削宽度=13mm，选择=14mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z=3，机床选择立式铣床X52K。⑵选择切削用量①切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取=3.0mm。②每齿进给量查《切削用量手册》及机床的功率为7.5kw，得=/z～/z，故取=/z。③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，故刀具磨钝寿命T=60min。④切削速度和每分钟进给量根据《切削用量手册》表3.14，当≤16mm，，≤10mm，≤0mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故(m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：=235r/min，=78mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)===0.11(mm/z)⑤检验机床功率根据《切削用量手册》，P=0.9kw，机床主轴允许功率为：P×0.75kw=6.84kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即=3.0mm，=78mm/min，=235r/min，=/min，=/z。⑥计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量手册》，mm，所以，(mm)，tm=L/vf=1.59(min)。2、精铣120°圆弧端面⑴选择刀具和机床查《机械制造工艺设计手册》，由铣削宽度=13mm，选择=14mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z=3，机床选择立式铣床X52K。⑵选择切削用量①切削深度精加工，余量很小，故取=mm。②每齿进给量查《切削用量手册》及机床的功率为7.5kw，得=/z～/z，故取=/z。③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=60min。④切削速度和每分钟进给量根据《切削用量手册》，当≤16mm，，≤10mm，≤0mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故(m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：=190r/min，=63mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)===0.11(mm/z)⑤检验机床功率根据《切削用量手册》，查得P=0.9kw，机床主轴允许功率为：P×0.75kw=6.84kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即：=mm，=63mm/min，=190r/min，=/min，=/z。⑥计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量手册》，mm，所以，(mm)，tm=L/vf(min)。5.3、工序7粗铣-精铣φ25㎜圆柱的下端面根据制定工序5粗、精铣φ25㎜圆柱上端面的参数原理和方法，确定本工序各用量参数同于工序5粗、精铣φ25㎜圆柱上端面的各用量参数。5.4、工序8钻-铰φ10㎜的孔，并对两端倒角1、钻削Φmm孔⑴选择刀具和机床查阅《机械制造工艺设计手册》，由钻削深度=mm，选择=的H12级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。⑵选择切削用量①进给量f根据《切削用量手册》，取f=0.47mm/r～/r，查《机械制造工艺设计手册》，取f=/r。查出钻孔时的轴向力，当f≤/r，≤12mm时，轴向力=2990N。轴向力的修正系数均为1.0，故=2990N。机床进给机构强度允许的最大轴向力=8829N，由于≤，故f=/r可用。②切削速度根据《切削用量手册》，根据f=/r和铸铁硬度为HBS=200～217，取=12m/min。根据《切削用量手册》，切削速度的修正系数为：，，，，，，故：=(m/min)===259.3(r/min)可以考虑选择选取：=195r/min，所以，(m/min)。③确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》表，当=时，钻头后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=35min。④检验机床扭矩及功率根据《切削用量手册》，当f≤/r，≤。查得=15N·m，当=195r/min，·m，故＜，P=，P=2.8kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即f=/r，=195r/min，=6m/min。⑤计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量手册》表2.29，mm，所以，(mm)，tm=L/vf=0.16(min)。2、粗铰Φ孔⑴选择刀具和机床查阅《机械制造工艺设手册》，选择=的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。⑵选择切削用量①进给量f查阅《切削用量手册》。取f=/r～/r，故取f=/r。②切削速度根据《切削用量手册》，取=8m/min。切削速度的修正系数为：，，故：=(m/min)===225.1(r/min)选取：n=195r/min，所以，(m/min)。③确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》，当=时，铰刀后刀面最大磨损量为，故刀具磨钝寿命T=60min。因此，所选择的切削用量：f=/r，=195r/min，=/min。④计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量手册》，mm，所以，(mm)，tm=L/vf=0.09(min)。3、精铰Φ10mm⑴选择刀具和机床查阅《机械制造工艺设计手册》，选择=10mm的F9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。⑵选择切削用量①进给量f查阅《切削用量手册》，取f=/r～/r，故取f=/r。②切削速度根据《切削用量手册》，取=5m/min，切削速度的修正系数为：，，故：=(m/min)===140.1(r/min)选取：=140r/min，所以，(m/min)。③确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据《切削用量手册》，当=10mm时，铰刀后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=60min。因此，所选择的切削用量：f=/r，=140r/min，=/min。④计算基本工时tm=L/vf式中，，mm，查《切削用量手册》，mm，所以，(mm)，tm=L/vf=0.16(min)。4、锪Φ10mm×45°⑴选择刀具90°直柄锥面锪钻，机床为Z525。⑵选择切削用量转速取钻孔时的速度，=195r/min，采用手动进给。5.5、工序9钻-铰两个φ6㎜的孔参考5.4、工序8钻-铰φ10㎜的孔的参数确定原理与方法，确定本工序各用量参数如下：=1\*GB3①钻：=的H12级高速钢麻花钻(GB1438-85)，立式钻床Z525。f=/r，=392r/min，=/min，tm=0.26min。钻头后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=20min。=2\*GB3②粗铰：=的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，立式钻床Z525。f=/r，=195r/min，=/min，tm=0.22min。铰刀后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=60min。=3\*GB3③精铰：=6mm的H9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，立式钻床Z525。f=/r，=140r/min，=/min，tm=0.4min。铰刀后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=60min。5.6、工序10粗铣两个φ9㎜孔的前端面粗铣-精铣φ25㎜圆柱的上端面参数的原理与方法，确定本工序各用量参数如下：粗铣：=20mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，齿数z=3，卧式铣床X63。=mm，=78mm/min，=190r/min，=/min，=/z，tm=0.32min。铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=60min。5.7、工序11粗铣-精铣两个φ9㎜孔的后端面粗铣-精铣φ25㎜圆柱的上端面参数的原理与方法，确定本工序各用量参数如下：=1\*GB3①粗铣：=80mm的镶齿套式面铣刀(GB1129-85)，YG6硬质合金刀片，齿数z=10，卧式铣床X63。asp=mm，=300mm/min，=235r/min，=59m/min，=/z，tm。铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，刀具磨钝寿命T=180min。=2\*GB3②精铣：=80mm的镶齿套式面铣刀(GB1129-85)，YG6硬质合金刀片，，齿数z=10，卧式铣床X63。背吃刀量=mm，=375mm/min，=375r/min，=/min，=/z，tm=0.15min。铣刀刀齿后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=180min。5.8、工序12钻两个φ9㎜的孔参考5.4、工序8钻-铰φ10㎜的孔各用量参数确定的原理与方法，确定本工序各用量参数如下：=1\*GB3①钻：=的H11级高速钢麻花钻(GB1438-85)，立式钻床Z525。f=/r，=272r/min，=/min，tm=0.32min。钻头后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=35min。=2\*GB3②粗铰：刀具选=9mm的H9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选立式钻床Z525f=/r，=195r/min，=/min，tm=0.28min。铰刀后刀面最大磨损量为，刀具磨钝寿命T=60min。第四章钻床专用夹具的设计根据工艺课程设计要求，设计工件工序8——钻、铰削加工Φ10mm×45°的钻床夹具。该夹具用于Z525立式钻床，并配上Φmm的高速钢麻花钻、Φmm的高速钢锥柄机用铰刀、Φ10mm的高速钢锥柄机用铰刀，按工步1、 工件的加工工艺分析mm待加工孔Φ10mm的轴线和后平面的距离尺寸为56±待加工孔Φ10mm的轴线和由以上可知，该孔的位置尺寸精度总体要求不高，但是，两个相差120°筋板不利于夹紧工件，会给加工带来一定困难，在钻孔的时候，工件的筋板会受到钻头轴向力的作用产生微小变形，影响孔的加工精度。因此，在设计夹具时应注意解决这个问题。2、 夹具结构的确定确定定位方案，选择定位元件该孔为通孔，沿着孔轴线方向的不定度可不予以限制，但是为增强加工时零件的刚性，必定限制孔轴线方向的不定度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。由于该孔的轴线和120°圆弧上端面有端面跳动公差，故以120°圆弧上端面为基准面（定位元件可选支撑板），限制3个自由度。在Φ25mm圆柱面上用α=120°的V型块，限制了2个自由度。再用一个支撑钉在Φ9mm孔的后端面限制沿Φ10mm轴线转动的自由度，从而达到完全定位。由于工件在钻Φ10mm孔时两筋板的刚性较差，且要承受较大的切削力，所以为了保证工件定位和加工时稳定性需增加相应的辅助支撑，从而满足加工要求，进而保证相应的机械加工精度。、确定夹紧方式和设计夹紧机构由于增加了辅助支撑，大部分的切削力已经有辅助支撑承受，而且钻削时对工件产生的扭矩，又由于孔径较小，切削扭矩和轴向力较小，并且轴向力可以使工件夹紧，因此，在确定夹紧方式时就可以不考虑轴向切削力的影响，即可以不施加夹紧力来克服轴向切削力，故夹紧力只需保证工件加工中不产生上下震动即可。为便于操作和提高机构效率，采用螺旋压紧机构和联动加紧机构的组合，其力的作用点落在靠近加工孔的120º圆弧端面上。2.3、夹紧力大小的确定据以上分析，夹紧力不需要很大。采用经验类比法（通过翻阅类似夹紧机构），最后确定夹紧力大小2000N～3000N。2.4、误差分析此工序之前只加工了Φ25mm圆柱两端面和120º的圆弧端面，进行误差分析时只考虑120º圆弧端面与Φ10mm孔轴线之间的端面跳动误差。而影响因素是转套、衬套与刀具之间的配合公差。为进行钻、铰加工，采用快换钻套，其孔径尺寸和公差如下：①钻2孔：麻花钻的最大极限尺寸为Φ9.8+，则钻孔时所配的钻套取规定的公差为F8，即钻套尺寸为：Φmm，圆整后可写成Φ10mm。②粗铰孔：铰孔选用GB1133-84中的标准铰刀改制而成，其尺寸为Φmm，按规定取铰孔时钻套的尺寸公差为Φ9.96+7，即钻套尺寸为：Φmm，圆整后可写成Φ10mm。③精铰Φ10F9孔：铰孔选用GB1133-84中的标准铰刀，其尺寸为Φ10mm，按规定取铰孔时钻套的尺寸公差为Φ10+6，即钻套尺寸为：Φmm，圆整后可写成Φ10mm④钻套形状尺寸在《机床夹具设计手册》中查取。为了安装快换钻套，确定选取固定衬套与之相配合使用。⑤设计钻模板：将钻套用衬套安装在钻模板上，钻模板通过销子和螺栓与夹具体连接。钻模板的尺寸与形状自行设计。参考《机械制造技术基础》下册,钻孔夹具产生导向误差