柱塞式输油泵外壳工序10加工工艺及夹具设计

2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）目录内容摘要 关键词 Abstract Keywords 1.零件的分析 零件的作用 零件的工艺分析 .确定毛坯的制造形式 生产纲领 生产类型及工艺特征 确定毛坯类型及其制造方法 估算毛坯的机械加工余量 .基准的选择 .拟定工艺路线 选择加工方法 拟定机械加工工艺路线 .工序10加工工艺 机床的选择 计算切削用量及基本工时 数控编程 .夹具设计 问题的提出 定位基准的选择 夹紧力的计算 定位误差的分析与计算 主要零件设计的说明 工装夹具的使用说明 参考文献 致谢内容摘要：机械产品在生产过程中，把产品的毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。本设计是针对柱塞式输油泵外壳的生产工艺安排及其夹具设计。它集中了机械生产的一系列过程，包括了机械产品的材料选择，加工方法选择，工序安排，机床的选择，刀具的选择，也包括机械生产过程中的装夹定位的分析及夹具的设计。关键词：输油泵外壳工序安排加工方法夹具设计Abstract:Intheproductionprocessofthemachineryproducts,wecallthattheblankmanufacturing,machining,heattreatment,assembleareProductioncrafts.Thisdesignisdirectedagainsttheoutercoveringofplungertypeoilpump'sproductionprocessarrangementandfixturedesign.Itconcentrateonaseriesofprocessionofthemechanicalproduction,includingmaterialselection,Processingmethodselection,processarrangement,thechoiceofmachinetools,toolselectionofmechanicalproduct,alsoincludestheproductionprocessoftheclampingandpositioninganalysisandfixturedesign.Keywords:OilpumphousingprocessarrangementProcessingmethodselectionFixturedesign.零件的分析零件的作用柱塞式输油泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，容易得到高精度的配合，所以这类泵的特点是泄露小，容积效率高，可以在高压下工作。柱塞式输油泵壳体的加工是柱塞式输油泵生产的主要生产环节之一，它的加工质量直接影响着输油泵的性能和耐用性。其模型图如图1-所1示：图1-1柱塞式输油泵壳体三维模型图零件的工艺分析柱塞式输油泵加工表面多，极个别加工表面精度要求较高，且它们之间具有一定的位置要求。零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。柱塞式输油泵壳体零件简图如图1-2所示图1-2柱塞式输油泵壳体零件简图1）以R38铸件轮廓面为粗基准，加工φ16阶梯轴的端面及以其轴线为加工中心的轴面和倒角，小32e9（-0.05）阶梯轴的加工，保证粗糙度要求3.2um,加工挡板外侧面，-0.112保证粗糙度要求3.2um，并粗车挡板上端R37圆弧轮廓面。）以加工后的小32e9（-0.05）圆柱轮廓面及挡板外侧面为精基准，加工毛坯-0.112端面，钻38的孔，保证其与①O32e9（-0.05）的同轴度要求为①0.1mm，在依次加工

-0.112φ18，保证粗糙度要求为1.6，u加m工φ22H的6孔，并保证其与φ8孔的轴线的同轴度为φ0.15，加工φ24的孔槽并倒R5的圆角，加工φ28的孔槽，φ32H13的孔以及M27X1.5-6H的螺纹孔.3）以φ8的孔轴线及φ38毛坯端面为基准，夹紧定位，加工挡板上的三个φ7的小孔，保证其相对于孔轴线的位置度要求为φ0.3mm。4）以挡板侧面为基准及φ8的孔轴线为基准，夹紧定位，加工2-φ27圆柱端面，在加工出2呻8、2呻12、2呻21.2的孔及2-M16x1.5-6H的螺纹孔。5）以挡板侧面为基准及φ8的孔轴线为基准，夹紧定位，加工φ24圆柱的端面，并攻M14x1.5-6H的螺纹孔，保证螺纹孔轴线与①24毛坯端面垂直度公差为0.1度。加工C-C视图φ8的斜孔。7）加工D-D视图φ8的斜孔。8）加工E-E视图φ8的斜孔。由以上分析可知，对于以上加工表面而言，可以先加工一组表面，然后借助于专用夹具加工其他面，并保证它们之间的位置精度要求。.确定毛坯的制造形式生产纲领根据任务书已知：1）产品的生产纲领为100000件/年。2）输油泵壳体的备品百分率为2％，废品百分率为0.4％。输油泵壳体生产纲领计算如下：=Q・n（1+a）（1+b）=10000义（1+2%）（1+0.4%）=409.632≈168000（件/年）生产类型及工艺特征按照年生产纲领，生产类型可划分成单件生产、成批生产、大量生产。成批生产又可以分为小批量生产、中批量生产和大批量生产3种。由表2-1所示，可知本设计生产类型为大量生产。表2-1各种生产类型的划分（件年）零件年生产纲领生产类型 重型机械 中型机械轻型机械小批生产 5〜100 20〜200中批生产 100〜300 200〜500大批生产 300—1000 500〜5000大量生产 >1000 >5000100～500500～50005000～50000>50000查表2-确1定，输油泵壳体属于轻型大量生产零件，工艺特征表见表2-2（如下）：

表2-2工艺特征表生产纲领生产类型工艺特征1680台0/年0大量生产（1）广泛采用金属模及其造型和其他高精度制造方法。毛坯精度高，加工余量小加工设备采用车床、铣床、钻床。（2）数控机床、加工中心、专用机床、专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线等。（3）高生产率的专用夹具，靠夹具及其调整保证工件精度。（4）需要高素质的生产线维护人员、编程人员，对操作工人技。确定毛坯类型及其制造方法综上所述，“BII-柱0塞6式0输油泵外壳”零件材料为HT2，0年0产量达到168件年，达到大量生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可采用金属模铸造成型。估算毛坯的机械加工余量根据毛坯的最大轮廓尺寸和加工表面的基本尺寸，查附表12-2参考文献［1可］得出，输油泵壳体顶面、侧面机械加工余量为4.5，底面为3。绘制毛坯简图如下图2-2：图2-1毛坯简图.基准的选择1）选择粗基准对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。对于本零件，选择不加工的φ38外轮廓面为基准，能方便的加工出φ16，φ32（精基准）的轴，法兰盘外端面（精基准）及φ8的孔（精基准），保证孔中心线与法兰端面垂直度。2）选择精基准选择精基准，必须遵循以下原则：1、基准重合原则应尽可能选择零件的设计基准作为定位基准，以避免产生基准不重合原则。2、基准统一原则3、自为基准原则4、互为基准反复加工原则5、定位可靠性原则精基准应凭整光洁，具有相应的精度，确保定位简单准确，便于安装，夹紧可靠。精基准的选择原则主要考虑如何减少误差，保证加工精度和安装方便以及以及设计基准和工序基准重合问题。当二者不重合时，应该进行换算。应尽可能选择零件的设计基准作为定位基准，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2m的m锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。经分析，对于本零件，加工表面精基准选择，一般可选中心孔及加工后的φ32轴和加工后的法兰面。.拟定工艺路线制定工艺路线的出发点应，当是使零件的几何形状尺、寸精度及位置精度等技术要求能得到保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，尽量采用多功能机床，使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应考虑经济因素，使生产成本下降。选择加工方法由加工表面的精度和表面粗糙要求，制定工件加工方案，见表4-：1表4-1输油泵壳体各面的加工方法加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um 加工方案φ16轴IT1212.5粗车φ32轴IT93.2粗车→半精车法兰侧面BIT93.2粗车→半精车法兰R3轮7廓IT1212.5粗车φ8孔IT70.8钻→粗镗→半精镗→精镗→压孔φ24、φ28槽孔IT1212.5粗车φ18孔IT81.6粗车→半精车→精车φ22孔IT70.8精镗φ32孔IT1212.5粗车3-φ7孔IT1212.5钻削3-φ8斜孔IT1212.5钻削阀门φ8孔IT1212.5钻削阀门φ12孔IT1212.5钻削阀门φ21.2孔IT1212.5钻削阀门螺纹孔倒角IT1212.5钻削阀门孔槽IT93.2钻削阀门孔端面IT1212.5粗铣底孔端面IT1212.5粗铣

拟定机械加工工艺路线机械加工工艺路线，如表4-2所示：表4-2输油泵壳体的机加工工艺方案工序号工序名称工序内容加工设备5检验毛坯外协毛坯检验10数控车削车φ16端面及车φ16、φ32轴和法兰侧面B和法兰R3外7圆弧面及各轴段倒角，用尾座装夹钻头加工φ8孔到φ7。CK61卧4式0数控车床15数控车削粗精车φ38轴端面，粗精车φ18、φ22及螺纹孔，并保证φ18尺寸精度要求，φ22孔至，并加工φ24、φ28的槽孔。西门子数控车20钻3φ-7孔选用专用夹具装夹，钻3—φ7小孔，保证其尺寸位置精度。组合钻床25铣平面三处铣阀门孔端面及M14X1.5-6H螺纹孔端面。卧式铣床X6230加工两阀门孔加工两阀门孔，保证其尺寸位置精度要求。八轴立式钻床35钻三斜孔及螺纹底孔钻φ8的斜孔，并加工螺纹底孔。组合钻床40手工去毛刺去毛刺。钳工台

续表45镗φ22的孔精镗φ22的孔的孔至尺寸精度要求。金刚镗床2AT1550镗φ7.3的孔精镗φ22的孔的孔至压孔所需尺寸。金刚镗床2AT1555攻丝M27X1.5-6H的.5孔及锪沉孔5-的6螺H纹攻丝M27X1.5-6H的孔及锪沉孔立式钻床Z52560攻丝M14X1.5-6H的孔及锪沉孔攻M14X1.5-6H的螺纹立式钻床Z52565攻两阀门孔M16x1.5-6H的螺纹攻两阀门孔M16x1.5-6H的螺纹组合钻床70清洗清洗清洗机75压孔压孔油压床Y30-2580去毛刺去毛刺钳工台85清洗清洗清洗机90检验抽样检验.工序10加工工艺“BII-060柱塞式输油泵外壳”零件材料为HT200，硬度为HB170-241,毛坯重量约为0.63kg，生产类型为大量生产，采用金属模铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸如下：BII-060柱塞式输油泵外壳两端面轴线长度67mm，参考文献［1，］其余量值规定为顶面及侧面余量为4.5mm底面余量为3mm，则两端面轴线毛坯长度为71.5mm。各为一段轴且同心，为简化铸造毛坯的外形，限制级铸造成同一圆柱面。法兰端面及轴端面毛坯留余量2.25mm。工序10所需保证的零件尺寸如图5-所1示：图5-1工序10加工过程零件图goo—^--0^^^15

a'由图5-1，对于本道工序需要工步较多，现在把这些工步分为三个阶段性工步，首先，是粗车阶段；其次，是钻削阶段；最后为精加工阶段。

机床的选择本工序选用的机床为全功能数控车床CK6132数控车床。主要参数及规格参照表表5-1主要参数及规格范围最大回转直径φ320mm床鞍上最大回转直径φ180mm最大切削直径φ160mm最大工件/加工长度360/350mm进给纵向/横向最大行程380（/转塔11。0排刀350）mmZ/轴X快速16/12m/minZ/轴X丝杠杆直径φ25mm主轴标准主轴头规格A15主轴孔锥度莫氏5#主轴中心至地面高865mm主轴轴颈φ80mm主轴/通孔直径φ40mm主轴转速范围100-4000r/min动力卡盘φ尾座尾座套筒锥度莫氏3#尾座活塞直径/行程φ70/80mm刀塔刀具数量6把标准刀方尺寸20*20mm最大镗刀杆直径φ32mm刀尖回转直径φ275-295mm电器主轴变频电机额定功率5.5KwZ/伺X服电机功率1.5/1.0Kw机床总功率10Kw精度最小设定单位Z/重X复定位精度0.01/0.007mmZ/定X位精度0.025/0.016mm刀塔重复定位精度0.005mm精车外圆精度/表面粗糙度0.005,Ra0.8其它润滑油箱容量1.8L液压油箱容量50L冷却水箱容量90L冷却水泵排量30L/min机床外形尺寸（长*宽*高）2200*1400*1655净重约2T2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）计算切削用量及基本工时工序10:数控车削，本工序采用查表法和计算法确定切削用量。已知条件：工件材料灰口铸铁HB220-240，已知条件：工件材料灰口铸铁HB220-240，铸件。()粗车①端面加工要求：车车φ16端面留1m余m量。刀具：刀片材料YG6，刀杆尺寸16x25mm2，kr45。、k'=15o、y15o、a=12o、r00r£=0.5mm、入0°、y=-10°、。s01r刀具：刀片材料YG6，刀杆尺寸16x25mm2，kr45。、k'=15o、y15o、a=12o、r00r£=0.5mm、入0°、y=-10°、。s01r=m£1)、确定切削深度ap已知毛坯长度方向加工余量为4.5士0.1,粗车316端面，则加工切削深度a=2.25。p左右两端面加工余量各为2.25mm，2、)确定进给量f

参考文献［2表］11当刀杆尺寸为16mmx25mm,a=2.25(a<3)以及工件pp直径为，7取mmf=0.40.5mm/r，取近似进给量f=0.45mm/r。)3、选择切削速度参考文献［2表］1.，2切7削速度的计算公式(寿命选)即cv= c tmapx

v（m/min）fyv式中c935vyv0.4式0.2vm=0.28。修正系数v参考文献［2表］1.28，kMv0.72kTv0.8kav0.8k=0.83ktv mPc0.9kMv与工件材料有关的修正系数。kTv与车刀寿命有关的修正系数。kav与毛坯表面状态有关的修正系数。k——与刀具材料有关的修正系数。tvkmPc与车削方式有关的修正系数。所以：cv= v kkkkkc tma xv f yv Mv Tv av tv mPcpvv935 .= x0.72x0.8x0.8x0.83x0.9600.28x2.250.2x0.450.4x60=1.99（m/s）

现取v=2m/s。4）、确定主轴转速n1000v1000x2

=17.21r/s根据机床说明书，取兀d n37n=15。r此/时s切削速度为：兀dn3.14x37x15v= = =现取v=2m/s。4）、确定主轴转速n1000v1000x2

=17.21r/s根据机床说明书，取兀d n37n=15。r此/时s切削速度为：兀dn3.14x37x15v= = =1.74m/s10001000）、校核机床功率参考文献］由,表-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：切削功率：pmr£F

z9.81x60%&a~小％，=9.81x600x92x2.25x0.450.75x1.74。x1.1=1227Np=Fv10-3=1227x1.74x10-3=2.1(KW)mZ由机床说明书查得，机床功率p=10（kw）取机床传递功率n=0.8时:E2.1（KW）P・n=8（KW）。所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：a=2.25Epf=0.45mm/r， v=1.74m/s。）、计算切削工时t"fi=18.5+2x2=5.3s17.21x0.45（2）粗车外圆至φ33mm加工要求：粗车外圆至φ33，车削长度为13.8。刀具：刀片材料 ，刀杆尺寸16x25mm2,k=45°、k'=45°、Y=15°、a=12°、=0.5mm、九 0°、Y=-10°、rs011mm。rr00£1）、确定切削深度apa=一=2(mm)

p2则加工切削深度a=2mm。p

）、确定进给量f参考文献表11-1 当刀杆尺寸为16mmx25mm,a=2（a<3）以及工件pp直径为d=37，取f=0.40.5mm/r直径为d=37，取f=0.4）、选择切削速度参考文献［3表］-，5查的，取m）、确定主轴转速1000v1000x1.1

n 参考文献［3表］-，5查的，取m）、确定主轴转速1000v1000x1.1

n =9.46(r/s)nd n白7根据机床说明书，取n=10r/s。此时切削速度为：ndn3.14x37x10一，,，、v= = =1.16(m/s)10001000）、校核机床功率。参考文献［2由］表11-611-9可求得切削力的公式及有关数据。主切削力：f，=9.81x60m：喑g%Kz9.81x600x92x2x0.450.75xI.I60x1.1切削功率：p=Fv10-3=1091x1.16x10-3=mZ由机床说明书查得，机床功率p=10（kw）取机床传递功率n=0.8时：p=EE1.266（kw）<Pn=8（kw），所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：Ea=2mm， f=0.45mm/r，v=1.16m/sp6）、计算切削工时tlt=——nf13.8+3+2。 x2=8.4s10x0.45（3）粗车法兰端面，保证其与φ16端面尺寸13.8mm，且保证法兰厚度6.2mm加工要求：粗车法兰端面，保证其与φ16端面尺寸13.8mm，保证法兰厚度6.2mm。刀具：刀片材料 ，刀杆尺寸16x25mm2,k=45。、k'=45°、Y=15°、a=12°、rr 00r=0.5mm、九0°、Y=-10°、r=1mm。£ s 01 £1）、确定切削深度ap已知毛坯长度方向加工余量为8.25士0.1mm，加工总余量为2.25mm，留加工余量为1mm,则加工切削深度a=1.25mm。p2、）确定进给量f参考文献 表11-1 当刀杆尺寸为6mmx25mm,a= （a<3）以及工pp件直径为d=37mm，取f=0.4l_0.5mm/r，取近似进给量f=0.45mm/r。）、选择切削速度参考文献表］1.27，切削速度的计算公式（寿命选）cV=参考文献表］1.27，切削速度的计算公式（寿命选）cV= vc tmax

vfyv）p式中cvyv0.4x=0.2v0m.28式中cvyv0.4x=0.2v0m.28=。修正系数v见《切削手册》表，2即8kMv0.72k=0.8Tvkav0.8k=0.83ktv=0.9mPc所以vccv

vccv

tmaxvfyvpkMvkTvkkkavtvmPc935600.28935600.28x1.250.2x0.450.4x60=2.17（m/s）x0.72x0.8x0.8x0.83x0.9现取v=2.2m/s。）、确定主轴转速根据机床说明书，n=1000vnd根据机床说明书，n=1000vnd取n=ndn1000x2.2=12.61r/snf.5.。6此r时/切s削速度为：v= 10003.14x55.5x12.6 =2.2m/s1000）、校核机床功率2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）参考文献［2表］11-161-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：八9.81x60“G/f—Kz=9.81x600x92x1.25x0.450.75x2.2ox1.1=681.8N切削功率：p二FZ^J0-3二681.8x1.49x10-3=1.016(KW)由机床说明书查得，机床功率p= 取机床传递功率n=时：Ep=P6=8(KW)

mE所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：a=1.25mm，f=0.45mm/r，pv=1.49m/s。)、计算切削工时tltlt=——nf3=4.7s()粗车法兰外圆，保证尺寸53士0.18mm加工要求：粗车法兰外圆，保证尺寸53±0.18mm。刀具：刀片材料 ，刀杆尺寸16x25mm2，k二45。、k'=45°、Y=15°、a=12°、rr 00r=0.5mm、九0°、Y=-10°、r=1mm。£ S 01 £1)、确定切削深度apa=a=80-75=2.5

p2(mm)则加工切削深度a=2.5mm。p)确定进给量f参考文献 表11-1,当刀杆尺寸为16mmx25mm,a=2.5mm(a<3)以及工pp件直径为d8=0mm，取f=0.40.5mm/r，取近似进给量f=0.45mm/r。3)、选择切削速度参考文献［3表］11-，5查得v=0.8331.167m/s，取v=1.1m/s。

4)、确定主轴转速1000v1000x1.1n =4.38(r/s)nd n^0根据机床说明书，取n=4.5。此r时/切s削速度为：ndn 3.14x80x4.51000）、校核机床功率1000参考文献［2表］-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：v= = 1000）、校核机床功率1000参考文献［2表］-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：F二9.81x60^—/=9.81x600x92x2.5x0.450.75x1.13。x1.1=1364N切削功率：p二F^vJ0-3=1364x1.13x10-3=1.541(KW)由机床说明书查得，机床功率p=10 取机床传递功率n=0.8时:Ep= P< ,所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：a2.5mE pmm，f=0.45mm/r，v=1.13m/s。6.2+6.2+2=4.1s4.5x0.45l

t=——

nf（）粗车外圆至①16.9mm，保证轴段长度6.8mm已知条件工件材料：灰口铸铁HB170-241，铸件。加工要求：粗车外圆至φ16.9mm，保证轴段长度6.8mm。刀具：刀片材料，刀杆尺寸16x25mm2，k=45。、k,=15o、Y15o、r r0a=a=12o、r=0.5mm、九0 £ S0°、Y=-10°、r=1mm。01 £）、确定切削深度apa=20.5-a=20.5-16.9p21.8(mm)切削深度a=1.8mm。p2）、确定进给量f参考文献表，当刀杆尺寸为16mmx25mm,a切削深度a=1.8mm。p2）、确定进给量f参考文献表，当刀杆尺寸为16mmx25mm,a=1.8mm（a<3）以及pp工件直径为d=33mm，取f=0.40.5mm/r，取近似进给量f=0.45mm/r。）、选择切削速度参考文献［3表］-，5查得v=0.8331.167m/s，取v=1.1m/s。）、确定主轴转速根据机床说明书，取1000v1000x1.1 =10.6(r/s)nd nf3=10.。5此r时/切s削速度为：ndn 3.14x33x10.5v= = =1.09(m/s)10001000）、校核机床功率参考文献［2表］-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：F=9・81x60“G/f/Kz=9.81x60ox92x2.68x0.450.75x1.09ox1.1=1462N切削功率：pmF^VJ0-3二1462x1.09x10-3=1.6(KW)pm由机床说明书查得，机床功率p=10 取机床传递功率］=0.8时:Ep=1.6KWP・np=1.6KWP・n=8KW)。mE所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：a=2.68mm，pf0.45mm/r，v=1.09m/s）、计算切削工时lt=——nf6=+2+2lt=——nf10.5x0.45（6）钻孔φ7.5深201）、选择钻头及机床用高速钢麻花钻，打直径d=7.5mm的中心孔深20mm，机

床采用数控车CK6132。）、选择切削用量切削深度：切削深度参考文献［3表］ap，1进参考文献［3表］ap，1进0给量取fd27.5=3.75mm2m。m由/表查1得2）、计算主轴转速：）、计算主轴转速：根据机床说明书，取1000v根据机床说明书，取1000vn=nd1000X0.35=14.85r/s几口7.5故实际切削速度：故实际切削速度：1000）、计算钻削力、扭矩及功率ndn3.14x7.5x14.8v= = =0.35m/s1000参考文献［2查］表1000）、计算钻削力、扭矩及功率ndn3.14x7.5x14.8v= = =0.35m/s1000参考文献［2查］表可1得4轴向力：F=CF*jFfYF^F二588.60x7.5x0.40-8x0.9=1909(N)扭矩：M=CMMMfYM£J0-3=225.63x7.5】・9x0.41-9x0.87x10-3=1.583(N.m)钻削功率：m2兀MJJ0-3=2x3.14x1.583x14.8x10-3=0.147(KW)由上述计算结果与机床允许值相比，均允许。确定采用切削用量：f=0.4mm/r，v=0.35m/s，n=14.8r/s）、计算切削工时lt=-nf20+2+2+2+2~14.8x0.4-x2=9.46s（7）钻孔φ，m深m）、选择钻头及机床用高速钢麻花钻，打直径的3中m心m孔深40m，m机床采用数控车CK6。1322）、选择切削用量切削深度：切削深度a=d=73）、选择钻头及机床用高速钢麻花钻，打直径的3中m心m孔深40m，m机床采用数控车CK6。1322）、选择切削用量切削深度：切削深度a=d=73=3.65mm

p2 2参考文献［3参］考表，1进0给量取f=0.4mm/r。参考文献由］表查1得2v=0.35m/s。3）、计算主轴转速：根据机床说明书，取n=故实际切削速度：口=必=1000x0.35二15.26r/snd几口73ndn 3.14x7.3x15.5v= =1000 1000=0.355mm/s）、计算钻削力、扭矩及功率,参考文献［3表］11-可1得4轴向力：F=CF*jFfyf0KF二588.60x7.3x0.4o.8x0.9=1858(N)扭矩：M=CM/X"fY〃£J0-3=25.63义7.3L9x1.9x0.87x-3=1.504(N.m)钻削功率：Pm2nMM-3=2x3.14x1.504x15.5x10-3由上述计算结果与机床允许值相比，均允许。确定采用切削用量：f=0.4mm/r，v=0.355m/s，n=15.5r/s。）、计算切削工时lt=——nfx2=15.540+2+2+2+2lt=——nfx2=15.5（8）细车外圆0160 ，保证其轴长7±0.1mm-0.43加工要求：细车外圆机60 ,保证其轴长7土0.1-0.43刀具:刀片材料YG6,刀杆尺寸1625mm2,k刀具:刀片材料YG6,刀杆尺寸1625mm2,k=75°、k'=10。、Y15。、a=12。、rr00r£=1.0mm、九0。、Y=-10°、r=1mm。s01£1）、确定切削深度ap16.9—16a= =0.45(mm)p2则加工切削深度a=0.45mm。p2、）确定进给量f参考文献 表11-2,当表面粗糙12.5|im，r=1.0mm进给量取0.8_l0.9mm/r，取近似进给量f=0.85mm/r。3）、选择切削速度参考文献［3参考文献［3表］2，7切削速度的计算公式（寿命选T=60min）cv= ^ (m/min)ctmaxvfyvp式中c158vyv0.4x=0.15v0.m28=。修正系数K式中c158vyv0.4x=0.15v0.m28=。修正系数Kv见参考文献［2表］即kMv0.72kTv1.0kav0.8ktv1kmPc1.0所以vccvtmvccvtmaxvfyv

pkkMvTvkavkktvmPc935600.28x0.450.2935600.28x0.450.2x0.850.4x60X0.72X0.8现取）、确定主轴转速=1.57(m/s)根据机床说明书，取1000v1000x1.6/根据机床说明书，取1000v1000x1.6/= = =67.8(r/s)兀d 兀・16.9。r此/时s切削速度为：兀dn 3.14x16.9x68v= = =3.61(m/s)10001000）、校核机床功率。参考文献［2表］-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：尸二9・81x60zFZ.Cz^XFZ.fY^z=9.81x60ox92x0.45x0.850.75x3.61。x1.1=395.5N切削功率：p二J「J0-3=395.5x3.61x10-3=1.427(kw)由机床说明书查得，机床功率p由机床说明书查得，机床功率pE取机床传递功率n=0.8时:p=1.427(KW)p=1.427(KW)P・n8kw)mE所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：a=0.45mma=0.45mm，pf=0.853.=61m/s）、计算切削工时tlt）、计算切削工时tlt=——nf7+2+2x2=0.38s68x0.85(9)精车外圆①32-0.05-0.112加工要求：精车外圆332-0.05。-0.112刀具：刀片材料YG6,刀杆尺寸1625mm2,k刀具：刀片材料YG6,刀杆尺寸1625mm2,k二75°、k'=10。、Y10°、a二12o、rr00rs=1.0mm、九0°、Y=-10°、r=1mm。s01s1）、确定切削深度apa=33-32=0.5(mm)

p2则加工切削深度a=0.5mm。p

、确2定）进给量f参考文献表11-2,当表面粗糙度为3.2Rm,（=0.5mm进给量f取0.250.4mm/，r取近似进给量f=0.4mm。/r）、选择切削速度参考文献［2表］1.27，切削速度的计算公式（寿命T选=60mi）ncv= v (m/min)

ctmaxvfyvp式中cv=158、yv0.4、xv15.、m=0.28。修正系数式中cv=158、yv0.4、xv15.、m=0.28。修正系数Kv见参考文献［2表］即kMv0.72kTv1.0k=0.8avktv1=k =1.0mPc所以vccv kvccv ktmaxvfyv MvpkkTvkav tvkmPc158x0.72x0.8600.28x0.50.2x0.40.4x60=0.799(m/s)现取）、确定主轴转速）、确定主轴转速1000v1000x0.8 、n= =7.72(r/s)nd兀@3根据机床说明书，取7.7。r此/时s切削速度为：根据机床说明书，取ndn3.14x33x7.7v= = =0.798(m/s)1000 1000)、校核机床功率参考文献［2参考文献［2表］-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：方、9.81x60%%”“人，=9.81x600x92x0.5x0.40.75x0.7980x1.1=249.7N切削功率：2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计(论文)p=Fv」0-3=249.7x0.798x10-3=0.2(KW)mZ由机床说明书查得，机床功率p=10(KW)取机床传递功率n=0.8时：Ep=0.2(KW)P-n=8(KW)mEf=1mm/r，f=1mm/r，=v0.67m/sa=0.2mm，p7+2个7+2个x27.7x0.45.9slt=——5.9snf(10)精车法兰端面，保证其位置度要求加工要求：精车法兰端面，保证其位置度要。刀具：刀片材料YG6,刀杆尺寸1625mm2,k=75。、k，=10。、Y10°、a=12o、r r 00r=1.0mm、九0°、Y=-10°、r=1mm。£ S 01 £1)、确定切削深度apa=6.2-6=0.2(mm)p则加工切削深度a=0.2mm。p2、)确定进给量f根参考文献 表-当表面粗糙度为3.2Rm,r=0.5mm进给量f取0.250.4mm/，r取近似进给量f=0.4mm/。r3)、选择切削速度参考文献［2表］1.27，切削速度的计算公式(寿命选T=60min)cv= v (m/min)ctmaxvfyvp式中c=158 y=0.4x=0.15 0m.2=8。修正系数Kv见参考文献［2表］1.28，即v vvk=0.72k=1.0k =0.8k=1k=1.0Mv Tv av tv mPc2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）所以ckkkkkMvTvavtvkkkkkMvTvavtvmPcc tmaxvfyvpX0.72X0.72X0.8600.28X0.50.2x0.40.4x60=0..799(m/s)现取v=0.8m/s。4）、确定主轴转速根据机床说明书，取n=1000v

nd318二7.72(r/s)n7。r此/时s切削速度为：ndn 3.14x33x7.7v= = 1000 1000=0.798(m/s)）、校核机床功率参考文献［2表］11-161-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力方二9.81X6。7七疗小小％£=9.81x600x92x0.2x0.40.75x0.7980x1.1=99.87N切削功率：pm=FZ^]0-3=99.87x0.798x10-3=0.08(KW)由机床说明书查得，机床功率p= 取机床传递功率n=0.8时:Ep=0.08(kw)P・n=8kw)mE所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：a=0.2mm，pf=0.4mm/r，7098.m/s。）、计算切削工时tlt=——nfx2=2.9s(11)为①32-0・；52、①160°43外圆倒角1x45o加工要求：为①32-0.0；2、①16-0.43外圆倒角1x。。2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计(论文)2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）刀具：刀片材料YG6,刀杆尺寸1625mm2,k=90°、k'=10。、Y10°、a=12o、rr00r£=1.0mm、九0°、Y=-10°、r=1mms01£1）、确定切削深度ap倒角为1x45°,则切削深度a=1mmp、）确定进给量r=0.5mm进给量f取参考文献表r=0.5mm进给量f取1.01.1mm/r，取近似进给量f=1mm/r。）、选择切削速度参考文献表］2，7切削速度的计算公式（寿命选参考文献表］2，7切削速度的计算公式（寿命选）vcvccv(m/min)tmaxvfyvp式中cv158yv0.4Xv0.150.28。修正系数Kv见参考文献［式中cv158yv0.4Xv0.150.28。修正系数Kv见参考文献［2表］1.2，8即kMv0.72kTv1.0kav0.8k=1ktv=1.0mPc所以vcctmaxvfyv

pkMvkTvkkavtvkmPc158x158x0.72x0.8600.28x10.2x10.4x60=0.836(ms)现取v=0.85m/s。）、确定主轴转速n1n21000vnd1000vnd1000x0.85 、 =7.73(r/s)n#21000^0.85 =16.91(r/s)n」6根据机床说明书，取v1n=71ndn= 110008，rn/=s16

23.14x32x7.810009此r时/切s削速度为：=0.78(m/s)兀dn 3.14x16x16.9v= 2= =0.85(m/s)21000 1000取v=0.85m/s。)、校核机床功率参考文献［2表］-可9求得切削力的公式及有关数据。主切削力：Fz=9・81x60“G/f—Kz9.81x600x92x1xI0.75义0.85。x1.1992.8N切削功率：p二J]J0-3=992.8x0.85x10-3=0.844(KW)由机床说明书查得，机床功率p=10(kw)取机床传递功率n=0.8时:Epmp0.844(kw)P・n8(kw),所以，机床功率足够，最后选定切削用量为：q=1mmpmpEf=1mm/r，v=0.85m/s。)、计算切削工时tlt=——lt=——1nf=晶=0.38slt=——2nf1+2=0.18s16.91x1数控编程如图5-2所示工件，轴向2.25mm余量，径向4.5mm余量。材料为如图5-2所示工件，车削端面、外圆。图5-2毛坯余量示意图1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ38外圆，使工件伸出卡盘30mm，一次装夹完成粗精加工。2）工步顺序（1）粗车φ16mm端面。（2）粗车外圆至φ33mm。（3）粗车法兰端面，保证其与φ16mm端面尺寸13.8mm，且保证法兰厚度6.2mm。（4）粗车外圆至φ16.9mm，保证轴段长度6.8mm。（5）粗车法兰外圆，保证尺寸53mm。（6）钻孔φ7.5mm,深20mm。（7）钻孔φ7.3mm，深40mm。（8）细车外圆φ16mm，保证其轴长7mm。（9）精车外圆φ32mm。2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）2013届本科毕业设计（论文）（10）精车法兰端面，保证其位置度要求。（11）为φ32mm、φ16mm外圆倒角1x45°。3）选择机床设备根据零件图样要求，选用多功能数控车床即可达到要求。选用CK61型3数2控卧式车床。4）选择刀具根据加工要求，选用两把刀具，T01为45。外圆粗车刀，T02为07.5的麻花钻，T03为07.3的麻花钻，T04为75°外圆半精车刀T05为75°外圆精车刀T0690外圆车刀。把刀在回转式自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。刀具布置图，如图5-3：图5-3刀具布置图）确定切削用量切削用量的具体数值查工序过程卡片。）编写程序（以CK6132车床为例）按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序清单如表5-1所示：

表5-1CNC程序清单N010G54；设置工件原点N020T0101S900M03;N030G96S900；恒线速度控制N040G00X20.0Z5.0;N050G01Z0F0.45;粗车φ16端面N060Z-2.25;N070X0;N080G00X40;N090M05;N095S600M03;N100G01X33 F0.45;粗车φ37㎜外圆至φ33mm，留1㎜精车余量N110Z-14;N111G00X40Z0;N112M05;N113S760M03;N120X33N130G01Z-15.25F0.45;N140X78.5F0.45;N150G00X80;N160M05;N161S630M03;N162G01X74F0.45;N170W-7.5;粗车法兰外圆；N180G00X100Z5.0;N190M05;N191S630M03;N200GO1X16.9F0.45;粗车φ20.5外圆至φ16.9N210Z-9.25;N220G00X150Z160T0100;N230T0202;换φ7.5麻花钻N240S750M03;N250G01X0Z5;N260Z-5;N270Z-4;断屑N280 Z-10;N290Z-9;断屑N300Z-15;N310Z-14;断屑N320Z-20;N330Z2;N340G00Z160X150T0200;N350T0303;换φ7.3麻花钻N360S888M03;N370X0Z5;N380G01Z-20F0.4;N390Z-25;N400Z-24;断屑N410Z-30;N411Z-29;断屑N420Z-35;N430Z-34;断屑

续表5-1：N440Z-40;N450Z2;N460GOOX150Z160T0300;N470T0404;换4号刀4号刀补N480S1000M03;N490X16Z8;半精车φ16轴段N500G01X16Z-9.25;N510G00X150Z160T0400;N520T0505;换5号刀5号刀补N530S500M03;N540X32Z10;精车φ32轴段N550Z3;N560G01Z-16.25;N570X74;N580G00X150Z160T0500;N590T0606;倒角N600S1014M03;N610X15Z5;倒角N620G01Z-9.25;N630X31;倒角N640W-1;N650G00X150Z160T0600;N660M30;程序结束.夹具设计问题的提出为保证BII-060柱塞式输油泵外壳工序010-车φ16端面及车φ16、φ32轴和法兰侧面B和法兰R37外圆弧面及各轴段倒角，保证其精度要求，加工φ8孔到φ7.6mm，再精镗至要求余量。为了降低劳动强度、提高生产效率，而设计一套专用夹具。定位基准的选择工序010是在数控车上完成的一道工序，集中了车和钻削的过程，且需要保证较多的尺寸，集中了粗精加工的过程，因此，本道工序对机床和夹具的要求都比较的高。本道工序是后续工序加工的粗精基准，必须保证挡板外端面及φ32轴的的尺寸位置精度。在本设计中，选择φ38的外轮廓面和右端面为本工序夹具的定为基准。夹紧力的计算由于本工序加工的过程繁多，集中了车削和钻削的过程，因此在夹紧力的计算方法上选用遵循安全可靠地原则，计算最大的夹紧力。参考切削用量的计算，最大的主切削力F=1446N，计算水平分力和垂直分力。参考文献［3表］14-2：C=451C=529Nx Nx参照切削用量（5）查得切削深度a=2.68mm