参考资料-机械制造工艺课程设计-BS

零件分析零件的作用零件图所示的零件是车床拨叉。拨叉在车床中担当着调速的作用。机床操作人员通过搬动变速箱上的手柄控制拨叉。拨叉上端∅22的小头孔受手柄作用，下端∅为方便加工，两零件在一起铸造，加工完成后切开。零件的工艺性分析拨叉材料为HT200。灰铸铁有很好的铸造性能，但因其塑形较差，脆性高的特点，不适合磨削。拨叉的设计使用要求，表明该零件的精度要求不高，不需要磨削，故使用HT200锻造毛坯。零件要求如下：小头孔表面粗糙度为Ra1.6，有M6的螺纹孔与之相通。大头孔内表面粗糙度为Ra3.2。拨叉底面、小头孔及大头孔上表面粗糙度均为Ra3.2。小头孔上下端面与小头孔中心轴线垂直度误差为0.05mm。大头孔上下端面与小头孔中心轴线垂直度误差为0.07mm。根据上述要求，选用常规加工方法即可满足需求。确定生产类型和毛坯确定生产类型该零件的生产纲领是5000件/年，零件质量1.0kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.1-2，可确定生产类型为中批生产。为保证加工质量，初步划分粗精加工等阶段。尽量使用通用机床，专用夹具。确定毛坯确定毛坯种类图2.图2.1零件简图确定铸件加工余量及形状根据零件情况，绘制出零件简图如图2.1所示.根据上述公差等级和加工余量等级，可以确定各个加工面的加工余量如下表2.1所示。表2.1加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D1∅5H3.5孔降一级双侧加工D2∅22H11×2孔降一级双侧加工T114H5单侧加工T214H5单侧加工T330H5单侧加工T430H5单侧加工零件毛坯图，见附图。工艺规程设计基准的选择理论定位基准包括粗基准和精基准。粗基准：用未加工过的毛坯表面做基准。精基准：用已加工过的表面做基准。粗基准的选择原则：粗基准影响：位置精度、各加工表面的余量大小是否均匀足够。重点考虑：如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面和加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。公道分配加工余量的原则应保证各加工表面都有足够的加工余量：如外圆加工以轴线为基准；以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高选择定位基准定位基准是零件加工过程中用于工件定位的基准。根据零件加工阶段不同，定位基准可以分为粗基准和精基准。粗基准是指使用未加工表面作为基准；精基准是指用已加工面作为基准。该零件的加工过程中，小组成员对于基准的选择有如下两套方案如表3-1所示。小组成员对两种方案进行讨论，发现方案一中的T1加工面与T3加工面之间的关系使得其并不适合做主要基准。零件上端的形状高度不一，上端同一平面的两个端面距离较大，所以方案一并不合理。经过小组讨论，定位基准的方案，选择方案二：以T3为主要粗基准，两小头孔外圆为辅助粗基准。以粗加工后的T4为主要精基准，两小头孔外圆为辅助精基准。表3.1方案基准类型基准面方案一粗基准以T1为主要粗基准，两小头孔外圆为辅助粗基准精基准以粗加工后的T2为主要精基准，两小头孔内圆为辅助精基准方案二粗基准以T3为主要粗基准，两小头孔外圆为辅助粗基准精基准以粗加工后的T4为主要精基准，两小头孔内圆为辅助精基准制定工艺路线根据零件形状，尺寸及精度要求。在生产纲领已经确定的前提下，小组成员经过讨论，确定了两条工艺路线。方案一（如表3.2）表3.2工序号工序内容机床夹具10以T3为粗基准，粗铣∅22和∅铣床专用夹具20以T4为定位基准，粗铣∅22铣床专用夹具30以T2为定位基准，粗铣∅5铣床专用夹具40以∅36的外圆和T3为基准，钻∅22钻床专用夹具45扩∅22的孔至尺寸∅钻床专用夹具50以∅22的内圆和T2为基准，钻∅5车床专用夹具60以T3为定位基准，精铣∅22和∅铣床专用夹具70以T4为定位基准，精铣∅22铣床专用夹具80以T2为定位基准，精铣∅5铣床专用夹具90以T4和∅36外圆为基准，铰削小头孔至尺寸摇臂钻专用夹具100以D2作为定位基准，半精车大头孔至∅车床专用夹具110以D2作为定位基准，精车大头孔至∅车床专用夹具120以D2和T4为定位基准，钻∅8台钻专用夹具125以D2和T4为定位基准，铰∅8台钻专用夹具130以D2和T4为定位基准，钻M6的底孔台钻专用夹具135以D2和T4为定位基准，攻M6的螺纹台钻专用夹具137以T2和D2为定位基准，铣深宽均8mm的开口槽铣床专用夹具140以D1为定位基准，铣断铣床专用夹具150去毛刺钳工台160终检钳工台方案二（如表3.3）表3.3工序号工序内容机床夹具10以T3位粗基准，粗铣∅22，∅铣床专用夹具20以T4为定位基准，粗铣小头孔∅22铣床专用夹具30以T2为定位基准，粗铣大头孔∅50铣床专用夹具40以∅36外圆和T3为基准，钻，扩小头孔至尺寸钻床专用夹具50以D2为定位基准，粗扩大头孔∅50至尺寸镗床专用夹具60以T3为基准，精铣小头孔∅22铣床专用夹具70以T4为基准，精铣小头孔∅22铣床专用夹具80以D2为基准，精铣大头孔∅50铣床专用夹具90以T3和∅36外圆为基准，粗铰，精铰小头孔至尺寸钻床专用夹具100以D2为定位基准，精扩大头孔至尺寸∅50镗床专用夹具110以T4、D2为定位基准，钻，粗铰，精铰至通孔尺寸∅钻床专用夹具120以T4、D2为定位基准，钻M6底孔，攻螺纹钻床专用夹具125以T2和D2为定位基准，铣深宽均8mm的开口槽铣床专用夹具130以D2为定位基准，铣断铣床专用夹具140去毛刺钳工台150终检钳工台工艺路线的比较与确定两种工艺路线在加工的顺序和定位基准的选择上基本一致，主要的不同点在于大头孔的加工和小头孔内圆加工路线和其刀具选择。对于大头孔的加工。方案一中，使用车床对大头孔进行钻削、车削加工；而方案二采用镗削加工。前者主要考虑加工的经济性，后者针对加工的精度。通过比较两种方案，车削工艺和镗削工艺均可以达到设计要求，但车削工艺经济性更好。对于小头孔的加工。方案一中，小头孔加工采用钻——扩——铰路线，且在扩孔和铰孔工艺中使用硬质合金刀具。方案二中，小头孔加工采用钻——扩——粗铰——精铰，在钻孔工艺后，刀具材料使用高速钢。相比之下，方案一工艺路线短，工艺效率高，尽管硬质合金刀具比高速钢价格高，但硬质合金刀具不易损坏。总体上比较，方案二工序过于集中，不利于加工管理和质量管理。所以确认方案一的工艺路线为基本方案，并作出如下改进：表3.2工序号工序内容机床夹具10以T3为粗基准，粗铣∅22和∅XA5032立式铣床专用夹具20以T4为定位基准，粗铣∅22XA5032立式铣床专用夹具30以T2为定位基准，粗铣∅5XA5032立式铣床专用夹具40以∅36的外圆和T3为基准，钻∅22Z515立式钻床专用夹具45扩∅22的孔至尺寸∅Z515立式钻床专用夹具50以∅22的内圆和T2为基准，钻∅5C620卧式车床专用夹具60以T3为定位基准，精铣∅22和∅XA5032立式铣床专用夹具70以T4为定位基准，精铣∅22XA5032立式铣床专用夹具80以T2为定位基准，精铣∅5XA5032立式铣床专用夹具90以T4和∅36外圆为基准，铰削小头孔至尺寸Z3035摇臂钻专用夹具100以D2作为定位基准，半精车大头孔至∅C620卧式车床专用夹具110以D2作为定位基准，精车大头孔至∅C620卧式车床专用夹具120以D2和T4为定位基准，钻∅8Z525台式钻床专用夹具125以D2和T4为定位基准，铰∅8Z525台式钻床专用夹具130以D2和T4为定位基准，钻M6的底孔Z515台式钻床专用夹具135以D2和T4为定位基准，攻M6的螺纹Z515台式钻床专用夹具137以T2和D2为定位基准，铣深、宽均为8mm的开口槽XA5032立式铣床专用夹具140以D1为定位基准，铣断X62卧式铣床专用夹具150去毛刺钳工台160终检钳工台机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据工艺路线确定各工序的加工余量。孔的加工余量如表3.3所示，平面的加工余量如表3.4所示，凹槽加工余量如表3.5所示。表3.3加工表面加工内容加工余量（mm）精度等级工序尺寸（mm）表面粗糙度（μm∅（D1）铸件CT12∅钻4.0IT12∅12.5半精车2IT10∅6.3精车1IT7∅3.2∅（D2）钻20IT11∅6.3扩1.9IT9∅3.2铰0.1IT7∅1.6表3.4序号加工内容加工余量（mm）精度等级工序尺寸（mm）表面粗糙度（μm铸件5.0CT1240±01粗铣∅224.0IT1236.06.3粗铣∅554.0IT1236.06.302粗铣∅224.0IT1232.06.303粗铣∅554.0IT121614.06.307精铣∅221.0IT831.03.208精铣∅221.0IT83031.03.210精铣∅551.0IT81412.03.2表3.5加工内容加工余量（mm）精度等级工序尺寸（mm）表面粗糙度（μm铣削开口槽8IT981.6切削用量和时间定额的确定工序10的切削用量与时间定额加工条件工件材料：HT200，σb=170~工件尺寸：宽度aemax=68加工要求：粗铣∅22、∅55孔的下端面，加工余量4机床要求：XA5032立式铣床，机床功率7.5Kw，机床效率0.75；刀具：YG6硬质合金端铣刀。最大铣削宽度aemax=68mm≤90mm，深度ap=4mm≤6mm，齿数z=12，根据《切削用量简明手册》表3.1，得铣刀直径d0=100~125mm，考虑切削效率，直径宜向大取，故取选择切削用量确定切削深度（背吃刀量）a因为余量小，铣刀完全能够承受切削，一次走刀即可。ap确定每齿进给量f本道工序主要用于大量切削材料，整理毛坯。所以加工精度较低，考虑加工效率，可以采用不对称铣削（同一时刻，仅有部分齿在切削），和较大进给量。根据《切削用量简明手册》表3.5，YG6硬质合金端铣刀和以及机床功率确定fz=0.14~确定刀具寿命及磨钝标准根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀的最大磨损量为1.5~2.0mm，取1.5mm；由于铣刀直径是125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8，选刀具寿命为180min。计算切削速度vc和每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3.16，当d0=125mm，z=12，ap=4mm≤7.5mm，fz=2m/minn根据《切削用量简明手册》表3.30，取主轴转速ns=150r/minvf校验机床功率根据《切削用量简明手册》表3.24，此次加工所需功率近似为Pc=3.3k最终确定：ap=4.0mm，n=150r/min，vf=118计算基本工时tm=L/vf，L=l+y+∆，l=工序20的切削用量与时间定额加工条件工件材料：HT200，σb=170~工件尺寸：宽度aemax=36加工要求：粗铣∅22孔的上端面，加工余量4mm机床要求：XA5032立式铣床，机床功率7.5Kw，机床效率0.75；刀具：YG6硬质合金端铣刀。最大铣削宽度aemax=68mm≤90mm，深度ap=4mm≤6mm，齿数z=12，根据《切削用量简明手册》表3.1，得铣刀直径d0=100~125mm，考虑切削效率，直径宜向大取，故取选择切削用量确定切削深度（背吃刀量）a因为余量小，铣刀完全能够承受切削，一次走刀即可。ap确定每齿进给量f本道工序主要用于大量切削材料，整理毛坯。所以加工精度较低，考虑加工效率，可以采用不对称铣削（同一时刻，仅有部分齿在切削），和较大进给量。根据《切削用量简明手册》表3.5，YG6硬质合金端铣刀和以及机床功率确定fz=0.14~确定刀具寿命及磨钝标准根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀的最大磨损量为1.5~2.0mm，取1.5mm；由于铣刀直径是125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8，选刀具寿命为180min。计算切削速度vc和每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3.16，当d0=125mm，z=12，ap=4mm≤7.5mm，fz=0.18n根据《切削用量简明手册》表3.30，取主轴转速ns=190r/minvf校验机床功率根据《切削用量简明手册》表3.24，此次加工所需功率近似为Pc=3.3k最终确定：ap=4.0mm，n=190r/min，vf=150计算基本工时tm=L/vf，L=l+y+∆，l=工序30的切削用量与时间定额工序内容为：以T2为定位基准，粗铣Ø50孔的上端面。加工条件工件材料：HT200，σ=170~240Mpa,铸件；工件尺寸：宽度a=70mm,长度l=180mm；加工要求：粗铣Ø50孔的上端面，加工余量4mm；机床：XA5032立式铣床，机床主电动机功率为7.5kW，机床效率为0.75；刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度a≤90,深度a≤6,齿数z=12,故根据《切削用量简明手册》表3.1，取刀具直径d=125mm。根据《切削用量简明手册》表3.16，选择刀具前角γ=0后角α=8，副后角α=10，刃倾角λ=-10，主偏角K=60，过渡刃K=30，副偏角K=5。选择切削用量确定切削深度a因为余量较小，故选择a=4mm,一次走刀即可完成。确定每齿进给量f。由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，可采用部队称端铣，选用大进给量以提高加工效率。根据《切削用量简明手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为7.5kW时：f=0.14~0.24mm/z,取f=0.18mm/z。确定刀具寿命及磨钝标准。根据《切削用量简明手册》表3.7，取铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d=125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8，选刀具使用寿命T=180min。计算切削速度v根据《切削用量简明手册》表3.16。当d=125mm,Z=12,a≤7.5,f≤0.18mm/z时经插值后取v=90m/min,n=210r/min,v=400mm/min,各修正系数为：k=kk=1.0×0.8=0.8.切削速度为：v=vk=90×0.8=72m/min,确定机床主轴转速：n===183.4r/min根据《切削用量简明手册》表3.30，选择机床的主轴转速n=190r/min,v=150mm/min,因此，实际铣削速度和每齿进给量为：v=校验机床功率根据《切削用量简明手册》表3.24，近似为Pc=3.3kW,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=7.5×0.75=5.625,kW>Pc。故校验合格。最终确定：a=4.0mm,n=190r/min,v=150mm/s,v=74.6m/min,f=0.066mm/z。计算基本工时t=L/v,L=l+y+Δ,l=180mm，查《切削用量简明手册》表3.26,不对称端铣的入切量及超切量为：y+Δ=40mm,则工序40的切削用量与时间定额工序内容为：以Ф36外圆和T3为基准，钻小头孔尺寸Ф20mm加工条件工件材料：HT200，σ=170~240Mpa,铸件；机床：Z525立式钻床，机床主电动机功率为2.8kW，机床效率为0.81；刀具：根据《切削用量简明手册》表2.1和表2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时，钻头采用双锥后磨横刀，后角α=11，二重刃长度b=3.5mm，横刃长度b=2mm,弧面长度l=4mm,棱带长度l=1.5mm,2φ=100选择切削用量确定进给量。按加工要求确定进给量：查《切削用量简明手册》表2.7，加工σ≥200Mpa的铸铁的进给量为：f=0.43~0.53mm/r;按钻头强度选择：查《切削用量简明手册》表2.8，钻头允许进给量为：f=1.45mm/r；按机床进给机构强度选择：查《切削用量简明手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f=0.93mm/r。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.43~0.53mm/r。根据《切削用量简明手册》表2.35，最终选择进给量f=0.48mm/r。由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。根据《切削用量简明手册》表2.19，经线性插值得，钻孔时轴向力约为F=4850N，轴向力修正系数去1.0，故F=4850N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给结构允许的最大轴向力为8830N＞F，故所选进给量可用。确定钻头磨损标准及寿命。查《切削用量简明手册》表2.12，钻头后刀面最大磨损限度为0.8，寿命T=60min。切削速度。《切削用量简明手册》表2.30，切削速度计算公式为：v=(m/min)其中C=11.1,d=20mm,z=0.25,m=0.125,a=10,x=0,y=0.4,f=0.48,查得修正系数：k=0.78,k=1,k=1.0,故切削速度为：则机床的主轴转速为：n===234r/min查Z525立式钻床的使用说明书：选主轴转速272r/min,则实际的切削速度为：=检验机床扭矩及功率。查《切削用量简明手册》表2.20，经线性插值得，M=47.34Nm,修正系数均为1.2，故M=56.8Nm。查《切削用量简明手册》表2.35，Z525立式钻床主轴转速272r/min时，能传递的扭矩为M=144.2Nm。而Z525立式钻床的主电动机功率2.8kW,机床效率为0.81，则P=2.80.81=2.26kW。查《切削用量简明手册》表2.23，钻头消耗功率约为:P=1.2kW。由于M＜M，P＜P,故切削用量可用，即：F=0.48mm/r,n=n=272r/min,v=17.1m/min计算工时t=L/v,L=l+y+Δ,l=30+8=38mm，查《切削用量简明手册》表2.29,钻孔时的入切量及超切量为：y+Δ=10mm,则工序50的切削用量与时间定额加工条件工序内容为：扩Ø20mm的孔至尺寸Ø21.9mm确定切削用量查《切削用量简明手册》表2.10，扩孔进给量为：f=0.7~0.8mm/r,修正系数取0.7，并由机床使用说明书最终选定进给量f=0.48mm/。查《切削用量简明手册》表2.30，扩孔时切削速度计算公式为：v=(m/min)其中C=15.2,d=21.9mm,z=0.25,m=0.125,a=0.9,x=0.1,y=0.4,f=0.48,查得修正系数：k=1,k=0.78,k=0.75,故切削速度为：v=则机床的主轴转速为：n===227.9r/min查Z525立式钻床的使用说明书：选主轴转速195r/min,则实际的切削速度为：v===13.3m/min计算工时t=L/v,L=l+y+Δ,l=30+8=38mm，查《切削用量简明手册》表2.29,钻孔时的入切量及超切量为：y+Δ=10mm,则t=工序60的切削用量与时间定额加工条件：工件材料：,，铸件机床：卧式车床，机床主电动机功率为机床效率为0.75刀具：根据《切削用量简明手册》表2.1和表2.2，选择高速麻花钻钻头，，钻头采用双锥修磨横刃棱带，后角，二重刃长度，横刃长度弧面长度，棱带长度，，选择切削用量确定进给量按加工要求确定进给量：查《切削用量简明手册》表2.7，加工的铸铁的进给量为：；按钻头强度选择：查《切削用量简明手册》表2.8，钻头允许进给量为：；按机床进给机构强度选择：查《切削用量简明手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为时，进给量为。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是受限制的进给量是工艺要求，其值为：。根据《切削用量简明手册》表2.35，最终选择进给量。由于是通孔加工，为避免钻穿时将钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。根据《切削用量简明手册》表2.19，经线性插值得，钻孔时轴向力约为，轴向力修正系数取1.0，故。根据卧式车床使用说明书，车床进给机构允许的最大轴向力为，故所选进给量可使用。确定钻头磨钝标准及寿命查《切削用量简明手册》表2.12，钻头后刀面最大磨损限度为，寿命切削速度。查《切削用量简明手册》表2.30，切削速度计算公式为：其中，，故切削速度为：则机床的主轴转速为：查卧式车床的使用说明书：选主轴转速，则实际的切削速度为：检验机床的主轴扭矩及功率查《切削用量使用手册》表2.20，经线性插值得，修正系数均为1.2，故。查《切削用量使用手册》表2.35，卧式车床主轴转速为时，能传递的扭矩为。而卧式车床主电动机功率为，机床效率为0.81，则。查《切削用量使用手册》表2.23，钻头消耗的功率为：。由于,故切削用量可用，即：计算工时，查《切削用量简明手册》表2.29，钻孔时的入切量及超切量为：，则工序70的切削用量与时间定额加工条件以为定位基准，精铣和孔的下端面刀具：硬质合金端铣刀机床：立式铣床选择切削用量查《切削用量简明手册》表3.5，采用硬质合金端铣刀，精铣时每转进给量，取为。查《切削用量简明手册》表3.16，确定铣削速度，则现采用立式铣床，根据《切削用量简明手册》表3.30，取故实际切削速度：当时，工作台每分钟进给量：，根据《切削用量简明手册》表3.30，取为。计算工时根据零件图可知，铣削平面的长度为，查《切削用量简明手册》表3.26，精铣时入切量及超切量取值等于铣刀直径，则本工序切削时间为：工序80的切削用量与时间定额加工条件工序内容：以为定位基准，精铣孔的上端面刀具：硬质合金端铣刀机床：立式铣床确定切削用量查《切削用量简明手册》表3.5，采用硬质合金端铣刀，精铣时每转进给量，取为。查《切削用量简明手册》表3.16，确定铣削速度，则现采用立式铣床，根据《切削用量简明手册》表3.30，取故实际切削速度：当时，工作台每分钟进给量：，根据《切削用量简明手册》表3.30，取为。计算工时根据零件图可知，铣削平面的长度为，查《切削用量简明手册》表3.26，精铣时入切量及超切量取值等于铣刀直径，则本工序切削时间为：工序90的切削用量与时间定额加工条件工序内容为：以T2为定位基准，精铣Ø50孔的上端面。刀具：YG6硬质合金端铣刀，=125mm，z=12;机床：XA5032立式铣床。确定切削用量查《切削用量简明手册》表3.5，采用YG6硬质合金端铣刀，精铣时每转进给量f=0.5~1.0mm/s,取f为0.75mm/s。查《切削用量简明手册》表3.16，确定铣削速度为v=124m/min，则：n===316r/min现采用XA5032立式铣床，根据《切削用量简明手册》表3.30，取n=300r/min,故实际切削速度：v===117.75m/min当n=300r/min，工作台每分钟进给量:f=,根据《切削用量简明手册》表3.30，取为f=235mm/min计算基本工时根据图4-1可知，铣削平面的长度为l=68mm，查《切削用量简明手册》表3.36，精铣时入切量及超切量取值等于铣刀直径125mm,则本工序切削时间为:=L/f=(68+125）/235=0.82min工序100的切削用量与时间定额工序内容为：以T4和Ø36外圆为基准，铰削小头孔至尺寸Ø粗铰至Ø21.94mm。刀具：硬质合金铰刀；机床：Z3035摇臂钻；根据《切削用量简明手册》表2.25，硬质合金铰刀的切削深度=0.05~0.15mm，进给量f=0.2~0.4mm/r,切削速度v=6~10m/min.根据工序加工需要，取切削深度a=0.14mm,进给量取f=0.3mm/s,《切削用量简明手册》表2.35,Z3035摇臂钻主轴转速取为140r/min，则其实际切削速度为=9.6m/min.机动粗铰孔的切削工时，参考钻孔情况取入切量为y+，则本工序切削时间为：=0.95min精铰至刀具：硬质合金铰刀22mm机床：Z3035摇臂钻；根据《切削用量简明手册》表2.25，硬质合金铰刀的切削深度，ap=0.05~0.15mm进给量f=0.2~0.4mm/r，切削速度v=6~10min/min。根据工序加工需要，取切削深度0.03mm，进给量取f=0.4mm/r，机床主轴转速取为：则其切削速度为：9.7m/min机动粗铰孔时的切削工时，参考钻孔情况取入切量为y+=10mm,则本工序切削时间为:==0.71min工序110的切削用量与时间定额以D2作为定位基准，半精车大头孔至Ø49mm选择车刀车刀形状、刀杆尺寸以及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号选为YG6，车刀几何形状为（《切削用量简明手册》表1.3）：选择切削用量决定切削深度a=2mm决定进给量f半精加工进给量主要受到加工表面粗糙的限制。根据表1.6，当表面粗糙度为=6.3，,v50m/min(预计)时，f=0.45~0.60mm/r根据c620-1车床说明书，选择f=0.4mm/r选择车刀磨顿标准及寿命根据表1.9，选择车刀后面最大磨损量为0.4mm，刀具寿命T=60min决定切削速度v根据《切削用量简明手册》表1.10，当156m/s,切削速度的修正速度为1，故=156m/minn=根据C620-1车床说明书，选择=770r/min这时实际切削速度=校验机床功率根据表1.24，当=2.4Kw根据C620-1车床说明说，5.5kw,由于，故选择的切削用量可用，即=2mmf=0.4mm/s；n=770r/min；=150m/min计算基本工时根据《切削用量简明手册》表1.26，工序120的切削用量与时间定额加工条件工序内容为：以定位基准，精车大头孔到mm机床：C620卧式车床刀具：YG6硬质合金车刀，刀片牌号x刀具几何形状：平面带倒棱型选择切削用量选择切削深度aa决定进给量f根据《机械制造工艺设计简明手册》，f=0.25～0.4mm/r,根据C620机床说明书，选择f=0.3mm/r。确定刀具寿命选车刀磨钝标准及寿命，根据表1.3选择车刀后刀面最大磨损量为0.8mm刀具寿命T=60min计算切削速度vc和每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表1.11，=114m/minn根据C620机床说明书，选择=770r/min这时的实际切削速度v计算基本工时根据《切削用量简明手册》表1.26，，故L=14+1=15mm工序130的切削用量与时间定额加工条件工序内容为：以D2和T4为定位基准，钻的孔。机床：Z525立式车床刀具：高速钢麻花钻选择切削用量根据《切削用量简明手册》表2.7，查的进给量为，，现取进给量，切削速度，则主轴转速为：。查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15台式钻床主轴转速，取。所以实际切削速度为。计算基本工时查《切削用量简明手册》表2,29，取钻孔时的入切量及超切量为：,则计算切削基本工时：min工序140的切削用量与时间定额粗铰至∅7.94机床：Z525立式车床刀具：硬质合金铰刀∅7.94mm根据《切削用量简明手册》表2.25，硬质合金铰刀的切削深度=0.03～0.06mm，进给量f=0.2～0.3mm，切削速度v=8～12mm。根据工序加工要求取切削深度=0.03mm进给量f=0.2mm，根据（切削用量简明手册表2.35，z525立式钻床主轴转速取为=140r/min则实际切削速度为v=，参考取钻孔时的入切量及超切量为：则计算切削基本工时：min精铰至mm机床：Z525立式车床刀具：硬质合金铰刀mm根据《切削用量简明手册》表2.25，硬质合金铰刀的切削深度=0.03～0.06mm，进给量f=0.2～0.3mm，切削速度v=8～12mm。根据工序加工要求取切削深度=0.02mm进给量f=0.2mm，根据（切削用量简明手册表2.35，z525立式钻床主轴转速取为=140r/min则实际切削速度为v=，参考取钻孔时的入切量及超切量为：则计算切削基本工时：工序150的切削用量与时间定额加工条件工序内容为：以D2和T4为定位基准，钻M6底孔，攻螺纹。机床：Z515台式车床刀具：高速钢麻花钻选择切削用量根据《切削用量简明手册》表2.7，查的进给量为，考虑钻孔后要攻螺纹，需乘以系数0.5，现取进给量，切削速度，则主轴转速为：。查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-15台式钻床主轴转速，取。所以实际切削速度为。计算基本工时查《切削用量简明手册》表2,29，取钻孔时的入切量及超切量为：,则计算切削基本工时：min。工序160的切削用量与时间定额加工条件工序内容：以D2和T4为定位基准，攻螺纹M6。机床：Z515台式钻床，刀具：丝锥M6，P=1mm。选择切削用量丝锥在铸铁上攻螺纹，其切削速度一般为8~10m/min,初选切削速度v=8m/min,进给量为f=P=1mm/r,则机床主轴转速为：,按机床使用说明书选取：。计算基本工时机动攻螺纹长度，则切削基本工时为：。工序170的切削用量与时间定额加工条件工件材料：HT200，σb=170~工件尺寸：宽度aemax=8加工要求：铣∅22孔的上端面的开口槽，加工余量8mm机床要求：XA5032立式铣床，机床功率7.5Kw，机床效率0.75；刀具：细齿锥柄立铣刀。最大铣削宽度aemax=8mm，深度ap=8mm，齿数z=5，根据《金属切削手册》，得铣刀直径d0=8mm，根据《金属切削手册》确定刀具前角选择切削用量确定切削深度（背吃刀量）a开口槽一次加工完成，取ap确定每齿进给量f本道工序进给方向的切削量较大，加工精度较高，根据《金属切削手册》，细齿锥柄立铣刀和以及机床功率确定fz=确定刀具寿命及磨钝标准根据《金属切削手册》，铣刀的最大磨损量为0.3~0.5mm，取0.4mm；由于铣刀直径是8mm，根据《金属切削手册》，选刀具寿命为60min。计算切削速度vc和每分钟进给量根据《金属切削手册》，当d0=8mm，z=6，ap=7mm≤7.5mm，fz=0.18n根据《金属切削手册》，取主轴转速ns=300r/minvf校验机床功率根据《金属切削手册》表3.24，此次加工所需功率近似为Pc=2k最终确定：ap=7mm，n=300r/min，vf=235计算基本工时tm=L/vf，L=l+y+∆，l=工序180的切削用量与时间定额加工条件工序内容为：以D2为定位基准，铣断。选择锯片铣刀，d=160mm，宽度b=4mm,中齿Z=40。选择切削用量采用X62卧式铣床，查《切削用量简明手册》表3.4，选择进给量。根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39，取,故实际切削速度为：。此时工作台每分钟进给量应为;。查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-40，取。计算基本工时根据图4-1可知，铣断长度为,查《切削用量简明手册》表3.25，铣断时入切量及超切量取28mm,计算切削基本工时：。部分工序夹具的设计定位理论六点定位原理是指工件在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点(即定位元件)来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。定位分为四种情况：完全定位工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位。不完全定位根据工件加工表面的不同加工要求，定位支承点的数目可以少于六个。有些自由度对加工要求有影响，有些自由度对加工要求无影响，这种定位情况称为不完全定位。不完全定位是允许的，欠定位按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。过定位工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。各类钳加工和机加工都会用到。夹具概述机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。工序60的专用夹具设计定位分析与定位方案的选择图5.1工件自由度根据工序要求，工序60的定位基准是小头孔内圆和大头孔底面。由此选择“一面两孔”定位方式。（如图5图5.1工件自由度定位分析：大头孔底面是平面定位基准，限制工件z方向平动、绕x和y的转动。小头孔作为定位基准，可以限制工件的x方向和y方向的平动。此时若在另一个小头孔也是用定位销可以限制工件绕z轴的转动，但重复限制了x方向和y方向的平动，造成过定位。所以在两个小头孔的定位销中，使用一个削边销，以避免过定位。如上的定位方案，限制了工件在加工时的六个自由度，是完全定位。夹紧装置的设计根据定位方案和机床情况，夹具设计主要有两个方面，夹具对工件的夹紧、夹具与机床的连接。图5图5.2正装示意图在定位方案确定后，夹具对工件夹紧在于两个小头孔上端面的加紧。小头孔的定位销上设计有螺纹，可以与螺母旋合，利用螺母的端面对工件进行压紧。由于普通螺母的端面较小，故采用法兰盘螺母。在该夹具中，工件正装与反装的区别在于工艺系统刚性的差别。采用工件正装如图5.2所示，即以∅55图5.3反装示意图采用反装方案如图5.3所示，即以∅图5.3反装示意图综上，正装方案较为合适。夹具与机床的连接图5.图5.4机床夹具连接设计在接盘的加工中，建议在接盘安装好之后，对定位止口面进行光整加工，以保证加工精度。切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢麻花钻，直径：∅47mm，背吃刀量：图5.5钻削受力分析图钻削时的受力分析如图5.5所示图5.5钻削受力分析图主要切削力是垂直于工作台的钻头切削力，查《切削用量简明手册》表2.32，钻削的切削力计算公式是：

F其中：CF=420，ZF=1.0，y得F切削力不是非常大，而且可以将工件更加牢固的压在花盘上，花盘后面是庞大的主轴箱，可以抵御此种切削力，所以，采用该种夹紧设计没有问题。定位误差的分析图5.6工件定位误差分析该夹具的定位方案是典型的“一面两孔图5.6工件定位误差分析通过图可以看出，b）所示情况会使工件在安装时产生转角误差，尽管很小应当避免。a）和c）所示情况不存在转角误差，所以在工件安装时，应当按照a）或c）所示位置安装。由于水平比竖直更稳定，所以a）示位置最佳。在a）所示位置中，由于加工面的轴线在工件的对称中心上。所以“一面两孔”的