KCSJ-01手柄零件机械加工工艺及钻38和22孔专用夹具课程设计.zip

产品型号零件图号KCSJ-01 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品名称零件名称手柄共2页第1 页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 机加工 2 粗铣端面 BHT200 毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数 锻件11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立铣X52 1 夹具编号夹具名称切削液 专用铣夹具 工序工时 (分) 工位器具编号工位器具名称 准终单件 主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时 工步号工 步 内 容工 艺 装 备 r/minm/minmm/rmm 进给次数 基本 辅助 1粗铣端面 B 保证厚度尺寸 28端面铣刀，游标卡尺型 6059.350.1811 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记处数 更改 文件号 签字日期标记 更改 文件号 签字日期 产品型号零件图号KCSJ-01 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品名称零件名称手柄共2页第2 页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 机加工 3 粗铣端面 AHT200 毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数 锻件11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立铣X52 1 夹具编号夹具名称切削液 专用铣夹具 工序工时 (分) 工位器具编号工位器具名称 准终单件 主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时 工步号工 步 内 容工 艺 装 备 r/minm/minmm/rmm 进给次数 基本 辅助 1粗铣端面 A 保证厚度尺寸 27端面铣刀，游标卡尺型 6059.350.1811 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记处数 更改 文件号 签字日期标记 更改 文件号 签字日期 产品型号零件图号KCSJ-01 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品名称 零件名称手柄 共1页第1页 材 料 牌 号45毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注年产 1 万 工 时 工序号 工序 名称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 准终 单件 1 模锻毛坯锻加工 2 粗铣端面 B粗铣端面 B 保证厚度尺寸 28机加工 铣工X52专用夹具，端铣刀，游标卡尺 3 粗铣端面 A粗铣端面 B 保证厚度尺寸 27机加工 铣工X52专用夹具，端铣刀，游标卡尺 4 精铣端面 B精铣端面 B 保证厚度尺寸 26.5机加工 铣工X52专用夹具，端铣刀，游标卡尺 5 精铣端面 A精铣端面 B 保证厚度尺寸 26机加工 铣工X52专用夹具，端铣刀，游标卡尺 6 粗钻小头孔粗钻小头孔到尺寸 21.2H11 机加工 钻工Z525 专用夹具，钻刀，游标卡尺 7 粗钻大头孔 粗钻大头孔到尺寸 37H11，保证中心 距 1280.2 机加工 钻工 Z525 专用夹具，钻刀，游标卡尺 8粗铣小头槽粗铣小头槽槽宽 9H11机加工 铣工 X62W 专用夹具，锯片铣刀，游标卡尺 9 精铣小头槽精铣小头槽槽宽 9H11机加工 铣工 X62W 专用夹具，锯片铣刀，游标卡尺 10 钻大头径向孔 钻大头径向孔 4机加工 钻工 Z525专用夹具，麻花钻，游标卡尺 11 精钻小头孔精钻小头孔至尺寸 22H9机加工 钻工 Z525专用夹具，钻刀，游标卡尺 12 精钻大头孔 精钻大头孔至尺寸 38H9机加工 钻工 Z525专用夹具，钻刀，游标卡尺 13 倒角倒大小头孔角，去毛刺 机加工 钻工 Z525专用夹具，倒角钻头，游标卡尺 14 终检入库检验零件尺寸 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记处数 更改 文件号 签 字 日 期标记处数 更改 文件号 签 字日 期 1 目 录 一、一、 前言.3 二、零件的分析.4 2.1 零件的作用.4 2.2 零件的工艺分析.4 三、工艺规划设计.5 3.1 毛坯的制造形式.5 3.2 基面的选择.5 3.3 工艺路线的拟定.6 3.4 毛坯尺寸及其加工余量的确定.7 3.5 其他尺寸及其加工余量的确定.9 3.6 确定各工序切削用量及基本工时.9 四、专用夹具设计.18 4.1 问题的指出.18 4.2 定位基准的选择.18 4.3 夹具方案的设计.19 4.4.切削力和夹紧力计算.21 4.5 夹紧力的计算.22 五.定位误差分析.23 六、零、部件的设计与选用.24 6.1 挡销选用.24 6.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用.24 2 七、确定夹具体结构尺寸和总体结构.26 八、本章小结.27 九、自我小结.27 十、参考文献.28 3 设计手柄的机械加工工艺规程及工艺设备 一、一、 前言 1.简介 机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学全部基础课，技术基础课以 及大部分专业课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所有各课程的一 次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四 年的大学生活中占有重要的地位。 本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某 道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以 及夹具底座零件图的绘制等等。 就我个人而言，希望能通过这次课程设计对未来即将从事的工作进行一次 适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，并学会将所学到的 理论知识应用到具体的实际生产问题中来，为以后走向社会打下坚实的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师批评指正。 2.设计目的 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产 实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学 过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、 走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先 修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下： 培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械 技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个 零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件 的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。 4 培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。 二、零件的分析 2.1 零件的作用 该零件为典型的杆类零件，而且为连杆类。因此，其主要的要素包括两侧 面，大、小头孔。另外，还有其它辅助要素：小头的槽盒大头的径向孔以及杆 身的部分的锻造机构。手柄一头通过 38mm 孔连接，另一头通过 22mm 孔其 它部件连接，即该手柄的作用是实现运动的传递作用。 2.2 零件的工艺分析 该手柄的加工表面分三种，主要是孔的加工，两侧面的加工，槽的加工， 各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是 孔的加工，几乎都要保证 Ra3.2um 的表面粗糙度，因而需精加工，现将主要加 5 工面分述如下： 2.2.1 孔的加工 该零件共有 3 个孔要加工：38mm 孔是零件的主要加工面，多组面，大头 孔与两侧面的垂直度为 0.08，孔口倒角为 1X45，尺寸精度为 38H8，因而 是后续工序的主要精基准面，需精加工且尽早加工出来；22mm 小头孔与 38mm 大头孔有中心距为 1280.2，小头孔孔口倒角为 1X45，尺寸精度为 22H9，也要精加工；4mm 注油孔是通孔，通过两孔中心连线及对两侧对称 面，没有位置尺寸度要求，只需要转床粗加工。 2.2.2 面的加工 该零件共有 2 个侧面要加工：两个侧面是配合 38mm 孔后续工序的主要精 基准面，需要精加工。 2.2.3 槽的加工 该零件仅有 1 个槽需加工：22mm 小头孔键槽两侧面粗糙度为 Ra6.3um， 尺寸精度为 10H9，需精加工。 3、工艺规划设计 根据任务书： 本零件年产量为 5 万台，每台需要该零件 2 个，备品率为 1%，废品率为 2.8%。 依据设计要求 Q=5 万台件/年，n=2 件/台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 1%和 2.8%代入公式得该工件的生产纲领 N=Qn(1+)（1+)=5 万台件/年 X2 件/台 X(1+1%) （1+2.8%) = 10.3828 万件/年= 103828 件/年 表 3-1 机械加工车间的生产性质 同类零件的年产量件 生产类别重型 （零件重2000kg） 中型 （零件重 1002000kg） 轻型 （零件重100kg） 单件生产5 以下10 以下100 以下 小批生产510010200100500 中批生产1003002005005005000 6 大批生产30010005005000500050000 大量生产1000 以上5000 以上50000 以上 根据表 3-1 可知，该零件为轻型零件，为大量生产。 4、 3.1 毛坯的制造形式 零件材料为 45，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复 杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批， 大批生产，而砂型锻造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用普通模锻。 由于零件上两孔都较大，且都有严格的表面精度要求，故都要留出足够的 加工余量。 3.2 基面的选择 基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问 题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 3.2.1 粗基准的选择 粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于两侧面较平整且加工精度较高， 故以 2 个主要侧面为基准。 3.2.2 精基准的选择 精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，该零件上重要表面是大头 孔 38H8，由于其与底面有垂直度关系，所以底面自然成为精基准面，考虑到 第二基准面选择的方便性，将其精度由原来的 37H11 提高到 38H8，该定位 基准组合在后续孔的加工中，以及孔上径向孔的加工中都将作为精基准面。 3.3 工艺路线的拟定 拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法， 安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使 工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生 产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工 的经济性，以便使生产成本尽量下降。 7 3.3.1 工艺路线方案 10.模锻毛坯; 20.粗铣端面 B; 30.粗铣端面 A; 40.精铣端面 B; 50.精铣端面 A; 60.粗镗小头孔; 70.粗镗大头孔; 80.粗铣小头槽; 90.精铣小头槽; 100.钻大头径向孔 4; 110.精镗小头孔 22; 120.精镗大头孔 38; 130.倒角; 140.检验入库。 3.3.2 工艺方案的确定 10.模锻毛坯; 20.粗铣端面 B，以端面 A 为定位基准; 30.粗铣端面 A，以端面 B 为定位基准; 40.精铣端面 B，以端面 A 为定位基准; 50.精铣端面 A，以端面 B 为定位基准; 60.粗镗小头孔，利用端面 A，大头孔和小头孔定位，保证 128mm; 70.粗镗大头孔，定位与工序相同; 80.粗铣小头槽，利用端面 A，大头孔和小头孔槽定位，保证 85mm; 90.精铣小头槽，定位与工序相同; 100.钻大头径向孔 4，利用两端面，大头孔和小头孔中心连线定位; 110.精镗小头孔 22，定位与工序相同; 120.精镗大头孔 38，定位与工序相同; 130.倒角，手工倒角，去毛刺; 8 140.检验入库。 3.4 毛坯尺寸及其加工余量的确定 手柄零件材料为 45,毛坯重量约为 1.56kg，生产类型为中批或大批生产， 采用普通模锻生产。 查表确定加工余量： 普通模锻，材料为 45 钢，分模线平直对称，材质系数 M1,复杂系数 =1.56/1.80.87,为 S1 级，厚度为 26mm，普通级，查的上下偏差分别为+1.4 和-0.6，确定毛坯尺寸为 29mm。 3.4.1 两侧面毛坯尺寸及加工余量计算 根据工序要求，两侧面经过四道工序，先粗铣端面 B，再粗铣端面 A，精铣 端面 B，最后精铣端面 A，各步余量如下： 粗铣：由机械加工工艺手册第一卷表 3.2-23，其余量值规定，零件厚 度大于 6mm 到 30mm，宽度小于 100mm，其加工余量为 1.0mm。 精铣：由机械加工工艺手册第一卷表 3.2-25，其余量值规定，零件厚 度大于 6mm 到 30mm，宽度小于 100mm，其加工余量为 0.5mm。 故锻造造毛坯的基本尺寸为 26110.50.529mm 。又根据前面铸 件尺寸公差标准值，取尺寸公差的上偏差为 1.4mm，下偏差为-0.4mm。故： 毛坯的名义尺寸：261.01.00.50.529mm； 毛坯的最小尺寸：290.428.6mm； 毛坯的最大尺寸：291.430.4mm； 粗铣端面 B 后的最大尺寸：261.00.50.51.429.4mm； 粗铣端面 B 后的最小尺寸：261.00.50.50.427.6mm； 粗铣端面 A 后的最大尺寸：:260.50.51.428.4mm； 粗铣端面 A 后的最小尺寸：: 260.50.50.426.6mm。 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等 级，现按机械加工工艺手册表 5.29，粗铣精铣所能达到的经济精度取 IT8,按入体原则取值。故精铣后尺寸为 26mm。 3.4.2 小头孔毛坯尺寸及加工余量计算 9 根据工序要求，22H9mm 孔由粗镗到精镗得到，查机械加工工艺手册 得粗镗的公差上偏差 0.21mm，下偏差为 0，故： 毛坯的名义尺寸：220.83.218mm； 毛坯的最大尺寸：181.419.4mm； 毛坯的最小尺寸：180.417.6mm； 粗镗小头孔后的最大尺寸：183.20.40.2121.81 mm； 粗镗小头孔后的最小尺寸：183.21.419.8 mm。 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等 级，现按机械加工工艺手册表 5.29，粗铣精铣所能达到的经济精度取 IT8,按入体原则取值。故精铣后尺寸为 22H9mm。 3.4.3 大头孔毛坯尺寸及加工余量计算 根据工序要求，38H8mm 孔由粗镗到精镗得到，查机械加工工艺手册 得粗镗的公差上偏差 0.25mm，下偏差为 0 故： 毛坯的名义尺寸：381334 mm； 毛坯的最大尺寸：341.435.4mm； 毛坯的最小尺寸：340.433.6mm； 粗镗大头孔后的最大尺寸：3430.40.25=37.65mm； 粗镗大头孔后的最小尺寸：3431.40.25=35.85mm。 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等 级，现按机械加工工艺手册表 5.29，粗铣精铣所能达到的经济精度取 IT8,按入体原则取值。故精铣后尺寸为 38H8mm。 3.5 其他尺寸及其加工余量的确定 其他工序尺寸包括 1 个孔，1 个槽，现仅分析主要的 1 个槽的加工余量及 尺寸偏差。 精铣槽，Ra6.3um； 根据机械加工工艺手册 ，按粗铣到精铣的加工为： 粗铣：9H11mm； 精铣：精铣。 10 3.6 确定各工序切削用量及基本工时 工序工序 2020：粗铣端面 B （1）粗铣端面 B 取背吃到量，选用 X52 型立式铣床 ，每齿进给量3 p amm0.12/ z fmm z 工件材料 45 ，锻造 ，高速钢镶齿铣刀、 齿数 ，查表 5.8125 w dmm14z 确定铣削速度 79.8/ min c vm c s 1000V1000 79.8 n203.2r / min d 125 采用 X52 立式铣床 ，查表 3.6，取转速 ， 故实际铣削速度160 / min w nr 125 160 62.8/ min 10001000 w c dn vm 当工作台每分钟进给 为160 / min w nr m f 0.12 14 160268.8/ min mzw ffz nmm 由工艺手册得 60lmm 2222 1e 0.5 dda1 30.5125125601 39 mlm 2=1 3mm=2mml: 1 12 j m 6092 268.8 t0.26min15.84s f lll 1 t15.84 0.162.53s f 11 x tt15.842.530.061.10s x 1j d t15.842.53 1.1019.5s 工序工序 3030：粗铣端面 A （1）粗铣端面 B 取背吃到量，选用 X52 型立式铣床 ，每齿进给量3 p amm0.12/ z fmm z 工件材料 45 ，锻造 ，高速钢镶齿铣刀、 齿数 ，查表 5.8125 w dmm14z 11 确定铣削速度 79.8/ min c vm c s 1000V1000 79.8 n203.2r / min d 125 采用 X52 立式铣床 ，查表 3.6，取转速 ， 故实际铣削速度160 / min w nr 125 160 62.8/ min 10001000 w c dn vm 当工作台每分钟进给 为160 / min w nr m f 0.12 14 160268.8/ min mzw ffz nmm 由工艺手册得 60lmm 2222 1e 0.5 dda1 30.5125125601 39 mlm 2=1 3mm=2mml: 1 12 j m 6092 268.8 t0.26min15.84s f lll 1 t15.84 0.162.53s f 11 x tt15.842.530.061.10s x 1j d t15.842.53 1.1019.5s 3.6.3 工序 40：精铣端面 B 每齿进给量 查表0.5 p amm0.05/ z fmm z 26.5/ min c vm 10001000 26.5 67.5 / min 125 s v nr d X52 故实际铣削速度 n65 / min w r 125 65 25.5/ min 10001000 w c dn vmm 当 ，工作台每分钟进给量n65 / min w r 0.05 14 6545.5/ min mzw ffz nmm 60lmm 1 9lmm 2 2lmm 12 3 12 j m 6092 45.5 t1.56min93.6 ll s f l 3 t93.6 0.1614.98s f 33 xz tt93.6 14.980.066.51s 3 j d t93.6 14.986.51115.1s jjj 123 ddd 19.536.89 11t5t.1171t.5s 3.6.4 工序 50：精铣端面 A 每齿进给量 查表0.5 p amm0.05/ z fmm z 26.5/ min c vm 10001000 26.5 67.5 / min 125 s v nr d X52 故实际铣削速度 n65 / min w r 125 65 25.5/ min 10001000 w c dn vmm 当 ，工作台每分钟进给量n65 / min w r 0.05 14 6545.5/ min mzw ffz nmm 60lmm 1 9lmm 2 2lmm 3 12 j m 6092 45.5 t1.56min93.6 ll s f l 3 t93.6 0.1614.98s f 33 xz tt93.6 14.980.066.51s 3 j d t93.6 14.986.51115.1s jjj 123 ddd 19.536.89 11t5t.1171t.5s 3.6.5 工序 60：钻、扩、铰钻、扩、铰孔孔227H 钻孔标准高速钢麻花钻，扩孔标准高速钢扩孔钻，铰孔18mm19.8mm 13 标准高速铰刀。22mm （1）钻孔 切屑用量： 取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给18 p amm 量，切屑速度：，则修正0.48/fmm r17/ min c vm0.88 mv k0.75 lv k 后的切屑速度，即 17 0.88 0.7511.22/ min c vm 10001000 11.22 198.4 / min 18 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，195 / min w nr 故实际切屑速度为。 18 195 11.02 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： =10mm， 1 cot(1 2) 2 r D lkmm9.8,45 r Dk 2 1lmm12lmm 故， 12 1 12 10 1 0.24min14.4 0.48 195 j w lll ts fn ， 11 0.160.24 0.162.3 fj tts ， 1111 () 0.06(14.42.3) 0.061 bxjf tttts 11111 17.7 djjfbx ttttts （2）扩孔 切屑用量： 取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给0.9 p amm 量，切屑速度：，则修正0.62/fmm r25/ min c vm0.88 mv k0.75 lv k 后的切屑速度，即 25 0.88 0.7522.44/ min c vm ， 10001000 22.44 360.7 / min 19.8 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，272 / min w nr 故实际切屑速度为。 19.8 272 16.9 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： 14 =10mm， 1 cot(1 2) 2 r D lkmm9.8,45 r Dk 2 1lmm12lmm 故， 12 2 12 10 1 0.13min7.8 0.62 272 j w lll ts fn ， 22 0.167.8 0.161.25 fj tts ， 2222 () 0.06(7.8 1.25) 0.060.54 bxjf tttts 22222 9.6 djjfbx ttttts （3）铰孔 切屑用量： 取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给0.1 p amm 量，切屑速度：，则修正0.81/fmm r8.2/ min c vm0.88 mv k0.99 lv k 后的切屑速度，即 8.2 0.88 0.997.14/ min c vm ， 10001000 7.14 113.69 / min 20 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，97 / min w nr 故实际切屑速度为。 20 97 6.09 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： =10mm， 1 cot(1 2) 2 r D lkmm10Dmm45 r k 2 1lmm12lmm 故， 12 3 250.19 13 0.29min17.4 0.81 97 j w lll ts fn ， 33 0.1617.4 0.162.8 fj tts ，。 3333 () 0.061.2 bxjf tttts 33333 21.4 djjfbx ttttts 3.6.6 工序 70：钻、扩、铰钻、扩、铰孔孔387H （1）钻孔 切屑用量： 取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给18 p amm 量，切屑速度：，则修正0.48/fmm r17/ min c vm0.88 mv k0.75 lv k 后的切屑速度，即 17 0.88 0.7511.22/ min c vm 15 10001000 11.22 198.4 / min 18 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，195 / min w nr 故实际切屑速度为。 18 195 11.02 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： =10mm， 1 cot(1 2) 2 r D lkmm9.8,45 r Dk 2 1lmm12lmm 故， 12 1 12 10 1 0.24min14.4 0.48 195 j w lll ts fn ， 11 0.160.24 0.162.3 fj tts ， 1111 () 0.06(14.42.3) 0.061 bxjf tttts 11111 17.7 djjfbx ttttts （2）扩孔 切屑用量： 取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给0.9 p amm 量，切屑速度：，则修正0.62/fmm r25/ min c vm0.88 mv k0.75 lv k 后的切屑速度，即 25 0.88 0.7522.44/ min c vm ， 10001000 22.44 360.7 / min 19.8 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，272 / min w nr 故实际切屑速度为。 19.8 272 16.9 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： =10mm， 1 cot(1 2) 2 r D lkmm9.8,45 r Dk 2 1lmm12lmm 故， 12 2 12 10 1 0.13min7.8 0.62 272 j w lll ts fn ， 22 0.167.8 0.161.25 fj tts ， 2222 () 0.06(7.8 1.25) 0.060.54 bxjf tttts 22222 9.6 djjfbx ttttts 16 ，取，5 p amm 11 =0.48=0.16/ 33 fvmm r 钻 0.21/fmm r ，取， 1 =8.5/ min 2 c vvm 钻 10001000 8.5 90.1 / min 30 s w v nr d : 97 / min w nr 故实际切屑速度为。 30 97 9.14 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： ， 1 3=2mmlmml， 1 4 32 0.32min19.2 0.16 97 j w ll ts fn ， 44 0.1619.2 0.163.1 fj tts 4444 () 0.061.3 bxjf tttts 。 44444 23.6 djjfbx ttttts 单件工序总时间： 1234 72.3 djdjdjdjdj ttttts 3.6.7 工序 80：粗铣小头槽，精铣小头槽 每齿进给量 高速钢镶齿三面刃铣刀， p 3mma z f0.20mm/ z ，齿数 Z=10 查表 w d80mm 确定铣削速度 c V40m/ min c s 1000V1000 40 n159.2r / min d 80 采用 x62 卧式铣床，取转速 故实际铣削速度为 w n150 / minr c 80 150 V37.96/ min 1000 m 当，工作台每分钟进给量 w n150r / min 工序时间: mzw Z n0.2 10 150300/ minfmmf 21lmm 2222 1e 0.5 dda1 30.5 8080211 33.4 l 2 2mml 1 12 j m 21 3.42 t0.088min5.28s 300f lll 17 1 t5.28 0.160.84s f 11 bx tt5.280.840.060.37s 半精铣 j1 d t5.280.840.376.5s 每齿进给 p 0.5mma z 0.08mm/ zf 齿数 确定铣削速度 80mm w d Z10 c V26.5m/ min c s 1000v1000 26.5 n105.4r / min d 80 采用 x62 卧铣 取转速故实际铣削速度为 w n95 c 80 95 V23.87m/ min 1000 当工作台每分钟进给量 w n95r / min mzw Z n0.08 10 9576mm/ minff 工序基本时间 12 21mm 3.4mm 2lll 2 12 j m 21 3.42 t0.34min20.4s 76 l f ll 22 tt0.1620.4 0.163.26s fj 22 bx tt(20.43.26) 0.061.42s j2 d t20.43.26 1.4225.1s jjj2 ddd ttt6.525.131.6s 工序工序 8 8：钻大头径向孔 4 钻孔：（1）钻孔工步4,11mm H 切屑用量： 取背吃刀量mm，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给量2 p a 18 ，切屑速度：，即0.17/fmm r20/ min c vm 10001000 20 649.9 / min 3.14 2 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，545 / min w nr 故实际切屑速度为。 9.8 545 16.77 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： =5.9mm， 1 cot(1 2) 2 r D lkmm9.8,45 r Dk 2 1lmm25lmm 故， 12 1 255.9 1 0.34min20.4 0.17 545 j w lll ts fn ， 11 0.1620.4 0.163.3 fj tts ，。 1111 () 0.061.4 bxjf tttts 11111 25.1 djjfbx ttttts （2）粗铰孔工步 切屑用量： 取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据 z525 立式钻床，取进给0.08 p amm 量 ，切屑速度：，即0.3/fmm r14/ min c vm 。 10001000 14 447.7 / min 9.96 s w v nr d : 查参考文献2表 3.17，取，392 / min w nr 故实际切屑速度为。 9.96 392 12.26 / min 10001000 ww c d n vr 切屑用时： ， 1 0.1lmm 2 15,25lmm lmm ， 12 2 250.1 15 0.34min20.5 0.3 392 j w lll ts fn 22 0.1620.5 0.163.3 fj tts ， ， 2222 () 0.061.4 bxjf tttts 22222 25.2 djjfbx ttttts 19 3.6.12 工序 130：倒角 机床：Z525 钻床 刀具：倒角钻头 量具：游标卡尺型 夹具：专用夹具 四、专用夹具设计 4.1 问题的指出 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证 加工质量，故需设计专用夹具。 由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降 低降低生产成本和降低劳动强度。 本次设计选择设计是针对、钻、扩、铰孔，孔的夹具，它将229H389H 用于 Z525 钻床。 4.2 定位基准的选择 该工序要求中心线与端面（有位置要求，因此可以得出该孔在两个侧面的 正中心上，并且还要求其孔为通孔，由于端面经过精铣，精度比较高，因而工 序基准为端面 A，为了便于加工，选取适当的定位基准，保证其加工要求。夹 具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑夹具 体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可 靠，并且夹具体应具有较好的刚性。 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道 工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定 位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规 程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合 理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度） 20 要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发， 合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对 称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 圆台外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作 为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。 4.3 夹具方案的设计 如图所示，为了加工通孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下, 方案方案： 首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于钻床加工。那么要 使其完全定位，可以采用:一面加固定 V 型块和滑动 V 型块定位，这样既简单又 方便。如上图所示，一底面限制的自由度有 3 个，一个固定 V 型块限制两个自 由度，一个滑动 V 型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所 设计的定位方案，总共限制了工件的全部 6 个自由度，属于完全定位。 方案方案 2 2： 21 选底平面一面、棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需 要在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案方案 3 3： 选底平面一面、棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需 要在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的大孔。 22 方案方案 4 4： 一面加固定 V 型块和固定 V 型块定位，这样既简单。如上图所示，一底面 限制的自由度有 3 个，一个固定 V 型块限制两个自由度，一个固定 V 型块限制 限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制 了工件的全部 6 个自由度，属于完全定位。可是这种方案无法调节。如果毛坯 超差还得通过螺丝调节。 在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了 z 轴的移动，z 轴的旋转，y 轴 的旋转三个移动自由度。一个固定 V 型块限制了 y 轴的移动，x 轴的移动，一 个滑动 V 型块限制了 z 轴的旋转，这样 6 个自由度全部被限制 根据上面叙述选择方案一。 4.4.切削力和夹紧力计算 （1）刀具：刀具用高速钢刀具钻头 机床： Z525 机床 切削力公式： 1.20.7 667 fP FDfK 式中 或 22Dmm38Dmm0.22/fmm r 查表得： 821 0.75 () 736 b p K 其中： 0.6 b 0.0048 p K 即：955.08() f FN 实际所需夹紧力：由参考文献5表得：1 2 12 12 K FK W 23 有： 12 0.7,0.16 安全系数 K 可按下式计算有： 6543210 KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 60 KK121 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 955.08 1.561489.92() Kf WK FN 4.5 夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由FKffN 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25 . 0 21 ff F=+G G 为工件自重 z P N ff F N 4 . 3551 21 夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 MPa B 1006MPa B s 480 10 8 螺钉疲劳极限： MPa B 19260032 . 0 32 . 0 1 极限应力幅：MPa k kkm a 76.51 1lim 许用应力幅： MPa Sa a a 3 . 17 lim 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s s s=2.54 取s=4 得 MPa120 满足要求 8 . 2 2 4 2 c H d F MPa d N c 15 43 . 1 2 24 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的 夹紧力 五.定位误差分析 （1）定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和 V 型块间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小 时，孔心在任意方向上的最大变动量等于