机械制造工艺说明书

前 言 ............................................................. 1 1 零件的分析 ...................................................... 2

1.1 零件的作用 ................................................ 2 1.2 零件的工艺分析 ............................................ 2 2 工艺规程设计 .................................................... 3

2.1 毛坯的制造形式 ............................................ 3 2.2 基准面的选择 .............................................. 3

2.2.1 粗基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2.2 精基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.3 制订工艺路线 .............................................. 3

2.3.1 工艺线路方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.3.2 工艺路线方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3.3 工艺方案的比较与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .................... 5 2.5 确定切削用量及基本工时 .................................... 6

2.5.1 工序Ⅰ：车削端面、外圆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.5.2 工序Ⅱ：粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角．．．．．．8 2.5.3工序Ⅲ 钻扩32mm、及锪43mm孔。转塔机床C365L．．．．．11 2.5.4 工序Ⅳ 钻6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24．．．．．12 2.5.5 工序Ⅴ：精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面．．．．．．．15

2.5.6工序Ⅵ：精、粗、细镗60H8(0.0460)mm孔．

．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.5.7 工序Ⅶ：铣Φ60孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2.5.9工序Ⅸ： 镗Φ60mm孔底沟槽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3专用夹具设计 .................................................... 20

3.1 问题的指出 ................................................ 20 3.2 夹具设计 ................................................. 20

3.2.1 定位基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.2.2 切削力及夹紧力的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.3 定位误差的分析 .......................................... 21 3.4 夹具设计及操作的简要说明 .................................. 21 参考资料 .......................................................... 22 致谢 .............................................................. 23 附 录 ............................................ 错误！未定义书签。

0

前 言

毕业设计是高等工业学校教学中的一个主要组成部分,是专业学习过程是最后的一个主要的实践性的教学环节,是完成工程师基本训练的重要环节，是培养学生思考和科学工作方法重要的实践性的过程。

设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力.熟练生产技术的工作的一般方法,培养学生树立工程技术必备的全局观点,生产观点和经济观点。树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度,培养学生调查研究,查阅技术文献资料,手册进行工程运筹,图样的绘制及编写技术文件的工作能力.

毕业设计,通过到工厂的实际调研,对设计内容有了基本的了解,并仔细观察和了解各加工工序的加工过程,查阅了大量的资料,在何鹤林、邓兴贵两位教授的指导下完成了设计任务,并编写了设计说明书。

就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打下一个良好的基础。

由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

1

1 零件的分析

1.1 零件的作用

题目所给定的零件是牌汽车的填料箱压盖（附图1），其主要作用是与轴配合使用.达到应有作用.

1.2 零件的工艺分析

填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：（计简明手册》）

1．

以ф65H5（00.013）轴为中心的加工表面。

包括：尺寸为ф65H5（00.013）的轴，表面粗糙度为1.6, 尺寸为ф80的与ф65H5

0.0360（00.013）相接的肩面, 尺寸为ф100f8(0.090)与ф65H5（0.013）同轴度为0.0250.046的面. 尺寸为ф60h5(0)与ф65H5（00.013）同轴度为0.025的孔. 0.0462.以ф60h5(0)孔为中心的加工表面.

0.046尺寸为78与ф60H8(0)垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨. 0.0463. 以ф60H8(0)孔为中心均匀分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24

1.4-28《机械制造工艺设

及4-M10-6H.

4.其它未注表面的粗糙度要求为6.3,粗加工可满足要求.

2

2 工艺规程设计

2.1 毛坯的制造形式

零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为1000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。

2.2 基准面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工

艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 2.2.1 粗基准的选择

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。） 2.2.2 精基准的选择

按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，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2MM的锥面来代替中心孔。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。

采用锥堵或锥套心轴。

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。

2.3 制订工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。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下降。 2.3.1 工艺线路方案一

工序Ⅰ 铣削左右两端面。

3

工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。 工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹 工序Ⅴ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面.

0.046工序Ⅵ 粗、精、细镗ф60H8（0)孔。

工序Ⅶ 铣ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 镗ф60孔底面沟槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 去毛刺，终检。 2.3.2 工艺路线方案二

工序Ⅰ 车削左右两端面。

工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。 工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。 工序Ⅳ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面.

0.046工序Ⅴ 粗、精、细镗ф60H8（0)孔。

工序Ⅵ 铣ф60孔底面 工序Ⅶ 磨ф60孔底面。 工序Ⅷ 镗ф60孔底面沟槽。 工序Ⅸ 研磨ф60孔底面。

工序Ⅹ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹 工序Ⅺ 去毛刺，终检。 2.3.3 工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工12孔后

0.046精加工外圆面和ф60H8（0；方案二是使用车削方式加工两端面，12孔的加工)孔。

放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。

但是仔细考虑，在线路二中，工序Ⅳ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面. 然后工序Ⅹ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹。 这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下：

工序Ⅰ 车削左右两端面。

工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。

4

工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹 工序Ⅴ 精车65外圆及与80相接的端面.

0.046工序Ⅵ 粗、精、细镗ф60H8（0)孔。

工序Ⅶ 铣ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 镗ф60孔底面沟槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 去毛刺，终检。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“填料箱盖”零件材料为HT200钢，硬度为HBS190~241，毛坯质量约为5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。

根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

（1） 外圆表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考虑到尺寸较多且 相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为ф84、ф104、ф160的阶梯轴式结构，除ф65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为Ra6.3um,只要粗车就可满足加工要求,以ф155为例,2Z=5mm已能满足加工要求.

（2） 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查《机械制造工艺设计简明 手册》（以下简称〈〈工艺手册〉〉表2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向>100~160mm,故长度方向偏差为2.5 mm.长度方向的余量查表2.2-4,其余量值规定为3.0~3.5 mm.现取3.0 mm。

、43内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，Ra 为 （3）326.3,钻——扩即可满足要求。

0.046（4）内孔ф60H8(0)。要求以外圆面ф65H5（0定位，铸出毛坯孔ф30。 0.013）

查表2.3-9,

粗镗ф59.5 2Z=4.5 精镗 ф59.9 2Z=0.4

0.046细镗ф60H8(0) 2Z=0.1 0.046(5) ф60H8(0)孔底面加工.

按照<<工艺手册>>表2.3-21及2.3-23 1. 研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.010 2. 磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.3

5

3. 铣削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69

(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度. Z=0.5

(7) 6—13.5孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均为自由尺寸精度要求。

1．6—13.5孔可一次性直接钻出。

2．查〈〈工艺手册〉〉表2.3—20得攻螺纹前用麻花钻直径为ф8.5的孔。

钻孔 ф8.5 攻螺纹 M10

2.5 确定切削用量及基本工时

2.5.1 工序Ⅰ：车削端面、外圆 本工序采用计算法确定切削用量 加工条件

工件材料：HT200，铸造。

加工要求：粗车ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155外圆，

表面粗糙度值Ra 为6.3。

机床：C620—1卧式车床。

刀具：刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16mmX25mm,kr=90°,r0=15°0=12

rR=0.

计算切削用量

（1） 粗车ф65、ф155两端面

确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为31.25mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,ap=2mm计。长度加工方向取IT12级，取

0.04mm。确定进给量f:根据《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》

·

表1.4,当刀杆16mmX25mm, ap<=2mm时,以及工件直径为ф160时。

。

f=0.5~0.7mm/r

按C620—1车床说明书（见《切削手册》表1.30）取f=0.5 mm/r计算切削速度: 按《切削手册》表1.27,切削速度的 计算公式为

Vc=

cvTapfmxvyvkv(m/min)„„„„„„„„„„2.1

式中, cv=1.58, xv=0.15, yv=0.4,m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28,即 kmv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBV=0.97

6

所以

V1.58c=

600.220.150.50.41.440.81.040.810.97

=66.7(m/min) 确定机床主轴转速 nVC1000s=

1000d=66.73.1484=253(r/min) 按机床说明书（见《工艺手册》表4.2—8）与253r/min相近的机床转速有230r/min及305r/min。现选取305r/min。如果选230m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度 V=80m/min 计算切削工时，按《工艺手册》表6.2-1,取

L=842=42mm, L1=3mm, L2=0mm, L3=0mm t3m=

423050.52=0.59(min)

2） 粗车ф160端面

确定机床主轴转速: ns=

1000VCd=100066.73.14160=133(r/min) 按机床说明书（见《工艺手册》表4.2—8）与133r/min相近的机床转速有120r/min及150r/min。现选取150r/min。如果选120m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度 V=75.4m/min 计算切削工时，按《工艺手册》表6.2-1,取 L=

1602=80mm, L1=3mm, L2=0mm, L3=0mm t803m=

1500.52=2.21(min)

3） 粗车160与104连接之端面

L=

1601042=28mm, L1=3mm, L2=0mm, L3=0mm t283m=

1500.52=0.82(min)

7

（ （

2.5.2 工序Ⅱ：粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角

切削深度:先84车至80以及104车至100。 进给量: 见《切削手册》表1.4

Vc=

cvmxvyvTapf1.581.440.81.040.810.97 =0.20.150.46020.5 =66.7(m/min)

确定机床主轴转速:

ns=

kv(m/min)

1000VC100066.7==204(r/min) 3.14104d按机床选取n=230 r/min。所以实际切削速度

V=

dn3.14104230==75.1 m/min

10001000检验机床功率: 主切削力

Fc=CFcapxFCf

yFCvcnFC

kF„„„„„„„„„„„„„2.2

C式中：CFC=900, xFC=1.0 , yFC=0.75 , nFC=-0.15

kMF=(

HBnF2000.4)()1.02 190190kkr=0.73

所以

FC=9001.50.50.7566.70.151.020.73598(N)

切削时消耗功率

Pc=

FcVc59866.70.665(KW)

61046104由《切削手册》表1.30中C630-1机床说明书可知, C630-1主电动机功率为7.8KW,当主轴转速为230r/min时,主轴传递的最大功率为2.4KW,所以机床功率足够,可以正常加工。

检验机床进给系统强度:已知主切削力FC=598N,径向切削力Fp按《切削手册》表

8

1.29所示公式计算

Fp=CFpapxFP

fyFPVcnFP

kFP„„„„„„„„„„„„2.3

式中: CFp530, xFP=0.9, yFP=0.75, nFP=0

kMP=(

HBnF2001.0)()1.052 190190kkr=0.5

所以

Fp=5301.50.90.50.7566.701.0520.5152(N)

而轴向切削力

Ff=CFfapxFff

yFfvcnFfkFf

式中: CFf=450, xFf=1.0, yFf=0.4, nFf=0

kM=(

200nF2000.8)()1.041 190190kk=1.17

轴向切削力

Ff=4501.50.50.460.701.0411.17623(N)

取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给机构可承受的最大纵向力为3550N(见<<切削手册>>表1.30),故机床进给系统可正常工作。 切削工时：

t=

式中： L=1所以

t=

（2） 粗车65外圆

10543.27(min)

66.70.51=4mm, L2=0

ll1l2 nf 实际切削速度

V=

dwnw1000=

3.143056562.3m/min

1000 计算切削工时： 按<<切削手册>>表6.2-1，取

9

L=1

1=3mm, L2=0mm

lll173t=

12nfi3050.520.262min （2） 粗车75外圆

取 nw=305r/min

实际切削速度

V=

dwnw.14305751000=

3100071.9m/min

计算切削工时： 按<<切削手册>>表6.2-1，取 L=8

1=3mm, L2=0mm

t=

ll1l283nfi33050.50.5min （3） 粗车100外圆

取 nw=305r/min

实际切削速度

V=

dwnw3.143051001000=

100095.78m/min

计算切削工时： 按<<切削手册>>表6.2-1，取 L=1

1=3mm, L2=0mm

t=

ll1l2nf1533050.50.104min （4） 车槽.采用切槽刀，rR=0.2mm 根据《机械加工工艺师手册》表27-8

取 f=0.25mm/r nw=305r/min

计算切削工时 L=9

1=3mm, L2=0mm

t=

ll1l29nf33050.50.08min

10

2.5.3工序Ⅲ 钻扩32mm、及锪43mm孔。转塔机床C365L （1） 钻孔25mm

f=0.41mm/r

（见《切削手册》表2.7）

r=12.25m/min

（见《切削手册》表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）

ns1000v100012.25130(r/min) dw30按机床选取：

nw=136r/min（按《工艺手册》表4.2-2） 所以实际切削速度

vdwnw100025136100010.68m/min

切削工时计算：

l65mm， l1=10mm， l2=4mm

tll1l2nwf=

651041.41min

1360.41（2） 钻孔32mm

根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为

f=（1.2~1.3）f钻 v=（

11~）v钻 23公式中f钻、v钻为加工实心孔时的切削用量，查《切削手册》

得 f钻=0.56mm/r（表2.7）

v钻=19.25m/min（表2.13） 并令： f=1.35 f钻=0.76mm/r

按机床取f=0.76mm/r

v=0.4v钻=7.7m/min

ns

1000v10007.776.6r/min d3211

按照机床选取

nw78r/min

所以实际切削速度：

vdwnw1000327810007.84m/min

切削工时计算：

l17mm， l22mm， l65mm

tl1l2l72651.22min =

0.7678nwf（3） 锪圆柱式沉头孔43mm

根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2~1/3，故

f=

按机床取f=0.21mm/r

11r=r钻258.33m/min 33ns1000v10008.3361.7r/min d3.144311f钻0.60.2mm/r 33按机床选取：

nw58r/min

所以实际切削速度为：

vdwnw1000435810007.83m/min

切削工时计算：

l12mm， l20mm， l17mm

tl1l2l2171.56min =

580.21nwf2.5.4 工序Ⅳ 钻6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24 （1） 钻6-13.5

f=0.35mm/r

12

V=17mm/min

所以 n=

按机床选取：

1000V=401(r/min)

13.5n400r/min

w所以实际切削速度为：

vdwnw13.54001000100016.95m/min切削工时

l14mm， l23mm， l15mm则：

tl1l2ln=

4315wf4000.350.157min t=6t=60.157=0.942min

（2） 钻2M106H底孔Φ8.5 f=0.35mm/r v=13m/min

所以n=

1000v8.5=487r/min

按机床选取

nw500r/min

实际切削速度

vdwnw8.55001000100013.35m/min

切削工时

l15mm， l14mm， l23mm则：

tl1l2ln=

43150.126min wf5000.35t22t20.1260.252min

（3） 4M106H深20，孔深24，底孔Φ8.5

f=0.35mm/r

13

v=13m/min

所以 n=

按机床选取

1000v=487r/min

8.5n500r/min

w实际切削速度

vdwnw.550010008100013.35m/min切削工时

l24mm， l14mm， l20mm则：

tl1l2l4024n=

0.16min wf5000.35t.34t40.160.min

（4） 攻螺纹孔2M106H

r=0.2m/s=12m/min 所以 ns382r/min

按机床选取

nw315r/min则

实际切削速度

vdwnw10001031510009.9m/min

计算工时

l15mm， l13mm， l23mm则：

tl1l2l1533nf=

0.067w3151min t.42t20.0670.134min

（5） 攻螺纹4-M10

r=0.2m/s=12m/min 所以 ns382r/min

按机床选取

nw315r/min则

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实际切削速度

vdwnw10001031510009.9m/min

计算工时

l20mm， l13mm， l20mm则：

tl1l2l20300.083min =

3151nwft.54t40.0830.33min

2.5.5 工序Ⅴ：精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面 车床：C616 （1） 精车端面

Z=0.4mm

ap0.2mm

f0.1mm/r

计算切削速度：按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=90min）

vccvkv(m/min)

Tmapxvfyv式中cv158， xv0.15, yv0.4， m0.15修正系数kv见《切削手册》表1.28 所以

vccvTmapvfxyvkv1581.440.81.040.810.97257m/min

600.150.20.150.10.41000vc1000257ns1023r/min

dw80按机床说明书（见《工艺手册》表4.2-8）与1023r/min。如果选995r/min，则速度损失较大。 所以实际切削速度

v120080301m/min

1000计算切削工时

按《工艺手册》表6.2-1取

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l806512.5mm， l12mm， l20mm， ls0则： 2tl1l2lls12.520020.48min i=

12000.1nwf（2） 精车Φ65外圆

2Z=0.3 f=0.1mm/r

vccvkv(m/min)

Tmapxvfyv式中cv158， xv0.15, yv0.4， m0.15修正系数kv见《切削手册》表1.28 所以

vccvTmapvfxyvkv1581.440.81.040.810.97257m/min

600.150.20.150.10.4nw1200r/min

所以实际切削速度

v120065245m/min

1000计算切削工时

l17mm， l13mm， l20mm则：

tl1l2l173020.33min i=

12000.1nwf（3） 精车外圆Φ100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r

vc257m/min 取 nw1200r/min

实际切削速度

1200100376.8m/min

1000v计算切削工时

l30mm， l13mm， l20mm则：

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tl1l2l303020.6min i=

12000.1nwf0.0462.5.6工序Ⅵ：精、粗、细镗60H8(0)mm孔

（1） 粗镗孔至Φ59.5mm

2Z=4.5mm则 Z=2.25mm

nw1000v100035185r/min d60查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。

l78mm， l13mm， l20mm则：

tl1l2l783031.min i=

1850.8nwf（2） 精镗孔至Φ59.9mm

2Z=0.4mm， Z=0.2mm

f=0.1mm/r

v=80m/min

nw1000v100080425r/min d3.1460计算切削工时

l78mm， l13mm， l20mm则：

tl1l2l783023.81min i=

4250.1nwf0.046（3） 细镗孔至60H8(0)mm

由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘相同。

ap0.05mm f=0.1mm/r

nw=425r/min V=80m/min

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2.5.7 工序Ⅶ：铣Φ60孔底面 铣床：X63

铣刀：选用立铣刀 d=10mm L=115mm 齿数Z=4 切削速度：参照有关手册，确定v=15m/min

aw7mm

nvs1000d100015=477.7r/min w10采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-39）取 nw=475r/min

故实际切削速度为：

vdwnw104751000100014.9m/min

当nw475r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为

fmfzznw0.084475150mm/min

查机床说明书，刚好有fm150m/min故直接选用该值。 计算切削工时

L=（60mm-30mm）=30mm

tm301500.2min 倒角1x45°采用90°锪钻 2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面 ①．选择磨床：

选用MD1158（内圆磨床） ②．选择砂轮：

见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为A36KV6P 20x6x8mm ③．切削用量的选择：

砂轮转速 n砂1500r/min，v砂27.5m/s 轴向进给量 fa3mm 径向进给量 fr0.015mm

④．切削工时计算： 当加工一个表面时

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2lbzktb110000rf（见《工艺手册》表6.2-8）

afr式中 L：加工长度 L=30mm b：加工宽度 b=30mm zb：单位加工余量 zb=0.2mm K： 系数 K=1.1

r： 工作台移动速度（m/min） fa：工作台往返一次砂轮轴向进给量 fv： 工作台往返一次砂轮径向进给量

则 t230301.110001030.0154.4min

2.5.9工序Ⅸ： 镗Φ60mm孔底沟槽

内孔车刀 保证t=0.5mm，d=2mm 2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面

采用手工研具进行手工研磨：Z=0.01mm

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3专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计第6道工序——钻12孔的钻床专用夹具。 本夹具将用于Z3025摇臂钻床。刀具为麻花钻。

3.1 问题的指出

本夹具主要用来钻12孔，由于工艺要求不高，因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

3.2 夹具设计

3.2.1 定位基准的选择

由零件图可知，12孔中，6—13.5在圆周上均匀分布,2—M10，4—M10也为对称分布，尺寸精度为自由尺寸精度要求。其设计基准为两对称孔中心距，由于难以使工艺基准与设计基准统一，只能以65外圆面作为定位基准。

为了提高加工效率及方便加工，决定钻头材料使用高速钢，用于对12孔进行加工。同时，为了缩短辅助时间，准备采用气动夹紧。 3.2.2 切削力及夹紧力的计算

刀具：高速钢麻花钻头，尺寸为13.5。 则轴向力：见《工艺师手册》表28.4

F=CFd0zFfyFkF„„„„„„„„„„„„„„3.1

式中： CF=420， ZF=1.0, yF=0.8, f=0.35 kF=(

HBnF2001.3)()1.07 190190F=42013.51.00.350.81.072123(N)

转矩

T=CTd0ZTfyTkT

式中: CT=0.206, ZT=2.0, yT=0.8

T=0.20613.52.00.350.81.0717.34(NM)

功率 Pm=

TV17.3416.950.726KW 30d03013.5在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数

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K=K1K2K3K4

式中 K1—基本安全系数，1.5; K2—加工性质系数，1.1;

K3—刀具钝化系数, 1.1; K4—断续切削系数, 1.1

则 F/=KF=1.51.11.11.121234239(N)

气缸选用100mm。当压缩空气单位压力P=0.6MPa,夹紧拉杆D25mm。

N=

N>F

钻削时 T=17.34 NM

切向方向所受力:

F1=

取f0.1

Ff=44160.1441.6(N)

Ff> F1

所以,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作。

T17.34267N 3L6510(1002252)0.4416(N)

3.3 定位误差的分析

定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口，而该定位元件的尺寸公差为00.03，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。

3.4 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹具，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由0.5MPa增至0.6 MPa）以增加气缸推力。结果，本夹具结构比较紧凑。

钻床夹具的装配图及零件图分别见附图3及附图4。

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参考资料

1.《机床夹具设计》 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社 2.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》 孙丽媛主编 冶金工业出版社 3.《机械制造工艺学》周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社 4. 《机械制造工艺设计简明手册》李益民 主编 机械工业出版社 5. 《工艺师手册》 杨叔子主编 机械工业出版社

6. 《机床夹具设计手册》 王光斗、王春福主编 上海科技出版社 7. 《机床专用夹具设计图册》南京市机械研究所 主编 机械工业出版社 8. 《机械原理课程设计手册》 邹慧君主编 机械工业出版社

9.《金属切削手册》第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社10.《几何量公差与检测》第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社 ．《机械制造工艺水学》、《机床夹具设计》 （教材） 12．《机械零件设计手册》

13．《机械制造工艺学课程设计指导书》， 机械工业出版社 14．《机床夹具设计》 王启平主编 哈工大出版社 15 《汽车制造工艺学》 侯家驹主编 机械工业出版社 16．《汽车构造与修理图解》 唐艺 主编 机械工业出版社 17．《汽车传动与行使部分检修问答》 刘文举 主编 人民邮电出版社

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致谢

经何XXX教授的悉心指教。为期3个月的毕业设计终于结束了,在此要感谢老师的辛勤指导。

通过这次走向工作实践前的最后一次综合练兵。使我们对自己的专业有了更进一步的认识,清楚了自己在今后工作中的努力方向,熟悉了所学的基础技术知识,加深了解了自己在专业工作中一般工作方法,了解解决问题的一般常规程序,基本上具备了一定的分析和解决问题的能力,锻炼了设计计算,绘图的能力,以及建立了自己思考。查阅大量资料的习惯及方法。

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