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机械加工技术 课程设计说明书 设计题目 设计“三孔连杆”零件的机械加工 工艺规程 (生产纲领：4000 件) 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 设 计 者： 指导教师： 设计日期： 2010 年 7 月 10 日 评定成绩： 桂林航天工业高等专科学校 机械工程系 目录目录 1. 设计任务书设计任务书 2 2. 课程设计说明书正文课程设计说明书正文 3 3. 序言序言 3 4. 1.零件的分析零件的分析4 1.1 零件的作用零件的作用 4 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析4 2.工艺规程设计工艺规程设计4 2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 4 2.2 基准的选择基准的选择 5 3 制定工艺路线制定工艺路线 5 3.1 加工方法的选择加工方法的选择 5 3.2 加工顺序的安排加工顺序的安排 6 4 加工余量，工序尺寸，及其公差的确定加工余量，工序尺寸，及其公差的确定11 5 确定切削用量及功率的校核确定切削用量及功率的校核 13 5.心得体会心得体会 19 6.参考文献参考文献 20 桂林航天工业高等专科学校 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计题目：设计“三孔连杆三孔连杆”零件的机械加工零件的机械加工 工艺规程工艺规程 (生产纲领：生产纲领：4000 件件) 设计内容：设计内容：1、产品零件图、产品零件图 1 张张 2、产品毛坯图、产品毛坯图 1 张张 3、机械产加工工艺过程卡片、机械产加工工艺过程卡片 1 份份 4、机械加工工序卡、机械加工工序卡 1 张张 5、课程设计说明书、课程设计说明书 1 份份 专专 业：业：08 级数控技术专业 班级学号：班级学号： 学学 生：生： 指导老师：指导老师： 日日 期：期： 2010 年 7 月 9 日 序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础及 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学课程的一次深 入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学 习生活有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行 一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国 的现代化建设打下一个良好的基础。 将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造 业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产 品和保证产品质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。机械制造工 艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。机械制造工艺的内容极其广泛， 它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等 机械制造工艺课程设计是我们学完了大学的全部基础课、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学各课程的一次深 入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们三年的大学 生活中占有重要的地位。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师予以指教。 1 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件为输出轴，其主要作用，是将活塞的往复运动转变为曲 轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力转给曲轴，所以连杆除上下运 动外，还左右摆动做复杂的平面运动，连杆工作时，主要承受气体压力和往复 惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度，同时由于 连杆既是转动零件，又是运动件不能单靠加大尺寸来提高其承载能力，须综合 材料选用、结构设备。 1.2 零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有 112、50、36、的圆柱端面面，90、35、25 的内孔表面，连杆的 端面，连杆的键槽，耳钩的端面图中所给的尺寸精度高，大部分是 IT6 级；粗 糙度方面表现在孔的端面和内表面、90 内孔表面为 Ra1.6um, 112 圆柱的 端面 Ra6.3um。35 的孔的内表面 Ra1.6um,50 圆柱面为 Ra6.3um、25 的 内孔表面为 Ra1.6um,36 圆柱的端面为 Ra6.3um,耳钩的两端面为 Ra6.3um，其 余为 Ra12.5um，要求不高；位置要求较严格，表现在 90 孔的内表面的圆柱 度为 0.0085mm、25 内孔圆柱表面对为 0.0085mm, 35 孔内表面的圆柱度为 0.0085mm 并相对于 90 的孔的内表面 A 的平行度为 0.02mm，热处理方面需要 调质处理，到 226271HBS，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便 加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理， 能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 2工艺规程的设计 2.1 确定毛坯的制造形式 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个 比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工 的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要 的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生 产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用铸件或锻件，但从经济方面着 想，如用铸件中的铸料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床， 刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于 大载荷或冲击载荷下的工作零件。 2.2 基准的选择 工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定 位基准，这个是粗基准，该零件选用 112 内圆孔表面面作为粗基准来加工 50、36 圆柱的端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、 便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准， 50、25 的孔为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准 重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。 2.3 制定工艺路线 2.3.1 加工方法的选择: 市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的， 同样的加工 方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工 效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确 定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条 件来确定最佳的加工方案。 同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况，一般我们按 加工顺序来阐述加工方案： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法 112 圆柱端面 Ra6.3 IT6 粗铣-半精铣-精铣 50 圆柱端面 Ra6.3 IT6 粗铣-半精铣-精铣 36 圆柱端面 Ra6.3 IT6 粗铣-半精铣-精铣 耳钩的两端平面 Ra6.3 IT6 粗铣-半精铣-精铣 连杆的两端面 Ra12.5 自由公差 粗铣 连杆的两凹槽 Ra12.5 自由公差 粗铣 90 圆柱孔 Ra1.6 IT6 精镗孔 90 孔端口的导圆 Ra6.3 IT6 精铣 35 圆柱孔 Ra1.6 IT6 钻孔-精镗孔 25 圆柱孔 Ra1.6 IT6 钻孔-精镗孔 2.3.2 加工顺序的安排 (1)工序的安排 1、加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用 几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程 通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。 粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上 接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面 的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工 112、50、36、圆柱 的端面，耳钩两端面平面，连杆的两端面，连杆的两凹槽。 半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表 面的精加工做好准备，如 112、50、36、外圆柱的端面，耳钩的两端平 面等。 精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定 的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。 如 112、50、36、90、35、25、90 的导圆，耳钩的两端平面， 如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。 2、基面先行原则 该零件进行加工时，要将端面先加工，再以 112 下端面、内孔圆柱面为 基准来加工，因为 112 下端面和 112 内圆柱面为后续精基准表面加工而设 定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部 分加工出来。 3、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件 表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余 量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排 半精车，以此为精车做准备。 4、先面后孔 对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用 加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容 易，并能提高孔的加工精度，所以对于三孔连杆来讲先加工 112 孔内圆柱面， 做为定位基准再来加工其余各孔和其它端面。 （2）工序划分的确定 工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成 每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数， 可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分 散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每 道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简 单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。 综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散 辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检 验等。 （3） 、热处理工序的安排 热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能， 热处理主要分预备热处理，最终热处理、实效处理、表面处理和内应力处理等， 本零件三孔连杆材料为 45 钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛 坯锻造之后。最终热处理、实效处理、在半精车之前，表面处理和内应力处理 精车之前，按规范在 840温度中保持 30 分钟释放应力。 （4） 、拟定加工工艺路线 根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定 加工工艺路线，具体方案如下： 方案一 1、 下料 锻造毛坯 2、 热处理 退火（消除内应力） 3、 普铣 粗铣 112、50、36、圆柱端面留半精车、 4、 普铣 粗铣耳钩的两平面、半精铣 5、 普铣 连杆的两端面 6、 普铣 连杆的两凹槽 7、 数控钻 钻 35、25 的孔 8、 数控镗 精镗 90 孔达到要求，圆角 9 数控镗 精镗 35、25 的孔达到要求 10 数控铣 精铣 112、50、36、余量使各圆柱孔端面到要 求 11 数控铣 精铣耳钩的两端平面使其达到精度要求 12、 钳工 去毛刺、磨倒角 13、 检验 方案二 1 下料 锻造毛坯 2 热处理 退火（消除内应力） 3 普铣 粗铣 112、50、36、孔圆柱端面留半精车、 4 普铣 粗铣耳钩的两平面、半精铣 5 普铣 连杆的两端面 6 普铣 连杆的两凹槽 7 热处理 调质 8 数控铣 精铣 112、50、36、余量使各圆柱孔端面到要求 9 数控铣 精铣耳钩的两端平面使其达到精度要求 10 数控镗 精镗 90 孔达到要求，圆角 11 数控钻 钻 35、25 的孔 12 数控镗 精镗 35、25 的孔达到要求 13 钳工 去毛刺、磨倒角 14 检验 方案三 1 下料 锻造毛坯 2 热处理 退火（消除内应力） 3 普铣 粗铣 112、50、36、圆柱端面留半精车、 4 普铣 粗铣耳钩的两平面、半精铣 5 普铣 连杆的两端面 6 普铣 连杆的两凹槽 7 数控铣 精铣 112、50、36、余量使各圆柱孔端面到要求 8 数控铣 精铣耳钩的两端平面使其达到精度要求 9 数控钻 钻 35、25 的孔 10 数控镗 精镗 90 孔达到要求，圆角 11 数控镗 精镗 35、25 的孔达到要求 12 钳工 去毛刺、磨倒角 13 检验 综上所述：三个工艺方案的特点在于工序集中和工序分散和加工顺序，从 零件本身来考虑，由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形，如采用工序分 散，在加工时零件的位置精度无法保证，为了同时保证零件图示的圆跳动要求， 所以采用方案二。 （5） 、加工路线的确定 确定刀具走刀路线主要是提高生产效率，正确的加工工艺程序，在确定走 刀路线时主要考虑以下几个方面： 1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度 2、应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率 3、应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量 具体加工路线见走到路线图。 （6） 、加工设备的选择 、工序 3、4、5、6、采用 Z6032A 普通铣床，车床的参数如下： 主要技术参数 Z6032A，T 形槽数目 （mm） 3 工作台行程 （mm） 740*320 主 轴孔锥度 7：24/ISO40 主轴转速范围 （r.p.m) 40-1300（12 级）工作台进给 速度 （mm/min） 30-740(8 级）主轴中心至垂直导轨距离 （mm） 310 主轴端 面至工作台距离 （mm） 85-460 工作台尺寸 （mm） 1370320 工作台上下行 程 （mm） 400 外型尺寸 （mm） 146017201500 电动机功率 51500（KW） 3 净重 / 毛重 （Kg） 1800 、工序 8、9 采用数控铣床 XK714，数控立式铣床参数如下： XK714 数控铣床主要技术参数 工作台 1000*320mm 工作台行程 600*360mm 主轴行程 500mm 主轴端至工作台距离 0-500mm 主轴中心至立柱表面距离 120-620mm 主轴转速范围/级别 6000rpm 主轴内孔锥度 BT40 立铣最大直径 50mm 端铣最大宽度 100mm 钻孔最大直径 16mm 最大快移速度 6000mm/min 定位精度 0.01mm 重复定位精度 0.01mm 最小设定单位 0.01mm 主电动机额定功率 3.7Kw（变频） 机床净重 2000Kg 工序 11、采用 CK5140C，数控钻床的参数如下： 型号 CK5140C，最大钻孔直径 40mm,主轴允许最大矩 200N。m，最大进给抗 力为 12000N 主轴电机功率 3KW，主轴孔锥度 7:24，主轴箱行程为 350M，主轴 中心线距立柱导轨面距离为 335m 主轴行程（Z 轴）为 240m，主轴转速（12 级） 。 工作台工作面尺寸为 850*360，T 型槽宽*槽数 18*3，进给速度为 600mm/min，ZK5140C 工作台纵向行程（X 轴）为 850mm, 工作台横向行程（Y 轴） 为 400mm，快移动速度（XYZ 轴）15*15*3，主轴端面至工作台面距离 100700mm，定位精度（XY 坐标）0.025mm，重复定位精度（XY 坐标） 0.015mm，外型尺寸（长宽高）180015902360mm 工序 10、13 采用 TK7220 数控立式精镗床的参数如下 滑架行程 800mm，主轴转速(变频无级) 01500r/min，主轴进给速度 0300 0mm/min，主轴中心至立柱导轨距离 580mm，主轴中心至滑架直立面距离 510mm ，工作台尺寸:长宽 1100500mm，工作台纵向行程 1000mm，工作台横向行程 400mm，工作台纵横向进给速度 03000mm/min，滑架端面离工作台面最小距离 3 75mm，滑架端面离工作台面最大距离 1175mm，加工精度 IT6，加工粗糙度 R0.8 1.6，定位精度 0.02mm，重复定位精度 0.02mm （7） 、刀具的选择 由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表 面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的 一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导 热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件三孔连杆材 料为 45 钢，推荐用硬质合金中的 YT15 类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重, 切削温度高,而 YT 类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性, 在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工 45 钢这种材料时采用硬质合金 的刀具。 、铣车外圆柱面：刀具号为 T0101，立铣刀，圆弧半径为 10， 、半精车，精车外圆柱面：刀具号为 T0202，立铣刀，圆弧半径为 3， 钻头：高速钢刀具 刀具号为 T0303，直径为 35;刀具号 T0303，直径为 35，钻 25 的孔 T0404 钻头直径为 25 镗刀 刀具号为 T0505，T0606，T0707，刀杆长度为分别为 BH4550，BH17.535，BH12.520 综上可做一刀具表如下： 加工表面 刀具号 刀具名称 刀具 参数 粗铣孔的外圆柱端面 T0101 立铣刀 r=10 半精，精铣的外圆柱端面 T0202 立铣刀 r=3 钻 35 的孔 T0303 钻头 35 钻 25 的孔 T0404 钻头 25 镗 90 的孔 T0505 镗刀 BH4550 镗 35 的孔 T0606 镗刀 BH17.535 镗 25 的孔 T0707 镗刀 BH12.520 粗铣连杆两端面 、凹槽 T0101 立铣刀 r=10 精铣耳钩的两端平面 T0202 立铣刀 r=3 2.4 加工余量，工序尺寸，及其公差的确定 根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各 工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，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） 112 的孔的外圆柱端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗铣 5 IT12 55 0.12mm 12.5 毛坯 60 半精铣 1.0 IT8 510.02mm 6.3 2） 35 的孔的外圆柱端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗铣 3.0 IT12 380.12mm 12.5 毛坯 40 半精铣 1.0 IT8 360.02mm 6.3 3） 25 的孔的外圆柱端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗铣 3.0 IT12 230.12mm 12.5 毛坯 25 半精铣 1.0 IT8 210.02mm 6.3 精铣 0 IT6 200.02m 6.3 4 耳钩的两端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗铣 3.0 IT12 230.12mm 12.5 毛坯 25 半精铣 1.0 IT6 210.02mm 6.3 5 连杆的端平面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗铣 0 IT12 230.5mm 12.5 毛坯 30 6 连杆的凹槽 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗铣 0 IT12 150.5mm 12.5 毛坯 30 7112 的孔的外圆柱端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精铣 0 IT6 350.02m 6.3 835 的孔的外圆柱端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精铣 0 IT6 350.02m 6.3 925 的孔的外圆柱端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精铣 0 IT6 200.02m 6.3 10 耳钩的两端面 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精铣 0 IT6 200.02m 6.3 11 精镗 90 的孔 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 镗 0 IT6 90H60.022 1.6 毛坯 80 12 钻 35 的孔 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 钻 2.0 IT12 33 12.5 13 钻 25 的孔 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 钻 2.0 IT12 23 12.5 14 精镗 35 的孔 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 镗 0 IT6 35H60.016 1.6 15 精镗 25 的孔 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 镗 0 IT6 25H60.013 1.6 2.5 确定切削用量及功率的校核 112 的孔的外圆柱面 粗铣：查机械加工工艺设计手册P433 得知：f=0.81.2mm/r 取 f=0.81mm/r ap=2.5mm 查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=80 m/min 则 n=1000Vc/ d =195.85r/min 由 Z6032A 说明书取 n=125r/min 故实际切削速度： Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw 由 于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率 足够，实际取值为 Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r 35 的孔的外圆柱面 粗铣： 确定进给量 f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编 上海 科学出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 结合 Z6032A 说明书取 f=0.71 mm/r ap=2.5mm 查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.22r/min 由 Z6032A 说明书取 n=320r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 功率 Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw 由于 机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足 够，实际取值为 Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r 半精车：查机械加工工艺设计手册P433 得知： f=0.250.35mm/r 取 f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=120m/min 故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圆整得 n=660 r/min 功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.75，机床功率 PnPc，所以机床功 率足够，实际取值为 Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r 精车：查机械制造工艺与机床夹具课程设计表 2-20 知： Vc=150160 m/min 取 Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.55mm 则 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圆整得 n=910 r/min 功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.75，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r 25 的孔的外圆柱面 粗铣：d=70 确定进给量 f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编 上海 科学出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71 查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 Z6032A 说 明书取 n=320r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 校核功率 Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于机床说 明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实 际取值为 Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r 半精铣：查机械加工工艺设计手册P433 得知：f=0.40.5mm/r 取 f=0.45 ap=0.9mm 再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 则 n=1000Vc/ d=546.8r/min 圆整得 n=550 r/min 则 Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min 功率 Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw 由于机床 说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r 耳钩的两端面 粗铣： 确定进给量 f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编 上海科 学出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r 查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75 m/min 则 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 Z6032A 说明书取 n=320r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm 功率 Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw 由于机床说 明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实 际取值为 Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精铣：查机械加工工艺设计手册P433 得知：f=0.40.5mm/r 取 f=0.45mm/r 再查外圆切削数据表知：Vc=1.6672.17m/s 取 Vc=1.8m/s 则 n=1000Vc/ d=506.55r/min 圆整得 n=510 r/min 取 ap=0.9mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min 功率 Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw 由于机床说 明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实 际取值为 Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r 杆的端平面 粗铣： 确定进给量 f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编 上海科学 出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r 查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 则 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 Z6032A 说明书取 n=320r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5mm 校核功率： Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw 由于机床 说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 连杆的凹槽 粗铣： 确定进给量 f：查金属机械加工工艺人员手册增订组编 上海科学 出版社表 10-8 知 f=0.60.9mm/r 取 f=0.71mm/r 查金属切削手册知 Vc=7090 m/min 取 Vc=75m/min 则 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由 Z6032A 说明书取 n=320r/min 故实际切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min 取 ap=2.5mm 校核功率： Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw 由于机床 说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 112 的孔的外圆柱面 精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 50 的孔的外圆柱面 精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 36 的孔的外圆柱面 精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 耳钩的两端面 精铣：查机械加工工艺设计手册表 9-16 知： f=0.130.18mm/r 取 f=0.15 mm/r 再查外圆切削数据表知：Vc1.67m/s 取 Vc=120 m/min 则 n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min 圆整得 n=630 r/min 取 ap=0.55mm 故实际切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw 由于机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r 精镗 90 的孔 精镗孔： 查金属机械加工工艺人员手册增订组编表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 则 n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 说明书取 n=160/min 故实 际切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 钻 35 的孔 钻孔：查简明加工工艺手册P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圆整 得 n=210r/min 故实际切削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw 由于 CK5140C 机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r 钻孔：查简明加工工艺手册P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min 由 CK5140C 说明书取 n=200r/min 故 实际切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min 取 ap=3mm 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw 根 据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率 足够，实际取值为 Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 钻 25 的孔 钻孔：查简明加工工艺手册P294 知：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圆整 得 n=210r/min 故实际切削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw 由于 CK5140C 机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r 钻孔：查简明加工工艺手册P297 知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min 由 CK5140C 说明书取 n=200r/min 故 实际切削速度 Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min 取 ap=3mm 校核功率 Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw 根 据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，机床功率 PnPc，所以机床功率 足够，实际取值为 Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 精镗 35 的孔 精镗孔： 查金属机械加工工艺人员手册增订组编表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 则 n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 说明书取 n=160/min 故实 际切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 精镗 25 的孔 精镗孔： 查金属机械加工工艺人员手册增订组编表 10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 则 n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min 由 TK7220 说明书取 n=160/min 故实 际切削速度 Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min 根据机床说明书查得 Pc=7.5 Kw，效率为 0.8，功率 Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 机床功率 PnPc，所以机床功率足够，实际取值为 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 夹具设计夹具设计 （1）定位基准点选择 由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度和表面粗糙度的 要求并且与顶面垂直。为了保证所加工孔与顶面垂直并且能在后续孔隙及平面 211 tan)tan(rr pl z 加工中使各重要支承孔的加工余量均匀，根据基准统一、基准重合原则，在选 择工艺孔的定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣 35mm 孔的下表 面的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工 35mm 孔的定位基 准应选择 35mm 外圆表面，用窄 V 型块定位限制 4 个自由度，再以 35mm 下表面作为主要定位基准限制 3 个自由度，最后再用一个定位销限制最后一个 自由度，达到完全定位。为了提高加工效率，根据工序要求关系采用标准高速 钢麻花钻对工艺孔 35mm 进行钻削加工；然后采用标准硬质合金扩孔钻对其 进行扩孔加工；最后采用标准高速钢铰刀对其进行铰孔加工。准备采用手动夹 紧方式夹紧。 （2）切削力及夹紧力的计算 由于本道工序主要工艺孔的钻、扩、铰的加工而钻削力远远大于 扩和铰的 切削力，因此切削力应以钻削力为准。 钻削力 F=9.81CF d0 xf fyfKF N 查切削用量简明手册表 2.32 以及 表 1.29-1 得 F=9.81420231.00.962001900.8 9097N T=9.81Cm d0 xmfymKF N.M 查切削用量简明手册表 2.32 以及表 1.29-1 得 T=9.810.2062320.960.82001900.8 1026N.M 本道工序加工工艺孔时，工件的 45 外圆面与 V 形块靠紧。采用带活动 压块的单螺旋夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧。属于单个普通螺旋 夹紧。根据参考文献机械制造工艺学5-23 可查得螺旋夹紧力计算公式： Q= 式中： 螺旋所受的源动力（ N） ； 手柄长度（mm） ；L 压紧螺杆端部的当量摩擦半径（mm） ； 螺母与螺杆间的摩擦角（） ； 1 螺纹中径之半（ Z r 螺旋升角（） ，通常取 24 度； 工件与螺杆头部（或压块）间的摩擦角（） 。 2 由式（3.1）根据参考文献机床夹具设计手册 表 2-17 可查得 接螺旋夹 紧力为： Q=351406tan(3634)4（tan543） 3000N 课程设计心得体会 通过这次毕业设计，使我进一步地了解了所学过的理论知识，并具体运用 了这些知识，培养了我调查研究、查阅技术文献、收集资料的能力，不仅深化 了我曾经学习过的专业知识，还扩大了我的视野，增长了技术经验，提高了进 行理论分析的能力，设计、计算、工艺编制及绘图的能力。 同时，我对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验，学会了查阅图表、资 料、相关手册等工具书。通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等 做了一次练习。 除此之外，在设计思想上也感受颇深，做为一名工艺编制及设计人员，在 设计和编制过程中，必须做到求实、严谨、负责和积极创新的精神。实事求是 这不仅是一句至理名言，而且对于一个设计和编制工艺人员来说也是至关重要 的。我在设计开始的时候就由于没有全面仔细的分析问题，导致工艺路线出现 严重错误，经过改正错误后，我一直以认真，求实为原则，完成此次设计总之， 通过这次设计，使我受益匪浅，为我今后的学习工作打下一个坚实而良好的基 础 参考文献 1、 机械加工工艺手册 李 洪主编 北京出版社 2、 机械制造工艺 徐宏海主编 化学工业出版社 3、 数控加工工艺与编程 周虹编主编 人民邮电出版社 4、 机械制造工艺学及夹具设计 弈继昌主编 中国人民出版社 5、 机械加工工艺设计手册 张耀宸主编 航空工业出版社 6、 金属切削速查速算手册 陈宏钧主编 机械工业出版社 7、 机械工人切削手册 机械工业出版社 8、 机械工程师简明手册 河南科学技术出版社 9、 机械制造基础 刘建亭主编 机械工业出版社 10、 数控机床加工工艺 华茂发主编 机械工业出版社 11、
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