支架零件的机械加工工艺规程设计

机械制造工程学课程设计说明书题目： 支架（二） 零件的机械加工工艺规程设计专业 机械设计制造及自动化 班级 T813-2目录1 课程设计任务书.2 序言.3 零件工艺分析.4 确定生产类型.5 工艺规程的设计5.1确定毛坯的制造形式.5.2毛坯尺寸及毛坯图.5.3机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定.5.4指定工艺路线.5.5确立切削用量及基本工时.六夹具的设计.6.1夹具设计.6.2定位基准的选择.6.3切削力和夹紧力的计算6.4定位误差的分析.6.5夹具使用简要说明.七课程设计心得八参考文献. 一.课程设计任务书题 目：设计 支架（二） 零件的机械加工工艺规程内 容：1、绘制零件图 （按11的比例） 1张2、绘制毛坯图 （按11的比例） 1张3、填写零件机械加工工艺规程卡片 1套（包括：机械加工工艺过程卡片1套，机械加工工序卡片1套）4、编写零件课程设计说明书 1份原始资料：零件图样1张；零件生产纲领为10000件/年；每日1班。2 序言机械制造工艺学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，因此它在我们四年的大学生活中占有重要地位。就我们组而言，我们希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，以及机床的工作方式并且能够知道如何去选择合适的机床，最重要的是经过此次课程设计我们可以更好地理解工件的定位和夹紧过程，使我们对于夹具的理解更加深刻。更可以帮助我们巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识、理论联系实际、对我们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，为今后的工作打下一个良好的基础，并为后续课程的学习打好基础。 由于能力所限，课设过程中必有许多不足之处，还恳望老师多多指教。3 零件工艺分析分析零件图知，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。支架零件属于中等复杂零件 可用铸造的方式制造毛坯。由零件图共有3个面和4个孔需要进行加工。其中由于面的加工要求不高只是作为粗基准或者是为了加工需要而进行的。所以只要进行一次粗加工即可。但是对于空的要求就相对比较高了。除了直径为6的孔其他的孔都必须经过半精加工和精加工才能达到设计要求。以下是支架需要加工的表面以及加工表面尺寸要求和表面粗糙度要求及其加工方法。1. 22小轴孔右端面，与左端面距离为90，加工后的表面粗糙度无要求作为粗基准使用，粗铣一道即可。2. 38大轴孔前端面，与后端面距离为78，加工后的表面粗糙度无要求作为粗基准使用，粗铣一道即可。3. 14凸台面，设计尺寸为32，加工后的表面粗糙度无要求知识为了保证钻14孔的时候钻头不会打偏。粗铣一道即可。4. 22小轴孔，由于该孔的加工要求比较高，表面粗糙度要求达到了1.6，则需要经过钻孔，扩孔，粗铰，精铰这四步工序来实现。5. 38大轴孔，该孔的加工要求较高，表面粗糙度要求为1.6m。它的加工方式可以是镗，粗拉半精拉，精拉。其中粗拉，半精拉和精拉在同一个工序中完成 。6. 14凸台孔，由于这两个凸台孔的尺寸精度要求比较高对于加工的要求也相应比较高两个凸台在同一平面上可以用两个钻头同时加工。他的加工过程为钻孔，粗铰，精铰。7. 6的通孔以及45度的倒角。6的通孔没有表面粗糙度以及尺寸精度的要求因此只要经过一次钻孔即可，再用45度倒角刀经过倒角即可。4 确定生产类型 依设计任务书知该零件生产纲领为10000件，该零件属于中重型的机械的零件，由表1.1-2生产类型与生产的关系知生产类型为大批量生产。5 工艺规程的设计5.1确定毛坯的制造形式.根据零件的材料为HT200，以及毛坯的形状较为复杂，可选取毛坯的制造形式为金属型铸造。毛坯的铸造精度为8级。 5.2毛坯尺寸毛坯图 5.3机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定加工表面加工内容工序间余量mm工序间尺寸mm工序间尺寸、公差mm经济精度mm表面粗糙度上端面粗铣2.0IT126.390毛坯CT-F890+2=92920.814孔面粗铣3.0H126.332毛坯CT-F832+3=35350.8大轴孔端面粗铣2.0IT126.378毛坯CT-F878+2=80800.822孔精铰0.06H81.622粗铰0.14H93.222-0.06=21.94扩1.8H106.321.94-0.14=21.8钻20H12 12.521.8-1.8=20.038孔精拉0.18H81.638半精拉0.32H93.238-0.18=37.82 粗拉0.50H106.337.82-0.32=37.50镗2.0H12 12.537.50-0.50=37铸造 CT-F837-2=35.0350.6514孔精铰0.05H73.214粗铰0.25H96.314-0.05=13.95 钻13.7H12 12.513.95-0.25=13.76孔钻6.0H1212.56.05.4指定工艺路线方案一粗铣右端面 左端面粗铣前端面 后端面粗铣2x14凸台面 54外圆钻22孔 46外圆钻6孔，倒角 右端面，20圆内表面扩22 轴孔、并倒角 46外圆粗，精铰22轴孔 46外圆粗镗38轴孔 凸台面，22圆内孔钻2x14轴孔、倒角 前端面，22内孔面粗铰2x14轴孔 前端面，22孔拉38大轴孔 前端面精铰2x14轴孔 前端面，22孔 去毛刺方案二粗铣右侧面 左端面粗铣前端面 后端面粗铣2x14前端面 54外圆钻22孔 46外圆钻6孔 、倒角 右端面，20圆内表面扩22 轴孔 、并倒角 46外圆粗精铰22轴孔 46外圆粗镗38轴孔 凸台面，22圆内孔钻2x14轴孔，倒角 前端面，22内孔面粗铰2x14轴孔 前端面，22内孔面精铰2x14轴孔 前端面，22内孔面拉38大轴孔 前端面去毛刺 通过比较以上两种方案，区别在于加工14孔和38孔时，先加工完14孔还是加工14孔和38孔的加工过程相互穿插。由于在零件图当中38孔的表面粗糙度要求为1.6m，要求较高，而14孔的尺寸公差要求也比较高。而对于拉38孔的加工余量为1.0mm，而粗铰的加工余量为0.14mm，精铰的加工余量为0.06mm。由于精铰的加工余量已经比较小，在粗铰之后进行拉38孔可以保证38孔的表面粗糙度不会被之后进行的精铰工序破坏。而拉削的加工余量有比较大，在拉削之后通过将14的孔精铰既是14孔达到零件图的要求又可以起到一个去毛刺的作用，保证了14孔的精度。而第二种方案会因为拉孔加工余量的巨大导致14孔的加工质量的不到保证。所以选择第一种加工方案5.5确立切削用量及基本工时工序1； 粗铣小轴孔右端面，以小轴孔左端面为基准。1）工件材料：HT200，b=170240mpa 金属型铸造。2）工件尺寸：最大宽度 aemax=46mm 最大长度l=46mm3）加工需求：粗铣小轴孔右端面，加工余量2.0mm4）机床：X62卧式铣床 （见表4.238）5）刀具 YG6硬质合金端铣刀 铣削宽度aemax=46mm60mm 深度 ap=2.0mm4mm 根据机械制造设计简明手册以下简称为 表3.1 取刀具直径d0=80mm 齿数z=10（表3.16）细齿 铣刀几何形状（表3.2）：由于b800mpa 故选择Kr=60 Kre=30 Kr=5 0=10 s= -15 0= -5 6）确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=2.0mm 一次走刀即可完成7）确定每齿进给量fz 由于工序所加工的表面没有粗糙度要求不高，只在该表面经行一次粗铣以作定位基准用。故可以再允许范围内尽可能大的选取每齿进给量，以提高进给量来提高加工效率，根据切削手册表3.5使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为7.5kw（根据简明手册表4.23.8 X62卧式铣床）时：选择fz=0.140.24mm/z，因为对称铣削，取fz=0.14mm/z8）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.5mm，由于铣刀直径d0=80mm，故根据切削手册表3.8，刀具使用寿命T=180min9）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据切削手册表3.16，当d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z时，vt=110m/min nt=439m/min vft=492mm/min 各修正系数为 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=11010.8=88m/min n=ntKn=43910.8=351r/min Vf=VftKvt=49210.8=393mm/min 根据X62型卧式铣床说明书（表3.30）选择主轴转速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此实际切削速度和没齿进给量为 Vc=d0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z10）校验机床功率 根据表3.24当硬度在174207HBS之间，ae42mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 时 近似为Pc=1.6KW 根据X62型卧式铣床说明书，机床主轴许用功率为 Pcm=7.50.75=5.625KWPc=1.6KW 因此所选切削用量可行 即 最终确定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z11）计算基本工时Tm=l/Vf=L=l+y+ l=46查切削手册表3.26，入切量及超切量为y+=18则 Tm=L/Vfc=（46+18）/475=0.14min工序2粗铣大轴孔前端面，以后端面定位。1）工件材料：HT200，b=170240mpa 金属型铸造2）工件尺寸：最大宽度 aemax=54mm 最大长度l=54mm3）加工需求：粗铣大轴前端面，加工余量2.0mm4）X62卧式铣床 （见表4.238）5）刀具 YG6硬质合金端铣刀 铣削宽度ae=54mm60mm 深度 ap=2.0mm4mm 根据机械制造设计简明手册 表3.1 取刀具直径d0=80mm 齿数z=10（表3.16）细齿 铣刀几何形状（表3.2）：由于b800mpa 故选择Kr=60 Kre=30 Kr=5 0=10 s= -15 0= -5 6）确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=2.0mm 一次走刀即可完成7）确定每齿进给量fz 由于工序所加工的表面没有粗糙度要求不高，只在该表面经行一次粗铣以作定位基准用。故可以再允许范围内尽可能大的选取每齿进给量，以提高进给量来提高加工效率，根据切削手册表3.5使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为7.5kw（根据简明手册表4.23.8 X62卧式铣床）时：选择fz=0.140.24mm/z，因为对称铣削，取fz=0.14mm/z8）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.5mm，由于铣刀直径d0=80mm，故根据切削手册表3.8，刀具使用寿命T=180min9）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据切削手册表3.16，当d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z时，vt=110m/min nt=439m/min vft=492mm/min 各修正系数为 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.85 故 Vc=VtKv=11010.85=93.5m/min n=ntKn=43910.85=373.15r/min Vf=VftKvt=49210.85=418.2mm/min 根据X62型卧式铣床说明书（表3.30）选择主轴转速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此实际切削速度和没齿进给量为 Vc=d0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z10）校验机床功率 根据表3.24当硬度在174207HBS之间，ae60mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/min 时 近似为Pc=1.9KW 根据X62型卧式铣床说明书，机床主轴许用功率为 Pcm=7.50.75=5.625KWPc=1.9KW 因此所选切削用量可行 即 最终确定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z11）计算基本工时Tm=l/Vf=L=l+y+ l=54查切削手册表3.26，入切量及超切量为y+=18则 Tm=L/Vfc=（54+18）/475=0.15min工序3粗铣2x14孔端面，以54外圆为基准。1）工件材料：HT200，b=170240mpa 金属型铸造2）工件尺寸：最大宽度 ae=24mm 最大长度l=64mm3）加工需求：粗铣2x14孔端面，加工余量2.0mm4）X62卧式铣床 （见表4.238）5）刀具 YG6硬质合金端铣刀 铣削宽度ae=24mm60mm 深度 ap=2.0mm4mm 根据机械制造设计简明手册 表3.1 取刀具直径d0=80mm 齿数z=10（表3.16）细齿 铣刀几何形状（表3.2）：由于b800mpa 故选择Kr=60 Kre=30 Kr=5 0=10 s= -15 0= -5 6）确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=2.0mm 一次走刀即可完成7）确定每齿进给量fz 由于工序所加工的表面没有粗糙度要求不高，只在该表面经行一次粗铣以作定位基准用。故可以再允许范围内尽可能大的选取每齿进给量，以提高进给量来提高加工效率，根据切削手册表3.5使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为7.5kw（根据简明手册表4.23.8 X62卧式铣床）时：选择fz=0.140.24mm/z，因为对称铣削，取fz=0.14mm/z8）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.5mm，由于铣刀直径d0=80mm，故根据切削手册表3.8，刀具使用寿命T=180min9）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据切削手册表3.16，当d0=80mm z=10 ap=2.0mm fz=0.14mm/z时，vt=110m/min nt=439m/min 各修正系数为 Kmn=Kmv=Kmv=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=11010.8= 根据X62型卧式铣床说明书（表3.30）选择主轴转速nc=375r/min Vfc=475mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为 Vc=d0 n/1000=3.1480375/1000=94.2m/min Fzc=Vfc/ncz=475/（37510）=0.127mm/z10）校验机床功率 根据表3.24当硬度在174207HBS之间，ae35mm ap=2.0mm d0=80mm fz=0.14mm/z Vf=475mm/ Pcm=7.50.75=5.625KWPc=1.3KW 因此所选切削用量可行 即 最终确定 ap=2.0mm nc=375r/min Vfc=475mm/min Vc=94.2m/min fz=0.127mm/z11）计算基本工时Tm=l/Vf=L=l+y+ l=64查切削手册表3.26，入切量及超切量为y+=18则 Tm=L/Vfc=（64+18）/475=0.15min工序4 钻20孔 以46外圆为基准已知：加工材料：HT200，b=2，精度为H12，不加切削液1.选择钻头和机床选择22的高速钢直柄麻花钻,参数： GB1436-85 do=20 L=205 l=140钻头几何形状：双锥修磨横刃，=30，2=118，21=70，b3.5mm， a。= 11,= 55，b2.2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.7，当加工要求为H12精度，铸件的强度b=200MPa， do20mm时，f0.700.86mmr。 由于 ld90/20=4.5，故应乘孔深修正系数 klf =0.9， 则 ：f=（0.70.86）0.9mmr=0.630.774 mmr 2）按钻头强度决定进给量：根据表 2.8，当b =200 MPa，d。 20mm。，钻头强度决定的进给量 f=1.75mmr。3）按机床进给机构强度决定进给量：根据表2.9，当b =200 MPa，灰铸铁硬度210 HBS ，d。20mm ，床进给机构允许的轴向力为8830N时，进给量为0.93mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为 0.630.774 mmr。根据 Z525钻床说明书，选择 f0.62mm/r。钻头钻孔时的轴向力Ft=5780N，轴向力的修正系数均为1.0，故Ff =5780N。根据Z525钻床说明书，由于Ff Fmax，故 f= 0.62mmr可用。由于钻的是通孔，为避免即将钻钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。4）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=20mm 时，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，单刀加工刀具寿命T= 60min。 5）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=11.1，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.4 ，m=0.125 ap=10mm切削速度的修正系数为0.75， ktv= 1.0，故 Vc=12.78 m/minn=1000v/do=100012.78/（20）=203.4r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc272rmin，但因所选转数叫计算转数高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.48 mmr；也可选择降低一级转数nc=195 r/m种方案 ：1、一方案 f=0.62 mmr ，nc=195 r/min ncf=195x0.62=120.9mm/min2、 二方案 f=0.48mmr ， nc=272 r/min ncf=272x0.48=130.56mm/min因为第二种方案乘积较大，基本工时较少，故第二方案较好。这时，f=0.48mmr ， nc=272 r/min因此 实际切削速度 Vc=ndo /1000=272*20/1000=17.09 m/min6）检验机床扭矩及功率 根据表221，当f=0.48mm/r, d。=19mm。时，Mt=51.991 根据表 223，当b 200MPa，d。= 20mm， f0.48mmr， v。17.09mmin时， Pc1.1kw. 根据 Z525钻床说明书， PE 2.8 081= 2.26kw。 由于 Mc Mm， Pc PE，故选择之切削用量可用，即 f0.48mmr， n nc272rmin， vc17.09mmin.3计算基本工时 tm= 式中 L= l y十， l 90m量由表 2.29查出 y十= 10mm故tm=0.766min 工序5. 钻6孔 以 右端面，20圆孔为基准已知： 加工材料：HT200，b=200MPa 工艺要求：孔径d=6mm，孔深l=12.5mm，通孔，精度为H选择22的高速钢直柄麻花钻,参数： GB1436-85 do=6 L=66 l=28钻头几何形状：标准钻头，=30，2=118，21=70， a。= 16。机床选择Z525立式机床2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.7，当加工要求为H12精度，铸件的强度b=200MPa， do20mm时，f0.270.33mmr。由于 ld12.5/6=2，故应乘孔深修正系数 klf =1.0， 则 ：f=（0.270.33）1.09mmr=0.270.33 mmr 2）按钻头强度决定进给量：根据表 2.8，当b =200 MPa，d。 6mm。，钻头强度决定的进给量 f=0.65mmr。3）按机床进给机构强度决定进给量：根据表2.9，当b =200的轴向力为8830N时，进给量为2.0mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为 0.270.33 mmr。根据 Z525钻床说明书，选择 f0.28mm/r。此时查表2-19得钻头钻孔时的轴向力Ft=2520N，轴向力的修正系数均为1.0，故Ff =2520N。根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8830，由于Ff Fmax，故 f= 0.62mmr可用。由于钻的是通孔，为避免即将钻钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。4）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=6mm 时，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，单刀加工刀具寿命T= 35min。 5）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=9.5，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.55 ，m=0.125 ap=3mm切削速度的修正系数klv1.0， ktv= 1.0，故 Vc=34.14m/minn=1000v/do=100034.14（6）=1811.2r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc1360rmin，因此 实际切削速度 Vc=ndo /1000=1360*6/1000=25.64 m/minf0.28mmr， n nc1360rmin， vc25.64mmin.3计算基本工时 超切量由表 2.29查出 y十= 3mm故tm=0.041min 工序6 扩孔至21.8H10 以46外圆为基准1.选择钻头和机床选择硬质合金锥柄扩孔钻（YG8）, 参数： GB1141-84 do=21.8 L=230 l=120 莫氏锥度为2号，刀片型号为2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.10，当加工要求为H10精度，铸件的强度b=200MPa， do21.8mm时，f1.01.2mmr。 并由机床说明书最终选择进给量为：f=0.81 mmr 。 2）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=20mm 时，扩孔钻头后刀面最大磨损量取为1.2mm，单刀加工刀具寿命T=40min。 3）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=68.2，ZV=0.4 ，Xv=0.15 ，yv=0.45 ，m=0.4 ap=0.9mm切削速度的修正系数为：ktv=1.0，kCV 1.0， n=1000v/do=100034.85/（21.8）=654.3r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc680rmin，但因所选转数叫计算转数高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.62 mmr；也可选择降低一级转数nc=545r/min ，仍用 f=0.81 mmr ， 比较两种方案 ： 1、一方案 f=0.81 mmr ，nc=545 r/min ncf=545x0.81=441.45mm/min2、二方案 f=0.62mmr ， nc=680 r/min ncf=680x0.48=421.6mm/min因为第一种方案乘积较大，基本工时较少，故第一方案较好。这时，f=0.81mmr ， n 因此 实际切削速度 Vc=ndo /1000=545*21.8/1000=37.33mmin故有 ： f0.81mmr， n nc545rmin， vc37.33mmin.3计算基本工时 tm= 式中 L= l y十， l 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十= 10mm故tm=0.227min 工序7粗8以46外圆为基准1.选择钻头和机床选择硬质合金锥柄机用铰刀（YG8）, 参数： GB4252-84 do=21.94 L=237 l=28 莫氏号为2。铰刀几何参数：前角o=0o，后角o=15o，齿背倾斜角1=18o。机床选择Z525立式钻床2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.11，当加工要求为H9精度，铸件的强度b=200MPa， do21.94mm时，f0.91.4mmr。 mmr 。 2）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=21.94mm 时，铰刀头后刀面最大磨损量取为0.5mm，单刀加工刀具寿命T=75min。3）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=109，Z，m=0.45 ap=0.07mm切削速度的修正系数为：ktv=1.0，kCV 1.0， klv0.75， ktv= 1.0，故 Vc=24.14m/minn=1000v/do=100024.14/（21.94）=350.2r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc392rmin， 但因所选转数叫计算转数高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.62 mmr；也可选择降低一级转数nc=272r/min ，仍用 f=0.81 mmr ， 比较两种方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mmr ，nc=272 r/min ncf=272x0.81=220.32mm/min2、第二方案 f=0.62mmr ， nc=392 r/min ncf=392x0.48=243.04mm/min因为第二种方案乘积较大，基本工时较少，故第二方案较好。这时，f=0.62mmr ， nc=392 r/min *21.8/1000=27.02mmin故有 ： f0.62mmr， n nc392rmin， vc27.02mmin.3计算基本工时 tm= 式中 L= l y十，l 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十=精铰孔至22H81.选择钻头和机床选择硬质合金锥柄机用铰刀（YG8）, 参数： GB4252-84 do=22 L=237 l=28 莫氏号为2。铰刀几何参数：前角o=0o，后角o=15o，齿背倾斜角1=18o。机床选择Z525立式钻床2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.11，当加工要求为H8精度，铸件的强度b=200MPa， do22mm时，f0.91.4mmr。81 mmr 。 2）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=22mm 时，铰刀头后刀面最大磨损量取为0.7mm，单刀加工刀具寿命T=75min。 3）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.03mm切削速度的修正系数为：ktv=1.0，kCV 1.0， klv0.75， ktv= 1.0，故n=1000v/do=100024.15/（22）=349.42r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc392rmin，但因所选转数叫计算转数高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.62 mmr；也可选择降低一级转数nc=272r/min ，仍用 f=0.81 mmr ， 比较两种方案 ： 1、第一方案 f=0.81 mmr ，nc=272 r/min ncf=272x0.81=220.32mm/min2、第 二方案 f=0.62mmr ， nc=392 r/min ncf=392x0.48=24故第二方案较好。这时，f=0.62mmr ， nc=392 r/min 因此 实际切削速度 Vc=ndo /1000=392*22/1000=27.09 m/min故有 ： f0.62mmr， n nc392rmin， vc27.09mmin.3计算基本工时 tm= 式中 L= l y十， l 90mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十= 10mm故粗镗38孔 以凸台面，22圆内孔基准镗孔至37H12已知 加工材料：HT200 b=200 MPa 工艺要求：孔径 37mm ，孔深78mm ，经济精度12级，表面粗糙度Ra=12.5m1）机床选择：T616卧式镗床2）刀具选择：硬质合金单刃镗刀 Kr=30o3）单边余量Z=1.0mm可一次切除，则ap=1.0mm 根据切削手册10-15查表得fz= 0.3-1.0mm/r，v=40-80m/min，取vc=40m/min。根据简明手册查得4-2-21根据简明手册查得4-2-20，取nw=370r/min，故实际切削速度为v=nwdw/1000=42.98m/minFm=fz ns=276mm/min计算切削基本工时：由表6.2-1根据孔加工的入切量和超切量如下 ，本工序切削时间为；切入长l1=ap/（tankr）+（2-3）= 1/（tan30o）+3=4.7mm ，切入长l2=3 工序9，钻2x14孔以前端面，前端面，22内孔面为基准钻孔至13.7H12已知 加工材料：HT200，b=200MPa. 工艺要求：孔径d=13.7mm，孔深l=14.3mm，通孔，精度为H12，不加切削液1.选择钻头和机床选择13.7的高速钢直柄短麻花钻,参数：GB1435-85 do=13.7 L=107 l=54钻头几何形状：双锥修磨横刃，=30，2=118，21=70，b2.5mm， a。= 12,= 55，b1.5mm, l3mm。机床选择Z525立式机床2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据查表2-7，当加工要求为H12精度，铸件的强度b=200MPa， do13.7mm时，f0.610.75mmr。 由于ld14.3 /13.73,故孔深修正系数 klf =1.0， 则 ：f=（0.610.75）1.0mmr=0.610.75 mmr 2）按钻头强度决定进给量：根据表 2.8，当b =200 MPa，d。13.7mm。，钻头强度决定的进给量 f=1.22mmr。3）按机床进给机构强度决定进给量：根据表2.9，当b =200 MPa，灰铸铁硬度210 HBS ，d。13.7mm ，床进给机构允许的轴向力为8830N时，进给量为1.6mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为 0.610.75 mmr。根据 Z525钻床说明书，选择 f0.62 mm/r。钻头钻孔时的轴向力Ft=6090N，轴向力的修正系数均为1.0，故Ff =6090N。根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8830，由于Ff Fmax，故 f= 0.62mmr可用。由于钻的是通孔，为避免即将钻钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。4）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=13.7mm 时，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，单刀加工刀具寿命T= 60min。 5）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=11.1，ZV=0.25 ，Xv=0 ，yv=0.4 ，m=0.125 ap=6.9mm切削速度的修正系数为：ktv=1.0，kCV 1.0， klv1.0 ktv= 1.0，故 Vc=11.18 m/minn=1000v/do=100011.18/（13.8）=257.88r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc272rmin，但因所选转数叫计算转数高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.48 mmr；也可选择降低一级转数nc=195 r/min ，仍用 f=0.62 mmr ， 比较两种方案 ：1、第一方案 f=0.48 mmr ，nc=272 r/min ncf=272x0.48=130.56mm/min2、第 二方案 f=0.62mmr ，nc=195 r/min ncf=195x0.62=120.9mm/min因为第一种方案乘积较大，基本工时较少，故第一方案较好。这时，f=0.48mmr ， nc=272 r/min因此 实际切削速度 Vc=ndo /1000=272*13.8/1000=11.79 m/min6）检验机床扭矩及功率 根据表220，当f=0.48mm/r, d。=13.7mm。时，Mt=31.781Nm。扭矩的修正系数均为1.0,根据 Z525钻床说明书，当 nc272rmin时，Mm= 144.2Nm。 根据表 223，当b 200MPa，d。= 20mm， f0.48mmr， v。11.79mmin时， Pc1.0kw. 根据 Z525钻床说明书， PE 2.8 081= 2.26kw。 由于 Mc Mm， Pc PE，故选择之切削用量可用，即 f0.48mmr， n nc272rmin， vc11.79mmin.3计算基本工时 tm= 式中 L= l y十， l 14.3mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十= 7mm故tm=0.163min 工序10粗铰孔至13.95H9以前端面，22孔为基准1.选择钻头和机床选择硬质合金锥柄机用铰刀（YG8）, 参数： GB4252-84 do=13.95 L=187 l=20 莫氏号为1。铰刀几何参数：前角o=0o，后角o=15o，齿背倾斜角1=18o。机床选择Z525立式钻床2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.11，当加工要求为H9精度，铸件的强度b=200MPa， do13.95mm时，f0.81.2mmr。 并由机床说明书最终选择进给量为：f=0.81 mmr 。 2）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=13.95mm 时，铰刀头后刀面最大磨损量取为0.5mm，单刀加工刀具寿命T=45min。 3）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.075mm切削速度的修正系数为：ktv=1.0，kCV 1.0， klv1.0， ktv= 1.0，故 Vc=37.00m/minn=1000v/do=100037.00/（13.95）=844.3r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc960rmin， 但因所选转数叫计算转数高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.62 mmr；也可选择降低一级转数nc=680r/min ，仍用 f=0.81 mmr ， 比较两种方案 ：1、第一方案 f=0.81 mmr ，nc=680 r/min ncf=680x0.81=550.8mm/min2、第 二方案 f=0.62mmr ， nc=960 r/min ncf=960x0.48=460.8mm/min因为第一种方案乘积较大，基本工时较少，故第一方案较好。这时，f=0.81mmr ， nc=680 r/min 因此 实际切削速度 Vc=ndo /1000=680*13.95/1000=29.8mmin故有 ： f0.81mmr， n nc680rmin， vc29.8mmin.3计算基本工时 tm= 式中 L= l y十， l 14.3mrn，入切量及超切量由表 2.29查出 y十= 7mm故tm=0.039min 工序11拉孔至38H8以前端面为基准加工材料：HT200 b=200 MPa工艺要求：孔径 38mm ，孔深78mm ，经济精度8级 表面粗糙度Ra=1.6m 。机床选择：L6110卧式拉床。拉床额定功率为Pr=17KW,额定拉力为Fr=100KN, 最大拉力为Fmax=140KN.刀具选择：选择普通圆孔拉刀。齿距t=13mm， 同时工作齿数Ze=7。 拉刀长度L=680mm。选择拉削每齿单边升量以及齿数粗拉时加工余量为0.25mm，半精拉时加工余量为0.16mm，精拉时的加工余量为0.09mm。则最后选择：粗拉时齿数为5个，每个齿单边升量为0.05mm半精拉时齿数为4个，每个齿单边升量为0.04mm精拉时齿数为3个，每个齿单边升量为0.03mm 选择拉削速度根据拉刀类型，尺寸，齿升量，刀具材料，工件材料以及加工后的零件表面质量要求查阅机械加工工艺设计实用手册表15-62，得拉削速度范围为0.06-0.08m/s最后取拉削速度为0.07m/s。校准拉床拉削力和拉削功率 普通拉削式圆孔拉刀拉学力计算公式为：Fmax=FZdmZe。根据灰铸铁硬度180HBS,齿升量为0.05mm，查机械加工工艺设计实用手册表15-59 得拉刀拉削刃每1mm长度的拉力为147.1N。又有dm=37.5mm，Ze=7则有Fmax=147.137.572 =60.653KN根据拉削力和拉削速度查表15-60选择拉削功率为Pm =3.6KW 由于FmaxFr PmPr 则选择机床可用 。计算基本工时则工序12精铰14孔至14H78，以 前端面，22孔为基准1.选择钻头和机床选择硬质合金锥柄机用铰刀（YG8）, 参数： GB4252-84 do=14 L=189 l=20 莫氏号为2。铰刀几何参数：前角o=0o，后角o=15o，齿背倾斜角1=18o。机床选择Z525立式钻床2.选择切削用量 l）按加工要求决定进给量：根据表2.11，当加工要求为H8精度，铸件的强度b=200MPa， do14mm时，f0.81.2mmr。 并由机床说明书最终选择进给量为：f=0.81 mmr 。 2）决定钻头磨钝标准及寿命由表 2. 12，当d。=14mm 时，铰刀头后刀面最大磨损量取为0.5mm，单刀加工刀具寿命T=45min。 3）切削速度的计算公式 Vc= （m /min）其中 Cv=109，ZV=0.2 ，Xv=0 ，yv=0. 5 ，m=0.45 ap=0.025mm切削速度的修正系数为：ktv=1.0，kCV 1.0， klv1.0， ktv= 1.0，故 Vc=37.02m/minn=1000v/do=100037.00/（14）=841.70r/min根据 Z525钻床说明书，选择 nc960r