毕业设计（论文）CA6140方刀架加工工艺分析及夹具设计

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计目 录设计任务书摘 要（6）1 绪 论（7）1.1 本课题的来源、目的及意义 （7）1.2 课题背景 （8）2 零件分析（9）2.1零件的作用 （9） 2.2零件的工艺分析（9） 3 工艺规程设计 （10）3.1确定毛坯的制造形式（10）3.2定位基准的选择 （10）3.2.1粗基准的选择 （10）3.2.2精基准的选择 （10）3.3制定加工工艺路线 （10）3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 （13）3.4.1确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图（13）3.4.2确定工序余量,工序尺寸及其公差 （14）3.5确定切削用量及基本工时（机动时间）（17）3.5.1工序切削用量及其基本尺寸的确定（17）3.5.2 工序切削用量及基本工时确定（21）3.5.3工序切削用量及基本时间的确定（23）3.5.4工序 切削用量及基本工时的确定（26）3.5.5 工序切削用量及基本工时的确定 （31）4 夹具设计 （32）4.1问题的提出（32）4.2夹具设计（32）4.2.1定位基准的选择 （32）4.2.2夹具结构设计见装配图（33）5 结论与发展方向（34）5.1 本文总结（34）5.2 将来提高发展方向 （35）致 谢 （36）参考文献（38）摘 要本设计是围绕CA6140方刀架来设计，外形是四方形结构，加工精度要求也是比较高，为了提高生产效率，对每道工序的加工也要合理安排，这样才能降低生产周期。方刀架的作用是装夹刀具，此次设计包括了对方刀架的工艺分析及工装设计。 设计该工件，对其加工工艺进行了分析，整理出了方刀架需要的主要技术要求，并确定毛坯的制造为模锻，在综合了零件的技术要求和基准的选择和加工工艺后确定了三个方案，并选择了更合理的方案。最后确定了毛坯余量，并对其切削用量和加工工时进行了计算。夹具设计也是必要的设计，本设计对第四道铣端面进行了专用夹具设计。通过问题的提出和零件的重点技术分析来对夹具进行设计方案的确定，方案中包括了定位基准的选择，定位方式及元器件的选择，加紧方式及元器件的选择等内容。然后进行了定位误差的分析，制定夹具的操作说明和夹具的保养和维护。关键词：车床 方刀架 加工精度 定位 夹紧 加工工艺 1 绪 论1.1 本课题的来源、目的及意义在当前制造环境中，过高的加工精度要求已成为困扰零件加工的一个大问题。为此人们也做了大量的工作，由于种种原因至今效果并不明显。随着市场经济逐步建立，我国加入WTO和市场竞争的日益加剧，社会的发展必须注入新的科技含量，产品结构必须要向精优方向发展，在我国的加工工业行业当中，特别是在数控高速发展的今天，车床刀架的设计以及工艺参数的选择对零件的加工精度有着十分重要的意义，因此研制一个结构优质的刀架及工艺参数对工业的发展有着重要的作用。就目前我国的加工行业的现状而言，刀架方面存在一些不足可大体分为以下几种情况：1）刀架加工精度不能满足工作要求。2）在数控发展如日中天的时代，刀架的样式及功能和工艺参数过于老化，不能适应发展的需要。3）刀架作为车床的主要部分，其旋转及加工不方便，耗时费力，给零件的加工还来许多不便。基于上述等等原因，我对车床刀架的结构以及部分工艺参数做了一些优化和整理。我将针对普通车床的刀架以及加工过程和刀具、零件及其相配套的工艺参数等数据进行科学整理、归纳和完善。本课题的主要研究目的，一方面是通过对普通车床的研究对刀架及工艺参数采取一个优化策略，研制一个好的刀架一个好的车床和刀架不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据优化了的工艺及刀具参数，可以建立或完善高速切削工艺数据库，将切削工艺实践中积累的合理选择切削参数与刀具的经验和数据收集起来，为现场加工提供准确及优化的高速切削数据，从而更大程度上提高切削加工水平，获取更大的经济利益；另一方面是有了优质的切削工艺可以使我国的工业在原有的基础上有进一步的提高为我国工业的发展做出一定的贡献，使我国的工业水平，也就是在切削加工方面能够向前进步，也使我国的工业水平能够在世界水平范围内更上一个台阶。1.2 课题背景发展优为重要，在保证加工质量的基础上，提高生产率、提高自动化是当今世我国是一个农业大国，但是工业的飞速发展给我国带来的进步却功不可没，要想一个国家真正的强大起来，必须要有发达的工业基础，在加工行业这个大领域当中，车床加工优为普遍，而一个优质的加工机床以及好的工艺参数对我国工业的界制造业发展的总目标。作为机床行业的主要用户群制造业的经营者为了更大的盈利目标，对机床行业不断地提出加工质量稳定、提高生产效率、降低生产成本的要求。作为机床行业首先考虑到的是对现有机床的机种提高速度，减少加工时间，减少辅助时间，以提高生产率，因此机床行业已在高速化上不断提高。而做为车床上的主要辅助元件刀架，也必须要有相当完善的结构和性能。就目前的现状而言，我国与国外的工业悬殊在机床设备方面也占一大部分，我国的技术水平与国外相差并不很大，但是加工的产品却没有国外设备所生产的优质，这在设备的加工上存在着过多的误差，正因为如此，国内现在许多厂家都采用国外进口设备，只有这样才能满足加工需求，所以能够研制一个优质的车床及加工工艺参数是我国工业发展的当务之急，而车床刀架方面虽然目前已经相继出现了许多改进和发展，但是还有一部分未能得到满足，例如现在的自动刀架以及同时装夹多把刀具的刀架等等，但是这些都只是暂时性的，也就是说，国外的技术也在不断的向前提升，我国只有付出更多的努力才能与国外相持恒，所以，我们一方面也要在技术方面向前探索，一方面我们也应花费相当的精力去投身于设备当中，只有这两项成果同时相前发展，我国的工业水平才能不断的相前，不致落后。2、零件分析2.1零件的作用 题目所给定的零件是机床上的方刀架。其主要作用是稳固、可靠、准确的夹持刀具,换刀时能够转动。零件的25端面用于准确定位, 25孔与轴配合,用于夹紧. 2.2零件的工艺分析 25+0.023 0端面与25 +00.025孔、36+0.03 0孔有一定的位置要求。 1.以36+0.03 0孔为中心加工的表面 这一组加工表面包括: 25+0.023 0孔的端面，8条边的倒角,四侧压刀槽,环型槽,25+0.023 0孔及其倒角。 2.以25+0.023 0孔为中心加工的表面 这一组加工表面包括: 4-15+0.010 0 孔与9-M12-6H螺纹孔及其倒角。 3.以两个端面为基准加工的表面 这一组加工表面包括: 36+0.03 0端面, 25+0.023 0孔端面(互为基准),零件的四个侧面。 这三组表面之间有着一定的位置要求,主要是: (1) 25+0.023 0孔端面与25+0.023 0孔的垂直度公差为0.05。 (2) 4-15+0.010 0 孔与25+0.023 0孔的位置度公差为0.05。 由以上分析可知,先精确加工出36孔，再以其为基准加工其它表面，可保证精度要求。 3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，方刀架用于夹持刀具,工作时受到的力与振动较大,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,提高零件力学性能和强度,保证零件工作安全可靠。由于零件年产量为2500件（中批生产）,而且零件属于轻型机械,故可采用模锻成型。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可与零件形状尽量接近，各孔不锻出。3.2定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,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。3.2.1粗基准的选择对于本零件而言,每个表面都要加工, 故无法选取不加工表面为粗基准。由于工艺上的需要,粗加工阶段就要将36+0.03 0孔加工得很精确,故以毛坯四个侧面为粗基准,螺钉夹紧定位,以消除x, X,y,Y,z五个自由度(建立的空间坐标系为:以36+0.03 0内孔轴线和25+0.023 0内孔轴线方向为x轴,两个125边分别为y轴、z轴,坐标原点为25+0.023 0孔与25+0.023 0孔端面的交点，X、Y为转动)。3.2.2精基准的选择考虑基准重合的原则,以36+0.03 0孔作为精基准,在下一次安装加工出来的孔与平面保证了位置度。3.3制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产率。除此之外,还要考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一:工序 备料.工序 模锻,锻出压力槽.工序 正火.工序 粗铣36+0.03 0端面,钻25+0.023 0孔至23,镗36孔至36+0.03 0孔深390 -0.3,切内槽370.13,孔口倒角145工序 铣四方125 0_0.61250_0.6,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24,C面留加工余量0.20.3；精铣C面至尺寸18；8条边各倒角145工序 热处理,C表面淬火HRC4045.工序 车25+0.023 0 端面,留加工余量0.30.4,车环型槽,镗25+0.023 0 孔至尺寸,倒角1.545。工序 钻、铰4-15+0.010 0孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至10.1 (8个)； 钻、 铰10+0.030 0至尺寸，扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角145；攻M12-6H螺纹.工序 磨36+0.03 0端面,保证390-0.3；磨25+0.023 0端面,保证720 -0.12；磨四个侧面.工序 检验.工艺路线方案二:工序 备料.工序 模锻,锻出压力槽.工序 正火.工序 粗车36+0.03 0端面,钻25+0.023 0孔至23,镗36孔至36+0.03 0,孔深390 -0.3, 切内槽370.13,孔口倒角145；掉头车底面,高度留加工余量1至5 ； 车25+0.023 0端面, 留加工余量0.30.4,车环型槽,镗孔至尺寸, 倒角1.545.工序 铣四方1250 -0.61250 -0.6,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24,C面留加工余量0.20.3；精铣C面至尺寸18；倒角145,8条边.工序 钻、铰4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至10.1 (8个)； 钻、 铰10+0.030 0至尺寸,扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角145；攻M12-6H螺纹.工序 热处理,C表面淬火HRC4045.工序 磨36端面,保证390 -0.3；磨 25+0.023 0端面,保证720 -0.12；磨四个侧面.工序 检验工艺路线方案三:工序 备料.工序 模锻,锻出压力槽.工序 正火.工序 粗车36+0.03 0端面,钻25+0.023 0至23,镗36孔至36+0.03 0,孔深390 -0.3,切内槽370.13,孔口倒角145；掉头车底面,高度留加工余量15 .工序 铣四方1250 -0.61250 -0.6,去毛刺； 铣四侧压刀槽,保证尺寸24,C面留加工余量0.20.3；精铣C面至尺寸18；倒角145,8条边.工序 车25+0.023 0 端面,留加工余量0.30.4 ,车环型槽,镗孔至尺寸,倒角1.545.工序 钻、铰4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至10 (8个)； 钻、 铰10+0.030 0至尺寸,扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角145；攻M12-6H螺纹.工序 热处理,C表面淬火HRC4045.工序 磨36端面,保证390 -0.3mm；磨 25+0.023 0mm端面,保证720 -0.12mm；磨四个侧面.工序 检验.工艺方案的比较与分析: 比较可知，“工艺路线方案一”比较合理。镗36孔时粗加工、精加工序合并，将36孔加工得很精确，这是工艺上的需要。以36 孔为精基准，在一次安装下加工出来孔与端面保证了位置度。25+0.023 0 端面技术要求较高，粗、精加工不能在同一台机床上完成。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.4.1确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图：钢质模锻件的机械加工余量按JB3834-85和JB3835-85确定。确定时，根据零件重量来初步估算零件毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数,由工艺手册中的表2.2-25查得除孔以外各内外表面的加工总余量(毛坯余量)。孔的加工余量由表2.2-24查得。注意表2.2-24、表2.2-25中的余量值为单边余量值。本零件“方刀架”材料为45钢,硬度为207241HBS,毛坯重量估算约为7kg,生产类型为中批量生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯,锻件材质系数为M 1(表2.2-11)。1) 25端面、36端面毛坯余量：加工表面形状比较简单，由工艺设计中表2.2-10得锻件形状复杂系数为S 1；由锻件重量为7、加工精度为F 1、形状复杂系数为S 1、由材质系数为M 1、长度方向尺寸72,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.5即可。另查表2.2-13得长度方向公差为+1.5 -0.7,则长度方向毛坯尺寸为77+1.5 -0.7。2)四个侧面(125125)毛坯余量:由毛坯重为7、加工精度为F 1、形状复杂系数为S 1 、材质系数为M 1、长度方向尺寸125,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.5即可。另查表2.2-13得长度方向公差 +1.9 -0.9,则长度方向毛坯尺寸为130 +1.9 -0.9。 3) 四侧压刀槽毛坯余量: 36孔端面侧压刀槽毛坯余量:由毛坯重为7、加工精度为F 1、形状复杂系数为S 1 、材质系数为M 1、长度方向尺寸24,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.2即可。另查表2.2-13得长度方向公差+1.4 -0.6,则长度方向毛坯尺寸为26.2+1.4 -0.6。 25孔端面侧压刀槽毛坯余量:同理：由F 1、S 1 、M 1、长度方向尺寸18,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.5即可。另查表2.2-13得长度方向公差+1.4 -0.6,则长度方向毛坯尺寸为20.5+1.4 -0.6。4) 36孔、25孔、9-M12-6H螺纹孔、4X15孔、85环型槽均为实心,未冲出孔.最后,设计、绘制的方刀架的锻件毛坯图见毛坯图。 3.4.2确定工序余量,工序尺寸及其公差确定工序(或工步)尺寸的一般方法是,由加工表面的最后工序(或工步)往前推算,最后工序(或工步)的工序(或工步)尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时,同一表面多次加工的工序(或工步)尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。当基准不重合时, 工序(或工步)尺寸应用工艺尺寸链解算。前面根据有关资料已查出本零件各加工表面的加工总余量，应将加工总余量分配给各工序（或工步）加工余量，然后由后往前计算工序（或工步）尺寸。 本零件各加工表面的加工方法(即加工工艺路线)已在前面根据有关资料已确定。本零件的各加工表面的各工序(或工步)的加工余量除粗加工工艺(或工步)加工余量之外,其余工序(或工步)加工余量可根据工艺手册表.3-9、表2.3-12、表2.3-20、表2.3-21等确定,粗加工工序(或工步)加工余量不是由表中查出确定,而为加工总余量(毛坯余量)减去其余(后续)工序(或工步)各加工余量之和。 本零件各加工表面的工序(或工步)的经济精度,表面粗糙度的确定,除最后工序(或工步)是按零件图样要求确定外,其余工序(或工步)主要是根据工艺手册表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8及参考表1.4-9表1.4-23等来确定公差等级(即IT)和表面粗糙度。公差等级确定后,查工艺手册表1.4-24得出公差值,然后按 “入体”原则标注上下偏差。本零件的各加工表面(除内外圆倒角处)的工艺路线、工序(或工步)余量, 工序(或工步)尺寸及公差表面粗糙度如下表所示(未注单位：) 加工表面工序（或工步）名称工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（微米） 公差等级公差值25+0.023 0孔精镗2Z=0.225IT7IT80.02325+0.023 0Ra3.2粗镗2Z=1.824.8IT90.05224.8+0.052 0Ra6.3钻孔2Z=2323IT100.08423+0.084 0Ra12.5毛坯实心36+0.03 0孔精镗2Z=0.336IT7IT80.0336+0.03 0Ra3.2粗镗2Z=12.735.7IT90.06235.7+0.062 0Ra6.3钻孔2Z=2323IT100.08423+0.084 0Ra12.5毛坯实心25+0.023 0孔端面磨削Z=0.472IT100.12720 -0。12Ra0.8半精车Z=173.4IT110.1973.40 -0。19Ra6.3毛坯Z=2.574.5+1.5 -0.774.5+1.5 -0.736+0.03 0端面磨削Z=0.472IT100.12720 -0.12Ra0.8粗铣Z=2.172.4IT110.1972.40 -0。19Ra12.5毛坯Z=2.574.5+1.5 -0.774.5+1.5 -0.7切内槽370.1车削2Z=0.337IT11IT120.2370.1Ra6.3镗孔2Z=13.736.7IT130.3936.70-0.03Ra3.2钻孔2Z=2323IT140.62230 -0.62Ra12.5毛坯实心4个侧面磨削2Z=0.8125IT12IT130.61250 -0。6Ra0.8铣削 2Z=4.2125.8IT141125.8Ra6.3毛坯2Z=5130+1.3 -0.7130+1.3 -0.74侧压刀槽（24侧）铣削Z=2.224 Ra12.5毛坯Z=2.226.24侧压刀槽（18侧）精铣Z=0.318Ra6.3粗铣Z=2.218.3Ra12.5毛坯Z=2.54-15+0.010 0 孔铰孔2Z=0.215IT7IT80.01915+0.019 0Ra3.2钻孔2Z=14.814.8IT90.04314.8+0.043 0Ra12.5毛坯实心8-M12-6H螺纹孔攻螺纹M12M12 Ra3.2 扩孔2Z=0.91111Ra6.3钻孔2Z=10.110.110.1Ra12.5毛坯 实心1-M12-6H螺纹孔攻螺纹M12M12Ra3.2铰孔2Z=110IT8IT90.0310+0.03 0Ra3.2钻孔2Z=99IT100.079+0.07 0Ra12.5毛坯实心环型槽车削2Z=22Ra6.3毛坯实心3.5确定切削用量及基本工时（机动时间）：在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量背吃刀量 sp、进给量f及切削速度v c。确定方法是先确定切削深度（由工序或工步余量确定切削深度精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；而粗加工全部余量也最好在一次走刀中去除，在中等功率机床上一次走刀 p可达810）和进给量（按本工序或公步加工表面粗糙度确定进给量，对粗加工工序或工步， 按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度），再确定切削速度。可用查表法或计算法得出切削速度v c ,用公式（1.1-10）换算出查表或计算法所得的转速n c ,根据n c在选择的机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速n 机作为实际的转速,用公式（1.1-10）再换算出实际的切削速度V机填入工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度 V机、实际进给量f 机和背吃刀量 sp之后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。3.5.1工序切削用量及其基本尺寸的确定：（1）加工条件：工件材料：45钢正火， b =600MPa，硬度为207241HBS。加工要求：粗铣36端面，钻25孔至23，镗36孔至360-0.030，孔深390-0.8，切内槽370.13，孔口倒角145。机床为立式铣床，工件装夹在铣床夹具体上。 （2）切削用量及基本工时： 粗铣36端面：1）选择刀具：选择端面铣刀。按切削手册表1.1选刀杆尺寸为1625（宽高），刀片厚度为4.5；粗铣毛坯（45钢锻件），选择YT5硬件合金刀具材料。2）确定切削用量：切削用量的确定全部采用查表法。a背吃刀量a sp的确定：已知端面单边余量为2.1，一次走刀走完，a sp=2.1。bf的确定：由切削手册表1.4，横向进给量取f=0.52mm/r。c选择铣刀磨钝标准及耐用度：由切削手册表1.9，取铣刀后面最大磨损量为1，焊接车刀耐用度T=60min。d确定切削速度V c：由切削手册表1.10，V c=138m/m。由切削手册表1.28，V c的修正系数为：KTV=1.15，KMV=1.0，KSV=0.8，Ktv=0.65，Kkv=1.24，Kkrv=0.81。实际的切削速度为：VC机= m/min。e校验机床功率：铣削时的功率PC采用查表法。由切削手册表1.24，PC=2.4kw。由切削手册表1.29-2，切削功率修正系数为：KKrPC=0.5，KKrF=0.89，KroPC=KroFC=1.0。实际切削时功率为：PC实=2.40.50.891=1.07kw。3）计算基本工时：按工艺手册表6.2-1公式：。钻25孔1）选择刀具：选择23高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.1-6）2）实际切削速度：VC机=。3）基本工时：。（按工艺手册表6.2-5公式计算）粗镗36孔至35.71）选择陶瓷镗刀，单边余量Z=6.35，一次镗去全部余量， a sp =6.35，进给量f=0.4/r。2）切削速度Vc=200m/min。3）基本工时：t=0.12min。精镗孔至36+0.003选择YT30镗刀，由于精镗与粗镗在同用一机床上加工，故切削用量（不包括a sp）及工时均与粗镗相同，a sp=0.15， f机=0.1/r。n机=884r/min，VC机=100m/min，t=0.52min。切内槽370.13 1）选用刀具：偏头端面车刀（刀杆1625）。 2）切削用量：单边余量=1.5，一次走刀切去全部余量，a sp=1.5。 3）基本工时： t=l/(n 机f)=3/(12000.4)=0.006min。 4)实际切削速度：VC机=1200d/1000=136m/min。孔口倒角 1)选择刀具：45弯头外圆车刀,刀杆尺寸为16X25,YT15硬质合金刀片。确定背吃刀量 sp=1,一次走刀切完。2）确定进给量:根据工艺手册表1.4，进给量f 机=0.4/r。 3）确定切削速度V c:根据切削手册表1.10,切削速度为V c=156.实际的切削速度为:V 机=109m/min。4）计算基本工时：按工艺手册表6.2-1公式计算:t=0.05min。 3.5.2 工序切削用量及基本工时确定：铣四方1250 -0。61250 -0。6，去毛刺，Ra=6.3m，选用X63卧式铣床，使用铣床专用夹具。1）选择刀具：根据工艺手册表3.1-27，选择二把高速钢镶齿三面刃铣刀，同时铣削两侧面。2）确定铣削深度 sp：由于单边加工余量z=2.1，故可一次走刀内切完， sp=2.1。3）确定每齿进给量fz：由切削手册表3.3，选fz=0.08/z。4）选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：由切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为0.6，根据切削手册表3.8，铣刀直径do=225的高速钢镶齿三面刃铣刀的耐用度T=240min。5）确定Vc：Vc查=27m/min，实际的切削速度为Vc机=26.5m/min。6）计算基本工时：t=2.37min。铣四侧压刀槽，保证尺寸24。C面留加工余量0.20.3，ae=25 ，Z=2.2 ；选用X63卧式铣床，使用专用铣床夹具。1）选择刀具：同铣四方。 2）确定铣削深度 sp：取 sp=2.2。3）确定每齿进给量fz：fz=0.08/z。4）选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：同铣四方。5）确定切削速度Vc：Vc =27/min，Vf=60 /min。6）计算基本工时同铣四方，t=2.37min。精铣C面至尺寸18；ae=25 , Z=0.3 选用X63卧式铣床，使用专用铣床夹具。1）选择刀具：同铣四方。2）确定铣削深度 sp：由于单边加工余量Z=0.3，故可一次走刀内切完， sp=0.3。3）确定每齿进给量fz：由切削手册表3.3，fz=1.2/z。4）选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：由切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为0.15，根据切削手册表3.8，铣刀直径do=225的高速钢镶齿三面刃铣刀的耐用度T=240min。5）确定Vc：Vc查=27m/min，实际的切削速度为Vc机=26.5m/min。6）计算基本工时：查表6.27得，t=0.21min。4）倒角145，8条边。3.5.3工序切削用量及基本时间的确定1)加工条件工件材料：45钢正火， b=600Mpa,硬度为207241HBS。加工要求：半精车25+0.023 0孔端面，Ra6.3微米；车环型槽, Ra6.3微米；粗镗25+0.023 0孔,Ra6.3微米,精镗25+0.023 0孔,Ra3.2微米；车25+0.023 0孔口倒角1X45。机床为C620-1卧式机床；工件装夹在车床专用夹具上。2)确定切削用量及基本工时半精车25+0.023 0孔端面1）选择刀具：选取焊接式45弯头外圆车刀(参看工艺手册表3.1-2)。半精车25+0.023 0孔端面选取YT15硬质合金刀具材料。2）确定切削用量：a.确定背吃刀量 sp(即切深)：由于单边余量Z=1,一次找刀切除，即 sp=1。b.确定进给量f：根据工艺手册表1.4，进给量f=0.61.2/r。参看切削手册表1.30横进给量取f 机=0.52/r。 c.选择车刀磨钝标准及耐用度：根据切削手册表1.9,取车刀后面最大磨损量为1,焊接车刀耐用度为T=60min。 d.确定切削速度V c(采用查表法)：根据切削手册表1.10,V c=156。实际的切削速度为:V 机=145.3m/min。3)计算基本工时：按工艺手册表6.2-1公式计算:t=0.36min。车环型槽1) 选择刀具: 选取高速钢车刀。2) 确定切削用量: 进给量f=0.160.21(/r)。 sp=2。3)切削速度V=0.5/S。4)计算基本工时：按工艺手册表6.2-1公式计算:t=1.4 (min)。粗镗25+0.023 0孔：1）选用YT15镗刀，单边余量Z=0.9,一次镗去全部余量， sp=0.9.进给量f =0.1/r。2）确定切削速度：V=100m/min。 3）基本工时:t=3.2min。精镗25+0.023 0孔：1）选择刀具：选择YT30 镗刀, 单边余量Z=0.1,一次镗去全部余量， sp=0.1，进给量f =0.1/r。2）切削速度：V=100m/min。3）基本工时:同粗镗t=3.2min。车25+0.023 0孔倒角1.5X45:1）选择刀具:选用45弯头外圆车刀,刀杆尺寸为1625,YT15硬质合金刀片。2）确定背吃刀量： sp=1.5,一次走刀切完。3）确定进给量:根据工艺手册表1.4，进给量f=0.30.5/r.参看切削手册表1.30,确定进给量f 机=0.4/r。 4）确定切削速度V c:根据切削手册表1.10,切削速度为V c=156。实际的切削速度为:V 机=120m/min。 5）计算基本工时：按工艺手册表6.2-1公式计算:t=0.54min。3.5.4工序 切削用量及基本工时的确定(1) 加工条件： 45钢正火， b=600Mpa,硬度为207241HBS.加工要求：钻4-15+0.010 0 孔，Ra12.5微米，铰4-15+0.010 0 ，Ra12.5微米；钻8个M12-6H孔至10.1,Ra12.5微米,扩8个M12-6H孔,Ra6.3微米,攻8个M12-6H孔螺纹,Ra3.2微米；钻10+0.03 0孔，Ra12.5微米，铰10+0.03 0孔至尺寸，Ra3.2微米,攻M12-6H螺纹,Ra3.2微米。选用Z3025型摇臂钻床,使用专用钻床夹具.(2)确定切削用量及基本工时钻、铰4-15+0.010 0 孔1)钻4-15+0.010 0 孔:查工艺手册表3.1-6,选取14.8 高速钢锥柄麻花钻a.确定进给量f:查切削手册表2.7得,f=0.310.37。由工艺手册表4.2-13得,取f 机=0.16(/r)。 b.确定切削速度:根据切削手册表2.13及表2.14,查得切削速度V 查=26m/min。实际切削速度V 机=23.2m/min。c.选择磨钝标准及耐用度:根据切削手册表2.12,取最大磨损量为0.8,刀具耐用度为T=45min。d.计算基本工时:查工艺手册表6.2-5得,t=1.15min。2)铰4-15+0.010 0 孔: a.查工艺手册表3.1-17, 选用锥柄机用铰刀(高速钢), Ll=204X50。b.由切削手册表2.12得,最大磨损量0.5,耐用度 T=40min。c.由切削手册表2.24,得 进给量f=0.3 0.5(/r).取f 机=0.4/r。取 sp=0.1,V c =6m/min。 d.计算基本工时: 查工艺手册,t=0.64min。钻、扩8个M12-6H孔, 攻螺纹.1)钻8个M12-6H孔至10.1 : 查工艺手册表3.1-6,选取10.1 高速钢锥柄麻花钻 a. 确定进给量f:查切削手册表2.7得,f=0.1250.155/r，由工艺手册表4.2-13得,取f 机=0.12/r。 b.确定切削速度:根据切削手册表2.13及表2.14,查得切削速度V 查=30m/min。实际切削速度为V 机=20r/min。 c.选择磨钝标准及耐用度:根据切削手册表2.12,取最大磨损量为0.8,刀具耐用度为T=25min。d.计算基本工时:查工艺手册表6.2-5得,t=4.02min。2)扩8个M12-6H孔: 查工艺手册表3.1-8,选取11 高速钢锥柄扩孔钻。查切削手册表2.10,查得f 钻=0.6/r,f 机=0.4/r。 由切削手册表2.13和表2.14,查得钻孔的切削速度V 钻=14/min,实际切削速度V 机 =6.9m/min。基本工时: t=3min。3)攻M12-6H孔螺纹。 a.选择M12高速钢机用丝锥。 b.选择切削速度:切削速度按有关手册选取V c=8.9m/min,实际的切削速度V 机=7.4m/min。 c.计算基本工时: t=0.7min。钻10+0.03 0孔，铰10+0.03 0孔至尺寸,攻螺纹1)钻10+0.03 0孔: 查工艺手册表3.1-6,选取9高速钢锥柄麻花钻a. 确定进给量f:f=0.250.31。由工艺手册表4.2-13得,取f 机=0.12/r。 b.确定切削速度:根据切削手册表2.13及表2.14,查得切削速度V 查=30m/min。实际切削速度 V 机=28.3m/min。 c.计算基本工时:查工艺手册表6.2-5得,t=0.47min。 2)铰10+0.03 0孔至10:a.查工艺手册表3.1-17, 选用锥柄机用铰刀(高速钢)。b.由切削手册表2.12得,最大磨损量0.5,耐用度 T=40min。由切削手册表2.24,得进给量f=0.3 0.5/r。d.计算基本工时: 查工艺手册6.2-5,t=1.09min。 3)攻M12-6H孔螺纹。a.选择M12高速钢机用丝锥。b.选择切削用量:进给量f=1.75/r。切削速度查工艺手册表4.2-15,实际的切削速度V 机=7.4m/min。 c.计算基本工时:t=0.15min。 3.5.5 工序切削用量及基本工时的确定 磨36端面,保证390 -0。3,Ra0.8；磨25+0.023 0端面,保证720 -0。12, Ra0.8；磨四个侧面, Ra0.8。选用M1370平面磨床,使用专用磨床夹具。(1) 选择砂轮:见工艺手册表3.2-1表3.2-10磨具选择各表,结果为WA46KV6P35040127.其含义为:砂轮磨料为白刚玉WA,粒度为46# ,硬度为中级1级K,陶瓷结合剂V,6号组织,平型砂轮P, 砂轮尺寸为35040127(dBD)。(2)切削用量的选择: 见工艺手册表,砂轮转速n 砂=1500r/min,则V 砂=27.5m/s。(3）基本工时:t=3.08min。最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡表和机械加工工序卡表。 4.夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。经与指导老师协商，决定设计第道工序铣36的端面夹具。本夹具将用于立式铣床，刀具为端面铣刀。4.1问题的提出本夹具用于第道工序，即铣36端面，钻25mm孔至23mm，镗36mm孔到36+00.03mm,切内切槽370.13mm，孔口倒角145。设计夹具时，其表面精度并无技术要求。因此，加工本工序时，主要考虑如何提高劳动生产率、如何选好定位基准以及采取什么夹紧装置、降低劳动强度是设计的重点，而精度不是主要问题。 4.2夹具设计4.2.1定位基准的选择由零件图可知，该端面与四侧端面垂直、与36孔中心线垂直，其设计基准为36孔中心线。为使定位误差为零，应选择以36孔中心定位及四侧定位夹具，还应用螺旋夹紧机构夹紧。夹具体是夹具的基本件它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状与尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸及加工条件等。在设计夹具体时应满足一下基本要求：1、 结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小，质量轻和便于工件装卸。2、 尺寸要稳定且具有一定精度。3、 具有足够强度和刚度。4、 安装稳定牢靠。5、 清理方便。 夹具体毛坯制造方法的选择综合考虑经济性、结构合理性、标准化、工艺性及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯为铸件夹具体，夹具体的外形尺寸在绘制夹具总图时根据定位元件、工件、夹紧装置及其辅助机构在总体的配置，夹具体的外形尺寸便已经大体确定，然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择端面的结构形状和壁厚尺寸。夹紧是件装夹过程的重要组成部分，工件定位之后必须通过夹具上夹紧装置将其可靠的固定在正确的位置上，使其在承受工艺力和惯性力的作用位置不发生变化，否则在加工过程中因切削力惯性力的作用发生位置的变化或引起振动，原有的正确定位遭到破坏，就不能保证加工要求。夹紧机构的三要素是夹紧力作用点的确定、夹紧力方向的确定、夹紧力大小的确定，夹紧机构的基本要求如下：1、 夹紧动作迅速，操作方便省力。夹紧时不应损害零件表面质量。2、 结构力求简单，便于制造和维修。3、 夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。加紧作用准确，处夹紧状态时应能保持自锁。保证加紧定位的安全可靠。 零件的加工误差实际上是机械加工系统综合误差的反映，它不仅包括夹具的制造误差，还包括刀具误差，机床夹具误差，工件的定位误差，就其误差的组成和误差的可控性来说，夹具的误差就显得较为重要，由于本夹具采用手动夹紧的方式，故可以不用考虑夹紧力的大小，实际夹紧时可根据情况而定。 4.2.2夹具结构设计见装配图 5 结论与发展方向5.1 本文总结机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力，科技水平，生活水准，和国防实力，机械制造业是国发经济的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的行业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备，机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家和地区国民经济现在化的程度，但是光有设备是还不能满足我们的要求的，我们不但要有先进的设备，还要有先进的工艺参数，还要有优质的人才，在我国的切削行业当中，还存在着许多有待我们改进的地方，与传统切削加工相比，高速切削加工具有明显的优越性，其应用前景也十分广阔。但是在加工方面而言，进行高速切削的前提是要有先进的自动化刀具，有自动化的工艺参数，否则一切都是白费的，本课程虽然只介绍了一本普通车床的方刀架，但是我觉的任何先进的东西都是从底层一步一步慢慢做起的，没有基层的发展就不会有新事物的出现，机械制造工艺的内容