阀体的加工工艺及钻攻M6孔夹具设计

湖南农业大学工学院（东方科技学院）课程设计说明书课程名称： 阀体的工艺分析及钻攻 M6 的夹具设计 题目名称：The process analysis and drill M6 fixture design班 级：20 级 专业 班姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩：教师评语：指导老师签名： 20 年 月 日摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。阀体的加工工艺规程及其钻、攻 4-M6 的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。其中专用夹具设计尤其重要，本套设计采用经典的“一面两销”定位，采用铰链压板夹紧工件，导向侧是由盖板式是钻模板与快换钻套相配合来完成的。关键词：工序、定位、夹紧。全套图纸加 153893706Take toThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.Valve processing procedure and drilling, tapping the 4-M6 fixture design is to include parts machining process design, process design and fixture design in three parts. The special fixture design is particularly important, the design of the classic “ side of the two pin“ positioning, clamping the workpiece using the hinge plate, guide side by cover plate is a drilling template and quick change drill sleeve matched completed.Key words: process, positioning, clamping.目 录1 零件的分析 52 工艺设计62.1 毛坯的制造形式62.2 基准面的选择62.2.1 粗基准的选择62.2.2 精基准的选择62.3 制订工艺路线62.3.1 工艺线路方案一62.3.2 工艺路线方案二62.3.3 工艺方案的比较与分析62.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5 确定切削用量83 专用夹具设计173.1 问题的指出173.2 夹具设计173.2.1 定位基准的选择173.2.2 切削力及夹紧力的计算173.3 定位误差的分析183.4 夹具设计及操作的简要说明19总 结 20致 谢 21参考资料22第 0 页 共 22第 1 页 共 221 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是阀体（附图 1） ，作用待查。1.2 零件的工艺分析阀体的零件图中规定了一系列技术要求： （查表 1.4-28机械制造工艺设计简明手册 ）1、57X57 端面，表面粗糙度为 6.32、精车 56、102 的端面，表面粗糙度为 6.33、M29 的端面，表面粗糙度为 6.34、工件上的所有孔，粗糙度最高为 6.3，精度要求都不太高，所以采用实心铸造。第 2 页 共 222 工艺设计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,采用砂型铸造。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。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。也是保证加工精度的关键。2.2.1 粗基准的选择粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，阀体零件形状不规则，对于这种零件，我们选取102的外圆面作为粗基准。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） ，由零件知，以 56 外圆的端面作为精基准。2.3 制订工艺路线2.3.1 工艺线路方案一工序 1 铸造工序 2 时效处理工序 3 铣（1、粗铣 57X57 端面；2、精铣 57X57 端面，粗糙度为 6.3）工序 4 车（1.粗车 56、102 的端面，粗糙度为 12.5；2.精车 56、102 的端面，粗糙度为 6.3；3 倒角 C1，C3）工序 5 镗（1、镗孔至 18；2、扩 18 孔至 20，粗糙度为 6.3；3、扩 20 至50，粗糙度为 6.3；4、精镗 50 孔至 51，孔粗糙度为 3.2，端面粗糙度为 12.5）工序 6 镗（1、镗 34 孔，表面粗糙度为 6.3；2、镗 44 孔，表面粗糙度为6.3；3、镗 48 孔，表面粗糙度为 6.3）工序 7 钻（1、钻孔至 10；2、扩 10 至 12）工序 8 铣（1、粗铣 M29 的端面。粗糙度为 12.5；2、精铣 M29 的端面，粗糙度为 6.3；3、铣 M29X2 的螺纹）工序 9 钻（1、钻 20 孔；2、扩 20 孔至 22；3、铰 22 孔至 23，粗糙度为3.2）工序 10 钻（1、钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1； 2、攻丝 M6）工序 11 钳工去毛刺（1、去毛刺标示部位；2、清洗）工序 12 检验（按零件图）2.3.2 工艺路线方案二工序 1 铸造工序 2 时效处理工序 3 铣（1、粗铣 57X57 端面；2、精铣 57X57 端面，粗糙度为 6.3）工序 4 车（1.粗车 56、102 的端面，粗糙度为 12.5；2.精车 56、102 的端面，粗糙度为 6.3；3 倒角 C1，C3）工序 5 铣（1、粗铣 M29 的端面。粗糙度为 12.5；2、精铣 M29 的端面，粗糙度为 6.3；3、铣 M29X2 的螺纹）工序 6 镗（1、镗孔至 18；2、扩 18 孔至 20，粗糙度为 6.3；3、扩 20 至第 3 页 共 2250，粗糙度为 6.3；4、精镗 50 孔至 51，孔粗糙度为 3.2，端面粗糙度为 12.5）工序 7 镗（1、镗 34 孔，表面粗糙度为 6.3；2、镗 44 孔，表面粗糙度为6.3；3、镗 48 孔，表面粗糙度为 6.3）工序 8 钻（1、钻 20 孔；2、扩 20 孔至 22；3、铰 22 孔至 23，粗糙度为3.2）工序 9 钻（1、钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1； 2、攻丝 M6）工序 10 钳工去毛刺（1、去毛刺标示部位；2、清洗）工序 11 检验（按零件图）2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一与方案二的区别在于方案二是先加工所有的面，然后加工孔，而方案一则是加工过上下表面之后，即加工孔，这样安排，为后序加工提供了定位基准，简化了夹具设计，提高了生产率，节约成本，综合考虑，选择方案一。最后的加工工艺路线确定如下：工序 1 铸造工序 2 时效处理工序 3 铣（1、粗铣 57X57 端面；2、精铣 57X57 端面，粗糙度为 6.3）工序 4 车（1.粗车 56、102 的端面，粗糙度为 12.5；2.精车 56、102 的端面，粗糙度为 6.3；3 倒角 C1，C3）工序 5 镗（1、镗孔至 18；2、扩 18 孔至 20，粗糙度为 6.3；3、扩 20 至50，粗糙度为 6.3；4、精镗 50 孔至 51，孔粗糙度为 3.2，端面粗糙度为 12.5）工序 6 镗（1、镗 34 孔，表面粗糙度为 6.3；2、镗 44 孔，表面粗糙度为6.3；3、镗 48 孔，表面粗糙度为 6.3）工序 7 钻（1、钻孔至 10；2、扩 10 至 12）工序 8 铣（1、粗铣 M29 的端面。粗糙度为 12.5；2、精铣 M29 的端面，粗糙度为 6.3；3、铣 M29X2 的螺纹）工序 9 钻（1、钻 20 孔；2、扩 20 孔至 22；3、铰 22 孔至 23，粗糙度为3.2）工序 10 钻（1、钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1； 2、攻丝 M6）工序 11 钳工去毛刺（1、去毛刺标示部位；2、清洗）工序 12 检验（按零件图）以上工艺过程详见械加工工艺过程卡片2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“阀体零件材料为 HT200，毛坯质量约为 1.5kg，生产类型为中批生产，采用砂造型铸造毛坯。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、57X57 端面，表面粗糙度为 6.3，分二步加工，粗铣 精铣查机械设计工艺手册表 3-4 得：粗铣 单边余量：Z=0.3精铣 单边余量：Z=0.22、56、102 的端面，表面粗糙度为 6.3，分二步加工，粗车精车查机械设计工艺手册表 3-8 得：粗车 单边余量：Z=0.3精车 单边余量：Z=0.2第 4 页 共 223、工件上所有孔，粗糙度最高为 3.2，孔最大为 51，采用实心铸造。2.5 确定切削用量工序 1：铸造工序 2：时效处理工序 3：铣（1、粗铣 57X57端面；2、精铣 57X57端面，粗糙度为 6.3）工步一：粗铣 57X57 端面1) 选择刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 ae5mm 时。直径为 do=50mm 故齿数，由于采用标端铣刀铣刀几何参数 rn=10ao=16 2) 切削用量 根据机械加工工艺师手册表 3013，铣床功率 510KW，工艺系统刚度为中等，端铣刀，加工材料为 HT200，可选择粗铣时每齿进给量 af=0.20.3mm/z3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.6 端铣刀 do=50mm，刀具寿命 T=120min4) 确定切削速度VcZ=8, aP=40-70mm, ac=30.8, fz=f/z=0.07501mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据 X51 型铣床说明书选n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选 Vf=80mm/min 实际 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 机床功率： 当 Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故 Pct0.8,根据 X51 型铣床说明书，机床主轴允许的功率为第 5 页 共 22Pcm=7.50.75=5.63kw 故 PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/z6）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(67+20)X2/150=1.16（min） 工步二：精铣 57X57 端面1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 本道工步切削宽度 ae0.2m，由于加工表面精度要求 Ra=6.3 um.根据机械加工工艺师手册表 3013 得每转进给量0.51.2mm/r 就能满足要求，但考虑到 X51 功率为 7.5kw，机床为中等系统刚度和 X51W 铣床说明书 所以每转进给量0.6mm/r3）决定切削速度 Vc、可根据切削用量简明手册表 3.9 确定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根据 X51W 型铣床说明书选n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/ZTm=(L+L1+)i/Vf=(67+20)X2/150=1.16（min） 工序 4 车（1.粗车 56、102 的端面，粗糙度为 12.5；2.精车 56、102 的端面，粗糙度为 6.3；3 倒角 C1，C3）工步一：粗车 56、102 的端面1） 车削深度，因为右端面精度要求不高，故可以选择 ap=0.3mm2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。查切削手册表 3.8，寿命 T=180min4） 计算切削速度 按切削手册 ，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s据 CA6140 卧式车床车床参数，选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度 V c=3.14 80 475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=475/(300 10)=0.16mm/z。 第 6 页 共 225)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw, 而机床所能提供功率为 PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ V f=(12+10)/475=0.052min。工步二：精车 56、102 的端面，粗糙度为 6.31） 车削深度，因为右端面精度要求不高，故可以选择 ap=0.2m2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。查切削手册表 3.8，寿命 T=180min4） 计算切削速度 按切削手册 ，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s据 CA6140 卧式车床车床参数，选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度 V c=3.14 80 475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=475/(300 10)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw, 而机床所能提供功率为 PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ V f=(12+10)/475=0.063min。工步三：倒角 C1、C3工序 5 镗（1、镗孔至 18；2、扩 18孔至 20，粗糙度为 6.3；3、扩 20至 50，粗糙度为 6.3；4、精镗 50孔至 51，孔粗糙度为 3.2，端面粗糙度为 12.5）工步一：镗孔至 181) 切削深度 单边余量为 Z=9.0 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.35mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册表 1.28,即vCvxvyv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskvkrvB第 7 页 共 221.44 0.8 1.04 0.81 0.97=38m/minvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 672.3Wd1c1830与 672.3r/min 相近的机床转速为 650r/min。现选取 =650r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/74.36508切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l2in463.05.71fntwm工步二：扩 18 孔至 20，粗糙度为 6.3利用扩刀将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可m82根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.112钻根据机床说明书，选取 mf5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书取 ，实际切in/46.5rn min/68rw削速度为 mi/8.310dvw切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l6l2in0578821fntw工步三：扩 20至 50，粗糙度为 6.3利用扩刀将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可m20m根据钻孔的切削用量选取第 8 页 共 22rmff/87.05. 75.06.1212钻根据机床说明书，选取 f5.min/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书取 ，实际切in/46.5rn in/68rw削速度为 i/68.1010dvw切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l91ml32in60.5.81fntwm工步四：精镗 50 孔至 51，孔粗糙度为 3.2，端面粗糙度为 12.51) 切削深度 单边余量为 Z=0.05mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.10mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。vCvxv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskvkrvBv所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=98m/minvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 612.0r/minWdc5198与 612.0r/min 相近的机床转速为 575r/min。现选取 =575r/min。wn所以实际切削速度= =cv10sdnmi/1.9257切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l32第 9 页 共 22min64.035.1982fnltwm工序 6 镗（1、镗 34 孔，表面粗糙度为 6.3；2、镗 44 孔，表面粗糙度为6.3；3、镗 48 孔，表面粗糙度为 6.3）工步一：镗 34 孔，表面粗糙度为 6.31) 切削深度 单边余量为 Z=7.0mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.35mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册表 1.28,即vCvxvyv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskvkrvB1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=58m/minvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 543.3r/minWdc345810与 543.3r/min 相近的机床转速为 575r/min。现选取 =575r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/4.6157切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l32in658.0.18fntwm工步二：镗 44 孔，表面粗糙度为 6.31) 切削深度 单边余量为 Z=5.0mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.35mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册表 1.28,即vCvxvyv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskvkrvB第 10 页 共 221.44 0.8 1.04 0.81 0.97=58m/minvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 419.8r/minWdc45810与 419.8r/min 相近的机床转速为 375r/min。现选取 =375r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/8.5137切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l2in346.05.18fntwm工步三：镗 48 孔，表面粗糙度为 6.31) 切削深度 单边余量为 Z=2.0mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.35mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册表 1.28,即vCvxvyv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskvkrvB1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=58m/minvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 384.8r/minWdc48510与 384.8r/min 相近的机床转速为 375r/min。现选取 =375r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/5.637切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l2in58.0.1fntwm第 11 页 共 22工序 7 钻（1、钻孔至 10；2、扩 10 至 12）工步一：钻孔至 101) 切削深度 单边余量为 Z=9.0 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.35mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册表 1.28,即vCvxvyv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskvkrvB1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=38m/minvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 694.3Wd1c12380与 672.3r/min 相近的机床转速为 650r/min。现选取 =650r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/74.36502切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l2in47.05.731fntw工步二：扩 10 至 12利用扩刀将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可mm12根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.21钻根据机床说明书，选取 mf5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书取 ，实际切in/46.5rn min/68rw削速度为第 12 页 共 22min/63.1082ndvw切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l61l2in642.57.08fntw工序 8 铣（1、粗铣 M29 的端面。粗糙度为 12.5；2、精铣 M29 的端面，粗糙度为6.3；3、铣 M29X2 的螺纹）工步一：粗铣 M29 的端面。粗糙度为 12.51）刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 ae5mm 时。直径为 do=40mm 故齿数4，由于采用标端铣刀铣刀几何参数 rn=10ao=16 2）削用量 本道工步切削宽度 ac0.3，根据机械加工工艺师手册表 3013，铣床功率 510KW，工艺系统刚度为 中，端铣刀，加工材料为 45，可选择粗铣时每齿进给量 af=0.20.3mm/z3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.6 端铣刀 do=450mm，刀具寿命 T=120min4）确定切削速度VcZ=8, aP=40-70mm, ac=30.8, fz=f/z=0.07501mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据 X62 型铣床说明书选n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选 Vf=80mm/min 实际 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 机床功率： 当 Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：第 13 页 共 22故 Pct0.8,根据 X62 型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.50.75=5.63kw 故 PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=0.3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/zTm=(L+L1+)i/Vf=(67+20)X2/150=1.67（min） 工步二：精铣 M29 的端面，粗糙度为 6.31）刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 ae5mm 时。直径为 do=40mm 故齿数4，由于采用标端铣刀铣刀几何参数 rn=10ao=16 2）削用量 本道工步切削宽度 ac0.2，根据机械加工工艺师手册表 3013，铣床功率 510KW，工艺系统刚度为 中，端铣刀，加工材料为 45，可选择粗铣时每齿进给量 af=0.20.3mm/z3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.6 端铣刀 do=450mm，刀具寿命 T=120min4）确定切削速度VcZ=8, aP=40-70mm, ac=30.8, fz=f/z=0.07501mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据 X62 型铣床说明书选n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选 Vf=80mm/min 实际 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 机床功率： 当 Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故 Pct0.8,根据 X62 型铣床说明书，机床主轴允许的功率为第 14 页 共 22Pcm=7.50.75=5.63kw 故 PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=0.2mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/zTm=(L+L1+)i/Vf=(67+20)X2/150=0.891（min） 工步三：铣 M29X2 的螺纹1） 车削深度，因为精度要求相对较高，选择 ap=2.0mm2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。查切削手册表 3.8，寿命 T=180min4） 计算切削速度 按切削手册 ，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s据 CA6140 卧式车床车床参数，选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw, 而机床所能提供功率为 PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=2.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。Tm=(L+L1+)i/Vf=(67+20)X2/150=0.834（min） 工序 9 钻（1、钻 20 孔；2、扩 20 孔至 22；3、铰 22 孔至 23，粗糙度为 3.2）工步一：钻 20 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的 ， 时，f MPab80md20。由于本零件在加工 20 孔时属于低刚度零件，故进给量应rmf/47.039.乘以系数 0.75，则 rmf /35.029.75.04.39.根据 Z525 机床说明书，现取 rf/.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所min/18v以min/6.280110rdvnws 第 15 页 共 22根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为min/275rnwin/3.101dv切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l9l2min4693.5.071fntw工步二：扩 20 孔至 22利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可22根据钻孔的切削用量选取 rmff/87.05. 75.06.11钻根据机床说明书，选取 f5.min/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书取 ，实际切in/46.5rn in/68rw削速度为 i/7.1082dvw切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l61ml32in0578.1.86fntw工步三：铰 22 孔至 23，粗糙度为 3.2根据参考文献表 2-25， ， ，得rmf/4.02min/128vin/65.48.19rns查参考文献表 4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取 ，rf/35.0，实际切削速度 。mi/98rw i/3.9v切削工时： ， ， ，则机动工时为l32ml1l2第 16 页 共 22min60.35.19821fnltwm工序 10 钻（1、钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1； 2、攻丝 M6）工步一：钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.16）.5由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 0.28/fmr机（切削表 2.15）16/mincV查= 999.1r/minrDvn/1.560按机床选取 n=975r/min min/6.15in/097.1dvw切削工时： ， ， ，则机动工时为ml32l1l32in567.0.791fntw工步二：攻螺纹 M6mm选择 M6mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ，即f p1.25/fmr7.5/mincV机=398r/minrDvn/65.710按机床选取 n=375r/min基本工时： 1203.5(min)7.ltnf机工序 11 钳工去毛刺（1、去毛刺标示部位；2、清洗）工序 12 检验（按零件图）第 17 页 共 223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，决定设计第工序 9钻（1、钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1；2、攻丝 M6）孔的夹具设计3.1 问题的指出本夹具主要用来钻（1、钻 4-M6 的螺纹底孔 5.1；2、攻丝 M6）孔，由零件图知，这四个螺纹与其他的面没任何要求，所以我们只考虑生产效率，以 56 的端面与两个12 的孔配合来实现工件的完全定位，也就是经典的“一面两销” 。3.2 夹具设计3.2.1 定位基准的选择由零件图可知，这四个螺纹与其他的面没任何要求，所以我们只考虑生产效率，以56 的端面与两个 12 的孔配合来实现工件的完全定位，也就是经典的“一面两销” ，为了提高加工效率、方便加工，决定钻材料使用高速钢，用于对钻、攻 M6 螺纹孔。同时，为了缩短辅助时间，准备采用手动夹紧。3.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢钻头，尺寸为 5.1则轴向力：见工艺师手册表 28.4F=C d f k 3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(F07.1)92()103.FnHBF=420 )(2.538.0N转矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.17.3518.02 MN第 18 页 共 22功率 P =mKWdTV726.0395.14.70在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;K 加工性质系数，1.1;2K 刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数, 1.14则 F =KF=1.5/ )(42391.1. N钻削时 T=17.34 N M切向方向所受力: F =1LT2670534.取 1.0fF =4416f )(6.41.0NF Ff所以,钻工件不会转动,故本夹具可安全工作。3.3 定位误差的分析(1)移动时基准位移误差 yj（式 5-5）j min11XDd式中： 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min代入（式 5-5）得： =yj min11Xd0.9.16= .25(2) 转角误差第 19 页 共 22（式 5-6）LXDdXDdtg2min2min11 式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙min 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差D 削边销定位孔与定位销最小配合间隙2minX其中： )2(min1i XLgx则代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg则： .213.4 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，本工件采用“一面两销心”定位，通过铰链压板夹紧工件，这样操作更加简单，迅速，特别适合中批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求夹具体零件图如下：第 20 页 共 22总 结设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。第 21 页 共 22致 谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。第 22 页 共 22参考资料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11 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