齿轮传动箱的粗铣左端面夹具设计及加工工艺规程说明书

需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202I前言毕业设计是培养理工科学生的一个实践性教学环节,也是最后一个教学环节。它是在学完了全部基础课程及专业课程以后,并在一些课程设计的基础上,搜集丰富的资料,进行的一次全面的、系统的基本知识和基本技能的训练。通过设计,主要培养综合运用所学基础知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规范和方法,培养我们搜集、查阅、运用资料的能力。通过毕业设计,进一步巩固、扩大和深化所学的基础理论、基本知识和基本技能,提高设计、计算、绘图、编写技术文件以及正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计,也能够培养严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风,树立正确的生产观、经济观和全局观,从而进一步强化了向工程技术人员过渡的进程。这次毕业设计的课题就是制造业中的齿轮传动箱体加工工艺及专用夹具设计。在制造业信息化环境中,工艺设计是生产技术准备工作的第一步,工艺规程是进行工装设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依据,它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响,是生产中的关键工作。工艺知识是制造企业中重要的知识资源之一,是使产品设计变为成品的整个制造过程中的基础资源,它对保证产品质量以及提高企业经济技术效益具有十分重要的作用。夹具的快速设计与制造,己经成为产品快速变换和制造系统新建成或重构后运行的瓶颈,严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。目前国内外使用的专用夹具是伴随着大批大量生产的发展而发展出现的,特别是相关机械制造业的发展。专用夹具的使用,一方面缩短了工序时间,降低了加工成本;另一方面,夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。因此,在何种生产条件下使用哪种类型的夹具才是经济合理的,也就是夹具的经济性,一直都是夹具结构发展和设计的一个重要话题。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202II目 录前言 .I一、零件分析 11.1 计算生产纲领确定生产类型 11.2 箱体工艺分析 1二、确定毛坯 22.1 确定毛坯种类 .22.2 确定机械加工余量 .22.2.1 铸件尺寸公差 22.2.2 铸件机械加工余量 22.3 绘制铸件毛坯图（如图 2-2 毛坯-零件综合图） .3三、工艺规程设计 33.1 选择定位基准 .33.2 制定工艺路线 .43.2.1 拟订工艺路线一 43.2.2 拟订工艺路线二 43.2.3 工艺方案的比较与分析 53.3 选择加工设备和工艺设备 .63.4 确定加工余量与工序尺寸表 .63.5 确定加工工序设计及基本工时 .8四、 粗铣左端面夹具设计 .204.1 设计要求 .204.2 夹具设计 .204.2.1 定位基准的选择 .204.2.2 切削力及夹紧力的计算 .204.3 定位误差的分析 224.4 零、部件的设计与选用 224.5 夹具设计及操作的简要说明 24总 结 25参考文献 26致 谢 27需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432021一、零件分析1.1 计算生产纲领确定生产类型年产量 Q10000（件/年） ，该零件在每台产品中的数量 n=1（件/台） ，废品率3，备品率 5。由公式 NQn（1）得：N100001（135）=10800查表（机制工艺生产实习及课程设计中表 61 确定的生产类型为大量生产。因此，可以确定为流水线的生产方式，又因为在加工时有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。1.2 箱体工艺分析箱体材料为 HT200，即灰铸铁。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性根，工艺简单，铸造应力小，易加工，需人工时效；有一定的机械强度及良好的减振性，流动性能好、体收缩和线收缩小；综合力学性能低，抗压强度比抗拉强度高约 3-4 倍；耐热性较好；可承受较大的弯曲应力；主要用于强度、耐磨性要求较高的重要零件和要求气密性的铸件。生产批量为大批量生产，故毛坯精度应为中等，加工余量中等；加工机床部分采用通用机床，部分采用专用机床；按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。该箱体上的主要加工部位为左右端面，轴线与左右端面垂直的一系列孔以及轴线与左右端面平行的 3 个孔。其中，右端面为重要的配合面，平面度要求为 0.05mm 直接影响箱体与其他零件的接触精度与密封性，右端面上的 3-M5 均布孔的孔在位置度要求上为 0.2。左端面上距离右端面 115.5 的圆环面相对于 120 的孔的轴线的垂直度12.0 03.要求为 0.02mm。左端面上 3-5 的均布孔的位置度要求为 0.02。轴线与左右端面垂直的一系列孔同轴度要求为 0.025，精度求较高，部分孔径的需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432022尺寸如 35 孔和 52 孔在尺寸精度上需要保证。03.03.轴线与左右端面平行的 3 个孔的尺寸分别为 42 、62 、88 ，都需03.03.5.03要进行半精镗或精镗加工。这三个孔的同轴度要求为 0.02。另外箱体的多个加工面的粗糙度都有一定要求，加工工艺需要满足其要求。二、确定毛坯2.1 确定毛坯种类根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为 10800 件/年，可知，该生产类型为大批量生产。毛坯制造的方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.2 确定机械加工余量2.2.1 铸件尺寸公差铸件尺寸公差分为 16 级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由于实用机械加工工艺手册查得铸件尺寸公差等级为 CT10 级，选取铸件错箱值为1.0mm。2.2.2 铸件机械加工余量对于成批和大量生产的铸件加工余量由实用机械加工工艺手册查得，选取MA 为 G 级，各加工表面总余量如表 2-1 所示。表 2-1 各加工表面总余量及毛坯尺寸加工表面 基本尺寸/mm 加工余量等级 加工余量数值/mm 毛坯尺寸/mm60 右端面凸台 2.5 G 3.5 6120 左端面 119.5 G 4 123.5120 径向面 120 G 3 126孔 88 88 H 3 82孔 62 62 H 3 56孔 42 42 H 3 36右端孔 3503.35 H 5 25右端孔 30 30 H 2.5 30左端孔 35 35 H 2.5 30需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432023左端孔 5203.46 H 3 462.3 绘制铸件毛坯图（如图 2-2 毛坯-零件综合图）图 2-2 毛坯-零件综合图三、工艺规程设计3.1 选择定位基准需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432024箱体的右端面既是装配基准，又是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。另外，箱体的左端面和右端面都是重要平面，采取互为基准的原则加工两端面能更好的保证其位置度要求。因而以箱体的左端面为粗基准，先加工右端面，再以右端面为精基准加工左端面。3.2 制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。3.2.1 拟订工艺路线一工序 1 粗铣右端面 N 面，以箱体的左端面作为粗基准。工序 2 以箱体右端面为精基准，粗铣箱体的左端面。 工序 3 钻毛坯 25 孔到 28。工序 4 粗镗孔 1（35 ）到 34.5，并镗出倒角 145，粗镗孔 2（35）到03.34.5，粗镗孔 3(46)到 46， 工序 5 粗车 120 外圆面到 122。粗车距离右端面 115.5 的圆环面到距离03.1.0右端面 117；粗车 3- 5.5 孔的左端面。工序 6 精铣箱体右端面。工序 7 精铣箱体左端面。工序 8 粗镗孔 4(52 )到 51.5，并镗出倒角 245。03.工序 9 半精镗孔 2（35）到 35；精镗孔 1（35 ）到 35 。精镗孔03.03.4(52 )到 52 。03.03.工序 10 精车 120 外圆面到 120 。精车距离右端面 115.5 的圆环面到.03. 12.0115.512.0工序 11 钻、铰 3-5.5 的孔工序 12 粗镗孔 5（42 ）到 41.5，并镗出两个 145的倒角；粗镗孔03.6（62 ）到 61.5，并镗出 245倒角；粗镗孔 7（88 ）03. 5.0387.5，留有精镗加工余量。工序 13 精镗孔 5（42 ） 、孔 6（62 ）和孔 7（88 ）分别到 4203.03.5.03、 62 、88 。精镗孔 7（88 ）在孔 6（62 ）一侧的03.05. 5. 03.端面。工序 14 钻 3-M5 螺纹底孔，攻螺纹 3-M5。工序 15 钻 4-M6 螺纹底孔，攻螺纹 4-M6。工序 16 钻、扩 4-9 通孔并钻、锪 414 的阶梯孔。工序 17 检验、入库3.2.2 拟订工艺路线二需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432025工序 1 粗铣右端面 N 面，以箱体的左端面作为粗基准。工序 2 以箱体右端面为精基准，粗铣箱体的左端面。工序 3 粗镗孔 5（42 ）到 41.5，并镗出两个 145的倒角；粗镗孔03.6（62 ）到 61.5，并镗出 245倒角；粗镗孔 7（88 ）03. 5.0387.5，留有精镗加工余量。工序 4 钻毛坯 25 孔到 28。工序 5 粗镗孔 1（35 ）到 34.5，并镗出倒角 145，粗镗孔 2（35）到03.34.5，粗镗孔 3(46)到 46，粗镗孔 4(52 )到 51.5，并镗出倒角03.245。工序 6 粗车 120 外圆面到 122。粗车距离右端面 115.5 的圆环面到距离右03. 12.0端面 117；粗车 3- 5.5 孔的左端面。工序 7 精铣箱体右端面。工序 8 精铣箱体左端面。工序 9 精镗孔 5（42 ） 、孔 6（62 ）和孔 7（88 ）分别到03.03.5.0342 、62 、88 。精镗孔 7（88 ）在孔 6（62 ）一侧03. 5.03. 03.的端面。工序 10 半精镗孔 2（35）到 35；精镗孔 1（35 ）到 35 。精镗孔03.03.4(52 )到 52 。03.03.工序 11 半精镗孔 1（35 ）的左端面；半精镗孔 4(52 )的有端面；半精镗. 03.孔 3(46)的右端面。工序 12 精车 120 外圆面到 120 。精车距离右端面 115.5 的圆环面到03.03. 12.0115.5 。12.工序 13 钻、铰 3-5.5 的孔工序 14 钻 3-M5 螺纹底孔，攻螺纹 3-M5。工序 15 钻 4-M6 螺纹底孔，攻螺纹 4-M6。工序 16 钻、扩 4-9 通孔并钻、锪 414 的阶梯孔。工序 17 检验、入库3.2.3 工艺方案的比较与分析工艺方一和工艺方案二的主要不同点在于：1、方案一是先加工与作为精基准面的箱体右端面向垂直的阶梯孔，之后粗镗孔5（42 ） 、孔 6（62 ）和孔 7（88 ） ，再接着是阶梯孔和孔 5、6、7 的精03.03.5.03加工。而方案二是先粗镗孔 5（42 ） 、孔 6（ 62 ）和孔 7（88 ） ，之后03.03.03加工与作为精基准面的箱体右端面向垂直的阶梯孔，再接着是阶梯孔和孔 5、6、7 的精加工。比较可见，方案一是较为可取的选择。主要是因为：（1）阶梯孔的轴线与箱体底面位置尺寸是一般尺寸，没有尺寸公差的要求，容易保证。而孔 5、6、7 的轴线与阶梯孔轴线位置要求为 39 ，在未先加工阶梯孔的前提下先加工孔 5、6、7 显然该16.0需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432026精度难以保证。 （2）先加工的阶梯孔便于加工孔 5、6、7 时的装夹。2、工艺方案一将作为精基准面的右端面的精加工安排在粗精镗 52 孔之前，03.更好得保证该孔的右端面与精基准面的位置尺寸（由尺寸链计算得到 92 ） 。虽然方7.案二对该孔的粗镗加工可以预留出较多余量，保证精镗加工时的尺寸，但总体而言其过程较为繁琐，需要对粗镗余量有较多的计算的验证。同理方案一中对孔5（42 ） 、孔 6（62 ）和孔 7（88 ）的孔的粗精加工都安排在轴线与左03.03.5.03右端面垂直的阶梯孔的精加工之后，以保证这三个孔的轴线与阶梯孔轴线的距离尺寸39 。16.0综上，选用方案一作为最终的加工方案。3.3 选择加工设备和工艺设备由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为通用机床加专用夹具为主，辅一少量专用机床的流水线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。（1）粗铣左右端面 考虑到工件的定位夹紧方案，采用立铣，选择 X53K 立式铣床。选择直径 D 为 50 的 C 类可转位面铣刀、专用夹具和游标卡尺。(2)精铣左右端面 由于定位基准的转换，宜采用卧铣，选择 X6130 铣床，选择与粗铣相同型号的 C 类可转位面铣刀。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。（3）钻毛坯孔 25 选用摇臂钻床 Z304016，选用锥柄麻花钻，锥柄机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。（4）粗镗各个孔及孔的内端面 选用卧式镗床 T68 型号，选择功率为 1.5kw 的1TA20M 镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。（5）精镗各个孔及孔的内端面 选用卧式镗床 T68 型号，选择功率为 1.5kw 的1TA20M 镗削头。选择精镗刀、专用夹具及游标卡尺。 （6）粗车左端 125外圆面、圆环面 选用 C620-1 卧式车床。选择刀具：刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为 16mm25mm, =90， =15，rko=12， =0.5mm(查切削用量简明手册 表 1-3)。采用专用夹具及游标卡尺。oRr（7）精车左端 125 外圆面、圆环面 选用 C620-1 卧式车床。选择与粗车相同型号的刀具，采用专用夹具及游标卡尺。（8）钻、扩、攻螺纹各个孔 （钻、扩、攻螺纹 3M5 和 4-M6，钻、扩 3-5.5和 4-9） 选用摇臂钻床 Z3025，选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角；3M5 和 4-M6 螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻，攻螺纹采用机用丝锥及丝锥夹头。采用专用夹具、游标卡尺以及塞规。其中 3M5 和 4-M6 用螺纹塞规检验。3.4 确定加工余量与工序尺寸表加工表面 基本尺寸/mm 公差/粗糙度 单边余量/mm工序尺寸 毛坯尺寸/mm2.5 粗铣3.560 右端面 2.5 Ra3.21 精铣2.56需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320272.5 粗铣28.5120 左端面 27 Ra3.21.5 精铣27312 钻4右端面 3-M5 M5 Ra6.30.25 铰、攻螺纹M501.5 钻283.25 粗镗34.535 孔03.35 H8/Ra1.60.25 精镗35251.5 粗镗33左端 35 35 Ra3.21 半精镗35301.5 粗车122120 外圆面03.120（径向） h8/Ra1.61 精车1201252.5 粗车117120 圆环面03.115.5 h8/Ra1.61.5 精车115.5119.52.75 粗镗51.552 孔03.52 H8/Ra1.60.25 精镗52461.5 钻2830 孔 30 Ra3.21 半精镗30252.65 钻5.33-5.5 5.5 Ra6.30.1 铰5.502.75 粗镗41.542 孔 03.42 H8/Ra1.60.25 精镗42362.75 粗镗61.562 孔03.62 H8/Ra1.60.25 精镗625688 孔 5.0388 Ra3.2 2 粗镗84 82需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320283.5 确定加工工序设计及基本工时工序 1：粗铣右端面查看实用机械加工工艺手册，取每齿进给量 f =0.2mm/z。粗铣走刀一次，Za =2.5mm。取粗铣的主轴转速为 200r/min,选取刀具的的直径 D 为 50mm,故相P应的切削速度为：Vc= = =31.4m/min10Dn0254.3校核机床功率参考有关资料得：铣削时的切削功率 pmezpnkafPc74.095.67取 Z=10 个齿， ，n=200/60=33.33r/s， =60mm， =2.5mm， =0.2mm/z， =1e zfpmk将他们带入式中得：=2.33kw13.062.05.19.67749 c又由实用机械加工工艺手册查到 X53K 立式铣床的机床功率为 10kw，若取效率为 0.85，则 2.33/0.85=2.7410。故机床能满足加工要求。 计算基本工时：T=L/FN=60/0.2200=0.471min工序 2：粗铣左端面 查看实用机械加工工艺手册，取每齿进给量 =0.2mm/z。粗铣走刀一次，zfa =2.5mm。取粗铣的主轴转速为 200r/min,选取刀具的的直径 D 为 50mm,故相P应的切削速度为：1 半精镗8888 孔内端面5.0315 Ra3.2 1 半精镗15 142 粗车121120 外圆面.120 h8/Ra1.60.5 精车1201252.55 钻5.14-M6 孔 M6 Ra6.30.45 攻螺纹M604 钻84-9 通孔 9 Ra6.30.5 扩、铰90需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432029Vc= = =31.4m/min10Dn0254.3校核机床功率参考有关资料得：铣削时的切削功率 pmezpnkafPc74.095.67取 Z=10 个齿， ，n=200/60=33.33r/s， =120mm， =2.5mm， =0.2mm/z，e zf=1pmk将他们带入式中得：=4.65kw13.012.05.219.67749 Pc又由实用机械加工工艺手册查到 X53K 立式铣床的机床功率为 10kw，若取效率为 0.85，则 4.65/0.85=5.47kw10kw。故机床能满足加工要求。计算切削工时：T=L/FN=120/0.2200=0.942min工序 3：钻 25 毛坯孔参考切削用量简明手册，取钻孔的进给量为 =0.5mm/r,Vc=19m/min。zf由此计算出转速为 n= = =201.69r/min。dv10284.319按机床实际转速取 n=200r/min。则实际切削速度为：Vc= = =18.21m/min。10Dn02.验证扭矩及功率：=9.8142.7280.5 1=6977.03Nff KfdF8.7.428.19 8.0=9.810.02128 0.5 1=99.5N.MmM.0 2.P= Vc=639.518.21/60=2.11kwfF由实用机械加工工艺手册查得 Z3040 的主轴最大扭矩为 400N.M，主电动机功率为 3kw,故能满足加工要求。计算基本工时：T= = =0.185minnfl205.18工序 4：粗镗孔 1（35 ）到 34.5，并镗出倒角 145，粗镗孔 2（35）到03.33，粗镗孔 3(46)到 46。(1)粗镗孔 1（35 ）到 34.5： .0粗镗余量为 =（34.5-28.5）/2=3.25,取 Vc=0.4m/s=24m/min, =0.2mm/r粗Z zf需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320210由此计算出转速为 n= = =221.54r/min。dv105.34.2按机床实际转速取 n=220r/min。则实际切削速度为：Vc= = =23.82m/min。10Dn0验证功率： FcnYxPFcc KVfaCcFcc8.9Pc= Vc10 3取 =180， =1， =0.75， =0， =1FccXFcycc则 =1452.3N1397.02.7510. 75Pc= Vc10 =0.58kwc3取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 0.58/0.85=0.68KW。实用机械加工工艺手册查得 T68 卧式镗床的主电机最大功率为 5.5kw，故适用。计算基本工时：T= = =0.31minnfl20.513(2)粗镗孔 2（35）到 33 毛坯孔尺寸为 30粗镗余量为 =（33-30）/2=1.5,取 Vc=0.4m/s=24m/min, =0.2mm/r粗Z zf由此计算出转速为 n= = =231.61r/min。dv1034.2按机床实际转速取 n=220r/min。则实际切削速度为：Vc= = =22.80m/min。10Dn0234.验证功率： FcnYxPFcc KVfaCcFcc81.9Pc= Vc10 3取 =180， =1， =0.75， =0， =1FcCFcXcycnc则 =792.15.2.0518.9075Pc= Vc10 =0.316kwcF3取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 0.316/0.85=0.372KW。实用机械加工工艺手册查得 T68 卧式镗床的主电机最大功率为 5.5kw，故适用。计算基本工时：T= = =0.341minnfl20.15需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320211工序 5 粗车 120 外圆面到 122。粗车 3- 5.5 孔的左端面。03.粗车 120 外圆面、圆环面时，因余量为 2mm，故 =2mm。. pa根据切削用量简明手册表 1.4 查取: 进给量 f 范围取 0.91.3mm/r,这边我们选取进给量 f=0.2mm/r查切削用量简明手册表 1.23 得：切削力 950fFN而切削时 的修正系数为 ，fF1.0,.,1.f f fvoFBYkrKK根据 c620-1 车床说明书，可选择 n=200r/min则 3.427.4/min.26/cdnV s则 ，故机3105.10()59()fcPkw床效率足够。计算基本工时：由 基本时间 i 可得：其中 ,根据切削用量简明手册表 1.26 查取得：车削时,4Llylm的入切量及超切量 ，则 L=4+3.5=7.5mm3.5则 710.3in1.9.2jt s工序 6：精铣右端面精铣余量 =1mm,取精铣转速为 400r/min,精铣每转进给量为 0.5mm/r,铣刀直径精Z为 50。则 Vc= = =62.8m/min10Dn045.3计算基本工时：T= = =0.942minnfl405.6工序 7：精铣左端面精铣余量 =1.5mm,取精铣转速为 400r/min,精铣每转进给量为 0.5mm/r,铣刀直精Z径为 50。则 Vc= = =62.8m/min10Dn045.3计算基本工时：T= = =1.884minnfl405.12工序 8：粗镗孔 2（52 ）到 51.5 ，并镗出倒角 245。03.毛坯孔尺寸为 46需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320212粗镗余量为 =（51.5-46）/2=2.75,取 Vc=0.4m/s=24m/min, =0.2mm/r粗Z zf由此计算出转速为 n= = =148r/min。dv105.14.32按机床实际转速取 n=150r/min。则实际切削速度为：Vc= = =24.26m/min。10Dn0验证功率： FcnYxPFcc KVfaCcFcc8.9Pc= Vc10 3取 =180， =1， =0.75， =0， =1FcCFcXcycnc则 =1452.271.2.075218.9075Pc= Vc10 =0.581kwc3取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 0.581/0.85=0.684KW。实用机械加工工艺手册查得 T68 卧式镗床的主电机最大功率为 5.5kw，故适用。计算基本工时：T= = =0.567minnfl1502.7工序 9：半精镗、精镗阶梯孔（1）半精镗 30 孔半精镗余量为 =（30-28）/2=1,取 Vc=0.8m/s=48m/min, =0.15mm/r半 精Z zf由此计算出转速为 n= = =509.55r/min。dv10304.8按机床实际转速取 n=500r/min。则实际切削速度为：Vc= = =47.1m/min。10Dn0534.计算基本工时：T= = =0.07minnfl501.（2）半精镗 35 孔半精镗余量为 =（35-33）/2=1,取 Vc=0.8m/s=48m/min, =0.15mm/r半 精Z zf由此计算出转速为 n= = =436.67r/min。dv03514.8按机床实际转速取 n=440r/min。则实际切削速度为：Vc= = =48.36m/min。10Dn0435.计算基本工时：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320213T= = =0.227minnfl4015.（3）精镗 35 孔03.精镗余量为 =（35-34.5）/2=0.25,取 Vc=1.2m/s=72m/min, =0.12mm/r精Z zf由此计算出转速为 n= = =655.14r/min。dv 3514.72按机床实际转速取 n=630r/min。则实际切削速度为：Vc= = =71.335m/min。10Dn06354.计算基本工时：T= = =0.173minnfl63015.（4）精镗 52 孔03.精镗余量为 =（52-51.5）/2=0.25,取 Vc=1.2m/s=72m/min, =0.12mm/r精Z zf由此计算出转速为 n= = =440.96r/min。dv 5214.37按机床实际转速取 n=440r/min。则实际切削速度为：Vc= = =71.84m/min。10Dn06524.3计算基本工时：T= = =0.322minnfl415.7工序 10 精车 120 外圆面到 120 。精车距离右端面 115.5 的圆环面03.03. 12.0到 115.512.0因余量为 0.5mm，故 =0.5mm。pa根据切削用量简明手册表 1.4 查取: 进给量 f 范围取 0.91.3mm/r,这边我们选取进给量 f=0.75mm/r根据 c620-1 车床说明书，可选择 n=400r/min则 3.142015.8/min2.51/0cdnV s计算基本工时：由 基本时间 i 可得：其中 ,根据切削用量简明手册表 1.26 查取,4Llylm得：车削时的入切量及超切量 ，则 L=4+3.5=7.5mm3.5则 7.102in1.5jt s工序 11：钻、铰 3-5.5 的孔需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320214由实用机械加工工艺手册查得：第一次钻孔直径为 5.3，铰孔余量 =（5.5-5.3 ）/2=0.1mm。铰Z取钻孔进给量 =0.25mm/r ,Vc=17m/minzf由此计算出转速为 n= = =1021.51r/min。dv103.5417按机床实际转速取 n=1000r/min。则实际切削速度为：Vc= = =16.34m/min。10Dn03.54铰孔：取 =0.3mm/r ,Vc=14m/minzf由此计算出转速为 n= = =810.65r/min。dv15.4310按机床实际转速取 n=810r/min。则实际切削速度为：Vc= = =13.98m/min。10Dn085.43计算基本工时：T=t1+t2= + = + =0.2434min1fl21.8103.工序 12：粗镗孔 5（42 ）到 41.5，并镗出两个 145的倒角；粗镗孔03.6（62 ）到 61.5，并镗出 245倒角；粗镗孔 7（88 ）87.5，留03. 5.03有精镗加工余量。（1） 、粗镗孔 5（42 ）到 41.503.毛坯尺寸为 36因余量为 2.75mm，故 =2.75mm。pa根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min进给量 f=0.2mm/r r/min102418.35vnd查有关资料得： 9.8FcFcxyncpCafvK30P取 10,.75,1FcFccccCxy则 9.829452.()N3417c kw取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 ，cmP0.5.6.8cp故机床效率足够。计算基本工时需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320215由 基本时间 i 可得： 160.4min26.7.28jt s（2） 、粗镗孔 6（62 ）到 61.503.毛坯尺寸为 56因余量为 2.75mm，故 =2.75mm。pa根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min进给量 f=0.2mm/r 10241.3/min3.6.5vnrd取 n=120r/min,则 .6.51203./min0.39/0cdV s查有关资料得： 9.8FcFcxycpCafvK31P取 10,0.75,FcFccccCxyn则 09.829452.()N347c kw取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 ，故机床效率6.8cmpPk足够。计算基本工时：由 基本时间 i 可得： 160.7min4.2jt s(3)、粗镗孔 7（88 ）87.55.03毛坯尺寸为 82因余量为 2mm，故 =2mm。pa根据相关资料查取: v=0.4m/s=24m/min进给量 f=0.2mm/r 102491/min0/i3.8vnrrd查有关资料得： .8FcFcxyncpCafvK31P取 10,0.75,FcFccccCxy需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320216则 0.7509.8124156.2()cFN336.4cPVkw取机床效率为 0.85，则所需机床功率为 ，故机床效率足.8cmpP够。计算基本工时：由 基本时间 i 可得：150.83mn5.29jt s工序 13 精镗孔 5（42 ） 、孔 6（62 ）分别到 42 、62 和半精镗0.03.03.03.孔 7（88 ）到 88 。半精镗孔 7（88 ）在孔 6（62 ）一侧.35.03 5. .的端面。（1） 、精镗孔 5（42 ）0.因余量为 0.25mm，故 =0.25mm。pa根据相关资料查取: v=1.2m/s=72m/min进给量 f=0.12mm/r 107254.9/min546/i3.vnrrd计算基本工时：由 基本时间 i 可得： 160.24in1.7.5jt s（2） 、精镗孔 6（62 ）03.因余量为 0.25mm，故 = 0.25mm。pa根据相关资料查取: v=1.2m/s=72m/min进给量 f=0.12mm/r 1072369./min370/i.4vnrrd计算基本工时：由 基本时间 i 可得： 160.3in21.6.27jt s（3） 、半精镗孔 885.03因余量为 1mm，故 =1mm。pa根据相关资料查取: v=0.8m/s=48m/min进给量 f=0.16mm/r 需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202171048173./min3.vnrd取 n=170r/min,则 .4/i0.8/100cV s计算基本工时：由 基本时间 i 可得： 510.min3.1.67jt s（4） 、半精镗 88 孔内端面5.03因余量为 1mm，故 =1mm。pa根据相关资料查取: v=0.8m/s=48m/min进给量 f=0.16mm/r 1048173./min3.vnrd取 n=170r/min,则.0/i0.78/10cV s计算基本工时：由 基本时间 i 可得： 0.37min216jt s工序 14：钻右端面 3-M5 螺纹底孔，攻螺纹 3-M5（1）钻右端面 3-M5 螺纹底孔：参考切削用量简明手册，取钻孔的进给量为 =0.3mm/r,Vc=22m/min。zf由此计算出转速为 n= = =1751.59r/min。dv104.32按机床实际转速取 n=1750r/min。则实际切削速度为：Vc= = =21.98m/min。10Dn0175.验证扭矩及功率：=9.8142.740.3 1=639.5Nff KfdF8.7.428.9 8.0=9.810.0214 0.3 1=1.258N.MmM.01 2.P= Vc=639.521.98/60=234.27wfF由实用机械加工工艺手册查得 Z3025 的主轴最大扭矩为 200N.M，主电动机功率为 1.3kw,故能满足加工要求。（2）攻螺纹 3-M5取进给量 =0.3mm/r ,Vc=0.2m/s=12m/minzf需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320218由此计算出转速为 n= = =764.33r/min。dv1054.312按机床实际转速取 n=760r/min。则实际切削速度为：Vc= = =11.932m/min。10Dn076.计算基本工时：T= = =0.21minnfl376.1工序 15：钻 4-M6 螺纹底孔，攻螺纹 4-M6（1）钻 4-M6 螺纹底孔钻孔进给量 =0.3mm/r ,Vc=22m/minzf由此计算出转速为 n= = =1373.79r/min。dv101.5432按机床实际转速取 n=1400r/min。则实际切削速度为：Vc= = =22.42m/min。10Dn0.（2）攻螺纹 4-M6取进给量 =0.3mm/r ,Vc=0.2m/s=12m/minzf由此计算出转速为 n= = =636.94r/min。dv 614.32按机床实际转速取 n=630r/min。则实际切削速度为：Vc= = =11.87m/min。0Dn0.计算基本工时：T=t1+t2= + = + =0.31min14nfl2143.630.工序 16 钻、扩 4-9 通孔，锪 414 阶梯孔（1） 、钻 4-9 通孔钻孔进给量 =0.3mm/r ,Vc=22m/minzf由此计算出转速为 。102875./min3.4vnrd按机床实际转速取 n=850r/min。则实际切削速度为： .1021.3/i0cVr计算工时：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320219T= = =0.38minnfl8503.96（2） 、扩 4-9 通孔参考相关资料，并参考机床实际进给量，取 =0.2mm/r,又参考资料可知道，扩zf孔切削速度为钻孔是的 0.33-0.5 倍，故取扩孔似的切削速度为：。1/min1/i2由此计算出转速为01350./min350/i.4vrrd则实际切削速度为： /icV计算基本工时：T= = =1.37minnfl3502.96（3） 、锪 414 阶梯孔查得进给量 =0.5mm/r ,Vc=24m/minzf由此计算出转速为 1024509./min3.1vnrd按机床实际转速取 n=500r/min。则实际切削速度为：.6/incVr计算基本工时：T= = =0.64minnfl50.28需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320220四、 粗铣左端面夹具设计4.1 设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为铣床夹具粗铣左端面的专用夹具，本夹具将用于立式铣床 X52K 铣床。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。4.2 夹具设计4.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对铣左端面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、和侧面三面定位夹紧方式用操作简单，通用性较强的螺旋手柄来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。4.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：面铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 015001顶 刃 0n侧 刃 601530rK40Dm6dm2.5L2Z.8/famzap.2由参考文献55 表 12 9 可得铣削切削力的计算公式：0.98.0.135pzFafBzn有： 0.9.8.1.10.12054836.2()N根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：FKW安全系数 K 可按下式计算：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202216543210KK式中： 为各种因素的安全系数，查参考文献 5121 可知其公式参数：6123456.,.0,1.,3由此可得： 0.31.056K所以 8415()WFN由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。选用夹紧螺钉夹紧机 由 FKfN21其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取 25.01fF= +G G 为工件自重zPNf4.321夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料铝合金钢 性能级数为 6.8 级MPaB06MPaBs4801螺钉疲劳极限： B9263.2.1极限应力幅： akma7.51li许用应力幅： MPSa3.li螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss=2.54 取s=4得 Pa120满足要求8.24cHdFMaNc153.经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202224.3 定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 gwj与机床夹具有关的加工误差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj 由参考文献5可得：（1）对定位件中心线位置精度. 取 .m05.3.2m04.2 夹紧误差 ： cos)(inaxyj 其中接触变形位移值： 1()9.62nHBZyRaZkNl查5表 1215 有 10.4,0,.42,0.7zKC。 cos8jym 磨损造成的加工误差： Mj通常不超过 5. 夹具相对刀具位置误差： AD取 .4.4 零、部件的设计与选用定向键安装在夹具底面的纵向槽中，两个一般的使用。的布局尽可能远的距离。通过方向键的协调与铣床工作台的 T 型槽，使工作表面定位元件夹具工作台的进给方向具有正确的位置。方向键可以下产生的扭矩铣削时，螺栓夹紧夹具可以降低负荷，加强加工夹具牢固。根据 GB220780 定向键结构如图所示：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320223o图 2.1 夹具体槽形与螺钉根据 T 形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表 5.4：表 5.4 定向键夹具体槽形尺寸B 2B公称尺寸允差 d允差 4L H h D 1公称尺寸允差 D2h180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图 5.3 所示： 需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320224标 记四 周 倒 圆图 2.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表 5.5：表 2.5 塞尺公称尺寸 H 允差 d C3 0.006 0.25需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202254.5 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动螺旋夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。经过方案的认真分析和比较，选用了手动螺旋夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用垫板。以便随时根据情况进行调整换取。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320226总 结加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为达到零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通过不懈努力和指导老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并夹紧都采用了手动夹紧，由于工件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。完成了本次设计，通过做这次的设计，使对专业知识和技能有了进一步的提高，为以后从事本专业技术的工作打下了坚实的基础。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202第 27 页 共 23 页参考文献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4.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11 机械设计基础 第三版 陈立德主编 高等教育出版社12 工程材料 丁仁亮主编 机械工业出版社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.现代机械制图 吕素霞 何文平主编 机械工业出版社需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202第 28 页 共 23 页致 谢经过了的很长时间，终于比较圆满完成了设计任务。回顾这日日夜夜，感觉经过了一场磨练，通过图书、网络、老师、同学等各种可以利用的方法，巩固了自己的专业知识。对所学知识的了解和使用都有了更加深刻的理解。此时此刻，我要特别感谢我的导师的精心指导，不仅指导我们解决了关键性技术难题，更重要的是为我们指引了设计的思路并给我们讲解了设计中用到的实际工程设计经验，从而使我们设计中始终保持着清晰的思维也少走了很多弯路，也使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。不仅如此，老师的敬业精神更是深深的感染了我，鞭策着我在以后的工作中爱岗敬业，导师是真真正正作到了传道、授业、解惑。同时也要感谢其他同学、老师和同事的热心帮助，感谢院系领导对我们课程设计的重视和关心，为我们提供了作图工具和场所，使我们能够全身心的投入到设计中去，为更好、更快的完成课程设计提供了重要保障。