齿轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计1

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1、齿轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计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。泵体加工工艺规程及其铣削、钻孔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。在工艺设计中要首先对 零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的 加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺 寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用 夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元 件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定 位时产生的定位误差，分析夹具

2、结构的合理性与不足之处，并在以后设 计中注意改进。关键词 工艺、工序、切削用量、夹紧、定位Gear pump body process and special fixture designAbstractThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various

3、knowledge.Body process planning and drilling fixture was designed to include part machining process design, process design, and dedicated fixture design of three parts. In process design, analysis of the part must first understand the parts of the process re-engineering the structure of a blank, and

4、 select a good part of the processing of the base to design parts process route; followed by the various working steps on the part of the procedures for the size of the calculation, the key is to determine the various stages of work out of process equipment and cutting consumption; then dedicated fi

5、xture design, selection of design out of all the component parts fixture, such as the positioning components, clamping components, guiding elements, the specific folder connection with the machine parts and other components; calculate the positioning fixture positioning error generated, analysis fix

6、ture structure is reasonable and deficiencies, and attention to improving the design in the future.Key words ： The craft 、 the working procedure 、 the cutting specifications clamp、the localization目录摘要Abstract 引言 第 1 章 绪论 11.1 机械加工工艺概述及发展趋势 11.2机床夹具的概述及发展趋势1第2章零件的分析32.1 零件的作用及工艺分析32.2 零件的生产纲领4第 3 章 确

7、定毛坯类型，绘制毛坯件图53.1 确定毛坯尺寸公差和机械加工余量53.2 绘制毛坯简图6第4章 工艺设计74.1 定位基准的选择74.1.1 精基准的选择74.1.2 粗基准的选择84.2 工序的合理组合94.3加工阶段的划分94.4工艺路线104.5 加工设备及工艺装备的选用114.6 加工余量、尺寸公差的确124.7切削用量及时间定额的算 13第5章专用夹具设计425.1 定位方案及定位装置的设计计算425.1.1 定位方案的确定425.1.2 定位误差的分析计算425.2 夹紧方案的设计及装置的设计计算错误！未定义书签。5.2.1 夹具方案的确定错误！未定义书签。5.2.2 夹紧力大小的

8、分析计算错误！未定义书签。5.3 夹具的总体设计错误！未定义书签。5.3.1 定向键与对刀装置设计 错误！未定义书签。5.3.2 夹具设计及操作简要说明 错误！未定义书签。结论 - 44 -参考文献 - 45 -致谢错误！未定义书签。引言随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械 制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出 现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各 种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问 世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工 精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发

9、展，极大地推动了机械加工 工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自 20 世 纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但 工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分 显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影 响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装 备。泵体体的加工工艺规程及其铣左端面和钻底面孔的夹具设计是在学完 了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设 计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧

10、以 及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的 加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实 践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又 要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的 完成本次设计。第 1 章 绪论1.1 机械加工工艺概述及发展趋势机械加工工艺是制造技术的灵魂、核心和关键。产品从设计变为现实 是必须通过加工才能完成的，工艺是设计和制造的桥梁，设计的可行性往 往会受到工艺的制约，工艺往往会成为“瓶颈”，不是所有设计的产品都 能加工出来，也不是所有的设计产品通过加工能达到预定技术性能要求 的。

11、加工技术的发展往往是从工艺突破的，近年来加工工艺技术有了很大 的发展，现代制造技术已经不的单独的加工方法和工匠的“手艺” ，已经 发展成为一个系统，在制造工艺理论和技术上有了很大的发展，例如在加 工理论方面主要有：加工成形机理和技术、精度原理和技术、相似性原理 和成组技术、工艺决策原理和技术等。由于近些年制造工艺技术的发展， 工艺内同有了很大的扩展，工艺技术水平有了很大提高：计算机技术、数 控技术的发展是制造工艺自动化技术和工艺质量管理工作产生了革命性变 化；同时，与工艺有关的许多标准已进行了修订，并且制定了一些新的标 准。1.2 机床夹具的概述及发展趋势在机械制造的切削加工、检验、装配、焊接

12、和热处理等工艺过程中， 要使用大量的夹具来安装加工对象，使其占有正确的位置，以保证零件和 产品的加工质量，并提高生产率，从而提高其经济性。把工件迅速固定在 正确位置上，完成切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工作所使用的 工艺装备称为夹具。把机床上用来完成工件装夹任务所使用的工艺装备称 为机床夹具。机床夹具是随机械加工技术发展的。机床夹具由适用单件小批量生产 的用夹具发展到大批量生产的专用夹具、随行夹具，经历了市场的发展和 技术的推动。随着现在市场需要的多样化、多品种、中小批量及短周期的 生产方式在世界贸易中逐渐成为主导方式，传统的专为某个零件的一道工 艺设计制造的专用夹具已经不能适应这种生产

13、方式的要求。因此，适用于 多品种、中小批量生产特点的通用可调夹具、组合夹具、成组夹具等应运 而生。数控技术的进步与发展，使得数控机床、加工中心在机械加工中广 泛运用，数控机床夹具也迅速的发展起来。第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用及工艺分析图 2-1 齿轮油泵泵体零件简图“泵”的定义就是一种能量转换装置，它将驱动电机的机械能转换为 油液的压力能，以满足执行机构驱动外负荷的需要。泵的用途广泛，种类 繁多，分类方法也比较多。按泵的结构来分主要有：齿轮泵，柱塞泵，叶 片泵，螺杆泵等。本泵体零件的材料为ZG25，但ZG25的铸造性能和切削加工性能优 良，因此采用金属型铸造方法铸造。零件有 3 组

14、加工面他们有位置度要 求。以下是本零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：(1) 以底面和34圆柱互为基准的加工面，这个主要是底面和2X 12孔和18孔，其中底面和12孔轴线的平行度为0.02。(2) 以底面为基准的加工面，这组加工面主要是左端面和 2XG1/4 的 孔，其中以底面为基准，左端面与底面的垂直度为 0.01。(3) 以左端面和中心线为基准的加工面，这组加工面包括，2X40 孔及其右端面，还有宽18mm的槽和2个小侧面，2.2 计算生产纲领、确定零件的生产类型零件的生产纲领计算公式如下：N 二 Qn(l+a)(1+B)其中 Q =10000 件/年，n =1，a =10%，

15、B =3%代入得：N = 10000 x 1x (1+10%)(1+ 3%) = 11330件 5000件 故属于大批量生产。第 3 章 确定毛坯类型绘制毛坯简图零件材料为ZG25，由于零件大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大， 结构不太复杂，选用金属型铸造，铸造精度为高，能保证铸件的尺寸要 求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。泵体零件材料为ZG25，硬度HB170，毛坯重约1Kg。生产类型为大批 生产，采用金属型铸造。3.1 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对 毛坯初步设计如下：1零件最大轮廓尺寸：根据图纸，长102mm，

16、宽46mm，高113.5mm， 故最大轮廓尺寸为 113.5mm。2选取公差等级CT :铸造方法按金属型铸造，铸件材料为ZG25，得 到公差等级CT范围810级，取9级。3. 求铸件尺寸公差：根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级，查表 得，公差相对于基本尺寸对成分布。4. 求机械加工余量等级：铸造方法按金属型铸造，得到加工余量等级 范围DF，取E级。5求机械加工余量（RAM）：对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓 尺寸为113.5mm，机械加工余量等级为E级，查表得，机械加工余量为 1.1mm。6.求毛坯尺寸：2 X12、2 X11、18孔较小，铸成实心；底 面、左端面、2X40孔和右平面都需要

17、加工。底面单侧加工，毛坯尺寸为：R = F + RAM + CT/2 = 113.5 +1.1 + 2.52 = 115.85mm左端面单侧加工，毛坯尺寸为：R = F + RAM + CTj 2 = 85 +1.1 + 2.22 = 87.2mm2X40孔内腔加工，毛坯尺寸为:R = F -2RAM -CT：2 = 40-2x 1.1 + 2 2 = 36.8mm2X40孔右平面加工，毛坯尺寸为：R = F - 2RAM - CT 2 = 18 - 2 x 1.1 +1.7 2 = 14.95mm内孔两小侧面加工，毛坯尺寸为：R = F - 2RAM - CT2 = 28 - 2 x1.1

18、+1.82 = 24.9mm 32右端面加工，毛坯尺寸为：R = F + RAM + CT-2 = 87.2 +1.1 + 2.2 2 = 89.4mm故毛坯尺寸如下:2X40孔内腔：36.8mm2 X40孔右平面：14.95mm32右端面：89.4mm左端面： 87.2mm 底面： 115.9mm 内孔小侧面： 24.9mm3.2 绘制零件毛坯简图根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图 3.1 “泵体”零件毛坯简图。66102图3.1 “泵体”零件毛坯简图第 4 章 工艺设计4.1 定位基准的选择正确地选择定位

19、基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件 加工精度的关键。定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能 用毛坯上未经加工的表面作为定位基准（粗基准）。在后续工序中，则使用 已加工表面作为定位基准（精基准）。在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要 求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工 出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上 某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出 发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上，根据粗、精 基准的选择原则，合理选择定位基准。4.1.1

20、精基准的选择“基准重合”原则应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，即“基准重合”的原 则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差。 “基准统一”原则应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即“基准统 一”的原则。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的 误差，并简化夹具的设计制造工作。 “互为基准”原则当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高 时，可采用这两个表面互为基准，反复多次进行精加工。 “自为基准”原则在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工 表面本身作为定位基准。此外，精基准的选择还应便于工件的装夹与加工，减少工件

21、变形及简 化夹具结构。需要指出的是，上述四条选择精基准的原则，有时是相互矛 盾的。例如，保证了基准统一就不一定符合基准重合等等。在使用这些原 则时，要具体情况具体分析，以保证主要技术要求为出发点，合理选用这 些原则。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序 基准不重合时，进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。4.1.2 粗基准的选择 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选该表面为 粗基准。 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表 面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可使这个表面 在加工中不致因加工余量不足，造成加工

22、后仍留有部分毛面，致使工件报 废。 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面 不需要加工时，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表 面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不加工表 面与加工表面的位置精度，则仍按本原则处理。 选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒 口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。 粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太 大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件，毛坯质量高，而工件加工精度 要求又不高时，可以重复使用某一粗基准。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

23、重要。从零件图上可以看出，泵体零件还算比较规则，所以粗基准容 易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择泵体B面和底面作为 作为粗基准，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以 这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加 工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准)来选取。工件被放在夹具体，底面端顶住夹具体限制 3 个自由度；工件的大外 半圆用活动 V 型块夹紧，在两个支承钉的外圆柱面上，限制 3 个自由度； 因为我们限制一个自由度，实现完全定位。4.2 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机 床设备等具体生产条件

24、确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：(1)工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简 单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要 求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产 管理复杂。(2)工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作 工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面 易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效 率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成 本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件

25、小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集 中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机 床和工夹具组织流水线生产。4.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：(1)粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好 的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯 的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量， 以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得 工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工 的公差等

26、级为IT11IT12。粗糙度为Ra80100m。(2)半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准 备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。表面粗糙度 为 Ra101.25 m。(3) 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位 置几精度,尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求。另外精加 工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高 加工精度。精加工的加工精度一般为IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25 m。(4) 光整加工阶段 对某些要求

27、特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5IT6，表面粗糙度为 Ra1.250.32p m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理 性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性 好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不 严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两 个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而 言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。

28、4.4 工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置 精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件 下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生 产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。具体的工艺路线如下:工序I:铸造毛坯。工序II:时效处理。工序III:粗铳底平面。工序W：粗铳左端面，半精铳左端面。工序V：粗铳槽的两个小侧面。工序W：车M27端面，外圆面，倒角；车M27螺纹。工序W：粗镗、精镗2X40圆面。工序训I：粗镗、半精镗2X40内圆右端面。工序IX：钻，粗铰，精铰18孔、13孔。工序X：钻、粗铰、精

29、铰上面13孔。工序XI：钻6XM6螺纹孔、攻丝。工序XII：钻左，右侧的12孔。，钻4孔，攻丝M12工序XIII:钻底面2X11孔、锪2X22孔。工序XW：去毛刺、清洗、质检。4.5 加工设备及工艺装备的选用工艺设计中很重要的一项工作是为零件加工选择加工设备以及工艺装 备等，选择好了加工设备和工艺装备有利于零件的加工，同时也考虑了经 济性，合理地避免了资源浪费的现象。加工设备选用了：金属性铸造机、 X52K 立式铣床、 Z525 立式钻床、C6201卧式车床、T617A卧式镗床、Z3025摇臂钻床、清洗机等。工艺装备主要包括夹具、刀具、量具等。夹具主要有各种专用夹具和 角铁式花盘；刀具包括：端

30、铣刀、立铣刀、端面车刀、直头焊接式外圆车 刀、螺纹车刀、硬质合金镗刀、高速钢镗刀、高速钢麻花钻、高速钢铰刀 等；量具包括：游标卡尺、千分尺等。4.6 加工余量、尺寸公差的确定制订零件机械加工工艺规程，还要对零件加工前的毛坯种类及其不同 的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳 动量等都在很大程度上与毛坯的选择有关，故正确选择毛坯具有重大的技 术经济意义。常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型件、焊接件、冲压件 等，而相同种类的毛坯又可能有不同的制造方法。选择毛坯应该考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛 坯制造方法的经济性。如生产规模较大，便可采用高精度和高生产率的

31、毛 坯制造方法，这样，虽然一次投资较高，但均分到每个毛坯上的成本就较 少。而且，由于精度较高的毛坯制造方法的生产率一般也较高，既节约原 材料又可明显减少机械加工劳动量，再者，毛坯精度高还可简化工艺和工 艺装备，降低产品的总成本。选择毛坯应该考虑工件结构形状和尺寸大小。例如，形状复杂和薄壁 的毛坯，一般不能采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往不能采用模 锻、压铸和精铸。再如，某些外形较特殊的小零件，由于机械加工很困 难，则往往采用较精密的毛坯制造方法，如压铸、熔模铸造等，以最大限 度地减少机械加工量。选择毛坯，应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济 性。用这些毛坯制造方法后，可大大减少

32、机械加工量，有时甚至可不再进 行机械加工，其经济效果非常显著。泵体零件材料为ZG25，生产类型为大批量生产，采用金属型铸造毛坯，加工余量和尺寸公差如表 3-1 所示：表 3-1 泵体铸件毛坯尺寸公差与加工余量项目底面左端 面内孔侧面2 x40孔40孔右平 面公差等级99999加工面基本尺 寸113.585284018铸件尺寸公差2.52.21.821.7加工余量等级EEEEERAM1.11.11.11.11.1毛坏基本尺寸115.8587.224.936.814.954.7 切削用量及时间定额的计算1. 工序 3：粗铣底面加工材料 ZG25 , b =0.657 GPa，铸件，有外皮；b工件尺

33、寸宽度a = 46mm，长度l = 102 - 70 = 52mm ；e加工要求一一用标准硬质合金端铳刀铳削，加工余量R = 2.4mm ； 机床X52K型立式铳床。（1）选择刀具：根据表，选择YT15硬质合金刀片，Z=4，端铳刀直径d0=125mm。 铳刀几何形状：k = 60,k = 30,k =5,a = 8,九=15,y = 5。丫丫y0s0（2）选择切削用量：1）决定铳削深度a由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a =h = 3.7mm。2）决定每齿进给量a采用不对称端铳以提高进给量。根据表，当使用YT15，铳床功率为7KW时，a =0.09 0.18mm/z，但采用不对称端铳

34、，故取a =0.18mm/z。3）决定切削速度和每秒钟进给量vff根据表，当 d = 125mm 三 4 a 5mm， a 0.24 mm / z 时，0 p fv=2.0m5 ，s/ n=5.21rps， v =4.38mm/s。t t ft各修正系数为： k = k = k =1.0Mv Mn MV k = k = k = 0.8 sv sn sV 故 v = v x k = 2.05 x 1.0 x 0.8 = 1.64m / stvn = n x k = 5.21 x 1.0x 0.8 = 4.17r/ stnv = v x k = 4.38 x 1.0 x 0.8 = 3.5m /

35、sft vf根据 X52K 型立铣说明书选择：n = 5.0r/ s = 300rpm, v = 3.92mm / s c fc因此实际切削速度和每齿进给量25.0 1 “ /v = 1.96m / sc 10001000a4）检验机床功率 fcvfc-nz3.925.0 x 4= 0.20 mm / z根据表，当 a =0.657 GPa , a = 46mm , a = 2.4mmd =125mm，0bepz = 4 , v = 3.92mm/s，近似为：p = 4.1kW。fmc根据 X52K 型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：p =7x0.75=5.25kWmM故P P ，因此所选择

36、的切削用量符合要求，即 mc mMa = 2.4mm，v = 3.92mm / s，n = 5r / s = 300r /min，v = 1.96mm / s， pfa = 0.2mm / z5）计算基本工时Lt =-mvf式中L = l + y + A, l = 52mm，根据表，入切量及超切量 y + A=9mm，则 L = 52+9=61mm故 t =旦=15.56$m v 1.962. 工序 4：粗铣底左端面，半精铣左端面 加工材料 ZG25 ,a =0.657GPa ，铸件，有外皮； b工件尺寸宽度a = 66mm，长度l = 108mm ；e加工要求用标准硬质合金端铳刀铳削，加工余

37、量R = 2.2mm ； 机床X52K型立式铳床。粗铣左端面 （1）选择刀具：根据表，选择YT15硬质合金刀片，Z=4，端铳刀直径d0=76mm。 铳刀几何形状：由于 k = 60, k = 30, k =5, a = 8,九=15, y = 5。Yyey0s0（2）选择切削用量：1）决定铣削深度 a由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a =h = 2.0mm。2）决定每齿进给量 a采用不对称端铳以提高进给量。根据表，当使用YT15，铳床功率为7KW时，a =0.090.18mm/z，但采用不对称端铳，故取a =0.18mm/z。3）决定切削速度和每秒钟进给量vff根据表，当 d = 7

38、 mm， z = ，4a mm, a mm 2 4时，/0 p fv = 2 . 0m5，s n =5.21rps ， v = 4.38mm/s 。t t ft各修正系数为： k = k = k = 1.0Mv Mn MV k =k = k =0.8 sv sn sV故 v = v x k = 2.05 x 1.0 x 0.8 = 1.64m / stvn=n xk =5.21x1.0x0.8=4.17r/stnv = v xk = 4.38 x1.0 x 0.8 = 3.5m/s ft vf根据X52K型立铳说明书选择：n = 5.0r / s = 300 rpm，v = 3.92 mm /

39、 sc fc因此实际切削速度和每齿进给量为X 5.0 /v =1.19m / sc 1000f3192）0 020/a =f = 0.20mm / zfc n z 5.0x 4 c4）检验机床功率根据表，当b =0.657 GPa， a = 46mm ， a =2.0mm， d = 76mm，b e p 0z = 4， v = 3.92mm/s，近似为 p = 4.1kw。fmc根据X52K型立铳说明书，机床主轴允许的功率为：p =7x0.75=5.25kWmM故P P ，因此所选择的切削用量符合要求，即mc mMa = 2.0mm， v = 3.92mm /s， n = 5r /s = 30

40、0r /min， v = 1.19mm /s， pfa = 0.2mm / z 。5）计算基本工时Lt =-mv式中L = l + y + A, l= 108mm ,，根据表，入切量及超切量 y + A=12mm，则 L = 108+12=dm mm v 3.92f半精铣左端面（1）选择刀具：根据表，选择YT15硬质合金刀片，Z=4，端铳刀直径d0=76mm。 铳刀几何形状：k = 60, k = 30, k =5, a = 8,九=15, y = 5。丫y0s0（2）选择切削用量：1）决定铣削深度 a由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则 a =h = 0.2mm 。2）决定每齿进给量

41、a采用不对称端铳以提高进给量。根据表，当使用 YT15，铳床功率为 7KW时，a =0.40.6mm/ z，但采用不对称端铳，故取a =0.5mm/ z。3）决定切削速度和每秒钟进给量vf根据表，当 d = 7 m6 m， z = ，4a 0pv = 2 . m0 6， s n =5.24 rps ， v =5.87mm/s 。ttft各修正系数为： k = k = k = 1.0Mv MnMVk =k = k =0.8sv sn sV故 v = v x k = 2.06 x 1.0 x 0.8 = 1.65m / stvn=n xk =5.24x1.0x0.8 = 4.19r/s tnv =

42、v xk = 5.87 x1.0 x 0.8 = 4.70m / s ft vf根据 X52K 型立铣说明书选择：=mm0，. a2fmm =z 0时. ，5/n = 5.0 r / s = 300 rpm，v = 5mm / scfc因此实际切削速度和每齿进给量为：兀 d n 3.14 x 76 x5.0. _.v = = 1.19m / sc 10005000a =f = 0.25mm / zfc n z 5.0x 44）检验机床功率根据表，当 a =0.657 GPa , a - 46mm , a 二 0.2mm , d = 76mm ,b e p 0z - 4 , v - 5mm/ s

43、，近似为 p - 4.1kW。fmc根据 X52K 型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：p 7 x 0.75 - 5.25kWmM故P P ，因此所选择的切削用量符合要求，即：mc mMa - 0.2mm，v - 5mm/ s，n - 5r / s - 300r /min，v - 1.19mm / s，pfa - 0.25mm / z 。5）计算基本工时Lt -mv式中L -1 + y + A，l- 108mm ，根据表，入切量及超切量y + A=12mm，则 L - 108+12=120mm :故 t - =120）5=24 sm v3. 工序 5:粗铣槽的两侧面f加工材料 ZG25 ,a

44、=0.657GPa ，铸件，有外皮；b工件尺寸宽度a - 5mm，高度1 - 18mm ；e加工要求用立铳刀铳削，加工余量R = L55mm ；机床X52K型立式铳床。（1）选择刀具:根据表，选择YT15硬质合金立铳刀，Z=8，端铳刀直径d0=20mm。 铳刀几何形状：k - 60。, k=10。30, a -16。,九=-10。, y =15。YY0s0（2）选择切削用量：1）决定铳削深度a由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则a =h - 1.55mm。2）决定每齿进给量a由于铣削宽度 5mm ， 带整体刀头立铣刀， 其每齿进给量a =0.04 0.06mm/ z，故取：a =0.05

45、mm/ z。f3）决定切削速度和每秒钟进给量vCd qf查表得，切削速度公式严k （m/min）Tma xv f yva uvapv v其中：c =21.5, vm=0.33,x =0.1, y =0.5, u =0.5, p =0.1, T=90min, vvvvq =0.45,vd =30mm, a =11.5mm, f =0.05, a =5mm, z =8, 0pk =k x k x k x k x k v Tv sv tv Mv MFc代入公式得：21.530x0.45072123 .v =x0.72=1.23min933x1.55ix0.05.5x5o.58).i=0.92 x 0

46、.85 x lx lx 0.92 二 0.72sv4）检验机床功率根据表，当 a =0.657GPa , a - 5mm , a 1.55mm , d - 30mm , b e p 0z - 8 ，得 p - 1.6 kw 。mc根据 X52K 型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：p - 7 x 0.75 - 5.25kWmM故P P ，因此所选择的切削用量符合要求，即mc mMa - 1.55mm，v - 3.92mm / s，n - 5r / s - 300r /min，v - 1.23mm / s， pfa - 0.05mm / z 。5）计算基本工时Lt -mv式中L -1 + y +

47、 A，l - 18mm，根据表，入切量及超切量y + A=4 mm, 则 L -18+4=22 mm，故t - = 223.92 =5.61sm Vf4. 工序6：车M27端面，外圆面，倒角加工材料 ZG25 ,=0.686GPa，铸件，有外皮；工件尺寸D - 32mm，车削后d - 27mm，加工长度为25mm ；机床C6201，工件装夹在花盘上。工步一：车端面（1）选择刀具根据表，选择端面车刀，牌号为 YT15 硬质合金。（2）选择切削用量1）确定切削深度ap由于粗加工余量为2.2mma =89.4-87.2二2.2mm，故可在一次走刀内完p 成。2）确定进给量 f根据表，在粗车钢料，刀杆

48、尺寸为16x25mm， a =2.2mm 3mm，工 件直径 d0 二 2040mm 时，f =0.30.5 mm / r。按照 C6201 机床说明书选择：f =0.4 mm / r3）确定切削速度v根据表，当用 YT15 硬质合金车刀加工a =2.2mm， f = 0.4mm/ r，切削速度 V = 2.05m / s。pt切削速度修正系数为：K二0.65， K二0.92， K二0.8，trva =0.6180.686 GPa 钢料, btvsvK 二 1.0，K 二 1.0，故：vTvkvV = V x k = 2.05 x 0.65 x 0.92 x 0.8 x 1.0 x 1.0 =

49、 0.98m / sv1000V 1000X0.98n = 9.75r / s兀D兀x 32机床说明书，选择：n = 8.0r /s = 480r /min，这时实际 c根据 C6201 切削速度 V 为： c兀 Dnc-KX 32 X 8 = 0.8m / s = 48m/minV =.c 100010004）校验机床功率 切削时的功率可由表查出：当 f = 0.4mm / r， v = = 0.8m / s 时，pc切削功率的修正系数 K = K =0.94，kr pmkr Fz切削时的功率为 P =2.0 x 0.94 X 1.0 =T.88kw。a =0.5690.951 GPa ，

50、b=2.0kw。ma =2.5mm ， pK 二K 二1.0，故实际Y pY Fv mvzmc根据C6201机床说明书，当n二8.0r/s时，机床主轴允许功率为 P =5.9kw，因为PP，故所选切削用量满足要求。Emc E最后决定的切削用量为a =2.2mmpn 二 8.0r / s=480r /min=0.4mm / rv = = 0.8m / s =48 m /min c3）计算基本工时Lt 二m nf式中L二l + y + A , / = 16mm。根据表查得，车削时入切量及超切量y + A=2mm，贝U L = l + y + A=18mm，故：18t =5.6sm 8 x 0.4工

51、步二：车外圆（1）选择刀具1）根据表，选择直头焊接式外圆车刀，牌号为 YT15 硬质合金，选刀杆尺寸：BxH = 16x25mm，刀片厚度为4.5mm；（2）选择切削用量1）确定切削深度a由于粗加工余量为#.=吹32 - 27）= 2.5mm2故可在一次走刀内完成。2）确定进给量 f根据表，在粗车钢料，刀杆尺寸为16x25mm， a =2.5mm 3mm，工 件直径 do = 2040mm 时，f =0.30.5 mm / r。按照 C6201 机床说明书选择f=0.4mm/rb =0.6180.686 GPa 钢料, b3）确定切削速度V当 根据表，当用 YT15 硬质合金车刀加工 a =2

52、.5mm， f = 0.4mm/r，切削速度 V = 2.05m/s。ptsv切 削 速度 修正系数为 ： K =0.65 ， K =0.92 ， K =0.8 ， tvtrvK =1.0， K =1.0,故：Tv kvV =V xk = 2.05 x 0.65 x 0.92 x 0.8 x1.0 x1.0 = 0.98m / sv1000V 1000x 0.98n = 9.75r / s根据 C6201 切削速度V为：c兀D 兀x 32机床说明书，选择： n = 8.0r / s = 480r /min ，这时实际c=0.8m / s = 48m / min1000兀 Dn 兀 x 32 x

53、 8 V =c c 10004）校验机床功率切削时的功率可由表查出：当a =0.569O.95GPa , a =2.5mm ,bpf = 0.4mm / r ， v = = 0.8m / s 时， p = = 2.0kw 。 cm切削功率的修正系数 K = K = 0.94 ， K = K =1.0，故实际 k pkFY pY Fr mr zv mvz切削时的功率为： P =2.0x 0.94x1.0 = 1.88kw 。mc根据C6201机床说明书，当n = 8.0r/s时，机床主轴允许功率为P =5.9kw，因为P P，故所选切削用量满足要求。最后决定的切削用量为a =2.5mm pn =

54、 8.0r / s=480r /min3）计算基本工时Emc Ef = 0.4 mm / rv = = 0.8m/ s=48m / min cLt =m nf式中L = l + y + A，/ = 25mm。根据表查得，车削时入切量及超切量y + A=3.8mm，则 L = l + y + A =28.8mm，故:=9s28.8t =m 8 x 0.45. 工序 7：车 M27 螺纹加工材料 ZG25 ,a =0.686GPa ，铸件，有外皮；工件尺寸D = 27mm，加工长度为25mm，螺距1.5mm ；机床C6201，工件装夹在花盘上。（1）选择刀具：应选择 YT15 牌号硬质合金螺纹车刀

55、（牙形为三角形）（2）选择切削用量：27 - 25.41） 确定切削深度：a =0.8mmp22）确定进给量：f =螺距=1.5mm/r亠 兀 dn 兀 x 27 x10.23） 确定切削速度：v = 0.86m/s = 51.9m/min1000 10004）车螺纹时的主轴转速:n (1200/p) - k其中，p为螺距1.5mm , k为安全系数，取80,代入得:n (1200/1.5) 一80=720r/min = 12r/s查 C6201 机床说明书选择：n = 10.2 r / s = 610r /minc（3）校验机床功率当 a =0.5690.951 GPa , b时， P =

56、2.9kw 。m 切削功率的修正系数： K = K =0.94， K kr pmkr Fz际切削时的功率为P =2.9 x 0.94爻1.0 = 2L73kw。 mca =0.8mm , f = 1.5mm/ r , pv 二 0.86m / sV vPm=KVFvz=1.0，故实机床允许功率为根据 C6201 机床说明书， 当 n =10.2r /s 时 cP =5.9kw。因为P P，故选择的切削用量符合要求。 Emc E最后决定的切削用量为a =0.8mmp n = 10.2 r / s = 610r /minc （4）计算基本工时f = 1.5mm / rv 二 0.86m / s 二

57、 51.9m /min。Lt =-m nf式中L = l + y + A，/ = 25mm。根据表查得，车削时入切量及超切量y + A=2mm，贝U L = l + y + A=27mm，故：27t =1.8sm 10.2x1.56. 工序8：粗镗、精镗2x40圆面加工材料ZG25 , a =0.686GPa，铸件，有外皮；b工件尺寸d = 36.8mm，镗削后D = 40mm，孔深度18mm ；机床T617A卧式镗床。工步一：粗镗2x40圆面：（1）选择刀具：应选择YT15牌号硬质合金镗刀。（2）选择切削用量：查表得，粗加工时，切削速度： v = 0.8m / sc进给量： f = 0.6m

58、m/r39.7-36.8背吃刀量：a =1.45mmp2转 速： n = 5r / s = 300 r /min故切削用量为：v = 0.8m/ s ， f = 0.6mm/r ， a =1.45mm ， n =5r/s = 300r / min 。 cp3) 计算基本工时式中L = l + y +人/ = 18mm。根据表查得，入切量及超切量 y + A =2. Tn m 贝U L = l + y + A=20.7mm :20.7t =6.9sm 5 x 0.6 由于有两个孔，故t = 13.8s。工步二：精镗2x40圆面：(1) 选择刀具:应选择高速钢镗刀。(2) 选择切削用量：切削速度：

59、 v = 0.3m / sc进给量： f = 0.25mm/ r40- 39.7背吃刀量：a =0.15mmp2转速： n =10r/s = 600r / minc精加工，查表得故切削用量为：v = 0.3m/ s ， f =0.25mm/r， a =0.15mm ， n =10r/s = 600r / min 。 c p c(3) 计算基本工时Lt =:m nf式中 L=l+ y+A， l=18mm。 根据表查得， 入切量及超切量y + A=1.6mm，贝U L = l + y + A=19.6mm :19.6t =7.84sm 10 x 0.25由于有两个孔，故t = 15.7s。7. 工

60、序9：粗镗、精镗40内圆右端面加工材料ZG25 , b =0.686GPa，铸件，有外皮；b工件尺寸40右端面，/ = 14.95mm，加工后/ = 18mm；机床T617A卧式镗床。工步一：粗镗2x40内圆右端面：(1)选择刀具：应选择 YT15 牌号硬质合金镗刀 (2)选择切削用量：粗加工，查表得，切削速度：v二0.8m/s c进给量：f = 0.6mm/ r背吃刀量： a =16.5-14.95=1.55mmp转速：n = 5r / s = 300r /minc故切削用量为：v = 0.8m/s， f = 0.6mm/r， a =1.55nm， n 二 5r/s 二 300r/min。 c p c(3) 计算基本工时Lt 二：m nf式中L二l + y +/ = 20mm。根据表查得，入切量及超切量y + A =2. m m 贝U L = l + y + A=22.7mm :