左臂壳体的加工工艺及钻4xφ13孔夹具设计含非标6张CAD图

左臂壳体的加工工艺及钻4x13孔夹具设计含非标6张CAD图,左臂,壳体,加工,工艺,13,夹具,设计,非标,CADXX机械加工工艺过程卡产品型号零（部）件图号1共 2页产品名称零（部）件名称左臂壳体第1页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸313*127每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车 间工 段设 备工艺装备工 时准终单件010下料020铸造铸造毛坯热030人工时效热040清沙、检验彻底清洗干净铸件内外非加工表面，检查铸件是否有缺陷050粗车以115的端面和45的孔作为定位基准进行的定位，粗车右端95的左端面、右端面和80右端面、外圆。见工艺附图1金CA6140通用夹具060钻、铰以95的右端面和80的外圆进行定位基准进行的定位，在95的端面钻7的孔并半精铰孔到8。见工艺附图2金Z550专用夹具070钻以加工后的8的孔和80的外圆进行定位基准进行的定位，钻4x13的孔。见工艺附图3金Z550专用夹具080粗车以加工后95的端面和80的外圆作为定位基准进行定位，粗车115的右端面、左端面和72的左端面、外圆。见工艺附图4金CA6140专用夹具090半精车以加工后115的端面和72的外圆作为定位基准进行定位，半精车95的右端面，半精车80的外圆。见工艺附图5金CA6140通用夹具100半精车、精车以加工后95的端面和80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车72的外圆。见工艺附图6见工金CA6140专用夹具编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期XX机械加工工艺过程卡产品型号零（部）件图号1共2 页产品名称零（部）件名称左臂壳体第2页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸313*127每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容 车 间工 段设 备工艺装备工 时准终单件110粗车、半精车、精车、倒角以加工后115的端面和72的外圆作为定位基准进行定位，精车80的外圆，并倒角；粗、半精车，精车52的孔并倒角；粗车，半精车52孔的左端面并倒角；。见工艺附图7金CA6140通用夹具120钻、铰以加工后8的孔、72的外圆和115的端面作为定位基准进行定位，钻4*13的孔，钻7.8的孔，半精铰至8.见工艺附图8金Z550专用夹具130去毛刺钳140终检按图纸要求全部检验编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期050粗车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号050粗车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装通用夹具00002 粗车95左端面余量为1mm同时保证82，粗车右端面保证241mm与4.5mm。游标卡尺、硬质合金车刀167591.32.613粗车95至82。游标卡尺、硬质合金车刀167591.32.61 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）060钻、铰机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第2页 车间工序号工序名称材 料 牌 号060 钻，铰HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z550夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具00002 在95的端面钻7.8的孔并半精铰孔到8F9，保证精度要求。硬质合金7.8钻头和8铰刀167591.32.61 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）070钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号070钻HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻Z550夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用家具00002以加工后的8的孔和82的外圆进行定位基准进行的定位，钻4x13的孔，保证其精度要求。硬质合金13钻头167591.32.62 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）080粗车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号080粗车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装通用家具00002以加工后95的端面和82的外圆作为定位基准进行定位，粗车115端面保证尺寸16mm和左端面圆跳动的要求，粗车外圆至74mm。游标卡尺，硬质合金车刀3461200.121 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）090半精车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号090半精车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具00002以加工后115的端面和74的外圆作为定位基准进行定位，半精车95的右端面，保证232的尺寸与满足端面圆跳动的要求。半精车80的外圆。硬质合金车刀，游标卡尺3461200.121 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）100精车，半精车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号100精车，半精车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具00002.以加工后95的端面和80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车圆至72h8，满足圆跳动和粗糙度的要求。专用夹具、游标卡尺、硬质合金车刀254.4160.52301 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）110车，倒角机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号110车，倒角HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装通用夹具00002以加工后115的端面和72的外圆作为定位基准进行定位，精车80.5外圆到80h7，并倒角:1x1；通用夹具、游标卡尺、硬质合金车刀254.4160.523013粗、半精车，精车45的孔至52G7，同时满足同轴度和粗糙度的要求并倒角：1x1； 3.粗车，半精车52孔的左端面满足粗糙度的要求。通用夹具、游标卡尺、硬质合金车刀254.4160.52301 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）120钻，铰机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称左臂壳体零件名称左臂壳体共8页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号120钻，铰HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造127X24311设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床ZA5025夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具00002以95的端面、80的外圆和8的孔作为定位基准进行的定位，1.钻7的孔，并半精铰到8N8，满足粗糙度的要求；专用夹具、游标卡尺、7.8的钻头；8的铰刀254.4160.523013钻4x13的孔，满足同轴度的要求。专用夹具、游标卡尺、硬质合金13254.4160.52301 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）摘要零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。左臂壳体零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的连接套，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗车、半精车、精车和钻孔、铰丝等工序加工。在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差ABSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jigs design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing methods choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This designs cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee holes precision and the surface quality and so on five working procedure processingsWhen the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error. 目录第一章 零件的分析11.1左臂壳体的作用11.2左臂壳体的主要工艺分析1第二章 左臂壳体工艺规程设计22.1确定毛坯尺寸和毛坯图22.2基准选择22.2.1粗基准的选择22.2.2精基准的选择22.3表面加工方法的选择22.4制定工艺路线32.5工艺方案的比较与分析52.6加工余量和工序尺寸52.7各种机床与刀具选择72.8确定切削用量和基本工时72.8.1加工条件72.8.2计算切削用量82.9计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介21第三章 夹具设计221零件专用夹具的设计221.1 机床夹具介绍221.2 现代夹具的发展发向231.机床夹具的定位及夹紧251.4机床夹具在机械加工中的作用281.5工件的装夹方式291.6 基准及其分类301.7 工件的定位311.8 常见定位方式及定位元件321.9工件的夹紧332问题的提出363钻床夹具设计373.1定位基准的选择373.2 定位误差分析373.3 夹具设计及操作的简要说明373.4 夹具零件37第四章 结论42致 谢43参考文献4445第一章 零件的分析1.1左臂壳体的作用左臂壳体：主要用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱，共同组成旋耕机支架。1.2左臂壳体的主要工艺分析零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构有点复杂，生产类型为中批生产，故选择机械砂型铸件毛坯。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。1根据零件的总体加工特性，左端115和右端95的端面为整个机械加工过程中主要的基准面，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来。2.左端72和右端80的端面没有技术要求，粗加工即可，而左端72和右端80的外圆要求其径向跳动为0.06之间，为了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车右端80的外圆，再粗车左端72的外圆，然后半精车右端80的外圆，再半精车、精车左端72的外圆，为了保证52孔和80的外圆同轴度偏差不超过0.025，精车80外圆后，直接粗、半精、精车52孔，就可以保证了同时还粗车，半精车52孔的左端面。同时以精车左端72的外圆要求其表面粗糙杜为6.3，其尺寸精度等级为8级，端80的外圆要求其表面粗糙度为6.3，其尺寸精度等级为7级，因此此道工序中外圆和孔的加工是一个难点，需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。3.由于右端8的孔要求以80的中心轴线和95的端面作为基准进行定位，且其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为9级，因此钻孔后需要进行半精铰才能达到技术要求，需要选择适当的加工方法达到此孔加工的技术要求。钻4*13孔时，需要以95的端面和8的作为基准进行定位，因此需要先加工8的孔，才能保证其技术要求，由于4*13孔的表面粗糙度要求为25，故一般加工即可达到其技术要求。4.由于左端13的孔要求以72的中心轴线、115的端面和右端8的孔作为基准进行定位，没有粗糙度和加工精度的要求，故一般加工即可达到技术要求。钻8孔时，其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为8级，因此钻孔后需要进行半精铰孔才能达到技术要求。第二章 左臂壳体工艺规程设计2.1确定毛坯尺寸和毛坯图查机械加工手册可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为812级，取CT=10级，加工余量等级为G级，同时考虑到铸造的合理行与成本，考虑到72的外圆在长度方向上距离端面的尺寸为5mm，80在长度方向上距离端面的尺寸为6mm，为了铸造方便将其铸造为115，简化铸造形状。其他基本尺寸见毛坯图。2.2基准选择2.2.1粗基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故根据零件应选择45的孔和72的左端面作为粗基准。2.2.2精基准的选择精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，应该选择115的左端面，95的右端面和72，80的外圆表面作为精基准。2.3表面加工方法的选择左臂壳体各加工面的加工方法加工面精度粗糙度加工方案72的外圆8级Ra6.3粗车-半精车-精车115的端面无Ra25粗车80的端面无无粗车72的左端面无无粗车80的外圆h7Ra6.3粗车-半精车-精车95的端面无Ra6.3 粗车-半精车52的孔G7Ra3.2粗车-半精车-精车52孔的左端面无Ra6.3粗车-半精车8F9的孔F93.2钻-半精铰4x13无25钻8N8的孔N83.2钻-半精铰2.4制定工艺路线根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度和粗糙度能力，以及各种机床的加工特点，查阅和参考机械制造工艺学和机械制造技术基础毕业设计指南等资料，可得到各加工面的加工方法（表1）和加工工艺工序安排（表2）：工艺路线一：工序：铸造； 工序：清砂，检验；工序：人工时效工序：以115的端面和45的孔作为定位基准进行的定位，粗车右端95的左端面、右端面和80右端面、外圆。工序：以95的右端面和80的外圆进行定位基准进行的定位，在95得端面钻7.8的孔并半精铰孔到8。 工序：以加工后的8的孔和80的外圆进行定位基准进行的定位，钻4x13的孔；工序：以加工后95的端面和80的外圆作为定位基准进行定位，粗车115的右端面、左端面和72的左端面、外圆。工序：以加工后115的端面和72的外圆作为定位基准进行定位，半精车95的右端面，半精车80的外圆。工序：以加工后95的端面和80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车72的外圆。工序：以加工后115的端面和72的外圆作为定位基准进行定位，精车80的外圆，并倒角；粗车，半精车52孔的左端面并倒角；粗、半精车，精车52的孔并倒角。工序：以加工后8的孔、72的外圆和115的端面作为定位基准进行定位，钻4x13的孔，钻7.8的孔，半精铰至8；工序：钳工去毛刺，清洗工序：终检；工序：入库。工艺路线二：工序：铸造； 工序：清砂，检验；工序：人工时效工序：以95的端面和45的孔作为定位基准进行定位，粗车115的端面和72的外圆； 工序：以加工后115的端面和45的孔作为定位基准进行定位，粗车95的端面和80的外圆；工序：以加工后95的端面和80的外圆作为定位基准进行定位，半精车，精车72的外圆；工序：以加工后115的端面和72的外圆作为定位基准进行定位，半精车，精车80的外圆并倒角，粗、半精车，精车52的孔并倒角，粗车，半精车52孔的左端面。工序：以加工后80的外圆和95的端面作为定位基准，钻7.8的孔，半精铰至8；工序：以加工后8的孔和95的端面作为定位基准进行定位，钻4x13的孔；工序：以加工后8的孔、72的外圆和115的端面作为定位基准进行定位，钻4x13的孔，钻7.8的孔，半精铰至8；工序：钳工去毛刺，清洗工序：终检；工工序：入库。2.5工艺方案的比较与分析工艺路线一采取先加工孔的方法避免了零件右端不规则外圆难夹紧的缺点，以便于用孔来装夹加工零件的左端面，而且路线一把80的外圆的粗车，半精车，精车都分开，以半精车的80外圆对的72的外圆进行半精车、精车更容易保证80的外圆和72的外圆的微小圆跳动要求，保证了零件的加工精度要求，而且便于装夹。而工艺路线二用粗加工后的80的外圆对72的外圆半精车、精车，这样，然后才能用精加工后的72的外圆半精车，精车80的外圆，这样把半精车，精车集中在一起，72的外圆和80的外圆的圆跳动量得不到保证。而且因为零件右端不规则外圆造成了装夹的困难！综合因素考虑，选择工艺路线一作为零件的加工工艺路线。2.6加工余量和工序尺寸结合左臂壳体尺寸，加工方法，查阅实用机械加工工艺手册结合铸造机加工余量可以得到各加工面的加工余量，如下所示： 左臂壳体加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定：加工面工序名称工序间的量/mm工序工序基本尺寸/mm标注工序的尺寸公差/mm经济精度（IT）表面粗糙度/m72h8左端面粗车2.51340572h8外圆精车0.586.37272半精车1.510972.5粗车41132574毛坯115115的端面粗车左端面7.5右端面113251080h7外圆精车0.576.38080h7半精车1.5980.5粗车131382毛坯9552G7的孔精车0.573.25252G7半精车1.5106.351.2粗车5122550毛坯4595的端面半精车右端面1.5106.316粗车左端面1右端面1.5122517.552的孔的左端面半精车1.2106.388粗车1.812159.2毛坯458F9半精铰0.293.288F9钻7.811257.895右端面4x13钻131125138N8半精铰0.293.288N8钻7.811257.8115右端面4x13钻13112513注：加工时需要保证留有加工余量,最终尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。2.7各种机床与刀具选择综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度机床与刀具如下：卧式车床CA6140硬质合金外圆车刀，端面车刀立式钻床Z550硬质合金7.8的麻花钻头;8的硬质合金铰刀。8Cr2.8确定切削用量和基本工时工序：车63外圆及端面2.8.1加工条件加工材料：HT200，0.22Gp,铸造加工要求：粗车95外圆及端面机床：CA6140车床端面车刀：刀片材料YG6，刀杆尺寸1625，=90，=15，=8，=0.5。外圆车刀: 刀片材料YG6，刀杆尺寸1625，=75，=15，=8，=2。2.8.2计算切削用量（1）粗车95外圆端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为2.5mm，一次走刀完成。=2.5，长度加工公差按IT12级.2）进给量f：根据实用机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为95时f=0.60.9/r。按CA6140车床说明实用机械加工工艺手册取f=0.8/r。3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=0.8=53.11mm/min4)确定机床主轴转速=178/min按机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取160r/min。所以，实际切削速度：V=47.73m/min5)切削工时，据机械加工工艺手册得：t= =0.33min（2）粗车95左端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为左端为1mm，一次走刀完成。=1，长度加工公差按IT12级.2）进给量f：根据实用机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为95时f=0.80.9/r。按CA6140车床说明实用机械加工工艺手册取f=0.8/r。3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=0.8=76.17mm/min4)确定机床主轴转速=255.2/min按机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取250r/min。所以，实际切削速度：V=74.613m/min5)切削工时，据机械加工工艺手册得：t= =0.0325min（2）粗车95的外圆切削深度: 单边余量Z=6.5。分2次切削，第一次切3.25。进给量: 据切削用量简明手册表1.16，选用f=0.7/r计算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=53.86r/min确定主轴转速：=180.46r/min按机床选取n=200r/min所以实际切削速度：V=60m/min切削工时： 按机械加工工艺手册P694表2.5-3t= =0.086min6)效验机床功率主切削力按实用机械加工工艺手册得所示公式计算= （2.2）其中 =2795，=1.0,=0.75,=0=0.890.951.01.0=0.8455=27950.8455=5877.6.4N切削时消耗功率为=5.26Kw根据中CA6140机床说明可知，CA6140主电动机功率为7.5Kw，所以机床功率已足够，可以正常加工。7）效验机床进给系统速度。已知主切削力=2169.4N，径向切削力按实用机械加工工艺手册公式计算由手册查得单位切削力P=2000N/,故切削力为：=2000x3.25x0.7x0.9=4095N在一般的切削加工中，刀尖圆弧半径对Fy、Fx的影响较大，对Fz的影响较小。由手册可以查得：=0.5时，=1.37, =0.73,当=90时，Fy/ Fz=0.25, Fx/Fz=0.25,故径向力和轴向力分别为：Fy=Fz（Fy/ Fz）=4095x0.25x1.37=1402.5NFx=Fz（Fx/ Fz）=4095x0.25x0.73=747.34N取机床的导轨与溜板之间的摩擦系数=0.1，则机床的进给机构沿纵轴进给方向所承受的力为：Fx+（Fy+Fz）=747+0.1x（1402+4095）=1296.7N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于1296.7N。故机床进给系统可正常工作。工序：钻、铰8F9的孔选用机床：Z550型立式钻床（1）钻8F9的孔进给量：f=0.25/r（根据实用机械加工工艺手册）切屑速度：v=40m/min(根据实用机械加工工艺手册)=1633.2r/min按机床选取=1400r/min(实用机械加工工艺手册)所以实际切削速度V=34.3m/min切削工时：t=0.06min（2）半精铰8F9的孔进给量：f=0.19/r（实用机械加工工艺手册）切屑速度：v=8m/min(实用机械加工工艺手册=318.3r/min按机床选取=351/min(实用机械加工工艺手册)所以实际切削速度V=8.82m/min切削工时：t=0.315min工序：钻4x13的孔进给量：f=0.4/r（实用机械加工工艺手册）切屑速度：v=40m/min(实用机械加工工艺手册=1592r/min按机床选取=1400r/min(实用机械加工工艺手册表2.36)所以实际切削速度V=35.2m/min切削工时：t=i=x4=0.164min工序：粗车115左、右端面和72的外圆。（1）粗车115左端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为左端为2.5mm，一次走刀完成。=2.5，长度加工公差按IT12级.2）进给量f：根据机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为115时f=0.81.2/r。按CA6140车床说明机械加工工艺手册取f=0.8/r。3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=0.8=53.11mm/min4)确定机床主轴转速=147/min按机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取160r/min。所以，实际切削速度：V=57.78m/min5)切削工时，据实用机械加工工艺手册得：t= =0.45min2）粗车115右端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为1mm，一次走刀完成。=1，长度加工公差按IT12级.2）进给量f：根据机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为115时f=0.81.2/r。按CA6140车床说明实用机械加工工艺手册取f=0.8/r。3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=0.8=76.17mm/min4)确定机床主轴转速=211/min按机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取200r/min。所以，实际切削速度：V=72.22m/min5)切削工时，据机械加工工艺手册得：t= =0.128min（3）粗车72的外圆切削深度: 单边余量Z=20.5。分5次切削，每次切4.1。进给量: 据实用机械加工工艺手册，选用f=0.7/r计算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=52r/min确定主轴转速：=144r/min按机床选取n=160r/min所以实际切削速度：V=57.8m/min切削工时： 按机械加工工艺手册t= =0.223min工序：半精车95的右端面和80的外圆。（1）半精车95右端面1）已知95右端面的加工余量为为1.5mm，一次走刀完成。=1.5，长度加工公差按IT10级.2）进给量f：根据实用机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为95时f=0.250.4/r。按CA6140车床说明实用机械加工工艺手册取f=0.3/r。3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=0.8=80.15mm/min4)确定机床主轴转速=268.55/min按机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取250r/min。所以，实际切削速度：V=74.6m/min5)切削工时，据实用机械加工工艺手册得：t= =0.087min(2)半精车80的外圆切削深度: 单边余量Z=0.75。1次切削完成。进给量: 据实用机械加工工艺手册，选用f=0.5/r计算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=76.78r/min确定主轴转速：=298r/min按机床选取n=32r/min所以实际切削速度：V=82.4m/min切削工时： 按实用机械加工工艺手册t= =0.0375min工序：半精车、精车72的外圆（1)半精车72的外圆切削深度: 单边余量Z=0.75。1次切削完成。进给量: 据实用机械加工工艺手册，选用f=0.5/r计算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=76.78r/min确定主轴转速：=339r/min按机床选取n=320r/min所以实际切削速度：V=72.38m/min切削工时： 按实用机械加工工艺手册t= =0.03125min2)精车72的外圆切削深度: 单边余量Z=0.25。1次切削完成。进给量: 据实用机械加工工艺手册，选用f=0.06/r计算切削速度：= （2.5）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2=144.08r/min确定主轴转速：=650.5r/min按机床选取n=710r/min所以实际切削速度：V=157.25m/min切削工时： 按机械加工工艺手册t= =0.117min工序：精车80的外圆; 半精车、精车52的孔;半精车、精车52孔的左端面（1)精车80的外圆切削深度: 单边余量Z=0.25。1次切削完成。进给量: 据实用机械加工工艺手册，选用f=0.06/r计算切削速度：= （2.5）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2=144.08r/min确定主轴转速：=570r/min按机床选取n=560r/min所以实际切削速度：V=144.15m/min切削工时： 按实用机械加工工艺手册t= =0.175min(2)粗车52的孔切削深度: 单边余量Z=2.5。1次切削完成。进给量: 据实用机械加工工艺手册，选用f=0.45/r计算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=66.86r/min确定主轴转速：=473r/min按机床选取n=500r/min所以实际切削速度：V=70.68m/min切削工时： 按实用机械加工工艺手册t= =0.049min(3)半精车52的外圆切削深度: 单边余量Z=0.75。1次切削完成。进给量: 据切削用量简明手册，选用f=0.5/r计算切削速度：= （2.5）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2=76.78r/min确定主轴转速：=488.8r/min按机床选取n=500r/min所以实际切削速度：V=78.54m/min切削工时： 按实用机械加工工艺手册t= =0.044min(4)精车52的孔切削深度: 单边余量Z=0.25。1次切削完成。进给量: 据切削用量简明手册，选用f=0.06/r计算切削速度：= （2.5）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2=144.08r/min确定主轴转速：=890r/min按机床选取n=900r/min所以实际切削速度：V=145.6m/min切削工时： 按实用机械加工工艺手册t= =0.19min(5)粗车52孔左端面1）已知52孔左端面的加工余量为1.8mm，一次走刀完成。=1.8，长度加工公差按IT12级.2）进给量f：根据机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为52时f=0.40.5/r。按CA6140车床说明机械加工工艺手册取f=0.45/r。3）计算切削速度。 据切削用量简明手册P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=158，=0.15,=0.4,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=0.8=57.17/min4)确定机床主轴转速=350/min按机床说明（见切削用量简明手册），现取320r/min。所以，实际切削速度：V=52.28m/min5)切削工时，据机械加工工艺手册得：t= =0.18min(6)半精车52孔左端面1）已知52孔左端面的加工余量为1.2mm，一次走刀完成。=1.2，长度加工公差按IT10级.2）进给量f：根据机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625，3以及工件直径为52时f=0.250.4/r。按CA6140车床说明机械加工工艺手册取f=0.35/r。3）计算切削速度。 据切削用量简明手册P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）=(m/min) （2.1）其中=189.8，=0.15,=0.2,=0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：=80.38r/min4)确定机床主轴转速=492/min按机床说明（见切削用量简明手册），现取500r/min。所以，实际切削速度：V=89.85m/min5)切削工时，据机械加工工艺手册得：t= =0.149min工序:钻4x13的孔, 钻、半精铰8（1）钻:钻4x13的孔进给量：f=0.4/r（切削用量简明手册）切屑速度：v=40m/min(切削用量简明手册=1592r/min按机床选取=1400r/min(切削用量简明手册表2.36)所以实际切削速度V=35.2m/min切削工时：t=i=x4=0.04min（1）钻8N8的孔进给量：f=0.25/r（切削用量简明手册）切屑速度：v=40m/min(切削用量简明手册=1633.2r/min按机床选取=1400r/min(切削用量简明手册表2.36)所以实际切削速度V=34.3m/min切削工时：t=0.06min（2）半精铰8N8的孔进给量：f=0.19/r（切削用量简明手册）切屑速度：v=8m/min(切削用量简明手册=318.3r/min按机床选取=351/min(切削用量简明手册表2.36)所以实际切削速度V=8.82m/min切削工时：t=0.315min2.9计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介单件时间的计算公式为：由于生产批量为中批量，所以时间定额为：本次设计没有具体计算辅助时间、布置工作地点时间和休息和生理需要时间，在中批量生产中，辅助时间可按基本时间的百分比进行估算，并在实际中修改，使之趋于合理。基本时间和辅助时间总和称为操作时间，布置工作地点时间一般按操作时间的2%7%来计算，休息和生理需要时间一般按操作时间的2%来计算。另外，由于生产批量为中批量，故忽略了准备与终结时间。为了提高生产率，必须尽量减少时间定额，由于此处加工工艺已确定，故不能再减少基本时间，应从以下三方面着手来减少时间定额以提高生产效率：（1）减少辅助时间和辅助时间与基本时间重叠；（2）减少布置工作地点时间；（3）减少准备于终结时间。第三章 夹具设计1零件专用夹具的设计1.1 机床夹具介绍夹具最早出现在1787年，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。夹具的现状几生产对其提出新的要求 现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。 综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求： 、能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期 、能装夹一组相似性特征的工件 、适用于精密加工的高精度的机床 、适用于各种现代化制造技术的新型技术 、采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率 1.2 现代夹具的发展发向 现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达0.20.5um。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。、柔性化夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。、标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB21482249-80，GB22622269-80以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。1.机床夹具的定位及夹紧1），概述 在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，一接受施工或检测的装置。机床夹具的概念 在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。定位后将其固定，使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装置称为机床夹具，简称夹具。）机床夹具的组成（）机床夹具的基本组成部分定位装置 该装置由定位元件组合而成，其作用是确定工件在夹具中的正确位置。夹具装置 该装置的作用是将工件压紧夹牢，并保证工件在加工的过程中正确位置不变。夹具体 夹具体是夹具的基本骨架，通过它将夹具所有的元件构成一个整体。（2）机床夹具的其他特殊元件或装置连接元件 根据机床的特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。连接元件用以确定夹具本身在机床上的位置。如机床夹具所使用的过渡盘，铣床夹具所使用的定向键等，都是连接元件。 对刀元件 常用在普通铣床夹具中，用对刀快调整铣刀加工前的位置。对刀时，铣刀不与对刀快直接接触，而用塞尺进行检查，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀快工作表面。 导向元件 常用在钻床、镗床夹具中，用钻套和镗套引导刀具加工中的正确位置。其他元件或装置 根据加工需要，有些夹具还分别采用分度装置、靠模装置、上下料装置、预出器个平衡快等。这些元件或装置需要专门设计。随行夹具3）机床夹具的分类 根据机床夹具的通用化程度，可将夹具氛围以下几种：通用夹具，专用夹具，成组夹具，组合夹具，随行夹具。 其中专用夹具是针对某一种工件的某道工序专门设计的夹具。所以结构紧凑，操作迅速方便。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计与制造。专用夹具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸稳定，互换性高，并且可以减轻劳动强度，节省工时，显著提高效率，另外利用专用夹具还可以扩大机床的工艺范围。但专用夹具是为满足某个工件某道工序的加工需要而专门设计的，所以它的适用范围较窄。此外、专用夹具的设计制造周期较长。当产品更换时，往往因无法再使用而报废，因此，专用夹具主要适用于产品品种相对稳定的大批大量生产。1.4机床夹具在机械加工中的作用 夹具是机械加工中的一种工艺装备，它在生产中起的作用很大，所以在机械加工中的应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用：保证工件的加工精度 由于采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，所以在机械加工中，可以保证工件各个表面的相互位置精度，使其不受或不受各种主观因素的影响，容易获得较高的加工精度，并使一批工件的精度稳定。提高劳动生产率和降低加工成本 采用夹具使工件装夹方便，免去工件逐个找正对刀所花费的时间，因此可以缩短辅助时间。另外，采用夹具装夹或，产品质量稳定，对操作工人的技术水平的要求可以降低，有利于提高生产率和降低成本。扩大机床工艺范围和改变机床用途 使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。这是在生产条件有限的也器中常用的一种技术改造措施。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗摸夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工，一充分发挥通用机床的作用。改善劳动条件和保证生产安全 使用专用机床夹具可减轻工人的劳动强度、改善劳动条件，保证安全生产。1.5工件的装夹方式工件在机床上的装方式有以下三种方法：1）直接找正法 在机床上根据工件上有关基准直接找正工件，使工件获得加工的正确位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取决于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技术水平。此法一般多用于单件小批生产和精度要求特别高的场合。2）划线找正法 在机床上按毛坯或工件上所划线找正工件，使工件获得正确位置的方法。 此法由于受到划线精度的限制，定位精度比较低，多用于单件小批量生产、毛坯精度较低以及大型零件等不使用夹具的粗加工中。3）用夹具装夹 即通过夹具上的定位元件使工件相对于刀具及机床获得正确位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度较高，广泛用于成批和大量生产。上述用装夹工件的方法有以下几个特点：工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准与夹具上的定位元件相接触而实现的。由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具相对于机床也就有了正确的位置。通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。1.6 基准及其分类 机器零件是由若干个表面组成的。这些表面之间的相对位置关系包括两方面的要求：表面见的位置尺寸精度和相对位置精度。研究零件表面的相对位置关系，是离不开基准的。不明确基准就不无法确定表面的位置。 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。1）设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2）工艺基准 零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。装配基准 装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。测量基准 测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基准。工序基准 在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工序基准。定位基准 工件定位时所采用的基准，称为定位基准。 需要说明的是，作为基准的点、线、面在工件上并不一定具体存在。如轴心线、对称面等，它们是由某些具体表面来体现的。用以体现基准的表面称为定位基准。1.7 工件的定位1）工件定位的基本原理 工件装夹在机床上必须使工件相对于刀具和机床处于正确的加工位置，它包括工件在夹具的定位、夹具在机床上的安装以及夹具相对于刀具和整个工艺系统的调整等工作过程。在使用夹具的情况下，就要使机床、刀具、夹具和工件之间保持正确的加工位置。显然，工件的定位是其中极为重要的一个环节。六点定位原则 定位，就是限制自由度。通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是工件定位的“六点定位原则” 。工件定位中可能出现的集中情况完全定位 六个支承点限制了工件的全部自由度，称为完全定位。不完全定位 根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。欠定位 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有被限制的定位，称为欠定位。器定位无法保证加工要求，所以是决不允许的。过定位 夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个