机械制造技术基础课程设计设计阀腔零件的机械加工工艺规程及工艺装备

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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“阀腔”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设 计 者： 班级学号： 指导教师 ： 江 南 大 学2012年7月6日江南大学机械制造技术基础课程设计任务书题目: 设计“阀腔”的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容：1. 零件图 1张 2. 毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张4. 机械加工工序卡片 1套5.夹具设计装配图 1张 6. 主要零件图 1张 7. 课程设计说明书 1张原始资料：该零件图样，Q=4000件/年，每日1班。 班 级 学 号：机械0906 0401090606学 生：李超指 导 老 师：李楠 纪小刚系（教研室）主 任

2、：2012年7月6日目录一、序言二、零件的工艺分析及生产类型的确定三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图四、选择加工方法，制定工艺路线五、工序设计六、确定切削用量及基本时间七、夹具设计 八、设计小结九、参考文献一、序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的毕业设计和未来从事的工作打

3、下良好的基础。由于能力所限，经验不足，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师多加指教。二、零件的工艺分析及生产类型的确定1、零件的作用题目所给的零件是阀腔，主要作用是用于液体流通，对侧面和内腔的加工要求低，对下表面的加工精度要求比较高，对上表面的表面粗糙度要求也较高。而对孔的精度要求很高，尤其是110mm的孔有平行度和同轴的要求，加工有困难但是毛坯直接铸造出，可降低难度。零件图及零件的三维图分别如图1和图2。 图一 图二2、零件的工艺分析通过对该零件的重新绘制，知道图样的视图正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。但下表面的精度较高。要进行精铣才能达到粗糙度要求。零件材料为球墨铸铁QT450-10。零

4、件材料为球墨铸铁QT450-10。从零件图上可以看出，阀腔零件还算比较规则，属于箱体零件，上、下端面通过粗铣、精铣即可达到所需表面粗糙度。100H8孔、65孔、76孔通过铣削加工可以达到所需技术要求，与76孔端面有平行度要求，加工精度要求较高。6M12-6H的螺纹孔相对100H8孔的轴线互成60分布，其径向设计基准为110H11孔的轴线，轴向设计基准是100H8孔外圆的左端面，220孔分布于100H8孔两侧，加工要求在阀腔的对称中心线上。3、零件的生产类型依设计题目知：Q=4000 台/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=40001（

5、1+10%）(1+1%)=4444件/年对于零件质量，查机械制造技术基础课程设计指南表2-1（生产类型与生产纲领的关系）知其属于轻型零件，生产类型为中批生产。三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1、选择毛坯零件的材料为QT450-10，力学性能450，硬度：160210HBS，基本组织碳素体，能承受冲击、振动。从提高生产效率和保证加工精度方面考虑，由于零件的生产类型为中批生产，零件的轮廓不大，选用砂型铸造，采用机器造型，铸造精度2级，铸件应符合JB9140-1999容积式压缩机球墨铸铁技术条件的规定，能够保证铸件的尺寸要求，由于铸件的主要缺点是力学性能差，阀体在控制液压油时，在阀腔内壁会产生

6、压力，故铸件需进行回火处理。2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 （1）已知铸造方法为砂型铸造机器造型，零件图最大轮廓尺寸为335.5mm，所以由机械制造技术基础课程设计指南表5-5 （毛坯铸件典型的机械加工余量等级）取机械加工余量等级为F级，由机械制造技术基础课程设计指南表5-4（要求的铸件机械加工余量） 查得RMA=2.5mm；（2）已知毛坯材料是球墨铸铁，且铸造方法为砂型铸造机器造型，所以查机械制造技术基础课程设计指南表5-1 （大批量生产的毛坯铸件的公差等级），选取毛坯铸件的公差等级为CT9，由机械制造技术基础课程设计指南表5-3（铸件尺寸公差） 取上下端面CT=2.2mm，孔100

7、CT=2.2mm, 孔65 CT=2.2mm, 孔76 CT=2.2mm,（公差带应相对于基本尺寸对称分布）。3.确定毛坯尺寸及公差等级 （机械制造技术基础课程设计指南表5-15）由机械制造技术基础课程设计指南表达式5-3可知：R=F+RMA+CT/2 （RMA与铸件其他尺寸之间的关系）R=F+2RMA+CT/2 （双侧机械加工）R=F-2RMA-CT/2 （内圆面机械加工）（其中F为零件基本尺寸）项目上下端面100657620公差等级9999加工面基本尺寸F/mm851006576铸件尺寸公差CT/mm2.22.22.22.2机械加工余量等级FFFFRAM/mm2.52.52.52.5毛坯基

8、本尺寸R/mm929358694.设计毛坯图 （1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5。 （2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。 （3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做人工时效处理。 另附毛坯图图纸。四、选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择 （1）粗基准的选择：粗基准选择时，应考虑到加工表面和不加工表面之间的位置尺寸，合理分配各表面的加工余量，毛坯误差对加工的影响等，粗基准的选择对后面精加工至关重要，从零件图可以看出，阀腔零件比较规则，为保

9、证上、下端面的位置精度要求，选择阀腔顶面作为粗基准，根据粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以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作为粗基准）来选取。 （2）精基准的选择：精基准的选择主要考虑基准重合问题，根据阀腔的技术要求，选择底面作为精基准。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有上下端面、内孔、槽、以及小孔等。材料为QT450-10。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下： 1、阀腔的上端面 公差等级为IT10级，表面粗糙度为Ra6.3，只需粗铣即可达到精度要求。 2、阀腔的下端面 公差等级为I

10、T8级，表面粗糙度为Ra1.6，需粗铣、精铣。 3、76内孔 公差等级为IT9级，表面粗糙度为Ra3.2，需粗镗、精镗。 4、100H8内孔 公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6，需粗镗、精镗。5、65内孔 公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6，需粗镗、精镗。6、220内孔 公差等级为IT13级，表面粗糙度为Ra6.3，需扩孔。7、1012小孔 采用复合钻头一次钻出即可。3、制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用在镗床上配以夹具, 并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果

11、，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案一:工序10：铸件回火工序20：以上表面定位，粗铣下表面工序30：以下表面定位，粗铣、半精铣上表面工序40：半精铣、精铣下表面工序50：锪平28钻扩铰4X18圆台的通孔工序60：粗镗下表面环行槽工序70：粗镗110mm的孔和85的孔工序80：粗镗、半精镗和精镗100mm和65mm的内孔工序90：粗镗、半精镗76mm的孔工序100：钻、扩、铰2个20mm孔工序110：钻1011mm小孔、攻M12螺纹孔工序120：去毛刺工序130：终检工艺路线方案二：工序10： 先铸件回火工序20： 以下表面定

12、位，粗铣、半精铣上表面工序30： 以上表面定位，粗铣、半精铣、精铣下表面工序40： 以上表面定位，粗铣、半精铣底面环行槽工序50： 以外圆面和左端面定位，粗镗110mm的圆和85的圆工序60： 粗镗、半精镗和精镗100mm和65mm的内孔工序70: 粗镗、半精镗76mm的孔工序80： 钻铰4X18圆台的通孔工序90： 钻铰2个20mm孔工序100：钻床钻1011mm小孔、攻M12螺纹孔。 工序110：去毛刺工序120：终检比较以上两个方案，方案二换刀过多，影响加工的效率，且无法保证加工的相对位置要求。而方案一的回火在第一道工序，铸件有应力，回火是减小应力，有利于加工，方案一综合这些方面考虑，是

13、可行的。综合以上两个方案，得出我的工艺方案，我选方案一为该零件的加工工序。五、工序设计1.选择加工设备与工艺装备（1）选择机床 根据不同的工序选择机床 工序20、30、40是粗铣、半精铣、精铣。各工序的工步数不多，中批量生产不要求很好的生产率，故选用立式铣床即可满足，精度要求一般，选用X52K型立式铣床即可。 工序50、100为钻、扩、铰、锪孔，本工序从加工要求和尺寸考虑，可选用Z525型钻床进行加工。 工序70、80、90为镗mm、mm、mm、mm、mm孔内表面，由于加工的零件外轮廓尺寸不大，由于要求的精度较高，表面粗糙度值小，用卧式镗床加工。 工序110为钻和攻丝，还是选择Z525型立式钻

14、床进行钻孔。（2）选择夹具 本零件加工时均采用专用夹具进行加工 （3）选择刀具 本次阀腔工序设计中，主要加工孔和面，机床的选用比较集中，刀具的选择比较单一，选择如下：.铣刀依据资料选择硬质合金端铣刀。.钻孔时选用直柄麻花钻，高速钢钻头，钻盲孔时钻头为莫式锥柄麻花钻，高速钢钻头。.扩孔时选用锥柄扩孔钻，高速钢钻头。. 在卧式镗床上加工的工序，粗镗时选用YG8 硬质合金镗刀；.钻螺纹孔12mm.攻丝M12-6H 用直柄麻花钻，机用丝锥。（4）选择量具 本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表：工序工序名称量具20粗铣下表面游标卡尺

15、、粗糙块30粗铣、半精铣上端面游标卡尺、粗糙块40半精铣、精铣下表面游标卡尺、粗糙块50锪平28钻绞4X18圆台的通孔游标卡尺60粗镗下表面环行槽游标卡尺70粗镗110mm的圆和85的圆游标卡尺、塞规80粗镗、半精镗和精镗100mm和65mm的内孔游标卡尺、塞规90粗镗、半精镗和精镗76mm的孔游标卡尺、塞规100钻扩铰2个20mm孔游标卡尺110钻1011mm小孔、攻M12螺纹孔游标卡尺2.确定工序尺寸（1） 上下表面加工余量加工表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/um粗铣半精铣精铣粗铣半精铣精铣粗铣半精铣精铣上表面3.51.0870-0.45860-0.412.56.3下表面3.51

16、.00.289.50-0.4585.20-0.45850-0.46.32.51.6（2）孔表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/um粗镗半精镗精镗粗镗半精镗精镗粗镗半精镗精镗100孔720.4980-0.599.60-0.51000-0.466.33.21.665孔71.00.2630-0.564.60-0.35650-0.456.33.21.6110孔1711085孔178576孔720.4740-0.4475.60-0.45760-0.486.33.21.6（3）、钻、铰20孔的加工余量及公差工序名称加工余量/mm工序尺寸及公差/mm表

17、面粗糙度/um钻018铰18206.3（4）、钻1010.5的孔的加工余量及公差工序名称加工余量工序尺寸及公差钻1111（5 ）、钻、铰18孔的加工余量及公差工序名称加工余量/mm工序尺寸及公差/mm表面粗糙度/um钻1810铰10183.2六、确定切削用量及基本时间1、 工序20：粗铣下表面的切削用量及基本时间确定 （1）切削用量 本工序为粗铣底面，采用硬质合金端铣刀，铣刀直径200，宽度=45，齿数20。根据机械制造技术基础课程设计指南表5-143选择铣刀的基本形状，由于加工球墨铸铁，不小于450MPa，硬度：160210HBS。故选前角=15，后角=12（周齿），=12（端齿）。已知铣削

18、宽度=120，铣削深度=2.5，机床选用X52K型立式铣床，。 、确定每齿进给量f X52K型立式铣床的功率为7.5KW（表5-71），工艺系统刚性为中等，根据表5-144，镶齿端铣刀加工铸件，查得每齿进给量=0.20.3，现取=0.25。 、选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148.，用硬质合金端铣刀加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.01.5，根据表5-149，铣刀耐用度=240。 、确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表2-17中公式计算： = 式中，=245，=0.2, =0.15, =0.35, =0.2, =0, =0.32, =240, =2.5, =0.25, =12

19、0, z=20, =200, =1.0. = 66.6 m/min =106.5根据X52K型立式铣床主轴转速表5-72，选择= 95= 1.58，则实际切削速度= 0.99，工作台每分钟进给量为 =0.252060 =300。根据X52K型立式铣床工作台进给量表5-73选择=300，则实际的每齿进给量为=0.25。.校验机床功率 根据表2-18， 求得X52K 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得C=54.5 ,xF=0.9 ，yF=0.74 ，uF=1.0 ，wF=0 ，qF=1.0 ，ap=2.5mm ， fz=0.25mm/z ，ae=120mm ，z=20 ，d=200mm ，n=

20、60r/min ,k=0.76 FC=467.0NV=0.99m/sPc=0.293kwX51 型立式钻床主电动机的功率为7.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为fz=0.25mm/z, =300,n=95r/min,V=0.99m/s（2）、基本时间，根据机械制造课程设计指南表2-28： 式中: =198 =23mm =2 基本时间: 1.49min2、 工序30：粗铣、半精铣上表面的切削用量及基本时间确定a、粗铣（1）切削用量 本工序为粗铣底面，采用硬质合金端铣刀，铣刀直径200，宽度=45，齿数20。根据机械制造技术基础课程设计指南表5-143选择铣刀的基本形状，由于加工球

21、墨铸铁，不小于450MPa，硬度：160210HBS。故选前角=15，后角=12（周齿），=12（端齿）。已知铣削宽度=120，铣削深度=2.5，机床选用X52K型立式铣床，。 、确定每齿进给量f X52K型立式铣床的功率为7.5KW（表5-71），工艺系统刚性为中等，根据表5-144，镶齿端铣刀加工铸件，查得每齿进给量=0.20.3，现取=0.25。 、选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148.，用硬质合金端铣刀加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.01.5，根据表5-149，铣刀耐用度=240。 、确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表2-17中公式计算： = 式中，=245，=0

22、.2, =0.15, =0.35, =0.2, =0, =0.32, =240, =2.5, =0.25, =120, z=20, =200, =1.0. = 66.6 m/min =106.5根据X52K型立式铣床主轴转速表5-72，选择= 95= 1.58，则实际切削速度= 0.99，工作台每分钟进给量为 =0.252060 =300。根据X52K型立式铣床工作台进给量表5-73选择=300，则实际的每齿进给量为=0.25。.校验机床功率 根据表2-18， 求得X52K 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得C=54.5 ,xF=0.9 ，yF=0.74 ，uF=1.0 ，wF=0 ，qF

23、=1.0 ，ap=2.5mm ， fz=0.25mm/z ，ae=120mm ，z=20 ，d=200mm ，n=60r/min ,k=0.76 FC=467.0NV=0.99m/sPc=0.293kwX51 型立式钻床主电动机的功率为7.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为fz=0.25mm/z, =300,n=95r/min,V=0.99m/s（2）、基本时间，根据机械制造课程设计指南表2-28： 式中: =198 =23mm =2 基本时间: 1.49minb、半精铣（1）切削用量 本工序为粗铣底面，采用硬质合金端铣刀，铣刀直径200，宽度=45，齿数20。根据机械制造技术

24、基础课程设计指南表5-143选择铣刀的基本形状，由于加工球墨铸铁，不小于450MPa，硬度：160210HBS。故选前角=15，后角=12（周齿），=12（端齿）。已知铣削宽度=120，铣削深度=1，机床选用X52K型立式铣床，。 、确定每齿进给量f X52K型立式铣床的功率为7.5KW（表5-71），工艺系统刚性为中等，根据表5-144，镶齿端铣刀加工铸件，查得每齿进给量=1.22.7，现取=1.2，=0.06。 、选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148.，用硬质合金端铣刀加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为0.30.5，根据表5-149，铣刀耐用度=240。 、确定切削速度和工作台每

25、分钟进给量 根据表2-17中公式计算： = 式中，=245，=0.2, =0.15, =0.35, =0.2, =0, =0.32, =240, =1, =0.06, =120, z=20, =200, =1.0. = 126 m/min =200.6根据X52K型立式铣床主轴转速表5-72，选择= 190= 3.2，则实际切削速度= 1.99，工作台每分钟进给量为 =0.062060 =72。根据X52K型立式铣床工作台进给量表5-73选择=60，则实际的每齿进给量为=0.05。.校验机床功率 根据表2-18， 求得X52K 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得C=54.5 ,xF=0.9

26、 ，yF=0.74 ，uF=1.0 ，wF=0 ，qF=1.0 ，ap=1mm ， fz=0.05mm/z ，ae=120mm ，z=20 ，d=200mm ，n=200.6r/min ,k=0.76 FC=372.0NV=1.99m/sPc=0.713kwX51 型立式钻床主电动机的功率为7.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为fz=0.05mm/z, =60,n=200.6r/min,V=1.99m/s（2）、基本时间，根据机械制造课程设计指南表2-28： 式中: =198 =23mm =2 基本时间: 7.47min3、工序40：半精铣、精铣下表面的切削用量及基本时间确定a

27、、半精铣（1）切削用量 本工序为粗铣底面，采用硬质合金端铣刀，铣刀直径200，宽度=45，齿数20。根据机械制造技术基础课程设计指南表5-143选择铣刀的基本形状，由于加工球墨铸铁，不小于450MPa，硬度：160210HBS。故选前角=15，后角=12（周齿），=12（端齿）。已知铣削宽度=120，铣削深度=1，机床选用X52K型立式铣床，。 、确定每齿进给量f X52K型立式铣床的功率为7.5KW（表5-71），工艺系统刚性为中等，根据表5-144，镶齿端铣刀加工铸件，查得每齿进给量=1.22.7，现取=1.2，=0.06。 、选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148.，用硬质合金端铣刀

28、加工铸件，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为0.30.5，根据表5-149，铣刀耐用度=240。 、确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表2-17中公式计算： = 式中，=245，=0.2, =0.15, =0.35, =0.2, =0, =0.32, =240, =1, =0.06, =120, z=20, =200, =1.0. = 126 m/min =200.6根据X52K型立式铣床主轴转速表5-72，选择= 190= 3.2，则实际切削速度= 1.99，工作台每分钟进给量为 =0.062060 =72。根据X52K型立式铣床工作台进给量表5-73选择=60，则实际的每齿进给量为=0.05

29、。.校验机床功率 根据表2-18， 求得X52K 型立式铣床铣削时的功率为 Pc= 查得C=54.5 ,xF=0.9 ，yF=0.74 ，uF=1.0 ，wF=0 ，qF=1.0 ，ap=1mm ， fz=0.05mm/z ，ae=120mm ，z=20 ，d=200mm ，n=200.6r/min ,k=0.76 FC=372.0NV=1.99m/sPc=0.713kwX51 型立式钻床主电动机的功率为7.5kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为fz=0.05mm/z, =60,n=200.6r/min,V=1.99m/s（2）、基本时间，根据机械制造课程设计指南表2-28： 式中

30、: =198 =23mm =2 基本时间: 7.47minb、精铣1、切削用量 本工序为精铣底面，所选刀具为硬质合金细齿铣刀=200mm, L=45mm, 齿数20。 机床选用X52K型立式铣床。 确定每齿进给量 本工序保证的表面粗糙度为Ra1.6um，根据表5-144每转进给量=0.230.5mm/r.现取=0.4mm/r.则=0.02mm/z。 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148，铣刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=240min（表5-149）。 确定切削速度和工作台每分钟进给量 按表2-17中公式计算，得:v= 103.6m/s n=165r/min=2.7r/s。工作台

31、每分钟进给量为 =0.022060 =24。根据X52K型立式铣床工作台进给量表5-73选择=23.5，则实际的每齿进给量为=0.0195。 根据X52K型立式铣床主轴转速，表5-72选择n= 150r/min=2.5r/s，实际切削速度v=1.57m/s，工作台每齿进给量为=0.0195mm/z。 基本时间：=19.06min。4、工序50：锪平四个台面和钻扩铰4X18圆台的通孔的切削用量及基本时间确定 本工序为钻、扩孔，需两个工步进行： 工步一：钻8mm孔的切削用量及基本工时。 1、切削用量 本工序为钻通孔，所选钻头为直柄麻花钻，高速钢钻头，钻头直径8mm，l=117mm，=75mm，加工

32、铸件的不小于450MPa，钻头选用Z525型立式钻床。 确定钻头钻孔时的进给量。根据机械制造课程设计指南表5-127，加工材料为铸铁，硬度为190HBS，查得钻头钻孔时进给量f=0.360.44，现取f=0.40. 选择钻头磨钝标准及耐用度。根据机械制造课程设计指南表5-130，用高速钢钻头在铸铁上钻8mm孔，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，钻头直径d=8mm，耐用度T=35min，机械制造课程设计指南表5-130。 确定切削速度和工作进给量f，根据表2-13中公式计算 式中 d=8mm， f=0.4mm/min， =8.83m/min, n=r/min 根据Z525型钻床主轴转速机械制造课

33、程设计指南表5-65，选择n=195r/min 。 则实际钻削速度v=0.123m/s，工作台每分钟进给量为f=0.52mm/min. 根据Z525型钻床进给量机械制造课程设计指南表5-66选择，f=0.48mm/min，则实际的进给量为f=0.48mm/min。 2、基本时间。根据表2-26，高速钢钻头钻削时间为 l=6mm, mm, 基本时间 : min 工步二：扩18mm孔的切削用量及基本工时。 1、切削用量 本工序为扩18通孔，所选钻头为直柄麻花钻，高速钢钻头，钻头直径18mm，l= 25 mm，= 4mm，加工铸件的不小于450MPa，钻头选用Z525型立式钻床。 确定钻头钻孔时的进

34、给量。根据机械制造课程设计指南表5-127，加工材料为铸铁，硬度为190HBS，查得钻头钻孔时进给量f=0.13，现取f=0.13. 选择钻头磨钝标准及耐用度。根据机械制造课程设计指南表5-130，用高速钢钻头在铸铁上钻18mm孔，钻头后刀面最大磨损量0.14mm，钻头直径d=18mm，耐用度T=50min，机械制造课程设计指南表5-130。 确定切削速度和工作进给量f，根据表2-13中公式计算 v=25.3m/min， n=250r/min。 根据Z525型钻床主轴转速表机械制造课程设计指南表5-65，选择n= 195r/min 则实际钻削速度v=0.123m/s。根据Z525型钻床进给量机

35、械制造课程设计指南表5-66选择，f= 0.13mm/min. 校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。扩铰和精铰的切削用量同理如下：钻： 扩孔： 铰： mm 2、基本时间。根据机械制造课程设计指南表2-26，高速钢钻头钻削时间为 基本时间 : =0.1108min5、工序60：粗镗下表面环行槽的切削用量及基本时间确定镗宽7.3、深3.5凹槽选用， 选用高速钢切槽刀，采用手动进给，主轴转速=40=0.67,切削速度=0.14.6、工序70：粗镗110mm的孔和85的孔的切削用量及基本时间确定a、粗镗110的孔（1）切削用量 本工序为粗镗110的孔.确定背吃刀量ap双边余量为17mm，显然ap

36、为单边余量，大小为3/2=1.5mm、确定进给量f根据表5-115，当镗刀直径为20m, ap2mm、镗刀伸出长度为100mm时，f=0.20mm/r。、确定切削速度按表2-8的计算公式确定。V=，其中Cv=189.8，xv=0.15,yv=0.20,m=0.20,T=60min,kv=0.9X0.8X0,65=0.468,则v=50.9m/min，n=147.36r/min,选取n=125r/min.（2）基本时间 选取镗刀的主偏角为45度。根据表2-24，Tj=（L+l2）/fn=7.45s b、粗镗85的孔（1）切削用量 本工序为粗镗85的孔.确定背吃刀量ap双边余量为17mm，显然ap

37、为单边余量，大小为3/2=1.5mm、确定进给量f根据表5-115，当镗刀直径为20m, ap2mm、镗刀伸出长度为100mm时，f=0.20mm/r。、确定切削速度按表2-8的计算公式确定。V=，其中Cv=189.8，xv=0.15,yv=0.20,m=0.20,T=60min,kv=0.9X0.8X0,65=0.468,则v=50.9m/min，n=147.36r/min,选取n=125r/min.（2）基本时间 选取镗刀的主偏角为45度。根据表2-24，Tj=（L+l2）/fn=15.6s7、工序80：粗镗、半精镗和精镗100mm和65mm的内孔的切削用量及基本时间确定（1）切削用量 本

38、工序为镗孔。铸件所选刀具为硬质合金，直径为20mm的圆形镗刀。粗镗100mm的孔2mm,半精镗100mm的孔1mm,精镗100mm的孔0.2mm, 粗镗65mm的孔2mm,半精镗65mm的孔1mm,精镗65mm的孔0.2mm。根据手册机制指南表5-139得出粗镗时进给量是0.3 mm/r1 mm/r，半精镗时进给量是0.2 mm/r0.8 mm/r，精镗时进给量是0.15 mm/r0.5 mm/r，粗镗时选f=0.3 mm/r。 确定切削速度式中=93，=0.4，=0.15，=0.45，m=0.4,T=60min刀具选YG8 KSV=0.8,Ktv=0.4,KTV=1.0 。粗镗110mm的孔

39、v=58.33m/min,n=168r/min。同理，粗镗85mm的孔选n=168r/min。 半精镗时， f=0.2,刀具选YT15，v=211.8 m/min,n=674.3 r/min,选n=550 r/min， 28.9s。精镗时 f=0.1刀具选YT30，v=368.9m/min,n=1174.26 r/min,选n=1160 r/min, 27.4s。8、工序90：粗镗、半精镗、精镗76mm的孔的切削用量及基本时间确定（1）切削用量 本工序为镗孔。铸件所选刀具为硬质合金，直径为20mm的圆形镗刀。粗镗76mm的孔2mm,半精镗76mm的孔1mm,精镗76mm的孔0.2mm。根据手册

40、机制指南表5-139得出粗镗时进给量是0.3 mm/r1 mm/r，半精镗时进给量是0.2 mm/r0.8 mm/r，精镗时进给量是0.15 mm/r0.5 mm/r，粗镗时选f=0.3 mm/r。 确定切削速度式中=93，=0.4，=0.15，=0.45，m=0.4,T=60min刀具选YG8 KSV=0.8,Ktv=0.4,KTV=1.0 。粗镗76mm的孔v=58.33m/min,n=168r/min。113s.半精镗时， f=0.2,刀具选YT15，v=211.8 m/min,n=674.3 r/min,选n=550 r/min， 28.9s。精镗时 f=0.1刀具选YT30，v=36

41、8.9m/min,n=1174.26 r/min,选n=1160 r/min, 27.4s。9、工序100：钻、扩、铰2个20mm孔的切削用量及基本时间确定本工序为钻、扩、绞220孔需分三个工步进行加工： 工步一：钻18mm孔的切削用量及基本工时。 1、切削用量 本工序为钻18盲孔，所选钻头为莫式锥柄麻花钻，高速钢钻头，钻头直径18mm，l= 228 mm，= 130mm，加工铸件的不小于450MPa，钻头选用Z525型立式钻床。 确定钻头钻孔时的进给量。根据表5-127，加工材料为铸铁，硬度为190HBS，查得钻头钻孔时进给量f=0.700.86，现取f=0.8. 选择钻头磨钝标准及耐用度。

42、根据机械制造课程设计指南表5-130，用高速钢钻头在铸铁上钻18mm孔，钻头后刀面最大磨损量0.14mm，钻头直径d=18mm，耐用度T=50min，表5-130。 确定切削速度和工作进给量f，根据表2-13中公式计算 v=10.34m/min， n=182.93r/min。 根据Z525型钻床主轴转速表机械制造课程设计指南表5-65，选择n= 140r/min 则实际钻削速度v=0.132m/s。 根据Z525型钻床进给量机械制造课程设计指南表5-66选择，f= 0.8mm/r。 2、基本时间。根据机械制造课程设计指南表2-26，高速钢钻头钻削时间为 基本时间: 工步二：扩19.8mm孔的切

43、削用量及基本工时。 1、切削用量 本工序为扩19.8孔，所选钻头为锥柄扩孔钻，高速钢钻头，钻头直径19.8mm，l= 23.8 mm，= 140mm，加工铸件的不小于450MPa，钻头选用Z525型立式钻床。 确定钻头钻孔时的进给量。根据机械制造课程设计指南表5-127，加工材料为铸铁，硬度为190HBS，查得钻头钻孔时进给量f=0.700.86，现取f=0.8. 选择钻头磨钝标准及耐用度。根据机械制造课程设计指南表5-130，用高速钢钻头在铸铁上扩19.8mm孔，钻头后刀面最大磨损量1.5mm，钻头直径d=19.8mm，耐用度T=60min，机械制造课程设计指南表5-130。 确定切削速度和

44、工作进给量f，根据表2-13中公式计算 v=10.74m/min， n=172.18r/min。 根据Z525型钻床主轴转速表机械制造课程设计指南表5-65，选择n= 140r/min 则实际钻削速度v=0.132m/s。 根据Z525型钻床进给量机械制造课程设计指南表5-66选择，f= 0.8mm/r。 2、基本时间。根据机械制造课程设计指南表2-26，高速钢钻头钻削时间为 L=16.5mm， ， 。 基本时间: min 工步三：绞孔至20mm孔的切削用量及基本工时。 1、切削用量 本工序为绞20孔，所选铰刀为硬质合金锥柄铰刀，铰刀直径20mm，l= 228 mm，= 25mm，加工铸件的不

45、小于450MPa，钻头选用Z525型立式钻床。 确定钻头钻孔时的进给量。根据机械制造课程设计指南表5-127，加工材料为铸铁，硬度为190HBS，查得钻头钻孔时进给量f=0.780.96mm/min，现取f=0.8. 选择钻头磨钝标准及耐用度。根据机械制造课程设计指南表5-130，用硬质合金锥柄铰刀铰20mm孔，钻头后刀面最大磨损量1mm，钻头直径d=20mm，耐用度T=60min，机械制造课程设计指南表5-130。 确定切削速度和工作进给量f，根据表2-13中公式计算 v=10.78m/min， n=171.72r/min。 根据Z525型钻床主轴转速表机械制造课程设计指南表5-65，选择n

46、= 140r/min 则实际钻削速度v=0.132m/s。 根据Z525型钻床进给量机械制造课程设计指南表5-66选择，f= 0.8mm/r。 2、基本时间。根据机械制造课程设计指南表2-26，高速钢钻头钻削时间为 ， 基本时间: min10、工序110：钻1011mm小孔、攻M12螺纹孔的切削用量及基本时间确定本工序为钻孔、攻螺纹10M12孔需分两个工步进行加工： 工步一：钻M12螺纹底孔11 1、切削用量 本工序为钻螺纹底孔，所选钻头为直柄麻花钻，高速钢钻头，钻头直径11mm，l=142mm，=94mm，加工铸件的不小于450MPa，钻头选用Z525型立式钻床。 确定钻头钻孔时的进给量。根

47、据机械制造课程设计指南表5-127，加工材料为铸铁，硬度为190HBS，查得钻头钻孔时进给量f=0.520.64，现取f=0.60. 选择钻头磨钝标准及耐用度。根据机械制造课程设计指南表5-130，用高速钢钻头在铸铁上钻11mm螺纹底孔，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，钻头直径d=11mm，耐用度T=60min，表5-130。 确定切削速度和工作进给量f，根据机械制造课程设计指南表2-13中公式计算 式中 7.35,n=212.88r/min 根据Z525型钻床主轴转速机械制造课程设计指南表5-65，选择n=195r/min 则实际钻削速度v=0.123m/s，工作台每分钟进给量为f=0.5

48、2mm/min. 根据Z525型钻床进给量机械制造课程设计指南表5-66选择，f=0.48mm/min，则实际的进给量为f=0.48mm/min。 2、基本时间。根据机械制造课程设计指南表2-26，高速钢钻头钻削时间为 l=6mm, , 基本时间: 0.12min 工步二：攻丝M12. 攻螺纹M12mm，计算得v=15m/min，=217r/min。 根据Z525型钻床主轴转速机械制造课程设计指南表5-65。选择：=185r/min，则v=13.4r/min，基本时间，根据机械制造课程设计指南表2-26， 机动时间:l=10mm, 基本时间: =.七 夹具设计本夹具是工序90用圆形镗刀纵向进给

49、粗铣76mm的专用夹具，在T68的卧式镗床上加工，下面就以镗孔为例说明设计的有关说明。 （1）定位方案 工件以一面两销定位可以限制工件的六个自由度，实现完全定位。其中面定位限制三个自由度，定位圆柱销GB/966-88限制两个自由度菱形销GB2204-80限制一个自由度。 （2）夹紧机构 根据生产力的要求，运用手动夹紧可以满足,采用二位螺旋压板联动夹紧机构,通过拧紧螺母使一对压板同时压紧机构,有效提高了工作效率,压板夹紧力主要是防止工件在铣削力作用下产生的振动,手动螺旋夹紧是可靠的,可以免去夹紧力计算。 （3）夹具与机床连接元件 采用两个销与机床相连，用于保证正确方向，并配合恰当。 （4）夹具体

50、 工件与机床由连接件相连，连接件的要求比较高,夹具的定位元件有定位面,圆柱销,菱形销.夹紧机构是有压板和螺母组成。 （5）结构特点 结构简单，操作方便。但也存在加工时的困难，这有带改进。（一） 问题的提出在本道工序中，76有粗糙度等级要求及公差要求。具体要求可以参见加工零件图纸。（二） 卡具设计1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择阀腔下表面为定位基准，即以一个面和两个定位销定位，限制六个自由度。2 切削力和卡紧力计算本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。轴向力 扭矩 由于扭矩很小，计算时可忽略。卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为

51、F=S1*S2*S3*S4*F=7.02N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3. 定位误差分析本工序采用三个定位销定位，是面定位。通过零件图纸我们可以知道，阀腔上表面的设计基准是下表面，那么设计基准与定位基准是重合的，故没有基准不重合误差，而且工件以平面定位是可以认为没有基准位移误差的。故本道工序的定位误差是可以忽略不计的。 所以D=0mm 4. 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。在夹具的右边是用的两个单螺旋夹紧机构，左边是在一个凸台上安装两块衔铁来做为死挡铁来卡住工件。单螺旋机构是通过螺栓连接到夹具体上，同样凸台是通过螺钉连接

52、到夹具体上。由于阀腔的定位面积比阀腔 上表面的面积小，而且阀腔的下表面有很大一部分的面积都未用做定位，故为防止工件在加工过程中出现不应该有的晃动或移动，故设计了一个辅助支承，这样就加强了零件的刚度，有利于保证加工精度。 八、设计小结通过此次的课程设计使我知道了在设计方面还存在许多不足.同时在老师的严格指导下使我学到了许多东西,在设计方面又使自己成熟了许多,同时自己也感到在设计上又多了很多勇气.然而这也是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己的四年的大学生活做出总结,同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后自己的工作打下一个良好的基础。在这次设计中我是苦中有乐,苦的是自己要一步一步的熟悉设计的内容一步一步的去画图有时候还得加班,乐得是通过设计我学到了很多东西,总之这次课程设计受益颇多!九、参考书目：1：机械制造技术基础课程设计指南2：机械设计课程设计手册3：机械装备4：机械制造工程原理5：材料成型6：金属加工工艺设计7机械设计8,互换与测量