杠杆夹具设计说明

目录一、零件的分析11.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析21.3 生产类型3二、 选择加工方法，制定工艺路线32.1 基面的选择32.2 粗基准的选择32.3 精基准的选择32.4 零件外表加工方法的选择3三、 机械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸确实定53.1 机械加工余量与毛坯尺寸确实定53.2 确定工序尺寸6四、 确定切削用量与根本时间7五、夹具设计175.1提出问题175.2夹具设计20六、机械加工工艺过程卡22一、零件的分析1、1 零件的作用夹具课程设计给定的零件是CA1640自动车床杠杆，它位于自动车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。经查资料得知，此零件用于机床当中，并且还承受着冲击载荷，因此就要求该零件的材料具有足够的刚度和强度同时还要有足够的塑性和韧性。1、2 零件的工艺分析分析图1可知，该杠杆的左，右端面与上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用铣削加工。20H7mm的孔的粗糙度为Ra1.6，所以采用钻-扩-粗铰-精铰的工艺过程在钻床上加工。30mm孔对精度要求较高，由于端面为平面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除了孔之外，其他加工外表精度要求均不高，因此以车床和铣床的粗加工就可到达要求。30mm孔较长，需以多步骤加工实现。杠杆共有四组加工外表，它们之间有一定的位置要求，现分述如下： 1、以8H7mm的孔，粗糙度为Ra1.6；尺寸为26mm且与两个孔8H7mm相垂直的两个平面，尺寸为30mm且与两个孔8H7mm相垂直的两个平面，粗糙度为Ra6.3，7mm孔为中心的加工外表这一组加工外表包括：两个孔；还有一M4的螺纹孔，其孔轴线与8H7mm的孔轴线垂直。其中，主要加工外表为两个8H7mm的孔和尺寸为26mm且与两个孔8H7mm相垂直的两个平面。 2、以20H7mm孔为中心的加工外表这一组加工外表包括：一个20H7mm的孔与其倒角，粗糙度为Ra1.6；两个与20H7mm孔垂直的两个平面，粗糙度为Ra3.2；一个中心轴线与20H7mm孔中心轴线平行且相距11.5mm的圆弧油槽；还有一个与20H7mm的孔轴线成45°的油孔3mm，并锪沉头孔。其中，20H7mm孔与两端面为主要加工面，并且20H7mm的孔粗糙度为Ra1.6、两平面的粗糙度为Ra3.2。3、以8H8mm孔为中心的加工外表这一组加工外表包括：一个8H8mm的孔；以8H8mm的孔轴线为轴线的20mm的圆；M5的螺纹孔的轴线与8H8mm的孔轴线相互垂直；还有一个是与8H8mm的孔轴线相互垂直的下端面，其粗糙度为Ra6.3。其中，下端面为主要加工外表。M10的螺纹孔与与其轴线相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度为Ra6.3。其中左端面为主要加工外表。1、3 生产类型拟定生产类型为小批量生产。二、 选择加工方法，制定工艺路线2.1 基面的选择    基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否那么，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无常进展。2.2 粗基准的选择粗基准的选择：按有关基准的选择原那么，即当零件有不加工外表时，应以这些不加工外表作粗基准；假设零件有假设干不加工外表时，那么应以与加工外表要求相对位置精度高的不加工外表作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。2.3 精基准的选择精基准的选择：精基准选择的原那么有基准重合原那么、基准统一原那么、互为基准原那么和自为基准原那么。在选择时，主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进展尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.4 零件外表加工方法的选择1左右下与四周端面 公差等级为IT7，外表粗糙度为Ra3.2，需进展半精铣。28H7mm孔 公差等级为IT7，外表粗糙度为Ra1.6，需要进展钻、扩、粗铰、精铰。38H8mm孔 公差等级为IT8，外表粗糙度为Ra3.2，需进展钻、扩、粗铰、精铰。420mm孔 公差等级为IT7，外表粗糙度为Ra1.6，需进展钻、扩、粗铰、精铰。53mm孔 公差等级为IT9，外表粗糙度为Ra6.3，需钻和扩。6攻螺纹M4、M5与攻螺纹M10深18 7铣8mm槽 公差等级为IT9，外表粗糙度为Ra6.3。2.5 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度与位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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，以便使生产本钱尽量下降。1、工艺路线方案一工序1 粗铣20H7mm孔端面A、B，粗铣、半精铣8H7mm孔的四个端面。工序2 同时钻20H7mm，8H8mm，8H7mm孔。工序3 半精铣20H7mm孔端面A、B，粗铣、半精铣8H7mm孔的四个端面。工序4 同时扩、粗铰20H7mm，8H8mm，8H7mm孔。工序5 粗铰8H8mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序6 车20H7mm孔两端倒角。工序7 粗铣、精铣槽。工序8 钻M4 、M5螺纹底孔。工序9 攻M10螺纹孔。工序10 精铰8H8mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序11 终检。2、工艺路线方案二工序1 粗铣、半精铣20H7mm孔左端面。工序2 粗铣、半精铣8H7mm孔的四个端面与20H7mm孔的右端面。工序3 钻R3mm圆弧油槽。工序4 同时钻8H7mm，8H8mm两孔和20H7mm孔。工序5 粗铰8H7mm，8H8mm，20H7mm三孔。工序6 精铰8H7mm，8H8mm，20H7mm三孔。工序7 车20H7mm孔两端倒角。工序8 钻3mm油孔。工序9 钻M4 、M5螺纹底孔。工序10 攻M10mm螺纹孔。工序11 粗铣、精铣槽。工序12 终检。3、工艺方案的比拟与分析由先基准的原那么，先加工平面；先重要的原那么，先加工直径20mm的孔以此为基准加工底面。由于10mm的孔和8H7mm孔方向一样所以安排在同一道工序。考虑到铣油槽时不应该出现卡刀的现象，因此加工油槽后再加工3mm的斜孔。由于M5，M10孔与M4孔方向不同因此在攻螺纹时需要调整因此安排在两道工序中。因此才用以下工序：工序一：粗铣20H7孔两端面，30mm右端面，M10左端面工序二：钻、扩、铰20mm孔工序三：钻、铰8H7mm孔和M10螺纹孔底孔。工序四：钻、铰8H8mm孔。工序五：粗精铣800。2mm槽工序六：钻M4螺纹孔底孔。工序七：钻M5螺纹孔底孔工序八：拉R2X1.5油槽工序九：钻3沉孔60°深3孔工序十：攻螺纹M4,M5，M10工序十一：去毛刺，倒圆角工序十二：终检三、 机械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸确实定“CA1340自动车床杠杆零件材料为QT50-1.5,生产类型为中批生产,采用砂型铸造机器造型。根据上述原始资料与加工工艺,分别确定各加工外表的公差等级、机械加工余量与毛坯尺寸。3.1 机械加工余量与毛坯尺寸确实定 1公差等级机械制造工艺设计简明手册表2.2-1，铸件公差有16级，代号为CT1CT16，常用的为CT4CT13，该零件采用砂型机器铸造，材料是球墨铸铁，查表2.2-3得，公差为CT8CT10。 2确定机械加工余量根据表2.2-4和2.2-5查得，铸件的机械加工余量为24mm,取2mm。 3确定毛坯尺寸分析本零件，除20H7mm、8H7mm通孔为Ra1.6um以外，其余各加工外表为Ra3.2um,因此这些外表的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。综上所述，确定毛坯尺寸见表2。表2零件尺寸单边余量毛坯尺寸零件尺寸单边余量毛坯尺寸20H7mm实心66 mm2728H7mm实心12 mm2158H8mm实心62 mm265M10螺纹实心8 mm实心3.2 确定工序尺寸1、外圆外表沿轴线方向的长度加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.3-2，取20H7mm孔两端面、中心线与20H7mm孔中心线平行的20mm外圆端面、中心线与20H7mm孔中心线垂直的20mm外圆端面长度单边余量均为2mm。粗铣：单边加工量为1mm半精铣：单边加工量为0.7mm，零件偏差为 mm精铣：单边加工量为0.3mm，零件偏差为 mm2、20H7mm孔的加工余量，孔的精度要求为IT7，金属机械加工工艺人员手册表13-14，确定工序尺寸与余量为钻孔：18mm扩孔：19.8mm Z=1.8mm粗铰：19.94mm Z=0.14mm精铰：20mm Z=0.06mm3、8H7mm孔的加工余量，孔的精度要求为IT7，金属机械加工工艺人员手册表13-14，确定工序尺寸与余量为钻孔：7.8mm粗铰：7.96mm Z=0.16mm精铰：8mm Z=0.04mm4、8H8mm盲孔的加工余量，孔的精度要求为IT8，金属机械加工工艺人员手册表13-14，确定工序尺寸与余量为钻孔：7.8mm粗铰：7.96mm Z=0.16mm精铰：8mm Z=0.04mm5、螺纹孔的加工余量M10：钻孔8.5 mmM5：钻孔4.2 mmM4：钻孔3.3 mm6、通槽的加工余量半精铣可到达零件图样的要求，那么该工序尺寸：槽宽为8mm，槽深为26mm。粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为0.6mm，槽深余量为0.5mm。那么粗铣工序尺寸：槽宽为7.4mm，槽深25.5mm。7、其他外形尺寸直接铸造得到四、 确定切削用量与根本时间工序1：粗铣20H7孔两端面，30mm两端面，铣M10左端面 1、粗铣20mm外圆端面零件材料为球墨铸铁QT50-1.5，故可用硬质合金直齿三面刃圆盘铣刀。查机械制造工艺设计简明手册表11-21和表12-22，取铣刀直径d=80mm，粗齿，z=16齿。由于粗铣加工单边余量为1mm，小于5mm，故铣削宽度=1mm。查金属机械加工工艺人员手册表11-69可知， =0.060.12mm/z取=0.1 mm/齿查金属机械加工工艺人员手册表14-77,取u=38m/min，那么： =1000u/d=1000×38/80×=151.3r/min查表3.29，取主轴实际转速=160r/min,那么实际切削速度=d/1000=×80×160/1000=40.19r/min当=160r/min时，刀具每分钟进给量应为= Z=0.1×16×160=256(mm/min)取实际进给速度=260mm/min,那么实际进给量= /Z=260/16×160=0.102(mm/Z)切削工时：查金属机械加工工艺人员手册表15-14，切入长度L1=1.7mm,超出长度L2=3 mm。于是行程长度为L0L1L2，那么机动工时为Tm= L0L1L2/=201.73/260=0.095(min) 2、半精铣20mm外圆端面选用硬质合金直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=80mm,z=16齿。由于加工余量0.7mm，经查手册，只需一次半精铣，故铣削宽度=0.7mm查金属机械加工工艺人员手册表14-69，f=0.060.12mm/齿，取f=0.08mm/z查金属机械加工工艺人员手册表14-77，取u=45m/min,那么=1000u/d=1000×45/80×=179.14(r/min)查表3.29,取主轴转速=180r/min,那么实际切削速度=d/1000=×80×180/1000=45.2(m/min)当=180r/min时,工作合每分钟进给量为=fz=0.08×180×16=230.4(mm/min)取刀具实际进给速度为=240 mm/min,那么实际进给量为f=/z=240/(16×180)=0.083(mm/z)切削工时:由粗铣加工可知,刀具行程为L0L1L2，那么机动工时= L0L1L2/=20+1.7+3/240=0.103(min) 3、铣M10左端面选用硬质合金直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=125mm,z=20齿。由于加工余量为2mm，只需一次精铣，故铣削宽度=2mm。查金属机械加工工艺人员手册表14-69，f=0.060.12mm/齿取f=0.06mm/齿。查金属机械加工工艺人员手册表14-77，取u=54m/min,那么=1000u/d=1000×54/80×=214.97(r/min)取主轴转速=220r/min,那么实际切削速度=d/1000=×80×220/1000=55.3(m/min)当=220r/min时，刀具每分钟进给量为=fz=0.06×16×220=211.2(mm/min)取实际进给速度为=210mm/min,那么进给量为f= / z=210/(16×220)=0.060(mm/z)切削工时：刀具行程为L0L1L2，那么机动工时= L0L1L2/=20+1.7+3/210=0.12(min) 4、粗铣30mm两端面 查简明手册表11-21和表12-22，选用硬质合金圆柱铣刀，取铣刀直径d=40mm，Z=6，粗齿。 由于粗铣加工单边余量为2.8mm，小于5mm，故铣削宽度=2.8mm查工艺手册表11-69可知， =0.080.12mm/z, 取=0.08 mm/齿。查简明手册表11-28,U=0.751.5m/s，取u=0.75m/s=45m/min,那么 =1000u/d=1000×45/(40×)=358.1r/min根据机床使用说明书，查表3.29，取主轴实际转速=380r/min,那么实际切削速度=d/1000=47.75r/min当=380 r/min时，刀具每分钟进给量应为= Z=0.086×380=182.4(mm/min)查机床使用说明书，取实际进给速度=205mm/min,那么实际进给量= /Z=205/6×380=0.09(mm/Z)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L1=10.5mm,超出长度L2=2mm。于是行程长度为L0L1L2，那么粗铣端面的机动工时为Tm= 4L0L1L2/= 4×2010.52/205=0.64(min) 5、半精铣30的两端面 查简明手册表11-21和表12-22，选用硬质合金圆柱铣刀，取铣刀直径d=40mm，Z=8，细齿。 由于半精铣加工单边余量为0.7mm，故铣削宽度=0.7mm查工艺手册表11-69可知，f =1.01.6mm/r, 取f=1.0mm/r。查简明手册表11-28,U=0.751.5m/s，取u=1m/s=60m/min,那么 =1000u/d=1000×60/(40×)=477.46r/min根据机床使用说明书，查表3.29，取主轴实际转速=490r/min,那么实际切削速度=d/1000=61.58r/min当=490r/min时，刀具每分钟进给量应为= f=1.0×380=490(mm/min)查机床使用说明书，取实际进给速度=510mm/min,那么实际进给量 f= /=510/490=1.04(mm/r)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L1=10.5mm,超出长度L2=2mm。于是行程长度为L0L1L2，那么半精铣端面的机动工时为Tm= 4L0L1L2/= 4×2010.52/510=0.26(min)工序2：钻、扩、铰20mm孔1、钻19.8mm孔,选高速钢长麻花钻,d=19.8mm.单边切削深度a=d/2=19.8/2=9.9mm。查简明手册表11-10，f=0.180.22mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/d=1000×12/(×9.9)=424.41(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： v=d n/1000=×9.9×490/1000=15.23(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2.4mm,L2=1.0mm,那么钻20mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22×490)=0.774(min)2、扩19.8mm孔,选用高速钢扩钻,d=19.8mm.单边切削深度=0.9mm.根据有关资料介绍,利用扩钻进展扩孔时,其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量和切削速度之关系为:F=(1.21.8)f钻 U=(1/2 1/3)U钻式中, f钻、U钻-加工实心孔的切削用量.现f钻=0.5mm/r 简明手册 U钻=0.35m/s=21m/min 简明手册并令 f=1.5f钻=1.5×0.5=0.75 (mm/r) U=0.4U钻=0.4×21=8.4 (mm/min) n=1000u/d=1000×8.4/(×19.8)=135.04(r/min) 按机床使用说明书取n=140r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×19.8×140/1000=8.71(m/min)切削工时：查工艺手册表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,那么扩钻19.8mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(80+11.5+3)/(0.81×140)=0.83(min)3、粗铰19.94mm两孔，选用硬质合金铰刀,d=19.94mm。单边切削深度=Z/2=0.14/2=0.07mm。查工艺手册表14-60，f=12mm/r，按机床使用说明书取f=1mm/r.查工艺手册表14-60，取U=45m/min,那么 n=1000u/d=1000×45/(×19.94)=718(r/min)按机床使用说明书取n=680r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×19.94×680/1000=42.60(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.10mm,L2=22mm,那么粗铰19.94mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1×680)=0.152(min)4 、精铰20H7mm的孔，选用硬质合金铰刀,d=20H7mm。单边切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。查工艺手册表14-60，按机床使用说明书取f=1mm/r.查工艺手册表14-60，取U=60m/min,那么 n=1000u/d=1000×60/(×20)=954.9(r/min)按机床使用说明书取n=960r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×20×960/1000=60.3(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.05mm,L2=22mm,那么精铰20H7mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.05+22)/(1.0×960)=0.107(min)5 、车20H7mm孔两端倒角1×45°,选用Z5125立式钻床，90°锥面锪钻,d=25mm。查工艺手册表14-48，f=0.100.15mm/r,按机床试用说明书取f=0.13mm/r. 为了缩短辅助时间，取锪沉头孔的主轴转速与铰孔一样，即n=960r/min工序3：钻、粗铰、精铰8H7mm孔 ,M10螺纹孔底孔1、钻d=7.8mm两孔，选用高速钢麻花钻,d=7.8mm。单边切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查简明手册表11-10，f=0.220.26mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/d=1000×12/(×7.8)=489.7(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×7.8×490/1000=12.1(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=3.4mm,L2=1.0mm,那么钻7.8mm两孔的机动工时为：T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×490)=0.29(min)2、粗铰7.96mm的两孔，选用高速钢铰刀,d=7.96mm。单边切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,那么 n=1000u/d=1000×13.2/(×7.96)=527.85(r/min)按机床使用说明书取n=545r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×7.96×545/1000=13.63(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.08mm,L2=11mm,那么粗铰8H7mm两孔的机动工时为：T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×545)=0.105(min)3、精铰8H7mm的两孔，选用高速钢铰刀,d=8H7mm。单边切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,那么 n=1000u/d=1000×16.68/(×8)=663.68(r/min)按机床使用说明书取n=680r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×8×680/1000=17.1(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.02mm,L2=11mm,那么精铰8H7mm两孔的机动工时为：T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×680)=0.084(min)4、钻d=9.8mm孔，选用高速钢麻花钻,d=9.8mm。单边切削深度a=d/2=9.8/2=4.9mm。查简明手册表11-10，f=0.220.26mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/d=1000×12/(×9.8)=389.2(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×9.8×490/1000=10.91(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=3.4mm,L2=1.0mm,那么钻7.8mm两孔的机动工时为：T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×490)=0.32(min)5、粗铰M10螺纹底孔，选用高速钢铰刀,d=9.96mm。单边切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,那么 n=1000u/d=1000×13.2/(×9.96)=421.86(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×9.96×490/1000=13.92(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.08mm,L2=11mm,那么粗铰8H7mm两孔的机动工时为：T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×490)=0.128(min)6、精铰M10螺纹底孔，选用高速钢铰刀,d=10mm。单边切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,那么 n=1000u/d=1000×16.68/(×10)=530.95(r/min)按机床使用说明书取n=545r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×8×545/1000=13.7(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.02mm,L2=11mm,那么精铰8H7mm两孔的机动工时为：T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.02+11)/(0.81×545)=0.104(min)工序4: 钻、粗铰、精铰8H8mm孔1、钻d=7.8mm两孔，选用高速钢麻花钻,d=7.8mm。单边切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查简明手册表11-10，f=0.220.26mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/d=1000×12/(×7.8)=489.7(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×7.8×490/1000=13.36(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=3.4mm,L2=1.0mm,那么钻7.8mm两孔的机动工时为：T=2×(L+L1+L2)/f n=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×490)=0.27(min)2、粗铰7.96mm的两孔，选用高速钢铰刀,d=7.96mm。单边切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。查简明手册，按机床试用说明书取f=0.81mm/r.查简明手册表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,那么 n=1000u/d=1000×13.2/(×7.96)=527.85(r/min)按机床使用说明书取n=545r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×7.96×490/1000=13.63(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=1.08mm,L2=11mm,那么粗铰8H7mm两孔的机动工时为：T=2(L+L1+L2)/f n=2×(11+1.08+11)/(0.81×490)=0.105(min)工序5： 粗铣，半精铣槽 1、粗铣槽，选用高速钢直齿三面刃铣刀，直径d=100mm，宽度为7mm，Z=20，粗齿。查工艺手册表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.08mm/齿。查工艺手册表14-77,取u=38m/min那么： =1000u/d=1000×38/100×=120.9r/min根据机床使用说明书，查表3.29，取主轴实际转速=125r/min,那么实际切削速度=d/1000=×100×125/1000=39.27r/min当=125r/min时，每分钟进给量应为= Z=0.08×20×125=200(mm/min)查机床说明书，取实际进给速度=205mm/min,那么实际进给量= /Z=205/20×125=0.082(mm/Z)切削工时：查工艺手册表15-14，切入长度L1=37.4mm,超出长度L2=3.0 mm。于是行程长度为L0L1L2，那么机动工时为Tm= L0L1L2/=22.8837.43.0/205=0.31(min) 2、 半精铣槽，选用高速钢直齿三面刃铣刀，直径d=100mm，宽度为8mm，Z=20，细齿。 精铣的单边切削宽度a=0.5mm. 查工艺手册表14-69，f=0.060.12mm/齿,取f=0.06mm/z 查工艺手册表14-77，取U=45m/min,那么=1000U/d=1000×45/×100=143(r/min) 根据机床使用说明书,查表3.29,取主轴转速=125r/min,那么实际切削速度 Uc=d/1000=39(m/min)当=125r/min时,工作合每分钟进给量为=fz=1=0.06×125×20=150(mm/min) 查机床使用说明书,取刀具实际进给速度为=166 mm/min,那么实际进给量为 f=/z=166/(20×125)=0.0664(mm/z)切削工时:由粗铣加工可知,刀具行程为L0L1L2，那么机动工时= L0L1L2/=22.8+37.4+3.0/166=0.39(min)工序六：钻M4螺纹孔底孔1、钻M4mm的螺纹底孔3mm，选用高速钢麻花钻,d=3mm。单边切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。查简明手册表11-10，f=0.080.13mm/r,按机床试用说明书取f=0.1mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,那么 n=1000u/d=1000×9/(×3)=955(r/min)按机床使用说明书取n=960r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×3×960/1000=9.05(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.0mm,那么钻4mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min)工序七：钻M5螺纹孔底孔1、钻M5mm的螺纹底孔4mm，选用高速钢麻花钻,d=4mm。单边切削深度a=d/2=4/2=2mm。查简明手册表11-10，f=0.080.13mm/r,按机床试用说明书取f=0.1mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,那么 n=1000u/d=1000×9/(×4)=716.6(r/min)按机床使用说明书取n=960r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×4×960/1000=12.1(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.0mm,那么钻5mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min)工序八：钻R2X1.5油槽1、钻R2mm圆弧油槽,选高速钢长麻花钻,d=6mm.单边切削深度a=d/2=6/2=3mm。查简明手册表11-10，f=0.180.22mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/d=1000×12/(×6)=636.61(r/min)按机床使用说明书取n=680r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×6×680/1000=12.82(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2.4mm,L2=1.0mm,那么钻R2mm圆弧油孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22×680)=0.557(min)工序九：钻3mm油孔1、钻3mm的油孔，选用高速钢麻花钻,d=3mm。单边切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。查简明手册表11-10，f=0.080.13mm/r,按机床试用说明书取f=0.13mm/r.查简明手册表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,那么 n=1000u/d=1000×12/(×3)=1273.8(r/min)按机床使用说明书取n=960r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×3×960/1000=9.04(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.0mm,那么钻3mm孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.13×960)=0.08(min)工序十：攻螺纹M4,M5，M101、攻M4mm的螺纹底孔。 查工艺手册表11-49，选用M4丝锥，螺距P=0.7mm，那么进给量f=0.7mm/r。查工艺手册表11-94，取U=6.8m/min,那么 n=1000u/d=1000×6.8/(×4)=541(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×4×490/1000=6.16(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.4mm,那么攻M10mm螺纹孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7×490)=0.055(min) 2、攻M5mm的螺纹底孔。 查工艺手册表11-49，选用M10丝锥，螺距P=0.8mm，那么进给量f=0.8mm/r。查工艺手册表11-94，取U=6.8m/min,那么 n=1000u/d=1000×6.8/(×4)=541(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×4×490/1000=6.16(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.4mm,那么攻M10mm螺纹孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7×490)=0.055(min) 3、攻M10mm的螺纹底孔。 查工艺手册表11-49，选用M10丝锥，螺距P=1.5mm，那么进给量f=1.5mm/r。查工艺手册表11-94，取U=8m/min,那么 n=1000u/d=1000×8/(×4)=637(r/min)按机床使用说明书取n=680r/min,所以实际切削速度为： U=d n/1000=×4×680/1000=8.6(m/min)切削工时：查工艺手册得L1=2mm,L2=1.4mm,那么攻M10mm螺纹孔的机动工时为：T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(1.5×680)=0.011(min) 五、夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和结实夹紧的工艺装备，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，降低制造本钱，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，从而降低生产本钱的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用围必不可少重要手段。5.1提出问题1怎样限制零件的自由度；V形块加小平面限制5个自由度，活动V形块限制1个自由度。2怎样夹紧；设计夹具由螺旋活动V形块夹紧配合V形块夹紧工件。 3设计的夹具怎样排削；此次加工利用钻床加工，通过下底面和排屑间隙排削。4怎样使夹具使用合理，便于装卸。设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用平安，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对20mm孔进展加工，这个孔尺寸精度要求为IT8，外表粗糙度Ra1.6。刀具为莫氏锥柄麻花钻或锥柄机用铰刀来对工件进展加工，考虑到提高劳动生产率，降低劳动强度，采用三次钻铰完成。5.3、夹具设计零件的中局部为圆柱型，根据这个特点采用V型块、平面的夹具来定位。1. 1定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进展加工。由零件图可知孔的设计基准是20孔的一端面，所以可用V型块，平面定位，以孔的设计基准为工艺基准，做到了基准统一。2定位误差的分析定位元件尺寸与公差确实定。夹具的主要定位元件为V形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合B=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。Y=0.707d=0.707×0.025mm=0.0177mm(1)钻孔工步1、背吃刀量确实定ap=7.8mm2、进给量确实定由表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r3、切削速度的计算 由表5-22,按工件材料为45的条件选取,切削速度v可取为22m/min.由公式n=1000v/d可求得该工序钻头转速n=897.6r/min参照表4-9所列四面组合钻床的主轴转速,取转速n=960r/min.再将此转速带入公式(5-1),可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=960r/min××7.8mm/1000=23.5m/min.(2)粗铰工步1、背吃刀量确实定ap=0.16mm2、进给量确实定由表5-31,选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r3、切削速度的计算由表5-31,按工件材料为45的条件选取,切削速度v可取为2m/min.由公式n=1000v/d可求得该工序铰刀转速n=80r/min参照表4-9所列四面组合钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.再将此转速带入公式(5-1),可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=97r/min××7.96mm/1000=2.4m/min.(3)精铰工步1、背吃刀量确实定ap=0.04mm2、进给量确实定由表5-31,选取该工步的每转进给量f=0.3mm/r3、切削速度的计算 由表5-31,按工件材料为45的条件选取,切削速度v可取为4m/min.由公式n=1000v/d可求得该工序铰刀转速n=159.2r/min参照表4-9所列四面组合钻床的主轴转速,取转速n=195r/min.再将此转速带入公式(5-1),可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=195r/min××8mm/1000=4.86m/min.如前所述,在设计夹具时,为防止过定位，采用浮动V型块。六、机械加工工艺过程卡学院零件号材料HT150编制机械加工工艺过程卡零件名称毛坯重量指导生产类型毛坯种类审核工序工序说明工序简图机床夹具刀具量具走刀次数走刀长度(Mm)切削深度(mm)进给量(mm/r)主轴转速(r/min切削速度(r/min1铣20H孔两端面，30mm两端面，铣M10左端面万能升降台铣床专用卡具高速钢三面刃圆盘铣刀游标卡尺22217060602021.60.420.102(mm/Z)0.09(mm/Z)1.040.060(mm/z)16038049022040.1947.7561.5855.30.0950.640.260.122钻、扩、铰20mm孔立式钻床专用卡具高速钢长麻花钻、扩钻铰刀、铰刀游标卡尺、专用卡具1116666669.90.90.070.110.75149014068015.238.7142.600.7740.830.1523钻、铰8H7mm孔和M10螺纹孔底孔立式钻床专用卡具高速钢长麻花钻、铰刀游标卡尺、专用卡具1111130303028283.90.080.024.90.080.260.810.810.220.8119054568049049012.113.6317.110.9113.920.290.1050.0840.320.1284钻、铰8H8mm锥孔立式钻床专用卡具高速钢长麻花钻、铰刀游标卡尺、专用卡具1127273.90.080.220.8149054513.3613.630.270.1055粗精铣800。2mm槽万能升降台铣床X6140专用卡具高速钢直齿三面刃圆盘铣刀游标卡尺、量块、专用卡具1126260.082(mm/Z)0.0664(mm/z)12512539.27390.310.396钻M4螺纹孔底孔立式铣床专用卡具高速钢长麻花钻游标卡尺、专用卡具191.50.19609.050.097钻M5螺纹孔底孔立式铣床专用卡具高速钢长麻花钻游标卡尺、专用卡具1620.196012.10.098钻R2X1.5油槽立式铣床高速钢直齿三面刃圆盘铣刀卡尺、塞规、专用卡具15530.2268012.820.5579钻3沉孔60°深3孔立式钻床高速钢长麻花钻卡尺、塞规、专用卡具131.50.139609.040.0810攻螺纹M4,M5，M10立式钻床丝锥游标卡尺、卡尺、塞规11196180.20.20.20.70.81.54904906806.166.168.60.0550.0550.01126 / 26