填料箱盖的工艺规程及夹具设计模板.doc

山西煤炭职业技术学院计算机信息系
毕业设计

题 目　 填料箱盖工艺规程及夹具设计

学生姓名： 胡国胜
班 级： 机制330902
专 业： 机械制造和自动化（矿山机械制造和维修）
指导老师： 夏静文

论文汇报提交日期： 6月 成绩评定日期：
填料箱盖工艺规程及夹具设计

摘 要

填料箱盖，其关键作用是确保对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。对内表面加工精度要求比较高,对配合面表面粗糙度要求也较高。
此次设计意在提升填料箱盖加工效率，设计正确加工工艺路线，由此我们首先对填料箱盖结构特征和工艺进行了仔细分析，然后确定了一套合理加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能确保零件加工质量。填料箱盖加工质量将直接影响机器性能和使用寿命。
在设计中采取四大步骤进行，分别是[1]填料箱盖零件分析[2]工艺规程设计[3]数控机床选择和加工方案[4]专用夹具设计
关键词：填料箱盖，零件，毛坯，夹具

目 录

第一章 填料箱盖零件分析 4
1.1  零件作用 4
1.2 填料箱盖技术要求分析 5
1.3 本章小结 5
第二章 工艺规程设计 6
2.1 零件机械加工工艺规程制订 6
2.2 箱体零件材料、毛坯和热处理 12
2.3 基准面选择 12
2.4 制订工艺路线 13
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 17
2.6 本章小结 18
第三章 机床选择和加工方案 19
3.1 选择机床 19
3.2 选择夹具 21
3.3 选择刀具 21
3.4 确定工序尺寸 22
3.5 确定切削用量 23
3.6 本章小结 33
第四章 专用夹具设计 34
4.1 问题指出 34
4.2 夹具设计 34
4.3 定位误差分析 35
4.4 夹具设计及操作简明说明 35
4.5 本章小结 36
结 论 37
致 谢 38
参考文件 39

第一章 填料箱盖零件分析

1.1  零件作用
题目所给定零件是填料箱盖（图1-1），其关键作用是确保对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。

a实体图

b.零件图
图1-1 填料箱盖
1.2 填料箱盖技术要求分析
填料箱盖零件图中要求了一系列技术要求： （查表1.4-28《机械制造工艺设计简明手册》）
1、以Φ65H5（）轴为中心表面进行加工
包含：尺Φ寸为Φ65h5（）轴，表面粗糙度为1.6，尺寸为Φ80和Φ65h5（）相接肩面, 尺寸为Φ100f8()和Φ65h5（）同轴度为0.025面，尺寸为Φ60H8 ()和Φ65h5（）同轴度为0.025孔。
2、以Φ60H8()孔为中心表面进行加工
尺寸为78和Φ60H8()垂直度为0.012孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨。
3、以Φ60H8()孔为中心均匀分布12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24及2-M10-6H孔进行加工

1.3 本章小结
在本章节中对题目所给零件进行了简明工艺分析，注明了各个孔同轴度、面粗糙度。

第二章 工艺规程设计

2.1 零件机械加工工艺规程制订
零件机械加工工艺规程是要求零件机械加工工艺过程和方法等工艺文件。它是在具体生产条件下，将最合理或比较合理工艺过程，用图表（或文字）形式制成用来指导生产、管理生产文件。

2.1.1 机械加工工艺规程内容及作用
工艺规程内容，通常有零件加工工艺路线、各工序基础加工内容、切削用量、工时定额及采取机床和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具）等。
工艺规程关键作用以下：
1、工艺规程是指导生产关键技术文件。合理工艺规程是建立在正确工艺原理和实践基础上，是科学技术和实践经验结晶。所以，它是取得合格产品技术确保，一切生产和管理人员必需严格遵守。
2、工艺规程是生产组织管理工作、计划工作依据。原材料准备、毛坯制造、设备和工具购置、专用工艺装备设计制造、劳动力组织、生产进度计划安排等工作全部是依据工艺规程来进行。
3、工艺规程是新建或扩建工厂或车间基础资料。在新建扩建或改造工厂或车间时，需依据产品生产类型及工艺规程来确定机床和设备数量及种类，工人工种、数量及技术等级，车间面积及机床部署等。

2.1.2 制订工艺规程标准、原始资料
1、制订工艺规程标准
制订工艺规程标准是：在确保产品质量前提下，以最快速度、最少劳动消耗和最低费用，可靠加工出符合设计图纸要求零件。同时，还应在充足利用现有生产条件基础上，尽可能确保技术上优异、经济上合理、而且有良好劳动条件。
2、制订工艺规程原始资料
⑴ 产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件尺寸和形位精度和其它技术要求，产品装配图有利于了解零件在产品中位置、作用，所以，它们是制订工艺规程基础。
⑵ 产品生产纲领。
⑶ 产品验收质量标准。
⑷ 现有生产条件，如机床设备、工艺装备、工人技术水平及毛坯制造生产能力等。
⑸ 同类产品生产工艺资料。

2.1.3 制订工艺规程步骤
1、零件图样分析
零件图样分析目标在于：
⑴ 分析零件技术要求，关键了解各加工表面精度要求、热处理要求，找出关键表面并分析它和次要表面位置关系，明确加工难点及确保零件加工质量关键，方便在加工时关键加以关注。
⑵ 审查零件结构工艺性是否合理，分析零件材料选择是否合理。
2、毛坯选择
毛坯选择关键依据以下几方面原因：
⑴ 零件材料及机械性能 零件材料一旦确定，毛坯种类就大致确定了。比如材料为铸铁，就应选铸造毛坯；钢质材料零件，通常可用型材；当零件机械性能要求较高时要用铸造；有色金属常见型材或铸造毛坯。
⑵ 零件结构形状及尺寸 比如，直径相差不大阶梯轴零件可选择棒料作毛坯，直径相差较大时，为节省材料，降低机械加工量，可采取铸造毛坯；尺寸较大零件可采取自由锻，形状复杂钢质零件则不宜用自由锻。对于箱体、支架等零件通常采取铸造毛坯，大型设备支架可采取焊接结构。
⑶ 生产类型 大量生产时，应采取精度高、生产率高毛坯制造方法，如机器造型、熔模铸造、冷轧、冷拔、冲压加工等。单件小批生产则采取木模手工造型、焊接、自由锻等。
⑷ 现有生产条件及技术水平和经过外协取得多种毛坯可能性。
3、拟订工艺路线
⑴ 定位基准选择 正确选择定位基准，尤其是关键精基准，对确保零件加工精度、合理安排加工次序起决定性作用。所以，在确定工艺路线时首先应考虑选择适宜定位基准。基准选择方法见第一章。
⑵ 零件表面加工工艺方案选择 因为表面要求（尺寸、形状、表面质量、机械性能等）不一样，往往同一表面加工需采取多个加工方法完成。某种表面采取多种加工方法所组成加工次序称为表面加工工艺方案。
⑶ 加工阶段划分 对于那些加工质量要求高或比较复杂零件，通常将整个工艺路线划分为以下多个阶段：
① 粗加工阶段 关键任务是切除毛坯大部分加工余量，并制出精基准。该阶段最关键问题是怎样提升生产率。
② 半精加工阶段 关键任务是减小粗加工时造成误差，为关键表面精加工做好准备，同时完成零件上各次要表面加工。
③ 精加工阶段 关键任务是确保各关键表面达成图样要求要求。这一阶段问题是怎样确保加工质量。
④ 光整加工阶段 关键任务是减小表面粗糙度值和深入提升精度。
划分加工阶段好处是按先粗后精次序进行加工，能够分配合理加工余量和选择合理切削用量，使加工机床冲分发挥其效率，而且能长久保持精加工机床精度；降低工件在加工过程中变形，避免精加工表面受到损伤；粗精加工分开，还便于立即发觉毛坯缺点，同时有利于安排热处理工序。
4、加工次序安排
加工次序安排对确保加工质量，提升生产率和降低成本全部相关键作用，是确定工艺路线关键之一。可按下列标准进行。
⑴ 切削加工次序安排
① 先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最终安排精加工。
② 先主后次 先安排零件装配基面和工作表面等关键表面加工，后安排如键槽、紧固用光孔和螺纹孔等次要表面加工。
③ 先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，其关键表面加工次序是先加工用作定位平面和孔端面加工，然后再加工孔。
④ 先基准面后其它面 即选作精基准表面应在一开始工序中就加工出来，方便为后续工序加工提供定位精基准。
⑵ 热处理工序安排
零件加工过程中热处理按应用目标，大致可分为预备热处理和最终热处理。
预备热处理 预备热处理目标是改善机械性能、消除内应力、为最终热处理作准备，它包含退火、正火、调质和时效处理。铸件和锻件，为了消除毛坯制造过程中产生内应力，改善机械加工性能，在机械加工前应进行退火或正火处理；对大而复杂铸造毛坯件（如机架、床身等）及刚度较差精密零件（如精密丝杠），需在粗加工之前及粗加工和半精加工之间安排数次时效处理；调质处理目标是取得均匀细致索氏体组织，为零件最终热处理作好组织准备，同时它也能够作为最终热处理，使零件取得良好综合机械性能，通常安排在粗加工以后进行。
最终热处理 最终热处理目标关键是为了提升零件材料硬度及耐磨性，它包含淬火、渗碳及氮化等。淬火及渗碳淬火通常安排在半精加工以后、精加工之前进行；氮化处理因为变形较小，通常安排在精加工以后。
⑶ 辅助工序安排
辅助工序包含：检验、清洗、去毛刺、防锈、去磁及平衡去重等。其中检验是最关键、也是必不可少辅助工序，零件加工过程中除了安排工序自检之外，还应在
下列场所安排检验工序：
① 粗加工全部结束以后、精加工之前；
② 工件转入、转出车间前后；
③ 关键工序加工前后；
④ 全部加工工序完成后。
2.2 箱体零件材料、毛坯和热处理
箱体材料通常选择HT200~400多种牌号灰铸铁，而最常见为HT200。灰铸铁不仅成本低，而且含有很好耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特征（减震性）。在单件生产或一些简易机床箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采取钢材焊接结构。
毛坯加工余量和生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等原因相关。相关数据可查相关资料及依据具体情况决定。
毛坯铸造时，应预防砂眼和气孔产生。为了降低毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚箱体浇铸后应安排时效或退火工序。
一些单件、小批量生产箱体零件，为了缩短毛坯制造周期和降低成本，可采取钢板焊接结构
一般精度箱体零件，通常在铸造以后安排一次人工时效处理。对部分高精度或形状尤其复杂箱体零件，在粗加工以后还要安排一次人工时效处理，以消除粗加工时所造成残余应力。

2.3 基准面选择
2.3.1 粗基准选择。
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面工件，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。

2.3.2 精基准选择。
关键要考虑基准重合问题。
当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

2.4 制订工艺路线
根据先基准面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次标准。
部署工艺路线以下:

2.4.1 工艺路线方案一
工序1：铣小端端面，粗车φ65外圆及台阶端面及各倒角。
工序2：铣大端面、粗车φ155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗φ60内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车φ75、φ100、φ80外圆面及各倒角。
工序3：扩孔φ32、锪孔φ47。
工序4：钻6-φ13.5小孔、钻M10螺纹孔及攻丝。
工序5：半精车φ65外圆及台阶面。
工序6：半精车φ155、φ75、φ100、φ80、环槽及各倒角。
工序7：精细车φ65外圆。
工序8：精、细镗φ60内孔。
工序9：研磨孔φ60内端面、倒角。
工序10：去毛刺。
工序11：终检。

2.4.2 工艺路线方案二
工序I：粗车小端端面，粗车φ65外圆及台阶端面及各倒角。
工序II：粗车大端面、粗车φ155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗φ60内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车φ75、φ100、φ80外圆面及各倒角。
工序III：扩孔φ32、锪孔φ47。
工序IV：半精车φ65外圆及台阶面。
工序V：半精车φ155、φ75、φ100、φ80、环槽及各倒角。
工序VI：精细车φ65外圆。
工序VII：精、细镗φ60内孔。
工序VIII：研磨孔φ60内端面、倒角。
工序IX：钻6-φ13.5小孔、钻M10螺纹孔及攻丝。
工序X：去毛刺。
工序XI：终检。
2.4.3 工艺方案比较和分析
上述两个方案特点在于：
方案一是采取铣削方法加工端面，且是先加工12个孔后再精加工外圆面和Φ60H8（）孔。
方案二是使用车削方法加工两端面，12个孔加工放在最终。两相比较起来能够看出，因为零件端面尺寸不大，端面用车削很好。
在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。
不过仔细考虑，在工艺路线二中，是先精车Φ65外圆及台阶面然后再钻12个孔及攻螺纹。这么因为钻孔属于粗加工，精度要求不高，而且切削力较大，也可能造成已加工表面变形，表面粗糙度值增大。
所以，最终加工工艺路线确定以下：
工序I：粗车小端端面，粗车φ65外圆及台阶端面及各倒角；粗镗孔φ32、φ47。
工序II：粗车大端面、粗车φ155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗φ60内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车φ75、φ100、φ80外圆面及各倒角。
工序III：钻6-φ13.5小孔、钻M10螺纹孔及攻丝。
工序IV：半精车φ65外圆及台阶面。
工序V：精、细镗φ60内孔。
工序VI：研磨孔φ60内端面、倒角。
工序VII：去毛刺。
工序VIII：终检。

3.4.4 最终加工工艺路线确定以下
工序I：以φ155mm外圆及端面定位，粗车小端端面，粗车φ65外圆及台阶端面及各倒角。
工序II：以粗车后φ65mm外圆及端面定位，粗车大端面、粗车φ155外圆面、粗车左端台阶面。
工序III：以φ155mm外圆及端面定位，粗镗孔φ32、φ47。
工序IV：以粗车后φ65mm外圆及端面定位，粗镗φ60内孔、底面及沟槽。
工序V：以粗车后φ65mm外圆及端面定位，粗车φ75、φ100、φ80外圆面及各倒角。
工序VI：以粗车后φ65mm外圆及端面定位，粗车环槽。
工序VII：钻6-φ13.5小孔。
工序VIII：钻M10螺纹孔及攻丝。
工序IX：以粗车后φ155mm外圆及端面定位，半精车φ65外圆及台阶面。
工序X：以φ65mm外圆定位，半精车φ155、φ75、φ100、φ80、环槽及各倒角。
工序XI：以φ155mm外圆及端面定位，精车、精细车φ65mm外圆。
工序XII：以φ65mm外圆及端面定位，精、细镗φ60内孔。
工序XIII：研磨孔φ60内端面、倒角。
工序XIV：去毛刺。
工序XV：终检。

2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定
填料箱盖零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型为大批生产，采取机器造型铸造毛坯。
1.依据《机械制造技术基础课程设计指导教程》要求：
除非另有要求，不然要求机械加工余量适适用于整个毛坯铸件，即对全部需要机械加工表面只要求值。查《机械制造技术基础课程设计指导教程》书中表2-1、2-5取毛坯铸件公差等级为10级，机械加工余量等级G级
2.依据《机械制造技术基础课程设计指导教程》要求，查书中表2-4，取毛坯铸件机械加工余量为2mm，依据毛坯铸件各个尺寸所在范围，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》书中表2-3得各个尺寸公差，再依据公式R=F+2RMA+CT/2(3-1)和公式R=F-2RMA-CT/2 (3-2)即可计算出毛坯基础尺寸。
3.依据所确定毛坯尺寸画出毛坯图(图2-1)

图2-1 毛坯图

2.6 本章小结
本章介绍了机械加工工艺规程内容及作用,制订工艺规程标准、原始资料、步骤.然后对于本课题“填料箱盖”加工工艺规程进行了说明，如毛皮选择、热处理和基准面选择。又制订了两种工艺路线，并进行对比，选出了最好工艺路线。最终依据书本资料确定了毛坯尺寸、机械加工余量及工序尺寸第三章 机床选择和加工方案

3.1 选择机床
1、工序I - X是粗车粗镗和半精车。选择卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选择最常见CA6140型卧式车床（图3-1）。

图3-1 CA6140型卧式车床
2、工序XI、XII是精细车精镗。因为要求精度较高，表面粗糙度较小选择精密车床才能满足要求。故选择C616A型车床（图3-2）。

图3-2 C616A型车床
3、工序XII、 VIII是钻孔。可采取专用夹具在立式钻床上加工，可选择Z3040型摇臂钻床（图3-3）。

图3-3 Z3040型摇臂钻床
4、工序XIII是研磨内孔，精度较高，选择M7232B型立轴矩台磨床（图3-4）。

图3-4 M7232B型立轴矩台磨床

3.2 选择夹具
本零件除外圆及两端面加工用三爪自定心卡盘外，其它工序全部用专用夹具。

3.3 选择刀具
1、在车床上加工工序，通常全部用硬质合金车刀和镗刀，加工灰铸铁零件采取YG型硬质合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精细加工用YG10，切槽宜用高速钢，磨削用砂轮。
2、钻孔用麻花钻，攻螺纹用丝锥。
3.4 确定工序尺寸(见表3-1)
表3-1 工序尺寸

加工表面
工序双边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗
半精
精
粗
半精
精
粗
半精
精
外圆
2

155+0.16

6.3

2
1
0.25
66.5-0.30
65.5+0.06
65+0.013
6.3
1.6

4

37+0.039

6.3

4

47+0.039

6.3

2

75+0.046

6.3

2

80+0.046

6.3

2
1
1
64+0.30
62+00.15
60+0.046
6.3
1.6

7.5×4
1

7.5+1.30

6.3

137
2

137+0.30

6.3

78
2

78+0.30

6.3
1.6
0.4

3.5 确定切削用量

3.5.1 工序I粗车小端端面，粗车φ65外圆及台阶端面及各倒角
1、切削用量
本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。已知加工材料为HT200，铸件。机床为CA6140型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘。
⑴ 确定φ65mm外圆切削用量 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀，依据《切削用量简明手册》表1.1，因为CA6140机床中心高为200mm，故选择刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm依据《切削用量简明手册》书中,表1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃倾角λs=0°、刀尖圆弧半径=0.8mm。
⑵ 确定切削深度ap 因为粗车单边余量仅为1mm,可一次走刀完成，故

⑶ 确定进给量f 依据《切削用量简明手册》书中,表1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直径为100 mm ——400 mm时，f=0.6-1.2 mm/r
按C620-1机床进给量选择f=0.65 mm/r。
确定进给量尚需满足机床进给强度要求，故需进行校验。
依据《切削用量简明手册》书中,表1.30，C620-1机床进给机构许可进给力Fmax=3530N。
依据《切削用量简明手册》书中,表1.23，当灰铸铁170—212HBS，ap≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(估计)时，进给力Ff=950N.
Ff修正系数为，，,故实际进给力为Ff=950×1.17=1111.5N,因为切削时进给力小于机床进给许可进给力，所选f=0.65 mm/r可用。
⑷ 选择车刀磨钝标准及耐用度 依据《切削用量简明手册》书中,表4-1，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
⑸ 确定切削速度v 切削速度v可依据公式计算，也可直接由表中查出。现采取查表法确定切削速度。
依据《切削用量简明手册》书中,表1.11，当用YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时，ap≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r时，切削速度v=71m/min。
切削速度修正系数为KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故
V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min

按CA6140机床转速选择n=90r/min=1.5r/s
则实际切削速度v=44.4m/min。
最终确定切削用量为：
，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min
确定车端面及台阶面ap=1.25mm，f=0.52 mm/r，主轴转速和车φ65mm外圆相同。

3.5.2 工序II：粗镗孔φ32、φ47
1、确定粗镗孔φ32mm和φ47mm切削用量 所选刀具为YG6硬质合金、直径为20 mm圆形镗刀。
⑴ 确定切削深度ap
Φ47mm: ap=（47-43）/2=2mm φ32mm: ap=（32-28）/2=2mm
⑵ 确定进给量f
依据表1.5，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为20mm,镗刀伸出长度为100 mm
时按CA6140机床进给量，选择f=0.20 mm/r。
⑶ 确定切削速度v

式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468,
则

对φ32mm内孔：
对φ47mm内孔：

3.5.3 工序III-VI : 粗车大端面、粗车φ155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗φ60内孔、底面及沟槽，粗车环槽、粗车φ75、φ100、φ80外圆面及各倒角
1、加工条件：
工件材料：HT200, σb =0.16GPa HBS=200-217,铸造。
加工要求：粗车端面确保尺寸、车台阶确保15和30、车环槽确保尺寸、粗车外圆确保尺寸、粗车外圆确保和。
机床和刀具和工序１相同
2、切削用量选择和计算方法和工序１基础相同，如表3-2所表示：

表3-2 切削用量
工 步
主轴转速F/min
切削速度m/min
进给量mm/r
切削深度mm
进给次数
工时
粗车大端面
120
35.4
0.65
1.25
1
22s
粗车外圆
120
45.6
0.65
1.5
1
18s
车台阶车环槽
480
150.7
0.2
2
1
30s
和
120
35.4
0.65
1
1
22s

3.5.4 工序VII：钻6-φ13.5小孔
1、选择钻头
选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角αo＝16°，二重刃长度 ° ° °
2、确定切削用
⑴ 确定进给量
查《切削用量简明手册》
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已经有进给量 经校验校验成功。
(2) 钻头切削速度
查《切削用量简明手册》 修正系数
故。

查《切削用量简明手册》,机床实际转速为
故实际切削速度
(3) 校验扭矩功率

故满足条件。

3.5.5 工序VIII：钻M10螺纹孔及攻丝（装配时钻铰锥孔）
以φ37孔为精基准，钻一个φ4孔，攻M10螺纹。
1、选择钻头
选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角αo＝16°，二重刃长度 ° ° °
2、确定切削用
⑴ 确定进给量
查《切削用量简明手册》
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已经有进给量 经校验校验成功。．
(2) 确定切削速度
查《切削用量简明手册》 修正系数
故。

查《切削用量简明手册》机床实际转速为
故实际切削速度
(3) 校验扭矩功率

故满足条件。

3.5.6 工序IX：半精车φ65外圆及台阶面
此序为半精车外圆，确保尺寸：，已知条件和粗加工工序相同， 确定半精车外圆切削用量。　所选择刀具为YG6硬质合金刀，车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度为：B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm依据《切削用量简明手册》表1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃倾角λs=0°、刀尖圆弧半径=0.8mm。
⑴ 确定切削深度ap　＝0.75mm。
⑵ 确定进给量f　依据《切削用量简明手册》书中,表1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直径为d<100 mm时及按CA6140机床进给量选择f=0.３ mm/r。因为是半精加工，切削力小，故不需要校核机床进给机构强度。
⑶ 确定车刀磨钝标准及耐用度 依据《切削用量简明手册》书中,表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为0.4mm，可转位车刀耐用度T=30min。
⑷ 确定切削速度v 切削速度v可依据公式计算，也可直接由表中查出。采取查表法确定切削速度。
依据《切削用量简明手册》书中,表1.11，用YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时，ap≤0.8 mmf≤0.5 6mm/r时，切削速度v=128m/min。
切削速度修正系数为KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,,KMV=0.85,故
V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min

按CA6140机床转速选择n=380r/min=6.3r/s
所以实际切削速度v=41.6m/min。

3.5.7 工序X：以φ65mm外圆定位，半精车φ155、φ75、φ100、φ80、环槽及各倒角
3.5.8 工序XI：以φ155mm外圆及端面定位，精车、精细车φ65mm外圆
3.5.9 工序XII：精、细镗φ60内孔
1、确定精、细镗φ60mm孔切削用量
所选刀具为YG10硬质合金、直径为20 mm圆形镗刀。
⑴ 确定切削深度ap
Φ60mm: ap=（60-49）/2=0.5mm
⑵ 确定进给量f
依据《切削用量简明手册》书中,表1.5，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为20mm,镗刀伸出长度为100 mm
时按C620-1机床进给量，选择f=0.20 mm/r。
⑶ 确定切削速度v
按计算公式:

式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468,
则

对φ60mm内孔：

3.5.10 工序XIII：磨Φ60孔底面、倒角
1、选择磨床：
选择M7232B型立轴矩台磨床。
2、选择砂轮：
查《机械加工工艺师手册》中磨料选择各表，选择I-30x10x10-A60P6V
3、切削用量选择：
砂轮转速 n砂=970r/min，
轴向进给量 fr=0.017mm/r
径向进给量

3.6 本章小结
本章内容依据已经确定工艺，经过计算和查阅书籍资料，确定每道工序工序尺寸、切削用量。

第四章 专用夹具设计
为了提升劳动生产率，确保加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。在这里只设计了工序VI ：磨φ60内孔底面专用夹具。本夹具将用于立轴矩台平面磨床，刀具为砂轮。

4.1 问题指出
本夹具关键用来加工φ60内孔底面，因为工艺要求不高，所以，在本道工
序加工时，关键应考虑怎样提升劳动生产率，降低劳动强度。

4.2 夹具设计
4.2.1定位基准选择
由零件图可知，要加工φ60内孔底面，原本只需限制工件3.个自由度，但因为在孔内加工，为了不使加工影响其它表面，需要限制工件5个自由度，且φ60内孔底面对φ60内孔有垂直度要求，要求加工精度较高，所以，应选择φ65外圆和和φ80外圆相连台阶面作为基准进行加工。
4.2.2切削力和夹紧力计算
本步加工可按磨削估算夹紧力。实际效果能够确保可靠卡紧。
轴向力
扭矩
因为扭矩很小，计算时可忽略。
夹紧力为
取系数 S1=1.5 S2=S3.=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3.*S4*F=10.06N

4.3 定位误差分析-4）
工件以台阶面和外圆面定位，工件设计基准为其轴线，故不存在基准不重合误差，误差即为φ65外圆面公差二分之一。即0.0065mm，此误差在许可范围内，所以符合要求。

4.4 夹具设计及操作简明说明
该夹具是以端面和外圆定位基准加工φ60内孔底面，能够用一带端面定位套来定位，因为磨削时夹紧较大，所以加了四根柱以加强其强度，本夹具经过楔块移动使铰链轴带动螺栓下移从而带动压板下移压紧工件。铰链机构能快速夹紧和松开，达成了提升生产力和降低劳动强度目标，所以能满足要求。

4.5 本章小结
在前文中提到了，填料箱盖加工中，除外圆及两端面加工用三爪自定心卡盘外，其它工序全用专用夹具。本章关键说明了为何要设计专用夹具来加工，专用夹具定位基准选择，切削力、夹紧力计算，定位误差分析。
结 论
此次设计CA6140车床填料箱盖，关键作用是确保和填料箱体联接后确保密封，对内表面加工精度要求比较高，对配合面表面粗糙度要求也较高。基于对箱体零件调查、了解。从毛坯选择到工艺规程设计、工艺路线安排、每道工序安排和夹具设计,一切全部确保了该零件在加工完成后含有较高精度。经过大量计算和在书籍上查阅资料，计算出每道工序刀具切削用量、切削速度和切削深度.最终,经过分析零件材料、形状、尺寸、精度和毛坯形状和热处理要求等等,来确定正确加工方法、加工次序、所用刀具和切削用量。致 谢
毕业论文暂告收尾，这也意味着我在山西煤炭职业技术学院三年学习生活既将结束。回首既往，自己一生最宝贵时光能于这么校园之中，能在众多学富五车、才华横溢老师们熏陶下度过，实是荣幸之极。在这三年时间里，我在学习上和思想上全部受益非浅。这除了本身努力外，和各位老师、同学和好友关心、支持和激励是分不开
论文写作是枯燥艰辛而又富有挑战。在老师谆谆诱导、同学出计划策和好友支持激励，是我坚持完成论文动力源泉。在此，我尤其要感谢我指导老师老师。从论文选题、文件采集、框架设计、结构布局到最终论文定稿，从内容到格式，从标题到标点，她全部费尽心血。没有夏静文老师辛勤栽培、孜孜教育，就没有我论文顺利完成。
感谢机械制造和自动化专业各位同学，和她们交流使我受益颇多。最终要感谢我好友们对我了解、支持、激励和帮助，正是因为有了她们，我所做一切才更有意义；也正是因为有了她们，我才有了追求进步勇气和信心。
时间仓促及本身专业水平不足，整篇论文肯定存在还未发觉缺点和错误。恳请阅读此篇论文老师、同学，多予指正，不胜感激！

参考文件

[1]吴拓．机械制造工艺及专用夹具．北京.机械工业出版社． .8
[2]李益民．机械制造工艺设计简明手册．北京.机械工业出版社．.6
[3]马丽华,马力立克.数控编程和加工技术.第2版.大连.大连理工大学出版社..7
[4]何富贤.侯克青．机械设计基础．北京.煤炭工业出版社．
[5]邹青．机械制造工艺学课程设计指导书．第１版．北京.机械工业出版社．200.28-42
[6]杨叔子.机械加工工艺师手册. 第2版.机械工业出版社..1
[7]艾兴，肖诗纲. 切削用量简明手册. 机械工业出版社.1994.7