机械制造工艺课程设计-CA6140杠杆零件831009的加工工艺规程及专用夹具设计.pdf

南昌航空大学课程设计摘要专业：机械设计制造及其自动化 班级：姓名：学号：评分：指导老师：（签字）南昌航空大学 航空制造工程学院 机械设计制造及其自动化专业机械制造工艺及装备课程设计课题单 课 题 杠杆 零件机械加工工艺规程设计原始条件 杠杆零件图_生产纲领：中等批量设计要求 1.绘制杠杆零件图_2.编制 杠杆 零件机械加工工艺规程（含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡）南昌航空大学课程设计摘要3.编写课程设计说明书 摘要本设计是CA6140杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要 比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的 加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆 45外圆面作为粗基准，以25孔及其下表面作为精基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹 紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。关键词 杠杆零件，加工工艺，夹具，定位，夹紧南昌航空大学课程设计摘要III南昌航空大学课程设计目录摘要.I1绪论.11.1 课题背景及发展趋势.11.2 夹具的基本结构及设计内容.12杠杆加工工艺规程设计.32.1零件的分析.32.L1零件的作用.32.L 2零件的工艺分析.32.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施.42.2.1确定毛坯的制造形式.42.2.2基面的选择.42.2.3确定工艺路线.42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.52.2.5确定切削用量.62.2.6确定基本工时.172.3小结.233专用夹具设计.243.1加工工艺孔25夹具设计.243.1.1定位基准的选择.243.1.2切削力的计算与夹紧力分析.243.1.3夹紧元件及动力装置确定.253.L 4钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.263.L 5夹具精度分析.273.1.6夹具设计及操作的简要说明.273.2粗精铳宽度为30mm的下平台夹具设计.283.2.1定位基准的选择.283.2.2定位元件的设计.283.2.3定位误差分析.293.2.4铳削力与夹紧力计算.293.2.5夹具体槽形与对刀装置设计.303.2.6夹紧装置及夹具体设计.333.2.7夹具设计及操作的简要说明.343.3钻M8螺纹孔夹具设计.341南昌航空大学课程设计目录3.3.1定位基准的选择.343.3.2定位元件的设计.353.3.3定位误差分析.363.3.4钻削力与夹紧力的计算.363.3.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.373.3.6夹紧装置的设计.383.3.7夹具设计及操作的简要说明.383.4小结.394 总结.40参考文献.41致谢.422南昌空大学课程设计1绪论1绪论加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践 之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产 发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和 创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。1.1 课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还 具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和 适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术 潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的 结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系 在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种,对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对 机床夹具提出更高的要求。1.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用，地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类：(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)；(3)夹具体;(4)对刀，引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)动力装置；(6)分度，对定装置；(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接 用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等);每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的 车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些 夹具上还需要设有其它装置及机构，例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。1南昌空大学课程设计1绪论专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件 及装置的设计。2南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计2杠杆加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要 求零件的配合要符合要求。2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆 性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）小头钻25；如以及与此孔相通的14阶梯孔、M8螺纹孔；2）钻中12.7伊锥孔及铳12.7对锥孔平台;3）钻2M6螺纹孔；4）铳杠杆底面及2M6螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以中45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：25；侬的孔、杠杆下表面2）以中25；必的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：14阶梯孔、M8螺纹孔、12.7；锥孔及12.7胪锥 孔平台、2M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和12.7；锥孔 平台。杠杆的小25孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本套夹具中用于加工中25孔的是立式钻床。工件以25孔下表面及45孔外 圆面为定位基准，在定位块和V型块上实现完全定位。加工中25时，由于孔表面 粗糙度为凡=1.6根。主要采用钻、扩、钱来保证其尺寸精度。本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工中12.7是立式铳床。工件以25；必 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加 工表面：包括粗精铳宽度为30mm的下平台、钻12.7的锥孔，由于30mm的下 平台的表面、孔表面粗糙度都为凡,=6.3相。其中主要的加工表面是孔12.7,要用12.7钢球检查。本套夹具中用于加工与25孔相通的M8螺纹底孔是用立式钻床。工件以 25723孔及其下表面和宽度为30mm的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱 销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工M8螺纹底孔时，先用7麻花钻钻孔,3南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计再用M8的丝锥攻螺纹。2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件 的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批 生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2.2基面的选择(1)粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件 的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进 行加紧，利用一个V形块支承中45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位，就可加工25 的孔。(2)精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用25的 孔作为精基准。2.2.3确定工艺路线表2.1工艺路线方案一工序1粗精铳25孔下表面工序2钻、扩、钱孔使尺寸到达25-23mm工序3粗精铳宽度为30mm的下平台工序4钻中12.7的锥孔工序5加工M8螺纹孔，车忽钻14阶梯孔工序6粗精铳2-M6上端面工序7钻2-M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2-M6工序8检查表2.2工艺路线方案二工序1粗精铳25孔下表面工序2钻、扩、较孔使尺寸到达25产mm工序3粗精铳宽度为30mm的下平台工序4钻12.7的锥孔工序5粗精铳2-M6上端面工序6钻2-5孔，加工螺纹孔2-M64南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计续表2.2工序7加工M8螺纹孔，钩钻14阶梯孔工序8检查工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻14孔，再加工螺纹孔M8”变 为“工序7粗精铳M6上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变 动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。以25mm的孔子外轮廓为精基准，先铳下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔 中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺 路线而先上端面，再“钻14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，并且毛坯的端 面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个 问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以 我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表2.3所示。表2.3最终工艺过程工序1粗精铳杠杆下表面。保证粗糙度是3.2选用立式升降 台铳床X52Ko工序2力口工孑125。钻孑L25的毛坯至!J市22mm；扩孑L22mm 到24.7mm；较孔中24.7mm到25必mm。保证粗 糙度是1.6采用立式钻床Z535。采用专用夹具。工序3粗精铳宽度为30mm的下平台，仍然采用立式铳床X52K,用组合夹具。工序4钻中12.7的锥孔，采用立式钻床Z535,为保证加工 的孔的位置度，采用专用夹具。工序5加工螺纹孔M8,惚钻中14阶梯孔。用组合夹具，保 证与垂直方向成10 o工序6粗精铳M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铳与水 平成36 的台肩。用卧式铳床X52K,使用组合夹具。工序7钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6螺纹用立式钻床Z535,为 保证加工的孔的位置度，采用专用夹具工序8检查5南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是HT200,毛坯的重量0.85kg,生产类型为大批生产。由于毛坯 用采用金属模铸造，毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余 量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与 最小余量时应按调整法加工方式予以确定。毛坯与零件不同的尺寸有：（具体见零件图）故台阶已被铸出,根据参考文献14 的铳刀类型及尺寸可知选用6mm的铳刀进行粗加工,半精铳与精铳的加工余量都 为 0.5mm。1）加工25的端面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm,粗加工 2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm,同理上下端面的加 工余量都是2mm。2）对25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6o可用一次粗加工 1.9 mm,一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为30mm的下平台时，用铳削的方法加工台肩。由于台肩的加工 表面有粗糙度的要求凡=6.3根，而铳削的精度可以满足，故采取分四次的铳削的 方式，每次铳削的深度是2.5mm。4）钻锥孔中12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻较，为提高生产率起 见，仍然采用小12的钻头，切削深度是2.5mm。5）钻014阶梯孔，由于粗糙度要求&=3.2相，因此考虑加工余量2mmo 可一次粗加工1.85mm,一次精加工0.15就可达到要求。6）加工M8底孔，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻 削加工余量1.1mm,一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工2-M6螺纹，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次 钻削加工余量1.1mm,一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精 加工1mm,可达到要求。2.2.5确定切削用量工序1：粗、精铳25孔下平面（1）粗铳25孔下平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计机床：X52K立式铳床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀（面铳刀），材料：YT15,D=100mm，曦 Z=8,此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=1.9 mm所以铳削深度ap=1.9mm每齿进给量勺：根据参考文献表2.4-75,取叫=0.12根根/Z铳削速度V：参照参考文献表3034,取V=1.33加/s。机床主轴转速：n=1222K 式（2.1）7id式中V一铳削速度；d一刀具直径。由式2.1机床主轴转速：1000V 1000 x 1.33x 60”，.n=-=-254r/min兀 d 3.14x 100按照参考文献3表3.1-74 n=300r/min实际铳削速度v：7idn10003.14x 100 x 3001000 x 601.57m/5进给量匕：Vf=0.12x 8x 300/604.8mm/5工作台每分进给量（：fm=Vf=4.8mm/s=288mm/minae：根据参考文献7表2.4-81,%=40加加（2）精铳25孔下平面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铳刀（面铳刀）：YT15,D=100mm,齿数12,此为细 齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=0.1mm铳削深度p：ap=0.1mm每齿进给量町：根据参考文献7表3031,=0.08mm/Z铳削速度V：参照参考文献表3031,取V=0.32冽/s机床主轴转速叫由式（2.1）有：1000V 1000 x 0.32x 60.n=-=-61r/min兀d3.14x 1007南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计按照参考文献7表3.1-31 =75min实际铳削速度v：7rdn10003.14x 100 x 751000 x 60=0.4m/s进给量匕，由式（1.3）有：Vf=afZn=0A5xl2x75/60=2.25mm/s工作台每分进给量 fm：fm=Vf=2.25mm/s=l35mm/min工序2：加工孔中25到要求尺寸工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm,公差为H7,表面 粗糙度41.6加。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、较，加工刀具 分别为：钻孔一一22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一中 24.7mm标准高速钢扩孔钻；较孔25mm标准高速较刀。选择各工序切削用 量。（1）确定钻削用量1）确定进给量/根据参考文献表28-10可查出f表=0.47057mm/r,由于孔深度比=30/22=1.36,际=0.9,故=（0.47 0.57）x0.9=0.42 0.51mm/r o 查 Z535 立式钻床说明书,取 f=0A3mm/r。根据参考文献7表28-8,钻夹虽度所允许是进给量/1.75mm/ro由于机床进给 机构允许的轴向力,ax=1569 0N（由机床说明书查出），根据表28-9,允许的进给 量 f 1.8mm/r。由于所选进给量/远小于，及r，故所选/可用。2）确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率2,根据表28-15,由插入法得：%=17加/min,4=4732N晨=5L69 N M,Pm=1.25kW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献表28-3,%=0.88,院=0.75,故V*=17m/minx 0.88 x 0.75=11.22（m/min）.l OOOv表 1000 x 11.22mm/min.n=-=-=162r/min7rd0 冗 x 22mm查Z535机床说明书，取=19 5min。实际切削速度为:TtdrJi x 22mm x l 9 5r/min 一,.v=-=14m/min10001000由表 28-5,kMF=kMT=1.06,故F=4732N x 1.06=5016(N)8南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计T=51.69 mx l.06=54.8m3）校验机床功率 切削功率以为”=仪表=1.25kW x（19 5/246）x 1.06=1.05%W 机床有效功率PE=PEr=4.5ZW x 0.81=3.65HV Pm 故选择的钻削用量可用。即dQ=22mm,f=0A3mm/r,n=19 5r/min,v=14m/min 相应地产=5016N,T=54.8N根，Pm=1.05kW（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量/根据参考文献7表28-31,4=（0.7 O.）8inm/r 应7=0.49 0.56mm/r。根据 Z535 机床说明书，取 f=0.57mm/ro2）确定切削速度v及根据参考文献7表28-33,取丫表=25根/min。修正 系数：kmv=0.88，ka 1.02（根据%二24二 22/1.5=0.9）0 4 2故 v 夷-25m/minx 0.88x 1.02=11.22m/min”1000，表/（矶）=1000 x 11.22mm/min/（万 x 24.7 mm）=286 min查机床说明书，取=275r/min。实际切削速度为V=叔ox l O=24.7mm x 275r/minx 10-3=21.3m/min（3）确定较孔切削用量1）确定进给量/根据参考文献7表28-36,/表=1.326初篦，按该表注 4,进给量取小植。查Z535说明书，取了=1.6根机”。2）确定切削速度丫及 由参考文献7表28-39,取丫表=8.2根/min。由参考文献7表28-3,得修正系数%依=0.88,kapV=0.9 99南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计(根据/=25 24.7/q 125=1.2)%2故 v*=8.2m/minx 0.88 x 0.9 9=7.14m/minri=l OOOv 表/(7rd0)-1000 x 7.14(m/min)/(x 25mm)=9 1.5r/min查Z535说明书，取“=100r/min,实际较孔速度v=7rdQnxlO3=万 x 25mm x 100r/minx 10-3=7.8m/min（4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：d。=22mm,f=0.43mm/r,n=19 5r/min,v=14m/min扩孔：dQ=24.7mm,f=0.57mm/r,n=275r/min,v=21.3m/min较孔：d0=25mm,f=1.6mm/r,n=100r/min,v=7.8m/min工序3：粗精铳宽度为30mm的下平台（1）粗铳宽度为30mm的下平台加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀（面铳刀），材料：YT15,D=100mm,躅（Z=8,此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=2mm 所以铳削深度4：ap=2mm每齿进给量町：根据参考文献3表2.4-75,取%=0.12加加/Z铳削速度V：参照 参考文献7表3034,取又文.33加/s。由式2.1得机床主轴转速八:1000Vn=-7cd1000 x 1.33x 603.14x 100 254r/min按照参考文献3表3.1-74 =300min实际铳削速度v：v=10003.14x 100 x 3001000 x 60a 1.57m/5进给量 V/：Vf=afZn=0.12x 8x 300/604.8mm/s工作台每分进给量/加：fm=Vf=4.8mm/s=288mm/min io南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计aE：根据参考文献表2.4-81,4=30加加被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=30切加，刀具切入长度内：(=0.5(_折_硝+(13)式(2.2)=0.5(100-V1002-302)+(1 3)=53mm刀具切出长度12：取4=2mm走刀次数为1(2)精铳宽度为30mm的下平台加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。由参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铳刀(面铳刀)：YT15,=100mm,齿数12,此为细 齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=1.0mm铳削深度Op：ap=1.0mm每齿进给量勺：根据参考文献7表3031,Laf=0.08mm/Z铳削速度V：参照参考文献7表3031,取V=0.32用/s机床主轴转速，由式(2.1)有：1000V 1000 x 0.32x 60,.n=-=-61r/min7rd 3.14x 100按照参考文献3表3.1-31 n=75r/min实际铳削速度v：7idnWOO3.14x 100 x 751000 x 60=0.4m/s进给量V7,由式(2.3)有：Vf=tz/Zw=0.15x 12x 75/60=2.25mm/5工作台每分进给量 fm：fm=Vf=2.25mm/s=135mm/min被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=40加加刀具切入长度精铳时乙=。=100”加刀具切出长度，2：取4=2如H走刀次数为1工序4：钻中12.7的锥孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为12.7mm,表面粗糙度凡=6.3加。加工机床为Z535立式钻床，钻孔12mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一12.7mm标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用 11南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计量。（1）确定钻削用量1）确定进给量f 根据参考文献7表28-10可查出了表=0.470.51 mm/r,由于孔深度比=30/22=1.36,际=0.9,故4=（0.47 0.57）x0.9=0.42 0.51mm/r o 查 Z535 立式钻床说明书，取 f=0.43mm/r。根据参考文献7表28-8,钻头强度所允许是进给量/1 1.75mm/由于机床进给 机构允许的轴向力41ax=1569 0N（由机床说明书查出），根据参考文献7表28-9,允许的进给量f 1.8mm/r。由于所选进给量/远小于/及故所选/可用。2）确定切削速度八 轴向力F、转矩T及切削功率以 根据参考文献7表28-15,由插入法得：v表=17加/min,=47322V金=51.69 N M,以表=1.25HV由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献表28-3,%=0.88,鬣=0.75,故v表-17m/minx0.88x0.75=11.22（m/min）,1000v 表 1000 x 11.22mm/min.n=-=-=162r/min7rd0 冗 x 22mm查Z535机床说明书，取=19 5min。实际切削速度为：7cd(.n x 22mm x l 9 5r/min 一,.v=-=14m/min10001000由参考文献7表28-5,kMF=kMT=1.06,故尸=4732Nx l.06=5016(N)T=51.69 2V 加 x L06=54.8N 加3)校验机床功率 切削功率I.为匕二匕表5/)七”=1.25kW x(19 5/246)x 1.06=1.05W机床有效功率PE=PEr=4.5Wx O.81=3.65W Pm 故选择的钻削用量可用。即dQ=22mm,f=0.43mm/r,n=19 5r/min,v=14m/min 相应地 尸=5016N,T=54.82V-m,Pm=1.05kW12南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量f 根据参考文献7表28-31,4=（0.7 O.）8nim/r 67=0.49 0.56mm/r。根据 Z535 机床说明书，取 f=0.57mn）/ro2）确定切削速度丫及根据参考文献7表28-33,取4=25m/min。修正 系数：kntv=0.88，ka v=1.02（根据以 J,-22/.5=。P 4 2故 v*=25m/minx 0.88 x 1.02=11.22m/minri=l OOOu 表/（乃。0）=1000 x 11.22mm/min/（r x 24.7 mm）=286r/min查机床说明书，取=275r/min。实际切削速度为v=7rdonxlO3=zrx 24.7mm x 275r/minx 10-3=21.3m/min工序5：钻M8螺纹孔专忽钻14阶梯孔（1）加工M8底孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为8mm。加工机床为Z535立式钻 床，加工工序为钻孔至7,选用7的麻花钻头。攻M8螺纹，选用M8细柄机用丝锥 攻螺纹。切削深度“p：ap=10.5mm进给量/：根据参考文献5表2.4-39,m/=0.25rnrn/r切削速度V：参照参考文献参表2.4-41,取V=0.43加由式（2.1）机床主轴转速：1000V 1000 x 0.43x 60.而 nnn.n=-=-1174r/min,取=9 00r/min兀人 3.14x 7实际切削速度L：V，_ 7rdQn _ 3.14x 7x 9 00-1000-1000 x 60 0.33m/5被切削层长度/：/=12.5皿nn 7刀具切入长度 k：4=ctgkr+(1 2)=c/gl 200+2=4.1mm2 2刀具切出长度，2：4=013南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计走刀次数为1攻M8X1.5的螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（”8x 1.5）进给量f：由于其螺距p=1.5如n,因此进给量f=1.5mm/r切削速度V：参照参考文献表2.4-105,取V=0.148加/s=8.88m/min 由式（2.1）机床主轴转速1000V 1000 x 8.88 _ _ _.的 2m/n=-=-x 353.5r/min，取 八=360r/min71do 3.14x 8丝锥回转转速%:取%=360min实际切削速度V：？=榻=3.14*8.60-05加51000 1000 x 60（2）一钻中14阶梯孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为14mm,表面粗糙度（=3.2加。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为名忽钻，加工刀具为：车忽钻孔-14mm小直径端面车忽钻。1）确定切削用量确定进给量/根据参考文献7表28-10可查出4=0.250.31mm/r,由于孔深度比=3/12=0.25,=1.0,故=（0.25 0.31）x 1.0=0.25 0.3mmlr.查 Z535 立式钻床说明书,取 f=0.23mm/r。根据参考文献7表28-8,钻头强度所允许是进给量/1.75mm/ro由于机床进给 机构允许的轴向力,ax=1569 0N（由机床说明书查出），根据参考文献7表28-9,允许的进给量f 1.8mm/r。由于所选进给量/远小于1及r，故所选/可用。确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率以 根据表28-15,由插入 法得：y表=17加/min,/=4732NG=51.69 N M,Pmi.=1.25kW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献表28-3,%=0.88,=0.75,故，表=17m/minx 0.88 x 0.75=11.22（m/min）14南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计.l OOOv表 1000 x l l.22?wn/min _o.n=-=-=29 8r/min7vd0 7rxl2mm查Z535机床说明书，取”=19 5min。实际切削速度为 7rdMt x 12mmx l 9 5r/min _.v=-=7.35m/min10001000由参考文献7表28-5,kMF=kMT=1.0,故产=4732Nx l.0=4732（N）T=51.69 mx l.0=51.69 m校验机床功率 切削功率E”为=仪表（/汝 MM=1.25kW x（19 5/298）x l.0=0.82左W 机床有效功率PE=PErj=4.5左W x 0.81=3.65HV Pm故选择的钻削用量可用。即d。=12mm,f=0.23mm/r,n=19 5r/min,v=7.35m/min 相应地5=4732N,T=51.69 N加，匕=0.82左卬工序6：粗精铳M6上端面工件材料为HT200铁，硬度200HBS。要求粗糙度此=3.2m，用回转分度 仪加工，粗精铳与水平成36。的台肩。用立式铳床X52K,使用组合夹具。（1）粗铳M6上端面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铳刀（面铳刀），材料：YT15,D=100mm，徽 Z=8,此为粗齿铳刀。因其单边余量：Z=2mm所以铳削深度Qp：ap=2mm每齿进给量町：根据参考文献3表2.4-75,取%=0.12加加/Z铳削速度V：参照参考文献表3034,取V=1.33加/s由式（2.1）机床主轴转速八1000V 1000 x 1.33x 60”，.n=-=-254r/min7rd3.14x 10015南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计按照参考文献表3.1-74 =300r/min实际铳削速度v：7rdn10003.14x 100 x 300 1000 x 60 xL57mls进给量匕：Vf=0.12x 8x 300/604.8mm/5工作台每分进给量/团：fm=Vf=4.8mm/s=288mm/minaE：根据参考文献7表2.4-81,与=40加加被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=40,加，刀具切入长度外I1=0.5(0-西硝+(1-3)=0.5(100-V1002-402)+(1 3)=7mm刀具切出长度/2：取4=2mm走刀次数为1(2)精铳M6上端面加工条件：工件材料：HT200,铸造。机床：X52K立式铳床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铳刀(面铳刀)：YT15,=100mm,齿数12,此为细 齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=1.0mm铳削深度4：ap=1.0mm每齿进给量町：根据参考文献7表3031,Laf=O.OSmm/Z铳削速度V：参照参考文献7表3031,取V=0.32用/s机床主轴转速，由式(1.1)有：1000V 1000 x 0.32x 60.n=-=-61r/min7rd 3.14x 100按照参考文献3表3.1-31 n=75r/min实际铳削速度v：7idn 3.14x 100 x 75v=-=-1000 1000 x 60=0.4m/s进给量V/,由式(2.3)有：Vf=tz/Zw=0.15x 12x 75/60=2.25mm/5工作台每分进给量 fm：fm=Vf=2.25mm/s=135mm/min被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=40小机刀具切入长度小 精铳时4=0=100加加刀具切出长度乙：取乙二2加加16南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计走刀次数为1工序7：钻2-M6工件材料为HT200铁，硬度200HBSo孔的直径为6mm。加工机床为Z535立式钻 床，加工工序为钻孔至5,选用5的麻花钻头。攻M6螺纹，选用M6细柄机用丝锥 攻螺纹。切削深度a。：ap=4.25mm进给量根据参考文献5表2.4-39,/=0.25mm/r切削速度V：参照参考文献参表2.4-41,取V=0.43加/s由式（2.1）机床主轴转速1000V 1000 x 0.43x 60n=-=-乃 3.14x 51643 min,取 =900厂/min实际切削速度V：7rd0n10003.14x 5x 9 001000 x 60 0.24m/5被切削层长度/：I=15mm刀具切入长度：I1=ctgkr+（1 2）=c/gl 20+2 3.5mm 2 2刀具切出长度4：，2=。走刀次数为1攻M6X1.5的螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（M6x l.5）进给量f：由于其螺距p=1.5如n,因此进给量f=1.5mm/r切削速度V：参照参考文献表2.4-105,mV=0.148m/5=8.88m/min由式（2.1）机床主轴转速：n=1000V 冗d。1000 x 8.883.14x 6471.3r/min取=480r/min丝锥回转转速出:取为=480min实际切削速度L：3.14x 6x 4801000 x 60 0.15m/sV=IW被切削层长度/：I=15mm 刀具切入长度小li=4.5mm 刀具切出长度，2：4=0 走刀次数为117南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计工序8：校验2.2.6确定基本工时(1)粗铳、精铳25孔下平面加工条件：工件材料：HT200铸铁，1=200MPa机床：X525K机床刀具：高速钢镶齿套式面铳刀粗铳的切削工时被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=90加加，刀具切入长度外lx=0.5(0-+(1-3)=0.5(100-V1002-402)+(1 3)=7mm刀具切出长度/2：取4=2mm走刀次数为1机动时间的：t.=/+/+/2=90+7+2 0.34min7 7 fm 288根据参考文献5表2.545可查得铳削的辅助时间小=0.41精铳的切削工时被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=90加加刀具切入长度乙：精铳时4=0=100根机刀具切出长度4：取乙=2加加走刀次数为1j-n-4i 0-+rsi I+1,+l2 9 0+100+2.机动时间2：t冷=-!-=-1.42min7 1 fm 135根据参考文献5表2.5-45可查得铳削的辅助时间tf2=0.41铳25 孔下表面的总工时为：t=%+5+%+T/2=034+L42+0.41+0.41=2.58min(2)钻孔加工条件：工件材料：HT200铸铁，4=200MPa机床：Z535立式钻床刀具：钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔一一标准高速钢 扩孔钻；较孔一一标准高速较刀钻孔工时：切入311nl i、切B 1mm,进/=0.43如n/r,机床主轴转速=19 5r/min,18南昌航空大学课程设计2杠杆加工工艺规程设计较孔：d0=25mm,f=1.6mm/r,n=100r/min,v-7.8m/mint=(30+3+1)/0.43x l 9 5=0.41min根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间=1.77扩孔工时：切入311nl i、切H 1mm,进给量/=0.57加加，机床主轴转速=275min t2=(30+3+1)/0.57x 275=0.22min根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间缶=L77较孔工时：切入3nim、切出1mm,进给量f=1.6mm/r,机床主轴转速八二100min t3=(30+3+1)/I.6x l 00=0.21min根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间九=L77总工时:t=t,+t7+t.+tn+=0.41+0.22+0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min(3)粗精铳宽度为30mm的下平台工件材料：HT200,金属模铸造加工要求：粗铳宽度为30mm的下平台，精铳宽度为30mm的下平台达到粗糙度3.2o机床：X52K立式铳床刀具：高速钢镶齿式面铳刀计算切削工时粗铳宽度为30mm的下平台根据参考文献进给量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度1.9 mm,走刀长度是249 mm。机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：1249/(37.5 X3)=2.21min。根据参考文献5表2.5-45可查得铳削的辅助时间=0.41精铳宽度为30mm的下平台根据参考文献9进给量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度0.1mm,走刀长度是249