機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 1 頁（共 53 頁） 前言 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706 加工工藝及夾具畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學等專業(yè)相關知識后，對整 個專業(yè)知識的一次綜合運用。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝 文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重 要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段 都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。 對專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件 的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本 夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結構的 剛度和強度、結構工藝性等問題。 1、發(fā)展狀況 改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內外兩方面的技術資源，有計劃地進行企業(yè) 的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產(chǎn)品質量和水平以及 經(jīng)濟效益有了很大的提高，為繁榮國內市場、擴大出口創(chuàng)匯、推動國民經(jīng)濟的發(fā)展 起了重要作用。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人 的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善； 第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件 的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有 著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具 作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使 多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必 然對機床夾具提出更高的要求。 目前，大批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種模式中， 要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準備時間、降低生產(chǎn)成本， 所以，按手動夾緊的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而氣動、液壓夾緊等夾具正 是適應這一生產(chǎn)模式的工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計、制造周期起到至關重 要的作用。國外為了適應這種生產(chǎn)模式,也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 2 頁（共 53 頁） 段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。 2、發(fā)展趨勢 長時間以來，加工工藝及夾具設計都朝著標準化、自動化、高效率、高精度、 低勞動強度方面發(fā)展。 （1）加工工藝的發(fā)展趨勢 加工工藝作為制造技術的主要基礎工藝，隨著制造技術的發(fā)展，在 20 世紀末也 取得了很大的進步，進入了以發(fā)展高速切削、開發(fā)新的加工工藝和加工方法、提供 成套技術為特征的發(fā)展新階段。它是制造業(yè)中重要工業(yè)部門，如汽車工業(yè)、航空航 天工業(yè)、能源工業(yè)、軍事工業(yè)和新興的模具工業(yè)、電子工業(yè)等部門主要的加工技術， 也是這些工業(yè)部門迅速發(fā)展的重要因素。因此，在制造業(yè)發(fā)達的美、德、日等國家 保持著快速發(fā)展的勢頭。 金屬切削刀具作為數(shù)控機床必不可少的配套工藝裝備，在數(shù)控加工技術的帶動 下，進入了“數(shù)控刀具”的發(fā)展階段，顯示出“三高一?！?即高效率、高精度、高 可靠性和專用化)的特點。 顯而易見，在 21 世紀初，盡管近凈成形技術、堆積成形 技術是非常有前途的新工藝，但切削加工作為制造技術主要基礎工藝的地位不會改 變。從當前制造業(yè)發(fā)展的趨勢中可以看到，制造業(yè)發(fā)展和人類社會進步對切削加工 提出的雙重挑戰(zhàn)，這也是 21 世紀初切削加工技術發(fā)展的主要趨勢。 （2）夾具的發(fā)展趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智 能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng) 濟方向發(fā)展。 （1）高精隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具 的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面的垂直度 達到 0.01mm/300mm，平行度高達 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴美樂）公司制造 的 4m 長、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的 平行度和垂直度在 5m 以內；夾具重復安裝的定位精度高達5m；瑞士 EROWA 柔 性夾具的重復定位精度高達 25m。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的 夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性， 夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 （2）高效為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越 多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪 夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾 具，加緊和松開工件只用 12 秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件 加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典 3R 夾具僅用 1 分 鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國 Jergens（杰金斯）公司的球 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 3 頁（共 53 頁） 鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔 性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 （3）模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列 化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、 省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計 算機輔助設計與組裝打下基礎，應用 CAD 技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準 和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具 的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng) 驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合 作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與 開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務 化。 （4）通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系 統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強， 應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件， 即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而 精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。 3、評述 綜上，根據(jù)機械加工工藝及夾具設計的發(fā)展方向，現(xiàn)在的一般加工條件已不能滿足 現(xiàn)在的技術要求。所以以后的多為數(shù)控技術、自動化技術、系統(tǒng)化。主要體現(xiàn)其高 效率、高精度、高可靠性、專業(yè)化程度深。這就要求從事這方面的高科技人才，就 我們現(xiàn)在所學的知識還遠遠不夠。所以我們在以后的學習工作中要多學習這些方面 的知識，不斷的充實自己，使自己的綜合能力不斷提高，從而跟上科技發(fā)展的腳步 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 4 頁（共 53 頁） 目錄 前言前言 1 1 第一章第一章 機械加工工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程設計 6 6 1、零件的作用 .6 2、零件的工藝分析 .6 （1）主要加工面： .7 （2）主要基準面： .7 （3）零件的生產(chǎn)類型 .7 3、工藝規(guī)程設計 .8 （1）確定毛坯的制造形式 .8 （2）基面的選擇 .8 （3）確定工藝路線 .8 （4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 （5）確定切削用量 12 工序一.粗精銑 25mm 孔下平面 12 工序二.加工 25mm 孔到要求尺寸 15 工序三. 粗銑寬度為 30mm 的下平臺 .19 工序四：鉆 12.7 的錐孔 .20 工序五：加工 M8 螺紋孔和锪鉆 14 階梯孔 23 工序六. 粗精銑 M6 上端面 .26 工序七：鉆 2M6 螺紋孔 29 第二章第二章 加工加工 M8M8 螺紋孔的鉆床夾具螺紋孔的鉆床夾具 3333 1、定位基準選擇 33 2、鉆削力和加緊力的計算 33 （1）鉆削力的計算 33 （2）夾緊力的計算 34 3、定位誤差分析 34 4、夾具及各部件的尺寸與分析 34 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 5 頁（共 53 頁） （1）定位元件的設計 34 （2） 、鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 .36 （3）夾緊裝置的設計 38 第三章第三章 數(shù)控編程數(shù)控編程設計設計 4040 1. 常用編程指令及編程方法 40 2、數(shù)控車削工藝 42 _Toc2803921253、數(shù)控銑削加工工藝 .44 4、數(shù)控編程 46 總結總結 5151 參考文獻參考文獻 5252 致致 謝謝 5353 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 6 頁（共 53 頁） 第一章第一章 機械加工工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程設計 1、零件的作用、零件的作用 題目給出的零件是 CA6140 的杠桿。它位于車床制動機構中，主要起制動作用。 杠桿一段與制動帶連接，另一端通過鋼球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當離 合器脫開始，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時針方向擺動，將制動帶拉緊，當左 右離合器中任何一個接合時，杠桿都順時針方向擺動，使制動帶放松，從而達到制 動的目的。 2、零件的工藝分析、零件的工藝分析 零件圖如下圖所示： B B-B A向旋轉 A 3.2 6.3 6.3 12.5 3.2 1.6 6.3 3.2 用?12. 7鋼 球檢查 余余 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 7 頁（共 53 頁） 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆 性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）主要加工面：）主要加工面： 1）小頭鉆 以及與此孔相通的 14 階梯孔、M8 螺紋孔； 0.023 0 25 2）鉆 錐孔及銑 錐孔平臺； 0.1 0 12.7 0.1 0 12.7 3）鉆 2M6 螺紋孔； 4）銑杠桿底面及 2M6 螺紋孔端面。 （2 2）主要基準面：）主要基準面： 1）以 45 外圓面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：的孔、杠桿下表面 0.023 0 25 2）以 的孔為中心的加工表面 0.023 0 25 這一組加工表面包括：14 階梯孔、M8 螺紋孔、錐孔及 錐孔 0.1 0 12.7 0.1 0 12.7 平臺、2M6 螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺紋孔和 錐孔平臺。 0.1 0 12.7 杠桿的 25 孔的軸線和兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下： 本套夾具中用于加工 25 孔的是立式鉆床。工件以 25 孔下表面及 45 孔外 圓面為定位基準，在定位塊和 V 型塊上實現(xiàn)完全定位。加工 25 時，由于孔表面粗 糙度為。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。1.6 a Rm 本套夾具中用于加工杠桿的小平面和加工 12.7 是立式銑床。工件以 0.023 0 25 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工 表面：包括粗精銑寬度為 30mm 的下平臺、鉆 12.7 的錐孔，由于 30mm 的下平臺的 表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表面是孔 12.7，要用 12.76.3 a Rm 鋼球檢查。 本套夾具中用于加工與 25 孔相通的 M8 螺紋底孔是用立式鉆床。工件以 孔及其下表面和寬度為 30mm 的下平臺作為定位基準，在大端面長圓柱銷、 0.023 0 25 支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工 M8 螺紋底孔時，先用 7 麻花鉆鉆孔，再用 M8 的絲錐攻螺紋。 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 8 頁（共 53 頁） （3 3）零件的生產(chǎn)類型）零件的生產(chǎn)類型 依設計題目知 Q=5000 件/年，質量 0.85kg，查機械制造工藝學第 7 頁表 1- 1，知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3、工藝規(guī)程設計、工藝規(guī)程設計 （1）確定毛坯的制造形式）確定毛坯的制造形式 零件的材料。由于年產(chǎn)量為 5000 件，達到批量生產(chǎn)的水平，而且零件的HT200 輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高。查機械制造工藝設計簡明手冊第 38 頁 表 2.2-3，選用鑄造公差等級為 CT8 級。采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合批生產(chǎn)的金屬模 鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 （2）基面的選擇）基面的選擇 1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所 在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行夾緊，利用一個 V 形塊支 承45 圓的外輪廓作主要定位，以限制 2 個自由度，底板限制 3 個自由度，再以壓 緊螺釘定位消除 1 個自由度，達到完全定位,就可加工 25 的孔。 2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用 25 的孔作為精基準。 （3）確定工藝路線）確定工藝路線 表 2.1 工藝路線方案一 工序 1粗精銑 25 孔下表面 工序 2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm 0.023 0 25 工序 3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺 工序 4鉆 12.7 的錐孔 工序 5加工 M8 螺紋孔，锪鉆 14 階梯孔 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 9 頁（共 53 頁） 工序 6粗精銑 2-M6 上端面 工序 7鉆 2-M6 螺紋底孔孔，攻螺紋孔 2-M6 工序 8去毛刺 工序 9檢查 表 2.2 工藝路線方案二 工序 1粗精銑 25 孔下表面 工序 2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm 0.023 0 25 工序 3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺 工序 4鉆 12.7 的錐孔 工序 5粗精銑 2-M6 上端面 工序 6鉆 2-5 孔，加工螺紋孔 2-M6 續(xù)表 2.2 工序 7加工 M8 螺紋孔，锪鉆 14 階梯孔 工序 8去毛刺 工序 9檢查 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序 5 鉆 14 孔，再加工螺紋孔 M8”變 為“工序 7 粗精銑 M6 上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變 動影響生產(chǎn)效率。而對于零件的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以 25mm 孔外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線 的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先 上端面， 再“鉆 14 孔，加工螺紋孔 M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸 線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是否重合這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第二 條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我 決定以第一個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表 2.3 所示。 表 2.3 最終工藝過程 工序 1粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是 3.2 選用立式升降臺 銑床 X52K。 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 10 頁（共 53 頁） 工序 2加工孔 25。鉆孔 25 的毛坯到 23mm；擴孔 23mm 到 24.8mm；鉸孔 24.8mm 到 mm。保 0.023 0 25 證粗糙度是 1.6 采用立式鉆床 Z535。采用專用夾具。 工序 3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺，仍然采用立式銑床 X52K，用組合夾具。 工序 4鉆 12.7 的錐孔，采用立式鉆床 Z535，為保證加工的 孔的位置度，采用專用夾具。 工序 5加工螺紋孔 M8，锪鉆 14 階梯孔。用組合夾具，保證 與垂直方向成 10 。 工序 6粗精銑 M6 上端面。用回轉分度儀加工，粗精銑與水 平成 36 的臺肩。用臥式銑床 X52K，使用組合夾具。 工序 7鉆 2-M6 螺紋底孔、攻 2-M6 螺紋用立式鉆床 Z535，為 保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序 8去毛刺 工序 9檢查 （4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 已知杠桿的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 加工余量的大小對零件加工質量和生產(chǎn)效率均有較大的影響。加工余量過大， 不僅影響了機械加工量、降低了生產(chǎn)效率，而且浪費原料和能源，增加刀具等工具 的損耗，使加工成本升高。加工余量過小則不能保證各工序的各種誤差和表面缺陷。 查切削用量簡明手冊 （第三版） 第 41 頁表 2.2-5，選用加工余量為 MA-F 級，并查表 2.2-4 確定各個加工面得鑄件加工余量為 3mm。 1）.加工 25mm 孔的端面，據(jù)切削用量簡明手冊 （第三版）第 74 頁表 2.3-21，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質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） 對 25mm 孔的內表面加工。由于內表面有粗糙度要求，查機械制造工 藝學第 241 頁表 A-5，可確定加工工序為：鉆孔擴孔鉸孔。據(jù)機械制造 工藝設計簡明手冊第 65 頁表 2.3-8，可確定各工序加工余量及工序尺寸，查機械 制造工藝學第 239 頁表 A-2 可確定各工序加工精度和表面粗糙度。 （見表 1） 表（1）25mm 孔的內表面各工序加工余量及粗糙度的確定 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 11 頁（共 53 頁） 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 鉆23mm23mIT 1212.5 擴1.8mm24.8mIT 106.3 鉸0.2mm25mIT 83.2 3） 加工寬度為 30mm 的下平臺時，用銑削的方法加工臺階。由于臺階的加工 表面有粗糙度要求 查機械制造工藝學第 242 頁表 A-6 可知粗銑6.3 a Rm 2mm,精銑 1mm 的加工工序可以滿足表面粗糙度的要求，據(jù)機械制造工藝設計手 冊第 31 頁表 1-39，可確定各工序加工余量及工序尺寸。查機械制造工藝學第 240 頁表 A-3 可確定加工精度及表面粗糙度。 （見表 2） 表（2）加工杠桿 30mm 下平臺的各工序加工余量及粗糙度的確定 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 毛坯33mmCT 8 粗銑2mm31mmIT126.3 精銑1mm30mmIT83.2 4） 鉆削孔 12.7mm 時要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提高生產(chǎn) 率起見，任然采用 12mm 的鉆頭，切削深度是 2.5mm，為達到表面粗糙度 的要求，查機械制造工藝學第 241 頁表 A-5,選用鉆擴的加工路6.3 a Rm 線。經(jīng)濟精度為 IT11，表面粗糙度 值為 12.5mm6.3mm。加工余量及工序尺寸（見表 3） 表 3 鉆錐孔 12.7mm 各工序加工余量及工序尺寸的確定 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 鉆孔12mmIT 1212.5 擴孔07mm12.7mmIT 106.3 a R 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 12 頁（共 53 頁） 5） 加工 M8 底孔，據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊第 70 頁表 2.3-20，可一次 鉆削加工余量為 6.8mm，用 6.8 麻花鉆加工，再用 M8 絲錐攻螺紋。 6） 锪鉆 14mm 階梯孔，加工余量 3mm，一次走到完成。 7） 加工 2M6 端面，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求，精 加工 1mm，可達到要求。 8） 加工 2M6 螺紋，據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊第 70 頁表 2.3-20，可 一次鉆削加工余量 5mm，用 5mm 麻花鉆加工；再用 M6 絲錐攻螺紋，可達到要求。 因此毛坯尺寸的確定見下圖： （5）確定切削用量）確定切削用量 工序一工序一.粗精銑粗精銑 25mm 孔下平面孔下平面 工件材料：，鑄鐵200HT 機床：X52K 立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀（材料 YG6） ，據(jù)切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16 取 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 13 頁（共 53 頁） min36.75 1000 15016014.3 1000 0 m nd v c c zmm n v f c fc zc 15.0 14150 315 ，齒數(shù)為 14，細齒銑刀，據(jù)切削用量簡明手冊第 84 頁表 3.2 取mmD100 o r o s oo kar45,20,9,0 00 o r o r kk5,45 1.粗銑寬度為 25mm 孔的下表面 （1）選擇切削用量 決定切削深度為mm2 決定每齒進給量 Z f 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 187 頁表 416 其功率為，據(jù)切削用量簡明kw5 . 7 手冊第 88 頁表 35，zmmf24 . 0 14 . 0 2 現(xiàn)取zmmf18 . 0 2 選擇銑刀磨鈍標準及其壽命 據(jù)切削用量簡明手冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒后刀面最大磨鈍量為 ，取，刀具壽命mm5 . 10 . 1mm2 . 1min180T 確定切削速度及每分鐘進給量 c vf 據(jù)切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16，當 ,時，mmaZmmd p 5 . 3,14,160 0 zmmf18 . 0 min378min,172min,86mmvmnmv fttt 各修正系數(shù)為： ，89 . 0 mvfmnmv kkk 0 . 1 tvftntv kkk 故 ，min54.7689 . 0 86mkvv vtc min08.15389 . 0 172rkvn nt min42.33689 . 0 378mmkvv vff 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁附表 4161 及附表 4163 選 擇min316min,150mmvrn fcc 因此實際切削速度和每齒進給量為 （2）檢驗機床的功率 據(jù)切削用量簡明手冊105 頁表 3.24， ，當硬度為，HBS200 kwpmmvzmmfmmamma cfpe 3 . 2min325,25 . 0 ,2 . 2,100 t2 時， 據(jù)機床主軸允許的功率為KWKWPM63 . 5 75 . 0 5 . 7 故，因此決定的切削用量可以用采用，即 cmc pp 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 14 頁（共 53 頁） f mz v l t min46.95 1000 19016014. 3 1000 0 m nd v c c zmm n v f c fc zc 15 . 0 14190 400 mmy21min58 . 0 316 21161 1 m t min36.75min,150,2mvrnmma ce zmmf15 . 0 2 min316mmvf （3）計算基本工時 式中，。據(jù)切削用量簡明手冊第 106 頁表 3.26 粗銑mmlylL161， 時入切量及超切量 ，則 2.精銑寬度為 25mm 孔的下表面 （1）選擇切削用量 （2）決定切削深度為mm1 （3）決定每齒進給量 2 f 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 187 頁表 416 其功率為，據(jù)切削用量kw5 . 7 簡明手冊第 88 頁表 35，現(xiàn)取zmmf24 . 0 14 . 0 2 zmmf14 . 0 2 （4）選擇銑刀磨鈍標準及其壽命 據(jù)切削用量簡明手冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒后刀面最大磨鈍量 為，取，刀具壽命mm5 . 03 . 0mm3 . 0min180T （5）確定切削速度及每分鐘進給量 c vf 據(jù)切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16，當zmmaZmmd p /5 . 1,14,160 0 時，zmmf18 . 0 min429min,195min,98mmvmnmv fttt 各修正系數(shù)為： ，89 . 0 mvfmnmv kkk 1 tvftntv kkk 故： min22.87189 . 0 98mkvv vtc ， min55.173189 . 0 195mmkvn nt min81.381189 . 0 429mmkvv vff 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 187 頁附表 4161 及附表 4162 選 擇min400min,190mmvrn fcc 因此實際切削速度和每齒進給量 （6）檢查機床的功率 據(jù)切削用量簡明手冊105 頁，當硬度為HBS200 kwpmmvzmmfmmamma ctfpe 6 . 1min,400,25 . 0 ,1,100 2 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 15 頁（共 53 頁） f mz v l t min81 . 0 400 161161 1 m t 據(jù)機床主軸允許的功率為KWKWPM63 . 5 75 . 0 5 . 7 故，因此決定的切削用量可以用，即 cmc pp min22.87min,190,1mvrnmma ce zmmf15 . 0 2 min400mmvf min22.87mvc （7）計算基本工時 式中， 。據(jù)切削用量簡明手冊第 106 頁表 3.26 精銑mmlylL161， 時入切量及超切量 ，在精銑時與銑刀直徑相等為 161mm，則 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 7-29 和 7-30 知兩次銑削的輔助工時： = fm tmin5 . 153 . 0 53. 044 . 0 該工序的總工時為： = fm tmin89 . 2 5 . 181. 058 . 0 21 fmmm tttt 工序二工序二.加工加工 25mm 孔到要求尺寸孔到要求尺寸 【已知】： 工件材料HT200 鐵，硬度 200HBS。由鑄件壁厚為 30mm,查工程材料及 熱加工第 138 頁表 421 確定抗拉強度為Mpa b 160 工藝要求孔徑 d=25mm，孔深，通孔。據(jù)工藝設計簡明手冊mml30 第 64 頁表 2.39，確定公差為 H8，表面粗糙度。加工機床為 Z535 立式鉆6 . 1 a R 床，加工工序為鉆擴鉸。加工刀具分別為：鉆孔23mm 高速鋼，磨出 雙錐和修磨橫刃鉆頭；擴孔24.8mm 硬質合金擴孔鉆；鉸孔25mm 標準高 速鉸刀。選擇各工序刀具、切削用量、基本工時。 1.確定鉆削用量，切削用量，基本工時 （1）選擇鉆頭 選擇高速鋼磨出雙錐修磨橫刃鉆頭，其直徑，鉆頭幾何形狀據(jù)切削mmd23 0 用量簡明手冊第 44 頁表 2.1 及表 2.2， o 30 o 1002 mmlmmbammb ooo 5,5 . 2,5512,5 . 4,702 01 （2）切削用量的選擇 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 16 頁（共 53 頁） min/65.109 23 92. 710001000 0 r d v n a.按加工要求確定進給量 f 按加工要求決定進給量：據(jù)切削用量簡明手冊表當加工要求為精7 . 212H 度，鑄鐵的強度，時， 。由于Mpa b 160mmd3 . 2 0 rmm0.960.78f l/d=30/23=1.3,故孔深修正系數(shù)為0 . 1 lf f b.按鉆頭強度決定進給量 據(jù)切削用量簡明手冊第 51 頁表 2.8，當，鉆頭允mmdMpa b 23,160 0 許的進給量rmm2f c.按機床的進給機構決定進給量 據(jù)切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當，d0時，機床Mpa b 210 mm25 進給機構允許的軸向力為（據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁16860N14120N 表 45，Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N ）時，進給量為rmm8 . 1 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.78- 0.96mmr,據(jù)機械制造工藝設計手冊 ，第 177 頁表 452，取 f=0.96mmr （3）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當 d0=23mm 時，鉆頭后刀面的最大磨鈍量取 為 1mm，壽命為 T=75min （4）決定的切削速度 V 及 n 據(jù)切削用量簡明手冊表 2.15，硬度 200HBS，f=0.96mmr,修模雙錐及橫刃， d0=23mm 時，時 ，mmd3 . 2 0 min/12mVt 查切削用量簡明手冊表 2.31,切削用量修正系數(shù)為.,88 . 0 my k1 xy k ,故，75. 0 sv k1 lv k v=120.8810.751=7.92 vtk vminm 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，可以考慮選擇 nc=140rmin,但 因所選轉速較計算轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取 f=0.72mmr,也可選擇較低一級轉速 nc=100rmin,仍用 0.96mmr,比較這倆種方案： a.第一方案：，rmmf27 . 0 min140rnc 。min 8 . 10014027 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf96 . 0 min100rnc min9610096 . 0 mmfnc 因為第一方案 ncf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好 （5）檢驗機床扭矩及功率 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 17 頁（共 53 頁） 據(jù)切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當 d025mm,f0.8mmr 時， Mt=104.96Nm，扭矩的修正系數(shù)為 1。故 Mc=104.96Nm。據(jù)機械制造工藝設計 第 176 頁表 45，Mm=392.4Nm 。據(jù)切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23 當 b,fHBS170mmd25 0 時按該標注 4，進給量取小值，查機械制造工藝設計手冊附表,6 . 23 . 1mmf 452，取mmf6 . 1 （3）決定鉸刀磨鈍及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當時鉸刀后刀面最大磨鈍量為mmd25 0 ，壽命 T=mm7 . 0120min （4）決定切削速度 及vn 查機械制造工藝設計手冊第 176 頁附表 451，取實際鉸孔min68rn 速度 （5）計算基本工時 min06 . 0 57 . 0 1100 5 . 35 . 230 2 m t min66.85 1000 8 . 2414. 31100 1000 m dn v nf l tm 2 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 19 頁（共 53 頁） 據(jù)機械制造技術基礎課程設計指導教程第 118 頁表 542，式中 ，由 ， 以 21 lllLmmL30 o r k3 及表注 1，切入長度 增加，所以，lmm1mml9 . 219 . 1 1 mml15 2 所以 查機械制造技術基礎課程設計指導教程275 頁表 733 和 734，可知餃 孔的輔助時間為，根據(jù)以上計算，各工序切min24 . 1 08 . 0 17 . 0 28 . 0 71 . 0 3 fm t 削用量如下： 鉆孔：min11.10min,140,72. 0,23 0 mvrnrmmfmmd 擴孔：min66.85min,1100,57 . 0 , 8 . 24 0 mvrnrmmfmmd 餃孔：min3 . 5min,6,6 . 1,25 0 mvrnrmmfmmd 各工序時間總和： min33 . 5 24 . 1 44 . 0 21 . 1 06. 099 . 1 42 . 0 321321 fmfmfmmmm ffftttt 工序三工序三. 粗銑寬度為粗銑寬度為 30mm 的下平臺的下平臺 1. 粗銑寬度為 30mm 的下平臺 工件材料 HT200，鑄造 機床，X52K 立式銑床 查機械制造技術基礎課程設計指導教程第 103 頁表 511 及表 513，刀具： 高速鋼立銑刀，D=50，Z=4，此為粗齒銑刀 （1） 決定切削寬度 e a 因其單邊粗銑的單邊余量為 2mm，所以切削寬度為=2mm e a （2） 決定每齒進給量 2 f 據(jù) X52K 型銑床的說明書（見切削用量簡明手冊第 111 頁表 3.30）其功率 為 25kw，中等系統(tǒng)剛度，把機械制造技術基礎課程設計指導教程第 103 頁 表 5.11，據(jù)教程第 95 頁表 416 選zmmf3 . 016 . 0 2 zmmf25 . 0 2 （3） 選擇銑刀磨鈍標準及壽命 據(jù)切削用量簡明收藏冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒的后刀最大磨鈍量 為 0.5mm，刀具壽命為 T=120min （4） 決定切削速度及和每分鐘進給量 c v f v 據(jù)機械制造技術基礎課程設計教程第 104 頁表 513，min47mv min44 . 0 6 . 168 5 . 19 . 230 3 m t mm dD ap1 . 0 2 8 . 2425 2 min 3 . 299 5014. 3 4710001000 0 r d v n 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 20 頁（共 53 頁） 據(jù)機械制造技術基礎課程設計教程118 頁表 513，式中 f m v lll t 21 1 ,.,30l mml261505 . 0 1 mml2 2 機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 730 查的銑削輔助時間，min23 . 0 1 fm t 2. 精銑寬度為 30mm 的下平臺 （1）決定切削寬度 e a 因其單邊粗銑的單邊余量為 1mm，所以切削寬度為=1mm e a （2）決定每齒進給量 2 f 據(jù) X52K 型銑床的說明書（見切削用量簡明手冊第 111 頁表 3.30）其功率 為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度 把機械制造技術基礎課程設計指導教程第 103 頁表 5.11，據(jù)zmmf3 . 016 . 0 2 教程第 95 頁表 416 選zmmf15 . 0 2 （3）選擇銑刀磨鈍標準及壽命 據(jù)切削用量簡明收藏冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒的后刀最大磨鈍量 為 0.25mm，刀具壽命為 T=120min （4）決定切削速度及和每分鐘進給量 c v f v 據(jù)機械制造技術基礎課程設計教程第 104 頁表 513，min49mv min7515 . 0 312mmnfvf 據(jù)教程118 頁表 513 式中,.,30l mml261505 . 0 1 mml2 2 機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 730 查的銑削輔助時間min23 . 0 1 fm t 該工序的時間總和min41 . 2 2121 fmfmmm ttttt min312 5014. 3 4910001000 0 r d v n min18. 1 49 22630 mi t min7525.36.299mmonfvf min77. 0 75 22630 mi t 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 21 頁（共 53 頁） min/67.192 12 26. 710001000 0 r d v n 工序四：鉆工序四：鉆 12.7 的錐孔的錐孔 工件材料為 HT200，硬度為 200HBS，孔的直徑為 12.7mm，表面粗糙度為 ，加工機床為 Z575 立式鉆床，鉆孔12mm 標準高速鋼麻花鉆，擴6.3 a Rm 孔12.7mm 標準高速鋼擴孔鉆，選擇各工序切削用量如下： 1. 鉆 12mm 孔 （1）確定切削用量 1）確定進給量 f 按加工要求確定進給量，據(jù)機械制造工藝設計手冊第 97 頁表 3 38，=0.520.64mmr，由于孔深度比 ld3,所以修正系數(shù)，故=0.52f1 lf kf 0.64mmr 2）鉆頭強度決定進給量 據(jù)切削用量簡明手冊第 51 頁表 2.8，查工程材料及熱加工第 138 頁表 421 得，當壁厚為 1020mm 時，b=195Mpa，再由 d0=12mm 時,鉆頭強度允許的 進給量1.22mm/rf 3）按機床的進給機構強度決定進給量 據(jù)切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當 b=195Mpa，d0=12mm 時，機床進 給機構允許的軸向力為（據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁表16860N14120N 45，Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N ）時，進給量為2.25mm/rf 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.52 0.64mmr,據(jù)機械制造工藝設計手冊 ，第 177 頁表 452，取 f=0.57mmr (2)決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當 d0=12mm 時，鉆頭后刀面的最大磨鈍量取 為 0.7mm，壽命為 T=60min (3)決定的切削速度 V 及 n 據(jù)切削用量簡明手冊表 2.15，硬度 200HBS，=0.57mmr,標準鉆頭，f d0=12mm 時，vt=11mmin 查切削用量簡明手冊表 2.31,切削用量修正系數(shù).88 . 0 my k ,1 xy k 75 . 0 xy k 1 lv k 故： v=110.8810.751=7.26m/min vtk v 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，可以考慮選擇 nc=195rmin,但因所選擇轉速較計算轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進給量 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 22 頁（共 53 頁） min35 . 7 1000 1214 . 3 195 1000 0 m dn v 降低一級，即取 f=0.43mmr,也可選擇較低一級轉速 nc=rmin,仍用 0.57mmr,比 較這倆種方案： a.第一方案：，rmmf43 . 0 min195rnc 。min855.8319543 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf57 . 0 min140rnc min 8 . 7914057 . 0 mmfnc 因為第一方案 ncf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好，實際切削速度： （4）檢驗機床扭矩及功率 據(jù)切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當 d012.2mm,f0.51mmr 時， Mt=17.85Nm。扭矩的修正系數(shù)為 1。故 Mc=17.85Nm。據(jù)機械制造工藝設計 第 176 頁表 45，Mm=392.4Nm 據(jù)切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23，當 b=170213Mpa d013.2mm, 0.45mmr,vc13.2 時，pc=1.0kw，據(jù)機械制造工藝手冊第f 176 頁表 45，pE=4.50.87=3.65kw 由于 McMm，pc pE ，故選擇的切削用量可用，即： d0 =12.7mm，=0.43mm/z，n=195rmin,v=7.35mminf （5）計算基本工時 式中，L=l+y+，l=6mm,入切量及超切量由切削用量簡明手冊表 2.29 查出 y+=6mm，故 查機械制造工藝設計手冊第 276 頁表 7-33 和表 7-34，可知鉆削的輔助時 間：min19 . 1 06. 014 . 0 28 . 0 71 . 0 1 fm t 2確定擴孔切削用量 （1）確定進給量：據(jù)切削用量簡明手冊第 53 頁表 2.10，當加工要求為f H10 精度，鑄鐵的硬度為 200HBS，d0 =12.7mm 時，f=(0.9-1.1) 0.7=(0.63-0.77) mmr，據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 452，取 f=0.72mmr （2）確定擴孔鉆磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊第 54 頁表 2.21 當時，鉆頭后刀面最大磨mmd 7 . 12 0 損量取為 0.7mm，壽命 T=30min. （3）決定切削速度 v 及 n 據(jù)機械制造工藝手冊第 107 頁表 354 知利用擴孔鉆進行擴孔時，其進給 量與切削速度與同樣尺寸的實心孔時進給量與切削速度之關系為： nf L tm 1 min15 . 0 43. 0195 66 1 m t 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 23 頁（共 53 頁） min17. 0 6 . 0100 5 . 15 . 37 . 6 2 m t min7 . 219. 119 . 1 17. 015 . 0 2121 fmfmmm ttttt 現(xiàn)已知=0.6mmr（切削用量簡明手冊表 2.7） 鉆 f =11mmin（切削用量簡明手冊表 2.15） 鉆 v 并令：=2.3=2.30.6=1.38 mmr， （機械制造工藝設計手冊附表 4-5-f 鉆 f 2） ,minm.444 . 0 鉆 vv 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，取 n=100，所以實際minr 切削速度為 （4）計算基本工時 據(jù)機械制造技術基礎課程設計指導教程117 頁表 541 式中 21 lllL ,l=6.7mm,據(jù)切削用量簡明手冊表 2.5，取 取mm,取mm,所以42,5 . 1 21 lmml5 . 3 2 l 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 276 頁表 733 和表 734，可知擴孔的輔助時 間，tfm2=0.71+0.28+0.14+0.06=1.19。min 該工序的總時間為： 工序五：加工工序五：加工 M8 螺紋孔和锪鉆螺紋孔和锪鉆 14 階梯孔階梯孔 加工 M8 底孔，硬度 200HBS，孔的直徑為 8mm，加工機床為 Z535 立式鉆床， 加工工序為鉆孔至 6.8，選用 6.8 標準高速鋼麻花鉆；攻 M8 螺紋，選用 M812.5 細柄機用絲錐攻螺紋。 1.鉆 M8 底孔 （1）確定鉆銷用量 0 45 r k 鉆 ff)4 . 22 . 2( 鉆 vv) 3 1 2 1 ( min34.110 7 . 12 4 . 410001000 0 r d v ns min99 . 3 1000 100 7 . 1214 . 3 1000 0 m nd v nf l tm 2 mml35 . 2 35 . 1 )21 (45cot 2 12 7 . 12 0 1 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 24 頁（共 53 頁） 選用進給量：f a.按加工要求確定進給量 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 97 頁表 338， ，由于孔的深度比 3，所rmmf22 . 0 18. 05 . 0)44 . 0 36 . 0 ( 以修正系數(shù)，故。1 lf krmmf22 . 0 18 . 0 b.按鉆頭強度決定進給量 據(jù)切削用量切削手冊第 55 頁表 2.8,當硬度 200HBS，時，確定鉆mmd8 0 頭強度允許的進給量rmmf86 . 0 c.按機床進給機構決定進給量 據(jù)切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當mmdMpa b 8 . 6,195 0 時機床進 給機構允許的軸向力為 1412016860N(據(jù)機械制造工藝設計手冊)第 176 頁表 45，Z235 機床允許的軸向力為 15696N）時，進給量為rmmf3 . 2 從以上三個進給量可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 ，據(jù)機械制造工藝設計手冊第 177 頁表 453 取rmm22 . 0 18 . 0 。rmmf20 . 0 （2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 據(jù)切削用量簡明手冊第 54 頁表 2.12，當時，鉆頭的厚刀面最大mmd8 . 6 0 磨損量取為 0.7mm，壽命 T=35min. （3）決定切削用量 v 及 n 據(jù)切削用量簡明手冊第 57 頁表 2.15，硬度為 200,HBSrmmf20 . 0 標準鉆頭，據(jù)切削用量簡明手冊第 71 頁表 2.31，切min18,8 . 6 0 mvmmd t 削速度修正系數(shù)為1,75 . 0 ,84 . 0 ,88 . 0 lvsyxvmv kkkk 故： min98 . 9 175 . 0 84 . 0 88 . 0 1880mkvv vt 據(jù)機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451 可考慮選則 但因選擇轉速較計算轉速為高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降min530rnc 低一級，即取，也可選擇降低一級轉速，仍用rmmf15 . 0 min400rnc ，比較這倆種方案：rmmf20 . 0 a.第一方案：，rmmf15 . 0 min530rnc 。min 5 . 7953015 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf20 . 0 min400rnc min8040020 . 0 mmfnc 因為第二方案的乘積較大，基本工時少，故第二方案較好，實際切削速度fnc 。 8 15 o d l min37.467 8 . 614 . 3 98. 910001000 0 r d v n min54 . 8 100 8 . 640014 . 3 1000 0 m nd v 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 25 頁（共 53 頁） nf L tm 1 min25. 0 20. 0400 515 1 m t （4）檢驗機床扭矩及功率 據(jù)切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當,時mmd 1 . 11 0 zmmf/21 . 0 ，扭矩的修正系數(shù)為 1，故，據(jù)機械制造工藝設計手mNmt.35 . 7 mNMc.35 . 7 冊第 176 頁表 4-5，。mNMm. 4 . 392 據(jù)切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23 當硬度為 170213，HBS 時 min20,53 . 0 ,10mvrmmfmmd c kwPc0 . 1 據(jù)機械制造工藝手冊第 176 頁表 45，由于kwpE65 . 3 81. 05 . 4 故選擇之切削用量可用， Ecmc PPMM, 即：min54 . 8 min,400,7 . 0, 8 . 6 0 mvrnrmmfd （5）計算基本工時（走刀次數(shù)為 1 次） 式中，切入量和超切入量由切削用量簡明手冊表mmLylL15, 2.29 查出，故mmy5 查機械制造設計手冊第 276 頁表 733，和表 734，可知鉆削的輔助時間： min17 . 1 04 . 0 14 . 0 28 . 0