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四 川 理 工 學 院
畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書
題 目 ： 箱體零件工藝規(guī)程及加工φ42孔夾具設計
學 生 ： 李 鋒
系 別 ： 機 電 工 程 系
專 業(yè) 班 級 ： 機械設計制造及自動化機制03級3班
學 號 ： 030110709
指 導 教 師 ： 姜 明
33
四 川 理 工 學 院
畢業(yè)設計（論文）任務書
設計（論文）題目： 箱體零件工藝規(guī)程及加工Φ42 孔夾具設計
系： 機電工程 專業(yè)： 機械設計制造及自動化 班級： 機制03.3班
學號：030110709
學生： 李 鋒 指導教師： 姜 明
接受任務時間 2007.03.05
教研室主任 （簽名） 系主任 （簽名）
1．畢業(yè)設計（論文）的主要內容及基本要求
1. 零件圖一張, 毛坯圖一張
2. 夾具裝配圖一份, 夾具零件圖一套
3. 機械加工工藝卡一套, 主要工序工序卡一份
4. 設計說明書一份。
2．原始數據
零件圖一張, 生產綱領10000件
3．指定查閱的主要參考文獻及說明
1. 《機械制造工藝手冊》
2.《機械零件設計手冊》
3.《夾具設計手冊》
4. 進度安排
設計（論文）各階段名稱
起 止 日 期
1
零件功能, 結構, 尺寸, 精度, 要求分析
及相關資料收集
2007.03.05-03.16
2
機械加工工藝設計
2007.03.19-03.30
3
工序設計
2007.04.02-04.13
夾具設計
2007.04.16-05.11
說明書編制
2007.05.14-05.25
4
檢查及提交論文
2007.05.28-06.05
5
答辯及準備
2007.06.06-2007.06.24
摘 要
箱體是對零部件起到容納，支撐的作用，使他們保持一定的相對位子，以得到正常的運動關系和足夠的精度，他同時還為其內部的零件起到了較好的潤滑條件，同時，他還有安全保護和密封的作用有一定的隔震的作用，起到保護內部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中運用得非常廣泛，也起到非常重要的的作用。本次設計能讓我們熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。另一方面畢業(yè)設計是教學環(huán)節(jié)中一個必不可少的實踐性很強的重要環(huán)節(jié)。目的在于培養(yǎng)學生初步樹立正確的對機械設計能力。按零部件圖及條件和要求，完成零部件的加工工藝規(guī)程設計，使制造方向的學生能融會貫通掌握所學習的專業(yè)知識，提高學生的動手能力，達到活學活用。
關鍵詞：毛坯余量、工藝、工序、切削用量、夾具、定位、誤差。
ABSTRACT
Box the body rise to accept to zero partses, prop up of function, make them keep certain opposite seat to get the normal sport relation and enough accuracy, he returned to rise a better lubrication condition for the spare parts of its inner part in the meantime, in the meantime, he still has a safe protection and seal completely of the function have a function of separate the earthquake certainly, rise to protect the effect that the internal spare parts is free from to the exterior to violate.So make use of very extensively in the daily living work, also have count for much of of function.This design can let us make use of the machine manufacturing craft to learn the basic theories in the course masterly and Be producing the fulfillment knowledge that the practice high school arrive, resolve a spare parts with accuracy in the middle of process of fixed position, clip tightly and the craft route arrangement, the craft size assurance etc. problem, promise the spare parts processes quality.Graduating a design on the other hand is a fulfillment of essential to have the very strong important link is in the teaching link.The purpose lies in training student's first step to set up right of design an ability to the machine.Complete zero partses to process the craft rules distance design according to zero parts diagram and condition and the request, make the studentof the manufacturing direction be able to integrate to control the professional knowledge study, raise a student to begin anability,attain to live to learn to liveto use
Keywords:The semi-finished product remaining quantity,craft,work preface,slice to pare dosage,tongs,fixed position,error margin.
目 錄
摘要………………………………………………………………………………… I
ABSTRACT…………………………………………………………………… …… II
前言………………………………………………………………………………… 1
第一章 工藝設計……………………………………………………………………1
1.1零件分析…………………………………………………………………………1
1.2 毛坯的選擇與設計及加工余量的確定………………………………………… 2
1.3 工藝規(guī)程的設計……………………………………………………………… 2
第二章 工序設計…………………………………………………………………6
2.1工序尺寸與毛坯尺寸的確定……………………………………………………6
2.2切削用量與時間定額……………………………………………………………8
第三章 夾具設計…………………………………………………………………20
3.1問題的提出…………………………………………………………………………… 20
3.2夾具的設計……………………………………………………………………20
3.3加緊方案及加緊元件選擇……………………………………………………19
3.4刀具導向裝置選擇……………………………………………………………21
3.5加緊力計算……………………………………………………………………………22
3.6氣缸選擇………………………………………………………………………25
3.7夾具結構設計…………………………………………………………………28
3.8定誤差分析與計算……………………………………………………………29
第四章 結論…………………………………………………………………………30
參考文獻……………………………………………………………………………31
致謝…………………………………………………………………………………32
附錄1………………………………………………………………………………33
附錄2……………………………………………………………………………………………35
前 言
機械制造工藝學畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及專業(yè)課之后進行的.這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。
箱體零件的工藝設計及其加工孔的夾具的畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學，進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝及結構設計的基本能力。另一方面能讓我們熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。最后我們通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。同時能掌握與設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠熟練運用。
四川理工學院畢業(yè)設計
第一章 工藝設計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
箱體是對零部件起到容納，支撐的作用，使他們保持一定的相對位置，以得到正常的運動關系和足夠的精度，他同時還為其內部的零件起到了較好的潤滑條件，同時，他還有安全保護和密封的作用有一定的隔震的作用，起到保護內部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中運用得非常廣泛，也起到非常重要的的作用。
1.1.2 零件的工藝分析
該箱體結構較復雜、有多組加工表面，技術要求高、機械加工的勞動量大。因此箱體結構工藝性對保證加工質量、提高生產效率、降低生產成本有重要意義。各加工表面相互間有一定的位置和精度要求，現分析如下：
以φ120為中心的一組階梯加工孔系，該孔系的要求孔具有較高的同軸度要求φ0.025，且孔對外端面也具有較高的垂直度要求0.02，且其各孔的表面粗糙度要求也在1.6到3.2之間，并且該組階梯孔系的直徑相差較大，故其工藝性不太好。
另一組是以φ88為中心的階梯加工孔系，其兩端相對平面位置精度也較高，其垂直度要求均為0.04，其內加工表面的精度也從1.6到3.2之間不等，該組孔系的加工直徑相差也較大，所以其加工工藝也不是太好。
尺寸 96兩端的加工表面，其表面的粗糙度也較高，均為3.2。
在96兩端面上的各加工孔，由于其加工孔為盲孔，且加工表面粗糙度也為6.3，但加工孔直徑較小，因此該小孔的加工工藝性也不太好。
另由于4—M6的螺紋孔相對于φ35孔的軸線具有一定的同軸度要求
φ0.2。
φ120外圓面上的有三個φ5.5的耳環(huán)孔，其相對的其軸線的位置精
度較高0.02。
1.2毛坯的選擇與設計及加工余量的確定
1.2.1確定毛坯制造形式
該箱體零件材料為HT200。考慮到該箱體各加工表面的復雜程度，以及各平面各支撐孔所要求的表面粗糙度精度及位置的要求和箱體作用，它所承載的載荷力不大，故采用鑄造形式。由于零件在加工中的產量已達到10000件，屬于大批量生產生產水平，而且零件的輪廓尺寸，復雜程度都不是太大，故采用低壓鑄造形式，這對提高生產率，保證加工質量也是有利的。同時，考慮到除兩組階梯孔以外的小孔徑較小，故在鑄造過程中不鑄造出來。
1.2.2 基準的選擇
粗基準的選擇。
對于箱體零件來說，由于孔與面通常由于有較大的位置精度，且在大批量生產時，箱體的毛坯精度較高，通常用以重要孔或主要裝配面作為定位基面的夾具安裝來加工其它平面，同時，按照基準選擇原則，常以不加工面或具有較大的面作為粗基準加工面，再以已加工面作為精基準加工其余面。對于該箱體來說，先加工
φ120面作，再以此作為基準加工φ60面和144的端面。
精基準的選擇。
應遵循“基準重合及統(tǒng)一”原則，選擇面積較大的平面或孔及其組合做為精基準?；蚴沁x擇以孔和面組合作為精基準，加工其余面。對于次箱體零件而言，選擇面作和孔為精基準，故選擇φ60面和144面做為精基準。
1.3工藝規(guī)程的設計
1.3.1 制定工藝路線
根據該箱體零件為大批量生廠，所以采用通用機床，配以專用的夾具、刀具，并考慮工序集中，以提高生產率，減少機床數量，降低生產成本。經零件工藝分析，零件毛坯用低壓鑄造形式，并經人工時效處理消除鑄件內應力，改善工件的可切削性。
由于零件有多個加工面，現以如下示意簡圖加以說明其加工工藝路線。
圖1-1加工工藝說明簡圖
工藝路線方案一
1. 粗精銑1面，φ60平面，以5面為基準；
2. 粗精銑5面，以1面為基準；
3. 粗精銑3平面，以5面為基準；
4. 粗精銑4面，以3面為基準；
5. 粗精鏜φ82孔端面，φ52孔，粗精鏜φ46孔，φ35孔，并倒2x45
角，以1、4、2面為基準；
6. 粗精鏜孔，φ30，并倒2x45，以5面、φ52孔、3面為基準；
7. 粗精鏜孔，，φ60孔，孔，并倒1x45角，
以、 φ60端面，3面為基準；
8. 鉆3—M5底孔，以6面、φ52孔、3面為基準；
9. 鉆、鉸3—φ5.5孔，以φ60平面、孔、3面為基準；
10. 鉆、鉸4—φ14孔，鉆4—M6底孔，以4面、孔、2面為基準；
11. 鉆、鉸2—φ9孔， 2—φ10深60盲孔，并倒角，以3面、、2面為基準；
12. 攻3—M5，4—M6螺紋
13．終檢，入庫。
工藝路線方案二
1．粗精車5端面，以φ60端面、2面、孔為基準；
2．粗精銑1面，φ60平面，以5面為基準；
3．粗精銑3面，以5面為基準;
4. 粗精銑4面,以3面為基準;
5. 粗精鏜φ82孔端面，φ52孔，粗精鏜φ46孔，孔, φ30孔,
并倒2x45、1x45角,以1、2、3面為基準;
6. 粗精鏜孔，，φ60退刀槽，孔，并倒1x45角，
以、 φ60端面，3面為基準；
7. 鉆3—M5底孔，，以6面、φ52孔、3面為基準；
8. 鉆、鉸3—φ5.5孔，以φ60平面、孔、3面為基準；
9. 鉆、鉸4—φ14孔，鉆4—M6底孔，以4面、孔、2面為基準；
10. 鉆、鉸2—φ9孔， 2—φ10，深60盲孔，并倒角，
以3面、、2面為基準；
11. 攻3—M5，4—M6螺紋，
12.終檢，入庫。
1.3.2 工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點再于:方案一的加工工序中,順序比較混亂,工序加工中各道工序相對不是太集中,這樣就增加了加工時間,降低了加工效率,不利于加工,同時由于多次移動,增加了誤差,所以我們再加工時主要要考慮工序相對集中,能同時在一個機床上加工完成的工序,盡可能的在一個機床上加工完成,這樣有利于減少加工的時間,同時還減少了不必要的由于來回移動工件,而產生的誤差,方案二就考慮到了這點,盡可能的做到把工序集中起來,將方案一中的工序5,6合并為一道工序,同時在一個機床上進行一次加工完成,提高了加工效率,減少了加工誤差,提高了加工精度.故最終采用方案二.具體工藝工程如下:
1．粗精車5端面，以φ60端面、2面、孔為基準；
2．粗精銑1面，φ60平面，以5面為基準；
3．粗精銑3面，以5面為基準;
4. 粗精銑4面,以3面為基準;
5. 粗精鏜φ82孔端面，φ52孔，粗精鏜φ46孔，孔, φ30孔,
并倒2x45、1x45角,以1、2、3面為基準;
6. 粗精鏜孔，，φ60退刀槽，孔，并倒1x45角，
以、 φ60端面，3面為基準；
7. 鉆3—M5底孔，，以6面、φ52孔、3面為基準；
8. 鉆、鉸3—φ5.5孔，以φ60平面、孔、3面為基準；
9. 鉆、鉸4—φ14孔，鉆4—M6底孔，以4面、孔、2面為基準；
10. 鉆、鉸2—φ9孔， 2—φ10，深60盲孔，并倒角，
以3面、、2面為基準；
11. 攻3—M5，4—M6螺紋，
12.終檢，入庫。
以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡.
第二章 工序設計
2.1工序尺寸與毛坯尺寸的確定
該箱體零件材料為HT200，生產類型為大批生產，采用低壓鑄造形式。
根據《機械加工工藝設計實用手冊》表6--90，鑄造精度CT9；
表6-79鑄造斜度外表面＞1，內表面＞2；未注明圓角半徑R3；
根據《機械加工余量與公差手冊》表3-1，鑄件加工余量等級取F級；
根據《機械加工余量與公差手冊》表3-3及表3-6查得鑄件機械加工余量鑄件尺寸公差查。
根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
粗精車φ120外圓?？紤]到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為單面加工，故加工余量為2.5mm。根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件長度方向的工序尺寸為93.50.8，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9；根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗車取IT10，精車取IT9，表面粗糙度粗車為6.3，精車為3.2，粗精兩次車削加工的切削深度分別為1.5mm和1mm。故車削工序加工余量最大為2.2mm，最小為0.7mm。
粗精銑φ60端面。考慮到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為單面加工，故加工余量為2.5mm。根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件長度方向的工序尺寸為1220.8；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9；根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗銑取IT10，精銑取IT9，表面粗糙度粗銑為6.3，精銑為3.2，粗精兩次銑削加工的切削深度分別為1.5mm和1mm。故車削工序加工余量最大為2.5mm，最小為1.35mm。
粗精銑96兩端面?？紤]到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件長度方向的工序尺寸為1000.8；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為雙面加工，故加工余量為4mm。根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗銑取IT10，精銑取IT9，表面粗糙度粗銑為6.3，精銑為3.2，粗精兩次銑削加工的切削深度分別為3mm和1mm。故車削工序加工余量最大為3.8mm，最小為2.2mm。
粗精鏜φ52孔。考慮到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為雙面加工，故加工余量為4mm。根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件孔的工序尺寸為φ48；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9；根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗鏜選取IT10，精鏜取IT9，表面粗糙度粗鏜為3.2，精鏜為1.6，粗精兩次鏜削加工的切削深度分別為2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大為3.374mm，最小為1.7mm。
粗精鏜φ88孔?？紤]到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為雙面加工，故加工余量為4mm。根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件孔的工序尺寸為φ84；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9；根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗鏜選取IT10，精鏜取IT9，表面粗糙度粗鏜為3.2，精鏜為1.6，粗精兩次鏜削加工的切削深度分別為2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大為3.414mm，最小為1.7mm。
粗精鏜φ62孔?？紤]到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為雙面加工，故加工余量為4mm，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件孔的工序尺寸為φ58；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9。根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗鏜選取IT10，精鏜取IT9，表面粗糙度粗鏜為3.2，精鏜為1.6，粗精兩次鏜削加工的切削深度分別為2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大為3.414mm，最小為1.7mm。
粗精鏜φ42孔?？紤]到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為雙面加工，故加工余量為4mm，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件孔的工序尺寸為φ38；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9。根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗鏜選取IT10，精鏜取IT9，表面粗糙度粗鏜為3.2，精鏜為1.6，粗精兩次鏜削加工的切削深度分別為2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大為1.8mm，最小為1.274mm。
粗精鏜φ35孔?？紤]到其加工面大小，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-84，由于零件為雙面加工，故加工余量為4mm，根據《機械加工余量與公差手冊》表6-86，故鑄件孔的工序尺寸為φ31；根據《機械加工余量與公差手冊》表6-90，精度等級按CT9。根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級精度粗鏜選取IT10，粗鏜取IT9，表面粗糙度粗銑為3.2，精鏜為1.6，粗精兩次鏜削加工的切削深度分別為2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大為1.8mm，最小為1.274mm。
鉆φ14孔。考慮到其加工面大小，由于該孔較小，鑄造時不鑄出，故加工余量為14mm，根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級取IT9，鉆取時表面粗糙度12.5，鉸孔時表面粗糙度6.3。
鉆M6 底孔?？紤]到其加工面大小，由于該孔較小，鑄造時不鑄出，故加工余量為6mm，根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級取IT9，鉆取時表面粗糙度12.5，鉸孔時表面粗糙度6.3。
鉆φ9孔?？紤]到其加工面大小，由于該孔較小，鑄造時不鑄出，故加工余量為9mm，根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級取IT9，鉆取時表面粗糙度12.5，鉸孔時表面粗糙度6.3。
鉆φ10孔?？紤]到其加工面大小，由于該孔較小，鑄造時不鑄出，故加工余量為10mm， 根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級取IT9，鉆取時表面粗糙度12.5，鉸孔時表面粗糙度6.3。
鉆φ5.5孔?？紤]到其加工面大小，由于該孔較小，鑄造時不鑄出，故加工余量為5.5mm，根據《機械制造技術基礎》表6.3，其加工等級取IT9，鉆取時表面粗糙度12.5，鉸孔時表面粗糙度6.3。
2.2 確定切削用量及時間定額
2.2.1 工序： 車φ120外圓.
加工條件：
工件材料： HT200，低壓鑄造
加工要求： 粗、精車φ120外圓
表面粗糙度：1.6
加工余量： 2.5mm
(1)粗車
機床選擇：根據《機械制造工藝設計手冊》表4-2選擇C516-A立式車床
刀具選擇: 根據《機械加工工藝設計手冊》表4.4-1和表4.4-3刀片材料為YG8.刀桿尺寸1625mm，偏頭外圓車刀。
切削深度的確定：單邊余量Z=2.4mm,可一次切除，故=2.5 。
進給量的確定： 根據《切削用量簡明手冊》表1.4,由于工件直徑為φ120，小于 400切削深度為2.4mm，小于3mm，故0.8～1.2，故
這里?。?
1.2(mm/r) （2-1）
切削速度的確定：根據《切削用量簡明手冊》表1.27:
（2-2）
由于零件為鑄鐵，加工方式為車外圓，刀具材料YG8，進給量f ＜，可得：
=208，=0.20, =0.40,m=0.20.
根據《切削用量簡明手冊》表1.28，由于零件為鑄鐵，車刀型式外圓車刀工作時不需加切削液壽命指數為修m=0.20，故由此可得修正系數為：
即：=1.44，＝0.8，1.04，0.81， ＝0.97。
所以：
=67.4(m/min) （2-3）
確定機床主軸轉速：
==172（r/min） （2-4）
根據《機械制造工藝設計手冊》附表4-2-1，機床C516-A立式車床說明書，選取n=160r/min.
所以實際切削速度：
===62.7(m/min) （2-5）
切削工時的確定：根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-1
（2-6）
式中：=4,=4,=0，所以：
＝0.042(min) （2-7）
(2)精車
切削深度：單邊余量0.1mm，可一次切除。
進給量：根據《切削用量簡明手冊》表1.6,由于零件材料為鑄鐵，加工表面粗糙度為1.6，故0.15～0.20，這里?。?
mm/r （2-8）
切削速度的確定：根據《切削用量簡明手冊》表1.27:
（2-9）
由于零件為鑄鐵，加工方式為車外圓，刀具材料YG8，進給量f ＜，可得：
=208，=0.40, =0.20,m=0.20.
根據《切削用量簡明手冊》表1.28，由于零件為灰鑄鐵，車刀型式外圓車刀工作時不需加切削液壽命指數為修m=0.20，故由此可得修正系數為：
即：=1.36， ＝0.8 ，1.02， 0.8，0.93
=45.23(m/min) （2-10）
確定機床工作臺轉速：
==115（r/min） （2-11）
由〈〈機械制造工藝設計手冊〉〉附表4-2-1，機床C516-A立式車床說明書，選取n=125r/min.
所以實際切削速度：
===49.1(m/min) （2-12）
切削工時的確定：根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-1
（2-13）
式中：=4,=4,=0，所以：
=0.32(min) （2-14）
所以車削此外圓總工時為
=0.362(min) （2-15）
2.2.2 工序 銑端面
1. 加工條件：
工件材料： HT200,低壓鑄造
加工要求： 粗、精銑端面
表面粗糙度： 3.2
加工余量： 單邊加工余量2mm
2.計算切削用量：
（1）粗銑端面
機床選擇： X61w
刀具的選擇： 根據《機械加工工藝手冊》表4.4-2和表4.4-4選w18Cr4r高速鑲齒套式銑刀 直徑D= 80，L=36，齒數Z=10， β=10， γ=15 α=12
刀具壽命： T=100800s
確定切削用量： =1.5mm，一次走刀完成
確定進給量： 根據《機械制造工藝手冊》表3-28，由于刀具材料為
高速鋼，類型為端銑刀，零件材料為HT200 故
f=0.1～0.35mm/z，取f=0.25r/mm
刀具耐用度：
根據 《機械加工工藝手冊》表2.4-72，取T= 10.8x10s
確定切削速度 ：根據《切削用量簡明手冊》表3.27: ν = （2-16）
由于刀具為端銑刀，材料為高速鋼，加工零件材料為HT200，故各參數
為：取=0.8， =1.5 =115 =0.25
故
V =
=0.29m/s=17.4m/min （2-17）
故 n=1000v/πd =1000x17.4/3.14x80 = 69.2 r/min
根據《機械制造工藝手冊》附表4-17-1χ61w說明書
取n=71r/min
確定工作臺進給量：
= ·Z ·n = 0.25x10x71=177.5mm/min （2-18）
根據《機械制造工藝手冊》附表4-17-2χ61w說明書，
取
確定工時：《機械制造工藝手冊》表7-7，
=++/ （2-19）
其中
=- +（1～3）
=3～5，取 =4
C = （0.03～0.05）D = 0.04 x 80 =3.2 （2-20）
故 代入數值：
=0.5 x 80 - = 26 （2-21）
（2-22）
（2）精銑端面：
確定切削用量：a= 0.5 一次銑削完成
確定進給量：根據《機械制造工藝手冊》表3-28，由于刀具材料為
高速鋼，類型為端銑刀，零件材料為HT200 故
f=0.1～0.35mm/z，取f=0.25r/mm
刀具耐用度：
根據 《機械加工工藝手冊》表2.4-72，取T= 10.8x10s
確定銑削速度：《切削用量簡明手冊》
ν = （2-23）
由于刀具為端銑刀，材料為高速鋼，加工零件材料為HT200，故各參數
為：取=0.8， =0.5 =115 =0.25
故
V =
= 0.26 m/s = 15.4 m/min （2-24）
故 （2-25）
根據《機械制造工藝手冊》附表4-17-1χ61w說明書
取n=71r/min
確定切削工時：根據《機械制造工藝手冊》表7-7
= （2-26）
其中：
=- +（1～3）
=3～5，取 =4
C = （0.03～0.05）D = 0.04 x 80 =3.2
故
=0.5 x 80 - = 26 （2-27）
（2-28）
所以，銑削加工該端面所需的時間為：
s （2-29）
2.2.3 工序：鉆、擴4-φ14、深10的盲孔
加工條件：
工件材料： HT200,低壓鑄造
加工要求： 鉆、擴φ14，深10的盲孔
表面粗糙度： 6.3
加工余量： 14
選用機床： 根據《機械加工工藝手冊》表4-5，選用Z535
計算切削用量：
1.鉆φ13mm孔
根據《機械加工工藝手冊》表3.1-75，選用
刀 具： W18Cr4v高速鋼麻花鉆。
直徑：d=13mm, , , 。
確定進給量f：
根據《切削用量簡明手冊》表2.7，零件材料為HT200.硬度200HBS，刀具直徑為d=φ13mm時，故取f = 0.52～0.84，由于零件為箱體，屬于低剛度零件，根據表2.7注釋，故進給量應乘系數0.75，則
f=（0.52～0.84）ｘ0.75 = 0.39～0.63mm/r （2-30）
根據《機械制造加工工藝手冊》附表4-5-2，Z535機床說明書，
取f = 0.43r/min
根據《切削手冊》表2.15，由于工件材料為灰鑄鐵，布氏硬度為200，查得切削速度為 V = 11 m/min
故 n==269.4 r/min （2-31）
根據《機械制造加工工藝手冊》附表4-5-1，Z535機床說明書
取n= 275 r/min
確定實際切削速度：
V = =11.25 m/min （2-32）
確定切削工時：根據《機械制造工藝手冊》，表7-7，
（2-33）
其中：
,
故 =0.152 min （2-34）
以上為鉆一個孔時的機動時間，四個孔的加工時間為：
（2-35）
2. 擴鉆φ13.8孔
刀 具： φ13.8專用擴孔鉆
確定進給量f：根據《切削用量簡明手冊》表2.10 ，由于為盲孔，
且是進行擴鉆，故 查得f = 0.3～0.6 mm/r，查機床說明書，
取f = 0.57 mm/r。
根據《切削手冊》2.15，由于鉆頭材料為高速鋼，加工零件材料為灰鑄鐵，
鉆頭φ13.8，故取切削速度為 V = 11 m/min。
故， n== 207.6 r/min （2-36）
根據《機械制造加工工藝手冊》附表4-5-1，Z535機床說明書
取 195 m/min
故實際切削速度為 ： = 8.45 r/min （2-37）
確定切削工時：根據《機械制造工藝手冊》，表7-7，
（2-38）
其中：
,
故 =0.17 min （2-39）
以上為擴鉆一個孔時的機動時間，四個孔的加工時間為：
min （2-40）
絞孔至φ14mm
1 加工條件：
1)直柄機用絞刀： ，L=170mm。
2) 其他條件同上
2 絞削用量：
由于絞削與擴孔的工時都很短，他們的的切削用量一致。所以
=0.30mm/r，n=195r/min， ，
倒2 ｘ45 角，采用锪90鉆，為縮短時間，取倒角時的主軸轉速與擴孔時的
相同，n=195 轉，手動進給。
總機動時間為： min
2.2.4 工序：粗,精鏜 φ42mm孔
加工條件：
工件材料： HT200,低壓鑄造
選用機床: T616臥式鏜床
加工要求： 粗,精鏜 φ42mm孔,
表面粗糙度： 1.6
刀具材料： 硬質合金YG8,γ=10,κ=45,λ=0,b=0,
刀竿尺寸: 12x12 長150
計算切削用量：
(1) 粗鏜孔至φ40.5,雙邊加工余量2.5mm
確定切削深度：a=1.25mm,一次加工完成.
確定進給量:
根據《機械制造加工工藝手冊》表3—13,刀桿直徑 12x12，加工零件材料為灰鑄鐵，工件加工直徑φ42，切削深度a=1.25mm故
取得f=0.2～0.4
根據《機械制造加工工藝手冊》附表4-7-2，T616鏜床說明書，
取f=0.28r/min
確定切削速度:
根據<<機械加工工藝手冊>>表3—19,由于加工零件材料為灰鑄鐵，硬度為200，a=1.25mm ，故v = 0.833～1.167m/s,
現取v = 1m/s = 60 m/min,
故n==471.81r/min （2-41）
根據<<機械加工工藝手冊>>表4—7-1,機床說明書，取 n=550 r/min,
確定切削時間:根據《機械制造工藝手冊》表7-1
（2-42）
其中： （2-43）
取 4
故切削時間:
（2-44）
(2) 精鏜孔至φ42 .雙邊加工余量:1.5mm.
確定切削深度：a=0.75mm,一次加工完成.
確定進給量:
根據《機械制造加工工藝手冊》表3—13,刀桿直徑 12x12，加工零件材料為灰鑄鐵，工件加工直徑φ42，切削深度a=0.75mm故
取得f=0.1～0.2；
根據《機械制造加工工藝手冊》附表4-7-2，T616鏜床說明書，
取f=0.2r/min。
確定切削速度:
根據<<機械加工工藝手冊>>表3—19,由于加工零件材料為灰鑄鐵，硬度為200，a=1.25mm ，故v = 0.833～1.167m/s,
現取v = 0.9m/s = 54m/min,
故 n=r/min （2-45）
根據<<機械加工工藝手冊>>表4—7-1,查機床說明書，取
n= 370 r/min,
確定切削時間:
根據《機械制造工藝手冊》表7-1
（2-46）
其中：
取 5
故切削時間:
（2-47）
由以上可知:
加工φ42的孔的機械加工時間為:
T= t + t =0.19 + 0.42 = 0.61min （2-48）
最后,將以上各加工工序的切削量,工時定額的計算結果,連同其他加工數據,一并填入機械加工工藝過程卡中.
第三章 夾具設計
為了提高勞動生產效率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具.
經協(xié)商,設計加工φ42孔的專用鏜床夾具,本夾具將用于T616臥式鏜床. 刀 具: 材料:硬質合金YG8,γ=10,κ=45,λ=0,b=0, 刀竿尺寸: 12x12 長150 .對工件進行鏜削加工.
3.1問題的提出
本夾具將主要用來鏜削φ42的孔,該孔的技術要求較高,它有 0.04的垂直度要求，且表面粗糙度為1.6，同時加工的批量已達到大批量.因此,在加工本道工序時,主要應考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度.
3.2 定位基準的選擇
分析零件圖可知,設計夾具時,該孔的定位工序尺寸主要與φ35的孔和φ60的端面有關，因此再選擇定位基準時要考慮與工序基準重合，在加工該孔時，φ35的孔和φ60的端面已加工出來，故應考慮以次作為基準。因此現以φ35的孔和φ60的端面定位，但此時工件未完全定位，現以面定位，這樣工件就完全定位了。
定位時35以削邊削定位,限制一個自由度, φ60的端面限制三個自由度,基面限制兩個自由度,這樣,工件六個自由度全被限制.
3.3夾緊方案及加緊元件的選擇
由于零件的加工年產量以達到10000件，以達到大批量生產要求，故在加工中為了降低勞動強度，提高加工效率，夾緊時要采用氣動或液壓夾緊方式，對于此零件，考慮到其尺寸不是太大，在加工中采用氣動的方式比較好?？紤]到此零件為殼體類，夾緊時要選擇壁較厚、不易變形的部位夾緊，現選擇在φ82的圓端面部位進行夾緊。此部位不僅相對較厚，且垂直于主要定位面，因此 ，選擇此端面夾緊較合適。
夾緊面為圓形，故選擇圓形槽面壓塊進行壓緊。
根據《機床夾具手冊》P285，其規(guī)格大小按GB2170-80選擇，其原形壓面大小
為φ60。
其簡圖如下：
圖3-1 圓形槽面壓塊簡圖
零件的夾緊方案簡圖如下所示：
圖3-2 夾緊簡圖
3.4刀具導向裝置的選擇
采用鏜模鏜孔，孔的位置尺寸精度除了采用剛性主軸加工外都是依靠鏜模導向來保證的，而不決定于機床成形運動的精度。鏜模導向裝置的布置，結構和制造精度是保證鏜模精度的關鍵。
3.4.1導向支架的布置方式
單面后導向
導向支架布置在刀具的后方，刀具與主軸剛性連接。加工＞D的長孔時，
刀具導向部分直徑d應小于所加工的孔徑D。這是因為，此時鏜桿能進入孔內，
可以減少鏜桿的懸伸量和利于縮短鏜桿長度。
圖3-3 單面后導向
3.4.2鏜套的結構形式
固定式鏜套
它是固定在鏜模的導向支架上，不能隨鏜桿一起轉動。刀具或鏜桿在鏜套內既有相對轉動又有相對移動。它具有外形尺寸小、結構簡單、中心位置準確的優(yōu)點。為了減少鏜套與鏜桿的磨損，一般帶有潤滑油孔，用油槍注油潤滑
3.5加緊力計算
計算夾緊力時候，通常將夾具、工件看成是一個剛性系統(tǒng)。根據工件受切削力，夾緊力的工作情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際夾緊力的值。
根據《機床夾具設計手冊》P30，可知，
- 實際所需要的夾緊力 W- 理論夾緊力 K- 安全系數
加緊力計算：
刀具材料:硬質合金,
根據<<機床夾具設計手冊>>表1—2-3,得知:
各方向的切削力分別為:
圓周切削力: （3-1）
徑向切削力: （3-2）
軸向切削力: （3-3）
其中： S — 每轉進給量 t — 切削深度
為修正系數，《機床夾具設計手冊》P32?？傻茫?
（3-4）
根據<機床夾具設計手冊>>表1—2-4，由于刀具主偏角 =45°，前角=10°，刀傾角 =0°，刀尖圓弧半徑r = 0.5mm，故式中
，
其中n 為：
圓周切削力: 0.4
徑向切削力: 1.0
軸向切削力: 0.8
根據〈<機床夾具設計手冊>>表1—2-6，由于刀具主偏角 =45°前角=10°，刀傾角 =0°，刀尖圓弧半徑r = 0.5mm，
故有：為：
圓周切削力: 1
徑向切削力: 1
軸向切削力: 1
為：
圓周切削力: 1
徑向切削力: 1
軸向切削力: 1
為：
圓周切削力: 1
徑向切削力: 1
軸向切削力: 1
故由以上，可知：
圓周切削力: （3-5）
徑向切削力: （3-6）
軸向切削力: （3-7）
計算鏜削力時，考慮安全系數，根據《機床夾具設計手冊》，P30，得
（3-8）
根據《機床夾具設計手冊》表1—2-1，由于刀具主偏角 =45°前角=10°，刀傾角 =0°，刀尖圓弧半徑r = 0.5mm，查得：
粗鏜時為1.2，精鏜時為1.0
粗鏜時為1.7，精鏜時為1.05
為連續(xù)切削系數，為：1.2
為機加系數，為： 1.0
粗加工與精加工相比，粗加工時的切削力更大，故這里只需算粗加工的安全系數即可。
粗加工安全系數為：
（3-9）
根據《機床夾具設計手冊》表1—2-1可知由于安全系數k ﹤ 2.5，此時k 取2.5。
故根據《機床夾具設計手冊》，P43，可得：
圓周方向夾緊力為：
（3-10）
徑向方向夾緊力為
（3-11）
軸向方向夾緊力為：
（3-12）
故總加緊力為：
（3-13）
3.6氣缸的選擇
根據<<機床夾具設計手冊>>表1—5-28,選得
氣缸類型:單向作用氣缸
其簡圖如下:
圖3.3氣缸簡圖
3.6.1 氣缸直徑的計算:
根據<<機床夾具設