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1、 毕业设计报告(论文)报告(论文)题目：齿轮泵体（）机械加工 工艺及专用夹具设计 作者所在系部 作者所在专业 作者所在班级 作 者 姓 名 作 者 学 号 指导教师姓名 完 成 时 间 摘 要 本次泵体零件加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它
2、部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词:工序 工艺 夹具 Abstyact The pump body parts machining process and fixture design process design including machining,process design and fixture design in three parts.In the process design should first understand the analysis of parts,parts of the process a
3、nd then design a blank structure,and choose the good processing reference parts of the design process of parts then the parts;each labor step process size calculation,is the key to decide the craft equipment and the cutting of various process parameters;then designing special fixture,selection of fi
4、xture design various components,such as positioning components,clamping elements,guiding element,clamping connecting parts with the machine specific to And other components;calculate fixture positioning errors when positioning,analysis the rationality and shortcoming of fixture structure,and pays at
5、tention to the improvement in future design.Keywords：The process Worker one Fixture 目 录 摘 要.Abstyact.第 1 章 绪 论.1 1.1 课题背景.1 1.2 发展概况.1 1.3 本文研究内容.2 第 2 章 制订机械加工工艺规程.3 2.1 齿轮泵的工艺分析.3 2.2 零件图样的工艺性.3 2.3 齿轮泵的技术要求.3 2.4 加工工艺过程.3 2.5 确定各表面加工方案.4 2.6 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素.4 2.6.1 平面的加工.4 2.6.2 孔的加工方案.4
6、 2.7 确定定位基准.5 2.7.1 粗基准的选择.5 2.7.2 精基准的选择.5 2.8 工序的合理组合.6 2.8.1 工序的集中与分散.6 2.8.2 加工阶段的划分.7 第 3 章 计 算.10 3.1 确定切削余量及基本工时（机动时间）.10 第 4 章 夹具设计.27 4.1 钻床专用夹具的设计.27 4.1.1 定位基准的选择.27 4.1.2 计算切削力.27 4.1.3 计算夹紧力.27 4.1.4 定位误差分析.27 4.1.5 夹具精度分析.27 4.2 车床专用夹具的设计.28 4.2.1 定位基准的选择.28 4.2.2 计算切削力.29 4.2.3 计算夹紧力.
7、29 4.2.4 定位误差分析.30 总结.31 致谢.32 参考文献.33 1 第 1 章 绪 论 1.1 课题背景 机械制造业是为国民经济提供装备和人民生活提供耐用消费品的产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低，在很大程度上取决于它所采用的装备的性能、质量和成本。因此，机械制造业的规模和技术水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一。而机械制造工艺是制造业中一门应用性的基础技术，它涉及的行业五花八门，产品品种成千上万，其内容及其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工、热处理、产品的装配等。制造技术是各行各业发展的基础和关键，而在制造技术中，机床夹具又是一种不可或缺的工
8、艺装备，它直接影响着产品的加工精度、劳动生产率和制造成本，因此机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。1.2 发展概况 机械制造工艺研究的问题可归结为质量、生产率和经济性三大类。1、保证和提高产品的质量 由于军工产品、航空航天、精密机械和电子工业的需要，对零件的加工精度和表面质量的要求越来越高，相继出现了新工艺和新技术。如精密加工、超精密加工和微细加工等。加工精度由 1m 级提高到 0.1m级0.01m级，并正向纳米(nm)级精度迈进。2、提高劳动生产率 提高劳动生产率的方法有三种。一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。二是改进工艺方法、创造新工艺，
9、如利用锻压设备实现无切削加工，对高强度、高硬度的难切削材料采用特种加工等。三是提高自动化程度，实现高度自动化。如采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统、成组技术和无人化车间。3、降低成本 降低成本要节省和合理选择材料，研究新材料；合理使用和改进现有设备，研制高效设备等。一个好的工艺设计不但要达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与
10、人的结 2 合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，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。它主要表现在以下几个方面：1、加强机床夹具的三化工作 为了加速新产品的投产，简化设
11、计工作，加速工艺装备的准备工作，以获得良好的技术经济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列化和通用化工作。2、大力研制推广实用新型机床夹具 在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合夹具和半组合夹具。在多品种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具。3、提高夹具的机械化，自动化水平 近十几年来，高效、自动化夹具得到了迅速的发展。主要原因是是由于数控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，使得夹具能适应机床的要求，从而更好的发挥 了机床的作用。1.3 本文研究内容 题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之
12、保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求泵体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，泵体零件的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。本文中详细记载了泵体机械加工工艺规程的制订过程以及专用夹具设计过程等。3 第 2 章 制订机械加工工艺规程 2.1 齿轮泵的工艺分析 该泵体的加工是齿轮泵加工过程中的主要环节，它的加工质量好坏直接影响着产品的性能和耐用性，从而提出零件的制造工艺方面的要求：加工精度和加工表面质量。前者包括了零件的尺寸精度,形状精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗超度，波度，物理性能和机械性能；设计结构应达到加工要求。在
13、工件上应有足够的加工空间，以便刀具能够接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高劳动生产率。如加工表面尽可能地安排在同一平面或同一轴线上，以便采取多刀或多件加工的高效生产方法。2.2 零件图样的工艺性 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。不仅仅要考虑加工工艺问题。还要考虑如何从工艺上保证设计的要求。2.3 齿轮泵的技术要求 其加工主要是孔的加工，上下端面的加工及左端面的加工 1.上下端面的加工，保证底面粗糙度 Ra=6.3，上端面的粗糙
14、度 Ra=3.2。2.左端面表面粗糙度 Ra=3.2，要求保持垂直度要求。3.以上表面为基准加工底面四个孔，保证其垂直度要求。钻、攻左边的孔，其表面粗糙度要求为 Ra=6.3，底面均布四个 D=11 的孔，上表面均布 6 个 M=6mm 的螺纹孔。2.4 加工工艺过程 由以上分析可知，该泵体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该泵体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知：该泵体的尺寸精度，形状精度以及位置精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。4 2.
15、5 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计该泵体的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。2.6 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 1.要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。2.根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高
16、效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。3.要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。4.要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。5.此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。2.6.1 平面的加工 由参考文献10 机械加工工艺手册 表 2.1-12 可以确定，上下端面的加工方案为：粗铣精铣（IT7IT9），粗
17、糙度为 Ra=6.3，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度较小。左端面的加工方案为粗车精车（IT7IT9），粗糙度为 3.2。2.6.2 孔的加工方案 由参考文献10 机械加工工艺手册表 2.1-11 可以确定，孔的表面粗糙度为Ra=1.6，所以加工顺序为粗车精车。左侧面孔的深度，其加工顺序为粗车精车。底面四个孔的加工顺序为钻孔铰孔。5 螺纹孔的加工方法分别为：由于螺纹的表面粗糙度都不高，所以选择钻底孔后攻螺纹，所以加工顺序为钻攻。2.7 确定定位基准 2.7.1 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当
18、满足以下要求：1粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。3 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。4应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为
19、粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。5粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证卧式柱塞泵在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从卧式柱塞泵零件图分析可知，选择下表面为加工粗基准。2.7.2 精基准选择的原则 1基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。2基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差
20、，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多数表面，而且保证了各外圆表面的同 6 轴度及端面与轴心线的垂直度。3互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。4自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高
21、。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证该泵体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从泵体零件图分析可知，它的底平面、底平面四孔及右端大孔占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是专用夹具加工表面，所以也可以设计用一面两孔的加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。2.8 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按
22、生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。2.8.1 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。1工序集中的特点 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。2工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最
23、合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。7 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取得良好的经济效果。2.8.2 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：1粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好
24、的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切削用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。2半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。3精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几
25、精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度 精加工的加工精度一般为IT6IT7，表面粗糙度为 Ra101.25m。4光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5IT6,表面粗糙度为Ra1.250.32 m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的
26、。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，8 不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。具体的工艺过程如下：工序号 工 种 工作内容 说 明 1 铸造 铸造毛坯 铸件毛坯尺寸：整体长：122 mm 宽：95mm 高：93mm 2 铣 粗铣底面 立式铣床（X51)3 铣 粗铣上表面 立式铣床（X51)4 钻 钻直径 13.5
27、mm 孔，扩孔直径24mm，深 28mm，倒角C1，粗车直径52mm 外圆 立式钻床（Z525)5 车 精车直径 52mm 外圆，粗车直径40mm 内圆，精车直径 40mm 内圆，车G3/4 螺纹 车床（C6140）6 钻，扩，绞 钻下表面一孔，直径 10.8mm，铰孔直径 11H8，反扩直径 25mm 孔 钻床（Z525）7 车 扩直径 19.5mm 的孔，深 42mm，粗车直径 33.5mm 的孔，深 26mm，精车直径 14mm 的孔 车床（C6140）8 车 精车直径 20H7 的孔，深 15mm，精车直径 20H7 的孔，深 15mm 车床（C6140）9 钻，车 钻直径 19.5m
28、m 的孔，深 42mm，粗车直径 33,5mm 的孔，深 26mm，精车直径 20H7 的孔，深 15mm，精车直径 34mm 的孔，深 26mm 钻床（Z525）车床（C6140）10 铣 粗铣油腔两侧面，精铣油腔两侧面 铣床（Z525）9 11 钻、攻 车右侧端面，钻直径 14mm 的孔，钻直径 14mm 的孔 扩孔直径 18.5mm，深 22mm，倒角 C1 钻床（Z525）12 车 粗车 G1/2 螺纹，精车 G1/2 螺纹 车床（C6140）13 钻、攻 车左侧端面，钻直径 14mm 孔，扩孔直径 18.5mm，深 22mm，倒角C1 钻床（Z525）14 车 粗车 G1/2 螺纹，
29、精车 G1/2 螺纹 车床（C6140）15 铣 铣侧孔面 钻床（Z525）16 钻、攻 钻直径 7mm 的孔，扩直径 11mm的孔，深 12，倒角 C1，加工 G1/4螺纹 钻床（Z525）17 钻，攻 钻直径 5mm 的孔，倒角，加工6-M6 螺纹 钻床（Z525）18 车 修正 G3/4 车床（C6140）19 去毛刺 去毛刺，清洁 20 总检 终检 1 0 第 3 章 计 算 该泵体的铸造采用的是砂型制造，其材料是 HT200，硬度 HB 为 150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。3.1 确定切削余量及基本工时（机动时间）（1）机械加工余量确定 根据文献可知计算底面加工余
30、量公式如下。15.02.0maxCeAA 式中：e 余量值；maxA 铸件的最大尺寸；A 加工表面最大尺寸；C 系数 根据表 2.2-4查表得出各个加工面得加工余量。经查表 2.2-4可得，上表面的余量为 2mm，又由零件对上表面的表面精度 RA=3.2 可知，粗铣的铣削余量为 1.5mm，精铣的切削余量为 0.5mm。底面余量为 2mm，粗铣的铣削余量为 1.5mm，精铣余量 0.5mm，精铣后公差等级为 IT7IT8。各孔端面的余量为 2mm，粗铣的铣削余量为 1.5mm，精铣余量为 0.5mm，孔的余量均为 2mm。（2）确定切削用量及基本工时 工序 1：铸造毛坯保证尺寸：122 95
31、93 工序 2：粗铣底面(1)加工条件 工件材料：HT200,b=170240MPa，铸造工件尺寸：宽度 94mm，长度 159mm;加工要求：粗铣底面加工余量 1.5mm 机床：X51 立式铣床；刀具：YG6 硬质合金面铣刀。铣削宽度 ae100,深度 ap6,故根据机械加工计算手册表 5.8-338，d0=（1.4-1.6）ae 取刀具直径d0=100。齿数 z=6,根据机械加工计算手册表 5.6，选择刀具前角 00后角 016，副后角 0=8，刃倾角：s=5,主偏角 Kr=60,过渡刃偏角 Kr=0.5 Kr=30,副偏角 Kr=5。(2)切削用量 1）确定切削深度 ap 根据手册等，选
32、择 ap=1，一次走刀即可完成。1 1 2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为4.5kw，据 机械加工计算手册 表 5.12，Kr=6075，选择每齿进给量 0.10-0.20mm/z,因为采用不对称端铣，现取为 0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据机械加工工艺简明手册表 1.32，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=100，故刀具使用寿命T=180min。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据机械加工计算手册表5.11，当 d0=100，Z=6，ap7.5，fz0.18mm/z时，vt
33、=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系数为：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度计算公式为：vpvevzvpTvvckzuayfxaqdcvvm0 其中 mmae100，mmap3，245vC，2.0qv，15.0 xv，35.0yv，8.08.00.1kkkSvMvv，2.0uv，0pv，32.0m，min180T，zmmfz/18.0，将以上数据代入公式：min/4.109mvc 确定机床主轴转速：r/min2091000wcsdvn。根据 机械加工计算手册 表 4.2-36，选择主轴转速为 210r/min。根据机械加工计算手册,因此，每分钟进
34、给量和每齿进给量为：fvznfz=621018.0m/min227mm/minm 0.15mm/zmm/z 12)390/(210/v fncfzz 5)校验机床功率 根据机械加工计算手册表 3.24，近似为kw5.2Pcc,根据机床使用说明书，主轴允许功率ccP3.375kw0.75kw4.5P。故校验合格。最终确定:0.15mm/zfm/min227v390mm/sv210r/minn3azcfcp m 6)计算基本工时 工序 3：粗精铣上表面 1、粗铣上表面(1)加工条件 02121jmin88.0/)(tdllvilllf 1 2 工件材料：HT200,b=170240MPa，铸造工件
35、尺寸：宽度 95mm，长度 122mm;加工要求：粗铣上端面加工余量 1mm 机床：X51 立式铣床；刀具：YG6 硬质合金面铣刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6,齿数 z=6,故根据机械加工计算手册表 5.8-338，取刀具直径 d0=100。根据机械加工计算手册表 3.2，选择刀具前角 00后角 016，副后角 0=8，刃倾角：s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=2。(2)切削用量 1）确定切削深度 ap 根据手册等，选择 ap=1，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为 4.5
36、kw，据机械加工计算手册表 3.3，选择每尺进给量 0.10-0.20mm/z,因为采用不对称端铣，现取为 0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据机械加工工艺简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=100，故刀具使用寿命 T=180min。4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf 根据机械加工计算手册表 3.16，当 d0=100，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度计算公式为：vpvevzvpTvvc
37、kzuayfxaqdcvvm0 其中 mmae74，mmap3，245vC，2.0qv，15.0 xv，35.0yv，8.08.00.1kkkSvMvv，2.0uv，0pv，32.0m，min180T，zmmfz/18.0，12Z 将以上数据代入公式：min/2668.0122.07435.008.015.031802.010024532.0mvc 确定机床主轴转速：选择主轴转速为 800r/min。根据机械加工计算手册,因此，每分钟进给量和每齿进给量为：fvznfz=680018.0m/min355mm/minm 0.1mm/zmm/z 12)390/(300/v fncfzz 1 3 5)
38、校验机床功率 根据机械加工计算手册表 3.24，近似为kw2.3Pcc,根据机床使用说明书，主轴允许功率ccP3.375kw0.75kw4.5P。故校验合格。最终确定:0.1mm/zfm/min266v355mm/sv300r/minn3azcfcp m 6)计算基本工时 2、精铣上表面 (1)加工条件 工件材料：HT200,b=170240MPa，铸造工件尺寸：宽度 95mm，长度 122mm;加工要求：精铣上端面加工余量 1mm 机床：X51 立式铣床；刀具：YG6 硬质合金面铣刀。铣削宽度 ae90,深度 ap6,齿数 z=6,故根据机械加工计算手册表 5.1，取刀具直径 d0=100。
39、根据机械加工计算手册表 3.2，选择刀具前角 00后角 016，副后角 0=8，刃倾角：s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=2。(2)切削用量 1）确定切削深度 ap 根据手册等，选择 ap=1mm，两次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 本工序为精加工，对称端机床功率为 4.5kw，据机械加工计算手册表 3.3，选择每尺进给量 0.10-0.20mm/z,因为采用不对称端铣，现取为 0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据机械加工工艺简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=100，故刀具使用寿命 T=180mi
40、n。4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf 根据机械加工计算手册表 3.16，当 d0=100，Z=6，ap7.5，fz0.18mm/z 时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度计算公式为：vpvevzvpTvvckzuayfxaqdcvvm0 其中 mmae74，mmap1，245vC，2.0qv，15.0 xv，35.0yv，8.08.00.1kkkSvMvv，2.0uv，0pv，32.0m，min180T，zmmfz/18.0，12Z 02121jmin24.0/)(tdllvilllf 1
41、4 将以上数据代入公式：min/9978.0122.07435.008.015.011802.010024532.0mvc 确定机床主轴转速：选择主轴转速为 800/min。根据机械加工计算手册,因此，每分钟进给量和每齿进给量为：mm/z03.0mm/z 12)390/(997/v fncfzz 5)校验机床功率 根据切削手册表 3.24，近似为kw5.2Pcc,根据机床使用说明书，主轴允许功率ccP3.375kw0.75kw4.5Pcm。故校验合格。最终确定:0.03mm/zfm/min313vmm/s864vr/min979n1azcfcp 6)计算基本工时 工序 4：精铣底平面(1)加工
42、条件 工件材料：HT200,b=170240MPa，铸造工件尺寸：宽度 95mm，长度 122mm;加工要求：精铣底面加工余量 0.5。机床：X51 立式铣床；刀具：YG6 硬质合金面铣刀。铣削宽度 ae100,深度 ap6,齿数 z=6,故根据机械加工计算手册表 3.1，取刀具直径 d0=100。根据机械加工计算手册表 3.2，选择刀具前角 00后角 016，副后角 0=8，刃倾角：s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=2。(2)切削用量 1）确定切削深度 ap 根据手册等，选择 ap=0.5mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量 fz 由于本工序为粗加工，尺寸
43、精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为 4.5kw，据机械加工计算手册表 3.3，选择每齿进给量 0.10-0.20mm/z,因为采用不对称端铣，现取为 0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据机械加工工艺简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=100，故刀具使用寿命 T=180min。02121jmin24.0/)(tdllvilllfmin/864680018.0vfmmnzfz 1 5 4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf 根据机械加工计算手册表 3.16，当 d0=100，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z
44、时，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系数为：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度计算公式为：vpvevzvpTvvckzuayfxaqdcvvm0 其中 mmae100，mmap1，245vC，2.0qv，15.0 xv，35.0yv，8.08.00.1kkkSvMvv，2.0uv，0pv，32.0m，min180T，zmmfz/18.0，12Z 将以上数据代入公式：min/4.590mvc 确定机床主轴转速：选择主轴转速为1500r/min。根据机械加工计算手册因此，实际进给量和每分钟进给量为：0.06mm/zmm/z 12)390/(59
45、0/v fncfzz 5)校验机床功率 根据机械加工计算手册表 3.24，近似为kw7.2Pcc,根据机床使用说明书，主轴允许功率ccP3.375kw0.75kw4.5P。故校验合格。最终确定:0.06mm/zfm/min4.590in vmm/6201v590r/minn1azcfcp m 6)计算基本工时 工序 5：钻13.5mm 孔、扩14mm 孔（1）选择钻头 选择直柄短麻花钻头，其直径为6mm。钻头几何形状为：双锥修磨横刃.4,2,55,12,5.3,702,1182,30000010mmlmmbammbeo。（2）选择切削用量 1）决定进给量 f 据机械加工计算手册表2.7，f=0
46、.47-0.57mm/r。0.1lfk，则 f=(0.47-0.57)1.0=0.47-0.57mm/r 根据表 2.8，钻头强度允许的进给量 f=0.65mm/r 据比较可以看出，受限制的是工艺要求，故选择 f=0.55mm/r 2)决定切削速度 02121jmin48.0/)(tdllvilllfmin/16206150018.0vfmmnzfz 1 6 由表 2.13 f=0.55mm/r,标准刃磨的钻头，d=12mm 时，vt=11m/min。0.1,85.0,0.1,0.1tvlvcvTvkkkk。故 min/35.9min/85.00.10.10.111mmv min/330min
47、/914.335.9100010000rrdvn 据机械加工计算手册表4.2-15，选择转速为 300r/min。（3）计算工时 工序 6：钻底平面孔（1）选择钻头 选择直柄短麻花钻头，其直径为 8mm。钻头几何形状为：双锥修磨横刃.4,2,55,12,5.3,702,1182,30000010mmlmmbammbeo。（2）选择切削用量 1）决定进给量 f 据表机械加工计算手册 2.7，f=0.47-0.57mm/r。0.1lfk，则 f=(0.47-0.57)1.0=0.47-0.57mm/r 根据表 2.8，钻头强度允许的进给量 f=0.68mm/r 据比较可以看出，受限制的是工艺要求，
48、故选择 f=0.60mm/r 2)决定切削速度 由表 2.13 f=0.60mm/r,标准刃磨的钻头，d=18mm 时，vt=11m/min。0.1,85.0,0.1,0.1tvlvcvTvkkkk。故 min/35.9min/85.00.10.10.111mmv min/350min/914.335.9100010000rrdvn 据简明手册表 4.2-15，选择转速为 300r/min。（3）计算工时 工序 7：精车上表面、两孔 1、加工条件：工件材料：HT200，b=170240MPa。机床：C6140 02121jmin24.0/)(tdllvilllf02121jmin12.0/)(
49、tdllvilllf 1 7 刀具：直柄短麻花钻（1）根据 机械加工计算手册 表 1.1 选刀杆尺寸 16mm25mm，刀片厚度 4.5mm。（2）车刀的几何形状：查 机械加工计算手册 表 1.3，0=12，0=6，s=0，rk=90，kr=10。2、计算切削用量（1）切削深度 p=2mm（2）确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4 f=0.81.2mm/z 按 C620 机床的进给量选择 f=0.9mm/r 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故进行校验。C6140 机床进给机构允许的进给力maxF=3530N。根据机械加工计算手册表 1.21，当b=140MPa，p=3mm，f=0
50、.9mm/r时，进给力fF=820N。fF的修正系数为0Ffk=1.0，sFfk=1.0，rk Ffk=1.17（机械加工计算手册 表 1.29-2），故实际进给力为fF=8201.17=959.4N 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的f=0.9mm/r 可用。（3）选择车刀磨钝标准及刀具寿命 按机械加工工艺简明手册表 1.9，后刀面最大磨损量为 1.0mm，寿命选 T=45min。（4）确定切削速度v 按机械加工计算手册 表 1.10，当b=140MPa，p=3mm，f=0.9mm/r 时，切削速度tv=154m/min 切削速度各修正系数为svk=0.8，tvk=0.