机械毕业设计是工科类学生锻炼自身掌握机械设计、机械制造、材料工程学等基本理论水平、检测实践能力的重要环节，同时也能够极大地提高学生三维机械设计软件（如proe，solidworks,ug，中望3D，inventor，catia等）、的操作水平，同时通过结合社会生产的实践课题，能够极大的了解设计与生产、工艺设计、成本、市场推广价值之间的关系，对学生进入企业，更好地进入工作岗位打下坚实的基础。
近年来，随着仿真分析软件的成熟化使用，对机械结构设计进行有限元分析强度校核，评估产品失效形式；对注塑模具设计进行模流分析，评估工艺成型过程；对数控加工工艺设计进行数控模拟加工，仿真机械加工过程；对三维结构设计模型进行机械结构运动仿真，评估模型运动合理性；成为机械毕业设计的新的发展方向。
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郑州科技学院机械工程学院郑州科技学院机械工程学院 机机械械加加工工工工艺艺卡卡片片 零件名称：零件名称： 扁叉扁叉 学学 生：生： 指导教师：指导教师： 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16零(部)件图号KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉零(部)件名称扁叉共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 机加工HT150 毛坯种类毛坯外型尺寸 每毛坯可制件 数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立式铣床 X52KX52K 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号工位器具名称 准终单件 qiju001专用器具 工步工时 工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数 机动辅动 粗铣 24 左端面至尺寸 152mm 硬质合金面铣刀游标卡尺、 工装 XJ001 2452.560.1531 0.071.23 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16零(部)件图号KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉零(部)件名称扁叉共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 HT150 毛坯种类毛坯外型尺寸 每毛坯可制件 数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立式铣床 X52KX52K 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号工位器具名称 准终单件 qiju001专用器具 工步工时 工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数 机动辅动 粗铣 24 右端面至尺寸 149mm 硬质合金面铣刀游标卡尺、 工装 XJ001 2452.560.1531 0.071.23 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16 零(部)件图 号 KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉 零(部)件名 称 扁叉共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 HT150 毛坯种类毛坯外型尺寸 每毛坯可 制件数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号设备编号 同时加工件 数 立式铣床 X52KX52K 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号工位器具名称 准终单件 qiju001专用器具 工步工时 工步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速 度 m/min 进给量 mm/r 切削深 度 mm 进给次 数 机 动 辅动 1 粗铣内侧宽度为105mm左 侧面 硬质合金面铣刀游标卡尺、 工装 XJ001 37073.20.1831 0.260.5 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16 零(部)件 图号 KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉 零(部)件 名称 扁叉 共 页 第 页 车 间工序号 工序名 称 材料牌号 HT150 毛坯种类 毛坯外型尺 寸 每毛坯 可制件数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号 设备编 号 同时加工 件数 立式铣床 X52KX52K 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号 工位器具名 称 准终单件 qiju001专用器具 工步工时 工步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速 度 m/min 进给量 mm/r 切削深 度 mm 进给 次数 机 动 辅动 1 粗铣内侧宽度为105mm右侧 面 硬质合金面铣刀游标卡尺、工装 XJ001 37073.20.1831 0.260.5 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16零(部)件图号KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉零(部)件名称扁叉共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 HT150 毛坯种类毛坯外型尺寸 每毛坯可制件 数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立式钻床 Z525Z525 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号工位器具名称 准终单件 qiju001专用器具 工步工时 工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数 机动辅动 1 10H7 孔先钻9.5 孔， 然后铰孔至10 钻头，游标卡尺、工装 XJ001 6000.312.0510.030.5 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16 零(部)件 图号 KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉 零(部)件 名称 扁叉 共 页 第 页 车 间工序号 工序名 称 材料牌号 HT150 毛坯种类 毛坯外型 尺寸 每毛坯 可制件 数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号 设备编 号 同时加工 件数 立式铣床 X52KX52K 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号 工位器具名 称 准 终 单件 qiju001专用器具 工步工时 工步号工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速 度 m/min 进给量 mm/r 切削 深度 mm 进给 次数 机 动 辅动 1 粗铣顶部宽度为6f9mm凸台 面 硬质合金面铣刀游标卡尺、工装 XJ001 37073.20.1831 0.33 0.59 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 产品型号KCSJ-16零(部)件图号KCSJ-16 机械加工工序卡片 产品名称扁叉零(部)件名称扁叉共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 HT150 毛坯种类毛坯外型尺寸 每毛坯可制件 数 每台件数 铸造11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立式铣床 X52KX52K 1 夹具编号夹具名称切削液 Jiaju001专用夹具乳化液 工序工时 工位器具编号工位器具名称 准终单件 qiju001专用器具 工步工时 工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数 机动辅动 1 精铣顶部宽度为6f9mm凸 台面 硬质合金面铣刀游标卡尺、 工装 XJ001 46091.20.1511 0.330.4 郑州科技学院机械工程学院郑州科技学院机械工程学院 机机械械加加工工工工艺艺卡卡片片 零件名称：零件名称： 扁叉扁叉 学学 生：生： 指导教师：指导教师： 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品型号KCSJ-16零(部)件图号KCSJ-16 机械加工工艺过程卡片 产品名称扁叉零(部)件名称扁叉共 1 页第 1 页 材料牌号HT150毛坯种类铸造毛坯外型尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备注 工 时工 序 号 工序 名称 工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备 准终单件 10 铸造铸造 20 时效 处理 时效处理 30 铣粗铣 24 左端面至尺寸 152mm机 加 工 二 X52K 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 40 铣粗铣 24 右端面至尺寸 149mm机 加 工 二 X52K 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 50 铣粗铣内侧宽度为 105mm 左侧面机 加 工 二 X52K 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 60 铣粗铣内侧宽度为 105mm 右侧面机 加 工 二 X52K 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 70钻10H7 孔先钻9.5 孔，然后铰孔至 10 机 加 工 二 Z525 专用夹具，麻花钻，扩孔钻，铰刀， 游标卡尺 80铣粗铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面机 加 工 二 X52K 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 90铣精铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面机 加 工 二 X52K 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 100钳去毛刺 110检检验入库 课课程程设设计计 （设设计计） 扁叉零件机械加工工艺及铣 C 面夹具设计 学 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 摘要摘要 本文是对扁叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛 坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺 文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对支撑套零件 的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化， 并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用 夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容 是设计加工孔夹具。 关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差 0 目 录 第 1 章 绪论1 第 2 章 零件的分析2 2.1 零件的作用2 2.2 零件的工艺分析2 第 3 章 零件的工艺规程2 3.1 确定毛坯的制造形式2 3.2 扁叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施3 3.2.1 孔和平面的加工顺序3 2.2.2 孔系加工方案选择3 3.3 扁叉加工定位基准的选择4 3.3.1 粗基准的选择4 3.3.2 精基准的选择4 3.4 扁叉加工主要工序安排5 3.5 毛坯尺寸的确定7 3.6 确定各工序的加工设备和工艺装备7 第 4 章 确定切削用量及基本时间8 第 5 章 铣 C 面夹具设计15 5.1 研究原始质料15 5.1.1 夹紧机构的设计16 5.1.2 切削力及夹紧力的计算17 5.2 定位误差的分析18 5.3 夹具设计及操作的简要说明19 总 结20 参 考 文 献21 致 谢22 1 第第 1 1 章章 绪论绪论 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械 装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提 供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业， 因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支 柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学 技术水平的重要指标。 扁叉零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设 计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工 中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证 尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综 合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要 注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 2 第第 2 2 章章 零件的分析零件的分析 2.1 零件的作用 题目给出的零件是扁叉。扁叉的主要作用是保证各轴之间的中心距及平行度，并 保证部件正确安装。因此扁叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度， 而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 扁叉图 2.2 零件的工艺分析 由扁叉零件图可知。扁叉是一个扁叉零件，它的外表面上有 4 个平面需要进行加 工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为 三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （1）以 24 端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：24 左端面的 铣削加工；24 右端面的铣削加工，其中有表面粗糙度要求为，6.3Ram （2）以内侧宽度为 105mm 侧面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 内侧宽度为 105mm 左、右侧面。 （3）以 10H7 孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：10H7 粗糙 度为的孔。1.6Ram （4）以顶部宽度为 6f9mm 凸台面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 顶部宽度为 6f9mm 凸台面 3 第第 3 3 章章 零件的工艺规程零件的工艺规程 3.1 确定毛坯的制造形式 灰铸铁（HT150）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨 对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片 的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位 可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现） ，以便于切削加工。 零件材料为 HT150，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中 所受载荷，最后选用铸造，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产 量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用铸造，这从提高生产效率， 保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 表 1.1 灰铸铁（HT150）的性能参数 3.2 扁叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知。该扁叉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，对于扁叉来说，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。 由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 3.2.1 孔和平面的加工顺序 扁叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工扁叉上的基准平面，以基准 平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。扁叉的加工自然应遵循这个原则。这是因 为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精 度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条 件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 扁叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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系加工精度。 2.2.2 孔系加工方案选择 扁叉孔系加工方案，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 牌号铸件壁厚最小抗 拉强度 硬度铸件硬度 范围 金相组织 HT1502.5-10 10-20 20-30 30-50 175 145 130 120 H175150-200 铁素体+珠光体 4 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，应选择价格最底的机床。 根据扁叉零件图所示的扁叉的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上 用镗模法镗孔较为适宜。 （1）用镗模法镗孔 在大批量生产中，扁叉孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模 夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时， 镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。 采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加 工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制 造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔 系所能获得的加工精度也受到一定限制。 （2）用坐标法镗孔 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以 及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长， 不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时， 镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。 用坐标法镗孔，需要将扁叉孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差， 然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 3.3 扁叉加工定位基准的选择 3.3.1 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （2）保证装入扁叉的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以扁叉的输入轴和输 出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限 制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作 为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量 一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀 也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 3.3.2 精基准的选择 从保证扁叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证 5 扁叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从扁叉零件图分析可知，它的 顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，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。至于前后端面，虽然它是扁叉 的装配基准，但因为它与扁叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在 定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 3.4 扁叉加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。扁叉加工的第一个工 序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是 加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到扁叉加工完成为止，除了个 别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同 时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔 系。螺纹底孔在多轴组合铣床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对 于扁叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔 系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺 方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证 零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安 排在粗、精加工阶段中分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打及c9080 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、 铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200 根据以上分析过程，现将扁叉加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 工 序 号 工 序 内 容 10 铸造 20 时效处理 30 粗铣 24 左端面至尺寸 152mm 40 粗铣 24 右端面至尺寸 149mm 50 粗铣内侧宽度为 105mm 左侧面 6 60 粗铣内侧宽度为 105mm 右侧面 70 钻，铰 10H7 孔 80 粗铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 90 精铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 100 去毛刺 110 检验入库 工艺路线二： 工 序 号 工 序 内 容 10 铸造 20 时效处理 30 粗铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 40 精铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 50 粗铣 24 左端面至尺寸 152mm 60 粗铣 24 右端面至尺寸 149mm 70 粗铣内侧宽度为 105mm 左侧面 80 粗铣内侧宽度为 105mm 右侧面 90 钻，铰 10H7 孔 100 去毛刺 110 检验入库 以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工 手段之后，就会发现仍有问题， 方案一与方案二主要区别在于顶部宽度为 6f9mm 凸台面的加工选择方面，方案一安 排在最开始，方案二安排在最后，因为要遵循先基准后其他的原则，采用方案二 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案二： 工 序 号 工 序 内 容 10 铸造 7 20 时效处理 30 粗铣 24 左端面至尺寸 152mm 40 粗铣 24 右端面至尺寸 149mm 50 粗铣内侧宽度为 105mm 左侧面 60 粗铣内侧宽度为 105mm 右侧面 70 钻，铰 10H7 孔 80 粗铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 90 精铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 100 去毛刺 110 检验入库 3.5 毛坯尺寸的确定 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工 余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用 昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一 定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 （1）面的加工余量。 根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为， mm4 . 37 . 2 现取。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取。 mm0 . 3mm28 . 0 精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59，其余量值规定为。 mm5 . 1 （2）毛坯为实心，不冲孔。 3.6 确定各工序的加工设备和工艺装备 机床的选用 查资料1机械加工工艺手册可得： 立式铣床，主要用于铣加工。)52(KX 摇臂钻床 Z525，可用于钻、扩、铰及攻丝。 刀具的选用 查资料1机械加工工艺手册可得： 高速钢端面铣刀，铣刀材料：，刀具的角度取：VCrW 418 1510 0 128 0 85 n 2515mmD638Z 8 钻头：直柄麻花钻10)1996 3 . 6135/(TGB 铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 10，30、35，55 )844252(GB 锥铰刀：公制/莫氏 4 号锥直柄铰刀，刀具材料：VCrW418 其他设备的选用 夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具 量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺 辅助设备：锉刀、钳子等 第第 4 4 章章 确定切削用量及基本时间确定切削用量及基本时间 切削用量包括背吃刀量 a 、进给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 a 、f、 pp 再确定 v。 工序 30：粗铣 24 左端面至尺寸 152mm 机床：铣床 X52K 刀具：两块镶齿套式面铣刀，材料：， ，齿数，为粗齿15YT200Dmm20Z 铣刀。 因其单边余量：Z=3mm 所以铣削深度： p a3 p amm 9 每齿进给量：根据参考文献3表 2.4-73，取铣削速度：参 f a0.15/ f amm ZV 照参考文献3表 2.4-81，取2.54/Vm s 机床主轴转速：n ， 10001000 2.54 60 242.68 /min 3.14 200 V nr d 按照参考文献3表 3.1-74 245 /minnr 实际铣削速度 ： v 3.14 200 245 2.56/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.15 20 245/6012.25/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f12.25/735/min mf fVmm smm ：根据参考文献3表 2.4-81, amma60 切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l42lmm 刀具切入长度： 1 l 22 1 0.5()(1 3)lDDa 22 0.5(20020060 )(1 3)7.6mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 427.62 0.07min 735 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.23min 工序 40：粗铣 24 右端面至尺寸 149mm 机床：铣床 X52K 刀具：两块镶齿套式面铣刀，材料：， ，齿数，为粗齿15YT200Dmm20Z 铣刀。 因其单边余量：Z=3mm 所以铣削深度： p a3 p amm 每齿进给量：根据参考文献3表 2.4-73，取铣削速度：参 f a0.15/ f amm ZV 照参考文献3表 2.4-81，取2.54/Vm s 机床主轴转速：n 10 ， 10001000 2.54 60 242.68 /min 3.14 200 V nr d 按照参考文献3表 3.1-74 245 /minnr 实际铣削速度 ： v 3.14 200 245 2.56/ 10001000 60 dn vm s 进给量： f V0.15 20 245/6012.25/ ff Va Znmm s 工作台每分进给量： m f12.25/735/min mf fVmm smm ：根据参考文献3表 2.4-81, amma60 切削工时 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l42lmm 刀具切入长度： 1 l 22 1 0.5()(1 3)lDDa 22 0.5(20020060 )(1 3)7.6mm 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 427.62 0.07min 735 j m lll t f 查参考文献1，表 2.5-45 工步辅助时间为：1.23min 工序 50：粗铣内侧宽度为 105mm 左侧面 机床：双立轴圆工作台铣床 KX52 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数 VCW r418mmD636Z 铣削深度： p ammap3 每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a 铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zmmaf/18 . 0 V smV/2 . 1 机床主轴转速：n ， 式（1.1）min/97.363 6314 . 3 602 . 110001000 0 r d V n min/370rn 实际铣削速度： 式（1.2） V sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 11 进给量： 式（1.3） f VsmmZnaV ff /66 . 6 60/370618 . 0 工作台每分进给量： m fmin/ 6 . 399/66 . 6 mmsmmVf fm ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81, amma60 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76 刀具切入长度： 1 l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0 22 1 aDDl mm98.24)31 ()606363(5 . 0 22 取mml25 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 式（1.5） 1j tmin26 . 0 6 . 399 22576 21 1 m j f lll t 工序 60：粗铣内侧宽度为 105mm 右侧面 机床：双立轴圆工作台铣床 KX52 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数 VCW r418mmD636Z 铣削深度： p ammap3 每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a 铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zmmaf/18 . 0 V smV/2 . 1 机床主轴转速：n ， 式（1.1）min/97.363 6314 . 3 602 . 110001000 0 r d V n min/370rn 实际铣削速度： 式（1.2） V sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 进给量： 式（1.3） f VsmmZnaV ff /66 . 6 60/370618 . 0 工作台每分进给量： m fmin/ 6 . 399/66 . 6 mmsmmVf fm 12 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81, amma60 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76 刀具切入长度： 1 l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0 22 1 aDDl mm98.24)31 ()606363(5 . 0 22 取mml25 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 式（1.5） 1j tmin26 . 0 6 . 399 22576 21 1 m j f lll t 工序 70：钻，铰 10H7 孔 机床：Z525 刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211 和 E101 带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84） 公制/莫式 4 号锥直柄铰刀 刀具材料：VCrW418 10H7 孔先钻 9.5 孔，然后铰孔至 10 切削深度： p a4.75 p amm 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-52，取frmmf/33 . 0 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-53，取VsmV/36 . 0 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ，取 100010000.3660 687.9 / min 3.149.5 v nr d min/700rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V 0 3.149.5 700 0.36/ 1000100060 d n Vm s 被切削层长度 ：lmml60 刀具切入长度： 1 l 式（1.8）mmmmctgctgk D l r 58 . 42120 2 10 )21 ( 2 1 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 13 走刀次数为 1 机动时间： 式（1.9） 2j tmin87 . 0 70033. 0 345467671818 2 fn L tj 铰孔102 切削深度：， p ammap25 . 0 mmD10 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-58，f 取rmmf/0 . 20 . 1rmmf/0 . 2 切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-60，取VsmV/32. 0 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ，取min/46.611 1014 . 3 6032. 010001000 r D V n min/600rn 实际切削速度，由式（1.2）有： V sm Dn V/31 . 0 601000 6001014 . 3 1000 被切削层长度 ：lmml20 刀具切入长度，由式（1.8）有： 1 l mmctgctgk dD l r 14 . 2 2120 2 10 5 . 10 )21 ( 2 0 1 刀具切出长度： 取 2 lmml41 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间，由式（1.9）有： 4j tmin03 . 0 6002 3214 . 2 2620 4 nf L tj 工序 80：粗铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 机床：双立轴圆工作台铣床 KX52 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数 VCW r418mmD636Z 铣削深度： p ammap3 每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a 铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zmmaf/18 . 0 V smV/2 . 1 机床主轴转速：n 14 ， 式（1.1）min/97.363 6314 . 3 602 . 110001000 0 r d V n min/370rn 实际铣削速度： 式（1.2） V sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 进给量： 式（1.3） f VsmmZnaV ff /66 . 6 60/370618 . 0 工作台每分进给量： m fmin/ 6 . 399/66 . 6 mmsmmVf fm ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81, amma60 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76 刀具切入长度： 1 l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0 22 1 aDDl mm98.24)31 ()606363(5 . 0 22 取mml25 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 式（1.5） 1j tmin26 . 0 6 . 399 22576 21 1 m j f lll t 工序 90 精铣顶部宽度为 6f9mm 凸台面 铣削深度： p a1 p amm 每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 f a 铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zmmaf/15 . 0 V smV/5 . 1 机床主轴转速，由式（1.1）有：n ， min/96.454 6314 . 3 605 . 110001000 0 r d V n min/460rn 实际铣削速度，由式（1.2）有： V sm nd V/52 . 1 601000 4606314 . 3 1000 0 进给量，由式（1.3）有： f VsmmZnaV ff /9 . 660/460615 . 0 15 工作台每分进给量： m fmin/414/9mmsmmVf fm 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml76 刀具切入长度：精铣时 1 lmmDl63 1 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1。 机动时间，由式（1.5）有： 2j tmin33. 0 414 26376 21 2 m j f lll t 本工序机动时间min59 . 0 33 . 0 26 . 0 21 jjj ttt 16 第 5 章 铣 C 面夹具设计 5.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来铣 C 面，在铣 C 面时，为了保证技术要求，最关键是找到定 位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 I: 夹具设计：夹具设计： 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过 与老师协商，决定设计铣床夹具。本夹具采用 V 型块和定位板共同定位，该方式稳定 可靠，操作方便，两个 V 型块一共限制 4 个自由度，而定位板限定的一个自由度，共 限制工件 5 个自由度。而在铣削方向的自由度可以放弃，不影响成型结果，故最终我 们采用的是不完全定位。其夹具上基本定位一次装夹，即可完成所有面的加工。由于 工件尺寸小，质量轻，加工余量较小，故采用快速夹紧机构进行夹紧；刀具与夹具的 相对位置由对刀块来确定。具体图见上方。 II: 定位元件设计：定位元件设计： 定位采用常见的 V 型块和定位板定位，该方式结构简单，适用于本次设计方案。 V 型块三视图如下： 17 5.1.1 夹紧机构的设计 本夹具采用夹紧的元件进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。同时， 由于定位销和其他夹紧的元件属于国家标准件，可直接购买，降低了夹具的制造成本。 18 5.1.2 切削力及夹紧力的计算 铣刀材料：5YT（硬质合金刀） 刀具的几何参数： 60 粗 K 90 精 K 10 0 s 80 由参考文献5查表321可得： 圆周切削分力公式： 0.750.15 2943 CpcP Fa fvK 式中 0.4 p amm 0.15/fmm r rpspoppkmpp KKKKKK 查5表421得：() 736 n mp b K 查5表125 取0.6b 0.75n 由表621可得参数：94 . 0 pk K 0 . 1 op K 0 . 1 sp K 0 . 1 rp K 即：764.8() C FN 同理：径向切削分力公式 ： 0.90.750.3 2383 PpcP FafvK 式中参数： 77 . 0 pk K 0 . 1 op K 0 . 1 sp K 0 . 1 rp K 即：327.74() P FN 轴向切削分力公式 ： 0.50.4 3326 fpcP Fa fvK 式中参数： 11 . 1 pk K 0 . 1 op K 0 . 1 sp K 0 . 1 rp K 即：605.48() f FN 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬 间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数 作为实际所需夹紧力的数值。即： FKWK 安全系数 K 可按下式计算有： 6543210 KKKKKKKK 式中： 60 KK为各种因素的安全系数，查参考文献5表121可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56 C K 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36 P K 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25 f K
