1、 长沙学院课程设计1机械制造工艺及夹具课程设计指导书全套图纸，加 153893706一、课程设计任务书题目：设计 油阀座 零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3 或 4 号图 CAD 出图，手工图为 2 号)2（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图，CAPP 出图)1（3） 指定工序夹具装配图一张(2 或 3 号图，CAD 出图可拼接)1（4） 夹具部分零件图 12 张(图幅自定)1（5） 设计说明书(一份，10 页，正文小 4 号字，含插图)（6） 夹具 3D 装配效果图一张(3 或
2、 4 号图，可渲染)1以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：该零件图样一张；年产量为 6000 件。二、课程设计指导(一)设计的目的本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计其目的在于：长沙学院课程设计21.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2.能根据被加工零件
3、的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。3.培养学生熟悉并运用 CAD、CAPP 设计以及查询手册、规范、图表等技术资料的能力。4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。(二)设计要求与内容本次设计要求编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程，按教师指定的任务设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定，数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行
4、的。具体内容如下：(1)确定生产类型(一般为中批或大批生产)，对零件进行工艺分析。(2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图(零件毛坯合图)；(3)运用 CAPP 软件拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备(刀具，夹具，量具，辅具)，确定各工序切削用量及工序尺寸。(4)填写指定工序的工序卡片，并设计该工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图 12 张(5)撰写设计说明书。(6)运用 CAD 软件绘制专用夹具的 3D 装配图，并制夹具效果图。长沙学院课程设计3目录摘要 6第 1 章、零件的分析 71.2 零件的工艺分析 .71.2.1 以22为中心的加工表面 .71.2.2 以1
5、6H10 为中心的加工表面 71.3 确定毛坯 .81.3.1 毛坯材料 81.3.2 铸件尺寸公差 81.3.3 铸件机械加工余量 81.4 基面的选择 .91.4.1 粗基准的选择 .101.4.2 精基准的选择 .101.5 制定工艺路线 101.5.1 表面加工方法的确定 .101.5.2 加工阶段的划分 .111.5.3 工序的集中与分散 .111.5.4 工序的顺序安排 .121.5.5 工艺路线方案一 .121.5.6 工艺路线方案二 .12长沙学院课程设计41.5.7 工艺路线的比较与分析 .131.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 141.6.1 外圆表面（63）
6、.141.6.2 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（63端面、32端面） .141.6.3 孔16 .141.6.4 外圆端面（24） .141.6.5 铣缺口（16） .141.7 确定切削用量和基本工时 14第 2 章、粗钻油阀座 10.5 孔工序的夹具设计 272.1 问题提出 .272.2 定位基准和定位方案的选择 .272.3 切削力和卡紧力计算 .282.4 定位误差分析 .282.5 对刀装置 .292.6 夹具设计及操作的简要说明 .292.7 绘制夹具总体图 292.8 设计心得体会 .30第 3 章、油阀座钻 35 孔专用夹具设计 333.1 确定设计方案 333.2 计算
7、切削用量,决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 F333.3 选择钻头磨钝标准耐用度 343.4 基本时间 343.5 定位误差的分析 343.6 操作说明 343.7 设计心得体会 35长沙学院课程设计5第 4 章、油阀座圆周上 2mm 孔工序的夹具设计 .374.1 问题提出 374.2 基准的选择比较 374.3 切削力及夹紧力的计算 374.4 定位误差的分析 384.5 夹紧元件强度校核 384.6 夹具操作设计及操作说明 394.7 夹具的优化设计及经济性分析 394.8 设计心得体会 40第 5 章、油阀座铣 135缺口专用夹具设计 425.1 确定设计方案 425.2 计算切
8、削用量 425.3 决定每齿进给量 Fz425.4 选择铣刀磨钝标准几耐用度 425.5 决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 Fmz.425.6 效验机床功率 435.7 基本时间 445.8 切削力及夹紧力计算 445.9 定位误差的计算 .455.10 操作说明 465.11 夹具的优化设计及经济性分析 465.12 设计心得体会 47长沙学院课程设计6第 6 章 参考文献 49附录：附表一：油阀座加工工序总流程工艺卡附表二：各工序加工工艺卡附图一：毛坯图及零件毛坯合图附图二：各工序夹具效果图附图三：各工序夹具装配及零件图摘要制造业中尤其是机械制造业在产品生产过程中按照特定工艺，不论其
9、生产规模如何，都需要种类繁多的工艺装备，而制造业产品的质量、生产率、成本无不与工艺装备有关。随着不规则形状零件在现代制造业中的广泛应用，如何保证这类零件的加工精度就显得尤为重要。本次课程设计通过分析注油器油阀座零件的结构特点和加工要求，制定了一套较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度将提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。对于夹具设计来说，最重要的就是定位、夹紧方案的确定。通过对各种定位夹紧装置的分析比较，选择并组合了一套既能够满足加工要求的，又比较简洁的装置。同时，通过对一系列定位误差和夹紧力的计算，验证了该零件的加工是可以保证其要求的精度的，它的加工误差在规定的范围内。通过
10、夹紧力的计算，也验证了零件在被夹紧的前提下，它受到的夹紧力也并不大，满足夹具设计所要求的既要保证一定的夹紧力不使工件在加工过程中发生位移，但同时又不能过大致使工件发生变形。关键词：工艺装备、夹具设计、定位、夹紧长沙学院课程设计7第 1 章、零件的分析1.1 零件的作用 目所给定的零件是凿岩机注油器上的油阀座，左端通过 Rc3/4 与主机相连，一管套穿过油壶壳体与24.5 孔焊接，高压气体从左端进入阀座，在负压作用下，油13.0壶内油从2孔流至22孔与高压气体混合后成雾状从套管喷出。16H10 孔装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。1.2 零件的工艺分析油阀座共有两组加工表面。现分述如下：1
11、.2.1 以22为中心的加工表面这一组加工表面包括：63的外圆，24.5 的内孔，22的内孔以及13.0Rc3/4 锥孔，60锥角，145倒角，2 个2的通孔，5，3垂直于5，2的平面及左端垂直平面。长沙学院课程设计8图 1.1 以22为中心的加工表面1.2.2 以16H10 为中心的加工表面这一组加工表面包括：16H10 的孔，10.5的孔以及 135缺口，16.8内槽以及 45倒角。由以上分析可知，Rc3/4 连接用63定位。24.5 焊管套形位公差靠机床13.0自身来保证，且粗精加工尽可能一次加工完成。图 2.2 以16H10 为中心的加工表面1.3 确定毛坯1.3.1 毛坯材料根据零件
12、材料 ZG45 确定毛坯为铸件，为了保证孔 22 的加工质量和便于加工，长沙学院课程设计9将整个工件铸成整体毛坯，分型面通过 22 孔中心线，而且垂直 16 孔的中心线，铸件进行人工时效后，送机加工车间加工，以免工件切开后发生较大的变形。1.3.2 铸件尺寸公差由于是中批量生产，毛坯制造选方法采用砂型机器型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为 CT10，选取铸件错箱值为 1.0 mm。1.3.3 铸件机械加工余量对于批量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得选取 MA 为 G 级，各表面的总余量见下表 1，由工艺人员手册查得铸件主要尺寸见表 2。表 1表 2主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺
13、寸 公差 CT16 与右端面尺寸22 2 24 一般公差-c63 轴 63 4 67 一般公差-c22 与上表面尺寸 39.6 2.4 42 一般公差-c左端面与右端面尺寸 55 4 59 一般公差-c加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明上表面 39.6 G 2+0.4 单侧加工63 63 H 5+1 轴降 1 级双侧加工端面 55 G 3.5+0.5 双侧加工长沙学院课程设计10零件毛坯合图1.4 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无
14、法正常进行。1.4.1 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面欠缺。对一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的，本零件选用不加工表面 32 外圆柱面作为粗基准。采用 32 外圆柱面作为粗基准加工内孔可以保证空的壁厚均匀，而且便于装夹。1.4.2 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。阀座的右端面和 24.5 孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现阀座零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，B 面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作
15、方便。加工10.5孔时，以右端端面及24.5内孔为基准。加工内孔长沙学院课程设计11时应以63端面为基准。由于形位公差由机床自身来保证，粗精加工尽可能一次完成。1.5 制定工艺路线制定工艺路线出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。1.5.1 表面加工方法的确定根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。确定各表面的加工方法如下：加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 加工方案 备注右端面 IT13
16、 12.5 车左端面 IT13 12.5 车上端面凸台 IT10 12.5 铣22mm 孔 IT13 12.5 钻24.5 孔 IT11 12.5 车Rc3/4 锥螺纹孔 IT13 12.5 车10.5mm 孔 IT13 12.5 钻16mmH10 孔 IT10 3.2 钻-扩3mm 孔 IT11 25 钻长沙学院课程设计125mm 孔 IT13 12.5 钻2mm 孔 IT11 25 钻2.5*2.5*4 缺口 IT13 12.5 铣 135退刀槽 12.5 铣内槽 IT12 12.5 镗 专用镗刀1.5.2 加工阶段的划分由于工件加工精度要求不高，所以可以不分加工阶段，一个加工阶段可以完成
17、；且由于工件的精度要求不太高，所以可以把焊工艺放置到最后，影响不太大。1.5.3 工序的集中与分散本零件选用工序集中原则安排油阀座的加工工序，端面 5、3 的孔一次装夹完成加工，63外圆、端面，22孔，24.5mm 内圆一次装夹完成。该油阀座的生产类型为批量生产（6000 件） ，为了提高生产效率；运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩减辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了多个表面，有利于保证各加工面之间的相对位置要求。1.5.4 工序的顺序安排根据先基准后其它的原则，首先加工精基准63mm 圆柱面、右端面，24.5孔；根据先主后次的原则，先加工主要面右端面，22mm 孔,后加工次要面
18、10.5mm 孔，16mmH10 孔；根据先面后孔的原则，先加工右端面，后钻轴向孔；先加工凸台面，后钻 10.5 孔。1.5.5 工艺路线方案一工序 1 车63外圆、端面工序 2 钻22孔工序 3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车 145倒角工序 4 半精车24.5、精车24.5工序 5 钻10.5孔工序 6 粗镗16.8的孔工序 7 车24端面、 车倒角长沙学院课程设计13工序 8 钻3孔、工序 9 钻5孔工序 10 钻圆周上2孔工序 11 钻端面上2孔工序 12 精镗16的孔、镗内槽16.8的孔工序 13 铣缺口工序 14 焊封、去毛刺1.5.6 工艺路线方案二工序 1 铸造工序
19、 2 车63外圆、端面，钻22孔，扩24.5mm 内圆，粗镗退刀槽；工序 3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车 145倒角工序 4 铣24端面，保证至定位基准长度为 39.6mm工序 5 钻10.5孔，锪倒角；工序 6 用专用镗刀镗内槽 ，距24mm 面 2.5mm，宽度为 1.1mm24.0816扩孔16 H10mm，保证 26.60.11mm；工序 7 铣16 孔的下端面，半粗铣上端面平台；工序 8 钻3孔，钻5孔，保证深度 6mm；工序 9 钻端面上2孔，保证长度 14mm；工序 10 钻圆周上2孔；工序 11 铣 130 度的缺口；工序 12 焊封、去毛刺；工序 13 终检，
20、按零件图样要求全面检查；1.5.7 工艺路线的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一工序 4 重复使用了初32的外圆，方案二把此工序放在了工序 2 中一次装夹加工，且精度要求能够保证；方案一中工序 5 钻孔时没有遵循先面后孔的原则，方案二保证了这一原则；16mm 孔和16.8 内槽一次加工就能保证精度，所以无需像方案一中那样分粗加工和精加工，且把镗孔的工序先于扩直径为 16 的孔，减小了因镗工艺造成工件变形的影响，加之对两个直径为 2 的油孔，先加工右端面的，而后加工圆周面上的孔，易于排屑和减小了加工的难度和增加刀具的使用寿命。综上从优考虑，选择工艺路线为方案二。首先以32外圆为粗基准加
21、工端面，63外圆，钻22孔，车24.5mm 内长沙学院课程设计14圆，尺寸公差由机床保证。利用63外圆和24.5mm 内圆加工32端面、锥孔、倒角、车螺纹。利用63端面和24.5mm 内圆以及24mm 外圆加工24mm 端面。由于2孔和3孔不能在同一机床上完成，所以应分成 2 道工序在 2 个不同的机床上加工。而两个2孔相通，所以先钻端面2孔，再钻另一个2孔时应以端面2mm 为定位基准。 图 2.2 主要加工尺寸1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定油阀座零件材料为 ZG45，强度和切削性能良好，塑性、韧性较低。生产类型为大批量生产，采用砂型机器铸造（压实式或震压式） 。查机械加工工艺
22、手册及相关资料，长度方向上的余量为 4。铸造精度为 IT9-IT11，尺寸公差为 1.6-3.2mm.根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.6.1 外圆表面（63）考虑其加工长度为 9，与其联结的非加工外圆表面直径为70，为简化铸造毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为70。63表面为自由尺寸公差.1.6.2 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（63端面、32端面）分 2 次加工。第 1 次加工 3，余下的 0.51 次加工。长沙学院课程设计151.6.3 孔16由于孔的直径都小于 24 毫米，故采用毛坯为实心，不冲出孔来。内孔精度要求界于 IT
23、8IT10 之间。参照机械加工工艺手册确定工序尺寸及余量为钻孔10.5粗镗15.85 2Z=5.35精镗15.95 2Z=0.11.6.4 外圆端面（24）查机械加工工艺手册24端面的余量为 4。分两次加工，第一次加工 3，第二次加工 1。1.6.5 铣缺口（16）由于题目中对16圆柱缺口的精度要求不高。故粗铣余量为 4。经过粗铣后即可达到题目的要求。1.7 确定切削用量和基本工时工序 2：车63外圆及端面，钻22孔，车24.5mm 内圆，粗镗退刀槽1、加工条件加工材料：ZG45， 0.05Gp,铸造b加工要求：粗车63外圆及端面机床：CA6140 车床刀具：刀片材料 YT15，刀杆尺寸 16
24、25， =90， =15，kr0r=12， =0.5。0a0r2、计算切削用量（1）车63外圆端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为，分 2 次加工， =3，长度加工公差按paIT10 级。2）进给量 f：根据机械加工工艺手册P507 表 2.4-3,当刀杆尺寸为 16长沙学院课程设计1625， 3以及工件直径为 63时 f=0.50.7/r，按 CA6140 车床说明机械pa加工工艺手册P871 表 3.1-19 取 f=0.51/r3）计算切削速度。 据切削用量简明手册P30，切削速度计算公式为（寿命选 T=60min）= (m/min) （2.1）vckvfTvypmxa其中 =242，
25、=0.15, =0.35, =0.8v将上述数据带入公式中= 0.8=91.5m/minvc 35.015.02.644)确定机床主轴转速= = =399r/minnsdwc7.9按机床说明（见切削用量简明手册表 1.13）与 399 r/min 相近的机床转速为320r/min 以及 400r/min，现取 400r/min。若选 320r/min，则速度损失太大。所以，实际切削速度：V= = =91.69m/min10wn40735)切削工时，据机械加工工艺手册P694 表 2.5-3t= = =0.245minifnl245.6)效验机床功率主切削力按切削用量简明手册P37 表 1.29
26、 所示公式计算= （2.2）Fc kvfaFnyxcFccp其中 =2795， =1.0, =0.75, =-0.15cccFcKC=0.890.951.01.0=0.8455=2795 0.8455=2169.4NF2375.0115.069切削时消耗功率 为Fcpc= = =3.32Kw10vc106.4根据中 CA6140 机床说明可知，CA6140 主电动机功率为 7.5Kw，所以机床功率已足够，可以正常加工。长沙学院课程设计177）效验机床进给系统速度。已知主切削力 =2169.4N，径向切削力按切削用Fc量简明手册表 1.29 公式计算= （2.3）pFkvfacFnyxpFppp
27、c其中 =1940, =0.6, =0.6, =0.9pppxp=0.50.851.00.66=0.8455KP=1940 3.06910.2468=224.4Nc9.03.05而轴向切削力= kvfaFnyxFffFfFf cp （2.4）其中 =2880, =0.5, =-0.4, =1.0f f fxf=1.170.851.01.0=1.445Ffk=2880 0.13 1.445=1433.25Nf 5.04.0691取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数为 0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为F= +u（ + ）fFcp=1433.25+0.1(2169.4+224.4)=16
28、72.63N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于 1672.63N。故机床进给系统可正常工作。|1|车63外圆切削深度: 单边余量 Z=4。分两次切削，第一次切 3。进给量: 据切削用量简明手册表 1.16，选用 f=0.5/r计算切削速度：= （2.5）vckfaTvpmvyx其中 =38， =0， =0.8, =0.8,m=0.2v= =23.5r/minc5.02.0368长沙学院课程设计18确定主轴转速：= = =102.52r/minnsdvwc10735.2按机床选取 n=100r/min所以实际切削速度：V= = =22.92m/min10wn73切削工时：按机械加工工艺
29、手册P694 表 2.5-3t= = =0.8minifnl2105.|2|钻22孔选用机床：Z550 型立式钻床进给量：f=0.41/r（切削用量简明手册表 2.7）切屑速度：v=10.25m/min(切削用量简明手册表 2.13 及表 2.14 按 5 类加工性考虑)= = =148.38r/minnsdvwc1025.10按机床选取 =125r/min(切削用量简明手册表 2.36)所以实际切削速度V= = =8.635m/min10wn25切削工时：t= = =1.346minfnl254.69其中切入 =10，切出 =4，L=551l2| 3|半精车24.5、精车24.5沉孔，孔深为
30、 10（1）半精车24.5，半精车至24。单边余量 Z=1，一次车去全部余量，=1。查切削用量简明手册表 1.6 可知 f=0.51/rap长沙学院课程设计19计算切削速度。根据切削用量简明手册表 1.27，切削速度的计算公式为 = （m/min） （2.8）vckfaTvpmvyx其中 =38， =0， =0.8, =0.8,m=0.2vvv= =40.58r/minc8.02.05163= = =527.49r/minnsdwc4按机床说明，取 =560r/min实际切削速度：V= = =42.2m/min10wn2456切削工时：t= = =0.507minifnl256.3精车至 。单
31、边余量 Z=0.25、f=0.25/r、 =0.25413.0 ap计算切削速度。根据切削用量简明手册表 1.27，切削速度的计算公式为 = （m/min） （2.9）vckfaTvpmvyx其中 =38， =0， =0.8, =0.8,m=0.2vvv= =40.58r/minc 8.02.056.3= = =527.49r/minnsdwc14按机床说明，取 =560r/min实际切削速度：V= = =42.2m/min10wn2456切削工时：t= = =0.507minifnl256.3工序 3：车左端端面、车锥孔 Rc3/4、车 60内倒角、车内螺纹、车 145倒角。（1）车左端端面
32、确定进给量。当刀杆尺寸为 1625， 3以及工件直径为 32时，apf=0.51/r。查切削用量简明手册表 1.10 及机械加工工艺手册P507 表 2.4-3长沙学院课程设计20计算切削速度 根据切削用量简明手册表 1.27，切削速度的计算公式为= （m/min ） vckfaTvpmvyx（2.6）其中 =38， =0， =0.8, =0.8,m=0.2cvxvyvv= =29.11r/min8.02.036= = =289.7r/minnsdwc119按机床说明（见切削用量简明手册表 1.31）与 289.7 r/min 相近的机床转速为 320r/min 以及 250r/min，现取
33、320r/min。若选 250r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度V= = =32.15m/min10wn32切削工时：t= = =0.444minfnl328.7(2)车锥孔确定进给量。查机械加工工艺手册P507 表 2.4-5，知 f=0.37/r计算切削速度 根据切削用量简明手册表 1.27，切削速度的计算公式为= （m/min） （2.7）vckfaTvpmvyx其中 =38， =0， =0.8, =0.8，m=0.2vvv= =29.76r/minc8.02.0376= = =473.89r/minnsdwc169按机床说明，取 =500r/min所以实际切削速度V= = =
34、31.4m/min10wn205切削工时：t= = =0.19minfnl537.工序 4：铣24端面，保证至定位基准长度为 39.6mm长沙学院课程设计21铣24端时： =3，f=0.38mm/r（查机械加工工艺手册P507）ap切削速度根据切削用量简明手册表 1.27，切削速度的计算公式为= （m/min） （2.10）vckfTvpmvyx其中 =38， =0， =0.8, =0.8,m=0.2v= =29.11r/minc8.02.036= = =386.28r/minnsdwc1419按机床说明，取 =400r/min实际切削速度V= = =30.144m/min10wn24切削工时
35、：t= = =0.237minifnl2438.工序 5:钻10.5孔，锪倒角确定进给量 f:根据切削用量简明手册,当钢的 =800Mp,d=10.5时，bf=0.22mm/r0.28mm/r切削速度：据机床说明（切削用量简明手册P55 表 2.13 及 2.14 按 5 类加工性考虑）查得切削速度 V=12.7m/min 所以= = =385.2r/minnsdvwc105.712按机床说明， （切削用量简明手册P79 表 2.36）取 =351r/minnw故实际切削速度：V= = =11.57m/min10wn5.3切削工时：按机械加工工艺手册P696 表 2.5-7t= = =0.38
36、7minfnl352.4工序 6：镗内槽16.8的孔，扩16的孔、据有关手册，确定镗床的切削速度为 30m/min。则= = =597.1r/minsDvc10630长沙学院课程设计22由于 T68 卧式镗床说明中有 =100r/minnw故实际切削速度V= = =5.024m/min10Dn6切削工时：t= = =0.66minfnl5.3扩孔至16。单边余量 Z=2.75。一次切除全部余量。 =2.75，进给量apf=0.5mm/r工序 7：铣16 孔的下端面，半粗铣上端面平台；铣16端时： =3，f=0.38mm/r（查机械加工工艺手册P507）ap切削速度根据切削用量简明手册表 1.2
37、7，切削速度的计算公式为= （m/min） （2.10）vckfTvpmvyx其中 =38， =0， =0.8, =0.8,m=0.2v= =29.11r/minc8.02.036= = =386.28r/minnsdwc1419按机床说明，取 =400r/min实际切削速度V= = =30.144m/min10wn24切削工时：t= = =0.237minifnl2438.工序 8：钻3孔，钻5孔，保证深度 6mm；一、钻3孔：选用钻床为 Z550f=0.02mm/r（查切削用量简明手册P59 表 2.18）长沙学院课程设计23V=25m/min（查切削用量简明手册P59 表 2.18）=
38、= =2653.93r/minnsdvwc10325按机床说明，取 =1500r/min故实际切削速度：V= = =14.13m/min10wn35切削工时：t= = =0.633minfnl52.9钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77 表 2.32轴向力：= （2.11）Ff kfdCFyz0其中 =600， =1.0, =0.7, =0.95ZYKF=600 0.95=110.59Nf137.02扭矩:= （2.12）MCkfdMyzM0=0.305 0.95=0.114N*m238.0功率:= （2.13）PCVC03= =0.018Kw1.4.二、钻5孔：钻5孔时
39、：f=0.015mm/r（查切削用量简明手册P59 表 2.18）V=28m/min（查切削用量简明手册P59 表 2.18）= = =1783.4r/minnsdvwc10528按机床说明，取 =1500r/min长沙学院课程设计24故实际切削速度：V= = =23.55m/min10dwn5切削工时：t= = =0.533minfnl50.2钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77 表 2.32轴向力：= （2.13）Ff kfdCFyz0其中 =600， =1.0, =0.7, =0.95ZYKF=600 0.95=150.69Nf157.0扭矩:= （2.14）MCk
40、fdMyzM0=0.305 0.95=0.317N*m258.01功率:= （2.15）PCVC03= =0.05Kw5.217.工序 9：钻端面上2孔选用钻床：Z515f=0.05mm/r（查机械加工工艺手册P545 表 2.4-38）V=0.75m/s（查机械加工工艺手册P547 表 2.4-41）= = =7165.6r/minnsdvwc1026075.按机床说明，取 =2900r/min故实际切削速度：V= = =18.212m/min10wn29长沙学院课程设计25切削工时： t= = =0.124minfnl2905.18钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77
41、 表 2.32轴向力：= （2.15）Ff kfdCFyz0其中 =600， =1.0, =0.7, =0.95ZYKF=600 0.95=140.02Nf127.05扭矩:= （2.16）MCkfdMyz0=0.305 0.95=0.1055N*m28.05功率:= （2.17）pCVC03= =0.032KwP21.85.工序 10:钻圆周上2孔由于此道工序与上一道工序机床选择相同。故切削用量和基本工时与上一步相同。f=0.05mm/r=2900r/min，V= 18.212m/minnwt=0.193min工序 11：铣缺口工件材料：ZG45刀具：硬质合金立铣刀。材料为 YT15/Z=1
42、6/3 , f=0.03mm/zd0V=2.66m/s=159.6m/min= = =2117.8r/minnsvwc1246.1590按机床说明，取 =1450r/min长沙学院课程设计26故实际切削速度：V= = =109.27m/min10dwn245切削工时：t= = =0.077minzfl3.工序 12：焊封、去毛刺（2007 级）本科生设计说明书油阀座钻 10.5mm 孔专用夹具设计系 部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 长沙学院课程设计27学 生 姓 名： 叶 青 班 级： 07 机本一 学号 2007011120 指导教师姓名： 唐勇 职称 副教授 最终评定成
43、绩 2010 年 6 月长沙学院课程设计28第 2 章、粗钻油阀座 10.5 孔工序的夹具设计本章由叶青执笔经小组讨论及分配，决定设计第 5 道工序在 24 面上钻 10.5 的通孔的工装夹具，对本序的主要要求考虑尺寸 22，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。2.1 问题提出本夹具用来加工 24 端面的 10.5mm 的孔。孔的定位精度一般，加工精度可由钻床保证。2.2 定位基准和定位方案的选择由零件图可知，加工 10.5mm 孔必须对工件进行完全定位。使用钻床进行加工，2 种方案如下：方案一用 63mm 端面放在平面上限制 3 个自由度，用心轴穿过 22mm中心孔，在
44、心轴上做成 24.5mm 的短销限制 2 个自由度，再用 24 上端面限制一个自由度。定位方案二用 63mm 的端面放在平面上限制 3 个自由度，用心轴穿过 22mm中心孔，再用 24 的外圆面限制一个自由度。由比较可知，方案一 24 上端面面积较小，不足以限制零件的旋转自由度，而方案二则能较好的限制其旋转自由度。方案 1 方案 2图 2.2.1长沙学院课程设计29出于定位简单和快速的考虑，选择方案二即以孔 24.5mm 和端面为基准定位，侧面加 V 形块与 24 圆柱外圆面相切辅助定位，使工件完全定位，再使用螺旋卡紧机构推动紧推块压紧零件进行卡紧。最终的定位原理图如图图 2.2.22.3 切
45、削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力 ： NdfkCFzfyi 2580.1017扭矩： MfTtyzt 68.0 .35.卡紧力为 Nf42取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1S2S3S4F=16.77N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。2.4 定位误差分析长沙学院课程设计30本工序采用孔 24.5 和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。2.5 对刀装置本夹具采用可换钻套作为对刀装置，其中钻套配用 M8 的开槽盘头螺钉压紧，其优点是可迅速方便地调换钻套。图 2.52.6 夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧，为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构，为操作方便轻松，采用手轮转动推力螺栓加紧定位。加工时转动手轮使紧推块退至适当距离，将工件装在心轴上，略微对正，再转动手轮使 V 块接触工件 24 外圆使零件完全对正，最后继续转动手轮紧固工件。2.7 绘制夹具总体图绘图时，工件用双点画线表示，将夹具的各个元件连接在一起，形成夹具的整体图，螺纹，销等配合部分采用局部剖视图表示。
