〔大学论文〕CA6140杠杆加工工艺及夹具设计（含word文档） .pdf

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1、目目目目录录录录 1 绪论1 1.1 课题背景及发展趋势.1 1.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容.2 2 杠杆加工工艺规程设计2 2.1 零件的分析.2 2.1.1 零件的作用2 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施.3 2.2.1 确定毛坯的制造形式3 2.2.2 基面的选择4 2.2.3 确定工艺路线4 2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5 2.2.5 确定切削用量6 2.2.6 确定基本工时16 2.3 小结.21 3 专用夹具设计21 3.1 粗精铣宽度为 30mm 的下平台夹具设计.22 3.1.1 定位基准的选择22 3.1.2 定位元件的

2、设计22 3.1.3 定位误差分析23 3.1.4 铣削力与夹紧力计算23 3.1.5 夹具体槽形与对刀装置设计24 3.1.6 夹紧装置及夹具体设计26 3.1.7 夹具设计及操作的简要说明27 3.2 小结.27 4 总结27 致谢27 参考文献28 1 1 1 1 1 绪论绪论绪论绪论 加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固， 是在进行社会实践 之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件， 在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技 术正朝着高精、高效、模块、

3、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的设计和使 用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机 床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要 任务。 1.11.11.11.1 课题背景及发展趋势课题背景及发展趋势课题背景及发展趋势课题背景及发展趋势 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计； 另一方面，技术也推动着设计。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的 出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。 材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革， 便会引起整个机体的变化。随着机床加工精度

4、的提高，为了降低定位误差，提高 加工精度对夹具的制造精度要求更高精度夹具的定位孔距精度也随着提高， 机床 夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。 诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的 精度标准供选择。 工业的模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的 系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。 省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为 夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 CAD 技术，可建立元件库、典型 夹具库、 标准和用户使用档案库， 进行夹具优

5、化设计， 为用户三维实体组装夹具。 模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案， 又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会 与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交 流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程 信息化和经营电子商务化。 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，对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。 1.21.21.21.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容夹具的基本结构及夹具设计的内容夹具

6、的基本结构及夹具设计的内容夹具的基本结构及夹具设计的内容 与此同时夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统， 一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强， 应 用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。因此， 我认为加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网 站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国 外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行 业较为行之有效的途径。 按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类: (1)定位元件及定位

7、装置； (2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体； (4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)； (5)动力装置； (6)分度,对定装置； (7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接 用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的 车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些 夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装 置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计： （1） 定位装置的设计； （2） 夹紧

8、装置的设计； （3）对刀-引导装置的设计； （4）夹具体的设计； （5）其他元 件及装置的设计。 2 2 2 2 杠杆加工工艺规程设计杠杆加工工艺规程设计杠杆加工工艺规程设计杠杆加工工艺规程设计 2.12.12.12.1 零件的分析零件的分析零件的分析零件的分析 2.1.12.1.12.1.12.1.1 零件的作用零件的作用零件的作用零件的作用 题目给出的零件是 CA6140 的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。 要求零件的配合要符合要求。 传统的杠杆加工由于加工比较粗糙加工过程比较简 单， 既耗时又没有科学性此杠杆如果按传统加工工艺来加工由于没有考虑到工件 材料及脆塑性能将会影响加工结

9、果， 再有加工工艺过程顺序选择也将会影响加工 结果。为此，此夹具就是要克服这些缺点。 3 2.1.22.1.22.1.22.1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析零件的工艺分析零件的工艺分析 零件的材料为 HT200， 灰铸铁生产工艺简单， 铸造性能优良， 但塑性较差、 脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下 （1） 主要加工面： 1）小头钻 0.023 0 25+以及与此孔相通的14 阶梯孔、M8 螺纹孔； 2）钻 0.1 0 12.7+锥孔及铣 0.1 0 12.7+锥孔平台； 3）钻 2M6 螺纹孔； 4）铣杠杆底面及 2M6 螺纹孔端面。 （2）主要基准面：

10、 1）以45 外圆面为基准的加工表面 这一组加工表面包括： 0.023 0 25+的孔、杠杆下表面 2）以 0.023 0 25+的孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：14 阶梯孔、M8 螺纹孔、 0.1 0 12.7+锥孔及 0.1 0 12.7+锥 孔平台、2M6 螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺纹孔和 0.1 0 12.7+锥孔 平台。杠杆的25 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下： 本套夹具中用于加工25 孔的是立式钻床。 工件以25 孔下表面及45 孔外 圆面为定位基准，在定位块和 V 型块上实现完全定位。加工25 时，由于孔表 面粗糙度为1.6 a Rm=

11、。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。 本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工12.7 是立式铣床。工件以 0.023 0 25+孔及端面和水平面底为定位基准， 在长销、 支承板和支承钉上实现完全 定位。 加工表面： 包括粗精铣宽度为 30mm 的下平台、 钻12.7 的锥孔， 由于 30mm 的下平台的表面、孔表面粗糙度都为3.2 a Rm=。其中主要的加工表面是孔 12.7，要用12.7 钢球检查。 本套夹具中用于加工与25 孔相通的 M8 螺纹底孔是用立式钻床。工件以 0.023 0 25+孔及其下表面和宽度为 30mm 的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱 销、支承板和支承钉上实现完全定

12、位。加工 M8 螺纹底孔时，先用7 麻花钻钻 孔，再用 M8 的丝锥攻螺纹。 2.22.22.22.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.12.2.12.2.12.2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT200。由于年产量为 4000 件，达到大批生产的水平，而且零 件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大 批生产的金属模铸造。便于铸

13、造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 2.2.22.2.22.2.22.2.2 基面的选择基面的选择基面的选择基面的选择 （1）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零 件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准， 可用装夹对肩台 进行加紧，利用一个 V 形块支承45 圆的外轮廓作主要定位，以限制 z、z 、y、 y四个自由度。再以一面定位消除 x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工 25 的孔。 （2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用25 的孔作为精基准。 2.2.32.2.32.2.32.2.3 确定工艺路线确定工艺路线确定工艺路线

14、确定工艺路线 表 2.1 工艺路线方案一 工序 1粗精铣25 孔下表面 工序 2钻、扩、铰孔使尺寸到达 0.023 0 25+mm 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4钻12.7 的锥孔 工序 5锪钻14 阶梯孔，加工 M8 螺纹孔 工序 6粗精铣 2-M6 上端面 工序 7钻 2-5 螺纹底孔孔，攻螺纹孔 2-M6 工序 8检查 表 2.2 工艺路线方案二 工序 1粗精铣25 孔下表面 工序 2钻、扩、铰孔使尺寸到达 0.023 0 25+mm 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台 工序 4钻12.7 的锥孔 工序 5粗精铣 2-M6 上端面 工序 6钻 2-5 孔，加工螺

15、纹孔 2-M6 工序 7锪钻14 阶梯孔，加工 M8 螺纹孔 工序 8检查 工艺路线的比较与分析： 第二条工艺路线不同于第一条将“工序 5 钻14 孔，再加工螺纹孔 M8”变为 “工序 7 粗精铣 M6 上端面”。 通过分析发现这样的变动影响生产效率。 以25mm 的孔外轮廓为精基准，先铣下端面，再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与 右端面的垂直度。 符合先加工面再钻孔的原则。 若选第二条工艺路线而先上端面， 不便于装夹。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理 5 想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 2.3 所示。 表 2.3 最终工艺过程 工序 1粗

16、精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2 选用立式升降 台铣床 X52K。 工序 2加工孔25。 钻孔25 的毛坯到22mm； 扩孔22mm 到24.7mm；铰孔24.7mm 到 0.023 0 25+mm。保证粗 糙度是 1.6 采用立式钻床 Z535。采用专用夹具。 工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台，仍然采用立式铣床 X52K，用组合夹具。 工序 4钻12.7 的锥孔，采用立式钻床 Z535，为保证加工的 孔的位置度，采用专用夹具。 工序 5加工螺纹孔 M8，锪钻14 阶梯孔。用组合夹具，保 证与垂直方向成 10 。 工序 6粗精铣 M6 上端面。用回转分度仪加工，粗精铣与水 平成 3

17、6 的台肩。 用卧式铣床 X52K， 使用组合夹具。 工序 7钻 2-M6 螺纹底孔、攻 2-M6 螺纹用立式钻床 Z535， 为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具 工序 8检查 2.2.42.2.42.2.42.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生产类型为大批生产。由于毛坯 用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差， 因此所规定的加工余 量其实只是名义上的加工余量，

18、实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与 最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献 14的铣刀类型及尺寸可知选用 6mm 的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余 量都为 0.5mm。 1）加工25 的端面，根据参考文献8考虑 3mm，粗加工 2mm 到金属模铸 造的质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）对25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工 1.9mm，一次精加工 0.1mm

19、就可达到要求。 3）加工宽度为 30mm 的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加 工表面有粗糙度的要求3.2 a Rm=，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣 削的方式，每次铣削的深度是 2.5mm。 4）钻锥孔12.7 时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率 起见，仍然采用12 的钻头，切削深度是 2.5mm。 5）钻14 阶梯孔，由于粗糙度要求3.2 a Rm=，因此考虑加工余量 2mm。 可一次粗加工 1.85mm，一次精加工 0.15 就可达到要求。 6）加工 M8 底孔，考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一 次攻螺纹 0.1 就可达到要求

20、。 7）加工 2-M6 螺纹，考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm， 一次攻螺纹 0.1mm 就可达到要求。 8）加工 2-M6 端面，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求， 精加工 1mm，可达到要求。 2.2.52.2.52.2.52.2.5 确定切削用量确定切削用量确定切削用量确定切削用量 工序 1：粗、精铣25孔下平面 （1）粗铣25孔下平面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 刀具： 硬质合金三面刃圆盘铣刀 （面铣刀） ， 材料：15YT，100Dmm=， 齿数8Z=。 因其单边余量：Z=1.9mm 所以铣削深度1

21、.9 p amm= 每齿进给量 f a：取0.12/ f amm Z=铣削速度1.33/Vm s=。 机床主轴转速n： 1000V n d =（式 1） 式中V铣削速度； d刀具直径。 由式 2.1 机床主轴转速n： 10001000 1.33 60 254 /min 3.14 100 V nr d = 取300 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V：0.12 8 300/604.8/ ff Va Znmm s= 7 工作台每分进给量 m f：4.8/288/min mf fVmm smm= a：40

22、amm = （2）精铣25孔下平面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ：15YT，100Dmm=，齿数 12。 精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm 铣削深度 p a：0.1 p amm= 每齿进给量 f a：取0.08/ f amm Z= 铣削速度V：取0.32/Vm s= 机床主轴转速n： 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 V nr d = 取75 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V，由（

23、式 1.3）有：0.15 12 75/602.25/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f：2.25/135/min mf fVmm smm= 工序 2：加工孔25 到要求尺寸 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表 面粗糙度1.6 a Rm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工 刀具分别为：钻孔22mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 24.7mm 标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm 标准高速铰刀。选择各工序 切削用量。 （1）确定钻削用量 1）确定进给量f：0.47 0.57/fmm r= 表 ，

24、由于孔深度比 0 /30/221.36l d=，0.9 lf k=，故(0.47 0.57) 0.90.42 0.51/fmm r= 表 。查 Z535 立式钻床说明书，取0.43/fmm r=。 钻头强度所允许是进给量 1.75/fmm r。由于机床进给机构允许的轴向力 max 15690FN=（由机床说明书查出） ，允许的进给量 “ 1.8/fmm r。 由于所选进给量f远小于 f及 “ f，故所选f可用。 2）确定切削速度v、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 m P由插入法得： 17/minvm= 表 ，4732FN= 表 51.69TN M= 表 ，1.25 m PkW= 表 由于实际

25、加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 0.88 Mv k=，0.75 lv k=，故 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm= 表 0 10001000 11.22/min 162 /min 22 vmm nr dmm = 表 查 Z535 机床说明书，取195 /minnr=。实际切削速度为： 0 22195 /min 14/min 10001000 d nmmr vm = 1.06 MFMT kk=，故 47321.065016()FNN= 51.691.0654.8TN mN m= 3）校验机床功率切削功率 m P为 /) mMMm PPn n

26、 k= 表 （ 1.25(195/246) 1.061.05kWkW= 机床有效功率 4.50.813.65 EEm PPkWkWP= 故选择的钻削用量可用。即 0 22dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 相应地 5016FN=，54.8TN m=，1.05 m PkW= （2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量f取f=0.57mm/r。 2）确定切削速度v及n取25/minvm= 表 。修正系数： 0.88 mv k=， 24.722 1.02(/1.50.9) 2 p pR a v p a k a =根据 故 25/min 0.88 1.0211.2

27、2/minvmm= 表 0 1000/)nvd= 表（ 1000 11.22/min/(24.7) 286 /min mmmm r = = 查机床说明书，取275 /minnr=。实际切削速度为 3 0 10vd n = 3 24.7275 /min 10 21.3/min mmr m = = 9 （3）确定铰孔切削用量 1）确定进给量f1.3 2.6fmm= 表 ，按该表注 4，进给量取小植。 查 Z535 说明书，取1.6/fmm r=。 2）确定切削速度v及n取8.2/minvm= 表 ，得修正系数0.88 Mv k=， 0.99 p a v k= 2524.7 (/0.1251.2)

28、2 pR p a a =根据 故 8.2/min 0.88 0.997.14/minvmm= 表 0 1000/()nvd= 表 1000 7.14(/min)/(25) 91.5 /min mmm r = = 查 Z535 说明书，取100 /minnr=，实际铰孔速度 3 0 10vd n = 3 25100 /min 107.8/minmmrm = （4）各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下： 钻孔： 0 22dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 扩孔： 0 24.7dmm=，0.57/fmm r=，275 /minnr=，21.3/

29、minvm= 铰孔： 0 25dmm=，1.6/fmm r=，100 /minnr=，7.8/minvm= 工序 3：粗精铣宽度为 30mm 的下平台 （1）粗铣宽度为 30mm 的下平台 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 刀具： 硬质合金三面刃圆盘铣刀 （面铣刀） ， 材料：15YT，100Dmm=， 齿数8Z=。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 p a：2 p amm= 每齿进给量 f a：取0.12/ f amm Z=铣削速度1.33/Vm s=。 由式 2.1 得机床主轴转速n： 10001000 1.33 60 254 /min 3.14

30、 100 V nr d = 取300 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V：0.12 8 300/604.8/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f：4.8/288/min mf fVmm smm= a：30amm = 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知30lmm=， 刀具切入长度 1 l： 22 1 0.5()(1 3)lDDa=+（式 2） 22 0.5(10010030 )(1 3)5.3mm=+= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 （2）精铣宽度为 30mm

31、 的下平台 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ：15YT，100Dmm=，齿数 12。 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm 铣削深度 p a：1.0 p amm= 每齿进给量 f a：取0.08/ f amm Z= 铣削速度V：取0.32/Vm s= 机床主轴转速n，由式（2.1）有： 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 V nr d = 取75 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V，由式（2.

32、3）有：0.15 12 75/602.25/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f：2.25/135/min mf fVmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知40lmm= 刀具切入长度 1 l：精铣时 1 100lDmm= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 工序 4：钻12.7 的锥孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 12.7mm， ，表面粗糙度 6.3 a Rm=。加工机床为 Z535 立式钻床，钻孔12mm 标准高速钢麻花钻， 磨出双锥和修磨横刃；扩孔12.7mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削 用量。 11 （

33、1）确定钻削用量 1）确定进给量f 0.47 0.57/fmm r= 表 ，由于孔深度比 0 /30/221.36l d=，0.9 lf k=，故 (0.47 0.57) 0.90.42 0.51/fmm r= 表 。查 Z535 立式钻床说明书，取 0.43/fmm r=。 钻头强度所允许是进给量 1.75/fmm r。由于机床进给机构允许的轴向力 max 15690FN=（由机床说明书查出） ，允许的进给量 “ 1.8/fmm r。 由于所选进给量f远小于 f及 “ f，故所选f可用。 2）确定切削速度v、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 m P由插入法得： 17/minvm= 表 ，47

34、32FN= 表 51.69TN M= 表 ，1.25 m PkW= 表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 0.88 Mv k=，0.75 lv k=，故 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm= 表 0 10001000 11.22/min 162 /min 22 vmm nr dmm = 表 查 Z535 机床说明书，取195 /minnr=。实际切削速度为： 0 22195 /min 14/min 10001000 d nmmr vm = 1.06 MFMT kk=，故 47321.065016()FNN= 51.691.0654.8

35、TN mN m= 3）校验机床功率切削功率 m P为 /) mMMm PPn n k= 表 （ 1.25(195/246) 1.061.05kWkW= 机床有效功率 4.50.813.65 EEm PPkWkWP= 故选择的钻削用量可用。即 0 22dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 相应地 5016FN=，54.8TN m=，1.05 m PkW= （2）确定扩孔切削用量 1）确定进给量f根据 Z535 机床说明书，取f=0.57mm/r。 2）确定切削速度v及n取25/minvm= 表 。修正系数： 0.88 mv k=， 24.722 1.02(

36、/1.50.9) 2 p pR a v p a k a =根据 故 25/min 0.88 1.0211.22/minvmm= 表 0 1000/)nvd= 表（ 1000 11.22/min/(24.7) 286 /min mmmm r = = 故取275 /minnr=。实际切削速度为 3 0 10vd n = 3 24.7275 /min 10 21.3/min mmr m = = 工序 5：钻 M8 螺纹孔锪钻14 阶梯孔 （1）加工 M8 底孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 8mm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻孔至7，选用7 的麻花钻头。

37、攻 M8 螺纹，选用 M8 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度 p a：10.5 p amm= 进给量f：取rmmf/25. 0= 切削速度V：取smV/43. 0= 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 0.43 60 1174 /min 3.14 7 V nr d = ，取900 /minnr= 实际切削速度V： 0 3.14 7 900 0.33/ 10001000 60 d n Vm s = = 被切削层长度l：12.5lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 7 (1 2)12024.1 22 r D lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数

38、为 1 攻 M81.5 的螺纹 机床：Z535 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（8 1.5M） 进给量f：由于其螺距mmp5 . 1=,因此进给量rmmf/5 . 1= 切削速度V：取min/88. 8/148. 0msmV= 13 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 8.88 353.5 /min 3.14 8 V nr d = ，取360 /minnr= 丝锥回转转速 0 n：取360 /min n nr= 实际切削速度V： 0 3.14 8 360 0.15/ 10001000 60 d n Vm s = = （2）锪钻14 阶梯孔 工件材料为 HT200 铁，硬度 20

39、0HBS。孔的直径为 14mm，表面粗糙度 3.2 a Rm=。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻 孔14mm 小直径端面锪钻。 1）确定切削用量 确定进给量f0.25 0.31/fmm r= 表 ，由于孔深度比 0 /3/120.25l d=， 1.0 lf k=，故(0.25 0.31) 1.00.25 0.31/fmm r= 表 。查 Z535 立式钻床说明书， 取0.23/fmm r=。 钻头强度所允许是进给量 1.75/fmm r。由于机床进给机构允许的轴向力 max 15690FN=（由机床说明书查出） ，允许的进给量 “ 1.8/fmm r。 由于所

40、选进给量f远小于 f及 “ f，故所选f可用。 确定切削速度v、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 m P由插入法得： 17/minvm= 表 ，4732FN= 表 51.69TN M= 表 ，1.25 m PkW= 表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 0.88 Mv k=，0.75 lv k=，故 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm= 表 0 10001000 11.22/min 298 /min 12 vmm nr dmm = 表 查 Z535 机床说明书，取195 /minnr=。实际切削速度为 0 12195 /min 7.3

41、5/min 10001000 d nmmr vm = 1.0 MFMT kk=，故 47321.04732()FNN= 51.691.051.69TN mN m= 校验机床功率切削功率 m P为 /) mMMm PPn n k= 表 （ 1.25(195/298) 1.00.82kWkW= 机床有效功率 4.50.813.65 EEm PPkWkWP= 故选择的钻削用量可用。即 0 12dmm=，0.23/fmm r=，195 /minnr=，7.35/minvm= 相应地 4732FN=，51.69TN m=，0.82 m PkW= 工序 6：粗精铣 M6 上端面 工件材料为 HT200 铁

42、，硬度 200HBS。要求粗糙度3.2 a Rm=，用回转分度 仪加工，粗精铣与水平成 36 的台肩。用立式铣床 X52K，使用组合夹具。 （1）粗铣 M6 上端面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 刀具： 硬质合金三面刃圆盘铣刀 （面铣刀） ， 材料：15YT，100Dmm=， 齿数8Z=。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 p a：2 p amm= 每齿进给量 f a：取0.12/ f amm Z=铣削速度1.33/Vm s= 由式（2.1）机床主轴转速n： 10001000 1.33 60 254 /min 3.14 100 V nr d =

43、300 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V：0.12 8 300/604.8/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f：4.8/288/min mf fVmm smm= a：40amm = 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知40lmm=， 刀具切入长度 1 l： 22 1 0.5()(1 3)lDDa=+ 22 0.5(10010040 )(1 3)7mm=+= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 （2）精铣 M6 上端面 加工条件： 15 工件材料： HT200，铸

44、造。 机床： X52K 立式铣床。 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ：15YT，100Dmm=，齿数 12。 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm 铣削深度 p a：1.0 p amm= 每齿进给量 f a：取0.08/ f amm Z= 铣削速度V：取0.32/Vm s= 机床主轴转速n，由式（1.1）有： 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 V nr d = 75 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V，由式（2.3）有：0.15 12 75/602.25/ ff

45、Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f：2.25/135/min mf fVmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知40lmm= 刀具切入长度 1 l：精铣时 1 100lDmm= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 工序 7：钻 2-M6 工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 6mm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻孔至5，选用5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹，选用 M6 细柄机用丝锥攻螺纹。 切削深度 p a：mmap25. 4= 进给量f：取rmmf/25. 0= 切削速度V：取smV/43. 0= 由式（2.1）机床主

46、轴转速n： 0 10001000 0.43 60 1643 /min 3.14 5 V nr d = ，取900 /minnr= 实际切削速度V： 0 3.14 5 900 0.24/ 10001000 60 d n Vm s = = 被切削层长度l：15lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 5 (1 2)12023.5 22 r D lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 攻 M61.5 的螺纹 机床：Z535 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（6 1.5M） 进给量f：由于其螺距mmp5 . 1=,因此进给量rmmf/5 . 1= 切削速度V：取min

47、/88. 8/148. 0msmV= 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 8.88 471.3 /min 3.14 6 V nr d = ，取480 /minnr= 丝锥回转转速 0 n：取480 /min n nr= 实际切削速度V： 0 3.14 6 480 0.15/ 10001000 60 d n Vm s = = 被切削层长度l：15lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 4.5lmm= 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 工序 8：校验 2.2.62.2.62.2.62.2.6 确定基本工时确定基本工时确定基本工时确定基本工时 （1）粗铣、精铣25 孔下平面 加工条件： 工件材料：HT200 铸铁， b =200MPa 机床：X525K 机床 刀具：高速钢镶齿套式面铣刀 粗铣的切削工时 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知90lmm=， 刀具切入长度 1 l： 22 1 0.5()(1 3)lDDa=+ 22 0.5(10010040 )(1 3)7mm=+= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1j t： 12 1 9072 0.34min 288 j m lll t f + = 17 可查得铣削的辅助时间 1 0.41 f t= 精铣的切削工时 被切削层长度l：由毛坯