毕业设计（论文）-涡轮箱机械加工工艺及工装设计.doc

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1、重庆理工大学毕业论文 涡轮箱机械加工工艺及工装设计1 绪论1.1 课题背景在生产过程中，工艺过程占有重要的地位。工艺过程是与改变原材料或半成品成为成品直接有关的过程。它包括锻压、铸造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配和试车等。机械加工工艺过程在工艺过程占有重要的地位。它是指用机械加工的方法逐步改变毛坯的状态（形状、尺寸和表面质量），使之成为合格的零件所进行的全部过程。在产品投入生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，技术关键分析与研究，刀具、夹具、量具的设计、制造或采购；设备改装与设备的购置或定做。这些工作都必须根据机械加工工艺规程来做 夹具是机械加工过程中用以装夹工件

2、的一种装置，其作用是在机械加工过程中使工件相对于机床或刀具有一个确定的位置，并在加工过程中保持这个位置的不变。本次要完成的是一套钻削夹具设计，主要是研究在加工箱体上钻孔时首先解决的准确、快速装夹箱体的问题。设计这个夹具会使我掌握更多的有关机械设计方面的知识。特别是工艺上有更深的了解。 我的毕业设计的题目是“涡轮箱箱机械加工工艺及工装设计”，专题是箱体零件的加工工艺规程制订，钻孔专用夹具的设计，镗刀设计及量具的设计。这包含了在大学所学四年专业课的比较全面的知识。毕业设计是检验我们大学四年所学知识的实际运用，要求我们从各个角度、各个方面，更全面分析问题，解决问题。同时，在毕业设计过程中，我们也对四

3、年所学的知识重新回顾和总结，对所学各科知识综合运用，在进行设计过程中我们要理论联系实际,我们即将走入社会，面对实际的生产活动，做好准备！在设计的过程中我们需要掌握很多的学习方法。以这个设计来锻炼和学习。基于这种要求和目的的背景下。我们做的这毕业设计。1.2完成本课题的可行性分析这是一个蜗轮蜗杆箱体类零件，在很多地方都有用处，用在很多的场合。该零件的加工工艺及其工装设计是我们毕业设计的一个课题，考验我们平时所学的知识，对我们大学四年专业学习可以较为全面的检验和总结，所以也是必须的。在社会中，箱体类似零件时很多的，比如机床、汽车等等地方都是很有用处的，相同零件的的加工工艺是差不多的。所以研究该箱体

4、的工艺及其工装夹具是非常有必要的，做了这个零件的工艺设计，对类似的零件的加工都是很有帮助的。该零件的精度属于7级精度，表面粗糙度只有6.3.现在一般的机床都可以加工的，而且位置精度没有明确的精度等级，属于经济精度加工，用机床的本事制造精度可以保证。所以制作该工艺是可以实现的。在经济加工的过程中只要一些简单的，普通的机床都是可以加工的，所以经济性是能达到要求的。在编制工艺过程中，在我们老师的带领下，和同学一起学习，一起研究，会遇到一些问题，但是在老师的帮助下我们都能克服的，都能好好的完成这个课题。时间是这个学期，经过周密的计划和认真的学习，在设计工艺和工装中的困难都能是可以解决，在预计的时间内是

5、可以完成任务的。1.3完成本课题的工作条件及其问题解决思路要完成本课题需要首先对该零件有一定的认识，分析图子所给零件的整体形状及尺寸和精度要求；其次浏览国内外对托架的加工方法，然后需要查阅机械设计手册、工艺手册、夹具手册等工具书，制定出比较好的加工方案。这些都可以通过查阅学校图书馆、互联网资料和通过向老师、同学探讨解决。工具书有机械制造技术基础、工艺夹具设计手册、夹具设计图册、机械制造工艺学、机床夹具设计、机械加工工艺设计、互换性与技术测量、机械制造工艺设计、金属切削刀具该零件是一个涡轮蜗杆类零件，材料HT200钢，零件比较复杂而且批量是批生产，经过铸造成型的，一般重要的表面的等级精度不是很高

6、只有7级，是目前机器都能达到的精度。而且表面的粗糙度要求要Ra6.3，粗超度6.3外表面用初铣、半精铣、精铣的工艺就能达到要求。其中有个蜗轮孔和蜗杆孔有0.01垂直度要求，这个用坐标镗床来加工，其零件的设计精度由机床加工精度来保证能达到要求。零件的毛坯是经过铸造成型的，其中的缺陷比较多，但是零件的复杂性决定了其只能经过铸造成型才有流线分布，所以必须经过先进的铸造工艺减少2 零件的分析 2.1 零件的作用 箱体在现在机械上的用途很广，任何传动装置都需要被密封起来才能正常的使用，传递动力和保护零件及其润滑。所以就要用到箱体这个结构。例如发动机之类的精密传动机构需要用箱体来密封保护。为了得到更大传动

7、比的小型变速器，涡轮传动是一个很好的设计。不但可以得到很大的传动比而且还能减小变速器，给机器减小重量是很有用处的。并且涡轮传动还可以自锁，这也有很好的用处。 2.2 零件的结构特点这个零件的只是一部分需要和另一个零件配合才能使用，在其放涡轮的轴线上还要安装一个端盖 3 该零件的工艺规程设计 3.1生产纲领和生产类型的确定生产纲领是指某种产品的年产量生产纲领的计算公式为 其中 N生产纲领，Q产品的年产量，N每台产品中该零件的数量，备品率，废品率取5；去1 =1060（件/每年），零件小于100kg。查表属于中批量生产。 3.2定位基准的选择原则 在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作定位基准

8、，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。粗基准的目标是为了确定精基准，并最快的加工出精基准的。所以在定位基准选择的顺序时，应从精基准到粗基准。3.2.1精基准的选择其选择原则如下：基准重合原则，是采用设计基准作为定位基准。为避免基准不重合而引起的基准不重合误差，保证加工精度应遵循基准重合原则。基准统一原则是工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其它各表面时，应尽可能在多数工序中采用此同一组精基准定位，这就称为基准统一原则。自为基准原则是当某些精加工要求加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准称为自为基准原则。遵循自为基准原则时，不能提高加工面的位置精度，只是提

9、高加工面本身的精度。互为基准原则是为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而均匀，可采取反复加工、互为基准的原则。保证工件定位准确，夹具夹紧可靠、结构简单、操作方便的原则。 3.2.2，粗基准的选择，其选择的要求应能保证加工面与不加工面之间的位置要求和合理分配各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。具体可按下列原则选择：为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择应合理分配各加工表面的加工余量。在分配加工余量时，应保证各加工表面都有足够的加工余量；对于某些重要的表面，应尽可能使其加工余量均匀，对导轨面且要求加工余量尽可能

10、小一些，以便能获得硬度和耐磨性更好的表面；使工件上各加工表面总的金属切除量最小。作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其它表面缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。由于毛坯表面比较粗糙且精度较低，一般情况下同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。否则，因重复使用所产生的定位误差，会引起相应加工表面间出现较大的位置误差。3.3工艺顺序的安排原则工艺顺序的安排原则，零件上的全部加工表面应安排在一个合理的加工顺序中加工，这对保证零件质量、提高生产率、降低成本都是很重要的，其中工序顺序安排是起着很重要的作用。先加工基准面再加工其他面，这是为了保证定位精度。先加工平面再加工孔，这是为了可以先

11、以面定位加工孔保证稳定和装夹，还有就是在加工毛面时候不会使钻头引偏。先加工主要表面后加工次要表面，这主要表面是指的设计基准面、主要工作面，次要表面是键槽。螺孔等其他表面。先安排粗加工后安排精加工。3.4该零件的工艺路线的制定方案一：1，铸造；2，人工失效，退火；3，油漆，4，划线找正安装零件和画底面加工线和定位孔的线；5，找正粗铣底面，半精铣底面6，钻孔4X15的孔达到要求并且绞对角孔；7，粗铣、半精铣E面、F面、M面、N面；8，粗镗E面、和F面上大孔；9，粗镗M面、N面中心孔10，半精镗E面、和F面上大孔；11，半精镗M面、N面中心孔；12，精镗镗E面、和F面上大孔并倒角；13，精镗M面、和

12、N面上大孔；14，钻G面的中心孔；15，钻E面螺纹底孔和F面螺纹底孔；16，钻M面螺纹底孔和N面螺纹底孔；17，在G面攻螺纹M16、18，在E面攻螺纹4XM10、和攻螺纹M419，在M面和N面攻螺纹6XM6、20，检验方案二：1，铸造；2，失效处理，退火减小加工后的变形；3，油漆，4，划线找正安装零件和画底面加工线和定位孔的线；5，找正粗铣底面，半精铣底面6，钻孔4X15的孔达到要求并且绞对角孔；7，粗铣E面、F面、M面、N面；8，半精铣E面、F面、M面、N面9，粗镗E面、和F面上大孔，粗镗M面、N面中心孔10，半精镗E面、和F面上大孔，半精镗M面、N面中心孔；11，精镗E面、和F面上大孔并倒

13、角，精镗M面、和N面上孔12，粗铣G面孔；13，钻G面的M16底孔；14，钻E面4XM10螺纹底孔和M4底孔15，钻M面3XM6螺纹底孔和N面螺纹底孔；16，在G面攻螺纹M16、17，在E面攻螺纹4XM10和螺纹M4、18，在M面和N面攻螺纹6XM6、19，检验3.5该零件的工艺过程方案的比较及其选定由于考虑到在加工两个垂直孔系有位置度的要求，在方案一中镗两个位置度要求的孔的时候，工序分开了，可能无法满足位置度的要求，所以选择方案二为加工工序。4 确定加工余量、工序切削用量和基本机动时间计算4.1 切削用量的定义正确的选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的工具耐用度和经济性，保证加工质量，具

14、有相当重要的作用。所谓的切削用量是指切削速度、进给量、和背吃刀量三者的总称。切削速度，是指切削加工时，切削刀刃上选定一点相对于工件主运动速度。=m/min进给量f是指工件或刀具的主运动每转一转或每一行程时，工件和刀具两者在进给运动反向上的相对位移量背吃刀量对外圆车削和平面刨削而言背吃刀量等于工件已加工表面和未加工表面间的垂直距离其中外圆车削背吃刀量。其中工件代加工表面直径mm工件已加工表面直径mm4.2 切削用量的选择粗加工切削用量的选择原则选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、进给量F和切削深度p）中，提高任何一项，都能提高

15、金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量。切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度p，其次选择一个较大的进给量F，最后确定一个合适的切削速度V。精加工时切削用量的选择原则选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度p和进给量F，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工质量和表面质量。4.3毛坯余量和工序余量的确定确定加工余量有三种方法，经验估计法、查表法、分析计算法这里采用查表法，为了防止余量不够而产生废品，在查表所得的数量上稍

16、大一些。此零件材料为灰铸铁,硬度为HB200,生产类型为中批生产，采用砂型铸造。根据以上原始材料及加工工艺要求，分别确定各加工表面的机械加工余量，总之，计算法不能离开具体的加工方法和条件，要具体情况具体分析。不准确的计算会使加工余量过大或者过小。余量过大不仅浪费材料，而且增加加工时间，增大机床和刀具的负荷。余量过小则不能纠正上次工序的误差，造成局部加工不到的情况，影响加工质量，甚至会造成废品。所以最终平面工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.铣底面：精加工余量：Z2=1mm、粗加工余量：Z1=3mm、毛坯余量：Z=1+3=4.0mm2.铣G面：精加工余量：Z2=1mm、粗加工余量：Z1=6mm、毛坯余量

17、：Z=1+6=7mm3.铣端面E和F面：精加工余量：Z2=1mm、粗加工余量：Z1=3mm、毛坯余量：Z=1+3=4m4.铣端面MN：精加工余量：Z2=1mm、粗加工余量：Z1=3mm、毛坯余量：Z=1+3=4m孔的余量零件上的孔直径小于22mm的不预先铸出，大于20mm的孔预先铸出。1.钻底面定位孔孔4x15mm及铰两斜对孔先钻孔至14mm扩孔到14.85、铰孔至15mm2粗镗、半精镗、精镗轴孔22mm粗镗至20mm、半精镗至21.9mm、精镗至22mm3粗镗、半精镗、精镗轴孔74mm粗镗至72mm、半精镗至73.9mm、精镗至74mm4.粗镗、半精镗、精镗轴孔132mm粗镗至129mm、半

18、精镗至131.9mm、精镗至132mm5.在箱体G面钻、攻M16mm螺纹 钻通孔至14mm，对孔进行攻螺纹至162mm6.在箱体E面钻、攻4XM10mm螺纹钻孔至8.5mm，对孔进行攻螺纹至M10X1.5mm深87.在箱体M面和N面钻、攻6XM6mm螺纹钻孔至5mm深18，对孔进行攻螺纹至6X1mm深148.在箱体Q处钻、攻4XM4mm通孔钻孔至3.3mm通孔，对孔进行攻螺纹至M4X0.75mm4.4 时间定额的概念和计算时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工所需消耗的时间。他是安排作业计划、进行成本核算、确定设备数量、人员编制及其规划生产面积和重要数据。因此，时间定额是公

19、益规程的重要组成部分。时间规定的过紧，容易诱发忽视产品质量的倾向，或者会影响工人工作积极性和创造性。时间定额定的过松就起不到指导生产和促进生产发展的积极作用。因此合理的制定时间定额对保护产品质量、提高劳动生产率、降低成本都是十分重要的。时间定额的组成包括基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息和生理需要时间、准备和终结时间、=+。其中基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置，以及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。辅助时间是指为实现工艺过程而必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。布置工作地时间是指为使加工正常进行，工人照看工作地所消耗的时间（如换刀，清理、收拾工具等）.休息和生理

20、时间是指工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间。准备终结时间是指为生产一批产品和零部件进行准备和结束工作所消耗的时间总定额时间=*n+，所以单件定额时间=+/n在批量生产中，一批工件的件数为n则每个零=件所分担的准备与终结时间为/n相当于很小可以忽略不计，所以=。4.5 确定工序的切削用量和基本工时计算工序50 粗铣底面，以M、N、F面孔定位加紧找正粗铣底面，保证中心孔与地面距离145，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过两次走刀材料HT200，切削速度查表可得=203，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180，=100，齿数14，=67m/m

21、in。根据初步算出n=170r/min机床是X5020B，转速时60到1500级数是8级，查表选取转速是150r/min所以=58.9n/min计算工时其中是切入长度，是切出长度，是加工长度，是进给量mm/min查表可得=17mm，=3mm，=186mm，=0.2*14*170=476mm/min=0.86min。半精铣的时候mm/每齿=93m/min更具初步算出n=236r/min机床是X5020B，转速时60到1500级数是8级，查表选取转速是236r/min所以v=93m/min =0.08*14*236=264mm/min=1.56min。工序60钻孔4X14，硬质合金刀具钻孔，工件时

22、铸铁200查表mm取0.26，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0.125.T=60=19.7m/min根据初步算出n=448r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是500r/min所以=22m/min，=20 ，查表=4.3mm，=1.5mm。=0.8min。扩孔同转述钻孔一样扩孔，扩孔大为14.75。=23.2m/min进给量mm/min取0.8。所以=0.3min粗铰孔对角孔1和3工件时铸铁200查表进给量硬质合金mm/min粗铰取1.2，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0.125.T=60=17m/m

23、in根据初步算出n=360r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是315r/min所以=14.8m/min，=20 ，查表=4.3mm，=1.5mm。=0.13min。精铰孔铰孔对角孔1和3工件时铸铁200查表进给量硬质合金mm/min粗铰取0.8，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0.125.T=60=11m/min根据初步算出n=233r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是200r/min所以=9.4m/min，=20 ，查表=4.3mm，=1.5mm。=0.32min。工序70粗铣E面，以底

24、面和两定位孔定位，保证到端面85，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过两次走刀材料HT200，切削速度查表可得=203，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180，=100，齿数14，mm/每齿=67m/min。根据初步算出n=170r/min机床是X6042，转速时18到1400级数是20级，查表选取转速是180r/min所以=70.1n/min计算工时其中是切入长度，是切出长度，是加工长度，是进给量mm/min查表可得=17mm，=3mm，=176mm，=0.2*14*180=504mm/min=0.78min。粗铣F面，以底面和两定位孔定位，保证到E面1

25、71，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过一次走刀材料HT200，计算工时=0.23min。粗铣M面，以底面和两定位孔定位，保证到N面193，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过一次走刀材料HT200，计算工时=0.42min。粗铣N面，以底面和两定位孔定位，保证到M面190，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过一次走刀材料HT200，切削深度3mm计算工时=0.16min。工序80半精铣E面，以底面和两定位孔定位，保证到端面F面171，粗糙度6.3，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过两次走刀材料HT200，切削速度查表可得=203，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，

26、m=0.32，T=180，齿数14，mm/r ，=0.06mm/每齿=103m/min。根据初步算出n=262r/min机床是X6042，转速时18到1400级数是20级，查表选取转速是280r/min所以=110m/min=0.06 *14*280=235mm/min计算工时=1.7min。半精铣铣F面，以底面和两定位孔定位，保证到E面170，粗糙度6.3，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过一次走刀材料HT200，计算工时=0.5min。半精铣铣M面，以底面和两定位孔定位，保证到N面189，粗糙度6.3，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过一次走刀材料HT200，计算工时=0.34mi

27、n。半精铣铣N面，以底面和两定位孔定位，保证到M面188mm，粗糙度6.3，无切削液，采用直径125的端面铣刀经过一次走刀材料HT200，切削深度3mm计算工时=0.34min。工序90粗镗E面孔，材料HT200选取刀具硬质合金可转位镗刀，查表可得v取3560，f取0.30.8取0.5，取5mm 速度初选50以129孔为选择，可得n=123r/min根据机床是T68查表可得机床转速为125r/min，所以=50.6m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+16=25mm=0.32mm粗镗F面孔，材料HT200选取刀具硬质合金可转位镗刀，查表可得v取3560，f取0.30.8取0.5，取5mm

28、 速度初选50以72孔为选择，可得n=221r/min根据机床是T68查表可得机床转速为250r/min，所以=56m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+98=107mm=0.86粗镗M面孔，材料HT200选取刀具硬质合金焊接镗刀，查表可得v取4080，f取0.31.0取0.5，取5mm 速度初选50，可得n=795r/min根据机床是T68查表可得机床转速为800r/min，所以=50.3m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+48=57mm=0.15掉头镗N面孔同上工序100半精镗E面孔，材料HT200选取刀具硬质合金可转位镗刀，查表可得v取5080m/mim，f取0.20.6m

29、m/min取0.3，取2mm 速度初选50m/min，孔直径131，可得n=121r/min根据机床是T68查表可得机床转速为125r/min，所以=51.8m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+16=25mm=0.67min掉头半精镗F面孔，材料HT200选取刀具硬质合金可转位镗刀，查表可得v取5080m/mim，f取0.20.6mm/min取0.3，取2mm 速度初选50m/min，孔径73，可得n=215r/min根据机床是T68查表可得机床转速为250r/min，所以=58.1m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+98=107mm=1.42min半精镗M面孔，材料HT200

30、选取刀具硬质合金焊接镗刀，查表可得v取60100，f取0.20.8取0.3，取2mm速度初选80m/min，可得n=1157r/min根据机床是T68查表可得机床转速为1000r/min，所以=69.1m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+48=57mm=0.2min掉头镗N面孔同上工序110精镗E面孔，材料HT200选取刀具硬质合金可转位镗刀，查表可得v取2040m/mim，f1.04.0mm/min取1.5，0.61.2取1mm 速度初选30m/min，孔径132，可得n=72r/min根据机床是T68查表可得机床转速为80r/min，所以=33.2m/min。计算时间，查表得L=+

31、=5+4+16=25mm=0.2min倒角和镗孔一样的切削参数，T取0.1min精镗F面孔，材料HT200选取刀具硬质合金可转位镗刀，查表可得v取2040m/mim，f1.04.0mm/min取1.5，0.61.2取0.8mm 速度初选30m/min，以74孔为选择，可得n=129r/min根据机床是T68查表可得机床转速为125r/min，所以=29m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+98=107mm=0.6min倒角和镗孔一样的切削参数，T取0.1min精镗M面孔，材料HT200选取刀具硬质合金焊接镗刀，查表可得v取5080，f取0.150.5取0.3，速度初选60，可得n=868

32、r/min根据机床是T68查表可得机床转速为800r/min，所以=55.3m/min。计算时间，查表得L=+=5+4+48=57mm=0.23min掉头镗孔N面同上工序120以底面为主定位然后配合F面和F面的孔定位在立式铣床上铣G面采用直径直径50的面铣刀的端面铣刀两次走刀粗铣。材料HT200，切削速度查表可得=203，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180，=32，齿数3，=74m/min。根据初步算出n=471r/min机床是X5020B，转速时60到1500级数是8级，查表选取转速是425r/min所以=66.7n/min计算工时其中是切入长度，是切

33、出长度，是加工长度，是进给量mm/min查表可得=11.8mm，=2mm，=32mm，=0.2*3*425=255mm/min=1.2min。采用直径直径50的面铣刀的端面铣刀半精铣达到粗糙度1.6。材料HT200，切削速度查表可得=203，=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32，T=180，=32，齿数3，=94m/min。根据初步算出n=598r/min机床是X5020B，转速时60到1500级数是8级，查表选取转速是630r/min所以=99n/min计算工时查表可得=11.8mm，=2mm，=32mm，=0.1*3*630=189mm/min=0.24min。工

34、序130钻G面孔14，硬质合金刀具钻孔，以底面和F面定位加上F面的孔共同定位，工件为HT200查表mm/min取0.26mm/min，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0.125.T=60=19.7m/min根据初步算出n=448r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是500r/min所以=22m/min，=17 ，查表=4.3mm，=1.5mm。=0.17min。工序140钻E面的四个孔，孔径8.5深度12mm。硬质合金刀具钻孔，工件是铸铁200查表mm/min取0.23，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0

35、.125.T=60=18.6m/min根据初步算出n=696r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是800r/min所以=21.4m/min，=12 ，查表=2.5mm，=1mm。=0.3min。钻小孔，保证与地面距离24，通孔16，钻到20mm。工件是铸铁200查表mm/min取0.23，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0.125.T=60=14.7m/min根据初步算出n=1418r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是1250r/min所以=13m/min，=20 ，查表=0.93mm，=0

36、.5mm。=0.1min。工序150钻M面的四个孔，孔径5深度18mm。硬质合金刀具钻孔，工件是铸铁200查表mm/min取0.23，计算转速，查表=8.1，=0.25，=0，=0.55，m=0.125.T=60=16.3m/min根据初步算出n=1037r/min机床是Z5125A，转速时50到2000级数是9级，查表选取转速是800r/min所以=12.6m/min，=18 ，查表=1.5mm，=1mm。=0.33min。掉头钻N面的孔工序160攻G面的螺纹M16，高速钢刀具攻螺纹，工件是铸铁200查表计算转速=1213m/min。根据初步算出n=248.7r/min机床是SB4116,属

37、于无极变速，转速时150到1100，选取转速是250r/min所以=12.6m/min，是攻丝时的超切量取2到3背P取5mm ，查表丝锥切削锥长度取2取mm，=17mm，丝锥退出转速取250r/min。=0.1min。工序170攻E面的螺纹M10，高速钢刀具攻螺纹，工件是铸铁200查表计算转速=1213m/min。根据初步算出n=382r/min机床是SB4116,属于无极变速，转速时150到1100，选取转速是400r/min所以=12.6m/min 由于是盲孔深度是8，取 丝锥切削锥长度取2取mm，=8mm，丝锥退出转速取r/min。=0.11min。攻螺纹M4根据初步算出n=995r/m

38、in机床是SB4116,属于无极变速，转速时150到1100，选取转速是1000r/min所以=12.6m/min，是攻丝时的超切量取（23）P取2mm ，查表丝锥切削锥长度取2取mm，=20mm，丝锥退出转速取1000r/min。=0.06min。工序180攻M面的螺纹M6，高速钢刀具攻螺纹，工件是铸铁200查表计算转速=1213m/min。根据初步算出n=663r/min机床是SB4116,属于无极变速，转速时150到1100，选取转速是650r/min所以=12.3m/min，取 丝锥切削锥长度取2取mm，=14mm，丝锥退出转速取650r/min。=0.3min。转向攻另一面的螺纹5

39、夹具的设计5.1工件在本工序加工的工艺分析这个零件的是钻孔14，由于孔的加工属于未注公差，属于经济加工，钻孔的直径由钻头来保证，表面粗糙度没有要求，所以，表面作为一般的加工都是能满足要求的。更具未注要求选取IT11级精度要求。依靠所设计的夹具来保证加工表面的下列要求1， 加工孔中心距离与端面的距离为330.125mm，2， 加工孔与轴线的对称度要求为0.4mm5.2 确定夹具的结构方案 5.2.1确定定位方案，设计定位元件，该夹具设计的是一个加工孔的夹具，而且零件不是对称的，夹具定位中应该限制六个自由度。该到工序的设计基准是端面和中心线，根据基准重合的要求，设计端面和中心孔定位，考虑到本身零件

40、该道工序要求不是很高，并且考虑到由于前面的加工可以看出，其底面已经有加工后的大平面，可以考虑作为零件的主要定位平 图5.2.1定位销面，作为一个面采用两个定位板定位，可以限制三个自由度，加上小端面作为定位和大底面配合限制两个自由度，总共限制了5个自由度，还需要限制一个自由度，还有一个孔，也是设计基准可以用定位销定位，考虑到重复定位，所以孔的定位销用削边销，只限制一个自由度。其最后的设计图如图5.2.1。5.2.2加紧方案的选择及加紧机构的设计这是批量生产考虑到在加紧中，减小工人的体力，提高工人的环境，再设计中用气动加紧，而且在做其他的夹具中也可以用在其他的夹具上。采用气动加紧的时候用拉杆加开口

41、垫圈的设计，无论是取零件还是上零件的时候都很方便和快捷，用开口挡圈挡住另外一个端面从而加紧工件。5.2.3夹具在在机床定位的确定 夹具除了考虑到工件在机床上的定位，还要考虑到夹具在机床上的定位，本工序是钻床Z5125，查表机床的工作台是T形槽。其尺寸是14H9,所以设计夹具的耳座也用宽14mm5.3定位精度分析与计算夹具在以底面定位，然后断面贴着定位销端面，由于零件的端面本身有行为误差，并不是一个垂直于底面的平面，本身都有垂直度误差，而且其平面本身都不平，有平面度误差，加上定位销的平面度误差，要综合考虑。在水平面上削边销的有形状公差，加上孔本省有误差，定位误差为两个零件的误差，所以定位误差为由

42、于工序记住相对于定位基准是相重合的 所以=0所以在对称度方向定位误差=0.021+0.04+0.03=0.081mm已知加工孔与轴线的对称度要求为0.4mm，其公差的1/31/5为0.05到0.13所以定位精度能达到要求。在端面距离方向=0定位误差=0.012+0.04+0=0.052已知加工孔与端面的位置要求为0.25mm，其公差的1/31/5为0.083到0.05所以定位精度能达到要求。5.4 钻套的选择与设计由于是批量生产，而且在钻孔后还要攻丝，多以采用的是快换钻套的设计，查表机床设计设计手册，可以看出钻孔的直 径是14，所以材料是T10A碳素 图5.4.1快换转套工具钢，硬度是5864

43、HRC查表可以看出选取的钻套是14F7X22k6X20GB2265-1991。其外形尺寸如图5.4.1。5.5 钻模板的设计钻模板的设计，中批量的生产的零件，考虑到加工结构工艺和制造，采用的钻模板选用固定钻模板，采用定位销配做和螺栓链接固定转模板，钻模板在于钻套配合的时候采用的是F7/f6的配合。钻模板最后的设计图如图5.5.1 5.6 夹具体的设计夹具体的设计要考虑到有足够的刚度和强度；尺寸稳定；排削方便结构工艺好；搬运方便等。 图5.5.1 钻模板 这个钻模板夹具体的设计的时候考虑到到时单件生产，而且在生产过程中要有足够的强度和刚度，采用铸造方式铸造出来，材料选用HT200，铸造后要经过失

44、效处理，消除内应力，厚度采用30mm，加肋板的厚度用0.70.9H，选取16mm。采用添加肋板来增加刚度。本身是铸造件加工，属于崩削加工，而且加工再高处，所以排削不成问题。夹具体的耳座要根据加工的机床来选择，更具钻床Z5125的机床T型槽尺寸是14X24。考虑到用的是汽缸加紧，所以夹具体上还要增加汽缸的安装的安装。为了增加碎削的不影响加工的，所以夹具体底座面上增加突台，采用增加固定支撑板的方式来支撑。最终确定的夹具体外形为如图5.6.1 图5.6.1夹具体 5.7 轴向力，转矩，功率计算计算切削力的计算:高速钢刀具钻孔HT200，机床是Z5125，孔径是14.5首先计算钻削的轴向力：查表得高速

45、钢刀具钻削HT200，查表可得=420；=1.；=0.8；=14.5，=1，=0.87，=1803N然后计算钻削的转矩M M=查表得=0.206; =2; =0.8;M=12.8NM计算切削功率功率公式为=转速500r/min，线速度是22.8m/min切削功率=0.65KW 5.8 钻床夹具的装配说明最终确定的夹具图如图，先将工件清理干净后在装配，在安装钻模板的时候先用定位销定位后在用螺钉拧紧。本套夹具在制作过程中采用固定钻模板，其定位销采用的是配做定位销，配做定位销的额时候先用螺钉预紧螺钉，后用检验心轴测量后在夹紧后配做定位销。用气缸拉杆加开口垫圈的夹紧机构夹紧。最终确定的夹具图如图5.8.1图5.8.1 夹具装配图6 刀具及量具的设计 6.1刀具的设计加工孔的直径最后只有22mm属于镗孔加工 ，属于小孔的加工，选择焊接的镗刀，长度选择15mm，刀杆的选着为8X8的45钢刀杆。所以考虑到加工材料是HT200，选着刀具的材料