啞鈴銷的車5°寬12環(huán)形槽夾具設計及加工工藝裝備含非標8張CAD圖.zip
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摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
啞鈴銷的加工工藝規(guī)程和車環(huán)形槽的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：切削用量 夾緊 定位 誤差。
Abstract
The design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement, and other aspects of knowledge.
The three parts are the processing technology of dumbbell pins, the process design, the process design and the design of special fixture. In the process design, the parts are analyzed first, the process of the parts is redesigned and the structure of the blank is redesigned. The process datum of the parts is selected and the process route of the part is designed. Then the size calculation of the working procedure of the parts is calculated, the key is to determine the process equipment and the cutting amount of the various working order; then, the key is to determine the amount of the process equipment and the cutting amount. The design of the special fixture is carried out, and the components of the fixture are designed, such as the positioning element, the clamping element, the guiding element, the connecting parts with the machine tool and the other parts. The positioning error is calculated when the fixture is positioned, and the rationality and inadequacies of the fixture structure are analyzed, and the design is injected in the future. It is intended to be improved.
Key words: cutting amount clamping positioning error.
目 錄
摘 要 I
前 言 1
第1章 零件的分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的結構工藝分析 2
1.3 關鍵表面的技術要求分析 3
第2章 工藝設計 4
2.1 確定生產(chǎn)類型 4
2.1.1 生產(chǎn)綱領 4
2.1.2 生產(chǎn)效率分析 4
2.1.3 生產(chǎn)類型 4
2.2 毛坯選擇與毛坯圖說明 5
2.2.1毛坯選擇 5
2.2.2 毛坯圖說明 6
2.3工藝路線的確定 6
2.3.1 粗、精基準的選擇 6
2.3.2選擇加工方法 7
2.3.3劃分加工階段 7
2.3.4工序前后順序的安排 8
2.3.5選擇的加工設備及工裝 9
2.3.6制訂工藝路線 10
2.3.7 確定加工余量和切削用量以及時間定額 11
第3章 夾具定位夾緊方案分析與論證 30
3.1 定位機構 30
3.2 夾緊機構 30
3.2.1 選擇夾緊機構 30
3.2.2切削力及夾緊力的大小 30
3.3誤差分析 31
3.4定位誤差的計算 32
第4章 夾具總體結構分析及夾具的使用說明 33
4.1 夾具體總體結構分析 33
4.2夾具的使用說明 33
設計小結 34
參 考 文 獻 35
III
前 言
制造技術的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切相關?，F(xiàn)代制造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農(nóng)用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術水平的不斷提高，向文化，藝術，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類的物質生活和文明有了很大的提高，對精神和物質有了更高的要求，科學技術有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關系更為密切。蒸汽機的制造技術的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)，內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關，人類活動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機，人造飛機，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空 。
第1章 零件的分析
1.1 零件的作用
啞鈴銷用于綜采中部槽的聯(lián)結。 特點：結構簡單，安裝方便，聯(lián)結可靠。 材質：使用不銹綱，鍛打成型，調質熱處理，保證其強度，常用材質有10Cr、40Mn2、40CrNiMo或42CrNiMo等材質。 機械性能：啞鈴鏈接強度達3000kn，與長環(huán)聯(lián)接相比較，連接更可靠。
1.2 零件的結構工藝分析
零件的結構的工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性與經(jīng)濟性。零件結構工藝性審查如下所述：
1、 車床小刀架作出工藝凸臺，以便加工下部燕尾槽導軌面時裝夾方便。
2、 錐形零件應作出裝夾工藝面以便裝夾。
3、 避免設置傾斜的加工面，以便減少裝夾次數(shù)。
4、 改為通孔或擴大中間孔可減少裝夾次數(shù)，保證孔的同軸度。
5、 被加工表面設置在同一平面，可一次走刀加工，縮短調整時間。
6、 錐度相同只需作一次調整。
7、 軸上的沉割槽、鍵槽或過渡圓角應盡量一致，以減少刀具種類。
8、 底部為圓形弧，只能單件垂直進刀加工，改為平面可多件連續(xù)加工。
9、 需多刀加工的零件，各段長度應相近的整數(shù)倍，車刀按間距設置，刀架移動即可。
10、 避免內表面、內凹面的加工，利于提高效率，保證精度。
11、 加工螺紋時應留有退刀槽，或具有螺紋尾扣，以方便退刀。
12、 磨削時各表面間的過渡部分，應留有越程槽。
13、 加工多聯(lián)齒輪或插鍵槽時應留有空刀。
14、 將支承面改為臺階式，將加工面鑄出凸臺、保留精加工面的必要長度，以減少加工面，提高效率，保證精度。
15、 避免在斜面上鉆孔，避免鉆頭單刃切削，防止刀具損壞和孔中心偏斜。
16、 避免深孔加工，改善排屑和冷卻條件。
17、 刀具應易于加工切削部位，避免采用接長鉆頭等非標準刀具。
1.3 關鍵表面的技術要求分析
序號
加工表面
粗糙度
形狀、位置
1
Φ90左端面
12.5
—
2
Φ90左外圓
12.5
—
3
Φ90右端面
12.5
—
4
Φ90右外圓
12.5
—
5
底面
6.3
—
6
頂面
6.3
—
7
左端面
6.3
位置度允差Φ0.8
8
右端面
6.3
位置度允差Φ0.8
9
2-Φ18孔、Φ26沉孔
12.5
—
10
2-M6深20
12.5
—
11
左邊環(huán)形斜槽
6.3
—
12
右邊環(huán)形斜槽
6.3
—
第2章 工藝設計
2.1 確定生產(chǎn)類型
2.1.1 生產(chǎn)綱領
生產(chǎn)綱領：企業(yè)在計劃期內應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢品在內的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領按下式計算。
N=Qn(1+a+)
式中： N——零件的生產(chǎn)綱領（件/年）
Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）
n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）
a——備品百分率
——廢品百分率
2.1.2 生產(chǎn)效率分析
操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術、材料等其它問題所引起的能力損耗。
1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間?
指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工
時與間接工時。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。?
a\標準工時：標準工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。
b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率）
c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些
d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。
2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計算得到標準工時。
生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%?
2.1.3 生產(chǎn)類型
根據(jù)生產(chǎn)綱領的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類型：
1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結構和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復。如新產(chǎn)品試制，專用設備和修配件的制造等。
2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。
3.大量生產(chǎn)：當一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點經(jīng)常是重復性地進行相同的工序。
生產(chǎn)類型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領）及其自身特點，具體情況見表1-1。
表1-1： 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系
生產(chǎn)類型
重型
（零件質量大于2000kg）
中型
（零件質量為100-2000kg）
輕型
（零件質量小于100kg）
單件生產(chǎn)
小于等于5
小于等于20
小于等于100
小批生產(chǎn)
5-100
20-200
100-500
中批生產(chǎn)
100-300
200-500
500-5000
大批生產(chǎn)
300-1000
500-5000
5000-50000
大量生產(chǎn)
大于1000
大于5000
大于50000
依設計題目知：Q=15000臺/年，n=1件/臺；結合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領
N=15000×1×（1+10%）×（1+1%）=16665件/年
零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
2.2 毛坯選擇與毛坯圖說明
2.2.1毛坯選擇
零件材料為10Cr，特性為不銹鋼,考慮到不銹鋼的抗缺口敏感性，減震性和耐優(yōu)良等特點,因此應該選用鍛件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為15000件,已達到成批生產(chǎn)的水平，而且模鍛，免除了砂模和制模的設備，以及減少了鍛工車間的面積，生產(chǎn)成本就有了降低，這樣得來的鍛件具有緊密與微細的顆粒結構及較好的機械性能。因此采用模鍛,這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度來考慮也是應該的。
2.2.2 毛坯圖說明
由表（2-5-1）得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應大于表面層厚度，即大于1mm，小于4mm。
由45鋼，確定特性中碳調質結構鋼精度等級為2級（指尺寸精度和表面光潔度要求較高，或者大批、中批生產(chǎn)的鍛件。
2.3工藝路線的確定
2.3.1 粗、精基準的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。
一：粗基準的選擇原則
選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。
對零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準，而對有若干不加工表面的工件，則應該以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為基準。根據(jù)選擇原則，選擇下表面為粗加工基準。
二：精基準選擇的原則
基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多數(shù)表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。
互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。
此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進而保證軸承蓋在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從軸承蓋零件圖分析可知，該零件的底平面與小孔，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件的自由度是不夠的，它只限制了五個自由度，如果采用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。
選擇精基準的原則時，重點考慮的是有利于保證工件的加工精度并使裝夾更為方便。
2.3.2選擇加工方法
序號
加工表面
粗糙度
加工方法
1
Φ90左端面
12.5
粗車
2
Φ90左外圓
12.5
粗車
3
Φ90右端面
12.5
粗車
4
Φ90右外圓
12.5
粗車
5
底面
6.3
粗銑、精銑
6
頂面
6.3
粗銑、精銑
7
左端面
6.3
粗銑、精銑
8
右端面
6.3
粗銑、精銑
9
2-Φ18孔、Φ26沉孔
12.5
鉆、锪
10
2-M6深20
12.5
鉆、攻
11
左邊環(huán)形斜槽
6.3
粗車
12
右邊環(huán)形斜槽
6.3
粗車
2.3.3劃分加工階段
按加工的精度高低，加工階段一般可分為三個階段：
一、粗加工階段
主要加工方法有：粗車、粗銑、粗刨、粗鏜和鉆孔。
二、半精加工階段
主要加工方法有：半精車精車、半精銑精銑、半精刨精刨、半精鏜精鏜和擴孔鉸孔。
三、半精加工階段
主要加工方法是各種類型的磨削，也有寬刃精刨、浮動鏜和刮削
在不同的加工階段不僅所選擇的機床、切削用量不同，而且所使用的夾具、刀具、檢具的精度也是不同的。從粗加工到精加工，機床、夾具、刀具、檢具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高進行變化。
因此，在不同的加工階段應選擇合適的加工設備。
2.3.4工序前后順序的安排
一、機械加工工序的安排原則：
先粗后精：粗加工在前，精加工在后，粗精分開。
基準先行：先把基準面加工出來，再以基準面定位來加工其表面，以保證加工質量。
先主后次：主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵槽、聯(lián)接用的光孔等。次要表面一般放在主要表面的主要加工結束后，最終精加工之前進行。
先面后孔：平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來加工孔。
先面后孔的另一含義：在從面上加工孔之前、先加工這個面，然后再從加工好的面上鉆孔。
二、熱處理工序的安排
退火
應用：高碳鋼采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出來以后。
正火
應用：低碳鋼、中碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來以后。
調質處理
應用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。
時效處理
應用：一般安排在毛坯制造出來和粗加工后。常用于大而復雜的鑄件。
淬火
應用：一般安排在磨削前。
滲碳處理
可安排在半精加工之前或之后進行。
鍍鉻、鍍鋅、發(fā)藍等，一般都安排在工藝過程最后階段進行。
檢驗工序的安排：
為保證零件制造質量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場合安排檢驗工序：
1）粗加工全部結束之后；
2）送往外車間加工的前后；
3）工時較長和重要工序的前后；
4）最終加工之后。
其它工序的安排：
1）切削加工之后，應安排去毛刺工序。
2）零件在進入裝配之前，一般都應安排清洗工序。
3）在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序。
4）在鑄件成型后要涂防銹溱。
2.3.5選擇的加工設備及工裝
1、 Φ90左端面，加工設備選擇：C620-1臥式車床；刀具選擇：硬質合金可轉位車刀；量具選擇：游標卡尺。
2、 Φ90左外圓，加工設備選擇：C620-1臥式車床；刀具選擇：硬質合金可轉位車刀；量具選擇：游標卡尺。
3、 Φ90右端面，加工設備選擇：C620-1臥式車床；刀具選擇：硬質合金可轉位車刀；量具選擇：游標卡尺。
4、 Φ90右外圓，加工設備選擇：C620-1臥式車床；刀具選擇：硬質合金可轉位車刀；量具選擇：游標卡尺。
5、 底面；加工設備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質合金三面刃銑刀；量具選擇：游標卡尺。
6、 頂面；加工設備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質合金端面銑刀；量具選擇：游標卡尺。
7、 左端面；加工設備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質合金三面刃銑刀；量具選擇：游標卡尺。
8、 右端面；加工設備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質合金三面刃銑刀；量具選擇：游標卡尺。
9、 2-Φ18孔、Φ26沉孔；加工設備選擇：Z3025搖臂鉆床；刀具選擇：硬質合金麻花鉆、锪孔鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。
10、 2-Φ18孔、Φ26沉孔；加工設備選擇：Z3025搖臂鉆床；刀具選擇：硬質合金麻花鉆、锪孔鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。
11、 2-M6深20；加工設備選擇：Z3025搖臂鉆床；刀具選擇：硬質合金麻花鉆、絲錐；量具選擇：圓柱塞規(guī)、螺紋塞規(guī)。
12、 左邊環(huán)形斜槽；，加工設備選擇：C620-1臥式車床；刀具選擇：硬質合金切槽車刀；量具選擇：游標卡尺。
13、 左邊環(huán)形斜槽；，加工設備選擇：C620-1臥式車床；刀具選擇：硬質合金切槽車刀；量具選擇：游標卡尺。
2.3.6制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。
最終工藝方案如下：
工序01：鍛造
工序02：調質HB280-320
工序03：車Φ90左端面、Φ90左外圓、倒角2×45°
工序04：車Φ90右端面、車Φ90右外圓、倒角2×45°
工序05：粗銑、精銑底面
工序06：粗銑、精銑頂面
工序07：粗銑、精銑后端面
工序08：粗銑、精銑前端面
工序09：鉆2-Φ18孔、锪平Φ26沉孔；鉆、攻2-M6深20
工序10：粗車左邊環(huán)形斜槽、倒角R3
工序11：粗車右邊環(huán)形斜槽、倒角R3
工序12：去毛刺
工序13：檢驗至圖紙要求
工序14：包裝、入庫
2.3.7 確定加工余量和切削用量以及時間定額
工序01：鍛造
工序02：調質HB280-320
工序03：車Φ90左端面、Φ90左外圓、倒角2×45°
工步一：車Φ90左端面
1、切削用量
機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內切完。
2）確定進給量
根據(jù)表1.4，在車Φ90左端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min
≈429r/min
按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實際切削速度=121.1m/min
5）校驗機床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。
最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=121.1m/min
2、確定車Φ90左端面的基本時間
，
式中 =92mm，=0mm，=1.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：車Φ90左外圓
1、切削用量
機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內切完。
2）確定進給量
根據(jù)表1.4，在車Φ90左外圓、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min
≈429r/min
按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實際切削速度=121.1m/min
5）校驗機床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。
最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=121.1m/min
2、確定車Φ90左外圓的基本時間
，
式中 =70mm，=1.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=3
則
工步三：倒角2×45°
工序04：車Φ90右端面、車Φ90右外圓、倒角2×45°
工步一：車Φ90右端面
1、切削用量
機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內切完。
2）確定進給量
根據(jù)表1.4，在車Φ90右端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min
≈429r/min
按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實際切削速度=121.1m/min
5）校驗機床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。
最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=121.1m/min
2、確定車Φ90右端面的基本時間
，
式中 =92mm，=0mm，=1.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：車Φ90右外圓
1、切削用量
機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內切完。
2）確定進給量
根據(jù)表1.4，在車Φ90右外圓、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=250m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=2500.80.650.811.15m/min≈121.1m/min
≈429r/min
按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實際切削速度=121.1m/min
5）校驗機床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。
最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=121.1m/min
2、確定車Φ90右外圓的基本時間
，
式中 =70mm，=1.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=3
則
工步三：倒角2×45°
工序05：粗銑、精銑底面
工步一：粗銑底面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選取＝475
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：精銑底面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62K型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?00
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序06：粗銑、精銑頂面
工步一：粗銑頂面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?75
當＝475r/min時
按機床標準選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：精銑頂面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?00
當＝600r/min時
按機床標準選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序07：粗銑、精銑后端面
工步一：粗銑后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?75
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：精銑后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選取＝600
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序08：粗銑、精銑前端面
工步一：粗銑前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?75
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：精銑前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?00
3）計算工時
切削工時： ，，
則機動工時為
工序09：鉆2-Φ18孔、锪平Φ26沉孔；鉆、攻2-M6深20
工步一：鉆2-Φ18孔
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025遙臂鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取
故實際切削速度為
切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2
則機動工時為
工步二：锪平Φ26沉孔
1.選擇鉆頭
選擇高速鋼锪刀，其直徑d=26mm
2．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時，,
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故
根據(jù)Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。
3．計算基本工時
工步三：鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025遙臂鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取
故實際切削速度為
切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2
則機動工時為
工步四：攻2-M6螺紋深20
選擇M6mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
531r/min
按機床選取n=500r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工序10：車左邊環(huán)形斜槽、倒角R3
工步一：車左邊環(huán)形斜槽
1、切削用量
機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為15mm，可在1次走刀內切完。
2）確定進給量
根據(jù)表1.4，在車左邊環(huán)形斜槽、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=180m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=1800.80.650.811.15m/min≈87.2m/min
≈63r/min
按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實際切削速度=87.2m/min
5）校驗機床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。
最后決定的切削用量為=15.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=87.2m/min
2、確定車左邊環(huán)形斜槽的基本時間
，
式中 =12mm，=4.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=4
則
工步二：倒角R3
工序11：車右邊環(huán)形斜槽、倒角R3
工步一：車右邊環(huán)形斜槽
1、切削用量
機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為15mm，可在1次走刀內切完。
2）確定進給量
根據(jù)表1.4，在車右邊環(huán)形斜槽、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。
根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=180m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=1800.80.650.811.15m/min≈87.2m/min
≈63r/min
按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實際切削速度=87.2m/min
5）校驗機床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。
最后決定的切削用量為=15.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=87.2m/min
2、確定車右邊環(huán)形斜槽的基本時間
，
式中 =12mm，=4.0mm，=0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=4
則
工步二：倒角R3
工序12：去毛刺
工序13：檢驗至圖紙要求
工序14：包裝、入庫
第3章 夾具定位夾緊方案分析與論證
3.1 定位機構
選擇的頂面和兩個Φ18孔來定位，所以相應的夾具上的定位元件應是支承板和A型固定式定位銷及B型固定式定位銷。因此進行定位元件的設計主要是支承板和A型固定式定位銷及B型固定式定位銷。
1、 支承板與支承板相配合，限制三個自由度，即X軸轉動、Y軸轉動和Z軸移動。
2、 Φ18孔與A型固定式定位銷相配合，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。
3、 另一個Φ8孔與B型固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即Z軸轉動。
工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位，故設計合理。
3.2 夾緊機構
3.2.1 選擇夾緊機構
在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇由鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺桿、支座、螺母、圓墊圈和帶肩螺母等組成夾緊機構夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。
3.2.2切削力及夾緊力的大小
（1）切屑力計算
查表1-2-3 圓周力：
徑向力：
軸向力：
其中：
查《機床夾具手冊》表1-2-4，
表1-2-5
表1-2-6
由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N
（2）夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
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