工藝夾具-壓縮機箱體加工工藝及夾具設計

工藝夾具-壓縮機箱體加工工藝及夾具設計,工藝,夾具,壓縮機,箱體,加工,設計 四 川 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書 題 目 壓縮機箱體加工工藝及夾具設計 學 生 李 建 華 系 別 機電工程系 專 業(yè) 班 級 機制033 學 號 2003111009 指 導 教 師 趙 虎 27 畢業(yè)設計（論文）任務書 設計（論文）題目：壓縮機箱體加工工藝及夾具設計 系： 機電工程 專業(yè)： 機制 班級： 03級3班 學號： 2003111009 學生： 李建華 指導教師： 莊俊 接受任務時間 2007.3.05 教研室主任 （簽名）　　系主任 （簽名） 1．畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求 1）繪制并審核零件圖、毛坯圖； 2）設計加工工藝并繪制工藝規(guī)程卡、工序卡； 3）設計裝配圖； 4）編制安裝調(diào)整及使用維護說明書； 5）編制設計說明書。 2．原始資料 1）零件圖一張； 2）生產(chǎn)批量10000件/年。 3.指定查閱的主要參考文獻 1）機械設計手冊 2）機械加工工藝設計手冊 3）夾具設計手冊 4）機床圖冊 5）其他相關資料 4．進度安排 設計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱和收集設計資料、繪制零件圖 3月05日至3月15日 2 進行壓縮機箱體加工工藝及夾具設計并繪制毛坯圖 3月16日至4月16日 3 填寫機械加工工藝過程卡片和工序卡片 4月17日至5月21日 4 設計壓縮機箱體加工工藝及夾具設計繪制零件圖、裝配圖 4月24日5至月19日 5 編寫設計說明書 5月20日至6月05日 6 畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備時間 6月06日至6月24日 注：本表一式三份，系、指導教師、學生各一份 摘要 零件的加工工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關系到零件最終能否達到質(zhì)量要求；夾具的設計也是不可缺少的一部分，它關系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。 本次設計的是壓縮機箱體加工工藝以及夾具的設計，壓縮機主要作用是把低壓冷媒汽體吸進壓縮成高壓汽體----冷卻循環(huán)，使部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高汽體的壓力。壓縮機箱體則是承載這個壓力和連接各零部件，因此要求箱體能夠承受壓力，以及箱體與其他零部件的密封性，在編制加工工藝時，要考慮到各個接觸面的各項精度以及形狀與位置公差等。 在設計加工箱體斜面上的螺紋孔專用夾具時，由于孔是自由公差，所以為了縮短加工時間，采用兩個斜面擋塊來使箱體工件定位，再使用兩鉸鏈支座，使得裝夾工件就方便了，斜面擋塊的與水平位置傾斜14°，保證了被加工斜面在水平位置，使用鉆模以及鉆模套來準確的定孔的加工位置，有鉆模套加工孔無需畫線定位，直接就可以加工，提高了加工效率。 關鍵詞：工藝、基準、切削用量、定位基準、定位誤差。 ABSTRACT The part treating handicraft establishment, occupies very important position in machine work , part handicraft weaves such that this is related to ultimate being able to reach a quality requirement or not of part whether rationally or not, directly; The clamp design is also an essential part , the problem whether can improve whose treating efficiency it is related to. This both are all-important links therefore in machine work industry. Designing that originally time is that the compression engine box experiences and observes the design processing handicraft and the clamp , the main effect of compression engine is that the cryogen vapor body inhales the high-handed vapor compressing Cheng in experiences and observes- - - - the circulation cooling down , makes part kinetic energy change the pressure being that pressure can improve the vapor body thereby with low pressure. Then, the compression engine box body is to bear the weight of this pressure and links every component and part, Require that the box body is able to bear pressure therefore, and box body comparing with other component and part hermetic sealing, before work out when processing handicraft , ask accuracy and form and location common difference etc. to consider various arriving at each contact surfaces. During the period of the clamp designing the special use processing the upper box body inclined plane screwed hole, adopt two inclined planes to make box body workpiece fix position coming the stop dog , use two hinge abutments again , can be used pretending to grip workpiece having gone to the lavatory since the hole is that the free common difference , reason why process time for curtailing,the inclined plane blocks a piece and horizontal position tilts 14', Have ensured that the inclined plane being processed is in horizontal position , have used drill model to process location as well as drill model cover comes to accurate fixing, have drill model the allocation processing a hole set drawing a line unnecessarily, is direct not bad the efficiency having processed , improving treating. Keywords: Handicraft , criterion, cut dosages , the criterion fixing position , the error fixing position. . 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 前言 1 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 第2章 工藝規(guī)程的設計 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基準的選擇 2 2.2.1 粗基準的選擇 2 2.2.1 精基準的選擇 2 2.3 制定工藝路線 3 2.3.1 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 3 2.3.2 確定切削用量及基本工時 5 第3章 專用夾具的設計 16 3.1 問題的指出 16 3.2 夾具的設計 17 3.2.1 定位基準的選擇 17 3.2.2切削力及夾緊力的計算 17 3.2.3定位誤差的分析 17 3.2.4夾具安裝及操作的簡要說明 21 第4章 結(jié)論 22 參考文獻 23 致謝 24 前言 就目前而言“復合、高速、智能、精密、環(huán)?！币殉蔀楫斀駲C床工業(yè)技術發(fā)展的主要趨勢。其中，高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關部件要適應高速加工的需求?；瑒虞S承在彈性流體力學潤滑理論的研究，流體動壓滑動軸承油膜剛度阻尼特性測定方法的研究、鐵譜技術研究和電磁鐵譜儀、論摩擦學數(shù)據(jù)庫、固體變形等因素對滑動軸承流體動力潤滑的影響、具有非線性油膜力的滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性研究等等方面有了更進一步的發(fā)展。 壓縮機主要作用是把低壓冷媒汽體吸進壓縮成高壓汽體----冷卻循環(huán)，使部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高汽體的壓力。壓縮機箱體則是承載這個壓力和連接各零部件，因此要求箱體能夠承受壓力，以及箱體與其他零部件的密封性，生活各處都有使用壓縮機的機器，因此，在生活以及工程上獲得廣泛的應用。 壓縮機箱體要達到其性能要求，就得在機械加工方面得到保證，機械加工行業(yè)現(xiàn)在有了高速的發(fā)展，特別是數(shù)控技術的發(fā)展，提高了高精密零件的加工精度以及加工效率。鑄造技術也有極大的提高，各式樣的鑄造方式使得鑄件達到很高的要求。 本次設計是對壓縮機箱體工藝編制，以及某一道工序夾具的設計，其設計的目的在于回顧自己大學四年所學的專業(yè)知識，提高自身的專業(yè)知識的理論水平，在工作之前就有一次自己獨自搞一個題目的鍛煉，從中提高自己分析問題、解決問題的能力，為以后工作打下一定的基礎。我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的設計.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 四川理工學院畢業(yè)設計 第一章 零件的分析 1、1零件的作用 壓縮機主要作用是把低壓冷媒汽體吸進壓縮成高壓汽體----冷卻循環(huán)，使部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高汽體的壓力。壓縮機箱體則是承載這個壓力和連接各零部件，因此要求箱體能夠承受壓力，以及箱體與其他零部件的密封性。 1、2零件的工藝分析 壓縮機箱體的加工表面共5組： 1.以R160上表面為中心的，2×Φ180孔的加工有一定的位置要求，孔的表面有一定餓粗糙度要求；圓2×R139上的6個M18的螺紋孔；R 156上的4個M18的螺紋孔；以及Φ220圓上8個Φ10的通孔，有一定的精度要求；磨削R160表面時候保證它的厚度16cm； 2.以550×524的底表面為中心的，寬27.5cm臺階和寬25cm臺階的磨削加工；以及底表面寬60cm的磨削加工；加工2×Φ120的孔有一定的位置要求，以及孔上的2×Φ140的階臺，及階臺上的12個均勻分布的M6的螺紋孔；寬27.5cm臺階和寬25cm臺階上的4個M8的螺紋孔有一定的位置要求；寬60cm表面上的6個Φ21的孔有一定的精度要求。 3.以Φ260孔為加工中心的，Φ260孔的鏜削，并保證一定的精度；Φ310階臺面的磨削，以及臺面上8-M12螺紋孔； 4.以Φ150孔為加工中心的，Φ150孔的鏜削，并保證一定的精度；Φ200階臺面的磨削，以及臺面上6-M12螺紋孔； 5.以2×寬265cm斜面為加工中心的，斜面的磨削，以及265cm階臺上20-M8螺紋孔的加工； 具體加工時應加工好一組表面后以這個表面為基準來加工另一表面，選擇基準時考慮基準重合誤差，盡量使用同一個基準進行加工。 第2章 工藝規(guī)程的設計 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，鑄件壁厚大于10mm小于20mm，硬度148-222HB，大批量生產(chǎn)8000件，毛坯質(zhì)量92kg小于100kg，零件結(jié)構(gòu)一般，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.3-1毛坯的制造采用金屬型澆注,加工余量等級F。 2.2基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 2.2.1粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。對于軸類零件而言，以外圓為粗基準是完全合理的，此零件采用車床自定心三爪卡盤裝夾，限制四個自由度，是不完全定位，然后進行車削。 2.2.2精基準的選擇 精基準的選擇重要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 2.3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,由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用工夾具，并使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應降低生產(chǎn)成本。 工藝路線如下： 工序一 以箱體下底面為粗基準，半精銑削上表面R160的平面；選用X53T立式銑床。 工序二 以加工好的上表面為精基準，粗精銑削下表面各面，加工銑削箱體底面：寬27.5cm平面，寬25cm平面，以及寬60cm平面；選用X53T立式銑床。 工序三 以箱體下底面為基準，粗，精磨削上表面R160的平面達到表面粗糙度要求；選用M7140臥軸矩臺平面磨床。 工序四 以上表面為精基準，粗，精銑削Φ310端面；使用X53T立式銑床。 工序五 以上表面為精基準，粗，精銑削Φ200的端面；使用X53T立式銑床。 工序六 用專用夾具粗，精銑削加工兩斜面；使用X53T立式銑床。 工序七 下表面為精基準，鏜削加工孔2×Φ180，達到表面粗糙度要求；加工下表面的孔Φ120以及Φ140的階臺，保證Φ120和孔Φ180的中心線在同一直線上，加工端面孔Φ260和Φ150保證他們的位置精度； 工序八 上表面為精基準，鏜削加工孔Φ260，達到表面粗糙度要求； 工序九 上表面為精基準，鉆削加工孔Φ150，達到表面粗糙度要求； 工序十 下表面為定位基準，鉆削加工上表面10×M18的螺紋孔并鉸孔達到要求；鉆削加工上表面8×Φ10的通孔；鉆削加工Φ140階臺上的M6的螺紋孔。 工序十一 左端面為定位基準，鉆削加工Φ285右端面上8×M12并鉸孔達到要求； 工序十二 右端面為定位基準，鉆削加工Φ175左端面上6×M12的螺紋孔；并鉸孔達到要求； 工序十三 使用專用夾具分別加工兩斜面上的螺紋孔20×M8，達到精度要求； 工序十四 刮平Φ43mm； 工序十五 終檢。 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 2.3.1機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為HT200，鑄件壁厚大于10mm小于20mm，硬度148-222HB，大批量生產(chǎn)8000件，毛坯質(zhì)量92kg小于100kg，零件結(jié)構(gòu)一般，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.3-1毛坯的制造采用金屬型澆注,表2.2-3公差等級CT7-9，取CT9，表2.2-5加工余量等級F。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）. 箱體的上下表面,高度尺寸為402mm。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--4)，（具體出版社和作者詳見最后頁——參考書目，以下不做注明。）,取高度方向的余量為4mm，即鑄造尺寸為410mm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大及最小之分。 由于本設計規(guī)定零件是大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。 上表面的尺寸加工余量和工序間余量及公差計算如下： 毛坯的名義尺寸是：402+4=406mm 毛坯的最小尺寸是：402+3.5=405.5mm 毛坯的最大尺寸是：402+5=407mm 半精銑后的最小尺寸：405.5-2.5=403mm 半精銑后的最大尺寸：407-2.5=404.5mm 精磨后尺寸與零件圖尺寸相同，厚度尺寸16mm。 （2）. 左右端面,長度尺寸為550mm。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--4), 右端面取余量4mm，左端面4mm，即鑄造尺寸為558mm，厚度為76mm。 左端面加工余量和工序間余量及公差計算如下： 毛坯的名義尺寸是：550+3.5=553.5mm 毛坯的最小尺寸是：550+3.0=553mm 毛坯的最大尺寸是：550+4.5=554.5mm 半精銑后的最小尺寸：553-2.5=551.5mm 半精銑后的最大尺寸：554.5-2.5=552mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，孔的厚度尺寸72mm。 右端面加工余量和工序間余量和左端面相同，精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，右端面于保證長度方向尺寸550mm。 （3）底面寬25mm，27.5mm，60mm面。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--4)，取余量為2.0，即鑄造尺寸為392mm。銑削一次性加工完成。銑后尺寸與零件圖尺寸相同。 （4）兩斜面的寬度265mm。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--4)，取余量為3.5，即鑄造尺寸為268.5mm，銑削一次完成，銑后尺寸與零件圖尺寸相同，寬度265mm。 （5）右端面Φ260mm通孔選用預先鑄造加工孔。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--4)，取加工余量3.0，選鑄造尺寸為250mm。鏜削加工。 加工余量計算表： 孔的直徑 加工后的直徑 Φ260 粗鏜 精鏜 粗鉸 精鉸 254 257 259.3 260 （6）上表面Φ180mm通孔選用預先鑄造加工孔。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--4)，取加工余量3.0，選鑄造尺寸為170mm。鏜削加工。 加工余量計算表： 孔的直徑 加工后的直徑 Φ180 粗鏜 精鏜 粗鉸 精鉸 178 179.3 179.8 180 2.3.2確定切削用量及基本工時 工序一：以箱體下底面為粗基準，半精銑削上表面R160的平面。選用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：半精銑削上表面R160的平面，銑削深度ap=3.35mm，銑削寬度ae=320mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質(zhì)合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數(shù)Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 半精銑削上表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm，考慮到工序三的精磨時的加工余量，故此時最大加工余量為=3.35mm，銑削一次加工，=3.35mm計。 確定進給量z：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故?。? z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=3.353.5，Z=28，z0.26mm時，=59m/min，=47r/min，=287mm/min。 各修正系數(shù)為： =59×1.0×0.8=47.2m/min n=47×1.0×0.8=37.6r/min =287×1.0×0.8=229.6mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=320mm，=3.35mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.35mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序二： 以加工好的上表面為精基準，粗精銑削下表面各面，加工銑削箱 體底面：寬27.5cm平面，寬25cm平面，以及寬60cm平面；選用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗精銑下表面各面達到粗糙度要求以及高度尺寸要求，銑削深度=2mm，銑削寬度分別為=27.5mm，=25mm，=60mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質(zhì)合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=80mm，齒數(shù)Z=10。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量： ①精銑寬60mm表面 切削深度：已知高度方向余量為2mm，采用一次銑削加工，即=2mm。 確定進給量z：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 查表3.16，故?。? z=0.13mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=180min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量：按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=80mm，=23.5，Z=10，z0.13mm時，=110m/min，=439r/min，=492mm/min。 各修正系數(shù)為： =110×1.0×0.8=88m/min n=439×1.0×0.8=351.2r/min =492×1.0×0.8=393.6mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=355r/min，=450mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=60mm，=2mm，d=80mm，Z=10，=450mm/min，功率近似為3.3kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=2mm，=450mm/min，=355r/min，=89.18m/min，=0.13mm/z。 計算切削工時： 式中 L=+，取超切量y+=40mm， ②銑削寬27.5mm和寬25mm， 由于兩面都在底面，且和寬60mm的尺寸相差不多，所以的要求也同樣，所以采用加工寬60mm的切削用量，使用同樣的機床和刀具。 計算切削工時： + 式中 L=+，取超切量y+=40mm， 工序三 以箱體下底面為基準，粗，精磨削上表面R160的平面達到表面粗糙度要求； 選用M7140臥軸矩臺平面磨床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：磨削上表面R160的平面，磨削深度ap=0.65mm，銑削寬度ae=320mm。 機床：M7140臥軸矩臺平面磨床。 刀具：材料黑炭化硅，代號C，粒度60-90，硬度等級中1，代號M，使用樹脂結(jié)合劑，平型砂輪，代號P，砂輪尺寸外徑×寬度×內(nèi)徑375×60×305。 （2）計算切削用量 磨削上表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為0.65mm，磨削一次加工，=0.65mm計。 確定進給量：=0.10mm/r 切削速度 ： =0.5m/min 主軸轉(zhuǎn)速 ： =1440r/min 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序四 以上表面為精基準，粗，精銑削Φ310端面；選用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗，精銑削Φ310的端面，銑削深度=4mm，銑削寬度=310mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質(zhì)合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數(shù)Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 粗精銑削右端表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm，銑削一次加工，=4mm。 確定進給量z：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故?。? z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=47.5，Z=28，z0.26mm時，=52m/min，=41r/min，=256mm/min。 各修正系數(shù)為： =52×1.0×0.8=41.6m/min n=41×1.0×0.8=32.8r/min =256×1.0×0.8=204.8mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=310mm，=4mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.35mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序五 以上表面為精基準，粗，精銑削Φ200的端面；使用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗，精銑削Φ310的端面，銑削深度=4mm，銑削寬度=200mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質(zhì)合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數(shù)Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 粗精銑削左端表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm，銑削一次加工，=4mm。 確定進給量z：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故?。? z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=47.5，Z=28，z0.26mm時，=52m/min，=41r/min，=256mm/min。 各修正系數(shù)為： =52×1.0×0.8=41.6m/min n=41×1.0×0.8=32.8r/min =256×1.0×0.8=204.8mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=310mm，=4mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.35mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序六 用專用夾具粗，精銑削加工兩斜面；使用X53T立式銑床（計算加工一斜面） （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗，精銑削Φ310的端面，銑削深度=3.5mm，銑削寬度=265mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質(zhì)合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數(shù)Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 粗，精銑削斜面： 切削深度：已知毛坯厚度方向的加工余量為3.5mm，銑削一次加工，=3.5mm。 確定進給量z：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故取： z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=3.53.5，Z=28，z0.26mm時，=59m/min，=47r/min，=287mm/min。 各修正系數(shù)為： =59×1.0×0.8=47.2m/min n=47×1.0×0.8=37.6r/min =287×1.0×0.8=229.6mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=320mm，=3.35mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.5mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序七 下表面為精基準，鏜削加工孔2×Φ180，達到表面粗糙度要求；加工下表 面的孔Φ120以及Φ140的階臺，保證Φ120和孔Φ180的中心線在同一直線上，加工端面孔Φ260和Φ150保證他們的位置精度； （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鏜削加工上表面Φ180的孔， 以及同時加工Φ120的孔以及Φ140的階臺，保證他們的同軸度。 機床： T612臥式銑鏜床。 刀具：材料高速鋼，刀身為125×20。 （2）計算切削用量 粗，精銑削斜面： 切削深度：已知毛坯厚度方向的加工余量為5mm，由于表面粗糙度要求不高，故作一次加工，=5mm。 確定進給量z： z=0.24mm/r 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-20. 4.2-21，T612選擇=30r/min， 工序八和工序九使用同樣的機床，根據(jù)實際情況選擇刀具。 工序十 下表面為定位基準，鉆削加工上表面10×M18的螺紋孔并鉸孔達到要求鉆 削加工上表面8×Φ10的通孔；鉆削加工Φ140階臺上的M6的螺紋孔。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工上表面單孔M18的螺紋孔達到要求，孔深l=26mm 機床： Z535立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆，d=17mm，L=184 mm， l=125mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=17mm時，f=0.7—0.86mm/r。 因為l/d=26/17=1.53，所以孔深的修正系數(shù)=1.0 則f=0.7—0.86mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=17mm，鉆頭強度允許的進給量f=1.45mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.72mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=17mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=60min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=17mm，進給量f=0.72mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=16m/min，切削速度的修正系數(shù)： 故： v=·=16×1.0×1.0×0.85×1.0=13.6m/min =254.8r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=275r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.72mm/r，d=17mm時，扭矩為=51.98N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=51.98N·m，當n=275r/min時，機床的扭矩=123.5N·m。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=17mm，v=16m/min，f=0.72mm/r時，=1.1kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.72mm/r，n=275r/min，v=16m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.18min （2）攻M18的孔的螺紋， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：攻上表面10×M18的螺紋孔達到要求， 機床： Z535立式鉆床 1. 10×M18根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據(jù)《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以，按機床要求，取故。 切削公式， （3）鉆削加工Φ140階臺上的M6的螺紋孔， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工Φ140階臺上的單孔M6的螺紋通孔 機床： Z535立式鉆床 鉆頭：d=5mm，高速鋼麻花鉆， L=86mm， l=52mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=17mm時，f=0.27—0.33mm/r。 孔深的修正系數(shù)=1.0 則f=0.27—0.33mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=5mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.30mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.30mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=5mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=20min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=5mm，進給量f=0.30mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=14m/min，切削速度的修正系數(shù)： 故： v=·=14×1.0×1.0×0.85×1.0=11.9m/min =757r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=750r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.30mm/r，d=5mm時，扭矩為=10.49N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=10.49N·m，當n=275r/min時，機床的扭矩=80.57N·m。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=5mm，v=14m/min，f=0.30mm/r時，=2.1kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.30mm/r，n=750r/min，v=14m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.15min （4）攻M6的孔的螺紋， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：攻下表面12×M6的螺紋孔達到要求， 機床： Z535立式鉆床 1. 10×M18根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據(jù)《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以，按機床要求，取故。 切削公式， 工序十一 左端面為定位基準，鉆削加工Φ285右端面上8×M12并鉸孔達到要求； 工序十二 右端面為定位基準，鉆削加工Φ175左端面上6×M12的螺紋孔；并鉸孔達到要求； 兩工序的加工工序相同故只寫一個工序的加工切削用量。 （1）鉆削加工單孔M12的螺紋孔， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工M12的螺紋通孔 機床： Z535立式鉆床 鉆頭：d=11mm，高速鋼麻花鉆， L=142mm， l=94mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=11mm時，f=0.52—0.64mm/r。 孔深的修正系數(shù)=1.0 則f=0.52—0.64mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=11mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.50mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.57mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=11mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=60min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=11mm，進給量f=0.57mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=13m/min，切削速度的修正系數(shù)： 故： v=·=14×1.0×1.0×0.85×1.0=11.05m/min =319.9r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=400r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.57mm/r，d=11mm時，扭矩為=15N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=15N·m，當n=400r/min時，機床的扭矩=89.15N·m。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=11mm，v=15m/min，f=0.57mm/r時，=1.0kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.57mm/r，n=400r/min，v=15m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.24min （2）攻M12的孔的螺紋， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：攻M12的螺紋孔達到要求， 機床： Z535立式鉆床 1. M12根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據(jù)《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以 ， 按機床要求，取 故 工序十三 使用專用夾具分別加工兩斜面上的螺紋孔20×M8，達到精度要求； （1）鉆削加工單孔M8的螺紋孔， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工M18的螺紋通孔 機床： Z535立式鉆床 鉆頭：d=7mm，高速鋼麻花鉆， L=109mm， l=69mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=7mm時，f=0.36—0.44mm/r。 孔深的修正系數(shù)=1.0 則f=0.36—0.44mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=7mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.72mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.43mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=7mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=35min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=7mm，進給量f=0.43mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=14m/min，切削速度的修正系數(shù)： 故： v=·=14×1.0×1.0×0.85×1.0=11.05m/min =502.73r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=530r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.43mm/r，d=7mm時，扭矩為=12.55N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=12.55N·m，當n=530r/min時，機床的扭矩=75.19N·m。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=7mm，v=14m/min，f=0.43mm/r時，=1.5kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.43mm/r，n=530r/min，v=14m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.11min 工序十四 刮平Φ43mm，達到表面粗糙度要求； 工序十五 終檢。 第3章 專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量， 降低勞動強度，需用專用夾具。 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第13道工序——使用專用夾具分別加工兩斜面上的螺紋孔20×M8，達到精度要求；使用Z535立式鉆床，以及專用夾具。 3.1.問題的指出 本夾具主要用來支撐斜面，以至于使斜面在工作臺面上達到