转速器盘零件机械加工工艺规程及钻φ10孔夹具设计【钻φ10孔】【液压夹紧】【版本2】

转速器盘零件机械加工工艺规程及钻φ10孔夹具设计【钻φ10孔】【液压夹紧】【版本2】,钻φ10孔,液压夹紧,版本2,转速,零件,机械,加工,工艺,规程,10,夹具,设计,液压,夹紧,版本 南京理工大学泰州科技学院 学生毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 徐东青 学 号 0501510144 指导教师 龚光容 选题情况 课题名称 转速器盘加工工艺及关键工序工装设计 难易程度 偏难 适中 √ 偏易 工作量 较大 合理 √ 较小 符合规范化的要求 任务书 有 √ 无 开题报告 有 √ 无 外文翻译质量 优 良 中 √ 差 学习态度、出勤情况 好 一般 √ 差 工作进度 快 按计划进行 慢 √ 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 √ 差 中期成绩评定：中 所在专业意见： 学习态度、出勤情况一般，工作进度慢，阶段成果不明显。 负责人： 年 月 日 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计（论文）任务书 系　　　部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 徐东青 学 号： 0501510144 设计(论文)题目： 转速器盘加工工艺及关键工序 工装设计 起 迄 日 期: 2008年 3月09 日 ~ 6月14日 设计(论文)地点: 南京理工大学泰州科技学院 指 导 教 师: 龚光容 教授 专业负责人: 龚光容 发任务书日期: 2009年 2 月 26 日 任务书填写要求 1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4．任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号； 5．任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—2005《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性； 6．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2008年3月15日”或“2008-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 转速器盘是某企业产品中的关键零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和转速器盘零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力。 2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 本课题要求学生在对转速器盘的加工要求、零件的结构工艺性进行认真分析的基础上，首先对零件的加工工艺规程做出优化设计，并对其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计。具体任务及要求如下： （1）调查研究、查阅及翻译文献资料，撰写开题报告； （2）转速器盘加工要求、零件的结构工艺性分析； （3）转速器盘加工工艺规程设计； （4）转速器盘关键工序的专用夹具设计； （5）转速器盘关键工序的组合机床设计； （6）必要的设计计算与分析； （7）文档整理、撰写毕业设计说明书及使用说明书。 设计技术要求包括： （1）生产纲领 50000件/年 （2）夹具采用液压驱动 （3）组合机床采用液压滑台 （4）每次加工一个零件 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括毕业设计论文、图表、实物样品等〕： （1）开题报告、文献综述、资料翻译； （2）转速器盘加工工艺过程综合卡及各工序工序卡； （3）转速器盘零件图及夹具装配图； （4）组合机床设计资料（三图一卡）； （5）毕业设计说明书。 4．主要参考文献： [1] 裘愉弢主编. 组合机床［M］. 第1版.北京：机械工业出版社，1995. [2] 金振华主编.组合机床及其调整与使用［M］. 第1版.北京：机械工业出版社，1990. [3] 沈延山.生产实习与组合机床设计［D］.第1版.大连：大连理工大学出版社，1989. [4] 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著.机械制造工艺学［M］（修订版）.福建科学技术出版社，1996. [5] 王华坤，范元勋编.机械设计基础［M］.北京：兵器工业出版社，2000. [6] 冯辛安等编.机械制造装备设计［M］. 北京：机械工业出版社,1998. [7] 陈日曜主编.金属切削原理［M］. 第2版.北京：机械工业出版社,1992. [8] 方子良等编.机械制造技术基础［M］.上海：上海交通大学出版社，2004. [9] 刘秋生，李忠文主编.液压传动与控制［M］.北京：宇航出版社，1994. [10] 陈于萍，周兆元等.互换性与测量技术基础［M］. 第2版.北京：机械工业出版社,2005. [11] 东北重型机械学院等合编.机床夹具设计手册［M］.上海：上海科学技术出版社，1979. [12]《机械设计手册》联合编写组. 机械设计手册［M］. 第2版.北京：机械工业出版社,1987. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5．本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2009年 3月09日 ～ 3 月15 日 3月16日 ～ 3 月29 日 3月30日 ～ 4 月19 日 4月20日 ～ 5 月03 日 5月04日 ～ 5 月31 日 6月01日 ～ 6 月07 日 6月08日 ～ 6 月14 日 熟悉毕业设计要求。查阅资料，完成外文资料翻译工作 撰写开题报告及文献综述 转速器盘加工工艺规程设计（至少提出2个方案，进行分析比较，最后决定一个较优的方案） 夹具设计（至少提出2个方案，进行分析比较，最后决定一个较优的方案） 组合机床设计（完成三图一卡） 文档整理、撰写毕业设计说明书。 论文答辩 所在专业审查意见： 负责人： 2009年 月 日 系部意见： 系部主任： 2009年 月 日 南京理工大学泰州科技学院 本科生毕业设计（论文）选题、审题表 系　　部 机械工程系 指导 教师 姓 名 龚光容 专业技术职 务 教授 课题名称 转速器盘加工工艺及关键工序工装设计 适用专业 机械工程及自动化 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D √ √ 课题预计 工作量大小 大 适中 小 课题预计 难易程度 难 适中 易 √ √ 课题简介 转速器盘是某企业产品的主要零件之一。本课题要求根据企业生产需要和转速器盘零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 生产纲领 50000件/年 课题应完成的任务和对学生的要求 论文工作要求： 1．转速器盘加工工艺路线的设计与分析（至少有两种工艺方案的比较） 2．关键工序的专用夹具设计，包括装配图及主要零件图 3．关键工序加工用组合机床设计，包括“三图一卡” 4．详细的设计计算与分析 条件要求： 具有较好的结构设计能力，熟悉CAD设计软件，最好自己有计算机。 所在专业审定意见： 专业负责人(签名)： 年 月 日 本课题由 徐东青 同学选定，学号： 0501510144 注：1．该表由指导教师填写，经所在专业负责人签名后生效，作为该专业学生毕业设计（论文）选题使用； 2．有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏内打“√”； 3．课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）资料袋”中存档。 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计(论文)开题报告 学 生 姓 名： 徐东青 学 号： 0501510144 专 业： 机械工程及自动化 设计(论文)题目： 转速器盘加工工艺及 关键工序工装设计 指 导 教 师: 龚光容 教授 2009 年 3 月 22 日 开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 本文着重讲述了机械行业的现状和发展趋势，转速器盘的用途，机械加工工艺规程的作用及内容以及夹具设计。随着科学的日益发展进步和国家产业政策的调整，工程机械行业已成为没有政策壁垒的完全竞争行业。 关键词 工艺规程 加工工艺 夹具设计 1．机械行业的现状和发展趋势 机械工业是国民经济的装备产业，是科学技术物化的基础，是高新技术产业化的载体，是国防建设的基础工业，也是为提高人民生活质量提供消费类机电产品的行业。机械工业具有产业关联度高，需求弹性大，对经济增长带动促进作用强，对国家积累和社会就业贡献大等特点。各工业化国家经济发展的历程表明，没有强大的装备制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化[1]。目前装备制造业发展滞后是制约我国经济发展和产业升级的重要因素，加大结构调整力度，推进机械工业持续、健康、稳定发展，对于转变经济增长方式，提高国民经济整体素质，增强我国经济的国际竞争力，保障国防安全等都具有重要而深远的意义[5]。 目前机械工业全行业拥有企业3.97万个，其中工业联合会系统企业2.99万个，从业人员1118.1多万人。从事6大类、48中类、205小类产品的生产。全国规模以上机械工业企业总产值完成28489亿元，同比增长25.12%；按90年不变价计算的总产值完成28206亿元，同比增长23.39%。这一增长速度比同期全国工业增速15.70%和18.90%分别高9.42个百分点和4.49个百分点，居工业各行业之首。全行业实现的净利润和交纳的税金也分别达到了831.1亿元和694.8亿元[4]。这是机械工业持续五年增长，而且是我国机械行业历史上罕见的高速。机械工业经过改组，多种成分共同发展、相互促进的局面已基本形成。民营资本主要经济指标已占机械行业的40%，三资企业主要指标占全行业的30%左右，而利润和出口交货值分别超过全行业的50%和60%。 2．转速器盘的用途 转速器盘从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件上直径为Φ10mm的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速）；两个直径为Φ6mm孔装两个定位销，起限位作用。手柄可在120°内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓与柴油机机体相连[8]。 3．机械加工工艺规程的作用及内容 机械加工工艺规程的主要作用：①机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应，进行机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。②机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划，并能做到各工序科学地衔接，使生产均衡、顺利，实现优质、高产和低消耗。③机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所需机床的种类和数量、工厂的面积、机床的平面布置、生产工人的工种、等级和数量、以及各辅助部门的安排等。 机械加工工艺规程包括的内容是机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片，是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中，以机械加工工艺过程卡片指导生产，过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的，用于直接指导工人进行生产，多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件[7]。 制订机械加工工艺规程的步骤如下：①根据零件的生产纲领决定生产类型；②分析零件加工的工艺性；③选择毛坯的种类和制造方法；④拟订工艺过程；⑤工序设计；⑥编制工艺文件。 4．夹具设计 在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具。夹具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、组合、通用、经济方向发展。机床夹具由定位元件、夹紧装置、对刀及导引元件、连接元件、夹具体、其他装置或元件组成。定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分[11]。 按夹具的应用范围分类有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具等；按夹具上的动力源分类有手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力及离心力夹具等。 机床夹具的主要作用为：①易于保证加工精度，并使一批工件的加工精度稳定；②缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本；③减轻工人操作强度，降低对工人的技术要求；④扩大机床的工艺范围，实现一机多能；⑤减少生产准备时间，缩短新产品试制周期。 定位是指确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。夹紧是指工件定位后将其固定，使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作。工件在夹具中的定位通常有以下四种情况：完全定位、部分定位、欠定位、重复定位。工件在夹具中的夹紧是由夹具的夹紧装置完成的[4]。夹紧装置通常由动力装置和夹紧机构两大部分组成。典型的夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构、定心夹紧机构、铰链夹紧机构、联动夹紧机构等。夹紧动力装置有气动夹紧装置、液压夹紧装置、电磁夹紧装置、真空夹紧装置等。 5．组合机床设计 5.1 组合机床的特点 组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。它能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定。 组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点： （1） 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70～80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 （2） 由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因此比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。 （3） 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。 （4） 在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人水平要求不高。 （5）当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 （6）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。 组合机床常用的通用部件有：机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台，各种工艺切削头等。对于一些按循序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。 动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头[15]。 机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。 5.2 组合机床的分类和组成 组合机床的通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电机功率为1.5-3.0千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为箱体移动的结构形式。小型通用部件是指电机功率为1.1-2.2千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为套筒移动的结构形式。用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。用小型通用部件真诚的机床称为小型组合机床。按设计的要求本次设计的机床为小型通用机床。 组合机床除分为大型和小型外，按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类。单工位机床又有单面、双面、三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式等配置型式。 参 考 文 献 [1] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，1984. [2] 李洪，机械加工工艺手册[M].北京：北京出版社，1996. [3] 李庆寿，机床夹具设计[M].北京：机械工业出版社，1991. [4] 张进生，机械制造工艺与夹具设计指导[M].北京：机械工业出版社，1995. [5] 上海市金属切削技术协会，金属切削手册[M].上海：上海科学技术出版社，2004. [6] 黄如林，刘新佳，汪群，切削加工简明实用手册[M].沈阳：化学工业出版社，2004. [7] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，2002. [8] 周永强，高等学校毕业设计指导[M].北京：中国建材工业出版社，2002. [9] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987. [10] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M].重庆：重庆大学出版社，1995. [11] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设 计手册[M].上海：上海科学技术出版社，1980. [12] 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册[M].银州：宁夏人民出版社，1991. [13] 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量[M].北京：中国计量出版社， 2000：9～19. [14] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，2000. [15] 乐兑谦，金属切削刀具，北京：机械工业出版社，2005：4～17. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 ２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、课题研究内容 由于转速器盘它结构的特殊性，所以不能用以往各类盘套类夹具来应用，应该针对它这个特殊的结构设计出对应的钻床夹具。最后用相关的绘图软件绘出零件图和装配图。 本课题是转速器盘钻床夹具的设计与制造，需要研究或解决的问题有如下几个方 面： 1．认真查阅资料，分析转速器盘的结构特点以及相关的技术要求。 2．分析通用夹具的结构特点以及相关的技术规范。 3．根据转速器盘的特点，设计出适合的钻床夹具结构。 4．材料的选择。根据材料的性能不同和经济性，选择适合的夹具材料。同时还要对夹具做受力分析，计算夹紧力，是否满足要求。 5．拟订工艺路线。首先划分加工阶段，然后选择表面的加工方法和合适的定位基 准，最后确定工序安排的原则。 6．确定工序的设计。首先选择机床和工件（刀具和夹具），然后确定加工余量和工序尺寸，最后计算尺寸链。 7．编写工艺过程卡片，制定工艺规程。 8. 设计关键工序加工的组合机床，包括“三图一卡” 二、研究途径（手段） 1．通过实习了解转速器盘夹具的机构设计原理。 2．通过查阅书籍和资料，设计出几个方案，对偏心轴套铣夹具的优劣进行总结，然后选择最合理的钻床夹具。 3．对照毕业设计任务书中的相关技术要求对夹具进行计算，得出合理的设计。 4．利用CAD和PRO/E完成偏心轴套铣夹具的零件图和装配图的绘制。 5．组合机床的方案选择 (1)制定工艺方案 要深入现场了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹压情况以及生产率的要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。这里要确定加工工步数，决定刀具的种类和型式。 （2）机床结构方案的分析和确定 根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑实现工艺方案，保证加工精度，技术要求及生产效率；又要考虑机床操作、维护、修理是否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多快好省的要求。 （3）组合机床总体方案 这里要确定机床各部件间的相互关系，选择通用部件的刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。给制机床的总联系尺寸图及加工示意图等。 （4）组合机床的部份方案和施工方案 制定组合机床流水线的方案时，与一般单个的组合机床方案有所不同。 流水线上由于工序的组合不同，机床的型式和数量都会有较大的变化。因此，这时应按流水线进行全面考虑，而不应将某一台或几台机床分裂开来设计。即使暂时不能全面地进行流水线设计，制定方案时也应综合研究，才能将工序组合得更为合理，更可靠地满足工件的加工要求，用较多的工作，也为进一步发展创造了有利条件。 以上只是对本次毕业设计的一些初步思考，在毕业设计过程中将不断纠正设计方向，完善设计理念。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见： 1．对“文献综述”的评语： 2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 机床生产率计算卡 被加工零件 图号 毛坯种类 铸件 名称 转速器盘 毛坯重量 材料 HT200 硬度 175～255HBS 工序名称 钻Φ9.8孔 工序号 序号 工步 名称 工作行程/mm 切速/(m/min) 进给量/(mm/r) 进给量/(mm/min) 工时/min 工进 时间 辅助 时间 1 安装工件 0.7 2 工件定位、夹紧 0.05 3 钻头快进 90 5000 0.03 4 钻头工进 17 6 0.43 84 0.36 5 死挡铁停留 0.01 6 钻头快退 107 5000 0.036 7 工件松开 0.05 8 卸下工件 0.7 备注 1． 一次安装加工一个工件 2． 本机床装卸工件时间取1.4min 累计 0.036 1.576 单件总工时 1.612 机床生产率 37.22(件/h) 理论生产率 25.64(件/h) 负荷率 68.89% 本科毕业设计说明书（论文） 第 I 页 共 I 页 目 录 1 引言 1 2 零件分析 2 2.1 零件的生产纲领及生产类型 2 2.2 零件的作用 2 2.3 零件的加工工艺分析 2 2.4 零件主要技术条件分析及技术关键问题 3 3 铸造工艺方案设计 4 3.1 确定毛坯的成形方法 4 3.2 铸件结构工艺性分析 4 3.3 铸造工艺方案的确定 4 3.4 铸造工艺参数的确定 5 4 机械加工工艺规程设计 7 4.1 基面的选择 7 4.2 表面加工方案的选择 7 4.3 制订机械加工工艺路线 8 4.4 确定机械加工余量及工序尺寸 10 4.5 确定切削用量及基本工时 13 5 夹具设计 35 5.1 工件分析 35 5.2 绘制夹具总体图 41 6 组合机床设计 42 6.1 组合机床结构方案的确定 42 6.2 被加工零件工序图绘制 42 6.3 被加工零件加工示意图绘制 42 6.4 组合机床联系尺寸图的绘制 43 结束语 44 致谢 45 参考文献 46 本科毕业设计说明书（论文） 第 45 页 共 46 页 1 引言 自新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足发展，一个具有相当规模和一定技术基础的机械工业体系基本形成。改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距[8]。进入二十一世纪，我国发展经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和广大的消费市场，加上市场需求的变化多端,产品更新换代的周期也越来越短，多品种、小批量生产的比例在提高[1]。这样，传统的生产技术准备工作很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需求，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进,要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构正确、工艺良好的各种新型夹具[2]。因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持。 工程机械国企有必要紧紧抓住国企改革以及行业快速发展的有利时机，充分利用自身的行业地位优势、市场优势和品牌优势，通过产权制度改革，力争从根本上解决自身存在的重大问题，全面提升市场竞争能力，并进一步谋求国际化发展，参与国际竞争，在世界工程机械领域树立中国民族品牌[5]。 本毕业设计的内容是制订转速器盘加工工艺及关键工序工装设计。详细讨论转速器盘从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结转速器盘的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对转速器盘零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具和组合机床。 2 零件分析 2.1 零件的生产纲领及生产类型 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在毕业设计题目中，转速器盘的生产纲领为50000件/年。生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。转速器盘轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于大批生产。 2.2 零件的作用 毕业设计题目给定的零件是2105柴油机中调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件上直径为Φ10mm的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速）；两个直径为Φ6mm孔装两个定位销，起限位作用。手柄可在120°内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为Φ9mm的螺栓孔用M8螺栓与柴油机机体相连。 2.3 零件的加工工艺分析 转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为Φ9mm的螺栓孔与Φ10mm孔有位置要求；120°圆弧端面与Φ10mm孔的中心线有位置度要求。现分述如下： （1） 两个直径为Φ9mm的螺栓孔 两个直径为Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度为Ra6.3，螺栓孔中心线与底平面的尺寸要求为18mm；两个螺栓孔的中心线距离为mm；螺栓孔与直径为Φ10mm的孔中心线距离为mm；与柴油机机体相连的后平面，其表面粗糙度为Ra6.3。 （2） Φ10mm的孔及120°圆弧端面 Φ10mm的孔尺寸为Φ10mm，表面粗糙度为Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，两个Φ6mm的孔表面粗糙度为Ra3.2，120°圆弧端面相对Φ10mm孔的中心线有端面圆跳动为0.2mm的要求，其表面粗糙度为Ra6.3。 从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的Φ10mm和Φ6mm孔。 2.4 零件主要技术条件分析及技术关键问题 从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表面质量较高；两个Φ9mm的螺栓孔，因需要装配螺栓进行连接，还要用于夹具定位，其加工精度可定为IT9级；Φ25mm圆柱上端面和120º圆弧端面位置精度要求不高；两个Φ6mm的孔需要装配定位销，表面质量要求高；Φ10mm孔需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。 从以上分析可知，该零件在大批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零件的加工不存在技术难题。为提高孔的表面质量，在孔加工工序中采用铰削对其进行精加工。 3 铸造工艺方案设计 3.1 确定毛坯的成形方法 该零件材料为HT200，考虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为50000件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。 3.2 铸件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足转速器盘的使用要求。 3.3 铸造工艺方案的确定 （1） 铸造方法的选择 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考《金属工艺学课程设计》表1-7）选用砂型铸造。 （2） 造型及造芯方法的选择 在砂型铸造中，因铸件制造批量为中批生产（参考《金属工艺学课程设计》表1-8），故选用手工分模造型。型芯尺寸不大，形状简单（参考《金属工艺学课程设计》表1-9），故选择手工芯盒造芯。 （3） 分型面的选择 选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为转速器盘有两个Φ18mm的圆柱，考虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面。而以此平面为分型面时，Φ25mm的圆柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能够保证其铸造质量。 （4） 浇注位置的选择 因为分型面为水平面，所以内浇口开在水平分型面处，又因为该零件形状不规则，需要设计一个型芯，为不使铁水在浇注时冲刷型芯，采用与型芯面相切方向进行浇注。由于该零件在后平面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。注入方式采用中间注入式。 3.4 铸造工艺参数的确定 （1） 加工余量的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查《金属工艺学课程设计》表1-11，查得加工余量等级为，转查表1-12，零件高度＜100mm，尺寸公差为13级，加工余量等级为H，得上下表面加工余量为6.5mm及4.5mm，实际调整取4.5mm。 （2） 拔模斜度的确定 零件总体高度小于50mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 （3） 分型负数的确定 按公式计算，mm，＜1，取。但考虑上型的许多面均是要加工的平面，而且加工余量已修正为小值，即使尺寸变化较大也不能使加工余量增多，对该零件影响不大，所以分型负数可以不给。 （4） 收缩率的确定 通常，灰铸铁的收缩率为0.7%～1% ，在本设计中铸件取1% 的收缩率。 （5） 不铸孔的确定 为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ30mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。 （6） 铸造圆角的确定 为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R = 3mm～5mm圆滑过渡。 3.5 型芯设计 转速器盘的底平面形状简单，厚度较薄，且零件上两个Φ18mm的圆柱与底平面平行，不利于采用分模铸造，因此需要设计一个整体型芯，以形成铸件上的两个Φ18mm的圆柱和底平面，达到简化模样和铸造工艺的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯头和型芯撑来固定，型芯头采用圆形水平式芯头。转速器盘上相差120°的两个筋板之间的空腔深度尺寸不大，形状也比较简单，可以考虑采用砂垛代替砂芯，减少型芯。型芯简图如图1所示。 图1 型芯简图 4 机械加工工艺规程设计 4.1 基准面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。 4.1.1 粗基准的选择 对于一般盘类零件而言，按照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面。而加工Φ6mm孔和120º圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圆柱端面时，以加工过的120º圆弧端面为定位基准；加工Φ10mm孔时，则以后平面和两个Φ6mm孔为定位基准。 4.1.2 精基准的选择 为保证加工精度，结合转速器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。加工后平面、120º圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圆柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔时，选用基准重合原则，即选用设计基准作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。 4.2 表面加工方案的选择 （1） 后平面 表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣→精铣； （2） Φ18mm圆柱端面 表面粗糙度为Ra12.5，经济精度为IT11，加工方案确定为：粗铣； （3） Φ9mm螺栓孔 表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削→铰孔； （4） Φ25mm圆柱上端面 表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣→精铣； （5） Φ10mm孔 表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削→粗铰→精铰→孔倒角； （6） 120º圆弧端面 表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣→精铣； （7） Φ6mm孔 表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削→铰孔。 4.3 制订机械加工工艺路线 制订机械加工工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 （1） 工艺路线方案一 工序10 铸造； 工序20 热处理； 工序30 粗、精铣后平面； 工序40 粗铣两个直径为Φ18mm的圆柱前端面； 工序50 粗、精铣直径为Φ25mm的圆柱上端面； 工序60 钻削、铰削加工直径为Φ9mm的孔； 工序70 钻削、铰削加工直径为Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45º； 工序80 粗、精铣加工120º圆弧端面； 工序90 钻削、铰削加工两个直径为Φ6mm的孔； 工序100 去毛刺； 工序110 检查； 工序120 入库。 （2） 工艺路线方案二 工序10 铸造； 工序20 热处理； 工序30 粗、精铣后平面； 工序40 粗铣两个直径为Φ18mm的圆柱前端面； 工序50 粗、精铣直径为Φ25mm的圆柱上端面； 工序60 粗、精铣加工120º圆弧端面； 工序70 钻削、铰削加工直径为Φ9mm的孔； 工序80 钻削并铰削加工直径为Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45º； 工序90 钻削、铰削加工两个直径为Φ6mm的孔； 工序100 去毛刺； 工序110 检查； 工序120 入库。 （3） 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是按工序集中原则及保证各加工面之间的尺寸精度为基础而制订的工艺路线。方案二只是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工120º圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是Φ10mm的孔在其后加工。这样，120º圆弧端面的形位公差0.2mm（端面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以该孔为定位基准，加工时工件在圆形回转工作台上围绕Φ10mm孔的轴线旋转，更便于加工120º圆弧端面。 因此，最后与指导老师讨论后加工路线确定如下： 工序10 铸造； 工序20 热处理； 工序30 粗铣加工120º圆弧端面； 工序40 精铣加工120º圆弧端面； 工序50 钻削、铰削加工两个直径为Φ6mm的孔； 工序60 粗铣Φ9的两侧面； 工序70 粗铣Φ18圆柱端面； 工序80 粗铣Φ25圆柱端面； 工序90 精铣Φ9的两侧面； 工序100 精铣Φ18圆柱端面； 工序110 精铣Φ25圆柱端面； 工序120 钻削、铰削加工两个直径为Φ9mm的孔； 工序130 钻削、铰削加工直径为Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45º； 工序140 去毛刺； 工序150 检查； 工序160 入库。 以上工艺过程详见机械加工工艺卡片。 4.4 确定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： （1） 两螺栓孔Φ9mm 毛坯为实心，而螺栓孔的精度为IT9（参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9）， 确定工序尺寸及余量： 钻孔：Φ8.9mm； 铰孔：Φ9mm，2Z = 0.1mm。 具体工序尺寸见表1。 表1 钻Φ9mm孔工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 铰孔 0.1 H9 Ra6.3 9 Ra6.3 钻孔 8.9 H12 Ra12.5 8.9 Ra12.5 （2） Φ10mm孔 毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8～IT9之间（参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9及表2.3-12），确定工序尺寸及余量： 钻孔:Φ9.8mm； 粗铰孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm； 精铰孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。 具体工序尺寸见表2。 表2 钻Φ10mm孔工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精铰孔 0.04 H9 Ra6.3 10 Ra6.3 粗铰孔 0.16 H10 Ra6.3 9.96 Ra6.3 钻孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 Ra12.5 （3） 两个Φ6mm孔 毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8～IT9之间（参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9及表2.3-12），确定工序尺寸及余量为： 钻孔：Φ5.8mm； 铰孔：Φ6mm，2Z = 0.2mm。 具体工序尺寸见表3。 表3 钻Φ6mm孔工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 铰孔 0.2 H9 Ra6.3 6 Ra6.3 钻孔 5.8 H12 Ra12.5 5.8 Ra12.5 （4） 后平面 粗铣：Z = 3.5mm； 精铣：Z = 1.0mm。 具体工序尺寸见表4。 表4 铣后平面工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精铣 1.0 H8 Ra6.3 7 Ra6.3 粗铣 3.5 H11 Ra12.5 8 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 11.5 Ra25 （5） Φ18mm圆柱端面 粗铣：Z = 4.5mm。 具体工序尺寸见表5。 表5 铣Φ18mm圆柱端面工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 粗铣 4.5 H11 Ra12.5 14 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 18.5 Ra25 （6） Φ25mm圆柱端面 粗铣：Z = 3.5mm； 精铣：Z = 1.0mm。 具体工序尺寸见表6。 表6 铣Φ25mm圆柱端面工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精铣 1.0 H8 Ra6.3 8 Ra6.3 粗铣 3.5 H11 Ra12.5 9 Ra12.5 毛坯 H16 12.5 Ra25 （7） 120°圆弧端面 粗铣：Z = 3.5mm； 精铣：Z = 1.0mm。 具体工序尺寸见表7。 表7 铣120°圆弧端面工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量/mm 工序间 工序间 尺寸/mm 工序间 经济精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精铣 1.0 H8 Ra6.3 11 Ra6.3 粗铣 3.5 H11 Ra12.5 12 Ra12.5 毛坯 H16 15.5 Ra25 4.5 确定切削用量及基本工时 4.5.1 工序30、40：粗、精铣120°圆弧端面 （1） 粗铣120°圆弧端面 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度=13mm，选择=14mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z = 3，机床选择立式铣床X52K。 （b） 选择切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取=3.5mm。 ② 每齿进给量 查《切削用量简明手册》表3.3及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.2mm，由铣刀直径=14mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 60min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.14，当≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床选取：= 235r/min，= 78mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) === 0.11(mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.22，查得P= 0.9kw，根据铣床X52K说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 = 3.5mm，= 78mm/min，= 235r/min，=10.33m/min，= 0.11mm/z。 ⑥ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表3.26，mm，所以，(mm)， ==1.59(min)。 （2） 精铣120°圆弧端面 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度=13mm，选择=14mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z = 3，机床选择立式铣床X52K。 （b） 选择切削用量 ① 切削深度 精加工，余量很小，故取=1.0mm。 ② 每齿进给量 查《切削用量简明手册》表3.3及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.15mm，由铣刀直径=14mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 60min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.14，当≤16mm，，≤10mm，≤0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床选取：=190r/min，= 63mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) === 0.11(mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.22，查得P= 0.9kw，根据铣床X52K说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.125×0.75 kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即： = 1.0mm，= 63mm/min，=1 90r/min，= 8.35m/min，= 0.11mm/z。 ⑥计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表3.26，mm，所以，(mm)， (min)。 4.5.2 工序50：钻削、铰削两个Φ6mm的孔 （1） 钻削两个Φ5.8mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由钻削深度= 2.9mm，选择= 5.8mm的H12级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16，取f = 0.32mm/r。根据《切削用量简明手册》表2.7，取f = 0.27 mm/r ～0.33mm/r，故取f = 0.32mm/r。 根据《切削用量简明手册》表2.19 ，可以查出钻孔时的轴向力，当f ≤0.33mm/r， ≤12mm时，轴向力= 2110N。轴向力的修正系数均为1.0，故= 2110N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N，由于≤，故f = 0.32mm/r可用。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2-15，根据f = 0.32mm/r和铸铁硬度为HBS = 200～217，取=14m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，，，，，故： =(m/min) === 511.2(r/min) 根据立式钻床Z525说明书，可以考虑选择选取：= 392r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 5.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具磨钝寿命T = 20min。 ④ 检验机床扭矩及功率 根据《切削用量简明手册》表2.21，当f ≤0.33mm/r，≤11.1mm。查得=10.49N·m，根据立式钻床Z525说明书，当= 392r/min，= 72.6N·m，故＜，根据《切削用量简明手册》表2.23，P= 1.0kw，根据立式钻床Z525说明书，P= 2.8kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即： f = 0.32mm/r，= 392r/min，= 7.14m/min。 ⑤ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.13(min)。 因有两个孔，所以，= 2×0.13 = 0.26(min)。 （2） 粗铰两个Φ5.96H10mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，选择= 5.96mm的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，并根据机床说明书取 f = 0.65mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.24，取= 5m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，故： =(m/min) === 235.1(r/min) 根据立式钻床Z525机床说明书选取：n=195r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 5.96mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量： f = 0.72mm/r，=195r/min，= 3.65m/min。 ④ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.11(min)。 因有两个孔，所以，= 2×0.11 = 0.22(min)。 （3） 精铰两个Φ6H9mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，选择= 6mm的H9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，并根据机床说明书取f = 0.5mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.24，取= 4m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，故： =(m/min) === 186.8(r/min) 根据立式钻床Z525机床说明书选取：=140r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 6mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量： f = 0.57mm/r，=140r/min，= 2.64m/min。 ④ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.2(min)。 因有两个孔，所以，=2×0.2=0.4(min)。 4.5.3 工序60、90：粗、精铣Φ9mm的两侧面 （1） 粗铣两侧面 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度= 28mm，选择= 80mm的镶齿套式面铣刀(GB1129-85)，根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6硬质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数z = 10，机床选择卧式铣床X63。 （b） 选择切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 4.0mm。 ② 每齿进给量 采用不对称端铣以提高进给量，查《切削用量简明手册》表3.5，当使用镶齿套式面铣刀及查阅《机械制造工艺设计简明手册》得机床的10kw时，得= 0.14mm/z ～0.24mm/z ，故取= 0.24mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径= 80mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.16，当mm，，≤7.5mm，≤0.24mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床选取：= 235r/min，= 300mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) (mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.24，当工件的硬度在HBS =174～207时，a≤35mm，≤5.0mm，= 80mm，z =10，= 300mm/min。查得P= 2.7kw，根据铣床X63说明书，机床主轴允许功率为：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 = 4.0mm，= 300mm/min，= 235r/min，= 59 m/min，= 0.13mm/z。 ⑥ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表3.26，mm，所以，(mm)， (min)。 （2） 精铣两侧面 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度= 28mm，选择= 80mm的镶齿套式面铣刀(GB1129-85)。根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6硬质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数z = 10，机床选择卧式铣床X63。 （b） 选择切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 0.5mm。 ② 每齿进给量 采用对称端铣以提高加工精度，查《切削用量简明手册》表3.5，当使用镶齿套式面铣刀及查阅《机械制造工艺设计简明手册》得机床的功率为10kw时，得= 0.14 mm/z～0.24mm/z ，因采用对称端铣，故取= 0.14mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径= 80mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.16，当mm，，≤1.5mm，≤ 0.24mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床选取：= 375r/min，= 375mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) (mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.24，当工件的硬度在HBS = 174～207时，≤35mm， ≤1.0mm，= 80mm，z =10，= 375mm/min，查得P= 1.1kw，根据铣床X63说明书，机床主轴允许功率为：P=10×0.75kw = 7.5kw，故P＜P，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即： = 0.5mm，= 375mm/min，= 375r/min，= 94.2m/min，= 0.1mm/z。 ⑥ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表3.26，mm，所以，(mm)， == 0.15(min)。 4.5.4 工序70、100：粗铣两个Φ18 mm的圆柱端面 （1） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度=18mm，选择= 20mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z = 3，机床选择立式铣床X52K。 （a） 选择切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 4.5mm。 ② 每齿进给量 采用对称端铣以提高加工精度，查《切削用量简明手册》表3.3，当使用高速钢莫氏锥柄立铣刀及查阅《机械制造工艺设计简明手册》得机床的功率为7.5kw时，得= 0.2 mm/z ～0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.8mm，由铣刀直径= 20mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 60min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.14，当mm，，≤10mm，≤0.24mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床说明书选取：=190r/min，= 78mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) === 0.14(mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.22，当≤19mm，= 0.1mm/z ～0.15mm/z，≤10mm，≤184mm/min。查得P= 0.9kw，根据铣床X52K说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 = 4.5mm，= 78mm/min，= 190r/min，= 11.93m/min，= 0.14mm/z。 ⑥ 计算基本工时： 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 因为有两个圆柱端面，所以，= 0.16×2= 0.32(min)。 4.5.5 工序80、110：粗、精铣Φ25mm的圆柱端面 （1） 粗铣Φ25mm的圆柱端面 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度= 25mm，选择= 32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z = 4。机床选择立式铣床X52K。 （b） 选择切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 3.5mm。 ② 每齿进给量 查《切削用量简明手册》表3.3及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z ，故取= 0.2mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径=32mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 90min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.14，当mm，，≤10mm，≤0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床选取：= 95r/min，= 50mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) === 0.13(mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.22，当≤27mm，= 0.05 mm/z ～0.09mm/z，≤10mm，≤157mm/min。查得P=1.3kw，根据铣床X52K说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 = 3.5mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。 ⑥ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 （2） 精铣Φ25mm的圆柱端面 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由铣削宽度= 25mm，选择= 32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB1106-85)，故齿数z = 4。机床选择立式铣床X52K。 （b） 选择切削用量 ① 切削深度 精加工，余量很小，故取= 1.0mm。 ② 每齿进给量 查《切削用量简明手册》表3.3及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z ～0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。 ③ 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm，由铣刀直径= 32mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 90min。 ④ 切削速度和每分钟进给量 根据《切削用量简明手册》表3.14，当mm，，≤10mm，≤0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。 各修正系数： 故 (m/min) (r/min) (mm/min) 按机床选取：n= 75r/min，= 39mm/min，则切削速度和每齿进给量为： (m/min) === 0.13(mm/z) ⑤ 检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.22，当≤27mm，= 0.10 mm/z ～0.15mm/z，≤10mm，≤132mm/min。查得P=1.1kw，根据铣床X52K说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.125×0.75kw = 6.84kw，故P＜P，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 =1.0mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z。 ⑥计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， (min)。 4.5.6 工序120：钻削、铰削加工两个Φ9mm的孔 （1） 钻削两个Φ8.9mm的孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由钻削深度= 4.45mm，选择= 8.9mm的H11级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 根据《切削用量简明手册》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r，查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根据《切削用量简明手册》表2.19，可以查出钻孔时的轴向力，当f ≤0.51mm/r，≤12mm时，轴向力= 2990N。轴向力的修正系数均为1.0，故= 2990N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N，由于≤， 故 f = 0.43mm/r可用。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.15，根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为HBS = 200～217，取=12m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，，，，，故 =(m/min) === 285.6(r/min) 根据立式钻床Z525说明书，可以考虑选择选取：n= 272r/min，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以， (m/min)。 ③ 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 8.9mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具磨钝寿命T = 35min。 ④ 检验机床扭矩及功率 根据《切削用量简明手册》表2.21，当 f = 0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N· m，根据立式钻床Z525说明书，当= 272r/min，=72.6N· m，故＜，根据《切削用量简明手册》表2.23，P=1.0kw，根据立式钻床Z525说明书，P= 2.8kw，故P＜ P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，= 272r/min，= 7.6m/min。 ⑤ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.16(min)。 因有两个孔，所以，t= 2×0.16= 0.32(min)。 （2） 铰削两个Φ9H9mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，选择= 9mm的H9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，并根据机床说明书取f = 0.65mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.24，取= 8m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，故： =(m/min) === 249.1(r/min) 根据立式钻床Z525机床说明书选取：=195r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 9mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 5.51m/min。 ④ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.14(min)。 因有两个孔，所以，t= 2×0.14 = 0.28(min)。 4.5.7 工序130：钻削、铰削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45° （1） 钻削Φ9.8mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，由钻削深度= 4.9mm，选择=9.8mm的H12级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 根据《切削用量简明手册》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r， 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根据《切削用量简明手册》表2.19 ，可以查出钻孔时的轴向力，当f ≤0.51mm/r，≤12mm时，轴向力= 2990N。轴向力的修正系数均为1.0，故= 2990N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N， 由于≤，故f = 0.43mm/r可用。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2-15，根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为HBS = 200～217，取=12m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，，，，，故： =(m/min) === 259.3(r/min) 根据立式钻床Z525说明书，可以考虑选择选取：= 195r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 9.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具磨钝寿命T = 35min。 ④ 检验机床扭矩及功率 根据《切削用量简明手册》表2.21，当f ≤0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N·m，根据立式钻床Z525说明书，当=195 r/min，= 72.6N·m，故＜，根据《切削用量简明手册》表2.23，P= 1.0kw， 根据立式钻床Z525说明书，P= 2.8kw，故P＜P 。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。 ⑤ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， ==0.16(min)。 （2） 粗铰Φ9.96H10mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，选择= 9.96mm的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，并根据机床说明书取f = 0.65mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.24，取= 8m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，故： =(m/min) === 225.1(r/min) 根据立式钻床Z525机床说明书选取：n=195r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当= 9.96mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 6.1m/min。 ④ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， == 0.09(min)。 （3） 精铰Φ10F9mm孔 （a） 选择刀具和机床 查阅《机械制造工艺设计简明手册》，选择=10mm的F9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。 （b） 选择切削用量 ① 进给量f 查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，并根据机床说明书取f = 0.5mm/r ～1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。 ② 切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.24，取= 5m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31，切削速度的修正系数为：，，故： =(m/min) ===140.1(r/min) 根据立式钻床Z525机床说明书选取：=140r/min，所以， (m/min)。 ③ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据《切削用量简明手册》表2.12，当=10mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量： f = 0.57mm/r，= 140r/min，= 4.4m/min。 ④ 计算基本工时 式中，，mm，查《切削用量简明手册》表2.29，mm，所以，(mm)， ==0.16(min)。 （4） 锪Φ10mm孔0.5×45° （a） 选择刀具 90°直柄锥面锪钻，机床为Z