机械毕业设计（论文）缸体零件加工工艺及钻攻2M12孔夹具设计【全套图纸】.doc

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1、毕业设计(论文)课题名称缸体零件的加工工艺及夹具设计系/专 业机械制造及其自动化班 级机制113学 号学生姓名日 期2014年11月 10 日 2015年 4月 28日摘 要 本文根据前期对缸体及其夹具此领域的背景和发展前景的了解，依据对缸体深入分析和认识，制定了此缸体的毛坯图，并且根据毛坯图设计了此零件的加工工艺过程以及加工工序，制订了工艺卡和工序过程卡，根据具体的需要对零件的相应数据进行校正，并且在此基础上设计出此零件专用的机床夹具从而圆满的完成了此次设计任务。通过本次设计让我在完成此次任务中间对缸体以及其专用夹具的设计过程有了完整透彻的认识。 关键词： 工序；工艺；夹具 全套图纸，加15

2、3893706ABSTRACTIIn this paper, according to the preliminary understanding of the background and development prospect of bearing seat and fixture in this area, on the basis of understanding of gz4-270 double row cylindrical roller bearing, the bearing seat blank drawings, and according to the blank m

3、ap design process the parts and machining process, making the process card and process card, according to the specific needs of the corresponding data of the parts were corrected, and on the basis of the design of machine tool fixture this part is dedicated to the successful completion of the design

4、 task. Let me through this design in the middle of the mission of the bearing seat and the special fixture design process with the knowledge of complete and thorough. Keywords： the process；worker one； jig, clamp strength 目 录摘 要1前言2第一章 缸体零件的分析11.1缸体零件的作用31.2缸体零件的工艺分析4第二章 缸体工艺规程设计52.1确定毛坯的制造形式62.2基面的选

5、择72.2.1粗基准选择应当满足以下要求：82.2.2精基准选择的原则92.3制订工艺路线102.3.1工艺路线方案一112.3.2工艺路线方案二122.3.3工艺方案的比较和分析132.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定142.5 选择加工设备及刀具,夹具,量具162.6 确定切削用量及基本工时19第三章 专用夹具的设计263.1钻攻2-M12孔夹具的设计26结 论28参考文献29致 谢30前言对零件的加工工艺及夹具的毕业设计是对已学知识的一次检测，是踏入社会前对相关知识的一次总测验，也是对理论与实际相结合的试水。机床夹具已经被作为现代机械加工中的重要设备。设计和使用一种实用且先进的夹

6、具已成为一种促进生产发展的重要工艺措施。随着中国在机械工业生产方面的逐渐进步,不断创新机床夹具已成为技术革新中的重大目标，越来越多的新夹具不断的出现，将会对现代机械制造领域产生非常大的影响。就夹具本身而言，也是在随着机械制造领域的不断发展而不断地革新与进步。1.1 课题背景及发展趋势作为产品设计的物质和技术基础，原料、构造、工艺之间有着密切的联系，一方面，设计被称为技术的枷锁严重束缚；另一方面，设计也被称为技术的原动力所带动。从设计美学方面来看，技术不只是物质基础更拥有其本身更加重要的“功能”。必须善于利用材料的特色为前提，正确的结构和精确的加工为过程，就可以达到制造出实用，雅观，经济产物的目

7、的。也就是努力使产品发挥最大的潜力和能力，这样不但可以提高产品的价值还可以拓宽产品利用领域，是一个使产品达到极致的过程，此过程不止需要高度的配合，还需要正确的操作，否则将使产品陷入被迫修改的泥潭。技术是产品形态发展的前导，在材料和工艺方面的一些创新和改革，必将改变产品在结构和形态方面的巨大变化。材料，加工工艺，结构，产品形象的紧密联系，则说明其中任何一环的改变，都会引发材料整体的蝴蝶效应，所以必须谨慎且认真地运用各种新兴的技术或者工艺，不过为追求产品的实用性，可以适当的使用这些技术。快速发展的工业不但提高了工艺加工水平还带来了人们对产品日益上升的要求，体种类和生产率这两方面首当其冲的被影响，多

8、品种和对中小批生产成为机械生产已经逐步成为各个加工工厂的大体方向。随着越来越多的人加入这种生产方向或者生产模式，这种发展趋势必然已经开始对机床夹具产生很大的影响，已经导致一些机床夹具和以前相比发生了翻天覆地的变化。1.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容按各个部件在夹具中的职能和布局特色,构成夹具的元件能够划分为下面几类:(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装配(或称夹紧部分)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装配(包括刀具导向元件,对刀设备及靠模设备等)；(5)动力装置；(6)分度,对定装配；(7)其它元件及其装配(包括夹具各部分间以及夹具与机床间起衔接作用的紧固螺钉,销钉,键

9、和各种手柄等)；一些夹具可能并没有装备所有的元件。相反,按照加工等多方面依据具体要求,一部分夹具仍需安装其它装置和机构。下面几项内容的设计将会成为设计夹具的重点：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其余元件和装置的设计。第一章 零件的分析1.1零件的作用题目需要的是设计缸体，常用缸体来支撑固定内部的各个零件，同时使缸体长期处于静止状态，自始至终与运动方向保持高度一致，从而达到维持平衡的目的；对中孔以及底面有比较高的精度要求。1.2零件的工艺分析缸体零件图如下： 缸体分析其零件图可知，该零件包含对位置有特殊要求的二组加工表面。分开阐述

10、：1.底平面拥有Rz=12.5的面粗糙度，0.03的平面度公差，且是以平面为核心的加工表面2. 端平面35孔加工 这一组的加工表面有钻攻6-M6螺丝孔，其表面粗糙度要求均为12.5并要保证孔与孔的位置精度。第二章 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式此缸体的材料为HT200，年产量为7000件，属于中批量生产（查文献1表6.1可知），考虑到缸体在工作中的用处，零件的加工特色，位置精度的要求等，所以采用金属型铸造毛坯，可以免除每次造型。零件尺寸比较小，形状结构也不复杂，是中批量生产，所以毛坯形状要尽量和零件形状接近，侧面大孔要铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后确定。2.2基面的选择一次成功的工艺规

11、程设计必须正确的选择符合要求的基面。保证所选基面的正确性与合理性，能够确保加工的质量，对生产有促进作用；不然，加工工艺过程会出错，还可能造成零件的大批量报废迫使生产停滞，这样将会对已经生产的产品产生冲击，对产品的质量带来巨大的冲击。2.2.1粗基准的选择原则：非加工表面作为粗基准可以保证要加工的面与不要加工的面之间的位置关联精度。若零件上有许多不用加工的表面此时选取粗基准需要选用高的位置精度要求的面。，遵循使用的关联表面要达到加工余量要求均衡这一原则。这样就能确保平均地去除少量的剩余量，使零件表面构造更加精细，在耐磨性方面得到极大的提高。遵循使用加工的剩余量达到最小的表面这一原则，不可。如果不

12、按照这一原则选择则会导致无法对这个面所拥加工量剩余进行保证的危险情况，最终威胁到设计本身。遵循尽力选用平整、光滑洁净、拥有足够面积的表面这一原则，否则将无法对加工定位的精确性进行测定，夹具对工件的固定是否成功。选择粗基准时必须考虑到表面的冒口、毛刺、浇口等，有时还需要对其加工。由于粗基准大多有无规则的表面，应当防止反复运用。多次运用无法确保表面间位置精确。仔细考虑题目，应该选取的精基准为底面及二孔；先铣削出底面并达到要求的12.5m表面粗糙度，为精基准的选定打下坚实的基础。2.2.2精基准的选择原则让零件拥有相同或者类似的设计基准与定位基准可以大范围的避免定位基准与设计基准的偏差所引起的基准偏

13、差，否则要花很长的时间去消除这些偏差。这便是基准重合原则。尽可能采用不要采取不同的定位基准。如此一来便益于我们轻松快捷的选定每个表面间的位置精度，将本来需要进行的基准转换间的错误将小至最低，且选用统一夹具的各工序，可缩小工作量。这便是基准统一原则。精基准的选取时，有些被频繁加工的两个被加工面之间能够以彼此作自己的加工基准。这便是互为基准的原则。(4).一些需要剩余量少且均匀的精加工或光整加工工序能够选用被加工表面自身作基准。这便是自为基准原则。题目需确保孔与孔、孔与平面、平面与平面间的位置，才能确保在加工过程中使用的定位基准大多可以一样。经过分析零件图可以了解，底平面拥有较大面积且与底面两孔平

14、行，适合用于作精基准。但是以一个平面定位只能限定工件的三个自由度，配合镗孔夹具，则可加工35 mm孔。在上面的基础下，利用加工好的孔当作精基准来完成钻6-M6孔，钻攻2-M12孔，铣35孔端面 ，铣底平面等等的工序。2.3制订工艺路线 仔细选择路线的起点，以零件的形状为参考，制定的路线才能满足尺寸及位置等要求的合理性，在中批量生产的条件下，使用通用性机床配上专用的夹具可以被作为参考，努力让工序集中。除了这些，还必须要考虑到经济效益，使生产成本降至最低。针对该零件值得一提的是：底面二孔的表面质量要求一样，同为Ra1.6，但是尺寸精度不同分别为IT7,IT12,IT12（查文献1表3.3），这也就

15、是说IT7的孔主要考虑尺寸精度，其它两孔则主要是表面质量的考虑，按经济性分析应该将它们分开加工，但是由于它们之间较高的位置精度要求，因此最好的选择是一次装夹然后进行加工。所以将 孔的加工工艺统一确定为：35孔 ：粗镗精镗。2.3.1工艺路线方案一1铸造成型2时效3铣两端平面底平面4镗35孔5钻扩底面4-9孔6钻2-3.5孔7钻攻6-M6螺丝孔8钻攻2-M12孔9检查10入库2.3.2工艺路线方案二1铸造成型2时效3铣底平面4粗、精铣35孔端面5钻扩底面4-9孔6粗镗35孔7钻2-3.5孔8钻攻6-M6螺丝孔9钻攻2-M12孔10精镗35孔11检查12入库2.3.3工艺方案的比较和分析上述两种方

16、案均选取粗基准为毛坯的侧面，先加工底面，后选取精基准为加工完的底面加工孔，如此能确保先面后孔的加工顺序；方案一，先对小并且复杂的孔进行加工，后对拥有位置，配合精度的35mm孔进行加工；方案二：先对有位置度，配合精度的35mm进行粗加工，再对其它孔进行加工，然后精加工对精度要求高的孔，两者相比，方案二能更加好的确保尺寸的要求，尽量的缩小加工错误，更好的确保零件的位置的精度以及它的配合的精度。我们可以根据上方的计算和分析得出一个结论，即方案二较方案一更加适合此次设计。固选择方案二。具体的工艺过程见附表：2.4机械的加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的选定2.4.1关于底平面的偏差及加工余量进行的计算从需

17、求入手，得知平面需经历粗、精铣加工。工步余量见下面：粗铣：查文献2，从表3.2-23中可知它的剩余加工量为，得。从表3.2-27知有待粗铣的平面的厚度有的偏差。精铣：查文献3，从表2.3-59中可获的剩余加工量。依据文献3，从表2.3-11中可得铸件尺寸公差等级采用，从表2.3-9中可获得铸件的尺寸公差 2.5 选择加工设备及刀具,夹具,量具因为生产类型是中批量生产,所以加工设备最好用通用机床搭配专用夹具为主要生产方式,小量专用机床为辅助的流水线生产,其间工件的装卸和传递都是由人工操作。2.5.1粗、精铣35孔端面因为定位夹紧方案及夹具构造设计等原因,选择：机床：铣床X62W刀具：选用 D=6

18、3mm ， z=6 齿数的硬质合金端铣刀（面铣刀）夹具：专用夹具，量具：游标卡尺。2.5.2镗35孔35孔有一定的平行度公差0.07的要求，并且属于同一定位基准加工，考虑机床加工精度及加工经济性选择：机床：CA6140，夹具：专用夹具，刀具：选择硬质合金镗刀，量具：用游标卡尺，塞规。2.5.3钻4-9孔机床：Z5120刀具：选取E211型和E101型的硬质合金锥柄麻花钻头刀具材料：夹具：专用夹具。量具：用塞规，游标卡尺。2.6 确定切削用量及基本工时工序：粗铣35孔端平面机床铣床X62W，采用专用夹具装夹铣削 1）加工条件零件材料以及硬度要求：铸造灰口铸铁()的硬度需要达到=187220Mpa

19、的要求。2）刀具选择 a 查文献17表1.2，选取刀片材料为硬质合金刀片，查表3.1，得到=3mm的背吃刀量，=130mm的铣削宽度的时候，选择d0=200mm的铣刀直径，z=15的刀具齿数.b 查文献17表3.2确认铣刀切削部位的形状 ao=8，ao=5,=45,= 30,= 5,ao=8,=-203）根据需求确定切削用量a 背吃刀量 的确定 此工序加工余量不大可以一次进给铣完，即aP=3mm。b 每齿进给量 的确定 用不对称端铣来提升进给量，查文献13表3.5 使用时,有的铣床功率，表3.30可知fz=0.140.24mm/r，取fz=0.18mm/r.c 铣刀磨钝标准的选用及使用时限 查

20、文献17表3.7-3.8，可知后刀面有1.0mm的最大磨损极限，刀具有240min的使用时限。d 铣削速度和每分钟进给量 的计算 可从文献17表3.27的公式推理出铣削速度，亦可查表。查表3.16，可知如果d0=200mm,z=15,a05mm,fz0.18mm/r的时候，vc=82m/min,n=130r/min,fM=326mm/min .各修正系数为：KMv=KMn=KMfn=1.0 KMrv=KMrn=KMrfn=0.8故vc=65.5m/min, n=104r/min,fM=260.8mm/min.查表3.30选取n=118r/min,fM=300mm/min .因此实际切削速度和每

21、齿进给量为=e 机床功率的校验 依据文献13表3.24查的Pcc=4.8kW,按照表3.30，可得到机床主轴有PcM=7.5*0.75=5.63kW的允许的功率。所医PccPcM，所选择的切削用量可以采用，即vc=80.6m/min,n=118r/min ,fM=300mm/min，fz=0.17mm/zf 基本工时的计算依据公式 此式中L=l+y+,l=150mm,依据文献12表3.26，铣刀采用不对称安装方式，入切量y+=28mm，超切量 fM=300mm/min故Tm =0.59min。工序：精铣35孔端平面1）加工条件加工要求：精铣两端面并保证95mm的工序尺寸机床铣床X62W，采用专

22、用夹具装夹铣削，加工余量为1mm， 2）刀具选择 a 查文献17表1.2，选择刀片材料为YG6硬质合金刀片。查表3.1，可知如果有aP=2mm背吃刀量，ae1=144mm铣削宽度时选用铣刀有d0=200mm的直径，刀具有z=15的齿数；如果有aP=2mm的背吃刀量，ae2=76mm的铣削宽度可以选择铣刀有d0=100mm的直径，刀具有z=10的齿数。b 根据文献17表3.2选定35端铣刀切削部位的形状.ao=8，ao=5，=45，= 30，= 5，ao=8，=-203)根据需求确定切削用量a 背吃刀量 的确定 次工序加工余量不大可能一次铣削完成，固aP=2mm。b 每齿进给量的确定 不对称端铣

23、可以用来作进给量的提升方法，文献17表3.5 可知如果 YG6,的铣床功率，由表3.30查得fz=0.140.24mm/，取fz=0.18mm/r.c 铣刀磨钝标准的选择及寿命 查文献17表3.7-3.8，后刀面有1.0mm的最大磨损极限，端面有240min的刀具使用时限， d 铣削速度和每分钟进给量的确定 可依据文献17表3.27的公式推出铣削速度，亦可查表。依据文献17表3.16，在d0=200mm，z=15，aP5mm，fz0.24 mm/r时，vc=86m/ min,n=138r/min, fM=347mm/min.各修正系数为：KMv=KMn=KMfn=1.0 KMrv=KMrn=K

24、Mrfn=0.8故vc=68.8m/min, n=110.4r/min,fM=277.6mm/min依据文献17表3.30 n=118r/min, fM=300mm/min.实际切削速度和每齿进给量为=依据文献17表3.16，在d0=100mm，z=10，aP5mm，fz0.24 mm/r时vc=94m/ min,n=310r/min, fM=476mm/min各修正系数为：KMv=KMn=KMfn=1.0 KMrv=KMrn=KMrfn=0.8 故vc=75.2m/min, n=248r/min, fM=380.8mm/min依据文献13表3.30n=300r/min, fM=475mm/m

25、in因此实际切削速度和每齿进给量为=e 机床功率的校验 依据文献13表3.24查得Pcc=3.7kW,根据表3.30，机床主轴允许有PcM=7.50.75kW=5.63kW的功率.故PccPcM，因此所选用的切削用量正确，即vc=74.1m/min, n=118r/min, fM=300mm/min，fM=0.17mm/z。依据文献17表3.24查得Pcc=3.6kW,按照表3.30，机床主轴允许有PcM=7.50.75kW=5.63kW的功率故PccPcMM，因此所选用的切削用量正确，即vc=94.2m/min, n=300r/min, fM=475mm/min，fM=0.19mm/z。f

26、基本工时的计算，根据公式 Tm=L/fM式中L=l+y+,l=144mm,依据文献17表3.26，铣刀采用不对称的方式安装，入切量y+=33mm，超切量fM=300mm/min。故Tm1 =0.59min式中L=l+y+,l=76mm,依据文献17表3.26，铣刀采用不对称的方式安装，入切量y+=19mm，超切量fM=475mm/min故Tm2 =0.20min 工序： 粗铣底平面 1)加工条件加工要求：粗铣底平面并保证工序尺寸。机床铣床X52K，采用专用夹具装夹铣削，加工余量为3mm平面加工2)刀具选择 a 依据文献17表1.2，选用刀片材料为硬质合金刀片。依据表3.1，有aP=2mm的背吃

27、刀量，ae=70mm的铣削宽度，选用d0=100mm的铣刀直径，z=10的刀具齿数.b 依据文献17表3.2选择铣刀切削部分的形状 ao=8，ao=5,=45,= 30,= 5,ao=8,=-203)根据需求确定切削用量a 背吃刀量的确定 此工序加工余量不大可能一次铣削完成，即aP=2mm。b 每齿进给量的选定 采用不对称端铣，目的是加大进给量，依据文献17表3.5 使用,铣床有的功率时，依据表3.30得fz=0.140.24mm/，取fz=0.18mm/rc 铣刀磨钝标准的选择及使用时限 查文献17表3.7-3.8，后刀面有1.0mm的最大磨损极限，刀具有180min的使用时限。d 铣削速度

28、和每分钟进给量的确定 可根据文献17表3.27的公式推理出铣削速度，亦能查表。依据文献13表3.16，在d0=100mm，z=10,aP5mm,fz0.24 mm/r 时=94m/ min,n=310r/min, fM=476mm/min.各修正系数为：KMv=KMn=KMfn=1.0 KMrv=KMrn=KMrfn=0.8故vc=75.2m/min, n=248r/min, fM=380.8mm/min依据表3.30 n=300r/min, fM=475mm/min.因此实际切削速度和每齿进给量为=e 校验机床的功率 依据文献13表3.24查得Pcc=3.0kW,按照表3.30，机床主轴可以

29、允许PcM=7.50.75kW=5.63kW.的功率.故PccPcM，因此选择的切削用量正确， 。vc=94.2m/min, n=300r/min, fM=475mm/min，fz=0.16mm/zf 基本工时Tj的计算 从零件图可见有70mm的铣削长度，据公式 式中L=l+y+,l=70mm,按照表3.26，铣刀采用不对称的方式安装，入切量y+=16mm，超切量 fM=475mm/min故Tm3=0.18min综合以上总的基本工时为Tm=Tm1+Tm2+Tm3=(0.59+0.20+0.18)=0.97min工序：精铣底平面1)加工条件工件材质及硬度： 铸造 b=187220Mpa的灰口铸铁

30、（） 加工要求：精铣底平面并保证工序尺寸机床：X52K的铣床，使用专用夹具装夹铣削，加工余量为1mm 2)刀具选择 a 依据文献17表1.2，选用刀片材料为硬质合金刀片。依据表3.1，有aP=2mm的背吃刀量，ae=24mm的铣削宽度时，选用d0=80mm的铣刀直径，z=10的刀具齿数.b 依据文献17表3.2确定铣刀切削部位的形状ao=8，ao=5,=45,= 30,= 5,ao=8,=-20.2)根据需求选择切削用量a 背吃刀量的确定 此工序加工余量可能无法一次性铣削完，即aP=2mm。b 每齿进给量的确定 不对称端铣可以作为提高进给量，查阅文献17表3.5 选用YG6,铣床有7.5kW的

31、功率，查表3.30得fz=0.140.24mm/，取.fz=0.14mm/c 铣刀磨钝标准的选择及寿命 查文献17表3.7-3.8，1.0mm的后刀面最大磨损极限，180min的刀具寿命。d 铣削速度和每分钟进给量的确定 由文献17表3.27的公式计算铣削速度，亦可查表。查表3.16，在，d0=80mm，z=10,aP5mm,fz0.24 mm/r时vc=107m/ min,n=426r/min, fM=477mm/min.各修正系数为 KMv=KMn=KMfn=1.0 KMrv=KMrn=KMrfn=0.8故vc=85.6m/ min,n=340.8r/min, fM=381.6mm/min

32、.查表3.30确定n=375r/min, fM=476mm/min,因此实际切削速度和每齿进给量为e 校验机床的功率 依据文献13表3.24查得Pcc=1.8kW,查表3.30知机床主轴可以允许有PcM=7.50.75=5.6kW的功率.故PccPcM，因此所选切削用量正确，vc=85.6m/min, n=375r/min, fM=476mm/min,fz=0.13mm/rf 基本工时Tj就J的计算据公式 式子中L=l+y+,l=24mm,表3.26，铣刀采用不对称的方式安装，入切量y+=6mm，超切量 fM=476mm/min ，所以Tm =0.06min。工序：粗镗中间35孔1)加工条件加

33、工要求：镗35孔刀具：可以参考刀具工程师手册表2-14，采用镗刀，工件大小决定镗杆直径。粗镗35孔时，镗刀拥有110120mm的调节范围，；切削部分尺寸：，。2)计算切削用量及工时a 进给量f的确定 查实用机械加工工艺手册表11-313得 f=0.3-1mm/r，由取f=0.8 mm/r。b 刀具磨钝标准的选取及使用时限查文献17表1.9，取镗刀后刀面有0.8mm的最大磨损量，使用焊接结构，c 切削速度的确定 查文献16表1.12，当硬度HB为180220Mpa的灰铸铁被硬质合金镗刀加工时，有 =40-80m/min，得=60m/min。n1=1000V/D=167.2r/min， 取n1=1

34、70r/min，则实际速度V1 =61m/min n2=1000V/D=409.85 r/min,取n2=410 r/min，则实际速度V2=60m/mind 时间定额 基本用时 查机械制造工艺及设备设计指导手册表15-70，可知粗镗35孔时切削的基本时间为粗镗孔270时切削的基础耗时为本工序基本时间 Tj=T1+T2=0.16+0.29=0.45min。 辅助用时 查表15-96表15-99，上工件需要0.21min的装夹耗时，机床的操作需0.07min的时间，0.09min的刀架快速进退耗时，查表15-87，可知有0.59min的工件测量时间用时。本工序辅助用时为Tf=0.21+0.07+

35、0.09+0.59=0.97min。 安顿工作地和休息需要时间 查表15-100，可知其约是15.9%的操作时间，即Tbx=（Tj+Tf）k%=（0.37+0.97）15.9%min=0.21min。 准备结束耗时 查表15-102，28min的固定时耗，部分装卸夹具并校正用时15min、22=4min的装卸镗杆时耗。固Tzz=（28+15+4）min=47min此工序单件时间定额为Td=Tj+Tf+Tbx+=（0.37+0.97+0.21+）=1.67min（式中N为投料批量）。工序：精镗35孔1) 加工条件加工要求：精镗孔35，保证加工尺寸； 机床：CA6140车床刀具：查金属切削手册M表

36、3-54，硬质合金浮动镗刀，工件大小决定镗杆直径。 精镗35孔时，有110120mm的镗刀的调节范围，；切削部分尺寸：，。2) 计算切削用量及工时a 进给量的确定 加工35依据实用机械加工工艺手册表11-313得 f=0.3-1mm/r，由于镗35孔时刀杆直径很大，取f=0.6 mm/r。b 刀具磨钝标准的选定及使用时限查文献17表1.9，可得镗刀后刀面有0.8mm的最大磨损量，使用焊接结构，刀具有60min的使用时限。c 切削速度v的确定 查文献17表1.11，当硬度HBS为187220Mpa的灰铸铁被硬质合金镗刀加工时，得=40-80m/min，取=80m/min。n1=1000V/D=2

37、13.6r/min，令n1=225r/min，实际速度V1 =84.3m/minn2=1000V/D=493.5r/min,令n2=495 r/min，实际速度V2=80.2m/min。d耗时计算 基本耗时 查机械制造工艺及设备设计指导手册表15-70，精镗35孔时切削的基本时间为精镗孔35时切削的基本时间为基本时间Tj=T1+T2=0.16+0.32=0.48min。 辅助耗时 查表15-96表15-99，在镗床上工件用了0.21min的装夹时间，操作机床耗时0.07min，刀架快速进退需要0.09min的时耗，查表15-87，可知要0.59min的测量工件耗时。辅助时间为Tf=（0.21+

38、0.07+0.09+0.59）min=0.97min 布置工作地、休息和生理需要时间 从表15-100中取该项时间占操作时间15.9%，Tbx=（Tj+Tf）k%=（0.37+0.97）15.9%min=0.21min。 准备终结时间 从表15-102中知28min的固定时间，15min的部分装卸夹具并校正、22=4min的装卸镗杆。Tzz=（28+15+4）min=47min单件时间定额为Td=Tj+Tf+Tbx+=（0.37+0.97+0.21+）=1.67min（式中N为投料批量）。工序：钻孔4-9孔 钻床确定为Z5120，确定高速刚标准麻花钻头作为刀具。（1） 进给量的确定 查文献13

39、表2.7，可以确定f=0.50mm/r的钻孔进给量。（2） 切削速度的确定 查阅文献15表2.12，得钻头后刀面可以承受0.6mm的最大磨损极限。刀具有60min的使用时限。依据表2.15及表2.31,可知钻孔有的切削速度00根据说明书，得n=250r/min.（3） 基本时间的计算 孔拥有l=12mm的深度,依据文献17表15-74，计算l1的刀具切入长度，对于取l2=4mm的钻孔的切出长度则。扩15孔 1）确定切削用量确定进给量 根据参考文献5表28-10可查出， ，故。查Z5120钻床说明书，取。根据参考文献5表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书

40、查出），根据参考文献5表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15，得：，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。由参考文献7表28-3，故查Z5120机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献7表28-5，故校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地， 工序：钻2-3.5孔工件材料为HT200，孔的直径为3.5mm。加工机床为Z5120钻床，加工工序为钻孔至3.5，选用3.5的麻花钻头。进给量：根据参考文献5表2.4-39，取切削速度：参照参考文献5表2.4-41，

41、取由式（2.1）机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1工序：钻攻2个M12孔确定切削用量及基本工时：钻攻M12孔，选用钻床Z5120： 查文献3表3.16确定的高速钢锥柄麻花钻 查文献15表2.7和文献3表4.216得 （文献15表2.15） 按机床选取 基本工时：攻丝M12孔： 查文献3表2.11选定M12的高速钢丝攻 查文献15表2.24和文献3表4.215得 按机床选取 基本工时：工序：钻攻6-M6孔确定切削用量及基本工时：加工M6孔选定钻床Z5120为机床钻6-M6孔： 选定高速钢麻花钻 按机床选取 基本工时：攻丝M6： 按机床选取 基本

42、工时：工序 钳工工序 检验3 夹具设计3.1钻攻2-M12孔夹具 设计专用夹具是让生产率提升，让加工质量得到保证，让劳动降低强度的快速途径。通过和指导老师商议，确定设计工序钻孔2-M12钻床夹具。该夹具为钻床Z5120上的夹具。刀具为钻头，对工件孔进行加工。 根据的所示，要求设计钻孔2-M12的专用夹具。根据工艺规程,在钻孔之前底面已经过精铣,本工序的要求是：孔与底面之间的位置精度，钻床夹具通常称为钻模是依赖钻套来引导钻杆，来确保钻孔极高的位置精度。3.1.1定位方案的确定 由上述分析可选底面左侧面为钻模的定位基准，由钻模位置精度来保证孔轴线间的位置公差要求及孔中心与底面的平行度公差。由底平面

43、和两个孔来限制工件的六个自由度。3.1.2定位元件确定 底面精铣后为精基准，平面定位，由于底面分为了两部分。所以选择了两水平定位与孔定位，限制6个自由度。3.1.3定位误差分析计算定位误差是由于尺寸或位置的误读造成的问题。对于某一夹具定位的方案来说，除非产生的定位误差低于相关零件的尺寸或位置公差的1/3，或让成立，即认可此方案符合要求。此次所设计的夹具用两个平面定位，需确定孔轴线与底平面的平行度公差和孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为使工序符合制定的加工要求，必须让所选工序的工序公差小于或等于工序中误差的总和，否则将会对整体设计造成很大的影响。3.1.4对刀方案 由于运用钻模与钻套，钻套用来保证被加工孔在工件上的位置，指引刀具且阻止其在加工中出现倾斜，因此刀具能够在钻套固定完的情况下自动对刀找正（详见钻床夹具总装图）。3.1.5夹具体分析 为保障夹具在工作台上处于稳定状态下安装,需依据夹具体的高度与宽度比小于等于1.25的原则选出其宽度,而且底座的四周边框必须可以接触到机床工作台，如此不但可以强化夹具体的刚度，而且能降低夹具体的质量。另外为增强刚性，还应把正基面设置底座上，方便其制造与装配。（详见钻床夹具总装图）。3.1.6夹紧力的计算钻刀材料：高速钢刀具的几何参数： 查机床夹具设计手册表得：圆周切削分力公式： （3-1）式子里 ， （取最大值） （3-2）查阅表有： 选 ， 得从