齒輪泵體零件的機(jī)械加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)報(bào)告(論文)題目：齒輪泵體（Ⅱ）機(jī)械加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)作者所在系部作者所在專業(yè)作者所在班級(jí)作者姓名作者學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師姓名完成時(shí)間摘要本次泵體零件加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工序工藝夾具AbstyactThepumpbodypartsmachiningprocessandfixturedesignprocessdesignincludingmachining,processdesignandfixturedesigninthreeparts.Intheprocessdesignshouldfirstunderstandtheanalysisofparts,partsoftheprocessandthendesignablankstructure,andchoosethegoodprocessingreferencepartsofthedesignprocessofpartsthentheparts;eachlaborstepprocesssizecalculation,isthekeytodecidethecraftequipmentandthecuttingofvariousprocessparameters;thendesigningspecialfixture,selectionoffixturedesignvariouscomponents,suchaspositioningcomponents,clampingelements,guidingelement,clampingconnectingpartswiththemachinespecifictoAndothercomponents;calculatefixturepositioningerrorswhenpositioning,analysistherationalityandshortcomingoffixturestructure,andpaysattentiontotheimprovementinfuturedesign.Keywords：TheprocessWorkeroneFixture目錄TOC\o"1-3"\h\u16919摘要 Ⅰ542Abstyact Ⅱ20258第1章緒論 第1章緒論1.1課題背景機(jī)械制造業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低，在很大程度上取決于它所采用的裝備的性能、質(zhì)量和成本。因此，機(jī)械制造業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。而機(jī)械制造工藝是制造業(yè)中一門應(yīng)用性的基礎(chǔ)技術(shù)，它涉及的行業(yè)五花八門，產(chǎn)品品種成千上萬，其內(nèi)容及其廣泛，它包括零件的毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、產(chǎn)品的裝配等。制造技術(shù)是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，而在制造技術(shù)中，機(jī)床夾具又是一種不可或缺的工藝裝備，它直接影響著產(chǎn)品的加工精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和制造成本，因此機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。1.2發(fā)展概況機(jī)械制造工藝研究的問題可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三大類。1、保證和提高產(chǎn)品的質(zhì)量由于軍工產(chǎn)品、航空航天、精密機(jī)械和電子工業(yè)的需要，對(duì)零件的加工精度和表面質(zhì)量的要求越來越高，相繼出現(xiàn)了新工藝和新技術(shù)。如精密加工、超精密加工和微細(xì)加工等。加工精度由1μm級(jí)提高到0.1級(jí)～0.01級(jí)，并正向納米(nm)級(jí)精度邁進(jìn)。2、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的方法有三種。一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。二是改進(jìn)工藝方法、創(chuàng)造新工藝，如利用鍛壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)無切削加工，對(duì)高強(qiáng)度、高硬度的難切削材料采用特種加工等。三是提高自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。如采用數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、成組技術(shù)和無人化車間。3、降低成本降低成本要節(jié)省和合理選擇材料，研究新材料；合理使用和改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，研制高效設(shè)備等。一個(gè)好的工藝設(shè)計(jì)不但要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。

隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、加強(qiáng)機(jī)床夾具的三化工作為了加速新產(chǎn)品的投產(chǎn)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，必須重視機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化工作。

2、大力研制推廣實(shí)用新型機(jī)床夾具在單件，小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中，應(yīng)推廣使用組合夾具和半組合夾具。在多品種，中小批生產(chǎn)中，應(yīng)大力推廣使用可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。

3、提高夾具的機(jī)械化，自動(dòng)化水平近十幾年來，高效、自動(dòng)化夾具得到了迅速的發(fā)展。主要原因是是由于數(shù)控機(jī)床，組合機(jī)床及其它高效自動(dòng)化機(jī)床的出現(xiàn)，使得夾具能適應(yīng)機(jī)床的要求，從而更好的發(fā)揮了機(jī)床的作用。1.3本文研究?jī)?nèi)容題目所給的零件是泵體零件，泵體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，其作用是將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)成一個(gè)整體，并使之保持正確的相對(duì)位置，彼此協(xié)調(diào)工作，以傳遞動(dòng)力、改變速度、完成機(jī)器或部件的預(yù)定功能。要求泵體零件要有足夠的剛度和強(qiáng)度，良好的密封性和散熱性。因此，泵體零件的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。本文中詳細(xì)記載了泵體機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂過程以及專用夾具設(shè)計(jì)過程等。第2章制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程2.1齒輪泵的工藝分析該泵體的加工是齒輪泵加工過程中的主要環(huán)節(jié)，它的加工質(zhì)量好壞直接影響著產(chǎn)品的性能和耐用性，從而提出零件的制造工藝方面的要求：加工精度和加工表面質(zhì)量。前者包括了零件的尺寸精度,形狀精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗超度，波度，物理性能和機(jī)械性能；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到加工要求。在工件上應(yīng)有足夠的加工空間，以便刀具能夠接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。如加工表面盡可能地安排在同一平面或同一軸線上，以便采取多刀或多件加工的高效生產(chǎn)方法。2.2零件圖樣的工藝性一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。不僅僅要考慮加工工藝問題。還要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。2.3齒輪泵的技術(shù)要求其加工主要是孔的加工，上下端面的加工及左端面的加工1.上下端面的加工，保證底面粗糙度Ra=6.3，上端面的粗糙度Ra=3.2。2.左端面表面粗糙度Ra=3.2，要求保持垂直度要求。3.以上表面為基準(zhǔn)加工底面四個(gè)孔，保證其垂直度要求。鉆、攻左邊的孔，其表面粗糙度要求為Ra=6.3，底面均布四個(gè)D=11的孔，上表面均布6個(gè)M=6mm的螺紋孔。2.4加工工藝過程由以上分析可知，該泵體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于該泵體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：該泵體的尺寸精度，形狀精度以及位置精度要求都很高，就給加工帶來了困難，必須重視。2.5確定各表面加工方案一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)是加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)該泵體的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。2.6在選擇各表面及孔的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素1.．要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。2.根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。3.要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。4.要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。5.此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。2.6.1平面的加工由參考文獻(xiàn)[10]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-12可以確定，上下端面的加工方案為：粗銑——精銑（IT7——IT9），粗糙度為Ra=6.3，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度較小。左端面的加工方案為粗車——精車（IT7——IT9），粗糙度為3.2。2.6.2孔的加工方案由參考文獻(xiàn)[10]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-11可以確定，孔的表面粗糙度為Ra=1.6，所以加工順序?yàn)榇周嚒?。左?cè)面孔的深度，其加工順序?yàn)榇周嚒?。底面四個(gè)孔的加工順序?yàn)殂@孔鉸孔。螺紋孔的加工方法分別為：由于螺紋的表面粗糙度都不高，所以選擇鉆底孔后攻螺紋，所以加工順序?yàn)殂@——攻。2.7確定定位基準(zhǔn)2.7.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)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、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：1．粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。2．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。3．應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。4．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。5．粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證臥式柱塞泵在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從臥式柱塞泵零件圖分析可知，選擇下表面為加工粗基準(zhǔn)。2.7.2精基準(zhǔn)選擇的原則1．基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。2．基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。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。3．互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。4．自為基準(zhǔn)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(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)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(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，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(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證該泵體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從泵體零件圖分析可知，它的底平面、底平面四孔及右端大孔占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭菍Ｓ脢A具加工表面，所以也可以設(shè)計(jì)用一面兩孔的加工基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。2.8工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。2.8.1工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。1．工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。2．工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取得良好的經(jīng)濟(jì)效果。2.8.2加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段：1．粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切削用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11~IT12。粗糙度為Ra80~100μm。2．半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9~IT10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。3．精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6~IT7，表面粗糙度為 Ra10~1.25μm。4．光整加工階段對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為IT5~IT6,表面粗糙度為Ra1.25~0.32μm。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小孔之類的粗加工。具體的工藝過程如下：工序號(hào)工種工作內(nèi)容說明1鑄造鑄造毛坯鑄件毛坯尺寸：整體長(zhǎng)：122mm寬：95mm高：93mm2銑粗銑底面立式銑床（X51)3銑粗銑上表面立式銑床（X51)4鉆鉆直徑13.5mm孔，擴(kuò)孔直徑24mm，深28mm，倒角C1，粗車直徑52mm外圓立式鉆床（Z525)5車精車直徑52mm外圓，粗車直徑40mm內(nèi)圓，精車直徑40mm內(nèi)圓，車G3/4螺紋車床（C6140）6鉆，擴(kuò)，絞鉆下表面一孔，直徑10.8mm，鉸孔直徑11H8，反擴(kuò)直徑25mm孔鉆床（Z525）7車擴(kuò)直徑19.5mm的孔，深42mm，粗車直徑33.5mm的孔，深26mm，精車直徑14mm的孔車床（C6140）8車精車直徑20H7的孔，深15mm，精車直徑20H7的孔，深15mm車床（C6140）9鉆，車鉆直徑19.5mm的孔，深42mm，粗車直徑33,5mm的孔，深26mm，精車直徑20H7的孔，深15mm，精車直徑34mm的孔，深26mm鉆床（Z525）車床（C6140）10銑粗銑油腔兩側(cè)面，精銑油腔兩側(cè)面銑床（Z525）11鉆、攻車右側(cè)端面，鉆直徑14mm的孔，鉆直徑14mm的孔擴(kuò)孔直徑18.5mm，深22mm，倒角C1鉆床（Z525）12車粗車G1/2螺紋，精車G1/2螺紋車床（C6140）13鉆、攻車左側(cè)端面，鉆直徑14mm孔，擴(kuò)孔直徑18.5mm，深22mm，倒角C1鉆床（Z525）14車粗車G1/2螺紋，精車G1/2螺紋車床（C6140）15銑銑側(cè)孔面鉆床（Z525）16鉆、攻鉆直徑7mm的孔，擴(kuò)直徑11mm的孔，深12，倒角C1，加工G1/4螺紋鉆床（Z525）17鉆，攻鉆直徑5mm的孔，倒角，加工6-M6螺紋鉆床（Z525）18車修正G3/4車床（C6140）19去毛刺去毛刺，清潔20總檢終檢第3章計(jì)算該泵體的鑄造采用的是砂型制造，其材料是HT200，硬度HB為150-200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。3.1確定切削余量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）（1）機(jī)械加工余量確定根據(jù)文獻(xiàn)可知計(jì)算底面加工余量公式如下。式中：e——余量值；——鑄件的最大尺寸；——加工表面最大尺寸；C——系數(shù)根據(jù)<<機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)>>表2.2-4查表得出各個(gè)加工面得加工余量。經(jīng)查<<機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)>>表2.2-4可得，上表面的余量為2mm，又由零件對(duì)上表面的表面精度RA=3.2可知，粗銑的銑削余量為1.5mm，精銑的切削余量為0.5mm。底面余量為2mm，粗銑的銑削余量為1.5mm，精銑余量0.5mm，精銑后公差等級(jí)為IT7～I(xiàn)T8。各孔端面的余量為2mm，粗銑的銑削余量為1.5mm，精銑余量為0.5mm，孔的余量均為2mm。確定切削用量及基本工時(shí)工序1：鑄造毛坯保證尺寸：1229593工序2：粗銑底面(1)加工條件工件材料：HT200,=170~240MPa，鑄造工件尺寸：寬度94mm，長(zhǎng)度159mm;加工要求：粗銑底面加工余量1.5mm機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金面銑刀。銑削寬度ae≤100,深度ap≤6,故根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表5.8-338，d0=（1.4-1.6）ae取刀具直徑d0=100。齒數(shù)z=6,根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表5.6，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃傾角：λs=－5°,主偏角Kr=60°,過渡刃偏角Krε=0.5Kr=30°,副偏角Kr’=5°。(2)切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊(cè)等，選擇ap=1，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端機(jī)床功率為4.5kw，據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表5.12，Kr=60≤75，選擇每齒進(jìn)給量0.10-0.20mm/z,因?yàn)椴捎貌粚?duì)稱端銑，現(xiàn)取為0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.32，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100，故刀具使用壽命T=180min。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表5.11，當(dāng)d0=100，Z=6，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-36，選擇主軸轉(zhuǎn)速為210r/min。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》,因此，每分鐘進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為：=5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.24，近似為,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。故校驗(yàn)合格。最終確定:6)計(jì)算基本工時(shí)工序3：粗精銑上表面粗銑上表面(1)加工條件工件材料：HT200,=170~240MPa，鑄造工件尺寸：寬度95mm，長(zhǎng)度122mm;加工要求：粗銑上端面加工余量1mm機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金面銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=6,故根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表5.8-338，取刀具直徑d0=100。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.2，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃傾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=2°。(2)切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊(cè)等，選擇ap=1，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端機(jī)床功率為4.5kw，據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.3，選擇每尺進(jìn)給量0.10-0.20mm/z,因?yàn)椴捎貌粚?duì)稱端銑，現(xiàn)取為0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100，故刀具使用壽命T=180min。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=100，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：選擇主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》,因此，每分鐘進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為：=5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.24，近似為,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。故校驗(yàn)合格。最終確定:6)計(jì)算基本工時(shí)2、精銑上表面(1)加工條件工件材料：HT200,=170~240MPa，鑄造工件尺寸：寬度95mm，長(zhǎng)度122mm;加工要求：精銑上端面加工余量1mm機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金面銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=6,故根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表5.1，取刀具直徑d0=100。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.2，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃傾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=2°。(2)切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊(cè)等，選擇ap=1mm，兩次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz本工序?yàn)榫庸?，?duì)稱端機(jī)床功率為4.5kw，據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.3，選擇每尺進(jìn)給量0.10-0.20mm/z,因?yàn)椴捎貌粚?duì)稱端銑，現(xiàn)取為0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100，故刀具使用壽命T=180min。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=100，Z=6，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：選擇主軸轉(zhuǎn)速為800/min。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》,因此，每分鐘進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量為：5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24，近似為,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。故校驗(yàn)合格。最終確定:6)計(jì)算基本工時(shí)工序4：精銑底平面(1)加工條件工件材料：HT200,=170~240MPa，鑄造工件尺寸：寬度95mm，長(zhǎng)度122mm;加工要求：精銑底面加工余量0.5。機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金面銑刀。銑削寬度ae≤100,深度ap≤6,齒數(shù)z=6,故根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.1，取刀具直徑d0=100。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.2，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃傾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=2°。(2)切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊(cè)等，選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端機(jī)床功率為4.5kw，據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.3，選擇每齒進(jìn)給量0.10-0.20mm/z,因?yàn)椴捎貌粚?duì)稱端銑，現(xiàn)取為0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100，故刀具使用壽命T=180min。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=100，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：選擇主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.24，近似為,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。故校驗(yàn)合格。最終確定:6)計(jì)算基本工時(shí)工序5：鉆13.5mm孔、擴(kuò)14mm孔（1）選擇鉆頭選擇直柄短麻花鉆頭，其直徑為6mm。鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃。（2）選擇切削用量1）決定進(jìn)給量f據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.7，f=0.47-0.57mm/r。，則f=(0.47-0.57)1.0=0.47-0.57mm/r根據(jù)表2.8，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.65mm/r據(jù)比較可以看出，受限制的是工藝要求，故選擇f=0.55mm/r2)決定切削速度由表2.13f=0.55mm/r,標(biāo)準(zhǔn)刃磨的鉆頭，d=12mm時(shí)，v=11m/min。。故據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-15，選擇轉(zhuǎn)速為300r/min。計(jì)算工時(shí)工序6：鉆底平面孔（1）選擇鉆頭選擇直柄短麻花鉆頭，其直徑為8mm。鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃。（2）選擇切削用量1）決定進(jìn)給量f據(jù)表《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》2.7，f=0.47-0.57mm/r。，則f=(0.47-0.57)1.0=0.47-0.57mm/r根據(jù)表2.8，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.68mm/r據(jù)比較可以看出，受限制的是工藝要求，故選擇f=0.60mm/r2)決定切削速度由表2.13f=0.60mm/r,標(biāo)準(zhǔn)刃磨的鉆頭，d=18mm時(shí)，v=11m/min。。故據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15，選擇轉(zhuǎn)速為300r/min。計(jì)算工時(shí)工序7：精車上表面、兩孔1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa。機(jī)床：C6140刀具：直柄短麻花鉆（1）根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.1選刀桿尺寸16mm×25mm，刀片厚度4.5mm。（2）車刀的幾何形狀：查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.3，=，=，=，=，k=。2、計(jì)算切削用量（1）切削深度=2mm（2）確定進(jìn)給量根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4=0.8～1.2mm/z按C620機(jī)床的進(jìn)給量選擇=0.9mm/r確定進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故進(jìn)行校驗(yàn)。C6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.21，當(dāng)=140MPa，=3mm，=0.9mm/r時(shí)，進(jìn)給力=820N。的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為=820×1.17=959.4N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的=0.9mm/r可用。（3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命按《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，后刀面最大磨損量為1.0mm，壽命選T=45min。（4）確定切削速度按《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.10，當(dāng)=140MPa，=3mm，=0.9mm/r時(shí)，切削速度=154m/min切削速度各修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81，=1.15，==1.0（均見《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.28），故=154×0.8×0.65×0.81×1.15=57.4m/min=190r/min根據(jù)C6140車床說明書選擇=200r/min實(shí)際切削速度=m/min（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.24，當(dāng)=140MPa，=3mm，=0.9mm/r，=59mm/min時(shí)，=1.7kW。修正系數(shù)=1.17，===1.0,=1.13,=0.8,=0.65故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72kW根據(jù)C6140數(shù)控車床說明書，機(jī)床主軸允許的功率=5.9kW。故＜，因此所選擇的切削用量可采用。即：=3.0mm，=0.9mm/r，=160r/min，=59m/min。計(jì)算基本工時(shí)：鉆上表面一孔1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa，鑄造工件。機(jī)床：Z525刀具：直柄短麻花鉆（1）根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.1選刀桿尺寸16mm×25mm，刀片厚度4.5mm。（2）車刀的幾何形狀：查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.3，=，=，=，=，k=。2、計(jì)算切削用量（1）切削深度=2.0mm（2）確定進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.4=0.8～1.2mm/z按C6140機(jī)床的進(jìn)給量選擇=0.9mm/r確定進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故進(jìn)行校驗(yàn)。C6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.21，當(dāng)=140MPa，=1.0mm，=0.9mm/r時(shí)，進(jìn)給力=760N。的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為=760×1.17=889.2N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的=0.9mm/r可用。（3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命按《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，后刀面最大磨損量為1.0mm，壽命選T=45min。（4）確定切削速度按《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.10，當(dāng)=140MPa，=2.0mm，=0.9mm/r時(shí)，切削速度=156m/min切削速度各修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81，=1.15，==1.0（均見《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.28），故=156×0.8×0.65×0.81×1.15=75.6m/min=256r/min根據(jù)C6140數(shù)控車床說明書選擇=250r/min，實(shí)際切削速度===73.8m/min（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.24，當(dāng)=140MPa，=2.0mm，=0.9mm/r，=59mm/min時(shí)，=1.7kW。修正系數(shù)=1.17，===1.0,=1.13,=0.8,=0.65故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72kW根據(jù)C6140數(shù)控車床說明書，機(jī)床主軸允許的功率=5.9kW。故＜，因此所選擇的切削用量可采用。即：=2.0mm，=0.9mm/r，=250r/min，=73.8m/min。計(jì)算基本工時(shí)：工序8：精銑內(nèi)腔(1)加工條件工件材料：HT200,=170~240MPa，鑄造工件尺寸：寬度95mm，長(zhǎng)度122mm;加工要求：精銑底面加工余量2mm。機(jī)床：X51立式銑床；刀具：立銑刀銑削寬度ae≤100,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.1，取刀具直徑d0=100。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.2，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃傾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=2°。(2)切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊(cè)等，選擇ap=2mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-35，X51立式銑床），據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.3，選擇每齒進(jìn)給量0.10-0.20mm/z,因?yàn)椴捎貌粚?duì)稱端銑，現(xiàn)取為0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100，故刀具使用壽命T=180min。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=100，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：選擇主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-36，選擇,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.24，近似為,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。故校驗(yàn)合格。最終確定:6)計(jì)算基本工時(shí)工序9：鉆上表面6個(gè)螺紋孔（1）選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑為5mm。鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2）：雙錐修磨橫刃，。（2）選擇切削用量1）決定進(jìn)給量f據(jù)表2.7，f=0.58-0.70mm/r。由于l/d=11/9=1.22,所以，則f=(0.47-0.57)1.0=0.58-0.70mm/r根據(jù)表2.8，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.82mm/r據(jù)比較可以看出，受限制的是工藝要求，故選擇f=0.78mm/r2)決定切削速度由表2.13f=0.60mm/r,標(biāo)準(zhǔn)刃磨的鉆頭，d=5mm時(shí)，v=11m/min。。故據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-15，選擇轉(zhuǎn)速為620r/min。（3）計(jì)算工時(shí)工序10：銑前側(cè)孔端面1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa。機(jī)床：X51刀具：高速鋼端面銑刀（1）根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.1選端銑刀，刀片厚度4.5mm。（2）查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.3，=，=，=，=，k=。2、計(jì)算切削用量（1）切削深度=2mm（2）確定進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.5=0.6～0.8mm/z按X51機(jī)床的進(jìn)給量選擇=0.8mm/r確定進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故進(jìn)行校驗(yàn)。T616機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.21，當(dāng)=140MPa，=2.0mm，=0.8mm/r時(shí)，進(jìn)給力=1070N。的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.1，故實(shí)際進(jìn)給力為=1070×1.17=1252N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的=0.8mm/r可用。（3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命按《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，后刀面最大磨損量為1.0mm，壽命選T=45min。（4）確定切削速度按《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.10，當(dāng)=140MPa，=2.0mm，=0.8mm/r時(shí)，切削速度=138m/min切削速度各修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81，=1.15，==1.0故=138×0.8×0.65×0.81×1.15=91m/min=308r/min根據(jù)X51說明書選擇=320r/min實(shí)際切削速度==94.5m/min（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表1.24，當(dāng)=140MPa，=2mm，=0.8mm/r，=94.5mm/min時(shí)，=4.9kW。修正系數(shù)=1.17，===1.0,=1.13,=0.8,=0.65故實(shí)際切削時(shí)的功率為=3.37kW根據(jù)X51說明書，機(jī)床主軸允許的功率=5.9kW。故＜，因此所選擇的切削用量可采用。即：=2mm，=0.8mm/r，=320r/min，=94.5m/min。（6）計(jì)算基本工時(shí)：工序11：鉆前側(cè)孔、攻螺紋、倒角1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa。機(jī)床：C6140車床。刀具：直柄短麻花鉆2、計(jì)算切削用量（1）切削深度=2mm（2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.5mm/z（3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命按《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，后刀面最大磨損量為0.5mm，壽命選T=420min。（4）確定切削速度=157m/min=650r/min查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-20.4.2-21，T716選擇=770r/min實(shí)際切削速度=145m/min工序12：銑前側(cè)孔端面：同工序10。工序13：鉆前側(cè)孔、攻螺紋、倒角：同工序11。工序14：銑右側(cè)孔端面：(1)加工條件工件材料：HT200,=170~240MPa，鑄造工件尺寸：寬度95mm，長(zhǎng)度122mm;加工要求：精銑底面加工余量0.5mm。機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金面銑刀。銑削寬度ae≤100,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.1，取刀具直徑d0=100。選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃傾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=2°。(2)切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊(cè)等，選擇ap=0.5，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端機(jī)床功率為4.5kw，據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.3，選擇每齒進(jìn)給量0.10-0.20mm/z,因?yàn)椴捎貌粚?duì)稱端銑，現(xiàn)取為0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100，故刀具使用壽命T=180min。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=100，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系數(shù)為：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：選擇主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min。根據(jù)《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-36，選擇,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：=5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24，近似為,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率。故校驗(yàn)合格。最終確定:6)計(jì)算基本工時(shí)工序15：鉆左側(cè)孔、攻螺紋：1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa，鑄件。機(jī)床：Z525立式鉆床。刀具：直柄麻花鉆，d=7mm，L=150mm，l=100mm。刀具的幾何形狀：=11°，=25。2、計(jì)算切削用量（1）決定進(jìn)給量：按加工要求決定進(jìn)給量，查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.7，材料HBS160，d=4mm時(shí)，=0.47～0.57mm/r。按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.8，材料=180MPa，d=4mm，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量=1.22mm/r。綜合上兩點(diǎn)再查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-16，決定=0.5mm/r。（2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和壽命：由《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)d=4mm時(shí)鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8mm，壽命T=60min。（3）決定切削速度：材料=180MPa，鉆頭直徑d=4mm，進(jìn)給量=0.5mm，由《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.15，=23m/min，切削速度的修正系數(shù)：，故： =·=27×1.0×1.0×0.85×1.0=20m/min=613r/min查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-15，取n=750r/min。（4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率：由《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.21，=0.5mm/r，d=4mm時(shí)，扭矩為=51.98N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=51.98N·m，當(dāng)n=750r/min時(shí)，機(jī)床的扭矩=123.5N·m由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23，HBS=180，d=7mm，=20m/min，=0.5mm/r時(shí)，=1.1kw。機(jī)床功率=4.5kw，由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即=0.5mm/r，n=750r/min，=20m/min計(jì)算基本工時(shí)：工序16：攻上端面6XM6螺紋底孔：1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa，鑄件。機(jī)床：Z525立式鉆床。刀具：直柄短麻花鉆，d=6mm，L=150mm，l=100mm。刀具的幾何形狀：=11°，=25。2、計(jì)算切削用量（1）決定進(jìn)給量：按加工要求決定進(jìn)給量，查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.7，材料HBS160，d=6mm時(shí)，=0.47～0.57mm/r。按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.8，材料=180MPa，d=6mm，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量=1.22mm/r。綜合上兩點(diǎn)再查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-16，決定=0.5mm/r。（2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和壽命：由《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)d=3mm時(shí)鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8mm，壽命T=60min。（3）決定切削速度：材料=180MPa，鉆頭直徑d=6mm，進(jìn)給量=0.5mm，由《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.15，=23m/min，切削速度的修正系數(shù)：，故： =·=27×1.0×1.0×0.85×1.0=24m/min=657r/min查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-15，取n=780r/min。（4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率：由《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.21，=0.5mm/r，d=6mm時(shí)，扭矩為=51.98N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=51.98N·m，當(dāng)n=750r/min時(shí)，機(jī)床的扭矩=142.5N·m由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23，HBS=180，d=4mm，=24m/min，=0.5mm/r時(shí)，=1.1kw。機(jī)床功率=4.5kw，由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即=0.5mm/r，n=780r/min，=24m/min（5）計(jì)算基本工時(shí)：工序17：車底面臺(tái)階孔、倒角：1、加工條件：工件材料：HT200，=170~240MPa，鑄件。機(jī)床：C6140刀具：高速鋼外圓車刀，刀具的幾何形狀：=11°，=252、計(jì)算切削用量（1）決定進(jìn)給量：按加工要求決定進(jìn)給量，查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.7，材料HBS160，d=6mm時(shí)，=0.27～0.33mm/r。所以孔深的修正系數(shù)=1.0則=0.47～0.57mm/r按刀具強(qiáng)度決定進(jìn)給量，查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.8，材料=140MPa，d=6mm，刀具強(qiáng)度允許的進(jìn)給量=1.22mm/r。綜合上兩點(diǎn)再查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-16，決定=0.5mm/r。（2）決定刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和壽命：由《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，后刀面最大的磨損量為0.8mm，壽命T=60min。（3）決定切削速度：材料=140MPa，進(jìn)給量=0.5mm，由《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.15，=20m/min，切削速度的修正系數(shù)：，故： =·=20×1.0×1.0×0.85×1.0=17m/min=224.5r/min查《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表4.2-15，取n=272r/min。（4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率：由《機(jī)械加工計(jì)算手冊(cè)》表2.21，=0.5mm/r，d=8.3mm時(shí)，扭矩為=51.98N·m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，所以=51.98N·m，當(dāng)n=272r/min時(shí)，機(jī)床的扭矩=123.5N·m由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23，HBS=140，d=6mm，=17m/min，=0.5mm/r時(shí)，=1.1kw。機(jī)床功率=4.5kw，由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即=0.5mm/r，n=272r/min，=17m/min計(jì)算基本工時(shí)：工序18：去毛刺。工序19：總檢。第4章夾具設(shè)計(jì)4.1鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)4.1.1定位基準(zhǔn)的選擇采用一面兩銷定位，底面限制z方向自由度及x、y方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，用兩個(gè)銷子（1個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷）限制z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和x、y方向移動(dòng)自由度，總共限制6個(gè)自由度，所選定位基準(zhǔn)合理。4.1.2計(jì)算切削力切削力公式：式中——背吃刀量，=1.5——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，=0.9——修正系數(shù)，=0.85×1.0×0.9×1.0=0.765=436N4.1.3計(jì)算夾緊力蓋板式鉆模直接進(jìn)行工作，因?yàn)榧庸さ男】祝邢髁匦?，一般不夾緊。4.1.4定位誤差分析由于是使用一面兩孔定位,在設(shè)計(jì)時(shí)也使用了定位銷,能很好滿足定位要求。4.1.5夾具精度分析夾具精度計(jì)算是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗(yàn)夾具是否合乎零件加工要求。利用夾具在機(jī)床上加工工件時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)，它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系，從而保證工序尺寸的要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有：（1）因工件在夾具中定位不準(zhǔn)確，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差。（2）由于夾緊力的作用，使得工件和夾具元件發(fā)生變形，從而導(dǎo)致工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上所產(chǎn)生的最大位置變動(dòng)量。（3）因刀具相對(duì)夾具位置不準(zhǔn)確，或刀具與導(dǎo)向、對(duì)刀元件之間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差。（4）因機(jī)床精度、刀具制造精度和磨損，加工調(diào)整、加工變形等因素引起的與加工方法有關(guān)的加工方法誤差。（5）夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，其定位元件對(duì)機(jī)床裝卡面的相互位置誤差將導(dǎo)致工件定位基準(zhǔn)發(fā)生位移，從而使工序尺寸發(fā)生變化，這種誤差稱為夾具的安裝誤差為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)不超過工序尺寸（或位置要求）的公差。即上式稱為誤差計(jì)算不等式，其中各項(xiàng)誤差都是在工序尺寸方向上的分量，如果工序尺寸（包括位置精度要求）不止一個(gè)，則只有在每個(gè)工序尺寸的誤差計(jì)算不等式都能滿足要求時(shí)，所設(shè)計(jì)的夾具才能保證加工要求。在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定以后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。計(jì)算定位誤差由于同軸度和定位基準(zhǔn)沒有關(guān)系，故定位誤差：計(jì)算夾緊誤差對(duì)所加工的面而言，夾緊誤差對(duì)加工沒有影響，故計(jì)算安裝誤差計(jì)算加工誤差各項(xiàng)誤差按概率相加，為：綜上所述,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足加工精度要求。4.2車床專用夾具的設(shè)計(jì)4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇采用一面兩銷定位，底面限制z方向自由度及x、y方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，用兩個(gè)銷子（1個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷）限制z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和x、y方向移動(dòng)自由度，總共限制6個(gè)自由度，所選定位基準(zhǔn)合理。4.2.2計(jì)算切削力根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.29中切削力公式為主切削力式中：=405，=0.66，=0，=0.3。修正系數(shù)，徑向切削力，進(jìn)給力在表1.29中得知也可忽略不算。=48（N）在計(jì)算切削力的時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得式中：——基本安全系數(shù)，1.5；——加工性質(zhì)系數(shù)，1.0；——斷續(xù)切削系數(shù)，1.2。則=42×1.5×1.0×1.2=75.6(N)綜上可得：≥FC4.2.3