泵体工艺及专用夹具设计

毕业设计报告(论文)

报告(论文)题目： 作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ：

北华航天工业学院教务处制

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摘 要 在机床上加工工件时，定位和夹紧的全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。

机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计镗床夹具和铣床夹具，需要对泵体上Φ52的孔进行镗削加工左端面的铣削加工。

泵体零件上往往都有各种不同用途和不同精度的孔需要加工。在机械加工中，孔的加工量所占比例较大，其中钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等定尺寸刀具加工占相当多数。这时，除了要保证孔的尺寸精度外，还要达到孔的位置精度要求。在单件小批量生产中，用划线后找正孔轴线位置方法加工。在批量生产中一般都采用钻床夹具与镗床夹具，钻床夹具又称钻模，镗床夹具又称镗模，通过钻套、镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。

关键词 通用夹具 专用夹具 钻床夹具 镗床夹具 泵体

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Abstract

In the machine machining, positioning and clamping process called \The machine used to complete the task of workpiece installation of process equipment, is an important fixture in the most widely used \

There are many kinds of the machine tool's fixture, among them, use the widest range of general fixture, size, and there has been more standardized professional factory production. And widely used in mass production, designed for a workpiece machining processes and special fixture service to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The design of the main content is boring and milling machine fixture design jigs, need to pump body Φ 52 holes on the left end fine machining milling.

Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. In machining, the hole of manufactured, among which the proportion of drilling, reaming, reamer, boring tools for size of such a sizable majority. At this time, except to ensure the accuracy of the size of the hole hole, but also achieve the position precision requirements. In single small batch production, use crossed for positive hole axis position after processing methods. In batch production in general by drilling and boring fixture, drilling fixture and diamond fixture, boring fixture and say, boring, boring set by drilling tools for processing guide can accurately determine tool and the relative position between the workpiece.

Key word General fixture Special jig Drilling fixture Boring fixture Pump body

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第1章 绪论

1.1机床夹具概述

1.1.1机床夹具

夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。

在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。

1.1.2机床夹具的功能

在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1．机床夹具的主要功能

机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。

（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。

（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。

2．机床夹具的特殊功能

机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。

（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。

（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。

1.1.3机床夹具在机械加工中的作用

在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方面的要求，以达到预期的效果。

1．保证精度 用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件

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的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。

夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。

2．提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。

3．改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便餐、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。

4．降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。

5．保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。

6．扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。

1.2机床夹具的发展趋势

随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。

1.2.1机床夹具的现状

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：

1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。

4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。

5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。

1.2.2现代机床夹具的发展方向

现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化

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随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5μm；精密心轴的同轴度公差可控制在1μm内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.2~0.5μm。

高效化

高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。

柔性化

机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。

标准化

机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259—91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。

第2章 工艺规程设计

2.1 零件的分析

2.1.1零件的作用

题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。

2.1.2零件的工艺分析

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1、零件形状：

此泵体的外形较简单，有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是轴孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下：

（1）外形基本上是多个圆柱面组成的封闭式多面体； （2）结构形状比较简单，内部为空腔形；

（3）泵体的加工面，仅为左右俩侧面，此外还有精度要求较高的配作孔。 2、技术要求如下：

（1）尺寸精度 内孔的尺寸精度、表面粗糙度要求。

（2）为满足泵体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求。

2.2毛坏的选择

根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属于大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。

2.3工艺路线的拟定

2.3.1孔和平面加工分析

此零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。

由于生产量也相当大，怎样满足生产率的要求也是零件加工过程中的主要考虑因素。 1、孔和平面的加工顺序

零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工泵体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。泵体零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。

泵体零件的加工工艺应遵循粗精加工基准面的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。这样处理还有一个好处就是在粗加工以后零件表面有应力集中的现象，粗精分开可以在粗加工以后进行热处理以消除应力。

2、镗孔加工方案选择

泵体零件孔加工方案，应选择能够满足孔加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择最经济的机床。

根据泵体零件图所示的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗

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孔较为适宜。

（1）用镗模法镗孔

在大批量生产中，泵体镗孔加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔的精度。

采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。

（2）用卧式镗孔

在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而卧式镗孔却能适应这种要求。

综合以上的特点，本零件镗孔的加工采用卧式镗床镗孔。

2.3.2定位基准的选择

粗基准的选择：采用泵体上底面做粗基准，考虑到此面表面较为平整，没有浇口、冒口，符合粗基准的选择条件。

精基准的选择：采用泵体上右侧面作为精基准，考虑到此平面比较大，并且此平面有定位孔，可以实现泵体零件“一面两孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用它来定位,这样的工艺路线遵循了“基准统一”的原则。

2.3.3拟定工艺路线

初步拟定的工艺路线： 工序1 铸造毛坯。

工序2 人工时效温度（500°～550°）消除应力。 工序3 非加工表面喷漆。 工序4 粗铣右侧面。 工序5 粗铣左侧面。 工序6 精铣右侧面。 工序7 精铣左侧面。

工序8 钻沉头孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12，深度4。 工序9 粗镗Φ48内孔。 工序10 精镗Φ48内孔。 工序11 粗车、精车Φ48端面。

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工序12 粗镗Φ52内孔。 工序13 精镗Φ52内孔。

工序14 钻5-M5螺纹孔，攻螺纹。 工序15 钻、铰孔Φ12。 工序16 钻孔Φ8。

?0.011工序17 钻、铰孔Φ120。

工序18 铣2×M8螺纹孔外侧端面。 工序19 钻2×M8螺纹孔，攻螺纹。 工序20 检验。 工序21 入库。

上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如钻孔Φ12和钻孔Φ8可在同一台钻床下完成并同时应用同一套夹具，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。

修改后的工艺路线： 工序1 铸造毛坯。

工序2 人工时效温度（500°～550°）消除应力。 工序3 非加工表面喷漆。

工序4 粗铣右侧面。以左侧面作为粗基准，内表面进行夹紧。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。

工序5 粗铣左侧面。以右侧面作为粗基准。选用立式铣床X52和专用夹具。 工序6 精铣右侧面。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。

工序7 精铣左侧面。以右侧面作为精基准及两个工艺孔作为精基准。选用立式铣床X52和专用夹具。

工序8 钻沉头孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12，深度4。以左侧面作为基准，内表面进行夹紧。选用立式钻床Z535和专用夹具。

工序9 粗镗Φ48内孔。以左侧面作为粗基准，内表面进行夹紧。选用卧式镗床T611和专用夹具。

工序10 精镗Φ48内孔。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用卧式镗床T611和专用夹具。

工序11 粗车、精车Φ48端面。以左侧面作为精基准，内表面进行夹紧。选用C620-1卧式车床和专用夹具。

工序12 粗镗Φ52内孔。以右侧面作为粗基准。选用卧式镗床T611和专用夹具。 工序13 精镗Φ52内孔。以右侧面及两个工艺孔作为精基准。选用卧式镗床T611和专用夹具。

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工序14 钻5-M5螺纹孔，攻螺纹。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。

工序15 钻、铰孔Φ12和钻孔Φ8。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。

工序16 钻、铰孔Φ12Z535和专用夹具。

工序17 铣2×M8螺纹孔外侧端面。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。

工序18 钻2×M8螺纹孔，攻螺纹。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床Z535和专用夹具。

工序19 检验。 工序20 入库。

?0.0110。以右侧面及两个工艺孔作为基准。选用专用立式钻床

2.4加工余量的确定

泵体零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，根据《机械制造工艺设计简明手册》查得各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度HB为143～269， 灰铸铁的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3(g/cm3)，计算零件毛坯的重量约为1 kg。根据原始资料，该零件为5000件/年的年产量，毛坯重量估算为1kg<100kg。查《金属机械加工工艺手册》工艺表17-5 机械加工车间的生产性质为轻型，确定为大批生产。查《机械制造技术基础》第3版表6-4，确定毛坯铸件的制造方法为金属模机器造型。

根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，按表确定机器造型金属模的加工余量等级为F级,尺寸公差等级为7-9级，选择CT8级精度。

2.4.1左、右两侧面的加工余量

根据工序要求，左、右两侧面粗糙度要求均为Ra?6.3?m ，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，查得采用粗铣、半精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT11。

参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，其加工余量规定为1.5~2.0mm，现取

2.0mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-21，粗铣后精铣，加工长度?300mm，

，根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-1，铸件尺寸公差等级

加工宽度?100mm，那么精铣余量为1mm，粗铣余量为1mm。则铸件毛坯的基本尺寸为

66?2.0?2.0?70mm选用CT8。可得铸件尺寸公差为1.6mm。

则： 毛坯的名义尺寸为：66?2.0?2.0?70mm

毛坯最小尺寸为：70?0.8?69.2mm

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毛坯最大尺寸为：70?0.8?70.8mm

2.4.2镗Φ48孔的加工余量

Φ48孔：内孔表面粗糙度要求Ra?3.2?m，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，采用粗镗、半精镗两个工序完成，经济精度选为IT10。根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-1，可得铸件尺寸公差为1.4mm。

粗镗：Φ48孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为3mm； 半精镗：Φ48孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为2mm。 则： 铸孔毛坯名义尺寸分别为：48?3?2?43mm

毛坯最小尺寸分别为：43?0.7?42.3mm 毛坯最大尺寸分别为：43?0.7?43.7mm

2.4.3车Φ48端面的加工余量

根据工艺要求，Φ48的端面粗糙度要求Ra?3.2?m ，公差要求为自由公差，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，查得采用粗车、精车两道加工工序。

参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，其加工余量选为2mm。则铸件毛坯的基本尺寸为10?2?2?10mm，根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-1，铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为1.0mm。

精车余量：参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-5，端面精车余量为0.5mm； 粗车余量： Z?2.0?0.5?1.5mm。现规定本工序（粗车）的加工精度为IT11级，因此可知本道工序的加工公差为?0.22mm（入体方向）。

则 毛坯的名义尺寸为：10?2?2?10mm

毛坯最小尺寸为：10?0.5?10.5mm 毛坯最大尺寸为： 10?0.5?9.5mm 粗车后最大尺寸为： 10?0.5?9.5mm 粗车后最小尺寸为： 9.5?0.22?9.72mm

2.4.4镗Φ52孔的加工余量

Φ52孔：内孔表面粗糙度要求Ra?1.6?m，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，采用粗镗、精镗两个工序完成，经济精度选为IT10。根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-1，可得铸件尺寸公差为1.4mm。

粗镗：Φ52孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为3mm； 半精镗：Φ52孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为2mm。 则 铸孔毛坯名义尺寸分别为：52?3?2?47mm

毛坯最小尺寸分别为：47?0.7?46.3mm 毛坯最大尺寸分别为：47?0.7?47.7mm

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2.4.5钻、铰孔Φ12的加工余量

Φ12孔：内孔表面粗糙度要求Ra?3.2?m，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，采用钻、铰两个工序完成，经济精度选为IT9。毛坯为实心，不冲出孔。参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9确定工序尺寸余量为：

钻孔：Φ11.8

铰孔：Φ12 加工余量2Z?0.2mm

2.4.6钻、铰孔Φ12

?0.0110的加工余量

?0.011Φ120孔：内孔表面粗糙度要求Ra?3.2?m，参照《机械制造工艺设计简明手册》

表1.4-7，采用钻、铰两个工序完成，经济精度选为IT9。毛坯为实心，不冲出孔。参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9确定工序尺寸余量为：

钻孔：Φ11.8

铰孔：Φ12 2Z?0.2mm

2.4.7铣2×M8螺纹孔外侧端面的加工余量

根据工艺要求，此外侧端面粗糙度要求Ra?12.5?m ，公差要求为自由公差，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，查得采用粗铣的加工方法即可，经济精度选为IT13。

参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，其加工余量规定为1.5~2.0mm，现取

2.0mm。则铸件毛坯的基本尺寸为72?2.0?2.0?76mm，根据《机械制造工艺设计简明

手册》表2.2-1，铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为1.6mm。

则 毛坯的名义尺寸为：72?2.0?2.0?76mm

毛坯最小尺寸为：76?0.8?75.2mm 毛坯最大尺寸为：76?0.8?76.8mm

2.5工序尺寸及其公差的确定

2.5.1 铣右侧面

本工序定位基准和设计基准重合，则查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 半精铣 粗铣 加工前 公差等级 公差值 IT11 IT12 0.19 0.3 1.6 加工余量 Z=1 Z=1 工序尺寸及其偏差/mm 670?0.19 690?0.3 70?0.8 2.5.2 铣左侧面

本工序定位基准和设计基准重合，则查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：

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加工形式 半精铣 粗铣 加工前 公差等级 公差值 IT11 IT12 0.19 0.3 1.6 加工余量 Z=1 Z=1 工序尺寸及其偏差/mm 660 ?0.196８0 ?0.369?0.8 2.5.3 钻沉头孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 公差等级 公差值 0.1１ 0.０９ 加工余量 ２Z=５ ２Z=７ 工序尺寸及其偏差/mm ?0.11Φ120 ?0.09Φ70 锪孔至4×Φ12 IT11 IT11 钻4×Φ7 2.5.4镗Φ48内孔

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 半精镗 粗镗 加工前 公差等级 公差值 IT9 IT10 0.062 0.1 1.4 加工余量 2 3 工序尺寸及其偏差/mm ?0.062Φ480 ?0.1Φ460 Φ43?0.7 2.5.5 车Φ48端面

由于本工序设计基准与定位基准不重合，要进行尺寸链的换算，如图所示： 本工序要要间接保证工序尺寸A0,则A0为封闭环，A1 为增环，A2为减环。

计算可得，A0=A1-A2=66-10=56

ES(A0)=ES(A1)-EI(A2)=0-(-0.022)=0.022 EI(A0)=EI(A1)-ES(A2)=-0.19-0=-0.19 所以，封闭环

A0????????的基本尺寸和上、下偏差按“入体原则”标注为56.0220?0.212。

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 半精车 粗车 加工前 公差等级 IT9 公差值 0.036 1.0 加工余量 0.5 1.5 工序尺寸及其偏差/mm 56.0220?0.212 9.50?0.036 8?0.5 2.5.6 镗Φ52孔

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7和《互换性与测量技术基础》表2-4并计

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算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 半精镗 粗镗 加工前 公差等级 IT9 IT10 公差值 0.062 0.1 1.4 加工余量 2 3 工序尺寸及其偏差/mm ?0.062520 ?0.1500 47?0.7 2.5.7钻5-M5螺纹孔，攻螺纹

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7、表1.4-14和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 攻丝 钻孔 公差等级 IT7 IT12 公差值 0.012 0.12 加工余量 0.8 4.2 工序尺寸及其偏差/mm ?0.012M50 ?0.12Φ4.20 2.5.8钻、铰孔Φ12

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7、表1.4-14和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 铰孔 钻孔 公差等级 IT8 IT12 公差值 0.027 0.18 加工余量 2Z=0.2 2Z=11.8 工序尺寸及其偏差/mm ?0.027Φ120 ?0.18Φ11.80 2.5.9钻Φ8

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7、表1.4-14和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 钻孔 公差等级 IT12 ?0.0110公差值 0.18 加工余量 2Z=8 工序尺寸及其偏差/mm ?0.18Φ80 2.5.10钻、铰孔Φ12

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7、表1.4-14和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 铰孔 钻孔 公差等级 IT8 IT12 公差值 0.011 0.18 加工余量 2Z=0.2 2Z=11.8 工序尺寸及其偏差/mm ?0.011Φ120 ?0.18Φ11.80 2．5.11铣2×M8螺纹孔外侧端面

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8、表1.4-14和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：

- 14 -

加工形式 粗铣 加工前 公差等级 IT13 公差值 0.46 1.6 加工余量 2Z=4 工序尺寸及其偏差/mm 720 ?0.4676?0.8 2．5.12钻2-M8螺纹孔，攻螺纹

查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7、表1.4-14和《互换性与测量技术基础》表2-4并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式 攻丝 钻孔 公差等级 IT7 IT12 公差值 0.012 0.12 加工余量 2Z=1.3 6.7 工序尺寸及其偏差/mm ?0.012M80 ?0.12Φ6.70 第3章 切削用量及工时的确定

3.1粗铣右侧面

3.1.1加工条件

工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣68?68的端面，粗糙度要求Ra?6.3?m。 机床：X62W卧式万能铣床

选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，ap?2.6mm?4mm，ae?68mm?90mm 铣刀直径选取d0?100mm~200mm。

根据《切削用量简明手册》表3.16，选择d0?125mm，z?12。

根据《切削用量简明手册》表3.2，由于灰铸铁硬度?200HBS，故铣刀的几何形状取

?0?5?、?0?8?、?s??20?、?r?45?、?r??30?、?r?5?、b??1.2mm。

'3.1.2计算切削用量

1）决定铣削深度

ap

由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则ap?2.6mm。 2）决定每齿进给量fz

采用不对称铣削以提高进给量。

根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为7.5Kw（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），fz?0.14~0.24mm/r，但因采用不对称铣削，故可以取

fz?0.18mm/r。

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命

- 15 -

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm，由于铣刀直径d0?125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8查得刀具寿命T?180min。

4）决定切削速度vc和每分钟进给量

vf

切削速度vc可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切削用量简明手册》表3.16查得：vt?86m/min、nt?220r/min、vft?415mm/min

各修正系数为 kMv?kMn?kMvf?1.0

ksv?ksn?ksvf?1.0k??1.1

所以： vc?86?1.1m/min?94.6m/min

n?nt?kn?220?1.1r/min?242r/min

vf?vft?kvt?415?1.1mm/min?456.5mm/min根据X62W型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择

nc?235r/min、vfc?475mm/min。

?d0n10003.14?125?2351000因此，实际切削速度与每齿进给量为：

vc???92.2m/min

fzc?vfcncz?475235?12?0.17mm/z

5）校验机床功率

根据《切削用量简明手册》表3.24，当HBS?190，ae?70mm，

ap?2.7mm，d0?125mm，z?12，vf?475mm/min?550mm/min，近似为PCC?3.3Kw。

PCM?7.5?0.75Kw?5.63Kw根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38，机床主轴允许功率为

故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?2.6mm，vf?475mm/min，

nc?235r/min，vc?92.2m/min，fz?0.17mm/z。

3.1.3计算切削工时

计算基本工时

tm?Lf?Mzi

式中，L?l0?l1?l2

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7，

C0?(0.03~0.05)d?0.04?125?5

- 16 -

l1?0.5d?C0(d?C0)?2?0.5?125?5?(125?5)?2?40

l2?4，l0?68

tm?Lf?Mzi?40?5?680.17?475?1.4min

3.2粗铣左侧面

3.2.1加工条件

工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣削左侧面，粗糙度要求Ra?6.3?m。 机床：X52

选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，ap?2.6mm?4mm，ae?78mm?90mm 铣刀直径选取d0?100mm~200mm。

根据《切削用量简明手册》表3.16，选择d0?125mm，z?12。

根据《切削用量简明手册》表3.2，由于灰铸铁硬度?200HBS，故铣刀的几何形状取

?0?5?、

?0?8?、

?s??20?'?r??30?b?1.2mm?r?5???45?r、、、、?。

3.2.2计算切削用量

1）决定铣削深度ap

由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则ap?2.6mm。 2）决定每齿进给量fz

采用不对称铣削以提高进给量。

根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为7.5Kw（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），fz?0.14~0.24mm/r，但因采用不对称铣削，故可以取

fz?0.18mm/r。

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm，由于铣刀直径

d0?125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8查得刀具寿命T?180min。

vc4）决定切削速度切削速度

vc和每分钟进给量

vf

可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切

削用量简明手册》表3.16查得：vt?86m/min、nt?220r/min、vft?415mm/min

- 17 -

各修正系数为 kMv?kMn?kMvf?1.0

ksv?ksn?ksvf?1.0k??1.1

所以： vc?86?1.1m/min?94.6m/min

n?nt?kn?220?1.1r/min?242r/min

vf?vft?kvt?415?1.1mm/min?456.5mm/min根据X52型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择

nc?235r/min、vfc?475mm/min。

?d0n10003.14?125?2351000因此，实际切削速度与每齿进给量为：

vc???92.2m/min

fzc?vfcncz?475235?12?0.17mm/z

5）校验机床功率

根据《切削用量简明手册》表3.24，当HBS?190，ae?85mm，ap?2.7mm，

d0?125mm，z?12，vf?475mm/min?550mm/min，近似为PCC?3.8Kw。

PCM?7.5?0.75Kw?5.63Kw根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38，机床主轴允许功率为

故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?2.6mm，vf?475mm/min，

nc?235r/min，vc?92.2m/min，fz?0.17mm/z。

3.2.3计算切削工时

计算基本工时

tm?Lf?Mzi

式中，L?l0?l1?l2

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7，

C0?(0.03~0.05)d?0.04?125?5

l1?0.5d?C0(d?C0)?2?0.5?125?5?(125?5)?2?40l2?4tm?Lf?Mz，

l0?94

?1.8mini?40?5?940.17?475

- 18 -

3.3精铣右侧面

3.3.1加工条件

工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣68?68的端面，粗糙度要求Ra?6.3?m。 机床：X62W卧式万能铣床

选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，ap?1mm?4mm，ae?68mm?90mm 铣刀直径选取d0?100mm~200mm。

根据《切削用量简明手册》表3.16，选择d0?125mm，z?12。

根据《切削用量简明手册》表3.2，由于灰铸铁硬度?200HBS，故铣刀的几何形状取

?0?5?、?0?8?、?s??20?、?r?45?、?r??30?、?r?5?、b??1.2mm。

'3.3.2计算切削用量

1）决定铣削深度

ap

由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则ap?1mm。 2）决定每齿进给量fz

采用不对称铣削以提高进给量。

根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为7.5Kw（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），fz?0.14~0.24mm/r，但因采用不对称铣削，故可以取

fz?0.18mm/r。

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm，由于铣刀直径

d0?125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8查得刀具寿命T?180min。

vc4）决定切削速度切削速度

vc和每分钟进给量

vf

可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切

削用量简明手册》表3.16，ap?1mm?1.5mm，查得：vt?98m/min、nt?250r/min、

vft?471mm/min各修正系数为 kMv?kMn?kMvf?1.0

ksv?ksn?ksvf?1.0k??1.1

所以： vc?98?1.1m/min?107.8m/min

- 19 -

n?nt?kn?250?1.1r/min?275r/min

vf?vft?kvt?471?1.1mm/min?518.1mm/min根据X62W型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择

nc?300r/min、vfc?475mm/min。

?d0nvfcncz3.14?125?3001000因此，实际切削速度与每齿进给量为：

vc??1000?117.8m/min

fzc??475300?12?0.13mm/z

5）校验机床功率

a?1.0mm根据《切削用量简明手册》表3.24，当HBS?190，ae?70mm，p，

d0?125mm，z?12，vf?475mm/min?550mm/min，近似为PCC?1.6Kw。

PCM?7.5?0.75Kw?5.63Kw根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38，机床主轴允许功率为

故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?1mm，vf?475mm/min，

nc?300r/min，vc?117.8m/min，fz?0.13mm/z。

3.3.3计算切削工时

计算基本工时

tm?Lf?Mzi

式中，L?l0?l1?l2

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7，

C0?(0.03~0.05)d?0.04?125?5

l1?0.5d?C0(d?C0)?2?0.5?125?5?(125?5)?2?40l2?4Lf?Mz，

l0?68

tm?i?40?5?680.13?475?1.9min

3.4精铣左侧面

3.4.1加工条件

工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。

- 20 -

加工要求：铣削左侧面，粗糙度要求Ra?6.3?m。 机床：X52

选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，ap?1.0mm?4mm，ae?78mm?90mm 铣刀直径选取d0?100mm~200mm。

根据《切削用量简明手册》表3.16，选择d0?125mm，z?12。

根据《切削用量简明手册》表3.2，由于灰铸铁硬度?200HBS，故铣刀的几何形状取

?0?5?、?0?8?、?s??20?、?r?45?、?r??30?、?r?5?、b??1.2mm。

'3.4.2计算切削用量

1）决定铣削深度ap

由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则ap?1mm。 2）决定每齿进给量fz

采用不对称铣削以提高进给量。

根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为7.5Kw（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），fz?0.14~0.24mm/r，但因采用不对称铣削，故可以取

fz?0.18mm/r。

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm，由于铣刀直径

d0?125mm，根据《切削用量简明手册》表3.8查得刀具寿命T?180min。

vc4）决定切削速度切削速度

vc和每分钟进给量

vf

可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切

削用量简明手册》表3.16查得：vt?98m/min、nt?250r/min、vft?471mm/min

各修正系数为 kMv?kMn?kMvf?1.0

ksv?ksn?ksvf?1.0k??1.1

所以： vc?98?1.1m/min?107.8m/min

n?nt?kn?250?1.1r/min?275r/min

vf?vft?kvt?471?1.1mm/min?518.1mm/min根据X52型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择

nc?300r/min、vfc?475mm/min。

?d0n3.14?125?3001000因此，实际切削速度与每齿进给量为：

vc??1000?117.8m/min

- 21 -

fzc?vfcncz?475300?12?0.13mm/z

5）校验机床功率

根据《切削用量简明手册》表3.24，当HBS?190，ae?85mm，ap?1.0mm，

d0?125mm，z?12，vf?475mm/min?550mm/min，近似为PCC?1.9Kw。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38，机床主轴允许功率为

PCM?7.5?0.75Kw?5.63Kw

故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?1mm，vf?475mm/min，

nc?300r/min，vc?117.8m/min，fz?0.13mm/z。

3.4.3计算切削工时

计算基本工时

tm?Lf?Mzi

式中，L?l0?l1?l2

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7，

C0?(0.03~0.05)d?0.04?125?5

l1?0.5d?C0(d?C0)?2?0.5?125?5?(125?5)?2?40l2?4Lf?Mz，

l0?94

?2.3mintm?i?40?5?940.13?475

3.5 钻沉头孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12

3.5.1钻4×Φ7孔

3.5.1.1选择钻头

机床：立式钻床Z535

钻头：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头，材料为W18Cr4V，其直径为d0?7mm，其几何形状和角度由《切削用量简明手册》表2.1和2.2查得：标准刃磨形状，?0?15?、??50?、??30?、2??116?。 3.5.1.2计算切削用量

- 22 -

1）进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7查得 f?0.36mm/r~0.44mm/r，取f?0.40mm/r。 2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?7mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8，寿命T?35min。

3）计算切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度vs?14m/min。 各修正系数为 kXV?0.84

故 vc?14?0.84?11.76m/min

ns?1000vc1000?11.763.14?7?D??535r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与535r/min相近的机床转速为

670r/min与530r/min。现取nw?530r/min，速度损失较小。

所以实际切削速度v?11.7m/min。 3.5.1.3计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

tm1?Lfni?l?l1?l2fni

L?l?l1?l2?15?4.5?2?21.5mm tm1?Lfni?21.50.40?530?4min?0.4min

3.5.2 锪孔至4×Φ12

3.5.2.1选择钻头

机床：立式钻床Z535。

钻头：根据《切削用量简明手册》表2.5，选取高速钢扩孔钻钻头，材料为W18Cr4V，其直径为d0?12mm，其几何形状和角度为标准刃磨形状，?0?10?、??8?、?r?45?、

??10。

?3.5.2.2计算切削用量

1）进给量f

d0?12mm?15mm，根据《切削用量简明手册》表2.10，查得 f?0.7mm/r~0.9mm/r，

取f?0.7mm/r。

2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?12mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.9，寿命T?60min。

- 23 -

3）计算切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度vs?13m/min。 各修正系数为 kXV?0.84、kapv?1.08

故 vc?13?0.84?1.08?11.8m/min

ns?1000vc1000?11.83.14?12?D??313.2r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与313.2r/min相近的机床转速为

335r/min与265r/min。现取nw?335r/min，速度损失较小。

所以实际切削速度v?12.6m/min。 3.5.2.3计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

tm2?Lfni?l?l1?l2fni

L?l?l1?l2?4?4.5?0?9.5mm tm2?Lfni?9.50.7?335?4min?0.16min

则本工序总切削工时tm?tm1?tm2?0.4min?0.16min?0.56min

3.6 镗Φ48内孔

3.6.1 粗镗

3.6.1．1 镗床、镗刀及镗刀杆的选择

由《实用金属切削手册》表6-165，选择普通高速钢单刃镗刀，B×H=10mm×10mm,L=40mm，f=2mm。由表6-144选用锥柄轴向紧固90°镗刀杆Lo=150mm，L=250mm，Do=48mm，D=30mm，b1=10mm，b=10mm。由于L0?5d~6d，所以不用轴向支撑。 镗床选择为卧式镗床T611。 3.6.1.2切削用量的选择

由《实用金属切削手册》表6-188，粗镗ap=3mm（直径上），f=0.5mm/r，v=35m/min。 3.6.1.3 确定主轴转速

ns?1000vc?d?1000?353.14?43?247.7r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，与247.7r/min相近的机床转速为

250r/min与200r/min。现取nw?250r/min，速度损失较小。

所以实际切削速度v?35.3m/min。

- 24 -

3.6.1.4 计算工时

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1，

tm?Lfni?l?l1?l2fni

L?l?l1?l2?10?2?4?16mm tm?Lfni?160.5?250min?0.13min

3.6.2 精镗

3.6.2．1 镗床、镗刀及镗刀杆的选择

由《实用金属切削手册》表6-165，选择普通高速钢单刃镗刀，B×H=10mm×10mm,L=40mm，f=2mm。由表6-144选用锥柄轴向紧固90°镗刀杆Lo=150mm，L=250mm，Do=48mm，D=30mm，b1=10mm，b=10mm。由于L0?5d~6d，所以不用轴向支撑。 镗床选择为卧式镗床T611。 3.6.2.2切削用量的选择

由《实用金属切削手册》表6-188，粗镗ap=2mm（直径上），f=0.3mm/r，v=30m/min。 3.6.2.3 确定主轴转速

ns?1000vc?d?1000?303.14?46?207.7r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，与207.7r/min相近的机床转速为

250r/min与200r/min。现取nw?200r/min，速度损失较小。

所以实际切削速度v?28.9m/min。 3.6.2.4 计算工时

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1，

tm?Lfni?l?l1?l2fni

L?l?l1?l2?10?2?4?16mmtm?Lfni?160.3?200min?0.27min

3.7粗车、精车Φ48端面

3.7.1 粗车

3.7.1.1选择刀具

工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：粗车φ48的端面，粗糙度要求Ra?12.5?m。

- 25 -

机床：C620-1，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-7，主电机功率为7.0Kw。

2刀具：刀片材料硬质合金YG6，刀杆尺寸16?25mm，γ0=12°，?r?90?，

α0=8°,r??0.5mm，《切削用量简明手册》表1.1,表1.2,表1.3。 3.7.1.2计算切削用量

1）确定切削深度

ap?2.5mm。已知毛坯的最大加工余量zmax?1.5?1.0?2.5mm，可在一次走刀内完成，

2）进给量f

根据《切削用量简明手册》表1.4，当刀杆尺寸为16?25mm2，ap?2.5mm?3mm，以及工件直径为?48mm时，f?0.6~0.8mm/r 。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-9，取f?0.65mm/r。 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的需求，故需进行校验。 根据C620-1车床说明书，其进给机构允许的进给力Ff?3530N。 根据《切削用量简明手册》表1.22，当灰铸铁的硬度

HBS?190,

ap?3.2mm,f?0.75mm/r,?r?45?时，查得Ff?990N。

0Ff切削时Ff的修正系数为k?进给力为

?1.0，k?sFf?1.0，k??Ff，故实际?0.73（见表1.29-2）

Ff?990?0.73?722.7N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故选f?0.65mm/r的进给量可用。

3）选择车刀磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.0mm，刀具寿命T?60min。

4）确定切削速度切削速度

vcvc

即可以根据公式计算，也可以直接由表查得。

根据《切削用量简明手册》表1.11，当ap?4mm，f?0.75mm/r，HBS?190时，查的切削速度vt?71m/min。

根据《切削用量简明手册》表1.28，切削速度的修正系数为：

??rv?0.73、?kv?1.18，故

vc?48.9m/minns?1000vc?1000?48.93.14?48?sv?0.8、

ktv?1.0、

?D?324.4r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，现取nc?305r/min，速度损失较小。 故实际切削速度

vc??dnc1000?3.14?48?3051000?46m/min

5）校验机床功率

- 26 -

根据《切削用量简明手册》表1.25，当ap?3.4mm，f?0.75mm/r，vc?49mm/min，近似为Pct?2.0kW。

修正系数?krPc?0.73，??Pc?1.0所以Pcc?1.46kW。

PE?7.8?0.75?5.9Kw

根据《切削用量简明手册》表1.30，机床主轴允许功率为

故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?2.5mm，f?0.65mm/r，，vc?46m/min。

3.7.1.3计算切削工时

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1。

nc?305r/minL?d2?l1?l2?l3?482?2?3?5?34mm

tm1?Lfni?340.65?305min?0.17min

3.7.2精车

3.7.2.1选择刀具

工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：粗车φ48的端面，粗糙度要求Ra?3.2?m。

机床：C620-1，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-7，主电机功率为7.0Kw。

2刀具：刀片材料硬质合金YG6，刀杆尺寸16?25mm，γ0=12°，?r?90?，

α0=8°,r??0.5mm，《切削用量简明手册》表1.1,表1.2,表1.3。 3.7.2.2计算切削用量

1）确定切削深度 已知毛坯的最大加工余量2）进给量f

根据《切削用量简明手册》表1.4，当刀杆尺寸为16?25mm2，ap?0.5mm?3mm，以及工件直径为?48mm时，f?0.6~0.8mm/r 。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-9，取f?0.65mm/r。 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的需求，故需进行校验。 根据C620-1车床说明书，其进给机构允许的进给力Ff?3530N。 根据《切削用量简明手册》表

HBS?190,ap?3.2mmFfzmax?0.5mm，可在一次走刀内完成，ap?0.5mm。

1.22，当灰铸铁的硬度，故实际进?0.73（见表1.29-2）

,f?0.75mm/r,?r?45?时，查得Ff?990N。

0Ff切削时

的修正系数为k??1.0，k?sFf?1.0，k??Ff给力为

Ff?990?0.73?722.7N

- 27 -

由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故选f?0.65mm/r的进给量可用。

3）选择车刀磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀刀齿后刀面最大磨损限度为1.0mm，刀具寿命T?60min。

4）确定切削速度vc

切削速度vc即可以根据公式计算，也可以直接由表查得。

根据《切削用量简明手册》表1.11，当ap?0.8mm，f?0.75mm/r，HBS?190时，查的切削速度vt?80m/min。

根据《切削用量简明手册》表1.28，切削速度的修正系数为：?sv?0.8、ktv?1.0、

??rv?0.73、?kv?1.18，故

vc?55.2m/minns?1000vc?1000?55.23.14?48。

?365.8r/min?D

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，现取nc?370r/min，速度损失较小。 故实际切削速度

vc??dnc1000?3.14?48?3701000?55.7m/min

5）校验机床功率

根据《切削用量简明手册》表1.25，当ap?2.8mm，f?0.75mm/r，vc?59mm/min，近似为Pct?1.7kW。

修正系数?krPc?0.73，??Pc?1.0所以Pcc?1.25kW。

根据《切削用量简明手册》表1.30，机床主轴允许功率为

PE?7.8?0.75?5.9Kw

故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?0.5mm，f?0.65mm/r，，vc?55.7m/min。

3.7.2.3计算切削工时

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1。

nc?370r/minL?d2?l1?l2?l3?482?2?3?5?34mm

tm2?Lfni?340.65?370min?0.15min

则本道工序加工工时为

tm?tm1?tm2?0.17min?0.15min?0.32min3.8 镗Φ52内孔

- 28 -

3.8.1 粗镗

3.8.1.1 镗床、镗刀及镗刀杆的选择

由《实用金属切削手册》表6-165，选择普通高速钢单刃镗刀，B×H=10mm×10mm,L=45mm，f=2mm。由表6-144选用锥柄轴向紧固90°镗刀杆Lo=150mm，L=250mm，Do=52mm，D=30mm，b1=10mm，b=10mm。由于L0?5d~6d，所以不用轴向支撑。 镗床选择为卧式镗床T611。 3.8.1.2切削用量的选择

由《实用金属切削手册》表6-188，粗镗ap=3mm（直径上），f=0.5mm/r，v=35m/min。 3.8.1.3 确定主轴转速

ns?1000vc?d?1000?353.14?47?237.2r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，与237.2r/min相近的机床转速为

250r/min与200r/min。现取nw?250r/min，速度损失较小。

所以实际切削速度v?36.9m/min。 3.8.1.4 计算工时

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1，

tm?Lfni?l?l1?l2fni

L?l?l1?l2?28?2?4?34mm tm1?Lfni?340.5?250min?0.27min

3.8.2 精镗

3.8.2．1 镗床、镗刀及镗刀杆的选择

由《实用金属切削手册》表6-165，选择普通高速钢单刃镗刀，B×H=10mm×10mm,L=45mm，f=2mm。由表6-144选用锥柄轴向紧固90°镗刀杆Lo=150mm，L=250mm，Do=52mm，D=30mm，b1=10mm，b=10mm。由于L0?5d~6d，所以不用轴向支撑。 镗床选择为卧式镗床T611。 3.8.2.2切削用量的选择

由《实用金属切削手册》表6-188，粗镗ap=2mm（直径上），f=0.3mm/r，v=30m/min。 3.8.2.3 确定主轴转速

ns?1000vc?d?1000?303.14?50?191.1r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，与191.1r/min相近的机床转速为

160r/min与200r/min。现取nw?200r/min，速度损失较小。

所以实际切削速度v?31.4m/min。

- 29 -

3.8.2.4 计算工时

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1，

tm?Lfni?l?l1?l2fni

L?l?l1?l2?28?2?4?34mm tm2?Lfni?340.3?200min?0.57min

则本道工序加工工时为tm?tm1?tm2?0.27min?0.57min?0.84min

3.9钻5-M5螺纹孔，攻螺纹

3.9．1 钻孔φ4.2

（1）选择钻头 机床：立式钻床Z535。

钻头：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头。根据《实用金属切削手册》表6-44，查得

（2）计算切削用量 1）进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f?0.27~0.33mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?0.30mm/r。

2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?4.0mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8，寿命T?20min。

3）计算切削速度

vcd0?4.2。其几何形状和角度由《切削用量简明手

?册》表2.1和2.2查得：标准刃磨形状，

?0?16、??50?、??30、2??116。

??

根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度vs?16m/min。 各修正系数为 kXV?0.84,k1V?0.85

故

vc?16?0.84?0.85?11.4m/min

ns?1000vc?d0?1000?11.43.14?4.2?907.6r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与907.6r/min相近的机床转速为

850r/min与1051r/min，现取1051r/min。

vc?11.2m/min所以实际切削速度。

- 30 -

（3）计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

L?l?l1?l2?16?3?0?19mm tm?Lfn?190.30?1051min?0.06min

3.9．2 攻丝

机床：组合攻丝机 刀具：细柄机动丝锥

进给量f：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-48，查得粗牙普通螺纹，螺距

p?0.8mm,因此进给量f?0.8mm/r。

切削速度V：参照《机械加工工艺手册》表2.4-105，取V?0.148m/s?8.88m/min。 机床主轴转速n：

n?1000V1000?8.883.14?5?d??545.6r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，取n?530r/min。

n丝锥回转转速?：取n0?530r/min

实际切削速度V?：

V/??dn1000?3.14?5?5301000?8.3m/min

被切削层长度l：l?12mm

刀具切入长度l1：l1?(1~3)f?3?0.8?2.4mm 刀具切出长度2：机动时间

tj2ll2?0 （盲孔）

：

tj2?tl?l1?l2fn?l?l1?l2fn0?12?2.40.8?530?12?2.40.8?530?0.07min

则本工序用的时间j：

tj?(tj1?tj2)?5?(0.06?0.07)?5?0.65min

3.10钻、铰孔Φ12和钻孔Φ8

3.10．1钻、铰孔Φ12

3.10.1.1钻孔Φ11.8

（1）选择钻头

- 31 -

机床：立式钻床Z535。

钻头：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头。根据《实用金属切削手册》表6-44，查得d0?11.8。其几何形状和角度由《切削用量简明手册》表2.1和2.2查得：标准刃磨形状，?0?16?、??50?、??30?、2??116?。

（2）计算切削用量 1）进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f?0.52~0.64mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?0.56mm/r。

2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?11.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.2，寿命T?60min。

3）计算切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度vs?14m/min。 各修正系数为 kXV?0.84

故 vc?14?0.84?11.8m/min

ns?1000vc?d0?1000?11.83.14?11.8?318.5r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与318.5r/min相近的机床转速为

265r/min与335r/min，现取335r/min。

所以实际切削速度vc?10.5m/min。 （3）计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

L?l?l1?l2?16?7?0?23mmtm1?Lfn?230.56?335min?0.13min

3.10.1.2 铰孔Φ12

1、选择铰刀

根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-16，铰刀选为d0?12的高速钢直柄机用铰刀，d1?10，L?151,l?44。根据《切削用量简明手册》表2.6，其几何参数为?0?0，

?0?8?，?1?20?。

2、选择切削用量

（1）决定进给量f：根据《切削用量简明手册》表2.11，f?1.0~2.0mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?1.2mm/r。

- 32 -

（2）决定铰刀磨钝标准及寿命：

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?12mm时，铰刀后刀面最大磨损量为1.2，寿命T?60min。

（3）决定切削速度：

根据《切削用量简明手册》表2.30，计算削速度vc：

Vc?Cvd0Tapmxvzvyvfzkv?15.6?12600.30.20.5?0.10.1?1.2?1.0?8.63m/min

那么 ns?1000vc?d0?1000?8.633.14?12?229r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与229r/min相近的机床转速为

265r/min与170r/min，现取265r/min。

所以实际切削速度vc?10.0m/min。 3．计算基本工时：

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

L?l?l1?l2?16?2?0?18mm tm2?Lfn?181.2?265min?0.06min

3.10．2钻孔Φ8

（1）选择钻头 机床：立式钻床Z535。

钻头：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头。根据《实用金属切削手册》表6-44，查得d0?6.7。其几何形状和角度由《切削用量简明手册》表2.1和2.2查得：标准刃磨形状，?0?16?、??50?、??30?、2??116?。

（2）计算切削用量 1）进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f?0.36~0.44mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?0.40mm/r。

2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?6.7mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.9，寿命T?35min。

3）计算切削速度

vc

根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度vs?14m/min。 各修正系数为 kXV?0.84

- 33 -

故 vc?14?0.84?11.8m/min

ns?1000vc?d0?1000?11.83.14?6.7?540.8r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与540.8r/min相近的机床转速为

530r/min与670r/min，现取530r/min。

所以实际切削速度vc?11.2m/min。 （3）计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

L?l?l1?l2?12?4.5?0?16.5mm tm3?Lfn?16.50.40?530min?0.08min

则本工序用的时间tm：

tm?tm1?tm2?tm3?0.13?0.06?0.08?0.27min3.11钻、铰孔Φ12

3.11．1钻孔Φ12

（1）选择钻头

?0.0110

?0.0110

机床：立式钻床Z535。

钻头：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头。根据《实用金属切削手册》表6-44，查得

（2）计算切削用量 1）进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f?0.52~0.64mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?0.56mm/r。

2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?11.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.2，寿命T?60min。

3）计算切削速度

vcd0?11.8。其几何形状和角度由《切削用量简明

?手册》表2.1和2.2查得：标准刃磨形状，

?0?16、??50?、??30、2??116。

??

vs?14m/min根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度各修正系数为 kXV?0.84

故 vc?14?0.84?11.8m/min

。

- 34 -

ns?1000vc?d0?1000?11.83.14?11.8?318.5r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与318.5r/min相近的机床转速为

265r/min与335r/min，现取335r/min。

所以实际切削速度vc?10.5m/min。 （3）计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

L?l?l1?l2?18?7?0?25mm tm1?Lfn?250.56?335min?0.14min

3.11.2 铰孔Φ12

1、选择铰刀

?0.0110

根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-16，铰刀选为d0?12的高速钢直柄机用铰

L?151,l?44。?0?8?，刀，根据《切削用量简明手册》表2.6，其几何参数为?0?0，d1?10，

?1?20?。

2、选择切削用量

（1）决定进给量f：根据《切削用量简明手册》表2.11，f?1.0~2.0mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?1.2mm/r。

（2）决定铰刀磨钝标准及寿命：

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?12mm时，铰刀后刀面最大磨损量为1.2，寿命T?60min。

（3）决定切削速度：

根据《切削用量简明手册》表2.30，计算削速度c：

Vc?Cvd0Tapmxvzvvfzyvkv?15.6?12600.30.20.5?0.10.1?1.2?1.0?8.63m/min

那么 ns?1000vc?d0?1000?8.633.14?12?229r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与229r/min相近的机床转速为

265r/min与170r/min，现取265r/min。

所以实际切削速度vc?10.0m/min。 3．计算基本工时：

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

- 35 -

L?l?l1?l2?18?2?0?20mm tm2?Lfn?201.2?265min?0.07min

则本工序用的时间tm：

tm?tm1?tm2?0.14?0.07?0.21min3.12 铣2×M8螺纹孔外侧端面

3.12.1加工条件

加工要求：铣削2×M8两外侧面，粗糙度要求Ra?12.5?m。 机床：X62W卧式万能铣床

3.12.2选择刀具

根据《实用金属切削手册》表3-73，选择高速钢直柄立铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.14，ae?20mm，故选取d0?25mm，Z?0?5?、?0?16?、??30?。

?3。

根据《切削用量简明手册》表3.2，由于灰铸铁硬度?200HBS，故铣刀的几何形状取

3.12.3选择切削深度

1）决定铣削深度

ap

由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则ap?3.6mm。 2）决定每齿进给量fz

采用不对称铣削以提高进给量。

根据《切削用量简明手册》表3.4，当使用高速钢直柄立铣刀，ae?20mm时，

fz?0.04~0.08mm/z。根据《切削用量简明手册》表3.14，取fz?0.07mm/z。

3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损限度为0.5mm，由于铣刀直径d0?25mm，根据《切削用量简明手册》表3.8查得刀具寿命T?60min。

4）决定切削速度切削速度

vcvft?39mm/minvc和每分钟进给量

vf

根据《切削用量简明手册》表3.14查得：vt?17m/min、nt?217r/min、

ksv?ksn?ksvf?0.75各修正系数为 kMv?kMn?kMvf?1.0

所以： vc?17?1.0?0.75m/min?12.75m/min

n?nt?kn?217?1.0?0.75r/min?162.75r/min vf?vft?kvt?39?1.0?0.75mm/min?29.25mm/min

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根据X62W型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择

nc?150r/min、vfc?30mm/min。

?d0n10003.14?25?1501000因此，实际切削速度与每齿进给量为：

vc???11.8m/min

fzc?vfcncz?30150?3?0.07mm/z

5）校验机床功率

根据《切削用量简明手册》表3.22，当fz?0.07mm/z，ae?27mm，ap?10mm，

vf?30mm/min?54mm/min，近似为PCC?0.9Kw。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38，机床主轴允许功率为

PCM?7.5?0.75Kw?5.63Kw故PCC?PCM,因此所选择的切削用量可以采用。即ap?3.6mm，vf?30mm/min，

nc?150r/min，vc?11.8m/min，fz?0.07mm/z。

3.12.4计算切削工时

计算基本工时

tm?Lf?Mzi

式中，L?l0?l1?l2

根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7，

l1?0.5d?(1~2)?0.5?25?1.5?14l2?2tm?Lf?Mz

，

l0?16

i?16?14?20.07?150?2?6.1min

3.13钻2×M8螺纹孔，攻螺纹

3.13．1 钻孔φ6.7

（1）选择钻头 机床：立式钻床Z535。

钻头：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-5，选取高速钢直柄麻花钻头。根据《实用金属切削手册》表6-44，查得d0?6.7。其几何形状和角度由《切削用量简明手册》表2.1和2.2查得：标准刃磨形状，?0?16?、??50?、??30?、2??116?。

（2）计算切削用量

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1）进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f?0.47~0.57mm/r，根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-13，查得f?0.56mm/r。

2）决定钻头磨钝标准及寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0?6.7mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8，寿命T?35min。

3）计算切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2.15，查的切削速度vs?11m/min。 各修正系数为 kXV?0.84

故 vc?11?0.84?9.24m/min

ns?1000vc?d0?1000?9.243.14?6.7?439.2r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与439.2r/min相近的机床转速为

420r/min与530r/min，现取420r/min。

所以实际切削速度vc?8.8m/min。 （3）计算切削工时

切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。

L?l?l1?l2?10?4.5?2?16.5mm tm?Lfn?16.50.56?420min?0.07min

3.13．2 攻丝

机床：组合攻丝机 刀具：细柄机动丝锥

进给量f：根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-48，查得粗牙普通螺纹，螺距

p?1.25mm,因此进给量f?1.25mm/r。

切削速度V：参照《机械加工工艺手册》表2.4-105，取V?9.2m/min。 机床主轴转速n：

n?1000V1000?9.23.14?8?d??366.2r/min

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，取n?420r/min。

n丝锥回转转速?：取n0?420r/min

实际切削速度V?：

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V/??dn1000?3.14?8?4201000?10.6m/min

被切削层长度l：l?10mm

刀具切入长度l1：l1?(1~3)f?3?1.25?3.75mm 刀具切出长度l2：l2?2mm 机动时间

tj2：

tj2?l?l1?l2fnt?l?l1?l2fn0?10?3.75?21.25?420?10?3.75?21.25?420?0.06min

则：本工序用的时间j：

tj?(tj1?tj2)?2?(0.07?0.06)?2?0.26min第4章 专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工泵体零件时，需要设计专用夹具。

根据任务要求中的设计内容，经过与指导老师协商，决定设计第5道工序和第12道工序的专用夹具。其中第5道工序，即铣左端面，在X52型立式铣床上加工完成，所用刀具是YG6的硬质合金端铣刀；第12道工序为镗φ52的内孔，所用机床为镗床选择为卧式镗床T611，所用刀具为高速钢单刃镗刀。

4.1铣床夹具

4.1.1问题的提出

本夹具主要用来铣削左端面，其表面粗糙度要求Ra=6.3μm，而且无其它要求，故需粗铣、精铣两道工序来完成。那么在本道工序中，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。

4.1.2夹具设计

4.1.2.1定位基准的选择

由零件图可知，左端面在长度方向上以右端面为设计基准，为了使定位误差为零，应以右端面为主要定位基面。但一个面不足以定位，同时采用两孔定位，即以右端面和两个对称的孔为基准。

4.1.2.2夹紧力和切削力的计算

夹紧时，用JJ-钩型压板进行垂直方向上的夹紧，查《机床夹具设计手册》表2-20得，夹紧力计算公式为

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W?Q1?3lHf

其中，f?0.18mm/r，算为 ： W?Q1?3lHflH?0.5， Q为作用力。Q一般为500N。那么理论夹紧力估

?2?788N?2?5001?3?0.5?0.18

（1.5?3）W?2.5?788N?1969N 实际夹紧力估算为：W实?切削时所用刀具为：硬质合金端铣刀，d0?125mm，z?12。粗铣时ap?2.6mm，

ae?78mm，nc?235r/min，fz?0.17mm/z；精铣时ap?1.0mm，ae?78mm，，fz?0.13mm/z。根据《切削用量简明手册》表3.28查得，切削力：

CFapxFqFnc?300r/min

为1.0，故kF?1.0。

所以粗铣时切削力：

FC?CFapxFqFFC?fzyFwFaeuFzd0nkF其中，CF?7900,xF?1.0，yF?0.75，?F?1.1，wF?0.2，qF?1.3，各修正系数均

fznyFwFaeuFzd0kF?7900?2.61.01.3?0.17?2350.750.2?781.1125?1.0?413.6Kgf

精铣时的切削力：

FC?CFapxFqFfznyFwFaeuFzd0kF?7900?1.01.01.3?0.13?3000.750.2?781.1125?1.0?124Kgf

其值远小于规定的夹紧力，故夹具中的夹紧装置适用。

4.1.2.3 定位误差分析

夹具高度方向的主要定位元件为一平面加两个孔，其精度要求为自由公差，由于存在定位误差，在切削用量的计算中已经算出粗铣时T=0.3mm，精铣时T=0.19mm根据《机床夹具设计手册》，对刀块上下两端面的不平行度不大于0.01mm，远小于工件尺寸公差。压板夹紧允许公差-0.048，同样满足要求。 4.1.2.4 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，应注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于如何快速确定工作台的位置并进行调刀。因为这是提高劳动生产率的重要途径。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；夹具体上有定位块可使零件迅速定位；同时，夹具体底面的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置；另外，此夹具采用压板进行夹紧，这样即能迅速而准确的定位元件，又能节约大量工作时间，有利于铣削加工。

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铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图。

4.2镗床夹具

4.2.1问题的提出

本夹具主要用来镗φ52的孔，其要求为内表面粗糙的Ra?1.6?m，孔深28mm。 故需要粗镗和半精镗两道工序来完成。那么在本道工序中，不仅应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而且应注意精度问题。

4.2.2夹具设计

4.2.2.1定位基准的选择

由零件图可知，φ52内孔在长度方向上以右端面为设计基准，在高度方向上以底面为基准。为了使定位误差为零，所以应以右端面和上面的两个孔定位。 4.2.2.2夹紧力和切削力的计算

夹紧时，用JJ-钩型压板进行水平方向上的夹紧，查《机床夹具设计手册》表2-20得，夹紧力计算公式为

W?Q1?3lHf

lH?0.5， Q其中，粗镗时f?0.50mm/r，半精镗时f?0.30mm/r。

为作用力。Q一

般为500N。那么理论夹紧力估算为 ：

W1?Q1?3lHf?6?5001?3?0.5?0.50?6?1714N

5001?3?0.5?0.30

W2?Q1?3lHf?6??6?2069N

（1.5?3）W?3?1714N?51428N 实际夹紧力估算为：W实1?W实2?（1.5?3）W?3?2069N?6207N

切削时所用刀具为普通高速钢单刃镗刀，粗镗时f?0.50mm/r，ap?1.5mm；半精镗时f?0.30mm/r，ap?1.0mm。

根据《机械加工工艺手册》[1]可查得： 镗削力计算公式为：

50.55BS 圆周分力 ： FZ?54.1paf0.7H

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式中：

ap ———— 切削深度

f ———— 进给量 HBS ———— 材料硬度

由前面计算和查表可得： 粗镗时 f?0.50mm/r，ap?1.5mm

半精镗时 f?0.30mm/r，ap?1.0mm

HBS=190

粗镗时代入上述公式得： FZ?54.1?1.5?0.50.75?190?9168N，

65而径向受力为： Fx?54.1apf0。HBS1.20.4

代入以上数据得： FZ?54.1?1.51.2?0.50.65?1900.4?458N 在镗削中受到的扭矩为： T?25.7Dapf0.75HBS0.55

0.750.55即 T?25.7?50?1.5?0.5?190?2053N7?M

半精镗时代入上述公式得：FZ?54.1?1.0?0.30.75?190?4167N， 径向受力为： FZ?54.1?1.01.2?0.30.65?1900.4?202N 在镗削中受到的扭矩为：

T?25.7?52?1.0?0.30.75?1900.55?9707N?M

其值均满足条件，故夹具中的夹紧装置适用。 4.2.2.3 定位误差分析

夹具在宽度方向的主要定位元件为一平面，其精度要求为自由公差，由于其基准重合，所以装配公差与尺寸公差相同。在切削用量的计算中已经算出粗镗时T=0.1mm,半精镗时T=0.062mm.本夹具选择用镗套来定位镗刀，根据《机床夹具设计手册》，镗套允许公差为0.027mm，远小于零件的尺寸公差。 4.2.2.4 夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，不仅要注意提高劳动生产率，而且精度也是一个问题。为此，应首先着眼于如何快速确定工作台的位置并进行调刀，因为这是提高劳动生产率的重要途径。夹具上装有镗套，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀；同时，夹具体底面的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置；另外，此夹具采用压板进行夹紧，支承钉支承，这样即能迅速而准确的定位元件，又能节约大量工作时间，有利于镗削加工。

钻床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图。

第5章 结论

泵体零件，与其它箱体零件的工艺规程制订、镗床夹具和铣床夹具的设计具有很多相

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似性。通过对泵体零件加工工艺的制订和夹具的设计，使我自己在大学四年对机械加工的知识有了更全面的掌握。

泵体零件工艺规程制订过程中，所需内容包括零件工艺分析、加工路线的确定、切削用量的确定、工时定额的计算、加工余量的确定、定位误差的分析，夹具设计等环节。这是我学习过的知识的一次大综合的运用。通过对镗床夹具和铣床夹具的设计，让我巩固了工件在夹具中的定位、夹紧以及夹具精度的计算等知识，虽然在进行夹具设计时，遇到了不少的困难，但通过分析，解决了这些问题，让我学习到了不少的东西。本次设计内容都用电子文档形式，增加了我的编辑电子文档的操作熟练度，同时也提高了Solideworks，CAXA,CAD等绘图软件的操作熟练度，通过这次设计，自己也收集了很多关于机械方面的电子书籍。

通过这次设计，我不仅学习到了许多新知识，而且很好的将以前学过的知识的复习和总结。同时也存在一些问题需要解决，但是最重要的是培养了我分析问题，解决问题的能力，有利于以后实际工作的需要。

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致 谢

在这次毕业设计中，从刚开始的毫无头绪，到最后的顺利完工，一路走来颇为艰辛。在此，要十分感谢张莉英老师对我的教导，从开始的给课题，到后来的修改，找不足，再修改，再找不足等等??。感谢张莉英老师给了我十分大的帮助，不但及时地发现我的不足之处，还给出正确的指导。

时光荏苒，终于在半年的努力后，完成了这篇毕业设计。在做毕业设计的这段时间里，张莉英老师给了我很大的帮助和指导。在这里我向她表示衷心的感谢，在我遇到难题无法解决时，是她耐心细致的讲解使我的一个一个难题迎刃而解，张莉英老师认真严谨的教学态度，干净利落的办事作风，也深深地让我敬佩。正是由于张莉英老师谆谆的教诲，才使我能顺利地完成毕业设计。

因此，我要衷心感谢张莉英老师这一路上的谮谮教诲，使这大学里最后一次设计能够顺利成功的完成， 这与老师的帮助与指导是分不开的。

由于本人水平有限，经验不足，设计中难免存在错误疏忽之处，希望各位老师能予批评和指出。

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参考文献

1.李益民主编 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社，1993 2.薛源顺主编 机床夹具设计 机械工业出版社，2000 3.徐茂功主编 公差配合与技术测量 机械工业出版社，2000 4.赵如福主编 金属机械加工工艺人员手册 机械工业出版社，2000 5陈宏钧主编《实用金属切削手册》机械工业出版社，2007

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附 录

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3yhp.html