毕业设计，调速器油泵壳体工艺

北华航天工业学院

摘 要

零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。

本次设计的是减速器油泵壳体加工工艺以及夹具的设计，减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。减速器油泵则是运输油液的装置，保证油液按要求进入缸体，从而实现速度的转变，因此要求油泵具有一定的密封性，要考虑到各个接触面的各项精度以及形状与位置公差等。

本次设计需要设计两套夹具，一套是车床专用夹具，一套是铣床专用夹具。

关键词：工艺 基准 切削用量 定位基准 夹具

I

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ABSTRACT

Designing that originally time is that the compression engine box experiences and observes the design processing handicraft and the clamp , the main effect of compression engine is that the cryogen vapor body inhales the high-handed vapor compressing Cheng in experiences and observes——the circulation cooling down , makes part kinetic energy change the pressure being that pressure can improve the vapor body thereby with low pressure.

The design of the reducer and the pump shell processing fixture design, the original motivation and work reducer is independent of the closed machine transmission between the device used to reduce speed and increase torque to meet the work requirements, also used in some cases the growth rate, known as the accelerator. Reducer oil pump is a device of transporting oil. To make sure the required oil inpour the cylinder and realize the speed transform. so it is required that oil pump is sealability and consider interfaces' precision，shapes and positioning tolerance.

The design requires two sets of fixture design, one is a fixture for lathes, and the other is a fixture for Milling.

Key words: Technology benchmarks cutting the amount location benchmark

Fixture

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目 录

摘 要 ..................................................................... I ABSTRACT ............................................................... II

第1章 绪论 ................................................................ 1

1.1 课题背景 ........................................................... 1 1.2 发展概况 ........................................................... 1 1.3 本文研究内容 ....................................................... 2 第2章 制订机械加工工艺规程 ............................................... 3

1.1 生产类型 ........................................................... 3 1.2 审查零件图样的工艺性 ............................................... 3

1.2.1 油泵壳体的结构特点 ........................... 错误！未定义书签。 1.2.2 技术要求 ..................................... 错误！未定义书签。 1.3 选择毛坯 ........................................................... 3 1.4 工艺过程设计 ....................................................... 3

1.4.1 定为基准的选择 ............................................... 3 1.4.2 零件表面加工方法的选择 ....................................... 3 1.4.3 制订工艺路线 ................................................. 4 1.5 确定加工余量、毛坯尺寸 ............................................. 5

1.5.1 确定加工余量 ................................ 错误！未定义书签。 1.5.2 确定毛坯尺寸 ................................................. 6 1.6 确定切削用量及基本工时 ............................................. 6

1.6.1 工序4（钻中心孔及穿油孔） .................................... 6 1.6.2 工序5（钻φ11孔） ........................... 错误！未定义书签。 1.6.3 工序6（铣外形） ............................. 错误！未定义书签。 1.6.4 工序7（铣槽） ............................... 错误！未定义书签。 1.6.5 工序9（钻斜孔） ............................. 错误！未定义书签。 1.6.6 工序12（钻斜孔） ............................................ 17 1.6.7 工序13（钻孔） .............................................. 19 1.6.8 工序19（车平面） ............................ 错误！未定义书签。 1.6.9 工序20（镗孔） .............................. 错误！未定义书签。 1.6.10 工序26（铣椭圆孔） ......................................... 27 1.7 绘制加工工艺过程卡片和工序卡片 .................................... 28 第3章 铣床专用夹具的设计 ................................................ 29

3.1 问题的提出 ........................................................ 29 3.2 定位基准的选择 .................................................... 29 3.3 切削力及夹紧力计算 ................................................ 29

3.3.1 计算切削力 ................................................... 29 3.3.2 计算夹紧力 ................................................... 30 3.4 定位误差分析 ...................................................... 30 3.5 定位销的选择 ...................................................... 30

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第4章 车床专用夹具的设计 ................................................. 31

4.1 问题的提出 ......................................................................................................................31 4.2 定位基准的选择 ...............................................................................................................31 4.3 切削力及夹紧力计算 ........................................................................................................31

4.3.1 计算切削力 ............................................................................................................31 4.3.2 计算夹紧力 ............................................................................................................31 4.4 定位误差分析 ...................................................................................................................32 4.5 定位销的选择 ...................................................................................................................32

致 谢 .............................................................................. 33 参考文献 ......................................................................................................................................34

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第1章 绪论

1.1 课题背景

机械制造业是为国民经济提供装备和人民生活提供耐用消费品的产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低，在很大程度上取决于它所采用的装备的性能、质量和成本。因此，机械制造业的规模和技术水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一。而机械制造工艺是制造业中一门应用性的基础技术，它涉及的行业五花八门，产品品种成千上万，其内容及其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工、热处理、产品的装配等。

制造技术是各行各业发展的基础和关键，而在制造技术中，机床夹具又是一种不可或缺的工艺装备，它直接影响着产品的加工精度、劳动生产率和制造成本，因此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种占有极其重要的地位。

1.2 发展概况

机械制造工艺研究的问题可归结为质量、生产率和经济性三大类。 1、保证和提高产品的质量

由于航空航天、精密机械、电子工业和军工的需要，对零件的精度和表面质量的要求越来越高，，相继出现了新工艺和新技术。如精密加工、超精密加工和微细加工等，加工精度由1μm级提高到0.1?m级～0.01?m级，并正向纳米(nm)级精度迈进。

2、提高劳动生产率

提高劳动生产率的方法有三种。一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。二是改进工艺方法、创造新工艺如利用锻压设备实现少无切削加工，对高强度、高硬度的难切削材料采用特种加工等。三

是提高自动化程度，实现高度自动化。如采用数控机床、加工中心、柔 性制造单元、柔性制造系统、成组技术和无人化车间或工厂等。

3、降低成本

降低成本要节省和合理选择材料，研究新材料；合理使用和改进现有设备，研制高效设备等。

夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人

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们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。

随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提 出更高的要求。它主要表现在以下几个方面： 1、加强机床夹具的三化工作

为了加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准备工作，以获得良好的技术经济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列化和通用化工作。 2、大力研制推广实用新型机床夹具

在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合夹具和半组合夹具。在多品种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具。 3、提高夹具的机械化，自动化水平

近十几年来，高效，自动化夹具得到了迅速的发展。主要原因是：一方面是由于数控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，要求夹具能适应机床的要求，才能更好的发挥机床的作用。

1.3 本文研究内容

减速器是通过该改变油液的流量而改变速度的，主要作用是根据实际情况进行相应的调速，使得直升机能够安全、稳定的飞行。而油泵则是减速器中的主要且重要元件，它直接决定油量的变化，所以，为了防止漏油，要求本零件具有一定的密封性，在编制加工工艺时，要考虑到各个接触面的各项精度以及形状与位置公差等。

本文中详细记载了油泵壳体机械加工工艺规程的制订过程以及专用夹具设计过程等。

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第2章 制订机械加工工艺规程

1.1生产类型

本油泵壳体零件用于直升机减速器上，属于军工精密元件，要求具有较高的尺寸及技术要求，所以该油泵零件属于中批生产。

1.2 审查零件图样的工艺性

油泵壳体零件图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全，由于是调速器油泵壳体，要求有较好的密封性，所以油腔粗糙度Ra0.8μm。本零件由于斜孔比较多，且有一定的位置及角度要求，故可采用专用夹具来辅助加工。零件上下表面技术较高的精度Ra0.4μm，是为

了增强密封性。车端面及镗孔时，需设计专用夹具。铣椭圆斜孔时，也需用专用铣夹具保证各尺寸。其余各竖直孔使用普通夹具辅助加工。

1.3 选择毛坯

油泵是输油装置，要求具有较好的密封性，该零件材料是铝，轮廓尺寸不大，外形亦不复杂，又属于成批生产，故毛坯可以采用模锻成型。

零件外形并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。

1.4 工艺过程设计

1.4.1 定为基准的选择

本零件是带孔的盘状零件，中间孔是其设计基准（亦是装备基准和测量基准），为避免由于基准不重合而出现的误差，应选孔位定位基准，即遵循“基准重合”原则。具体而言，选中间φ22.2 +0.023 孔及一端面作为精基准。

由于本油泵壳体全部表面都需要加工，而孔作为进基准则需要先进行加工，因此先选择上下两面作为粗基准，再加工中间孔。

1.4.2 零件表面加工方法的选择

该油泵壳体的加工表面主要有外形、台阶、槽、齿轮抽安装孔、穿油管孔、油泵室、

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齿轮轴轮孔、进出油口、油泵盖安装孔、油泵体的安装孔等，参考《机械制造工艺设计简明手册》各加工面的加工方法选择如下：

（1）零件外形：公差尺寸等级为IT13，表面粗糙度Ra12.5?m，需要进行靠模铣。 （2）台阶、槽：未注公差尺寸，因为这些台阶、槽形状比较复杂，所以采用靠模铣。 （3） 齿轮轴安装孔：公差尺寸等级为IT8，表面粗糙度Ra1.6?m，需进行钻孔、扩孔、粗铰及精铰。

（4）穿油管孔：公差尺寸等级为IT7，表面粗糙度Ra0.8?m，需进行钻孔、扩孔、粗铰及精铰。

（5）油泵室：公差尺寸等级为IT7，表面粗糙度Ra0.8?m，需进行粗镗，半精镗及精镗。

（6）齿轮轴孔：公差尺寸等级为IT7，表面粗糙度Ra0.8?m，需进行粗镗，半精镗及精镗。

（7）进油口：由于进油口尺寸要求较高，所以需进行靠模铣。

（8）出油口：公差尺寸等级为IT8，表面粗糙度Ra1.6?m，需进行钻孔、粗铰及精铰。

（9）油泵室轮廓：为住公差等级，表面粗糙度Ra12.5?m，需要进行粗铣，半精铣。 （10）油泵盖螺纹安装孔：未注公差尺寸，表面粗糙度Ra12.5?m，采用标注钻头，可一次钻出。

（11）油泵体安装孔：未注公差尺寸，表面粗糙度Ra12.5?m，采用标注钻头，可一次钻出。

1.4.3 制订工艺路线

油泵壳体的加工工艺路线一般时先进行外表面的加工，再进行外表面的加工。按照

先加工基准面及先粗后精的原则，油泵壳体可安下述工艺路线进行：

工序4：以一端面定位，按划线加工φ21 +0.023 两孔及φ16 +0.025孔。

工序5：以孔φ21 +0.023 及孔φ16 +0.025和一端面定位，钻孔φ11，位置公差，钻模保证。

工序6：以孔φ21 +0.023 及孔φ16 +0.025和一端面定位，铣外形。 工序7：以孔φ21 +0.023 及孔φ16 +0.025和一端面定位，铣槽。

工序9：以孔φ21 +0.023 及孔φ16 +0.025和一端面定位，钻斜孔φ14，扩孔至φ16，坐标尺寸由工装保证。

工序12：以孔φ21 +0.023 及孔φ16 +0.025和一端面定位，钻斜孔φ12，扩孔至φ14，坐标尺寸由工装保证。

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。

工序13：以两孔φ21 +0.023 及一端面定位，

1.01.0钻φ10孔，深11.5?； 钻φ4孔，深38.5?； ?0.5?0.51.0钻φ8孔，深16.5?； 钻φ6.7孔8个，深16.5±0.2。 ?0.5工序19：以Q面及孔φ21 +0.023定位，车平面ψ。

?0.034?0.023工序20：以两孔φ22.2 +0.023 及一端面定位，镗φ360孔，镗φ280孔。

工序21：以两孔φ22.2 +0.023 及一端面定位，车Q面，镗φ40两孔。 工序25：以两孔φ22.2 +0.023 及一端面定位，铣R。 工序26：以两孔φ22.2 +0.023 及一端面定位，铣椭圆孔。

1.5 确定加工余量、毛坯尺寸 1.5.1 加工余量

钢质模锻件的机械加工余量按JB3835-85确定。确定时根据估算的锻件质量，加工精度及锻件形状复杂系数，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25得除孔以外各内外表面的加工余量。

（1）锻件质量 根据零件成品质量估计锻件质量为 3.2 Kg。 （2）加工精度 零件的两端面为磨削加工，精度F2 。 （3）锻件形状复杂系数S

S=

=π（

m锻件m外廓包容体

假设锻件的最大直径为200mm，长60mm m外廓包容体2002）36.032.7g=5086.8g=5.0868kg

2 m

锻件=3.2Kg

3.25.0868 S=

别。

= 0.629

按《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-10，可定形状复杂系数为 S2 ，属一般级 （4）机械加工余量

根据锻件重量、F2、S2查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25.由于表中形状复杂系数只列有S1，则S2参考 S1 定。由此表查的直径方向为1.7～2.2mm，水平方向亦为方向为1.7～2.2mm，即锻件各外径的单边余量为1.7～2.2mm，各轴向尺寸

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的单边余量亦为1.7～2.2mm。

1.5.2 确定毛坯尺寸

上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra>1.6?m。Ra<1.6?m 的表面，余量要适当增大。

分析本零件，两端面的粗糙度为Ra0.4?m，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数值中的小值。当表面需经粗加工或半精加工时，可取其较大值）。端面采用磨削达到Ra0.4?m，故需增加磨削的加工余量。参考端面精车及磨削余量（《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-5）确定研磨端面单边余量为0.5mm，则毛坯尺寸如下：

零件尺寸 单面加工余量 毛坯尺寸 (单位：mm) 150 2.7 155.4 52 2.7 57.4 185

2.2

189.4

1.6 确定切削用量及基本工时

1.6.1工序4（钻中心孔及穿油管孔）

一 、钻φ18.5孔 1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=18.5mm，L=198 mm， l=135mm。刀具的几何形状：?0=11°，

?0=25

2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=18.5mm时，f=0.70～0.86mm/r。

因为l/d=135/18.5=7.297，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.56～0.688mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=18.5mm，钻头强度允许的进给量f=1.45mm/r。

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综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.62mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=18.5mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=18.5mm，进给量f=0.62mm，由《切削用量简明手册》表2.15，vt=18m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，k1v　?0.85，kav?1.0故：

vc=vt2kv=1831.031.030.8531.0=15m/min

n?1000v?d=258.22r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=272r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.62mm/r，d=18.5mm时，扭矩为Mt=51.99N2m，扭矩的修正系数为1.0，所以Mc=51.98N2m，当n=272r/min时，机床的扭矩Mm=123.5N2m 由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=18.5mm，vc=15m/min，f=0.62mm/r时，

pc=1.1kw。机床功率pE=4.5kw，

f由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

=0.62mm/r，n=272r/min，vc=15m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=54mm，查出超切量y??=8mm，所以：

tm=

二、锪φ18.5孔到φ20： 1、加工条件：

54?8272?0.62=0.38min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢锥柄锥面锪钻，d=20mm，L=120 mm， l=28mm。 2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.10，材料HBS?200，d=20mm时，f=1.0～1.2mm/r。

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因为l/d=120/28=4.285，所以孔深的修正系数ktf=1.0 则f=1.0～1.2mm/r

按锪刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=20mm，锪刀强度允许的进给量f>2mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺设计手册》表4.2-16，决定f=1mm/r。 （2）决定锪刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=20mm时锪刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，铰刀直径d=20mm，进给量f=1mm/r，由《切削用量简明手册》表2.15，vt=20m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，k1v　?0.85，kav?1.0故：

vc=vt2kv=2031.031.030.8531.0=17m/min

n?1000v?d=270.7r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=272r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=1mm/r，d=20mm时，扭矩为Mt=88.29N2m，扭矩的修正系数为1.0，所以Mc=88.29N2m，当n=272r/min时，机床的扭矩Mm=123.5N2m 由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=20mm，vc=17m/min，f=1mm/r时，pc=1.3kw。机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=1mm/r，n=272r/min，vc=17m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=54mm，查出超切量y??=10mm，所以： tm=

三、铰φ20孔到φ21： 1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：硬质合金铰刀，d=21mm，L=232 mm， l=62mm。 2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

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54?10272?1.0=0.235min

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按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.11，材料HBS=70，d=21mm时，

f=1.2～1.8mm/r。

因为l/d=232/62=3.74，所以孔深的修正系数ktf=1.0 则f=1.2～1.8mm/r

按铰刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=21mm，

铰刀强度允许的进给量f>2mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺设计手册》表4.2-16，决定f=1.5mm/r。 （2）决定铰刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=21mm时铰刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，铰刀直径d=21mm，进给量f=1.5mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=18m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，vc=vt2kv=1831.031.030.8531.0=15.3m/min

n?1000v?d=232.03r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=272r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=1.5mm/r，d=21mm时，扭矩为Mt=120.5N2m，扭矩的修正系数为1.0，所以Mc=120.5N2m，当n=272r/min时，机床的扭矩Mm=123.5N2m 由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=300，d=21mm，vc=15.3m/min，f=1.5mm/r时，

pc=2.0kw。机床功率pE=4.5kw，

f由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

=1.5mm/r，n=272r/min，vc=15.3m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=54mm，查出超切量y??=10mm，所以：

tm=

54?10272?1.5=0.157min

1.6.2 工序5（钻孔φ11）

一、钻φ9孔

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1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=9mm，L=125 mm， l=81mm。刀具的几何形状： ?0=25 ?0=11°，2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=9mm时，f=0.47～0.57mm/r。

因为l/d=81/9=9，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.38～0.45mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=9mm，钻头强度允许的进给量f=1.22mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.48mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=9mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=35min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=9mm，进给量f=0.48mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=18m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，vc=vt2kv=1831.031.030.8531.0=15m/min

n?1000v?d=530.79r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=545r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.48mm/r，d=9mm时，扭矩为Mt=15N2m，扭矩的修正系数为1.0，所以Mc=15N2m，当n=545r/min时，机床的扭矩Mm=64.5N2m

pc=1.0kw。vc=15m/min，f=0.48mm/r时，由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=9mm，

机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.48mm/r，n=545r/min，vc=15m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=54mm，查出超切量y??=5mm，所以：

10

北华航天工业学院

tm=

二、锪φ9孔到φ11： 1、加工条件：

54?5545?0.48=0.245min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢锥柄锥面锪钻，d=11mm，L=80 mm， l=18mm。 2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.10，材料HBS?200，d=11mm时，f=0.7～0.9mm/r。

因为l/d=18/11=1.636，所以孔深的修正系数ktf=1.0 则f=0.7～0.9mm/r

按锪刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=20mm，锪刀强度允许的进给量f>2mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺设计手册》表4.2-16，决定f=0.8mm/r。 （2）决定锪刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=11mm时锪刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，铰刀直径d=11mm，进给量f=0.8mm/r，由《切削用量简明手册》

k1v　?0.85，kav?1.0故：表2.15，vt=20m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，

vc=vt2kv=2031.031.030.8531.0=17m/min

n?1000v?d=270.7r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=272r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.8mm/r，d=11mm时，扭矩为Mt=21.58N2m，扭矩的修正系数为1.0，所以Mc=21.58N2m，当n=272r/min时，机床的扭矩Mm=123.5N2m

pc=1.0kw。vc=17m/min，f=0.8mm/r时，由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=11mm，

机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.8mm/r，n=272r/min，vc=17m/min

（6）计算基本工时：

11

北华航天工业学院

tm?Lnf

式中L?l?y??，l=54mm，查出超切量y??=5mm，所以： tm=

54?5272?0.8=0.294min

1.6.3 工序6（铣外形）

1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z52立式铣床。 刀具：

（1）YT15硬质合金端铣刀，查《切削用量简明手册》表3.1，铣刀的直径为d=100mm，齿数Z=10。

（2）铣刀的几何形状：查《切削用量简明手册》表3.2，?0=+5°，?0=8?，?0'=10?，

‘?s=?15?， kr=60?，kr?=30?，k=?5? r2、计算切削用量

（1）切削深度 ?p=2.2mm

（2）每齿进给量 fz 根据《切削用量简明手册》表3.5 fz=0.14～0.24mm/z

因采用不对称端铣，故取：

fz=0.18mm/z

（3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命 按《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损量为0.5mm，寿命选T=180min 。

（4）确定切削速度

d0vftvc和每分钟进给量

vf 按《切削用量简明手册》表3.16，当

=100mm，z=10，?p?5mm， fz?0.24mm/z时，vt=86m/min，nt=275r/min，=432mm/min。

各修正系数为：kMv=kMn=kv=1.0

ksv=ksn=kn=0.8

vc?vt?kv=8631.030.8=68.8m/min

n?nt?kn=27531.030.8=220r/min vf?vft?kvt=43231.030.8=345.6mm/min

=350mm/min

12

根据卧式对铣说明书选择

nc=235r/min，vfc北华航天工业学院

因此实际切削速度，每齿进给量为：

vc=

πdn1000=

3.14?100?2351000=73.79m/min

fzc?vfcncz?350235?10?0.149mm/s

（5）检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.23，当?b=300MPa，ae?72mm，

ap?4.2mm，d0=100mm，Z=10，vfc=350mm/min，功率近似为

Pcc=4.1kw

根据卧式对铣说明书，机床主轴允许的功率为

P=7.530.75＝5.6kw

故Pcc＜PcM，因此所选择的切削用量可采用。

即：ap=2.2mm，vfc=350mm/min，nc=235/min，vc=117.8m/min，fz=0.15mm/z。 （6）计算基本工时：

tm?Lvf

式中L=l?y+?，取入切量及超切量y+?=36mm， tm?

656350?1.87min

1.6.4工序7（铣槽）

1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。 刀具：

（1）高速钢立铣刀，查《机械设计简明手册》表3.1-29，铣刀的直径为d=20mm，齿数Z=6。

（2）铣刀的几何形状：查《切削用量简明手册》表3.2，?0=+5°，?0=8?，?0'=10?，

‘?s=?15?， kr=60?，kr?=30?，k=?5? r2、计算切削用量 （1）切削深度 ?p=22mm

（2）每齿进给量 fz 根据《切削用量简明手册》表3.4 fz=0.04～0.07mm/z

13

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因采用不对称端铣，故取：

fz=0.06mm/z

（3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命 按《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损量为0.5mm，寿命选T=60min 。

（4）确定切削速度vc和每分钟进给量

d0=20mm，zvftvf 按《切削用量简明手册》表3.16，当

=6，?p=22mm， fz=0.6mm/z时，vt=18m/min，nt=287r/min，

=90mm/min。

各修正系数为：kMv=kMn=kv=1.0

ksv=ksn=kn=0.8

vc?vt?kv=1831.030.8=14.4m/min

n?nt?kn=28731.030.8=229.6r/min vf?vft?kvt=9031.030.8=72mm/min

=78mm/min

根据铣床说明书选择

nc=235r/min，vfc因此实际切削速度，每齿进给量为：

vc=

πdn1000=

3.14?20?2351000=14.76m/min

fzc?vfcncz?78235?6?0.055mm/s

（5）检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.23，当?b=300MPa，ae=20mm，

ap=22mm，d0=20mm，Z=6，vfc=78mm/min，功率近似为

Pcc=0.9kw

根据卧式对铣说明书，机床主轴允许的功率为

P=7.530.83＝6.225kw

故Pcc＜PcM，因此所选择的切削用量可采用。

即：ap=22mm，vfc=78mm/min，nc=235/min，vc=18m/min，fz=0.06mm/z。 （6）计算基本工时：

tm?Lvf

式中L=l?y+?，取入切量及超切量y+?=0mm， tm?

10578?1.346min

14

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1.6.5 工序9（钻斜孔）

一、钻φ14孔 1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=14mm，L=160 mm， l=108mm。刀具的几何形状：?0=11°，

?0=25

2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=14mm时，f=0.61～0.75mm/r。

因为l/d=108/14=7.43，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.488～0.60mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=9mm，钻头强度允许的进给量f=1.45mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.53mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=14mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=14mm，进给量f=0.53mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=18m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，vc=vt2kv=1831.031.030.8531.0=15m/min

n?1000v?d=409.46r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=545r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.53mm/r，d=14mm时，扭矩为Mt=15N2m，扭矩的修正系数为1.0，所以Mc=25.5N2m，当n=545r/min时，机床的扭矩Mm=64.5N2m

pc=1.0kw。vc=15m/min，f=0.53mm/r时，由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=14mm，

机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.53mm/r，n=545r/min，vc=15m/min

（6）计算基本工时：

15

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tm?Lnf

式中L?l?y??，l=36mm，查出超切量y??=6mm，所以：

tm=

二、扩φ14孔到φ16： 1、加工条件：

36?6545?0.53=0.145min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢锥柄扩孔钻，d=16mm，L=218 mm， l=120mm。 2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.10，材料HBS?200，d=16mm时，f=0.9～1.1mm/r。

因为l/d=120/16=7.5，所以孔深的修正系数ktf=0.8 则f=0.72～0.88mm/r

按扩刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=16mm，锪刀强度允许的进给量f=1.75mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺设计手册》表4.2-16，决定f=0.81mm/r。 （2）决定扩刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=16mm时锪刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，铰刀直径d=16mm，进给量f=0.81mm/r，由《切削用量简明手册》

k1v　?0.85，kav?1.0故：表2.15，vt=16m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，

vc=vt2kv=1631.031.030.8531.0=14.6m/min

n?1000v?d=290.605r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=392r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.81mm/r，d=16mm时，扭矩为Mt=43.16N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=36.69N2m，当n=392r/min时，机床的扭矩Mm=68.7N2m 由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=16mm，vc=14.6m/min，f=0.81mm/r时，

16

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pc=1.0kw。机床功率pE=4.5kw，

=0.81mm/r，n=392r/min，vc=14.6m/min

Lnf由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=36mm，查出超切量y??=6mm，所以： tm=

36?6392?0.81=0.132min

1.6.6 工序12（钻斜孔）

一、钻φ12孔 1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=12mm，L=151 mm， l=101mm。刀具的几何形状：?0=11°，

?0=25

2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=12mm时，f=0.52～0.64mm/r。

因为l/d=101/12=8.417，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.416～0.512mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=9mm，钻头强度允许的进给量f=1.45mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.48mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=12mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=12mm，进给量f=0.48mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=20m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，17

北华航天工业学院

vc=vt2kv=2031.031.030.8531.0=17m/min

n?1000v?d=451.16r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=545r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.48mm/r，d=12mm时，扭矩为Mt=17.85N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=15.17N2m，当n=545r/min时，机床的扭矩Mm=64.5N2m 由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=12mm，pc=1.0kw。vc=17m/min，f=0.48mm/r时，机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.48mm/r，n=545r/min，vc=17m/min

（6）计算基本工时：

tm?Lnf

式中L?l?y??，l=31mm，查出超切量y??=6mm，所以：

tm=

二、扩φ12孔到φ14： 1、加工条件：

31?6545?0.48=0.141min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢锥柄扩孔钻，d=14mm，L=190mm， l=100mm。 2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.10，材料HBS?200，d=14mm时，f=0.7～0.9mm/r。

因为l/d=100/14=7.14，所以孔深的修正系数ktf=0.8 则f=0.56～0.72mm/r

按扩刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=14mm，锪刀强度允许的进给量f=1.75mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺设计手册》表4.2-16，决定f=0.62mm/r。 （2）决定扩刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=14mm时锪刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

18

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（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，铰刀直径d=14mm，进给量f=0.62mm/r，由《切削用量简明手册》表2.15，vt=20m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，k1v　?0.85，kav?1.0故：

vc=vt2kv=1631.031.030.8531.0=17m/min

n?1000v?d=386.72r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=392r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.62mm/r，d=14mm时，扭矩为Mt=30.41N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=25.2N2m，当n=392r/min时，机床的扭矩Mm=68.7N2m 由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=14mm，pc=1.0kw。vc=17m/min，f=0.62mm/r时，机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.62mm/r，n=392r/min，vc=17m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=31mm，查出超切量y??=6mm，所以： tm=

31?6392?0.62=0.152min

1.6.7 工序13（钻孔）

一、钻φ10孔 1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=10mm，L=133 mm， l=87mm。刀具的几何形状：?0=11°，

?0=15

2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=10mm时，f=0.47～0.57mm/r。

19

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因为l/d=87/10=8.7，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.376～0.456mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=10mm，钻头强度允许的进给量f=1.22mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.48mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=10mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=35min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=10mm，进给量f=0.48mm，由《切削用量简明手册》表2.15，vt=20m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，k1v　?0.85，kav?1.0故：

vc=vt2kv=2031.031.030.8531.0=17m/min

n?1000v?d=478.74r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=545r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.48mm/r，d=10mm时，扭矩为Mt=15N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=12.75N2m，当n=545r/min时，机床的扭矩Mm=64.5N2m

pc=1.0kw。vc=17m/min，f=0.48mm/r时，由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=10mm，

机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.48mm/r，n=545r/min，vc=17m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=11.5mm，查出超切量y??=4mm，所以：

tm=

二、钻φ4孔 1、加工条件：

11.5?4545?0.48=0.059min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=4mm，L=75 mm，l=43mm刀具的几何形状：?0=11°，?0=25 2、计算切削用量

20

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（1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=4mm时，f=0.18～0.22mm/r。

因为l/d=43/4=10.75，所以孔深的修正系数ktf=0.75

则f=0.135～0.165mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=9mm，钻头强度允许的进给量f=0.6mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.17mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=4mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=20min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=4mm，进给量f=0.17mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=26m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，vc=vt2kv=2631.031.030.531.0=13m/min

n?1000v?d=1035.03r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=1360r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.17mm/r，d=4mm时，扭矩为Mt=6.18N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=5.253N2m，当n=1360r/min时，机床的扭矩Mm=31.4N2m

pc=0.8kw。vc=13m/min，f=0.17mm/r时，由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=4mm，

机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.17mm/r，n=1360r/min，vc=13m/min

Lnf（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=38.5mm，查出超切量y??=2mm，所以：

tm=

三、钻φ8孔 1、加工条件：

38.5?21360?0.17=0.175min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。

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机床：Z525立式钻床。

刀具：高速钢麻花钻，d=8mm，L=117 mm， l=75mm。刀具的几何形状：?0=11°，

?0=25°

2、计算切削用量 （1）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=8mm时，f=0.36～0.44mm/r。

因为l/d=75/8=9.375，所以孔深的修正系数ktf=0.75

则f=0.27～0.33mm/r

按钻头强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=8mm，钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.28mm/r。 （2）决定钻头的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=8mm时钻头的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=60min。

（3）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，钻头直径d=8mm，进给量f=0.28mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=20m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，vc=vt2kv=2031.031.030.8531.0=17m/min

n?1000v?d=504.78r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-15，取n=545r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.28mm/r，d=8mm时，扭矩为Mt=15.75N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=13.38N2m，当n=545r/min时，机床的扭矩Mm=64.5N2m

pc=0.9kw。vc=17m/min，f=0.28mm/r时，由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=8mm，

机床功率pE=4.5kw，

由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f=0.28mm/r，n=545r/min，vc=17m/min

（6）计算基本工时：

tm?Lnf

式中L?l?y??，l=16.5mm，查出超切量y??=4mm，所以：

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tm=

1.6.8 工序19（车平面ψ）

一、半精车端面 1、加工条件：

16.5?4545?0.28=0.134min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：CA6140 刀具：

（1）高速钢车刀，根据《切削用量简明手册》表1.1选刀杆尺寸16mm325mm，刀片厚度4.5mm 。

（2）车刀的几何形状：查《切削用量简明手册》表1.3，?0=12?，?0=6?， ?s=0?，

kr=90?， kr=10?。

‘2、计算切削用量

（1）切削深度 ?p=54.5-47.8=6.7mm 分5次走刀，则每次的切削深度为1.34 （2）确定进给量 根据《切削用量简明手册》表1.4

f=1.0～1.4mm/z

按CA6140机床的进给量选择

f=1.28mm/r

确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故进行校验。

CA6140机床进给机构允许的进给力Fmax=2400N 。根据《切削用量简明手册》表1.21，当?b=300MPa，?p=2.3mm ，f=1.28mm/r时，进给力Ff=950N 。

Ff的修正系数为k?0Ff=1.0，k?Ff=1.0，kkFf=1.17（《切削用量简明手册》表1.29-2），

sr故实际进给力为

Ff=95031.17=1111.5N

由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的f=1.28mm/r可用。 （3）选择车刀磨钝标准及刀具寿命 按《切削用量简明手册》表1.9，后刀面最大磨损量为0.8mm，寿命选T=60min 。

（4）确定切削速度v 按《切削用量简明手册》表1.11，当?b=300MPa，?p=2.3mm ，

f=1.28mm/r时，切削速度vt=80m/min

切削速度各修正系数为k=0.8，ktv=0.65，kk=0.81，kTv=1.15，kMv=kKv=1.0（均

rv见《切削用量简明手册》表1.28），故

vc?vt?kv=8030.830.6530.8131.15=38.75m/min

n?1000v?d=82.27r/min

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根据CK6140A数控车床说明书选择

nc=100r/min，实际切削速度 vcπdn10003.14?150?1001000===47.1m/min

（5）检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表1.25，当?b=300MPa， ap=2.3mm，

f=1.28mm/r，vc=47.1mm/min时，Pc=1.7kW 。 切削功率的修正系数kKrPc=1.17，k?0Pc=kMPc=kKPc=1.0,kTPc=1.13,kSPc=0.8,kIPc=0.65

(《切削用量简明手册》表1.28)，故实际切削时的功率为

Pc=0.72kW

根据CA6140数控车床说明书，机床主轴允许的功率PE=5.9kW 。故Pcc＜PcM，因此所选择的切削用量可采用。

即：ap=2.3mm，f=1.28mm/r，nc=100r/min，vc=47.1m/min 。 （6）计算基本工时：

tm?Lfn

式中L=l?y+?，取入切量及超切量y+?=12.5mm，

tm=

1.6.9 工序20（镗φ280?0.034孔）

一、粗镗： 1、加工条件：

150?12.5100?1.28=1.27min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：C620卧式车床。 刀具：YT30硬质合金镗刀 2、计算切削用量 （1）切削深度

?p=2.5mm

（2）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=27.2mm时，f=0.9～1.1mm/r。

因为l/d=87/10=8.7，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.72～0.88mm/r

按镗刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=27.2mm，

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镗刀强度允许的进给量f=2mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.81mm/r。 （3）决定镗刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=27.2mm时镗刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=120min。

（4）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，镗刀直径d=27.2mm，进给量f=0.81mm，由《切削用量简明手册》表2.15，vt=19m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，k1v　?0.85，kav?1.0故：

vc=vt2kv=1931.031.030.8531.0=16.15m/min

n?1000v?d=189.09r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-8，取n=230r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.81mm/r，d=27.2mm时，扭矩为Mt=125.56N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=106.726N2m，当n=230r/min时，机床的扭矩

Mm=130.7N2m

=4.5kw，

=0.81mm/r，n=230r/min，vc=16.15m/min

Lnf由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=27.2mm，vc=16.15m/min，f=0.81mm/r时，

pc=2.0kw。机床功率pE由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=22mm，查出超切量y??=9mm，所以：

tm=

二、精镗：

1、加工条件：

22?9230?0.81=0.166min

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：C620卧式车床。 刀具：YT30硬质合金镗刀 2、计算切削用量

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（1）切削深度

?p=0.4mm

（2）决定进给量f：

按加工要求决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.7，材料HBS?200 ，d=28mm时，f=0.9～1.1mm/r。

因为l/d=87/10=8.7，所以孔深的修正系数ktf=0.8

则f=0.72～0.88mm/r

按镗刀强度决定进给量，查《切削用量简明手册》表2.8，材料?b=300MPa，d=28mm，镗刀强度允许的进给量f=2mm/r。

综合上两点再查《机械制造工艺简明手册》表4.2-16，决定f=0.81mm/r。 （3）决定镗刀的磨钝标准和寿命：

由《切削用量简明手册》表2.12，当d=28mm时镗刀的后刀面最大的磨损量为0.8mm，寿命T=120min。

（4）决定切削速度：

材料 ?b=300MPa，镗刀直径d=28mm，进给量f=0.81mm，由《切削用量简明手册》表

k1v　?0.85，kav?1.0故： 2.15，vt=19m/min，切削速度的修正系数：ktv?1.0，kcv?1.0，vc=vt2kv=1931.031.030.8531.0=16.15m/min

n?1000v?d=189.09r/min

查《机械制造工艺设计手册》表4.2-8，取n=230r/min。 （5）检验机床扭矩及功率：

由《切削用量简明手册》表2.21，f=0.81mm/r，d=28mm时，扭矩为Mt=125.56N2m，扭矩的修正系数为0.85，所以Mc=106.726N2m，当n=230r/min时，机床的扭矩

Mm=130.7N2m

=4.5kw，

=0.81mm/r，n=230r/min，vc=16.15m/min

Lnf由《切削用量简明手册》表2.23，HBS=70，d=27.2mm，vc=16.15m/min，f=0.81mm/r时，

pc=2.0kw。机床功率pE由于Mt＜Mm，pc＜pE故选择的切削用量可用，即

f（6）计算基本工时：

tm?

式中L?l?y??，l=22mm，查出超切量y??=9mm，所以：

tm=

22?9230?0.81=0.166min

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1.6.10 工序26（铣椭圆孔）

1、加工条件：

工件材料：LD5，?b=300MPa，HBS=70，锻件。 机床：Z52立式铣床。 刀具：

（1）直柄键槽铣刀，查《机械设计简明手册》表3.1-29，铣刀的直径为d=16mm，Z=6. （2）铣刀的几何形状：查《切削用量简明手册》表3.2，?0=+5°，?0=8?，?0'=10?，

‘=?5? ?s=?15?， kr=60?，kr?=30?，kr2、计算切削用量

（1）切削深度 ?p=18mm 分6次走刀，每次切削深度为3mm。 （2）每齿进给量 fz 根据《切削用量简明手册》表3.4 fz=0.04～0.07mm/z

因采用不对称端铣，故取：

fz=0.06mm/z

（3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命 按《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损量为0.5mm，寿命选T=60min 。

（4）确定切削速度

d0=20mm，zvftvc和每分钟进给量

vf 按《切削用量简明手册》表3.16，当

=6，?p=22mm， fz=0.6mm/z时，vt=18m/min，nt=287r/min，

=90mm/min。

各修正系数为：kMv=kMn=kv=1.0

ksv=ksn=kn=0.8

vc?vt?kv=1831.030.8=14.4m/min

n?nt?kn=28731.030.8=229.6r/min vf?vft?kvt=9031.030.8=72mm/min

=78mm/min

根据铣床说明书选择

nc=235r/min，vfc因此实际切削速度，每齿进给量为：

vc=

πdn1000=

3.14?20?2351000=14.76m/min

fzc?vfcncz?78235?6?0.055mm/s

（5）检验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.23，当?b=300MPa，ae=16mm，

ap=18mm，d0=16mm，Z=6，vfc=78mm/min，功率近似为

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P=0.9kw

cc根据卧式对铣说明书，机床主轴允许的功率为

P=7.530.83＝6.225kw

故Pcc＜PcM，因此所选择的切削用量可采用。

即：ap=18mm，vfc=78mm/min，nc=235/min，vc=18m/min，fz=0.06mm/z。 （6）计算基本工时：

tm?Lv

f 式中L=l?y+?，取入切量及超切量y+?=2mm， t?2m?2178?0.295min

1.7 绘制加工工艺过程卡片和工序卡片

见工艺卡片

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第3章 铣床专用夹具的设计

3.1 问题的提出

铣进油孔时，为提高加工效率，需要专用夹具。进油孔的要求一般，但位置要求较高，对本工序加工的定位要求一面两孔定位，定位要求较高。因此，本步的重点应在定位与卡紧的方便和快速性上。

3.2 定位基准的选择

?0.023采用一面两孔定位，顶面限制z方向自由度和x、y方向转动自由度，两φ220孔

限制x、y方向自由度和z方向转动自由度，总共限制六个自由度，所选定位基准合理。

3.3 切削力及夹紧力计算

3.3.1 计算切削力

根据《切削手册》表1.29中切削力公式为 主切削力 Fc?式中：Cf=650N ap =3

uFCfapxFqFfzFaenwFyuFzd0xFkFc

y=1 fqFz=0.06

wFF=0.72 ae=5 z=6 d0=16

c=0.86 =0.86

=0 kF=0.8

所以 Fc=

650?3?0.06160.8610.72?500.86?6?47.1?0.8=454.24N

在计算切削力的时，必须考虑安全系数，安全系数

K?K1K2K3

式中： K1——基本安全系数，1.5；

K2——加工性质系数，1.0；

K3——断续切削系数，1.2。

则 Fc′=454.2431.531.031.2=817.632N 又因为工件材料是铝合金，所以

Fc（铝）=Fc′30.25=817.63230.25=204.4N

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3.3.2 计算夹紧力

本夹具采用手动夹紧，夹紧螺母为蝶形螺母（d=12mm），根据《机床夹具设计手册》表2-18，单个螺母夹紧力F=542N 。

则总夹紧力 F总=54230.432=433.6N

3.4 定位误差分析

由于是使用一面两孔定位, 在设计时也使用了靠模,能很好提高铣孔位置精度,以及定位要求.其次被加工部位是自由公差,故应当能满足定位要求,

虽然所加工孔的定位基准与工序基准不重合,但在图纸上给定的定位基准尺寸为理想正确尺寸,因此在加工时的基准不重合误差可以不加考虑，故应当能满足定位要求。

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第4章 车床专用夹具的设计

4.1 问题的提出

车削端面及镗孔时，为保证加工质量，提高生产率，需用专用夹具。本工序主要需要轴孔轴线与车床主轴轴线重合，其他要求一般。

4.2 定位基准的选择

?0.023采用一面两孔定位，顶面限制z方向自由度和x、y方向转动自由度，两φ220孔

限制x、y方向自由度和z方向转动自由度，总共限制六个自由度，所选定位基准合理。

4.3 切削力及夹紧力计算

4.3.1 计算切削力

切削力公式：Fc?CFapcxFCfyFcvcnFckFc

式中 CF=390

cxFC=1 =0.75 =0

yFcvc=47.1

nFc?p——背吃刀量，?p=1.34

f——每转进给量，f=1.28

Kp——修正系数，Kp?KmpKkpK?pKrp=0.8531.030.931.0=0.765

r0Fc?CFcapxFCfyFcvcnFckFc=39031.3431.230.765

=479.75N

4.3.2 计算夹紧力

本夹具采用手动压板夹紧，夹紧螺母为带肩六角螺母（d=10mm），根据《机床夹具设计手册》表2-18，夹紧力F=357N 。总夹紧力为

F=（357-13）3

2828?2030.9533=571.9 N

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4.4 定位误差分析

由于是使用一面两定位, 在设计时也使用了定位销,能很好满足定位要求。夹具体与过度盘用螺钉和圆柱销连接，故可保证夹具体与过度盘的垂直度和距过度盘轴线的距离，进而可以保证油泵壳体轴孔轴线与车床主轴轴线重合。

4.5 定位销的选择

见零件图纸

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致 谢

本次毕业设计是在王秋林老师的热情关心和精心指导下完成的。王老师许多次地主动询问我遇到的困难及问题，还有研究的进程，针对我的缺点，王老师给我提出了很多宝贵的建议和意见，帮助我开拓研究思路，使得我能够克服种种困难，顺利完成此次毕业设计，在此表示衷心的感谢。另外，还要感谢给过我帮助的同学们。

感谢我的室友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。四年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情。只是今后大家就难得再聚在一起吃每年元旦那顿饭了吧，没关系，各奔前程，大家珍重。但愿挥师北上的顺顺利利，也愿离开我们寝室的人开开心心。我们在一起的日子，我会记一辈子的。

感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。

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参考文献

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