机床前横架加工工艺与夹具课程设计Word文档格式.docx

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（三）选择加工方法，制定工艺路线

1，定位基准的的选择

本零件需加工下表面，保证厚度尺寸22mm，上表面是设计基准。

为了避免基准不重合误差，应选择上表面为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。

2，零件表面加工方法的选择

本零件需加工下表面，并钻孔，攻螺纹。

（1）下表面，由于本零件的形状不适合进行车削加工，所以加工下表面时选择铣削加工

（2）φ10.8的孔，选用摇臂钻床进行加工，并用φ12mm的丝锥攻螺纹。

3，制订工艺路线

根据先面后孔的原则，本零件先进行先表面的铣削，再进行钻孔和攻螺纹。

工序号

工种

工作内容

说明

010

铸造

金属型铸造

铸件毛坯尺寸：

长：

宽：

高：

020

清砂

除去浇冒口，锋边及型砂

030

热处理

退火

石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工

040

检验

检验毛坯

050

铣

粗铣、精铣底平面

工件用专用夹具装夹；

立式铣床

060

钻

平面上：

将螺纹孔4XM12钻到Ф10.8

摇臂钻床

攻丝

四个钻孔

攻螺纹M12

选用M12机用丝锥

070

锪孔钻

锪孔Ф25

凸耳上：

将螺纹孔M12钻到Ф10.8mm

凸耳面上：

080

钳

倒角去毛刺

090

100

入库

清洗，涂防锈油

工序I：

以上表面为定位基准，铣削下表面，保证22mm的尺寸。

工序II：

以侧面定位。

钻φ10.8*4的孔，用φ12mm的丝锥攻螺纹。

并倒角。

工序III：

用φ12mm的丝锥攻螺纹。

工序IV：

以上表面定位，钻φ10.8的孔，孔心距离上表面27mm。

并保证位置度误差φ0.1mm。

锪φ25的孔，再用φ12mm的丝锥攻螺纹。

工序

：

倒角去毛刺，检查工件

（四）工序设计

1选择加工设备与工艺设备

（1）选择机床

工序I选用立式铣床。

型号为X51

工序II,III选用摇臂钻床，型号Z3052

（2）选择夹具

工序I选用通用夹具即可

工序II，III选用专用夹具。

（3）选择刀具

铣刀按表5-100选择莫氏锥柄立铣刀，莫氏锥柄号为2，直径d=18mm，l=32mm,L=117mm,齿数z=6粗铣留余量1.5mm。

钻φ10.8mm孔，选用莫氏φ10.8麻花钻.

攻M12螺纹，选用机用丝锥φ12mm

（4）选用量具

铣下表面选用分度值0.05mm的游标卡尺进行测量。

由于孔加工选用的是标准的麻花钻与丝锥，故不需用量具进行测量。

2，确定工序尺寸

（1）确定下表面的工序尺寸

工序尺寸与加工余量有关，应将毛坯余量分为各个工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸，中间工序尺寸按加工方法的经济精度确定。

本零件下表面的加工余量工序尺及表面粗糙度见下表。

加工表面

加工余量

工序尺寸

表面粗糙度

下表面

1.5

55.5

——

54

Ra25

（2）钻孔工序尺寸

先钻孔，后攻螺纹，采用标准麻花钻与标准丝锥。

各工序尺寸见下表。

钻φ10.8*4孔

φ10.8

攻M12*4螺纹

M12

钻φ10.8孔

锪φ25的孔

φ25

攻M12螺纹

（五）确定切削用量及基本时间

切削用量包括背吃刀量ap，进给量f和切削速度v。

确定顺序是先确定ap，f，再确定v。

1，工序I切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量本道工序为粗铣下表面。

已知加工材料为HT200.机床为X51铣床。

工件安装采用专用夹具。

1）确定粗铣下表面，留余量1.5mm的切削用量。

根据表5-100所选刀具为莫氏锥柄立铣刀，莫氏锥柄号为3，直径d=28mm，l=45mm,L=147mm,（细）齿数z=6粗铣留余量1.5mm。

前角γ0为0后角α0为7度，刀齿斜角λs=-10，主刃Κr=50，过渡刃Κrε=30，过渡刃宽度bε=1.5mm。

i确定背吃刀量ap粗铣单边余量为1.5mm，显然ap=1.5mm

ii确定进给量f根据表5-144根据：

铣床的功率为4.5kW细齿铣刀确定f=0.12mm/Z所以f=0.72mm/r

iii确定切削速度v和工作台每分钟进给量

根据表2-17中公式计算

式中，

，

，m=0.25,

z=6,

T=90min（表5-149）,d=28mm

根据X51型铣床主轴转速表5-72，选择n=125r/min=2.08r/s

则实际切削速度v=0.18m/s,工作台每分钟进给量为

根据X51型铣床工作台进给量表5-73，选择

则实际的每齿进给量

校验机床功率。

根据表2-18的计算公式铣削时的功率为

X51型铣床的功率为4.5KW,故所选切削用量可以采用，确定切削用量为

，n=210r/min=2.08r/s，v=0.18m/s

（2）基本时间：

根据表2-28，

式中

需要二次走刀Tj1=7.28min

本工序时间为T=15.56S

2、工序II切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量

1）钻孔切削用量

本工序为钻孔，倒角，再攻螺纹，钻孔在摇臂钻床上进行加工，刀具选用直柄短麻花钻φ10.8用机用丝锥φ12。

钻φ10.8孔选用直柄短麻花钻，材料为高速钢，根据表5-84查得：

φ10.8柄麻花钻总长l=95沟漕L1=47mm。

根据表5-127.钻孔进给量f=0.52~0.64mm/r，取f=0.6mm/r。

为避免损坏钻头，当刚要钻穿时应该停止自动走刀，改用手动走刀。

根据表5-134，硬质合金钻头钻削不同材料的切削用量可知，硬质合金钻头钻削灰铸铁是的切削速度Vc为50~70mm/min，取Vc=60mm/min，用乳化液做冷却液。

转速：

根据表5-62摇臂钻床Z3025选转速1600r/min

则实际切削速度V=54.29mm/min

根据《金属机械加工工艺人员手册（第三版）》表9-5查得钻床功率2.2kw.

所以最终确定该工序的切削用量为：

f=0.6mm/rVc=54.29m/minN=1600r/minPc=2.2kw

（2）基本时间的确定

1）钻孔基本时间

根据表2-26计算得

S

Tj1=2.125s*4=8.5s

本工序时间：

Tj=Tj1=8.5s

3工序

（攻四个孔的螺纹）的切削用量及基本时间的确定

攻螺纹切削用量

攻螺纹选用M12机用丝锥。

根据表5-97查得：

丝锥公称直径d=12.0mm

螺距p=1.75mm

锥柄直径d1=9.00mm

螺纹部分长度l=29.0mm

总长L=89mm

方头a=7.10mm

L2=10mm

根据表5-142查得：

d=12p=1.75材料为灰铸铁攻螺纹时切削速度

V=9.6m/min=160mm/s

根据表5-62摇臂钻床主轴转速选n=250r/min

所以V=9.42m/min

攻螺纹的切削用量为f=1.75mm,n=250r/min,d=12,Pc=2.2kw

攻螺纹基本时间

由表2-30计算得：

Tj=

=

=0.09min=5.54S

Tj2=5.54*4=22.16S

Tj=Tj2=22.16s

4,工序

的切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量

1）锪平φ25孔。

根据《金属机械加工工艺人员手册（第三版）》查得改工序选用高速钢莫氏短锥柄平底锪钻。

P613表20-34基本参数如下：

锪钻代号d*d1=25*8L=76c=1.2H=5

莫氏锥柄号为2

材料为高速钢

由《金属机械加工工艺人员（第三版）》p926表28-10可知：

进给量f=0.78~0.96m/r取f=0.8mm/r

由切削速度公式

根据表5-62摇臂钻床的转速选择n=125r/min

实际转速为v=9.82m/min

2）钻孔切削用量

本工序为钻孔，倒角，再攻螺纹，钻孔在摇臂钻床上进行加工，刀具选用直柄短麻花钻φ10.8，材料为高速钢。

攻螺纹时选用机用丝锥φ12。

φ10.8直柄短麻花钻总长l=95mm，沟漕L1=47mm。

根据《金属机械加工工艺人员手册（第三版）》查得钻床功率2.2kw.

3）攻螺纹切削用量

攻螺纹的切削用量为:

f=1.75mm,n=250r/min,d=12,Pc=2.2kw

1）锪孔基本时间由表2-26求得：

=3.6S

2）钻孔基本时间

3）、攻螺纹基本时间

Tj2=

本工序时间为Tj=Tj1+Tj2=3.6+2.125+5.54=11.265s

（6）、工序

?

具?

及使用?

明

1、?

定?

具的的?

方案，?

制?

配草?

（1）布置?

面

（2）?

定定位方案，?

定位元件。

本工序要求保?

四?

孔的位置度以及尺寸要求，根据基准重合原?

，?

尺寸方向分?

定位基准。

定位元件?

支承?

，底面三?

，左?

面一?

，里面?

完全定位。

（3）定位?

差的分析和?

算：

基准不重合?

差

，工序基准的位移?

者之和?

定位?

?

+

接?

和?

支座之?

的配合尺寸?

（?

支座孔：

）?

模板?

孔

支座：

模板

=0所以

=0.025+0.016+0.025+0.016=0.042mm，在?

度方向上定位?

差?

0.042mm在?

度方向上的定位?

0.050mm,?

足孔的位置度

的要求。

故?

方案可行。

（4）?

向?

置?

了引?

刀具?

工件的加工，可提高加工孔的形?

精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。

故使用?

套?

行?

向，以?

具及工件的位置。

快?

套，

（5）?

置的?

元件，中?

机?

力?

置。

根据?

的要求，?

了垂直于主要定位基准面?

重力方向一致，所以?

向下的?

力方向。

位置的?

（6）?

力的?

1.2

1

1.3

1=1.872

孔切削力的?

d=10.8mm,f=0.6mm/r,

=,所以，

=3101.2N

所需?

力：

（7）?

本?

用偏心?

板?

，手柄的?

和工件之?

的力，方便?

。

（8）?

机床?

接

在?

下面的板上?

有2?

槽，可以通?

使用螺旋?

机床的T形槽相?

（9）使用?

安?

工件?

，松?

螺母，?

工件安?

在定位?

上，?

螺母?

工件。

（10）?

特点

，操作方便。

小?

次?

合?

用了以前所?

的《工程制?

》，《互?

性?

量技?

》，《机械?

》，《机械制造基?

》，《机械制造?

》，《机械原理》等?

科的知?

考?

料：

《金?

机械加工工?

人?

手?

》，《机床?

》。

《机床?

》以及《机械制造基?

程?

指南》。

通?

固了前面所?

的各科知?

，也?

我?

有了?

一步的?