齒輪泵泵體的加工工藝與專用夾具設計說明書

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文-I第1章緒論1.1機械加工工藝概述及發(fā)展趨勢機械加工工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵。產(chǎn)品從設計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成的，工藝是設計和制造的橋梁，設計的可行性往往會受到工藝的制約，工藝往往會成為“瓶頸”，不是所有設計的產(chǎn)品都能加工出來，也不是所有的設計產(chǎn)品通過加工能達到預定技術(shù)性能要求的。加工技術(shù)的發(fā)展往往是從工藝突破的，近年來加工工藝技術(shù)有了很大的發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)不的單獨的加工方法和工匠的“手藝”，已經(jīng)發(fā)展成為一個系統(tǒng)，在制造工藝理論和技術(shù)上有了很大的發(fā)展，例如在加工理論方面主要有：加工成形機理和技術(shù)、精度原理和技術(shù)、相似性原理和成組技術(shù)、工藝決策原理和技術(shù)等。由于近些年制造工藝技術(shù)的發(fā)展，工藝內(nèi)同有了很大的擴展，工藝技術(shù)水平有了很大提高：計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是制造工藝自動化技術(shù)和工藝質(zhì)量管理工作產(chǎn)生了革命性變化；同時，與工藝有關(guān)的許多標準已進行了修訂，并且制定了一些新的標準。1.2機床夾具的概述及發(fā)展趨勢在機械制造的切削加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等工藝過程中，要使用大量的夾具來安裝加工對象，使其占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)率，從而提高其經(jīng)濟性。把工件迅速固定在正確位置上，完成切削加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等工作所使用的工藝裝備稱為夾具。把機床上用來完成工件裝夾任務所使用的工藝裝備稱為機床夾具。機床夾具是隨機械加工技術(shù)發(fā)展的。機床夾具由適用單件小批量生產(chǎn)的用夾具發(fā)展到大批量生產(chǎn)的專用夾具、隨行夾具，經(jīng)歷了市場的發(fā)展和技術(shù)的推動。隨著現(xiàn)在市場需要的多樣化、多品種、中小批量及短周期的生產(chǎn)方式在世界貿(mào)易中逐漸成為主導方式，傳統(tǒng)的專為某個零件的一道工藝設計制造的專用夾具已經(jīng)不能適應這種生產(chǎn)方式的要求。因此，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)特點的通用可調(diào)夾具、組合夾具、成組夾具等應運而生。數(shù)控技術(shù)的進步與發(fā)展，使得數(shù)控機床、加工中心在機械加工中廣泛運用，數(shù)控機床夾具也迅速的發(fā)展起來。第2章零件的分析2.1零件的作用及工藝分析圖2-1齒輪油泵泵體零件簡圖“泵”的定義就是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它將驅(qū)動電機的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能，以滿足執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動外負荷的需要。泵的用途廣泛，種類繁多，分類方法也比較多。按泵的結(jié)構(gòu)來分主要有：齒輪泵，柱塞泵，葉片泵，螺桿泵等。本泵體零件的材料為ZG25，但ZG25的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良，因此采用金屬型鑄造方法鑄造。零件有3組加工面他們有位置度要求。以下是本零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1)以底面和34圓柱互為基準的加工面，這個主要是底面和2×12孔和18孔，其中底面和12孔軸線的平行度為0.02。(2)以底面為基準的加工面，這組加工面主要是左端面和2×G1/4的孔，其中以底面為基準，左端面與底面的垂直度為0.01。(3)以左端面和中心線為基準的加工面，這組加工面包括，2×40孔及其右端面，還有寬18mm的槽和2個小側(cè)面，2.2計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式如下：其中=10000件/年，=1，=10%，=3%代入得：故屬于大批量生產(chǎn)。第3章確定毛坯類型繪制毛坯簡圖零件材料為ZG25，由于零件大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，結(jié)構(gòu)不太復雜，選用金屬型鑄造，鑄造精度為高，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。泵體零件材料為ZG25，硬度HB170，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造。3.1確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下：1.零件最大輪廓尺寸：根據(jù)圖紙，長102mm，寬46mm，高113.5mm，故最大輪廓尺寸為113.5mm。2.選取公差等級CT：鑄造方法按金屬型鑄造，鑄件材料為ZG25，得到公差等級CT范圍8~10級，取9級。3.求鑄件尺寸公差：根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級，查表得，公差相對于基本尺寸對成分布。4.求機械加工余量等級：鑄造方法按金屬型鑄造，得到加工余量等級范圍D~F，取E級。5.求機械加工余量（RAM）：對所有加工表面取同一個數(shù)值，最大輪廓尺寸為113.5mm，機械加工余量等級為E級，查表得，機械加工余量為1.1mm。6.求毛坯尺寸：2×12、2×11、18孔較小，鑄成實心；底面、左端面、2×40孔和右平面都需要加工。底面單側(cè)加工，毛坯尺寸為：左端面單側(cè)加工，毛坯尺寸為：2×40孔內(nèi)腔加工，毛坯尺寸為：2×40孔右平面加工，毛坯尺寸為：內(nèi)孔兩小側(cè)面加工，毛坯尺寸為：32右端面加工，毛坯尺寸為：故毛坯尺寸如下:左端面：87.2mm2×40孔內(nèi)腔：36.8mm底面：115.9mm2×40孔右平面：14.95mm內(nèi)孔小側(cè)面：24.9mm32右端面：89.4mm3.2繪制零件毛坯簡圖根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖3.1“泵體”零件毛坯簡圖。圖3.1“泵體”零件毛坯簡圖第4章工藝設計4.1定位基準的選擇正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內(nèi)容，也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為精基準、粗基準和輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，然后再考慮選擇合適的粗基準把精基準面加工出來。另外，為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。應從零件的整個加工工藝過程的全局出發(fā)，在分析零件的結(jié)構(gòu)特點、設計基準和技術(shù)要求的基礎上，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選擇定位基準。4.1.1精基準的選擇①“基準重合”原則應盡量選用被加工表面的設計基準作為精基準，即“基準重合”的原則。這樣可以避免因基準不重合而引起的誤差。②“基準統(tǒng)一”原則應選擇多個表面加工時都能使用的定位基準作為精基準，即“基準統(tǒng)一”的原則。這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準變換所產(chǎn)生的誤差，并簡化夾具的設計制造工作。③“互為基準”原則當兩個表面的相互位置精度及其自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采用這兩個表面互為基準，反復多次進行精加工。④“自為基準”原則在某些要求加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應盡量選擇加工表面本身作為定位基準。此外，精基準的選擇還應便于工件的裝夾與加工，減少工件變形及簡化夾具結(jié)構(gòu)。需要指出的是，上述四條選擇精基準的原則，有時是相互矛盾的。例如，保證了基準統(tǒng)一就不一定符合基準重合等等。在使用這些原則時，要具體情況具體分析，以保證主要技術(shù)要求為出發(fā)點，合理選用這些原則。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。4.1.2粗基準的選擇①若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基準。②在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應以加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可使這個表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件報廢。③在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準。若既需保證某重要表面加工余量均勻，又要求保證不加工表面與加工表面的位置精度，則仍按本原則處理。④選作粗基準的表面，應盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準確，裝夾可靠。⑤粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是，當毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質(zhì)量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復使用某一粗基準。粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，泵體零件還算比較規(guī)則，所以粗基準容易選擇。為了保證前后端面的位置精度的要求，選擇泵體B面和底面作為作為粗基準，依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。工件被放在夾具體，底面端頂住夾具體限制3個自由度；工件的大外半圓用活動V型塊夾緊，在兩個支承釘?shù)耐鈭A柱面上，限制3個自由度；因為我們限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。4.2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、技術(shù)要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：(1)工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。(2)工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。4.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：(1)粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，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，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，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備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為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。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，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)光整加工階段對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。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的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。4.4工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。具體的工藝路線如下:工序Ⅰ：鑄造毛坯。工序Ⅱ：時效處理。工序Ⅲ：粗銑底平面。工序Ⅳ：粗銑左端面，半精銑左端面。工序Ⅴ：粗銑槽的兩個小側(cè)面。工序Ⅵ：車M27端面，外圓面，倒角；車M27螺紋。工序Ⅶ：粗鏜、精鏜2×40圓面。。工序Ⅷ：粗鏜、半精鏜2×40內(nèi)圓右端面。工序Ⅸ：鉆，粗鉸，精鉸18孔、13孔。工序X：鉆、粗鉸、精鉸上面13孔。工序XI：鉆6×M6螺紋孔、攻絲。工序XII：鉆左，右側(cè)的12孔。，鉆4孔，攻絲M12工序XIII：鉆底面2×11孔、锪2×22孔。工序ⅩⅣ：去毛刺、清洗、質(zhì)檢。4.5加工設備及工藝裝備的選用工藝設計中很重要的一項工作是為零件加工選擇加工設備以及工藝裝備等，選擇好了加工設備和工藝裝備有利于零件的加工，同時也考慮了經(jīng)濟性，合理地避免了資源浪費的現(xiàn)象。加工設備選用了：金屬性鑄造機、X52K立式銑床、Z525立式鉆床、C620—1臥式車床、T617A臥式鏜床、Z3025搖臂鉆床、清洗機等。工藝裝備主要包括夾具、刀具、量具等。夾具主要有各種專用夾具和角鐵式花盤；刀具包括：端銑刀、立銑刀、端面車刀、直頭焊接式外圓車刀、螺紋車刀、硬質(zhì)合金鏜刀、高速鋼鏜刀、高速鋼麻花鉆、高速鋼鉸刀等；量具包括：游標卡尺、千分尺等。4.6加工余量、尺寸公差的確定制訂零件機械加工工藝規(guī)程，還要對零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方法。選擇毛坯應該考慮生產(chǎn)規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟性。如生產(chǎn)規(guī)模較大，便可采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，這樣，雖然一次投資較高，但均分到每個毛坯上的成本就較少。而且，由于精度較高的毛坯制造方法的生產(chǎn)率一般也較高，既節(jié)約原材料又可明顯減少機械加工勞動量，再者，毛坯精度高還可簡化工藝和工藝裝備，降低產(chǎn)品的總成本。選擇毛坯應該考慮工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。例如，形狀復雜和薄壁的毛坯，一般不能采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，往往不能采用模鍛、壓鑄和精鑄。再如，某些外形較特殊的小零件，由于機械加工很困難，則往往采用較精密的毛坯制造方法，如壓鑄、熔模鑄造等，以最大限度地減少機械加工量。選擇毛坯，應從本廠的現(xiàn)有設備和技術(shù)水平出發(fā)考慮可能性和經(jīng)濟性。用這些毛坯制造方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可不再進行機械加工，其經(jīng)濟效果非常顯著。泵體零件材料為ZG25，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯，加工余量和尺寸公差如表3-1所示：表3-1泵體鑄件毛坯尺寸公差與加工余量項目底面左端面內(nèi)孔側(cè)面孔孔右平面公差等級99999加工面基本尺寸113.585284018鑄件尺寸公差2.52.21.821.7加工余量等級EEEEERAM1.11.11.11.11.1毛坯基本尺寸115.8587.224.936.814.954.7切削用量及時間定額的計算1.工序3：粗銑底面加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——寬度，長度；加工要求——用標準硬質(zhì)合金端銑刀銑削，加工余量；機床——X52K型立式銑床。（1）選擇刀具：根據(jù)表，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片，Z=4，端銑刀直徑。銑刀幾何形狀：。（2）選擇切削用量：1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。2）決定每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表，當使用YT15，銑床功率為7KW時，，但采用不對稱端銑，故取。決定切削速度和每秒鐘進給量根據(jù)表，當，時，，，。各修正系數(shù)為：故根據(jù)X52K型立銑說明書選擇：因此實際切削速度和每齒進給量為：檢驗機床功率根據(jù)表，當，，，，，，近似為：。根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為：故，因此所選擇的切削用量符合要求，即計算基本工時式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則故2.工序4：粗銑底左端面，半精銑左端面加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——寬度，長度；加工要求——用標準硬質(zhì)合金端銑刀銑削，加工余量；機床——X52K型立式銑床。粗銑左端面（1）選擇刀具：根據(jù)表，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片，Z=4，端銑刀直徑。銑刀幾何形狀：由于。（2）選擇切削用量：1)決定銑削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。2)決定每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表，當使用YT15，銑床功率為7KW時,,但采用不對稱端銑，故取。3)決定切削速度和每秒鐘進給量根據(jù)表，當時，，，。各修正系數(shù)為：故根據(jù)X52K型立銑說明書選擇：因此實際切削速度和每齒進給量為：4)檢驗機床功率根據(jù)表，當，，，，，，近似為。根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為：故，因此所選擇的切削用量符合要求，即。5）計算基本工時式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則，故半精銑左端面（1）選擇刀具：根據(jù)表，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片，Z=4，端銑刀直徑。銑刀幾何形狀：。（2）選擇切削用量：決定銑削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。決定每齒進給量采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)表，當使用YT15，銑床功率為7KW時，，但采用不對稱端銑，故取。決定切削速度和每秒鐘進給量根據(jù)表，當時，，，。各修正系數(shù)為：故根據(jù)X52K型立銑說明書選擇：因此實際切削速度和每齒進給量為：檢驗機床功率根據(jù)表，當，，，，，，近似為。根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為：故，因此所選擇的切削用量符合要求，即：。計算基本工時式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則：故3.工序5：粗銑槽的兩側(cè)面加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——寬度，高度；加工要求——用立銑刀銑削，加工余量；機床——X52K型立式銑床。（1）選擇刀具：根據(jù)表，選擇YT15硬質(zhì)合金立銑刀，Z=8，端銑刀直徑。銑刀幾何形狀：。(2)選擇切削用量：決定銑削深度由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。決定每齒進給量由于銑削寬度5，帶整體刀頭立銑刀，其每齒進給量，故取：。決定切削速度和每秒鐘進給量查表得，切削速度公式其中：代入公式得：檢驗機床功率根據(jù)表，當，，，，，得。根據(jù)X52K型立銑說明書，機床主軸允許的功率為：故，因此所選擇的切削用量符合要求，即。計算基本工時式中，根據(jù)表，入切量及超切量，則，故4.工序6：車M27端面，外圓面，倒角加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——，車削后，加工長度為；機床——C620—1，工件裝夾在花盤上。工步一：車端面（1）選擇刀具根據(jù)表，選擇端面車刀，牌號為YT15硬質(zhì)合金。（2）選擇切削用量1)確定切削深度由于粗加工余量為2.2mm，故可在一次走刀內(nèi)完成。2）確定進給量根據(jù)表，在粗車鋼料，刀桿尺寸為，，工件直徑時，。按照C620—1機床說明書選擇：3）確定切削速度根據(jù)表，當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度。切削速度修正系數(shù)為：，，，，,故：根據(jù)C620—1機床說明書，選擇：，這時實際切削速度為：4）校驗機床功率切削時的功率可由表查出：當，，，時，。切削功率的修正系數(shù)，，故實際切削時的功率為。根據(jù)C620—1機床說明書，當時，機床主軸允許功率為，因為，故所選切削用量滿足要求。最后決定的切削用量為：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，車削時入切量及超切量，則，故：工步二：車外圓（1）選擇刀具1）根據(jù)表，選擇直頭焊接式外圓車刀，牌號為YT15硬質(zhì)合金，選刀桿尺寸：，刀片厚度為4.5mm；（2）選擇切削用量1）確定切削深度由于粗加工余量為2.5mm，故可在一次走刀內(nèi)完成。2）確定進給量根據(jù)表，在粗車鋼料，刀桿尺寸為，，工件直徑時，。按照C620—1機床說明書選擇3）確定切削速度當根據(jù)表，當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度。切削速度修正系數(shù)為：，，，，,故：根據(jù)C620—1機床說明書，選擇：，這時實際切削速度為：4）校驗機床功率切削時的功率可由表查出：當，，，時，。切削功率的修正系數(shù)，，故實際切削時的功率為：。根據(jù)C620—1機床說明書，當時，機床主軸允許功率為，因為，故所選切削用量滿足要求。最后決定的切削用量為：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，車削時入切量及超切量，則，故：5.工序7：車M27螺紋加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——，加工長度為，螺距；機床——C620—1，工件裝夾在花盤上。（1）選擇刀具：應選擇YT15牌號硬質(zhì)合金螺紋車刀（牙形為三角形）。（2）選擇切削用量：1）確定切削深度：2）確定進給量：3）確定切削速度：4）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速:其中，為螺距，為安全系數(shù)，取80，代入得：查C620—1機床說明書選擇：（3）校驗機床功率當，，，時，。切削功率的修正系數(shù)：，，故實際切削時的功率為。根據(jù)C620—1機床說明書，當時，機床允許功率為。因為，故選擇的切削用量符合要求。最后決定的切削用量為：。（4）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，車削時入切量及超切量，則，故：6.工序8：粗鏜、精鏜圓面加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——，鏜削后，孔深度；機床——T617A臥式鏜床。工步一：粗鏜圓面：（1）選擇刀具：應選擇YT15牌號硬質(zhì)合金鏜刀。（2）選擇切削用量：查表得，粗加工時，切削速度：進給量：背吃刀量：轉(zhuǎn)速：故切削用量為：，，，。（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有兩個孔，故。工步二：精鏜圓面：(1)選擇刀具：應選擇高速鋼鏜刀。(2)選擇切削用量：精加工，查表得，切削速度：進給量：背吃刀量：轉(zhuǎn)速：故切削用量為：，，，。(3)計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有兩個孔，故。7.工序9：粗鏜、精鏜內(nèi)圓右端面加工材料——,，鑄件，有外皮；工件尺寸——右端面，，加工后；機床——T617A臥式鏜床。工步一：粗鏜內(nèi)圓右端面：(1)選擇刀具：應選擇YT15牌號硬質(zhì)合金鏜刀；(2)選擇切削用量：粗加工，查表得，切削速度：進給量：背吃刀量：轉(zhuǎn)速：故切削用量為：，，，。(3)計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有兩個孔，故。工步二：半精鏜內(nèi)圓右端面：(1)選擇刀具：應選擇高速鋼鏜刀。(2)選擇切削用量：半精加工，查表得，切削速度：進給量：背吃刀量：轉(zhuǎn)速：故切削用量為：，，，(3)計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有兩個孔，故。8.工序10：鉆、粗鉸、精鉸孔，鉆、粗鉸、精鉸13孔加工材料——,，鑄件；加工要求——孔徑，孔深，精度要求為H7，故需要鉆、粗鉸、精鉸；機床——Z525立式鉆床。工步一：鉆孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉(zhuǎn)速比計算轉(zhuǎn)速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即??；也可降低一級轉(zhuǎn)速，即取，仍用，比較這兩種方案：方案一：，，則；方案二：，，則；因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：工步二：鉆12孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉(zhuǎn)速比計算轉(zhuǎn)速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即?。灰部山档鸵患夀D(zhuǎn)速，即取，仍用，比較這兩種方案：方案一：，，則;方案二：，，則;因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：工步三：粗鉸孔（1）選擇刀具：高速鋼鉸刀。（2）切削用量的確定當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得：進給量：背吃刀量：切削速度：其中:,代入得：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：工步四：粗鉸孔（1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，。（2）切削用量的確定當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得：進給量：背吃刀量：切削速度：其中:，,代入得：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則:工步五：精鉸孔（1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，。（2）切削用量的確定當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得：進給量：背吃刀量：切削速度：其中:，代入得：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：工步六：精鉸孔（1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，。（2）切削用量的確定當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得：進給量：背吃刀量：切削速度：其中:代入得：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：9.工序11：鉆、粗鉸、精鉸上表面孔加工材料——,，鑄件；加工要求——孔徑，孔深，精度要求為H7，故需要鉆、粗鉸、精鉸；機床——Z525立式鉆床。工步一：鉆孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉(zhuǎn)速比計算轉(zhuǎn)速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即??；也可降低一級轉(zhuǎn)速，即取，仍用，比較這兩種方案：方案一：，，則;方案二：，，則;因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：工步二：粗鉸孔（1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，（2）切削用量的確定當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得：進給量：背吃刀量：切削速度：其中:代入得：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則，精鉸孔（1）選擇刀具：高速鋼鉸刀，（2）切削用量的確定當，，刀具為高速鋼鉸刀時，查表得：進給量：背吃刀量：切削速度：其中:代入得：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：10.工序12：鉆螺紋孔、攻絲加工材料——,，鑄件；加工要求——孔徑，孔深；機床——Z3025搖臂鉆床工步一：鉆孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為19620N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z3025鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z3025鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉(zhuǎn)速比計算轉(zhuǎn)速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即取；也可降低一級轉(zhuǎn)速，即取，仍用，比較這兩種方案：方案一：，，則;方案二：，，則;因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有6個孔,故其時間為:。工步二：攻絲（1）工件尺寸：孔徑，螺紋深度。（2）選擇鉆頭：選擇高速鋼機動絲錐。（3）選擇切削用量查表得：進給量：背吃刀量：轉(zhuǎn)速：切削速度：（4）計算基本工時：其中：代入得：由于有6個孔,故其時間為:。11.工序13：鉆左右兩側(cè)孔、鉆孔、攻絲加工材料——,，鑄件；加工要求——孔徑，孔深；孔徑，孔深；攻絲深度；機床——Z525立式鉆床工步一：鉆孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當加工精度要求為H7，，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉(zhuǎn)速比計算轉(zhuǎn)速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即??；也可降低一級轉(zhuǎn)速，即取，仍用，比較這兩種方案：方案一：，，則;方案二：，，則;因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有2個孔,故其時間為:。工步二：鉆孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有2個孔,故其時間為:。工步三：攻絲（1）工件尺寸：孔徑，螺紋深度。（2）選擇鉆頭：選擇高速鋼機動絲錐。（3）選擇切削用量查表得，進給量：背吃刀量：轉(zhuǎn)速：切削速度：（4）計算基本工時：其中：，代入得：由于有2個孔,故其時間為:。12.工序14：鉆孔、锪加工材料——,，鑄件；加工要求——孔徑，孔深；锪孔孔徑，孔深；機床——Z3025搖臂鉆床。鉆孔（1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆，直徑。（2）選擇切削用量1）決定進給量①按加工要求決定進給量：根據(jù)表，當，時，。由于，故不需要乘孔深修正系數(shù)。②按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)表查得，當，，鉆頭強度允許的進給量。③按鉆床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表，當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N時，進給量為。從以上三個進給量比較可以看出，進給量取值范圍為，根據(jù)Z3025鉆床說明書，選擇。2）決定切削速度查表，當?shù)奶间摷庸ば阅軐儆诘?類。查表，當加工性能為第4類，，雙橫刃磨的鉆頭，。切削速度修正系數(shù)為：，，，，，故：根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇，但因所選的轉(zhuǎn)速比計算轉(zhuǎn)速高，會使刀具耐用度下降，故可將進給量降一級，即??；也可降低一級轉(zhuǎn)速，即取，仍用，比較這兩種方案：方案一：，，則;方案二：，，則;因為第一方案則的乘積較大，基本工時較少，故第一個方案好。3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則，由于有2個孔,故其時間為:。工步二：锪孔（1）選擇刀具：選擇高速鋼锪鉆，直徑。（2）選擇切削用量锪孔，查表得：進給量：切削速度：轉(zhuǎn)速：背吃刀量：因此，切削用量為：（3）計算基本工時式中，。根據(jù)表查得，入切量及超切量，則：由于有2個孔,故其時間為:。第5章專用夾具設計5.1定位方案及定位裝置的設計計算5.1.1定位方案的確定定位是指確定工件在機床（工作臺）上或夾具中占有正確位置的過程。銑削左端面，由于加工表面表面粗糙度為，因此以已加工過的底面作為主定位面，左端面和右面φ32mm圓柱端面之間的尺寸要求為87.2mm，左端面下邊還有一個R38mm的圓弧，因此選用直徑為φ76mm的端銑刀，在立式銑床上加工。因此底面用兩個支承板限定三個自由度，右面φ32mm圓柱端面有一個支承釘限定一個自由度，后面用兩個支承釘限定兩個自由度，因此限定了六個自由度