差速器壳零件的机械加工工艺规程及钻端面孔钻床夹具设计

1.零件的分析 .......................................................................................................................................... 1 1.1零件的作用 ................................................................................................................................... 2 1.2零件的工艺分析 ........................................................................................................................... 2 2.工艺规程设计.................................................................................................................................. - 3 - 2.1毛坯的制造形式 ....................................................................................................................... - 3 - 2.2基准面的选择 ........................................................................................................................... - 3 - 2.2.1粗基准的选择 ................................................................................................................... - 4 - 2.2.2精基准的选择 ................................................................................................................... - 4 - 2.3制订工艺路线 ........................................................................................................................... - 4 - 2.3.1.工艺线路方案一 ............................................................................................................... - 4 - 2.3.2工艺路线方案二 ............................................................................................................... - 5 - 2.3.3.工艺方案的比较与分析 ................................................................................................... - 5 - 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ........................................................................ - 6 - 2.4.1外圆表面 ........................................................................................................................... - 6 - 2.4.2内圆表面 ........................................................................................................................... - 8 - 2.4.3端面 ................................................................................................................................... - 9 - 2.4.4凸台孔系 ........................................................................................................................... - 9 - 2.5确定切削用量及基本工时 ........................................................................................................ - 9 - 3.夹具设计 ....................................................................................................................................... - 25 - 3.1问题的提出 ............................................................................................................................. - 25 -

3.2夹具设计…………………………………………………………………………………- 25 -

1 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八 1. 零件的分析

1.1 零件的作用

题目所给定的零件是解放牌汽车的后桥差速器壳（见附图1）。汽车差速器是驱动轿的主件。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。普通差速器由行星齿轮、差速器壳（行星轮架）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动差速器壳带动行星轮轴，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。

1.2 零件的工艺分析

差速器壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现分叙如下： 1.零件上各段外圆表面：

0.018ф500.002 公差等级 IT6，粗糙度Ra 1.6。

ф15400.04 公差等级 IT7，粗糙度Ra 1.6。 ф200 粗糙度Ra 12.5。 ф150 粗糙度Ra 6.3。 2.内圆孔表面：

0.33ф400.17 公差等级IT11，粗糙度Ra 6.3。 0.039ф500 公差等级IT8，粗糙度Ra 1.6。 0.016ф1220 公差等级IT10 ，粗糙度Ra 6.3。 0.04ф1300 公差等级IT7。

3.端面：

ф50端面，粗糙度Ra 12.5

0.039ф500台阶面，粗糙度Ra 3.2

ф200前端面，粗糙度Ra6.3 ф200后端面，粗糙度Ra3.2 4.凸台孔系

2 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

凸台上距中心线74.500.5的平面，粗糙度Ra 6.3 2×ф22H8 公差等级IT8，粗糙度Ra 3.2。 2×ф8H8 公差等级IT8，粗糙度Ra 3.2。 ф4H13 公差等级IT8 12×ф12.5 他们之间的要求：

1.基准A2为孔ф50H8，基准A3为孔ф130H7。

2.ф50外圆对A2-A3基准的跳动为0.03，位置度为ф0.03，精度等级：6级。 3.ф154、ф122内孔对A2-A3基准跳动为0.05，精度等级：8级。 4.两ф20孔之间的同轴度要求为0.025，精度等级： 6级。

5.ф200端面及后端面对基准A2-A3的跳动为0.05、0.06，精度等级：8级。 6.两ф20孔对A2-A3基准位置度为ф0.06，精度等级：8级。 7.ф8H孔对两ф20孔的位置度为0.1，精度等级：8级。 8.12个ф12.5的孔对A3的位置度为0.2，精度等级：8级。

由上分析可知，对于这几组加工表面，可以先加工好端面，内外圆表面可以用加工好的端面为基准先加工其中一组，然后借助专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

2. 工艺规程设计

2.1 毛坯的制造形式

零件材料为QT420-10，球墨铸铁中的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性，起综合性能接近钢，其铸性能好，成本低廉，生产方便，工业中广泛应用。由于年产量为1000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型机械造型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。

2.2 基准面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

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要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

2.2.1 粗基准的选择

按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准，若工件必须保证不加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，如壁厚均匀，先取不加工表面做粗基准）可以取铸件的大端作粗基准加工小端面，再以小端面为基准加工大端面，也可以取铸件的两个凸台作为粗基准，先加工好端面和要求不高的ф200外圆。 2.2.2 精基准的选择

按照有关的精基准选择原则（互为基准原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，外圆和内圆两组加工表面相互之间有一定的精度要求，内圆粗加工时可以先选择加工好的端面作为加工基准，再以粗加工好的内圆表面为基准粗加工外圆表面，然后以粗加工好外圆表面为基准精加工内圆，最后再以基准精加工好的内圆精加工外圆。

后面加工零件肩上的行星轮轴孔可以用夹具以大端面为基准铣出两侧平面，再用专用夹具以端面和平面为基准加工孔。

2.3 制订工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 2.3.1. 工艺线路方案一

工序Ⅰ 铸造。 工序Ⅱ 热处理：正火。 工序Ⅲ 铣两端面。

工序Ⅳ 粗、半精车ф50、ф150、ф154外圆，车ф200外圆， 工序Ⅴ 粗镗ф40、ф50、ф122、ф130孔。

工序Ⅵ 精镗ф50及端面、ф40、ф122、ф130孔，倒角。 工序Ⅶ 精车ф50，ф154外圆及端面，倒角。 工序Ⅷ 铣两凸台上平面。 工序Ⅸ 钻ф4孔。

工序Ⅹ 钻、绞两组ф22、ф8孔，ф8孔倒角。 工序Ⅺ 钻大端法兰上12个ф12.5孔。 工序Ⅻ 去毛刺，检查。

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要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

2.3.2 工艺路线方案二

工序Ⅰ 铸造。 工序Ⅱ 热处理：退火。

工序Ⅲ 粗车、精车ф200及端面，倒角，钻ф40孔，粗镗ф40、ф50孔及端面、ф122、ф130孔。

工序Ⅳ 粗、半精车ф50、ф154外圆及端面，车凸台上ф150外圆。 工序Ⅴ 精镗ф50及端面、ф122、ф130孔，倒角。 工序Ⅵ 精车ф50，ф154外圆及端面，倒角。 工序Ⅶ 铣两凸台上平面。 工序Ⅷ 钻ф4孔。

工序Ⅸ 钻、绞两组ф22、ф8孔，ф8孔倒角。 工序Ⅹ 钻大端法兰上12个ф12.5孔。 工序Ⅺ 去毛刺，检查。 2.3.3. 工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一在铣床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案二是在车床上车出大端面，直接粗镗内孔，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。两相比较起来可以看出，方案二的装夹次数要少于前者，精度更高，对工人的技术水平要求低一些。在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑，在线路二中，工序Ⅲ中在车床上钻ф40孔再镗孔刀具伸出太长，改为下一道工序中钻，钻后不再在车床上镗孔，精度不高，最后再在金刚镗床上一次加工即可。工序Ⅳ中粗、半精车ф50、ф154外圆及端面一次装夹不便，改为分开两头加工两道工序，因此，最后的加工工艺路线确定如下：

工序Ⅰ 铸造。 工序Ⅱ 热处理：退火。

工序Ⅲ 车ф200及端面，倒角，粗镗ф50及端面、ф122、ф130孔。以两凸台侧面为粗基准，粗。半、精车ф50孔端面。选用CA6140卧式车床及专用夹具。

工序Ⅳ 钻ф40孔，粗、半精车ф50外圆及端面，倒角。以加工好的端面和外圆定位，选用CA6140卧式车床及专用夹具。

工序Ⅴ 车ф150外圆，粗、半精车ф150外圆及端面，倒角。以加工好的端面和外圆定位，选用CA6140卧式车床及专用夹具。

工序Ⅵ 精镗ф50、ф122、ф130孔，以端面和ф154外圆定位，选用T740K金刚镗床及专用夹具。

工序Ⅶ 精车ф50、ф154外圆及端面，倒角。以加工好的ф50、ф130孔定位，选用CA6140卧式车床及专用夹具。

工序Ⅷ 铣两凸台上平面。以加工好的ф50、ф130孔定位，选用X53K立式铣床及专用夹具。 工序Ⅸ 钻ф4孔。以ф50孔和端面定位，选用Z525立式钻床及专用夹具。

工序Ⅹ 钻、绞两组ф22、ф8孔，ф8孔倒角。以ф50、ф130孔和端面定位，选用Z525立式

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钻床及专用夹具。

工序Ⅺ 钻大端法兰上12个ф12.5孔。以ф130孔及端面定位，选用Z3025摇臂钻床及专用夹具。

工序XII 去毛刺，检查。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

差速器壳零件材料为QT420-10，硬度为156～197HBS，毛坯质量约为2.4kg，生产类型为中批生产，采用砂型机械造型铸造。查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，毛坯铸造精度等级取9G。

根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.4.1 外圆表面 ⑴.ф50mm

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量2.5mm，尺寸公差为2，所以其外圆毛坯名义直径为ф551mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—2至2.3—5，确定ф50外圆的加工余量和工序间余量分布见下图：

图1-1毛坯余量分布图

由图可知： 毛坯名义直径： 50＋2.5×2＝55 mm 毛坯最大直径： 55＋2/2=55 mm 毛坯最小直径：

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55-2/2=53 mm 粗车后最大直径： 55-3.5=51.5 mm 粗车后最小直径： 51.5-0.39=51.11 mm 半精车后最大直径： 51.5-1.2=50.3 mm 半精车后最小直径： 50.3-0.062=50.238 mm

0.018精车后尺寸为零件尺寸，即ф500.002 mm

将上刚上叙计算的工序间尺寸及公差整理成表1.1。

表1.1 加工余量计算表 工序名称 精车外圆 半精车外圆 粗车外圆 毛坯 ⑵.ф200

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量为4mm，尺寸公差为2.8，所以其外圆毛坯名义直径为ф2081.4mm。

参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—2至2.3—5，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯：ф2081.4mm

车：ф200mm 2Z=8mm ⑶.ф154

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量为3mm，尺寸公差为2.5，所以其外圆毛坯名义直径为ф1601.25mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—2至2.3—5，确定各工序尺寸及余量为：

毛坯：ф1601.25mm

粗车：ф155.60.63mm 2Z=4.4mm 半精车：ф154.30.1mm 2Z=1.3mm 精车：ф1540.04mm 2Z=0.3mm ⑷.ф150

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00工序余量（mm） 0.3 1.2 3.5 工序基本尺寸 (mm) 50 50+0.3=50.3 50.3+1.2=51.5 50+5=55 工序尺寸及公差(mm) 0.018ф500.002 0ф50.30.062 0ф51.50.39 ф551 0要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量为3mm，尺寸公差为2.5，所以其外圆毛坯名义直径为ф1561.25mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—2至2.3—5，确定各工序尺寸及余量为：

毛坯：ф1561.25mm

车：ф150mm 2Z=6mm 2.4.2 内圆表面 ⑴.ф130mm

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其孔毛坯名义直径为ф1241.25mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—8至2.3—12，确定各工序尺寸及余量为：

毛坯：ф1241.2mm

0.63粗镗：ф129.50mm 2Z=5.5mm 0.16半精镗：ф129.90mm 2Z=0.4mm 0.04精镗：ф1300mm 2Z=0.1mm

⑵.ф50mm

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量2.5mm，尺寸公差为2mm，所以其孔毛坯名义直径为ф451mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—8至2.3—12，确定各工序尺寸及余量为：

毛坯：ф451mm

0.63粗镗：ф49.60mm 2Z=4.5mm 0.1半精镗：ф49.90mm 2Z=0.4mm 0.039精镗：ф500mm 2Z=0.1mm

⑶.ф122mm

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量3mm，尺寸公差为2.5mm，所以其孔毛坯名义直径为ф1161.25mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—8至2.3—12，确定各工序尺寸及余量为：

毛坯：ф451mm

0.63粗镗：ф121.60mm 2Z=5.5mm 0.16半精镗：ф1220mm 2Z=0.4mm

⑷.ф40mm

查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—1至2.2—4，加工余量2.5mm，尺寸公差为2mm，所以其孔毛坯名义直径为ф351mm。参照《机械制造工艺设计简明手册》2.3—8至2.3—12，确定各工序尺寸及余量为：

毛坯：ф351mm

钻孔：ф39.5mm 2Z=4.5mm 镗： ф400.17mm 2Z=0.5mm

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0.33要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

2.4.3 端面 ⑴.ф200前端面

毛坯： 160mm

粗车：157mm Z=3mm ⑵. ф50端面

车前：157mm

粗车：153mm Z=4mm

0.039⑶.ф500台阶面

车前： 135.5mm

粗车：134.500.39mm Z=1mm 半精车：133.500.2mm Z=1mm ⑷.ф200后端面

车前：11mm

粗车：900.39mm Z=2mm

0.1半精车：80 mm Z=1mm

2.4.4 凸台孔系 ⑴.凸台上平面

铣前：距中心线75

铣后：距中心线74.500.5， Z=0.5mm ⑵.2×ф22H8孔

钻：ф20 2Z=20mm 扩钻：ф21.8 2Z=1.8mm

0.033绞：ф220 2Z=0.2mm

⑶.2×ф8H8孔

钻：ф7.8孔 2Z=7.8mm

0.022绞：ф80 2Z=0.2mm

⑷.ф4H13、12×ф12.5 孔

一次钻好即可。

2.5 确定切削用量及基本工时

2.5.1工序Ⅰ 铸造。 2.5.2工序Ⅱ 热处理：退火。

2.5.3工序Ⅲ 粗车、精车大头ф200及端面，倒角。粗镗ф50及端面、ф122、ф130孔。

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要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

2.5.3.1 加工条件

工件材料：QT420-10，铸造

加工要求：车大头ф200外圆及端面，倒角。Ra 6.3。 机床：CA6140卧式车床。

刀具：刀片材料YG6，刀秆尺寸25×25mm，kr=90°,a0=5。

2.5.3.2 计算切削用量 ⑴车ф200端面

1）切削深度：余量Z=3mm，分两次切除。

2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—13，车刀刀杆尺寸：25×25mm， f=0.9～1.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r

3）计算切削速度： 查《工艺师手册》表27-12，其速度计算公式为

V=

CVxvTmapfyvkv （m/min） ………………………………2.1

式中T=60min,Cv=158,xV=0.15,yv=0.40,m=0.2 查《工艺师手册》表27-17,修正系数取

kMv=0.85, ksv=0.6, kkv=1.2, kkrv=0.89, ktv=1.0, kv=0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54

V=

4）确定主轴转速：

ns=

1580.54=33.4（m/min） 0.200.150.4601.51.021000v100033.4==51.4（r/min）

208dw按照机床说明书，取ns=50r/min 所以实际切削速度：

V=

5）检验机床功率：

主切削力 查《工艺师手册》 表2-14

Fz=CFZapfzf

主偏角kr=90º , kkrF=0.89 代入公式得

Fz=9001.51.02=1629 (N)

切削时消耗功率：

PC=

10.85xdw208 ns= 50 =32.67 (m/min)

10001000yFZv

nFz

kFz………………………………2.2

式中CFZ=900 ,xFZ=1.0 , yFz=0.85 , nFz=0, kTv=0.89 , kmFz=1.0

0.89

FCVC162932.67==0.87（KW） 44610610- 10 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

CA6140机床电机功率为7.5KW, 所以机床功率足够。

6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力Fp 参考《工艺师手册》

FY=CFyapFVf

XYFV

v

nFvkFV ………………………………2.3

其中CFy=530, xFY=0.90, yFY=0.75, nFY=0 查表27—16《机械工艺师手册》

kFy=0.89,

代入得：

FY=530×1.5=881(N)

轴向切削力（走刀力）：查表2-17《机械工艺师手册》

Fx=CFxapFXf

轴向切削力：

Fx=450×1.5×1.02

=801(N)

取机床导轨与床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力：

F= Fx+u（FY+ Fz） =1049(N)

查机床说明书，机床最大纵向力为3530N,故机床进给系统可以正常工作. 7）切削工时:

0.4x0.9×1.02

0.6×1×0.89

yFX

v

nFXkFX ………………………………2.4

其中 CFx=450, xFX=1.0, yFX=0.4 , nFx=0 , km=0.89

×1×0.89

Tj其中：L=ll1l2代入得：

T=

Lill1l2i……………………………………2.5 fnnf208-1243++2+3=45 (mm) 2tg90452=1.96 (min)

501.02

（2）.车ф200外圆

1）切削深度：余量Z=4mm，分两次切除。 2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—13 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.9～1.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r 3）计算切削速度

查《工艺师手册》表27-12：

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V=

CVxvTmapfyvkv

=

4）确定主轴转速：

ns=

1580.54=33.4(m/min) 0.200.150.46021.021000v100033.4==51.4r/min

208dw

按照机床说明书，取ns=50r/min 所以实际切削速度：

V=

5）检验机床功率：

主切削力 查《工艺师手册》 表2-14

Fz=CFZapfzf

kTv=0.89 kmFz=1.0， kkrF=0.89 代入公式得

Fz=90021.02=2729(N)

切削时消耗功率：

PC=

10.85xdw208 ns= 50 =32.67m/min

10001000yFZv

nFz

kFz ………………………………2.6

式中CFZ=900 ,xFZ=1.0 , yFz=0.85 , nFz=0，

0.89

FCVC272932.67==1.48（KW） 44610610此处省略 NNNNN NNNNNNN NNNN NNN NN 字

13

车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.9～1.3(mm/r),查机床说明书，取f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

CVkv yvmxvTapf1580.54 =0.20

602.20.151.020.4V=

=33.1(m/min)

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4）确定主轴转速：

ns=

1000v100033.1==65(r/min)

160dw

按照机床说明书，取ns=63 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=16+0+2=18 mm

dw160 ns=63 =31.6(m/min)

10001000Lill1l2i fnnf18 ==0.28(min)

631.02Tj⑶.半精车ф154外圆

1）切削深度：余量Z=0.65mm，可以一次切除。 2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—14 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.55～0.7(mm/r),查机床说明书，现取f=0.61mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

CVkv yvmxvTapf1580.54 =0.20

600.650.150.610.4 V=

=48.9(m/min)

4）确定主轴转速：

ns=

1000v100048.9==101 (r/min)

155dw

按照机床说明书，取ns=100 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=16+0+2=18 mm

dw155 ns=100 =48.3(m/min)

10001000Lill1l2i fnnf18 ==0.295(min)

1000.61Tj⑵.粗车ф154端面

1）切削深度：余量Z=2mm，可一次切除。

- 13 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—13 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.9～1.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

CVkv yvmxvTapf1580.54 =0.20 0.150.46021.02V=

=33.6(m/min)

4）确定主轴转速：

ns=

1000v100033.6==53.5 (r/min)

200dw

按照机床说明书，取ns=50 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时 刀具行程L=ll1l2=

dw200 ns=50 =31.4(m/min)

1000100055-353++2+3=15 (mm) 2tg90Lill1l2Tji

fnnf15 ==0.294 (min)

501.022.5.6工序VI 精镗ф40、ф50、ф122、ф130孔，以端面和ф154外圆定位 5.5.6.1 加工条件

工件材料：QT420-10

加工要求：精镗ф50、ф122、ф130孔。 机床：T740K金刚镗床 刀具：金刚石镗刀 5.5.6.2 计算切削用量 ⑴.半精镗ф130孔

1）切削深度：余量Z=0.2mm，可以一次切除。 2）进给量：查有关资料

f=0.01～0.14(mm/r), 进给无级变速，取f=0.08mm/r

3）计算切削速度 查有关资料,V=150～500 m/min,取V=200m/min 4）确定主轴转速：

ns=

1000v1000200==489 (r/min)

130dw

- 14 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

T740K金刚镗床为无级变速，取ns=489 (r/min) 5）切削工时

刀具行程L=其中：ll1l2=8+2+3=13 mm

Lill1l2i fnnf13 ==0.332 (min)

4890.08Tj⑵.半精镗ф122孔

1）切削深度：余量Z=0.25mm，可以一次切除。 2）进给量：查有关资料

f=0.01～0.14(mm/r), 进给无级变速，现取f=0.08mm/r 3）计算切削速度 ，查有关资料： V=150～500 m/min 取V=200m/min 4）确定主轴转速：

ns=

1000v1000200==521 (r/min)

122dw

T740K金刚镗床为无级变速，取ns=521 r/min 5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=51+2+3=56 mm

Lill1l2i fnnf56 ==1.34(min)

5210.08Tj⑶.半精镗ф50孔

1）切削深度：余量Z=0.2mm，可以一次切除。 2）进给量：查有关资料

f=0.01～0.14(mm/r), 进给无级变速，取f=0.08mm/r 3）计算切削速度,取V=200m/min。 4）确定主轴转速：

ns=

1000v1000200==1170 (r/min)

50dw

T740K金刚镗床为无级变速，取ns=1170 r/min 5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=19+2+3=22 mm

Lill1l2i fnnf22 ==0.235 (min)

11700.08Tj- 15 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

⑷.半精镗ф40孔

1）切削深度：余量Z=0.3mm，可以一次切除。 2）进给量：查有关资料

f=0.01～0.14(mm/r), 进给无级变速，现取f=0.08mm/r 3）计算切削速度 ，取V=200m/min 4）确定主轴转速：

ns=

1000v1000200==1590 (r/min)

40dw

T740K金刚镗床为无级变速，取ns=1590 r/min 5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=39+2+3=42 mm

Lill1l2i fnnf42 ==0.33 (min)

15900.08Tj⑸.精镗ф130孔

1）切削深度：余量Z=0.05mm，一次切除。 2）进给量：查有关资料

f=0.01～0.14(mm/r), 进给无级变速，取f=0.05mm/r 3）计算切削速度，取V=200m/min 4）确定主轴转速：

ns=

1000v1000200==489 (r/min)

130dw

T740K金刚镗床为无级变速，取ns=489 r/min 5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=8+2+3=13 mm

Lill1l2i fnnf13 ==0.531 (min)

4890.05Tj⑹.精镗ф50孔

1）切削深度：余量Z=0.05mm，可以一次切除。 2）进给量：查有关资料

f=0.01～0.14(mm/r), 进给无级变速，取f=0.05mm/r 3）计算切削速度 查有关资料 V=150～500 m/min 取V=200m/min 4）确定主轴转速：

- 16 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

ns=

1000v1000200==1170 (r/min)

50dw

T740K金刚镗床为无级变速，取ns=1170 r/min 5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=19+2+3=22 mm

Lill1l2i fnnf22 ==0.376(min)

11700.05Tj

2.5.7工序VII 精车ф50、ф154外圆及端面 2.5.7.1加工条件

工件材料：QT420-10

加工要求：精车ф50、ф154外圆及端面。

机床：CA6140卧式车床。

刀具：刀片材料YG6，刀秆尺寸25×25mm，kr=90°,a0=5°。 2.5.7.2计算切削用量 ⑴精车ф50外圆

1）切削深度：余量Z=0.15mm，一次切除。 2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—14 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.15～0.25(mm/r),查机床说明书，现取f=0.2mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

CVkv yvmxvTapf1580.54 =0.20 0.150.4600.150.2V=

=95.1(m/min)

4）确定主轴转速：

ns=

1000v100095.1==605 (r/min)

50dw按照机床说明书，取ns=560 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=20+

dw50 ns=560 =87.9（m/min）

100010003+3=23 (mm) tg90- 17 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

Lill1l2i fnnf23 ==0.205 (min)

5600.2Tj⑵精车ф50台阶面

1）切削深度：余量Z=1mm，可以一次切除。 2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—14 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.25～0.4(mm/r),查机床说明书，现取f=0.3mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

V= =

CVxvTmapfyvkv]

1580.54 0.200.150.46010.3 =60.8(m/min)

4）确定主轴转速：

ns=

1000v100060.8==387 (r/min)

50dw

按照机床说明书，取ns=400 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=20+

dw50 ns=400 =62.8(m/min)

100010003+3=23 (mm) tg90Lill1l2Tji

fnnf11 ==0.091( min)

4000.3⑶精车ф154外圆

1）切削深度：余量Z=0.15mm，可以一次切除。 2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—14 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.15～0.25(mm/r),查机床说明书，现取f=0.2mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

V=

=

CVxvTmapfyvkv

1580.54

600.200.150.150.20.4- 18 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

=95.1(m/min)

4）确定主轴转速：

ns=

1000v100095.1==196 (r/min)

154dw按照机床说明书，取ns=200 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时

刀具行程L=ll1l2=16+0+2=18 (mm)

dw154 ns=200 =96.7(m/min)

10001000Lill1l2i fnnf18 ==0.45(min)_

2000.2Tj⑷精车ф154后端面

1）切削深度：余量Z=1mm，可以一次切除。 2）进给量：查《机械制造工艺设计手册》表3—14 车刀 刀杆尺寸：25×25mm

f=0.25～0.4(mm/r),查机床说明书，现取f=0.3mm/r 3）计算切削速度 查《工艺师手册》表27-12

CVkv yvmxvTapf1580.54 =0.20 0.150.46010.3V=

=64.2(m/min)

4）确定主轴转速：

ns=

1000v100064.2==132 (r/min)

154dw

按照机床说明书，取ns=125 r/min 所以实际切削速度：

V=

5）切削工时 刀具行程ll1l2=

dw154 ns=125 =60.5(m/min)

10001000200-154+0+3=24 (mm) 2Lill1l2Tji

fnnf24==0.64 (min) 1250.3- 19 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

2.5.8工序VIII 铣两凸台上平面。 2.5.8.1 加工条件

工件材料：QT420-10

加工要求：铣两凸台上平面,Ra=6.3。 机床：X53K立式铣床。

刀具：ф50标准高速钢锥柄立铣刀，齿数为6。 2.5.8.2 切削用量

查《工艺师手册》表3-30

V=0.25～0.35 m/s,取0.2 m/s即18m/min,

确定主轴转速：

ns=

1000v100018==114 (r/min)

50dw

按照机床说明书，取ns=118 r/min 所以实际切削速度：

V=

dw50 ns=118 =18.5(m/min)

10001000查《机械制造工艺设计手册》表3-28,每齿进给量af=0.07～0.18mm，取0.1mm， 工作台进给速度

Vf=0.16118=70.8 (mm/min)

取纵向进给速度Vf=75 mm/min, 切削工时:

T=

其中：l =40 mm 代入得：

t=

2.5.9工序IX 钻ф4孔。以ф50孔和端面定位 2.5.9.1 加工条件

工件材料：QT420-10 加工要求：钻ф4×5.5孔。 机床：Z525立式钻床。 刀具：ф4标准高速钢麻花钻头 2.5.9.2切削用量

查《机械制造工艺设计手册》表3—42

- 20 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

l ………………………………………2.10 Vf40=0.533(min) 75要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

V=0.35m/s,即0.35×60=21 (m/min)

确定主轴转速：

ns=

1000v100021==1671 (r/min)

4dw

按照机床说明书，取ns=1360 r/min 所以实际切削速度：

V=

dw4 ns=1360 =17.1(m/min)

10001000查《机械制造工艺设计手册》表3—38，f=0.08～0.12mm/r ， 按照机床说明书，取0.1mm/r, 切削工时:

T=

其中：ll1=5.5+2=7.5 mm 代入得：

t=

2.5.10工序Ⅹ 钻、绞两组ф22、ф8孔，ф8孔倒角。 2.5.10.1加工条件

工件材料：QT420-10

加工要求：钻、绞两组ф22、ф8孔，ф8孔倒角。 机床：Z525立式钻床。

刀具：钻用ф20、ф21.8、ф8高速钢锥柄麻花钻头，铰用ф22、ф8高速钢锥柄机用绞刀，倒角用45°高速钢锥柄机用锪钻。 2.5.10.2 切削用量 ⑴.钻ф22孔至ф20

查《工艺师手册》表28-13，V=18m/min 确定主轴转速：

ns=

ll1 ………………………………………2.11 nf7.5=0.055 (min)

13600.11000v100018==272 (r/min)

20dw

按照机床说明书，取ns=272 r/min 所以实际切削速度：

V=

dw20 ns=272 =17.1(m/min)

10001000查《工艺师手册》表28-13，f=0.32mm/r， 按照机床说明书，取0.28mm/r,

- 21 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

切削工时:

刀具行程L=ll1l2=15+1+3=19 (mm)

Lill1l2i fnnf19 ==0.25 (min)

2720.28Tj以上为钻一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为

T=2Tj =0.25×2=0.5 (min) ⑵.扩钻ф22孔至ф21.8

查《工艺师手册》表28-32，V=18.7m/min 确定主轴转速：

ns=

1000v100018.7==273 (r/min)

21.8dw按照机床说明书，取ns=272 r/min 所以实际切削速度：

V=

查《工艺师手册》表28-30 f=0.9～1.2mm/r ，取系数0.5， 按照机床说明书，取0.48mm/r, 切削工时:

刀具行程L= ll1l2=15+1+3=19 (mm)

dw21.8 ns=272 =18.4(m/min)

10001000Lill1l2i fnnf19 ==0.145 (min)

2720.48Tj以上为扩钻一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为

T=2Tj =0.145×2=0.29 (min) ⑶.绞ф22孔

查《工艺师手册》表28-13，V=29m/min 确定主轴转速：

ns=

1000v100029==419 (r/min)

22dw

按照机床说明书，取ns=392 (r/min) 所以实际切削速度：

V=

dw22 ns=392 =26.7(m/min)

10001000查《工艺师手册》表28-13，f=0.32mm/r ， 按照机床说明书，取0.28mm/r,

- 22 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

切削工时:

刀具行程L= ll1l2=15+1+3=19(mm)

Lill1l2i fnnf19 ==0.135 (min)

3920.28Tj以上为绞一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为

T=2Tj=0.135×2=0.27 ( min) ⑷.钻ф8孔至ф7.8

查《工艺师手册》表28-13，V=18m/min 确定主轴转速：

ns=

1000v100018==716 (r/min)

8dw

按照机床说明书，取ns=680 r/min 所以实际切削速度：

V=

dw8 ns=680 =17.1(m/min)

10001000查《工艺师手册》表28-13，f=0.2mm/r ， 按照机床说明书，取0.17mm/r, 切削工时:

刀具行程L= ll1l2=15+1+3=19 mm

Lill1l2i fnnf19 ==0.165 (min)

6800.17Tj以上为钻一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为

T=2Tj=0.165×2=0.33 (min) ⑸.绞ф8孔

查《工艺师手册》表28-13，V=26m/min 确定主轴转速：

ns=

1000v100026==1035 (r/min)

8dw

按照机床说明书，取ns=960 r/min 所以实际切削速度：

V=

dw8 ns=960 =24.1(m/min)

10001000查《工艺师手册》表28-13,取f=0.17mm/r 切削工时:

刀具行程L= ll1l2=15+1+3=19 mm

- 23 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

Lill1l2i fnnf19 ==0.135(min)

9600.17Tj以上为钻一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为

T=2Tj=0.135×2=0.27 (min) ⑹.锪钻2个ф8孔

采用90°锪钻，为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同： ns=960 r/min，手动进给。

工序Ⅺ 钻大端法兰上12个ф12.5孔。 刀具：ф12.5高速钢锥柄麻花钻头 查《工艺师手册》表28-13，V=18m/min 确定主轴转速：

ns=

1000v100018==453 (r/min) 12.5dw

按照机床说明书，取ns=392 r/min 所以实际切削速度：

V=

dw12.5 ns=392 =15.3(m/min)

10001000- 24 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

大连水产学院本科毕业论文 夹具设计 查《工艺师手册》表28-13，f=0.2mm/r ， 按照机床说明书，取0.17mm/r, 切削工时:

刀具行程L= ll1l2=8+2+4=14 mm

Lill1l2i fnnf14 ==0.21 (min)

3920.17Tj以上为钻一个孔的机动时间，故本工步的机动时间为

T=12Tj=0.21×12=2.52 (min) 2.5.12工序Ⅻ 去毛刺，检查。

3.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。需要设计专用夹具。

经过与指导老师协商，决定设计工序Ⅺ 钻大端法兰上12个ф12.5孔的钻床夹具，本夹具将用于Z3050摇臂钻床。刀具为ф12.5高速钢锥柄麻花钻头。对工件端面法兰上进行钻孔加工。

3.1 问题的提出

本夹具是用来钻差速器壳大端法兰上12个ф12.5孔。这是机加工的最后一道工序，12个孔均匀分布，对ф130孔的位置度要求0.2mm。因为加工装夹比较费时，零件为中批生产，为提高劳动生产率，降低劳动强度，须设计专用夹具。

3.2 夹具设计

3.2.1定位基准的选择

由零件图可以知道，ф12.5中心线与ф130孔位置度要求0.2mm，12个孔要求均匀分布。 方案：以基准选ф130孔、大端端面及后端面作为定位基面。钻模板上固定12个钻套，一次装夹不用再分度就可以全部钻好。以钻模板上ф130mm和台阶面固定零件，用螺杆把零件压在盖模板与夹具体之间，钻模板用一个固定在夹具体上的圆柱销防止转动。 3.2.2 导向方案

- 25 - 二五一一三三四零八 要完整说明书和图纸找扣扣

大连水产学院本科毕业论文 夹具设计 12个孔可以直接钻出，又因为是中批生产，盖模板上分布12个钻套，每个钻套只用一次，如用可换钻套，则要钻钻套螺纹孔，盖模板强度减弱，在此选用带兼固定钻套。导向方案见夹具装配图。为了便于快速装卸工件，采用螺纹夹紧机构，采用可动垫圈，松开螺母就可以转开垫圈，快速取下钻模板，再拿出工件。 3.2.3 切削力和夹紧力的计算

刀具：ф12.5高速钢锥柄麻花钻头。

查《机械制造工艺设计手册》表3—36，钻削扭距计算公式：

M=CMd0XMfyMKM103……………………………………3.1

式中CM=225.63, XM1.9, yM0.8,

磨钝系数KM=1.0， f=0.17mm/r, d=12.5mm, 代入得：

M=225.6312.51.90.170.81103=16(N·m)

XF查《机械制造工艺设计手册》表3—36，钻削轴向力计算公式：

F=CFd0式中CF=225.63, XF1, yF0.8, 磨钝系数

fyFKF……………………………………3.1

KF=1.0， f=0.17mm/r, d=12.5mm, 代入得

F=588.612.50.1710.81=1780(N)

因为此夹具夹紧力和轴向力上方向一致，螺栓夹紧主要是防止工件在加工过程中产生振动和转动。因钻模板上有开口槽由夹具体上销钉限制了其转动，所以夹具夹紧可靠。 3.2.4. 工件的加工精度分析

本工序的要求是：尺寸ф12.5mm以及位置度，精度要求不高。 1.

定位误差△D

工件的定位孔为ф130H7 , 圆柱外表面为ф130g6 , 在尺寸水平方向的位移误差为

△Y=Xmax=(0.04+0.039)mm=0.079 mm 工件的定位基准和工序基准重合，因此

△B=0

因此尺寸40的定位误差为

△D=△Y+△B=0.079 mm

2.

对刀误差△T

0.034钻套导向孔的尺寸为ф12.5F7（，钻头尺寸为ф12.500.016）0.030 mm

对刀误差为：

△T=（0.034+0.030）mm=0.064 mm

在尺寸水平方向的对刀误差为：

△T=△T =0.064 mm

3. 安置误差△A

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''大连水产学院本科毕业论文 夹具设计 △A=0

4. 分度误差△F

钻套轴线与定位心轴线间的夹角为308。

△F=Rsin88sin80.20=0.2 mm 经计算，该夹具有一定的精度储备，能够满足尺寸加工要求。 钻床夹具装配图及零件图见附图。

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