铣刀头座体零件工艺及工装设计(DOC48页)

无锡太湖学院学士学位PAGE\*MERGEFORMATIVPAGE\*MERGEFORMATI编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：铣刀头座体零件工艺及工装设计信机系机械工程及自动化专业学号：　　　0923063　　　　学生姓名：许晓峰指导教师：　许文（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日PAGE\*MERGEFORMATII无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）铣刀头座体零件工艺及工装设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械92学号：0923063作者姓名：2013年5月25日PAGE\*MERGEFORMATIIPAGE\*MERGEFORMATI无锡太湖学院　信机　系　机械工程及自动化　专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目　铣刀头座体零件工艺及工装设计　　2、专题　　二、课题来源及选题依据机械制造工艺技术是人类在生产实践中产生并不断发展的。其涉及的内容十分广泛，包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等，要在满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工的工艺才是合理的和先进的工艺。本课题来自某机床厂的成熟产品，旨在培养学生解决工程实际问题的能力，达到学以致用的目的。本设计（论文或其他）应达到的要求：=1\*GB3\*MERGEFORMAT①抄画零件图及绘制毛坯-零件综合图各一张；=2\*GB3\*MERGEFORMAT②编制机加工工艺文件；=3\*GB3\*MERGEFORMAT③绘制φ80K7孔镗夹具装配图及全套夹具非标准零件图；绘制6-M8孔钻夹具装配图及全套非标准零件图；=4\*GB3\*MERGEFORMAT④编写设计说明书（30页）；=5\*GB3\*MERGEFORMAT⑤翻译8000字以上外文印刷字符或译出4000汉字以上的有关技术资料或业文献。四、接受任务学生：机械92班　　姓名许晓峰五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师　　　　　　　签名签名　　　　　　　签名教研室主任　　　　　　〔学科组组长研究所所长〕　　　　　　　签名　　　　系主任　　　　　　签名2012年11月12日PAGE\*MERGEFORMATIVPAGE\*MERGEFORMATIII摘要铣刀头座体是铣床加工的重要组成元件之一，它的制造工艺对铣削加工的尺寸精度有显著的影响。本课题的目的是对铣床的铣刀头座体的机械制造工艺及夹具设计。在第一部分的制造工艺设计中，主要的工作是铣刀头座体的毛坯件的铸造，加工工艺路线的设定，机件的工艺查阅和计算，编制主要的工艺文件。铣刀头座体的夹具设计是这次课题的重要的部分，也是本次课题的难点分，夹具的设计主要是铣刀头的定位和夹紧。主要会影响加工元件的尺寸精度和位置精度。在本次课题中主要采用的是不完全定位方式，这种通用的定位方式的夹具的结构比较简单，并且有良好的定位的稳定性。夹紧机构主要采用螺旋式，这种结构的构成比较简单，自锁性能好，可靠性能高。在确定夹紧方式后绘出主要的零件图和装配图。关键词：铣床；铣刀头座体；制造工艺；夹具设计ABSTRACTMillingcutterheadbaseisanintegralcomponentofmillingmanufacturingprocessandhasasignificantimpactonthedimensionalaccuracyofmilling.Thepurposeofthisprojectisgenerallymillingcutterheadbasemechanicalmanufacturingprocessandfixturedesign.Inthefirstpartofthemanufacturingprocessdesign,themainworkiscastingofmillingcutterheadbase,machiningandlineset,mechanicalinspectionandcalculationprocess,thepreparationofthemainprocessdocuments.TheFixtureBlockofmillingcutterheadbaseisanimportantpartofthisprojectandalsoisapartofthisdifficultsubject,mainlymillingfixturedesignisclampingandpositioning.thesewillaffecttheprocessingofthedimensionalaccuracyandpositionaccuracyofmaincomponents.Theissueisusedthreeholesofthepositioninginonesurface.thepositioningofsuchageneralwaythefixturestructureisrelativelysimpleandhasgoodpositioningstability.Clampinginstitutionsaremainlyspiral,thecompositionofthisstructureisrelativelysimple,self-lockingperformance,highreliability.drawingthree-dimensionalandassemblydrawings.Keywords:millingmachine;millingcutterheadbase;manufacturingprocesses;fixturedesignPAGE\*MERGEFORMAT1PAGE\*MERGEFORMATV目录摘要................................................................................................................................................=3\*ROMAN\*MERGEFORMATIIIABSTRACT...................................................................................................................................=4\*ROMAN\*MERGEFORMATIV目录.................................................................................................................................................=5\*ROMAN\*MERGEFORMATV1绪论.............................................................................................................................................11.1课题背景.............................................................................................................................11.1.1铣刀头座体的概述.........................................................................................................11.1.2铣刀头的现状和发展趋势.............................................................................................11.1.3铣刀的分类.....................................................................................................................11.1.4铣刀的结构和构成.........................................................................................................21.1.5夹具的现状及发展趋势.................................................................................................21.2本设计的内容及目的..........................................................................................................32铣刀头座体的机械加工工艺规程设计.....................................................................................52.1铣刀头座体的工艺及生产类型确定..........................................................................52.1.1铣刀头座体的工艺分析...............................................................................................52.1.2铣刀头座体的生产类型...............................................................................................62.2确定毛坯的制造类型..........................................................................................................62.3基准的选择..........................................................................................................................62.3.1粗基准的选择...............................................................................................................62.3.2精基准的选择...............................................................................................................72.4零件表面加工的确定..................................................................................................72.5工艺路线的制定与分析......................................................................................................72.5.1工艺路线的拟定...........................................................................................................72.5.2工艺的分析与确定...............................................................................................82.6机械加工余量、毛坯工序尺寸的确定............................................................................102.6.1孔的加工余量.............................................................................................................102.6.2平面的加工余量.........................................................................................................102.6.3切削用量及工时的计算.............................................................................................113铣刀头座体专用夹具设计.......................................................................................................233.1夹具设计的原则和要求....................................................................................................233.1.1夹具设计的要求.........................................................................................................233.1.2六点定位原则.............................................................................................................233.2镗夹具的设计..................................................................................................................243.2.1确定定位方案.............................................................................................................243.2.2设计夹紧机构.............................................................................................................24PAGE\*MERGEFORMATVIPAGE\*MERGEFORMATVII3.2.3夹紧力的计算.............................................................................................................253.3.4确定镗夹具总体结构和尺寸.....................................................................................253.3.5使用说明.....................................................................................................................263.3钻孔夹具的设计................................................................................................................273.3.1定位基准的选择.........................................................................................................273.3.2切削力和夹紧力的计算.............................................................................................273.3.3定位误差分析.............................................................................................................273.3.4确定定位方案.............................................................................................................283.3.5设计夹紧机构.............................................................................................................283.3.6确定钻夹具总体结构和尺寸.....................................................................................283.3.7使用说明.....................................................................................................................294结论与展望...............................................................................................................................314.1结论....................................................................................................................................314.2不足之处与展望................................................................................................................31致谢...............................................................................................................................................32参考文献.......................................................................................................................................33铣床座体零件工艺及工装设计PAGE\*MERGEFORMAT1PAGE\*MERGEFORMAT11绪论1.1课题背景1.1.1铣刀头座体的概述铣刀头座体是一种用于大件切削的机床附件，如装在龙门铣床上进行铣削加工。铣刀装在铣刀盘上，铣刀盘通过键与轴连接，当动力通过V带传给带轮，经键传到轴，即可带动铣刀盘转动，对零件进行铣削加工。基础件座体，两端由圆锥滚子轴承支撑轴，轴承外测有轴承盖；左边带轮为动力输入端，带轮和轴由键连接，带轮的左侧有销、挡圈、螺钉实现定位和紧固。1.1.2铣刀头的现状和发展趋势一、铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。二、铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人J.R.布朗于1862年创制了第一台万能铣床，是为升降台铣床的雏形。1884年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。三、随着机械化进程不断加剧，数控编程开始广泛应用与于机床类操作，极大的释放了劳动力。数控编程铣床将逐步取代现在的人工操作。对员工要求也会越来越高，当然带来的效率也越来越高。进入21世纪，军事技术和民用工业的发展对数控机床的要求越来越高，应用现代设计技术、测量技术、工序集约化、新一代功能部件以及软件技术，使数控机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大地提高。科学技术特别是信息技术的发展迅速，高速高精控制技术、多通道开放式体系结构、多轴控制技术、智能控制技术、网络化技术、CAD/CAM与CNC的综合集成，使数控机床技术进入了智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造的更高阶段。1.1.3铣刀的分类无锡太湖学院学士学位论文PAGE\*MERGEFORMAT34PAGE\*MERGEFORMAT33①圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。②面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面端面和圆周上均有刀齿也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。③立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时可轴向进给。④三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面其两侧面和圆周上均有刀齿。⑤角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。⑥锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。1.1.4铣刀的结构和构成分为4种：①整体式:刀体和刀齿制成一体。②整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具制成并钎焊在刀体上。③镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。④可转位式(见可转位刀具):这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。铣刀头是由座体、轴、皮带轮、端盖、调整片等五种非标准件和轴承、螺钉、平键、毛毡等四个标准件组成。铣刀装在铣刀盘上，铣刀盘通过键与轴连接，当动力通过V带传给带轮，经键传到轴，即可带动铣刀盘转动，对零件进行铣削加工。基础件座体，两端由圆锥滚子轴承支撑轴，轴承外测有轴承盖；左边带轮为动力输入端，带轮和轴由键连接，带轮的左侧有销、挡圈、螺钉实现定位和紧固；轴的右边动力输出给铣刀盘，刀盘带动铣刀切削，轴与刀盘由键连接，挡圈、垫圈、螺钉把刀盘与轴紧固住。1.1.5夹具的现状及发展趋势夹具是机械加工不可缺少的部件，夹具是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置。从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。由于不同的工艺过程中使用不同的夹具，各类夹具中以机床夹具发展最早、最成熟、精度要求最高。在各类夹具中比重最大。夹具可以分为一下几类：1.专用机床这类夹具是针对某一工件的莫一工序而专门设计的，因其用途专一而设计而得名。2.通用夹具如机床上常用的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖，铣床上常用的平口钳、分度头、回转工作台等均属于此类夹具。该夹具由于具有较大的通用性，故得其名。通用夹具一般已经标注化，并由专业工厂生产，常作为机床的标准附件提供给用户。3.可调整夹具和成组夹具这类夹具的特点是夹具的部件元件可以更换，部分装置可以调整，编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE1页共NUMPAGES1页第PAGE\*MERGEFORMAT1页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT1页以适应不同零件的加工，用于相识零件零件成组加工的夹具，通常称为成组夹具，与成组夹具相比，可调整夹具的加工对象不很明确。适用范围更广一些。4.组合夹具这类夹具有一套标准化的夹具元件，根据零件的加工要求拼装而成。根据零件的加工定位要求的特点，不同的元件的不同组合和联接可构成不同结构和用途的夹具。夹具用完后，元件可以拆卸重复使用。5.随行夹具这是一种在自动化线或柔性制造系统中使用的夹具，工件安装在随行夹具上，除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件随输送装置送往各机床，并在各机床上被定位和夹紧。制造系统自动化、集成化、智能化；精密工程；特种加工方法；快速成型制造；传统加工工艺的改造和革新。机械制造工艺和夹具是人类生产实践中产生并不断发展的。目前机械制造工艺技术向着高精度、高效率、高自动化发展。精密加工精度已经达到亚微米级，而超精密加工精度已经进入0.01υμM现在机械产品的特点是多种类多样、批量小、更新快，生产周期短。这就要求整个加工系统及机械制造工艺技术向着柔性、高效、自动化方向发展。由于成组技术理论的出现和计算机技术的发展，使计算机辅助设计，计算机辅助工艺设计，计算机辅助制造，数控机床设计等在机械制造业中的广泛应用，大大的缩短了机电产品的生产周期，保证了机械产品的高精度、高质量。机械制造是一门有着悠久历史的科学，是国家建设和社会发展的支柱之一。机械制造可分为热加工和冷加工，热加工指铸造、塑性加工、表面处理等；在金属工艺学中，冷加工则指在低于再结晶温度下使金属产生塑性变形的加工工艺。一般机械制造多指研究各种机械制造冷加工和方法的学科，其内容是：机械制造的基础理论、机械加工和装配工艺过程设计、工艺装备设计以及各种传统加工方法、特种加工方法、精密加工和超精密加工等；机械制造系统的自动化、柔性化、集成化及智能化。计算机科学、微电子技术、控制技术、传感技术与机电一体化技术的迅速发展，对机械制造科学的发展产生了深远的影响。由系统论、信息论和控制论形成科学与方法论，从系统中各组成部分之间的相互的关系，相互作用，相互约束的关系来分析对象，这是一种重要的突破，机械制造科学与管理科学的结合更丰富了机械制造科学的内容，出现了质量保证系统等，成为保证产品质量的重要举措。因此，机械制造的发展已经从一个经验、技艺、方法逐步成为一门传统的工程科学。现代夹具正向着一下方向发展：(1)标准化(2)通用化(3)精密化：精密分度的多齿盘，高精度三爪自定心卡盘(4)高效化：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的效率可提高五倍。(5)柔性化：具有柔性化特点的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用夹具、成组夹具、数控机床夹具等。1.2本设计的内容及目的本课题设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制铣刀头座体零件的零件图和毛坯-零件图，根据图纸的技术要求等确定生产类型、切削加工方法、工艺路线的拟定，分析可得改零件的年产量为5000件，属于大批量生产。其次，进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，铣刀头座体的材料为铸铁，拟采用铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序的夹具进行设计并绘制夹具装配图和主要零件图。本课题是在我们完成了大学的基础课程，技术基础课程以及专业课程之后进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关绘图软件的一次深入的综合性的总复制，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：巩固我们大学里所学的知识，也是对所学知识色综合性的检验；加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；通过对铣刀头座体的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面都受到了一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。2铣刀头座体的机械加工工艺规程设计2.1铣刀头座体的工艺分析及生产类型确定2.1.1铣刀头座体的工艺分析从铣刀头座体的零件图（图2.1）中可以得到座体的零件图结构比较复杂有内孔、螺纹、外部有肋条，并且是平面孔系，要求的加工精度较高。因此在加工过程中主要表面的粗、精加工工序分阶段进行。加工中先加工平面，可以为孔系加工提供稳定可靠的基准面。在一般壳体件的加工工艺，大多数采用“一面二销”定位的加工方式。但本铣刀头座体的加工工艺路线主要以底面及两侧面定位加工的，主要原因由于铣刀头总成在使用过程中，要进行校正工作，两侧面则提供了很好的测量校准基准面，在组装轴承的过程中，也提供了很好的压合基准面。在整个加工工艺过程中，对各平面加工采用粗精铣，由于Φ80孔系两间距为255，采用粗、半精镗及倒角复合刀具，选用Φ300立轴回转工作台旋转两头镗，精镗采用T611单边镗的工艺方法（附图2.2）。工装设计上省去了镗模架和镗刀杆组合结构。这种方式，夹具结构简单，制造成本低，在使用过程中，省去了抱镗杆的繁重工作及镗套的定期更换工作。螺纹及Φ11孔系采用三面钻夹具和Φ500卧轴回转工作台配合使用（附图2.3），在摇臂钻上加工，选用了快换钻套和攻丝夹头的高效的工件辅具，这种工艺方案工序集中，装卸操作方便，并且在一此安装中，可以加工多个平面和孔系，是一种高效、节省劳动力的工艺方法，由于配合了回转工作台，模具设计制造简单，成本低。在整个工艺布置中，大量采用了回转工作台，使整个工艺路线较短，很多工序上的工装实现了通用性，从整个工艺路线来看，模具的品种较少，通用件多，大大的降低了模具的制造成本及管理维修费用。图2.1铣刀头座体零件图2.1.2铣刀头座体的生产类型从设计的要求可查知:Q=5000件/年，n=1件/台，取备品率α=3%；废品率β=1%，由《机械制造工艺学》【1】（1-1）式N=Qn（1+α%）（1+β%）得：N=5000×1×（1+3%）×（1+1%）=5200件/年由铣刀头座体是轻型零件，生产数量在5000-50000之间，查《机械制造工艺学》表1-6可知属轻型零件，生产类型为大批生产。2.2确定毛坯的制造类型确定毛坯的制造形式：由于零件年产量为5200件，为大批生产水平，为了提高生产率，保证加工质量所以毛坯采用铸造。由于铣刀头座体的要求比较高，所以选择铸铁的压力铸造，较好的耐磨性、可可铸性、可切削性和吸振性所以零件材料选用铸铁，根据《金属机械加工工艺设计手册》第三章可选牌号为HT200。2.3基准的选择基准是用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。对于主轴箱而言，基准就是确定主轴箱上其他点、线面位置所依据的那些点、线、面。在主轴箱的设计和加工过程中，按照不同要求选择哪些点、线、面作为基准，是影响零件加工工艺性和表面间尺寸、位置精度的主要因素之一。2.3.1粗基准的选择箱体零件加工面较多，粗基准选择时主要考虑各加工面能否分配到合理的加工余量，以及加工面与非加工面之间是否具有准确的相互位置关系。箱体零件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，应用该毛坯孔作为粗基准。现选Ⅰ孔和Ⅱ孔为粗基准。2.3.2精基准的选择精基准选择时应该尽量符合“基准重合原则”、“基准统一原则”、“互为基准原则”、“自为基准原则”、“便于夹装原则”，保证主要加工表面（主轴的支撑孔）的加工余量的均匀，同时定位基面应形状简单、加工方便，以保证定位质量和加紧可靠。2.4零件表面加工方法的确定本零件的加工表面有孔、面等，材料为HT200。参考《金属机械制造加工工艺设计手册》【2】表1-32、表1-33和表1-34前期加工方法选择如下：（1）底平面：公差等级为IT9，表面粗糙度为3.2，采用粗铣→精铣的加工方法。Φ80两端面：面粗糙度为3.2，采用粗铣→精铣的加工方法。（3）2-Φ80孔公差等级为IT7，表面粗糙度为1.6，采用粗镗、半精镗→精镗的方法。（4）6-M8-7H螺孔及4-Φ11孔等：公差等级、表面粗糙度为未注公差等级，采用常规加工方法。2.5工艺路线的制定与分析2.5.1工艺路线的拟定制定工艺路线应当使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领确定为大批生产的条件下，可以考虑采用组合加工方式加工，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。工艺方案一工序1铸造工序2时效工序3粗铣铣刀头座体底面工序4精铣铣刀头座体底面工序5粗铣φ80孔两端面工序6精铣φ80孔两端面工序7钻φ80孔工序8粗镗φ80孔工序9精镗φ80孔工序10粗镗φ96孔工序11钻底孔φ11，锪沉头孔φ22工序12钻螺纹孔6xM8，攻螺纹工序13去毛刺工序14终检工艺方案二工序1铸造工序2时效工序3粗车、半精车底面工序4精车底面工序5粗车、半精车φ80孔两端面工序6精车φ80孔两端面工序7粗镗φ80孔工序8精镗φ80孔工序9粗镗φ96孔工序10钻底孔φ11工序11铰孔φ11，锪沉头孔φ22工序12钻螺纹孔6xM8，攻螺纹工序13去毛刺工序14清洗工序15检验入库工艺方案三工序1铸造工序2时效工序3铣190x200下端面工序4铣200×13平面和190×13定位平面工序5铣φ150两端面工序6粗镗Φ80K7的孔，孔口倒角工序7分别钻两端6-Φ6.7孔，两端孔口分别倒角，两端分别攻6-M8-7H螺孔。钻4-φ11孔，锪平4-φ22圆平面工序8精镗Φ80K7的孔，孔口倒角工序9去毛刺，清洗工序10钻螺纹孔6xM8，攻螺纹工序11去毛刺工序12清洗工序13检验入库2.5.2工艺方案的分析与确定上述三种工艺方案的特点在于：方案一是采用铣削加工端面的生产效率较高适用于大批量的生产，方案二是采用车削的方式加工面的可以保证加工精度但生产效率较方案一低在满足加工精度及生产效率扥两个条件下采用方案一好些。方案三在整个加工工艺过程中，对各平面加工采用粗精铣，由于Φ80孔系两间距为255，采用粗、半精镗及倒角复合刀具，选用Φ300立轴回转工作台旋转两头镗，精镗采用T611单边镗的工艺方法（附图2.2）。工装设计上省去了镗模架和镗刀杆组合结构。这种方式，夹具结构简单，制造成本低，在使用过程中，省去了抱镗杆的繁重工作及镗套的定期更换工作。螺纹及Φ11孔系采用三面钻夹具和Φ500卧轴回转工作台配合使用（附图2.3），在摇臂钻上加工，选用了快换钻套和攻丝夹头的高效的工件辅具，这种工艺方案工序集中，装卸操作方便，并且在一此安装中，可以加工多个平面和孔系，是一种高效、节省劳动力的工艺方法，由于配合了回转工作台，模具设计制造简单，成本低。在整个工艺布置中，大量采用了回转工作台，使整个工艺路线较短，很多工序上的工装实现了通用性，从整个工艺路线来看，模具的品种较少，通用件多，大大的降低了模具的制造成本及管理维修费用，因此最终确定工艺路线如下：工序1制造模具工序2造型、浇注工序3铸件清理，人工失效处理，底漆喷涂工序4铸件检验工序5铣190x200下端面工序6铣200×13平面和190×13定位平面工序7铣φ150两端面工序8粗、半精镗Φ80K7的孔，孔口倒角工序9分别钻两端6-Φ6.7孔，两端孔口分别倒角，两端分别攻6-M8-7H螺孔。钻4-φ11孔，锪平4-φ22圆平面工序10精镗Φ80K7的孔，孔口倒角工序11去毛刺，清洗工序12钻螺纹孔6xM8，攻螺纹工序13检验工序14入库图2.2精镗孔机械加工工序附图图2.3三面孔系机械加工工序附图2.6机械加工余量、毛坯工序尺寸的确定铣刀头座体零件的材料为铸铁，硬度为200HBS，毛坯的重量约为6KG,生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，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（单位：mm）：由于主轴箱是同轴孔系，孔线较短，而且又是穿通孔。此时镗杆悬伸量小，镗杆轴线产生的挠曲度值适合工件的加工要求，镗削加工出来的孔能达到图样规定的要求，在这里我们采用支撑镗孔法加工座体的孔系。根据《金属机械制造加工工艺设计手册》表3-3、表3-4确定毛坯的轮廓尺寸在160-250mm之间，为铸铁的砂型铸造机器造型，公差等级CT8，故长度方向偏差为2mm。2.6.1孔的加工余量由于φ80孔的直径大于30mm，所以采用铸造加工，而螺纹孔和底孔小于30mm，就不适合采用铸造加工。由《金属机械制造加工工艺设计手册》【2】表4-15、表4-16和表4-17可以确定孔的加工余量如下：φ80孔：粗镗加工余量3mm半粗镗加工余量0.4mm精镗加工余量0.1mmΦ96孔：粗镗加工余量4.5mm3xM8螺纹孔：钻削加工余量0.2mm铰加工余量H9mm底孔：钻削加工余量0.2mm铰加工余量H9mm锪孔加工余量H9mm2.6.2平面加工余量底面：粗铣4mm精铣1.5mmΦ80孔两端面：粗铣4.5mm精铣1mm2.6.3切削用量及工时的计算工件材料：HT200δb=220MPa铸模查《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-2、表8-9、表8-12工序3粗铣底面面（1）机床和刀具的选择机床：根据铣刀头座体的零件尺寸采用型号为X8126的万能工具铣床刀具：采用材料为YG6硬质合金钢的标准面铣刀，参考GB/T611.7-1996选择基本尺寸D=60mm螺旋角β=10°后角αn=15°前角γ0=12°齿数Z=10°（2）切削深度及进给量的选择由于底面的加工余量较少，一次走刀可完成切削，故取=5mm。查《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-13和表8-14机床的主电机功率为3KW，每齿进给量取0.1~0.2mm/z故取=0.15mm/z(3)计算切削速度及每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3-16，当=60mm，z=10，≤7.5mm，≤0.24mm/z时，=90m/min，n=390r/min，=386mm/min。各修正系数：=0.89Ktv=1.0Ksv=1.0=·Ktv·Ksv所以=·=90×0.89×1.0×1.0=80.1(m/min)n=·n=190×0.89×1.0×1.0=347.1(m/min)=·=386×0.89×1.0×1.0=343.54(m/min)查X8126的万能工具铣床选取：n=364r/min=396mm/min（4）检验机床的功率根据《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-12，当工件的硬度在HBS=208~248时，ae≤35mm，≤5.0mm，=60mm，z=10，=250mm/min。查得Pcc=1.5kw，由X8126型铣床的主电机功率为3kw大于1.5kw。因此，所选的切削用量是以采用的，即：=5.0mm，=396mm/min，n=390r/min，=68.57m/min，=0.11mm/z。铣削加工计算——铣削轮的实际长度（mm）=+(0.5-2)[mm]=0封闭轮廓铣切=1-3mm非封闭轮廓铣切i—走刀次数已知=200mm=5+1=6mm=2mmi=1=0.83min工序4精铣底面面（1）机床和刀具的选择机床：根据铣刀头座体的零件尺寸采用型号为X8126的万能工具铣床刀具：采用材料为YG6硬质合金钢的标准面铣刀，参考GB/T611.7-1996选择基本尺寸D=60mm螺旋角β=10°后角αn=15°前角γ0=12°齿数Z=10°（2）切削深度及进给量的选择由于底面的加工余量较少，一次走刀可完成切削，故取=1.5mm。查《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-13和表8-14机床的主电机功率为3KW，每齿进给量取0.03~0.075mm/z故取=0.055mm/z(3)计算切削速度及每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3-16，当=60mm，z=10，≤2.5mm，≤0.1mm/z时，=196m/min，n=320r/min，=217mm/min。各修正系数：=0.87Ktv=1.0Ksv=1.0=·Ktv·Ksv所以=·=196×0.87×1.0×1.0=170.52(m/min)n=·n=320×0.87×1.0×1.0=278.4(m/min)=·=217×0.87×1.0×1.0=188.79(m/min)查X8126的万能工具铣床选取：n=315r/min=217mm/min（4）检验机床的功率根据《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-12，当工件的硬度在HBS=208~248时，≤35mm，≤5mm，=60mm，z=10，=217mm/min。查得Pcc=1.5kw，由X8126型铣床的主电机功率为3kw大于1.5kw。因此，所选的切削用量是以采用的，即：=1.5mm，=217mm/min，n=315r/min，=59.35m/min，=0.06mm/z。（5）铣削加工计算——铣削轮廓的实际长度（mm）=+(0.5-2)[mm]=0封闭轮廓铣切=1-3mm非封闭轮廓铣切i—走刀次数已知=200mm=5+1=6mm=2mmi=1=0.66min工序5粗铣φ80孔两端面（1）机床和刀具的选择机床：根据铣刀头座体的零件尺寸采用型号为X5032的立式升降台铣床刀具：采用材料为YG6硬质合金钢的标准面铣刀，参考GB/T611.7-1996选择基本尺寸D=37.5m螺旋角β=10°后角αn=15°前角γ0=12°齿数Z=8（2）切削深度及进给量的选择由于φ80孔两端面的加工精度较高，一次走刀可完成切削，故取=1.5mm。查《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-13和表8-14机床的主电机功率为7.5KW，每齿进给量取0.14~0.24mm/z故取=0.2mm/z(3)计算切削速度及每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3-16，当=37.5mm，z=8，≤2.5mm，≤0.1mm/z时，=118m/min，n=420r/min，=247mm/min。各修正系数：=0.89Ktv=1.0Ksv=1.0=·Ktv·Ksv所以=·=118×0.89×1.0×1.0=105.02(m/min)n=·n=420×0.89×1.0×1.0=373.8(m/min)=·=247×0.89×1.0×1.0=219.83(m/min)查X8126的万能工具铣床选取：n=368r/min=136mm/min（4）检验机床的功率根据《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-12，当工件的硬度在HBS=208~248时，≤35mm，≤5mm，=37.5mm，z=8，=217mm/min。查得=1.5kw，由X5032型铣床的主电机功率为7.5kw大于1.5kw。因此，所选的切削用量是以采用的，即：=1.5mm，=136mm/min，n=368r/min，=109.8m/min，=0.122mm/z。(5)铣削加工计算——铣削轮廓的实际长度（mm）=+(0.5-2)[mm]=0封闭轮廓铣切=1-3mm非封闭轮廓铣切i—走刀次数已知=115mm=5+1=6mm=0mmi=1工序6精铣φ80孔两端面（1）机床和刀具的选择机床：根据铣刀头座体的零件尺寸采用型号为X5032的立式升降台铣床刀具：采用材料为YG6硬质合金钢的标准面铣刀，参考GB/T611.7-1996选择基本尺寸D=37.5m螺旋角β=10°后角αn=15°前角γ0=12°齿数Z=8（2）切削深度及进给量的选择由于φ80孔两端面的加工精度较高，两次走刀可完成切削，故取=0.5mm。查《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-13和表8-14机床的主电机功率为7.5KW，每齿进给量取0.04~0.10mm/z故取=0.075mm/z(3)计算切削速度及每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3-16，当=37.5mm，z=8，≤2.5mm，≤0.1mm/z时，=35m/min，n=224r/min，=136mm/min。各修正系数：=0.87Ktv=1.0Ksv=1.0=·Ktv·Ksv所以=·=35×0.87×1.0×1.0=30.45(m/min)n=·n=420×0.87×1.0×1.0=194.8(m/min)=·=136×0.87×1.0×1.0=118.32(m/min)查X8126的万能工具铣床选取：n=242r/min=136mm/min（4）检验机床的功率根据《金属机械制造加工工艺设计手册》表8-12，当工件的硬度在HBS=208~248时，≤35mm，≤5mm，=37.5mm，z=8，=217mm/min。查得Pcc=1.5kw，由X5032型铣床的主电机功率为7.5kw大于1.5kw。因此，所选的切削用量是以采用的，即：=0.5mm，=136mm/min，n=242r/min，=28.8m/min，=0.071mm/z。(5)铣削加工计算——铣削轮廓的实际长度（mm）=+(0.5-2)[mm]=0封闭轮廓铣切i—走刀次数已知=115mm=5+1=6mm=0mmi=2=1.12min工序7粗镗φ80孔（1）机床和刀具的选择机床：根据铣刀头座体的零件尺寸采用型号为T162的镗床刀具：采用装夹式可调单刃镗刀切削深度及进给量的选择由于φ80孔两端的加工精度较高，一次走刀可完成切削，故取=2.5mm。查《实用金属切削加工工艺设计手册》表9-2机床的主电机功率为5.5KW，主轴进给