车床C6140A支架机械加工工艺及（一道工序）夹具设计.docx

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1、车床支架机械加工工艺及（一道工序）夹具设计内容摘要本论文应用本专业所学课程的理论和实际知识进行一次夹具设计工作的实际训练，本设计的内容是以大连机床集团设计生产的C6140A普通车床为设计原型，经过学习和钻研，对C6140A普通车床的机械加工工艺方案的分析和设计。支架类零件以其良好的操作性和稳定性广泛应用于各种机床当中，主要对各种机床起到支持和辅助加工的作用，是机械加工基础的提现。本文详细分析了该零件从毛坯选择到加工为成品的过程。就C6140A普通车床支架的加工工艺，分析了两套加工方案，最终确定一套科学合理的加工路线，通过计算过程，验证了这套工序的科学性，数字分析表明，该工序制定比较合理可行。最

2、后，就工序钻扩铰B、C、D孔设计夹具，同时对切削力、夹紧力进行了分析。关键词：机械加工；工艺；切削；夹具设计；工时目 录内容摘要I引 言11 概述22 设计任务说明32.1 零件的作用42.2 零件的工艺分析43 工艺路线的制定73.1 工艺路线的拟订73.2 确定毛坯的制造形式83.3 基准的选择83.4 具体分析83.5 工艺路线的拟订93.6 工艺卡的填写113.7 有效功率的计算144 夹具的设计234.1 工序夹具的确定234.2 夹具设计有关计算254.4 夹具装配274.5 夹具经济性分析27结论29参考文献30III引 言本论文中，主要是介绍了我的设计思路和设计过程。我的设计课

3、题是C6140A支架机械加工及夹具设计。设计的主要内容有：绘制零件图、设计夹具、刀具、量具等。此次设计，综合运用到了本专业的各方面专业知识，如机械制图、机械制造工艺学、机床夹具设计、机械设计工艺学等，在整个设计过程中进一步加深并巩固了我这几年奶所学的专业知识，受益匪浅。本车床具有广泛用途，主要用于各种回转零件的外圆、内孔、端面、锥度、切槽及公制螺纹、模数螺纹、径节螺纹等部件的车削加工，同时还可以进行钻孔、铰孔、套料、扩孔、滚花、拉油槽等加工。本系列车床刚性强，适合于使用硬质合金刀具对各种黑色金属和有色金属进行强切削和高速切削。本系列车床加工进度可达IT17级（按GB1800-79）,加工表面粗

4、糙度可达2.5，本系列车床性能好。操作方便、美观宜人。本系列车床有各种不同的配置、供用户选择。如：公制或者英制大丝杠、公制或者英制刻度、快速螺纹锁紧活凸轮锁紧主轴头，做首轮或者右手轮溜板箱，以及不同的电源、电压、频率等。 1 概述1.1 车床简介普通车床是由人工操纵能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床。常用于加工工件的内外回转表面、端面和内外各种螺纹，采用相应的刀具和附件，还可以进行钻孔，扩孔攻丝和滚花等。主轴由电机经主轴箱带动旋转，工件装在主轴夹盘或者支承在顶尖间并随主轴旋转，旋转运动经进给箱、丝杠或者光杠传至溜板箱，转变为刀架的进给运动。丝杠是为车削螺纹时使刀架获得精确的

5、移动量而设置的。普通车床没有交换齿轮和螺纹种类变换机构，适当选择传动比可用于加工公制、英制、模数和径节等各种螺纹。按需要方向刀架可以纵横向进给，能同时安装四把刀具，可按需要选用。尾座的功用是用后顶尖支撑轴类工件，或用于安装孔类加工刀具。普通车床是应用最广泛的一种车床，万能性强，约占车长类机床总台数的60%. 图1-1 CD6140A车床1.2 设计的任务 本拨叉零件从加工至成品，需完成从毛坯选择开始，编排工艺，工装夹具设计以及对该产品的说明书的编写。本次的设计任务如下：1.毛坯零件综合图 1张2.工艺过程卡片 1张3.夹具装配图 1张4.夹具体零件图 1张5.说明书 1张2 设计任务说明书2.

6、1 零件的作用这篇文章既然说到了C6140A车床，所以我要简要介绍一下这个车床。卧式车床它的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。C6140A指的是最大切削直径为400mm的卧式车床，该零件来自C6140A车床的三杠支架，它位于车床的尾部主要作用是支承丝杠，光杠，和操纵杆。相应的孔位要同轴和平行，使溜板箱移动无阻尼现象，保证加工的精度。 图2.1 C6140A车床的三杠支架2.2 零件的工艺分析支架共有5组加工表面（如2.2图），它们相互间有一定的位置要求。先分析如下：1、以B 孔

7、（25.8H12）为基准的加工孔。这一组加工表面包括：B(25.8H12,Ra为6.3m）、C(30H7,Ra 为1.6m）和D(55H7,Ra 为1.6m）的孔。2、A 面（22672,Ra 为1.6m）。3、I（两个20 的螺钉孔，Ra 为12.5m）和J、M（两个10 的销孔，Ra为1.6m）。4、M6 螺纹孔和O 孔(6 油孔，Ra 为12.5m)。5、E 面（M6 螺钉孔和6 油孔所在平面，Ra 为12.5m）。 图2.2 支架加工表面示意图这几组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：1、C 孔（30H7）和B 孔（25.8H12）两孔的平行度公差为100：0.08；2、D 孔(55

8、H7)和B 孔（25.8H12）两孔的平行度公差为100：0.08;C 孔(30H7)孔和A 面(72226)的平行度公差为100：0.07； D 孔(55H7)孔和A 面(72226)的平行度公差为100：0.07。由以上分析可知，可以先加工平面，然后借助于专用夹具同事加工三个孔，保证它们之间的位置精度要求。图2.3 车床支架技术要求根据各面的加工精度与表面粗糙度确定其加工次数。加工精度要求较高的表面宜将工艺过程划分为粗、半精、精三个加工阶段;根据加工表面的形状、尺寸及生产批量选择其加工方法。现分析如下：1、A 面：L B=226 72mm,Ra 为1.6m;粗铣-半精铣-精铣2、B 孔：

9、25.8H12,Ra 为6.3m；钻-扩3、C 孔：30H7,Ra 为1.6m:钻-扩-铰4、D 孔：55H7,Ra 为1.6m；钻-扩-铰5、E 面：Ra 为12.5m；粗铣6、F 面：Ra 为12.5m；粗铣7、H 面：Ra 为12.5m；粗铣8、I、K 孔：Ra 为12.5m；钻-锪9、M 孔：Ra 为1.6m；钻-扩-铰10、N 孔：Ra 为12.5m；钻攻丝11、O 孔,Ra 为12.5m；钻零件有两个主要的加工表面，一个是零件底面一个是零件侧面，这两个 主要的加工表面之间有一定的位置要求，现分析如下：1.零件底面：这一加工表面主要是平面的铣削，它是下一步加工的定位基准面。2.侧面这

10、一加工表面主要是 45mm、 30 mm、 25.8+00.3mm 孔的加工，以便可以为后来的加工定位。这两个加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 45mm 孔精度要求H7，粗糙度Ra1.6m， 30 mm 孔精度要求H8，粗糙度Ra1.6m，它们是零件的主要的配合面和工作面。底面的粗糙度为Ra1.6m，是零件的主要基准面。两端沉头孔与之保持基本的垂直关系， 45mm 孔和 30 mm 孔与之平行。零件底面与 45mm、 30mm、 25.8+00.3mm 的孔中心线连线的平行度公差为100：0.07、距离偏差为0.07mm。由以上分析可知，对这两个加工表面而言可以先粗加工零件底面，然后以

11、此为基准加工侧面的 45mm、 30 mm、 25.8+00.3mm孔，再由加工完的 45mm、 30 mm、 25.8+00.3mm 孔作为基准精加工底面并且保证它们之间的位置精度要求。再进行其他精度要求低的加工。3 工艺路线的制定3.1 工艺路线的拟订3.1.1 年产量和批量的确定生产过程指的是从机器的生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。一般机器的生产过程包括：原材料的运输、保管；生产技术准备；毛坯的制造；零件的加工（包括热处理）；零件的装配；机器的油漆和包装等。在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。工艺过程又可分为铸造、锻造

12、、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程。用机械加工方法，按一定顺序逐步地改变生产对象（原材料或毛坯）的形状、尺寸和表面质量、材料性能，使其成为合格零件的过程称为机械加工工艺过程。零件的生产纲领是包括备品和废品在内的年产量生产类型指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。依据生产批量的大小、产品投入生产的连续性，可大致分为三种生产类型：单件生产，成批生产，大量生产。1、生产纲领3000 台/每年车床年产量Q生产纲领*每台件数*（1+备品率）*（1+废品率）Q3000*1*（1+2）*（1+2）3122月产量Q/12=261Days=（365-52-14）/12=25 天日产量（一

13、天3 班）月产量/Days=261/25=112、生产量类型的确定查机械制造工艺学第5 页表1-2，关于轻型（100 公斤以内）零件的生产性质：中批为：5005000 件/年大批为：500050000 件/年可确定三杠支架的生产性质：按中批生产。3.2 确定毛坯的制造形式零件材料为HT150。考虑零件的作用、所受载荷及外形，以及年产3000件的要求，决定采用铸件，以保证零件的加工质量和提高产率。3.3 基准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，可以提高加工质量，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批作废，生产无法正常进行。一、粗基准原则 1、

14、尽可能用精度要求高的主要表面做粗基准。 2、用不加工面做粗基准，且该表面与要加工面有一定的位置精度要求。 3、余量均匀原则。 4、做粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积便于装夹。 5、不能重复使用原则。二、 精基准选择原则 1、基准重合原则尽可能使设计基准和原始基准重合。 2、互为基准原则两个位置精度要求较高的表面互为基准。 3、基准不变原则统一基准。3.4 具体分析粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大，因此，选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度v、进给量f 和切削深度p）中，提高任何一项，都能提高金属切削

15、率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量，切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度p，其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度v。精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度p 和进给量f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度v，以保证加工质量和表面质量。1、加工A 表面的定位基准用未加工的H 面作粗基准，其表面光整、光洁、有一定的面积便于装夹。2、加工B、C、D 孔

16、的定位基准精铣后的A 平面是加工B、C、D 孔时用的精基准，这个平面有一定的平面度（0.05）和粗糙度（1.6）的要求，以保证加工孔后的平行度公差为100：0.07。同时也满足了基准重合原则和基准不变原则。3.5 工艺路线的拟订工序设计指的是确定各工序所用的设备和工艺装备，加工余量、工序尺寸及公差，切削用量及时间定额的过程。零件加工质量要求较高时，若将加工面从毛坯面开始到最终的精加工或精密加工都集中在一个工序中连续完成，则难于保证零件的精度要求。因此通常将工艺过程划分成几个加工阶段。根据精度的不同，可以划分为：粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段。粗加工阶段的主要任务是去除加工面大部分余量，并

17、做出精基准。这一阶段的主要目标是提高生产率。半精加工阶段的主要任务应为主要表面的精加工作准备，并完成次要表面的加工钻孔、攻丝、铣槽等。半精加工阶段的主要任务保证主要表面达到图纸规定的技术要求。划分加工阶段的原因：有利于保证加工质量，粗加工阶段中切除金属较多，切削力大，切削热多，因而工件的受力变形和受热变形大。如果粗精加工混在一起，会破坏已精加工过的表面的精度。利于合理使用设备，粗加工采用精度不高的高效设备；精加工采用高精度设备。便于安排热处理工序，及时发现废品，避免浪费。制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条

18、件下，可以考虑尽量采用专用夹具，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。机加工工序的安排原则是先基准后其它，先粗后精，先面后孔，先主后次。由于生产类型为中批生产，故采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中，来提高生产率。除此之外，还应降低成本,所以全部采用手动夹紧机构。初步制定两套工艺路线如下：工艺路线方案一：工序I 铸造工序II 时效处理工序III 粗铣底面工序IV 锪平 20mm 的孔工序V 检验工序VI 精铣底面工序VII 钻、扩、铰 45mm、 30 mm、 25.8+0.30mm 孔工序VIII 钻 20mm、 30mm 孔工序IX 钻

19、、铰 9.8mm 孔、 5.2mm 锥孔工序X 钻 6mm 孔工序XI M6mm 底孔并倒角工序XII 攻螺纹M6mm工序XIII 最终检验及去毛刺，清洗。工艺路线方案二：工序I 铸造工序II 时效处理工序III 粗铣A 面，粗铣面，粗铣L 面，粗铣E 面工序IV 钻扩D 孔，B 孔工序V 检验工序VI 精铣A 面工序VII 钻 20mm、 30mm 孔工序VIII 钻、扩、铰 45mm、 30 mm、 25.8+0.30mm工序IX 钻、铰 9.8mm 孔、 5.2mm 锥孔工序X 钻M6mm 底孔并倒角工序XI 钻 6mm 孔工序XII 攻螺纹M6mm工序XIV 最终检验及去毛刺，清洗。两

20、套工艺路线比较可有，工艺路线二的方案比较合理，加工孔时不应一次到位，应该分多步进行加工，逐渐深入，接近待加工零件，达到加工的目的。3.6 工艺卡的填写在拟定工艺路线时，必须同时确定各工序所采用的机床、刀具、辅助设备及工艺装备，切削用量的选择和生产节拍的符合设计。机床和工装的选择应尽量做到合理，经济，使之与被加工零件的生产类型，加工精度和零件的形状尺寸相适应。由于生产类型为中批生产，故采用万能机床配以专用工具夹，并尽量使工序集中，来提高生产率。除此之外，还应降低成本，所以全部采用手动夹紧机构。在拟定工艺路线时，必须同时确定各工序所采用的机床、刀具、辅助设备及工艺装备，切削用量的选择和生产节拍的符

21、合设计。机床和工装的应尽量做到合理、经济，使之与被加工零件的生产类型，加工精度和零件的形状尺寸相适应。3.6.1机床的选择1、机床的加工规格范围应与零件的外部形状，尺寸相适应。2、机床的精度应与工序要求的加工精度相适应3、机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应。大批量生产尽量选用生产率高的专用机床，组合机床或自动机床。4、机床的选择应与现有条件相适应。做到尽量发挥现有设备的作用，并尽量做到设备负荷平衡。3.6.2刀具的选择刀具的选择也包括刀具的类型，构造和材料的选择，主要应根据加工方法、工序应达到的加工精度、粗糙度、工件的材料形状、生产率和经济性等因素加以考虑，原则上尽量采用标准刀具，必要

22、时采用各种高生产率的专用刀具。本工艺中铣工序都采用YG类硬质合金刀具。YG类硬质合金的韧性较好，但是切削韧性材料时，耐磨性较差。因此，他适合于加工铸铁，铜等脆性材料。3.6.3夹具的选择正确设计和使用夹具，对保证加工质量和提高生产效率、扩大机床使用范围同时既减轻劳动强度都有重要意义。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂火精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等。具体情况见后面的夹具设计部分。3.6.4量具的选择1、量具的选择应做到量具的精度应与零件的加工精度相适应。2、量具的量程应与被测零件的尺寸大小相适应。3 、量具的类型应与被测表面的性质（孔或外圆尺寸还是形状位置值）、生产类型、生产方式

23、相适应。3.6.5工面尺寸的确定加工面的尺寸作为确定刀具的形状大小，和计算机动时间的前提十分重要。加工面的长度和切入超出用来计算机动时间，加工面的直径和宽度，用来选择刀具。这里，我们把沿刀具进给的方向规定为长度，而把垂直于刀具进给的方向规定为宽度。当对于加工件为圆面时，宽度和长度相等。3.6.6毛坯余量及加工余量的确定（一）、毛坯余量的确定机械加工中毛坯尺寸与其零件尺寸之差称为毛坯余量，加工余量的大小取决于各加工过程中各个工序应切除的金属层的总和，以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸间的偏差值。总余量取决于完成各个工步的条件，如安装零件的精确度和工具的特性等。但是，其中的值，即第一个粗切削工步的加工余

24、量还取决于毛坯需要加工处的表面层状况，因为表面层平面度差别较大，有时甚至会有相当大的表面凹陷。此外，表面的金属层往往不同与表皮内部的金属，在铸件表面层有氧化层，由此可知，表面层是有缺陷的，它的特点是，有较高的硬度。如果刀具的刀刃切在表面层，将使刀具加速磨损。（二）、加工余量的确定完成某一道工序所需切除的材料层的厚度称为工序余量。从毛坯到成品的整个工艺过程中所切除的材料层厚度称为总余量，加工余量的确定通常有三种方法：1、经验估计法：这是工艺人员根据经验进行估算。所有加工余量一般偏大。2、查表修正法：以生产实践和实验研究的资料制成的表格为依据，应用时再结合加工实际情况进行修正。3、分析计算法：根据

25、一定的试验资料和计算公式进行计算，这样确定的余量比较经济合理，因受切削条件的改变和实验数据不全所限，应用较少。3.6.7削用量的确定本支架零件材料为HT150。硬度是HB160190，中批量生产，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：下面所用计算尺寸、公式及表见参考文献机械制造工艺设计实用手册。1.铣底面（1）粗铣底面余量，考虑粗糙度和缺陷层深度确定粗铣面余量为2.5mm。（2）铣底面余量，精铣底面余量为0.8mm。2.2个孔，孔的余量在计算基本工时时查手册确定。正确的使用切削用量对保证产品质量、提高切削效率和经济效益具有重要作用，

26、切削用量的选择主要依据工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求，还应该考虑刀具合理的耐用度、工艺系统刚度及机床功率等条件，其基本原则是：首先选择一个尽可能大的切深，其次选择一个较大的进给量，最后，在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度。1、切深的选择切深的选择应根据工件的加工余量和工艺系统刚度来确定。粗加工时，除留下半精加工、精加工的余量之后的余量来确定的量，往往采用逐渐减小的方法逐步提高加工精度和表层质量。2、进给量的确定在粗加工时，进给量的选择主要考虑工艺系统刚度和强度。工艺系统刚度和强度好时，进给量可大一些：反之，进给量就要小一点。3、切削速度的选择切削速度主要根据工件材料和

27、刀具性质来确定。在切深和进给量都确定的情况下，所选切速应有合理的刀具耐用度。3.7 有效功率的计算3.7.1工序编排及相关计算工序 粗铣底面1.加工条件：工件材料：HT200，b =200MPa、铸造加工要求：粗铣底面刀具：细齿硬质合金面铣刀机床：X5032A 立式铣床2. 计算切削用量及加工工时由参考文献1表15-53f=0.2-0.4mm/z 取f=0.3 mm/z由参考文献1表15-55v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s=1.19r/s=71.7r/min按机床参数和文献3表2-12 选取n=71 r/min=1.18r/s 实际切削速度切削深度ae=2.5mm（按加工余量

28、分配）切削工时：L=120mm L为加工长度L1=80mm(刀具直径)由文献2表20 取铣削入切量和超切量y+=18mm工序 钻、扩、铰45mm、30mm、25.8mm 孔1.加工条件：工件材料：HT200， b =200MPa、铸造加工要求：钻、扩、铰45mm、30mm、25.8mm 孔刀具：高速钢锥柄麻花钻、高速钢锥柄扩孔钻、铰刀机床：Z3063 摇臂钻床2.计算切削用量及加工工时（1）钻 30mm由参考文献1表15-33取f=1.1 mm/rL=60mm3dw 取K=1由参考文献1表15-37取v=0.35m/s按机床参数和文献3表2-12 选取n=180 r/min=3r/s实际切削速

29、度 切削深度a e=19mm切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=14mm（2）钻 45mm 孔由参考文献1表15-41取f=1.0mm/z v=0.43m/s n s=3.4 r/s切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=15mm（3）钻铰 28mm 孔由参考文献2表31取f=2.5 mm/r由参考文献2表33取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献1表15-36 取Kv=0.9由参考文献2表32取后刀面最大磨损限度为0.8mm刀具耐用度T=7200s按机床参数和文献3表

30、2-12 选取n w =140 r/min=2.33r/s切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=15mm（4）钻 28mm由参考文献1表15-33取f=1.0 mm/rL=60mm3dw 取K=1由参考文献1表15-37取v=0.35m/s按机床参数和文献3表2-12 选取n w =236 r/min=3.93r/s切削深度 =14mm切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=11mm（6）铰 30.0mm 孔由参考文献2表31取f=2.5 mm/r由参考文献2表33取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 y

31、v=0.5 m=0.3由参考文献1表15-36 取Kv=0.9由参考文献2表32取后刀面最大磨损限度为0.8mm刀具耐用度T=7200s 15.6X30.20.2切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=12mm（7）钻 20mm由参考文献1表15-33取f=0.75 mm/rL=60mm3dw 取K=1由参考文献1表15-37取v=0.35m/s按机床参数和文献3表2-12 选取n w =300 r/min=5r/s实际切削速度 切削深度a e =11.5mm切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=9mm（8）扩孔

32、至 24mm由参考文献1表15-41取f=0.8mm/z v=0.44m/s nS =5.6 r/s切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=10mm（9）铰 25.8mm 孔由参考文献2表31取f=2.0 mm/r由参考文献2表33取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献1表15-36 取Kv=0.9由参考文献2表32取后刀面最大磨损限度为0.8mm刀具耐用度T=7200s 15.6X25.50.2按机床参数和文献3表2-12 选取n w =67 r/min=1.12r/s 实际切削速度 切削工时：L=60mm L

33、 为加工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=10mm工序 检验工序 锪平直径为15.2mm 平面工序 钻M6mm 底孔并倒角1.加工条件：工件材料：HT200， b =200MPa、铸造加工要求：钻 5.8mm 孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时由参考文献1表15-33取f=0.2 mm/rL=20mm5dw 取K=0.9则f=0.20.9=0.18 mm/r由参考文献1表15-37取v=0.35m/s按机床参数和文献3表2-12 选取n w =1400r/min=23.3r/s实际切削速度 切削深度ae =2.45mm切削工时：L=20mm L 为加

34、工长度由文献2表22 取钻削入切量和超切量y+=2.5mm工序 攻螺纹M6mm工序 最终检验3.7.2工艺设计的整体评估计算工艺设计的整体评估的必要性，在机械加工工艺的设计过程中，为从经济角度出发，在满足生产纲领和零件各项技术要求的前提下，为了能够在提高生产效率的同时还能降低生产成本，应该以以下几方面进行考虑：1、生产设备的选用尽量采用通用机床和通用夹具。对于大批量生产，为了提高生产效率则要采用专用机床和专用夹具。2、在选好机床后，应按机床工作台的尺寸尽量设计专用夹具，使机床一次课同时加工多个工件，以提高生产率。3、在设计中，机床上最好采用机动装置，减少手动机构，尽量从减少劳动强度、提高生产效

35、率角度着手。一个零部件的机械加工工艺过程应由以下部分组成。工艺过程指的是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。机械加工工艺过程是指用机械加工方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程。零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。工序为一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。安装是工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序。工位是为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设

36、备的可动部分一起,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。工步含义是当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。工序的合理组合确定加工方法以后,就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数.确定工序数有两种基本原则有：1. 工序分散原则工序多,工艺过程长,每个工序所包含的加工内容很少,极端情况下每个工序只有一个工步,所使用的工艺设备与装备比较简单,易于调整和掌握,有利于选用合理的切削用量,减少基本时间,设备数量多,生产面积大.2. 工序集中原则零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成,每个工序的内容和工步都

37、较多,有利于采用高效的机床,生产计划和生产组织工作得到简化,生产面积和操作工人数量减少,工件装夹次数减少,辅助时间缩短,加工表面间的位置精度易于保证,设备、工装投资大,调整、维护复杂,生产准备工作量大.批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则,批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产.将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。表3.7.2 各工序所用时间表准备终结时间基本时间辅助时间工作地点服务时间及身体需要时间单件时间单件核算时间工序I0.030.780.120.040.930.96工序II0.

38、030.780.120.040.930.96工序III0.051.360.200.061.631.68工序IV0.010.220.030.010.260.27工序V0.0041.080.160.051.291.34工序VI0.112.860.430.133.423.54工序VII0.061.590.240.071.901.97由图表套用公式2.1 准备终结时间：Teln=4%Tb套用公式2.2 基本时间： 套用公式2.3 辅助时间: Ta=15%Tb套用公式2.4 服务时间: Ts+Tr=4%(Tb+Ta)套用公式2.5 单件时间： Tp=Tb+Ta+Ts+Tr通过计算和回顾整个工艺过程可以看

39、出，对于C6140A车床支架的机械加工工艺设计基本符合以上经济性原则：1、对于一般机械加工工艺的加工采用通用机床，减少了对专用机床的设计时间和经费，也就减少了人力、物力的投入，降低了生产成本。2、整个工艺大部分工序的加工都采用通用机床和专用夹具，大大提高生产效率。3、在某些机床上还可以同时加工几个零件，采用生产线批量生产，节省了准备时间和机动时间。4,、对于难加工工序或激动时间长的工序，采用多台机床同时加工，缩短了生产周期，提高了生产效率。4 夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。本文仅针对工序：钻、扩、铰45mm、30mm、25.8mm 孔的夹具进行设计

40、。4.1 工序夹具的确定4.1.1 夹具概述在历史的长河中，夹具有200 多年的历史，它的发展大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。第二阶段，随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。众所周知，夹具是用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的工艺装备。如机械加工、装配、检验、焊接等工艺中都大量采用夹具。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削

41、加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故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中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。4.1.2 机床夹具的作用机床夹具的作用主要有:保证发挥机床的基本性能如卡盘、顶尖，虎钳、压板、分度头等，保证工件的安装的正常装卡和加工。扩大机床的工艺范围如在车床的拖板上装一个镗模夹具，即可对箱体零件进行镗孔。在车床尾座上安装板牙浮动套筒，可实现套扣加工。提高生产率和降低加工成本减少辅助时间，使用夹具

42、后，安装工件可以不划线，不找正，用于多刀切削（如组合钻、组合铣），用于多件加工、多工位加工（如转盘铣）。保证加工精度的稳定性，降低对工人技术水平的要求，减轻劳动强度如对大型、笨重的工件进行加工时，工件的调整和夹紧是很费力气的，如果采用气动或液动夹紧装置，既方便又安全。4.1.3 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。机床夹具的主要功能有:定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧：工

43、件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。机床夹具的特殊功能（1）对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。4.1.4 机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该与不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求，以达到预期的效果。（1）保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用加紧厂，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。