导向丝杆右支架说明书

导向丝杆右支架说明书 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

目录

一、序言 (1)

（一）、零件的分析 (2)

1、零件的作用 (2)

2、零件的工艺分析 (2)

（二）、确定毛坯 (3)

1、确定毛坯种类 (3)

2、确定铸件加工余量及形状 (3)

二、工艺规程设计 (4)

（一）、定位基准的选择 (4)

（二）、制定工艺路线 (4)

（三）、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (6)

三、夹具设计 (19)

（一）、问题的提出 (19)

（二）、夹具设计 (19)

（三）、夹具结构设计及操作简要说明 (20)

四、参考文献 (21)

一、序言

机械制造工艺课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它对我们四年的大学学习生活具有重要意义。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己

未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导

（一）零件的分析

1.零件的作用

题目给的零件是导向丝杆右支架，它位于车床丝杆的右端，主要作用是支撑导向丝杆。法兰盘上有四个安装孔，其中部的通孔则由丝杆穿过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，零件的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

2．零件的工艺分析

零件的材料为KTH350-10，黑心可锻铸铁，切削性和耐蚀性良好，耐磨性及焊接性差，有较高的韧性、强度和塑性。用于承受较高的冲击振动及扭转负荷下的工作零件。

为此以下是导向丝杆右支架需要加工的表面以及表面之间的位置要求：1．孔Ф52以及与此相通的ZG1/8″左旋的锥孔，两个孔Ф18，四个安装孔Ф

2．Ф58的外圆柱面

3．零件上端面和孔Ф的下端面

4．（1）零件上端Ф18 mm孔中心轴线与Ф孔的下端面与的垂直度误差为；与Ф52mm孔中心轴线的平行度误差为。

（2）Ф52mm孔中心轴线与Ф孔的下端面的垂直度误差为；与

Ф58mm外圆中心轴线的全跳动误差为。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，即可以粗加工零件下端面，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

（二）确定毛坯

1.确定毛坯种类：

零件材料是KTH350-10。考虑零件在机床运行中所受冲击力较大，零件形状结构又比较复杂，零件年产量是中批量。而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，选择木模手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

2.确定铸件加工余量及形状：

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表，选用加工余量为MA-H级。并查表.确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表：

二、工艺规程设计

（一）基准的选择

1 . 粗基准的选择

以零件Ф的上端面为粗基准。

2 .精基准的选择

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“统一基准”原则。以Ф孔的下端面为主要的定位精基准，以Ф52mm内孔面和

Ф58mm外圆柱面为辅助的定位精基准。

（二）制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量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，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表、、，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

(一)工序Ⅰ粗铣Ф52mm下端面，以T3为粗基准

(二)工序Ⅱ粗车Ф58mm外圆面，以D1为定位基准

(三)工序Ⅲ粗车Ф的下端面，以T3为定位基准

(四)工序Ⅳ精铣零件上端面，以T2（Ф的下端面）为定位基准

(五)工序Ⅴ粗镗Φ52孔，以Ф58外圆为定位基准

(六)工序Ⅵ钻、扩零件下、下侧的Φ18孔，以D1为定位基准

(七)工序Ⅶ钻、扩零件上四个Ф的安装孔，以D1、D2为定位基准

(八)工序Ⅷ半精车Ф58mm外圆面，以D1为定位基准

(九)工序Ⅸ半精车Ф10.5mm下端面，以T1为定位基准

(十)工序Ⅹ半精镗Φ52孔，以Ф58外圆为定位基准

(十一)工序Ⅺ铰2-Φ18孔，以D1为定位基准

(十二)工序Ⅻ精车Ф58mm外圆面，以D1为定位基准

(十三)工序ⅩⅢ精镗Φ52孔，以Ф58外圆为定位基准

(十四)工序ⅩⅣ钻1/8″锥孔，攻螺纹，以D1、D2和T3为基准

(十五)工序ⅩⅤ去毛刺

(十六)工序ⅩⅥ终检

（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

1、圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

2、平面工序尺寸

3、确定切削用量及时间定额

工序Ⅰ粗铣Ф52mm下端面，以T3为粗基准1.加工条件

工件材料： KTH350-10,铸造。

工件尺寸：a e=77 mm，l=118 mm

加工要求：粗铣Ф52mm下端面,加工余量５mm 机床：Ｘ５２Ｋ立式铣床

刀具：查《切削用量简明手册》表，选择ＹＧ６硬质合金端铣刀，铣削宽度

a e <90mm ，深度a p <6mm, 齿数z=12，故根据《切削用量简明手册》表

取刀具直径d o =125mm 。根据《切削用量简明手册》表选择刀具前角

?=00γ，后角?=80α，副后角?='100

α，刀刃倾角?-=10s λ，主偏角?=60r k ，过度刃?=30εr k ，副偏角?='5r k

2.切削用量 1)确定切削深度a p

因为余量较小，故选择a p =5mm ，一次走到即可完成 2)确定进给量

由于本工序为粗加工 ，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削用量简明手册》表，使用ＹＧ６硬质合金端铣刀，机床功率为（据《简明手册》表，Ｘ５２Ｋ立式铣床）时，f z =~r,故选择f z =r 。 3)确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 mm ；由于铣刀直径d o =125mm ，故刀具使用寿命T=180min （据《切削手册》表） 4)计算切削速度V c 和每分钟进给量V fc

根据《切削手册》表，当d o =125mm ，z=12, a p <=, f z <= mm/z 时，

V t =68m/min ,n=175r/min , V ft =461 mm/min 。修正系数K mv =, K sv =。切削计算公式为：V c =

v

pv v e v z v X p m v

v k z

u a y f a T q d C 0，其中mm a e 77=，mm a p 5=，245=v c ，

2.0=v q ，15.0=v x ，35.0=v y ，8.0=?=sv mv v k k k ，2.0=v u ，1=v p ，

m= ,T=180min , f z =z ,z=12 ,将以上数据代入公式得：

c v =

min /808.012

2.07735.024.015.051802

.012524532

.0mm =?????????? 确定机床主轴转速：min /20410000

r d v

n s ==

π 根据《简明手册》表，选择min /190r n c =，fc v =375mm/min ,因此实际切削速度和每齿进给量为：

zc f =fc v /z n c =375/190?12mm/z =0.16mm/z 。

5)校验机床功率

根据《切削手册》表，近似为cc P = ,根据机床使用说明书，主轴允许功率

cm P =?cc P ，故校验合格。最终确定a p =5mm ，min /190r n c =，f v =375mm/min ，

m in /75m v c =，z f =0.16mm/z 。

6)计算基本工时

f m v L t /=，?++=y l L ,l=118mm

查《切削手册》表，入切量及超切量为：?+y =40mm,则：

f m v L t /==（118+40）/375=

工序Ⅱ 粗车 Ф58mm 外圆面，以D1为定位基准 1. 已知条件与工序Ⅰ相同

加工要求：粗车77mm ?108mm 的矩形为Ф62的外圆 粗车Ф62的外圆，单边加工余量为0.8mm

机床：C620-1型卧式车床

刀具：YT5硬质合金可转位车刀，根据《切削手册》表，由于C620-1型卧

式车床的中心高为200mm(表，故选择刀杆尺寸16 x25，刀片厚度为。根据《切削手册》表，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱前刀面，前角?=150γ，后角?=60α，刀刃倾角?=0s λ，主偏角

?=90r k ，副偏角?='10r k ，刀尖圆弧半径mm r 8.0=ε

2.切削用量 1)确定切削深度a p

①粗车矩形为圆形时，需要切削的余量为，取a p =9mm ，5次走刀完成 ②粗车Ф62的外圆时，单边余量为，a p =（）/2= ,1次走刀完成 2)确定进给量

根据表，在粗车可锻铸铁KTH350-10、刀杆尺寸16 x25时： ①若切削深度a p >8~12mm ，工件直径为60~100mm 时，则进给量为f=~r ②若切削深度a p ≤3mm ，工件直径为60~100mm 时，则进给量为f=~r 。再根据C620-1车床说明书，取f =r 。

确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的需求，故需进行校验： 根据表，C620-1车床进给机构允许的进给力m ax F =3530N ；根据表，在

b σ=350MPa,≤r, ?=45r k ,v=65m/min （预计）时： ① a p ≤9.7mm 时，进给力f F =2750N ； ② ②a p ≤时，进给力f F =800N

f F 的修正系数为0.10=f F k γ，0.1=f sF k λ，17.1=f krF k ，故实际进给力分别为f F =?=, f F =?=

由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f =r 的进给量可用。

3)选择车刀磨钝标准及寿命

根据《切削手册》表，取车刀后面最大磨损量为~。焊接车刀耐用度T=60mm 。 4)确定切削速度c v

根据《切削手册》表，加工b σ=350MPa,≤r 时： ① a p ≤9mm ，切削速度v=80m/min; ② a p ≤0.8mm, 切削速度v=114m/min

切削速度的修正系数为0.1=Tv k ，0.1=Mv k ,8.0=sv k ，0.1=tv k ，0.1=kv k ，

92.0=krv k

故1v '=?? 2v '=?? min /3.12914514.39.581000100011r d v n =??==

π;min /43162

14.39.831000100022r d v n =??==π 根据C620-1车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表－8）选择:

1n =120r/min , 2n =380r/min

这时实际切削速度（1000

0s

c n

d v π=）得：1c v =min, 2c v =74m/min

5）校验机床功率

由表，当b σ=350MPa,≤r 时: ①a p ≤9.7mm,v ≤59m/min 时，1C P =; ②a p ≤,v ≤84m/min 时，2C P =

切削功率的修正系数为0.1=TPc k ，0.1=MPc k ,8.0=sPc k ，0.1=tPc k ，

92.0=k ，0.1=k （表）

故实际切削时的功率为：1C P =; 2C P =

根据表，当1n =120r/min 、2n =380r/min 时, 机床主轴允许功率E P = ，E c P P <故满足条件，校验成立。 6）计算基本工时：

f m v L t /=，?++=y l L ,l=3.5mm ，

查《切削手册》表，入切量及超切量为：?+y =2mm,则：

f m v L t /1==?（?）=； f m v L t /2==（?）=

工序Ⅲ 粗车Ф的下端面，以T3为定位基准

1.本工序仍为粗车，已知条件与工序Ⅱ相同，可采用与工序Ⅱ相同的可转位车刀，采用工序Ⅱ确定切削用量的方法

2.切削用量

1)确定切削深度 需要切削的余量为41.5mm ，取a p =9mm ，5次走刀完成 2)确定进给量 f =0.65mm/r 3)选择车刀磨钝标准及寿命

根据《切削手册》表，取车刀后面最大磨损量为~。焊接车刀耐用度T=60mm 。 4)确定切削速度c v

切削速度的修正系数为0.1=Tv k ，0.1=Mv k ,8.0=sv k ，0.1=tv k ，

0.1=kv k ，92.0=krv k

故v '=?? min /2.163145

14.33

.74100010001r d v n =??==

π 根据C620-1车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表－8）选择:

n =305r/min,这时实际切削速度（1000

0s

c n

d v π=

）得：v=min

5）校验机床功率

切削功率的修正系数为0.1=TPc k ，0.1=MPc k ,8.0=sPc k ，0.1=tPc k ，

92.0=krPc k ，0.1=kPc k （表）

故实际切削时的功率为：C P = ? ?= 6）计算基本工时：

f m v L t /=，?++=y l L ,l=1mm ，

查《切削手册》表，入切量及超切量为：?+y =1mm,则：

f m v L t /==2/（?）=；

工序Ⅳ 精铣零件上端面，以T2（Ф的下端面）为定位基准

本工序为粗加工，已知条件与工序Ⅰ相同，切削用量及其计算过程同工序Ⅰ 计算基本工时：

f m v L t /=，?++=y l L ,l=222mm ，

查《切削手册》表，入切量及超切量为：?+y =44mm,则：

f m v L t /==266/375=；

工序Ⅴ 粗镗Φ52孔，以Ф58外圆为定位基准 1.机床：T68卧式镗床 2.切削用量

1)确定切削深度 单边余量为z=3mm ，取a p =3mm ，1次走刀完成 2)确定进给量 由《简明手册》查得，取f =0.52mm/r 3)确定镗床转速 由《简明手册》查得，取n =200r/min 4）计算基本工时：

f m v L t /==(46+2 ? 2)/（?）=；

工序Ⅵ 钻、扩零件上、下侧的Φ18孔，以D1为定位基准 1.刀具选择：

查《切削手册》表、，选用高速钢麻花钻钻头。粗钻时，d o =17mm ，钻头采用双锥后磨横刃，后角?=120α，二主刃长度mm b 5.3=ε，横刃长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度1l =,2?=100?,?=30β 2.切削用量选择： 1)确定进给量

①按加工要求确定进给量:查《切削手册》得：f=~0.86mm/r , l/d=40/17=<3再由《切削手册》表，系数为，则： f =（~）?=~0.43mm/r

②按钻头强度选择：查《切削手册》表，钻头允许进给量为：f=r ③机床进给机构强度选择：查《切削手册》表，机床进给机构允许轴向力为8330N 时，进给量为：f=r

以上三个进给量比较得出，受限制的进给量时工艺要求，其值为：~0.43mm/r ，根据《简明手册》表，最终选择的进给量：f=0.36mm/r 由于是加工通孔，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给改为手动进给。

根据《切削手册》表查出，钻孔时的轴向力f F =3580N ，轴向力修正系数为，故f F =3580N 。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N ，故所选进给量可用。 2)选择车刀磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为。寿命T=60mm 。 3)确定切削速度c v

查《切削手册》表，切削速度计算公式： V c =

v yv

Xv

p

m

Zv v k f

a T

d C 0，

其中，v c =，v z =，v x =0，v y =，m=

查得修正系数：0.1=Tv k ，0.1=Mv k ，0.1=tv k ，0.1=kv k ，故实际的切削速度：

c v =m in /2.30136.0160174.164

.0125.025

.0mm =????

4）校验机床扭矩及功率

查《切削手册》表，当f ≤0.41mm, ≤0d 17.5mm, t M =修正系数均为，故c M =查机床使用说明书：m M =52

查《切削手册》表，钻头消耗功率：C P =

查机床使用说明书：E P =?由于c M

f m v L t /==(41+10)/（?）=；

4.扩孔至Ф

查《切削手册》表，扩孔进给量f=~1.1mm/r, 查机床使用说明书，最终选定进给量f=r

根据资料，切削速度v=钻。其中v 钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度，故v= ?=min

故查机床使用说明书选取：w n =272r/min 基本工时：f m v L t /==(41+10)/（?）=；

工序Ⅶ 钻、扩零件上四个Ф的安装孔，以D1、D2为定位基准 1.刀具选择：

查《切削手册》表、，选用高速钢麻花钻钻头。粗钻时，d o =9mm ，钻头采用双锥后磨横刃，后角?=120α，二主刃长度mm b 5.3=ε，横刃长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度1l =,2?=100?,?=30β 2.切削用量选择： 1)确定进给量

①按加工要求确定进给量:查《切削手册》得：f=~0.86mm/r , l/d=40/17=<3再由《切削手册》表，系数为，则： f =（~）?=~0.43mm/r

②按钻头强度选择：查《切削手册》表，钻头允许进给量为：f=r ③机床进给机构强度选择：查《切削手册》表，机床进给机构允许轴向力为8330N 时，进给量为：f=r

以上三个进给量比较得出，受限制的进给量时工艺要求，其值为：~0.43mm/r ，根据《简明手册》表，最终选择的进给量：f=0.36mm/r

由于是加工通孔，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给改为手动进给。

根据《切削手册》表查出，钻孔时的轴向力f F =3580N ，轴向力修正系数为，故f F =3580N 。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N ，故所选进给量可用。 2)选择车刀磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为。寿命T=60mm 。 3)确定切削速度c v

查《切削手册》表，切削速度计算公式： V c =

v yv

Xv

p

m

Zv v k f

a T

d C 0，

其中，v c =，v z =，v x =0，v y =，m=

查得修正系数：0.1=Tv k ，0.1=Mv k ，0.1=tv k ，0.1=kv k ，故实际的切削速度：

c v =m in /2.30136

.016094.164

.0125.025

.0mm =???? 4）校验机床扭矩及功率

查《切削手册》表，当f ≤0.41mm, ≤0d 17.5mm, t M =修正系数均为，故c M =查机床使用说明书：m M =52

查《切削手册》表，钻头消耗功率：C P =

查机床使用说明书：E P =?由于c M

3.计算基本工时：

f m v L t /==(12+10)/（?）=；

4.扩孔至Ф

查《切削手册》表，扩孔进给量f=~1.1mm/r, 查机床使用说明书，最终选定进给量f=r

根据资料，切削速度v=钻。其中v 钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度，故v= ?=min

故查机床使用说明书选取：w n =272r/min 基本工时：f m v L t /==(12+10)/（?）=； 工序Ⅷ 半精车Ф58mm 外圆面，以D1为定位基准

1.选择刀具

车刀形状、、刀杆尺寸、刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为YT15,车刀几何形状为:前角?=150γ，后角?=60α，刀刃倾角?=0s λ，主偏角

?=45r k ，副偏角?='5r k ，刀尖圆弧半径mm r 8.0=ε

2.切削用量 1)确定切削深度a p

单边余量为，a p = ,1次走刀完成 2)确定进给量

半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据表，当表面粗糙度为

a R m μ，mm r 8.0=ε，f=~r ， 再根据C620-1车床说明书，取f =r 。

3)选择车刀磨钝标准及寿命

根据《切削手册》表，取车刀后面最大磨损量为~。焊接车刀耐用度T=60mm 。 4)确定切削速度c v

根据《切削手册》表，加工b σ=350MPa,≤r ，a p ≤， v=128m/min 切削速度

的修正系数均为1，故c

v '=128m/min 根据C620-1车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表－8）选择:

C n =610r/min

这时实际切削速度（1000

C

c Dn v π=）得：C v =min

5）校验机床功率

由表，当b σ=350MPa,≤r,a p ≤, C v =min 时，C P =;

根据表，当c n =610r/min 时, 机床主轴允许功率E P = ，E c P P <故满足条件，校验成立。 3.计算基本工时：

f m v L t /==（?）=

工序Ⅸ 半精车Ф下端面，以T1为定位基准

1.本工序仍为半精车，已知条件与工序Ⅷ相同，可采用与工序Ⅷ相同的车刀和确定切削用量的方法

2.切削用量

1)确定切削深度 需要切削的余量为41.5mm ，取a p =9mm ，5次走刀完成 2)确定进给量 f =0.4mm/r 3)选择车刀磨钝标准及寿命

根据《切削手册》表，取车刀后面最大磨损量为~。焊接车刀耐用度T=60mm 。 4)确定切削速度c v

切削速度的修正系数为0.1=Tv k ，0.1=Mv k ,8.0=sv k ，0.1=tv k ，

0.1=kv k ，92.0=krv k

故v '=144m/min; min /3.316145

14.3144

10001000r d v n =??='=

π 根据C620-1车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表－8）选择:

n =305r/min,这时实际切削速度（1000

0s

c n

d v π=

）得：v=min

5）校验机床功率

切削功率的修正系数为0.1=TPc k ，0.1=MPc k ,8.0=sPc k ，0.1=tPc k ，

92.0=krPc k ，0.1=kPc k （表）

故实际切削时的功率为：C P = 3.计算基本工时：

f m v L t /=，?++=y l L ,l=0.5mm ，

查《切削手册》表，入切量及超切量为：?+y =1mm,则：

f m v L t /==（?）=

工序Ⅹ 半精镗Φ52孔，以Ф58外圆为定位基准

1.机床：T68卧式镗床

2.切削用量

1)确定切削深度 单边余量为z=1.25mm ，取a p =1.25mm ，1次走刀完成