制造基础课程设计说明书 设计犁刀变速齿轮箱体的机械加工工艺规程及专用夹具
机械制造技术基础课程设计
课程设计说明书
设计题目：设计犁刀变速齿轮箱体的机械加工工艺
规程及专用夹具
专业班级：_________
姓名：_________
学号：_________
指导教师：杜可可
2011 年6月16日
目录
设计任务书 (3)
前言 (4)
一、零件的工艺分析 (5)
二、确定毛坯、绘制毛坯简图 (6)
三、工艺规程设计 (7)
（一）定位基准选择 (7)
（二）制定工艺路线 (7)
（三）选择加工设备 (9)
四、加工工序设计 (10)
五、时间定额计算 (21)
六、夹具设计 (25)
（一）夹具设计任务 (25)
（二）确定设计方案 (25)
（三）定位精度 (26)
（四）夹具说明 (27)
七、心得体会 (28)
参考资料 (29)
机械制造技术基础课程设计任务书
课程设计题目：设计犁刀变速齿轮箱体的机械加工工艺规
及专用夹具
课程设计内容：
（1）：零件毛坯合图1张
（2）：机械加工工艺规程卡片1套
（3）：夹具装配总图1张
（4）：夹具零件图1张
（5）：课程设计说明书1份
前言
机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学及相关专业课程（工程材料和热处理、机械设计、互换性和测量技术、金属切削加工及装备等）的基本理论知识，并结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（犁刀变速齿轮箱体）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。同时也是熟悉和运用有关手册、标准、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，从而掌握工艺设计的方法和步骤，
为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有很多不足之处，希望各位老师多加指教。
一、零件的工艺分析
（一）零件的作用
犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确连接。N面上的4-φ13mm孔即为螺栓连接孔，2-φ10F9孔为定位销孔。
图2-1 犁刀变速齿轮箱传动示意图
1—左臂壳体 2—犁刀变速齿轮箱 3—操纵杆
4—啮合套 5—犁刀传动齿轮 6—轴承
7—右臂壳体 8—犁刀传动轴 9—链轮
如图2—1 所示，犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒档齿轮常啮合（图中末画出）。犁刀传动轴8的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴向移动。啮合套4和犁刀传动齿轮5相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。其操作过程通过安装在Sφ30H9孔中的操作杆操纵拨叉而得以实现。
（二）零件的工艺分析
有附图1得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。
该零件的主要加工面为N面、R面、Q面和2-φ80H7孔。
N面的平面度0.05mm直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。
2-φ80H7孔的尺寸精度、同轴度φ0.04mm,与N面的平行度0.07mm，与R 及Q面的垂直度φ0.1mm,以及R相对Q面的平行度0.05mm,直接影响犁刀传动轴对N面平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度
等。因此，在加工他们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。
2-φ10F9孔的尺寸精度、两孔距尺寸精度140±0.05mm以及140±0.05mm 对R面的平行度0.06mm,影响旋耕机与变速箱联接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒档齿轮的啮合精度。
由参考文献[1]中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。
二、确定毛坯、绘制毛坯简图
根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为6000件/年。通过计算，该零件质量约为7kg。由参考文献[6]表1-4、表1-3可知，其生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及2-φ80mm孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。
参考文献[2]表2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级CT为8~10级，加工余量等
铸件的分型面选择通过C基准孔轴线，且与R面（或Q面）平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。
参考文献[2]表2.3-5，用查表法确定各表面的总余量如表2-1所示。
参考文献[2]表2.3-9可的铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。
三、工艺规程设计
（一）、定位基准的选择
定位基准有精基准和粗基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
1．精基准的选择
犁刀变速齿轮的N面和孔既是装配基准，又是设计基准，用它们做精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一孔二面”的典型定位方式；苦其余各面和孔的加工也可以用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则，此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。
2．粗基准的选择
考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔（即2-Ф80mm孔）的毛坯与箱体内壁做粗基准：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；第二，装入箱内的旋转零件（如齿轮、轴套等）与箱体内壁有足够的间隙；此外能保证定位准确、夹紧可靠。
最先进行机械加工的表面是精基准 N面和 2-Ф10F9 孔，这时可有两种定位夹紧方案：
方案一：用一浮动圆锥销插入2-Ф80mm 毛坯孔中限制二个自由度；用三个支承钉支承在与 Q面相距 32mm并平行于 Q面的毛坯面上，限制三个自由度；再以 N面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批大量生产类型中，在加工 N面及其面上各孔和凸台面及其各孔的自动线上采用随行夹具时用。
方案二：用一根两头带反锥形（一端的反锥可取下，以便装卸工件）的
心棒插入 2-Ф80mm 毛坯孔中并夹紧，粗加工 N面时，将心棒置于两头的 V 形架上限制四个自由度，再以 N面本身找正限制一个自由度。这种方案虽要安装一根心棒，但由于下一道工序（钻扩铰 2-Ф10F9 孔）还要用这根心棒定位，即将心棒置于两头的 U形槽中限制两个自由度，故本道工序可不用将心棒卸下，而且这一“随行心棒”比上述随行夹具简单得多。又因随行工位少，准备心棒数量就少，因而该方案是可行的。
（二）、制订工艺路线
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：N面：粗车—精铣：R面和 Q面：粗铣—精铣；凸台面：粗铣；2-Ф80mm 孔：粗镗—精镗；7级～9 级精度的未铸出孔：钻一扩一铰；螺纹孔：钻孔一攻螺纹。
因 R面与 Q面有较高的平行度要求， 2-Ф80mm 孔有较高的同轴度要求。故它们的加工宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证其位置精度。
根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将 N 面、R面、Q面及2-Ф80mm 孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工 N面，后再镗 2-Ф80mm 孔。R面及Q面上的Ф8N8 孔及4-M13
螺纹孔等次要表面放在最后加工。
初步拟订加工工艺路线如下：
步讨论。
如粗车 N面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性力较大，平衡较困难，又由于 N面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的振动，故改用铣削加工。
工序4应在工序 3前完成，使 R面和 Q面在粗加工后有较多的时间进行自然时效，减少工件受力变形和受热变形对 2-Ф80mm 孔加工精度的影响。
精铣 N面后，N面与 2-Ф10F9孔的垂直度误差难以通过精铰孔纠正，故对这两孔的加工改为扩铰，并在前面的工序中预留足够的余量。
4-Ф13mm 孔尽管是次要表面，但在钻扩铰2-Ф10F9孔时，也将 4-Ф13mm 孔钻出，可以节约一台钻床和一套专用夹具，能降低生产成本，而且工时也不长。
同理，钻Ф20mm 孔工序也应合并到扩铰SФ30H9 球形孔工序中。这组孔在精镗 2-Ф80H7 孔后加工，容易保证其轴线与2-Ф80H7 孔轴线的位置精度。
许多工序由于是在一台机床上完成的，因此可以把几个工序合成在一起，可以节省时间。
由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以加工中心为主，辅以少量通用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主。辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
1.粗、精铣 N面
考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用加工中心。选择直径 D为Ф200mm 的C类可转位面铣刀，专用铣夹具、游标卡尺和刀口形直尺。
2.铣凸台面
采用加工中心，莫氏锥柄面铣刀、专用铣夹具、专用检具。
3.粗铣 R及 Q面
采用加工中心，因切削功率较大，故采用功率为 5.5kW的1T× 32型铣削头。选择直径为Ф160mm 的 C类可转位面铣刀、专用铣夹具、游标卡尺。
⒋精铣 R及 Q面
采用功率为 1.5kW的1TX
b
20M 型铣削头组成的加工中心。精铣刀具类型与粗铣的相同，采用专用铣夹具。
5.粗、精镗2-Ф80H7孔
为了避免多次换机床，粗精镗都在加工中心上完成，选择功率为1.5kW的1TA20M镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用镗夹具、游标卡尺。
6.工序 20（钻扩铰孔 2-Ф10F9至2-Ф9F9孔口倒角l× 45°，钻孔4-Ф13mm孔）
选用摇臂钻床 Z3025。选用锥柄麻花钻；锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角；选用锥柄机用铰刀、专用钻夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。
7.锪4-Ф22mm平面
选用直径为Ф22mm 、带可换导柱锥柄平底锪钻，导柱直径为Ф13mm （参考文献[2]表4.3-38）。
⒏工序 100
所加工的最大钻孔直径为Ф20mm ，扩铰孔直径为Ф30mm 。故仍选用摇臂钻床 Z3025（参考文献[2]表4.3-30）。钻Ф20mm 孔选用锥柄麻花钻（参考文献[2]表4.3-9），扩铰 SФ30H9 孔用专用刀具，4-M6 螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻（参考文献[2]表4.3-16），攻螺纹采用机用丝锥（参考文献[2]表4.6-3）及丝锥夹头。采用专用钻夹具。Ф20mm 、Ф30mm 孔径用游标卡尺测量，4 -M6 螺
孔用螺纹塞规检验，球形孔 SФ30H9 及尺寸 6.20
+ mm，用专用量具测量，孔轴线的倾斜30°用专用检具测量。
9. 8-M12 螺纹底孔及 2-Ф8N8孔
选用摇臂钻床 Z3025加工。 8-M12 螺纹底孔选用锥柄阶梯麻花钻（参考文献[2]表4.3-16）、选用锥柄复合麻花钻及锥柄机用铰刀加工 2-Ф8N8孔。采用专用钻夹具。选用游标卡尺和塞规检查孔径。
10. 8-M12 螺孔
攻螺纹选用摇臂钻。采用机用丝锥（参考文献[2]表4.6-3）、丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。
四、加工工序设计
一.工序 1粗铣N面及工序 4精铣 N面
查参考文献[1]表2-36平面加工余量表，得精加工余量Z
精
N
为l.5mm。已知
N面总余量Z
总
N 为 4.5mm。故粗加工余量 Z
粗
N
＝（ 4.5－ 1.5） mm ＝ 3mm。
如图3—1所示，精铣N面工序中以 B孔定位， N面至 B、A孔轴线的工序
尺寸即为设计尺寸 X
精
B
N-=46±0.05mmm，则粗铣 N面工序尺寸X
粗
B
N-
=47.5mm。
图3-1 N 面工序尺寸链
查文献[2]表2.6-6平面加工方法，得粗铣加工公差等级为 IT11～IT13 ，取 IT12，其公差粗B N T -= 0.25mm ，所以精B N X -=47.5 土 0.125mm （注 :中心距公差对称标注）。 校核精铣余量 Z 精N ： Z m in 精N ＝ X m in 粗B N -－ X m ax 精B N -
＝ [（ 47.5-0.125）-（ 46＋ 0.05）]mm ＝ 1.325mm
故余量足够。
查参考文献[2]表2.4-73，取粗铣的每齿进给量f z ＝ 0.3mm /z ；精铣的每
转进给量 f ＝0.4mm /z ，粗铣走刀 1次，p α＝ 3mm ；精铣走刀 1次，p α ＝ 1.5mm 。
参考文献[2]表3.1-74，取粗铣的主轴转速为 200r/ min ，取精铣的主轴转
速为 375r/ min 。又前面已选定铣刀直径 D 为Ф200mm ，故相应切削速度分别为
粗加工 : min m ＝125.6min m 1000
200
×200×3.14＝1000πDn ＝粗v
精加工 : min m .5＝235min m 1000
375
×200×3.14＝1000πDn ＝
精v 式中：n ────── 铣刀转速，r/min D ────── 铣刀直径，mm
校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：
参考文献[2 ]表2.4-96，得铣削时的切削功率为：
pm z
m znk f P e 74
.00.9p －5
αα109＝167.
? （2-1）
取 Z=10个齿，r ＝3.360
200
＝
s r n ，e α=
168mm ，p α= 3mm ，z m m .3＝0f z ，1＝k pm ； 将它们代入公式（2-1）中，得：
1×3.3×10×168×.30× 3×109＝167.74.00.9－5?m
P ＝＞10kW 10.3kW
故重新选择粗加工时的主轴转速为 150r/min （低一档速）
则min m .2＝94min m 1000
150×200×3.14＝1000
πDn ＝粗v
将其代入公式（2-1）得：
m in m 8.7＝7 1×60150×10×168×.30× 3×109＝167.74
.00.9－5?m
P
又由文献[2]表3.1-73得机床功率为10kW ，若取效率为0.85，则10×0.85＝8.5kW ，故机床功率足够。
二、 工序 2钻扩铰 2-Ф10F9孔至 2-Ф9F9 ，钻4-Ф13mm 孔
2-Ф9F9 孔扩、铰余量参考文献[2]表2.3-48取扩Z = 0.9mm ，铰Z =0.1mm ，
由此可算出钻Z =.1－0.9－02
9
= 3.5mm
4-Ф13mm 孔因一次钻出，故其钻削余量为.5mm ＝6mm 2
13
＝Z 钻
各工步的余量和工序尺寸及工差列于表 2-3
4-Ф13mm 孔的位置度要求均由钻模保证。与 2-Ф80mm 孔轴线相距尺寸 66± 0.2mm 因基准重合，无需换算。
沿 2-Ф80mm 的孔轴线方向的定位是以两孔的内侧面用自定心机构实的。这种方案利用保证两内侧中心面与 R 、Q 两端面的中心面重合，外形对称，所以2-Ф9F9 两孔连心线至内侧中心面的距离尺寸中-G X 需经过计算。其工艺尺寸链如图 2-2所示。
图 3-2 钻定位孔工艺尺寸链
图中，内-R X 为零件图上R 面与内侧尺寸mm 380
.1－1，
是封闭环。 X 内侧 一 中 为内腔尺寸 92 ± 1 mm 的一半，即为 46 ± 0.5mm ； X R-G 为零件图上销孔
连线与 R 面的尺寸 115 ± 0.1 mm 。用概率法计算如下： mm 5.505.43738X 0.11-R ±=—内侧＝
因为 中中内侧内侧——---=G G R X X X -R X 所以 内侧中内侧中——----=R G R G X X X X =（115—46—37.45）mm = 31.55mm
又 2
222中中内侧内侧----++=G G R R T T T T
所以
mm
12.40mm 1.20.112222
22===----————中
内侧内侧中T T T T G R R G
故中-G X =31.55 ± 0.206mm =31.55±0.2mm
参考文献［2］表2.4-38，并参考Z3025 机床说明书，取钻孔 4 –Φ13mm 孔
的进给量 f ＝ 0.4mm ∕r ，取钻孔 2-Φ7mm 的进给量 f ＝ 0.5mm ∕r 。 参考文献[2]表2.4-41，用插入法求得钻孔Φ13mm 孔的切削速度 v ＝18.23m/min ，由此算出转速为 m in r 59.446m in 13
14,323
.1810001000=??==
r d v n π 按机床实际转速取 n ＝400r/min ，则实际切削速度为:
min m 33.16min m 1000
13
14.34001000v =??==d n π 同理，用插入法求得钻Φ7mm 孔的 V=15.28m/min, 由此算出转速为： m in r 8.1695m in 7
14,38
.21510001000=??==
r d v n π 按机床实际转速取 n=630r/min ，则实际切削速度为： min 5.813min 1000
7
14.36301000v m m d n =??==π
扩孔 2 -Φ8.8 mm ，参考文献[2]表2.4-50，并参考机床实际进给量，取f= 0.3mm/r （因扩的是盲孔，所以进给量取得较小）。
参考文献[5]表3-54，扩孔切削速度为钻孔时的钻）（v 3
1
~21，故取
min m 8.7v =扩
由此算出转速min r 314min r .8
84.13.7
81000d 1000v n =??==
π。按机床实际转速取 n=315r/min 。
参考文献[2]表2,4-58，铰孔的进给量取 f= 0.3mm/r （因铰的是盲孔，所以进给量取得较小）。
同理，参考文献[2]表2.4-60，取铰孔的切削速度为v =0.3m/s= 18m/min 。
由此算出转速min r .9636min r 9
4.1318
1000d 1000v n =??==π。按机床实际转速取为
n=630r/min 。则实际切削速度为min m .817min m 1000
9
14.36301000v =??==d n π
三、粗精铣R 面及Q 面
同粗精铣N 面的过程，查表可得精加工余量为：.0mm 1=精R Z ，.0mm 1=精Q Z
R 面的总加工余量为4mm ，Q 面的总加工余量为5mm ，则可计算出3mm =粗R Z ，
4mm =粗Q Z ，同样与精铣N 面类似，可接得尺寸链，经验算余量足够。
取粗铣时进给量为z m m .20f z =，精铣进给量f=0.4mm ∕r ，粗铣R 面时背吃刀量p α=3mm ，粗铣Q 面时被吃刀量p α=4mm ，精铣R 面时背吃刀量p α=1mm ，精铣Q 面时被吃刀量p α=1mm.粗铣时的主轴转速取为n=150r ∕min ，精铣时主轴转速取为n=375r ∕min 。由于在粗铣N 面时，条件比这要差都能满足要求，因此在这就不用进行校核。
四、工序 3 铣凸台面
凸台面因要求不高，故可以一次铣出，其工序余量即等于总余量3.5mm 。
凸台面距孔S Φ30H9 球面中心60.2
0+mm ，这个尺寸是在扩铰孔S Φ30H9 时直
接保证的。球面中心（设计基准）距 2-Φ80mm 孔轴线（工艺基准） 100 ± 0.05mm 则为间接保证的尺寸。本工序工艺基准与设计基准不重合，有基准不重合误差。
铣凸台面对应保证的工序尺寸为凸台面距 2-Φ80mm 孔轴线的距离B -D X ,其工艺尺寸链如图3-3所示。
图 3-3 铣凸台面工序尺寸链
图中mm .50100X B -S ±=，mm 6X .2
00
D -S +=，用竖式法计算如下： (mm) 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 106 +0.5 -0.3 减环 0 0 -0.2 封闭环 100
+0.5
-0.5
所以，B -D X =1060.5
0.3+—mm
类似粗铣N 面，查表选取粗铣时的进给量z m m .20f z =，被吃刀量p α=4mm 一次走刀完成，取粗铣时的主轴转速为150r ∕min ，由于与粗铣N 面相比，用量小，因此在此不在校核。
五、粗镗、精镗2-Φ80H7mm 孔
参考文献[3]表3.2-10，得粗镋以后的直径为Φ79.5mm ,故两孔的精镗余量
mm 5.20mm 2.5
7980Z A ===—精精B Z
又已知总总B Z =A Z = 3mm ，
故 2.75m m m m 5.203Z A ==
=）—（粗粗B Z 精镗及精镗工序的余量工序尺寸及公差列于表2-4
47.5 ± 0.125mm ，精镗工序尺寸 46 ± 0.05mm 及平行度 0.07mm ，与一销孔之间的尺寸 66 ±0.2 mm ，均系基准重合，所以不需做尺寸链计算。 两孔的同轴度Φ0.04mm 由机床保证。 与 R 及 Q 面的垂直度Φ0.1 mm 是间接获得的。在垂直方向，它由2 -Φ80mm 孔轴线与 N 面的平行度 0.07mm 及 R 和 Q 面对 N 面的垂直度来保证。取一极限位置如图3 - 4 所示计算精铣 R 及 Q 面工序中 Q 面对 N 面的垂直度公差
垂N Q X - 。
图中，垂孔Q Y - 为孔轴线对 Q 面的垂直度Φ 0.1 mm ，它是封闭环；
平孔N Y - 为 孔轴线对N 面的平行度0.07mm ，垂N Q Y -为Q 面对N 面在168mm 长度上的垂直度。 因在精铣 R 和 Q 面及精镗 2-Φ80mm 孔两工序中，面和孔轴线的位置都做
到极限位置的情况很少，故用概率法计算此尺寸链，使加工容易。
因为 2
2)）（（垂平孔垂孔N Q N Q Y Y Y ---+= 2
所以
mm
7.00mm
7.00.10222
2≈==---—）
（—）（平孔垂孔垂N Q N Q Y Y Y
在图中,因为 ∠ BAC = ∠ EDF
所以 FD
FE
CA CB =
则
mm
mm CA
FD CB FE X N Q 04.08
)5546(7.00≈+?=?=
=-垂
同理 ,R 面与 N 面的垂直度公差也应为0.04mm 。
2-Φ80mm 孔轴线与 R 面的垂直度Φ0.1mm 在水平方向是由 R 面对定位销孔连线的平行度 0.06mm 及 2 -Φ80mm 孔对定位销孔连线的垂直度保证的。取
一极限位置，如图3-5所示，计算精镗 2-Φ80mm 孔工序中 2-Φ80mm 孔轴线对定位销孔连线的垂直度公差为垂孔G Y 。
图 3-4 Q 面对N 面的垂直度尺寸链
图 3-5 孔对销孔连线的垂直度尺寸链
图中，垂
孔R Y -为孔轴线对 R 面的垂直度Φ0.1mm ，它是封闭环；平G R X -为R 面对定位销孔连线的平行度0.06mm ，由于△ ABC ≌△ EFH ，所以平平G R G R X Y --=。同理，也用概率法计算此尺寸链如下：
因为 2
2)）（（垂孔平垂孔G G R R Y Y Y ---+=
所以
mm
8.00mm 6.00.10222
2≈==---—）
（—）（平垂孔垂孔G R R G Y Y Y
垂孔G Y -受两定位销孔与定位销配合间隙而引起的转角误差的影响如图3-6所示。
图 3-6 定位副的转角误差
下面分析定位副的定位精度。
参考文献[7]先设计两定位销如下：
按零件图给出的尺寸，两销孔为 2-Φ10F9 ，即 2-Φ1049
.0013.00++mm ；中心距尺
寸为140±0.05mm 。
取两定位销中心距尺寸为140±0.015mm 。
按基轴制常用配合，取孔与销的配合为9
9
h F ，圆柱销为Φ10h9=Φ10mm 0036,0—。
查文献[7]表1-6 , 取菱形销的b=4mm ，B= 8 mm 。
因为 a =
mm L L d
D 2
2
)015.005.0(2
?+=
+δ= 0.065 mm
所以，菱形销最小间隙为： mm 52.00mm 13
.00104
65.0022min 2min 2=+??==
D ab X 菱形销的最大直径为：
mm
61.99mm
)52.00013.10(d min 2max 2max 2===——X D
故菱形销为：
mm
10
mm 61.99mm 9h 61.99d 39.0075
.00036.002———Φ=Φ=Φ=
下面计算转角误差：
mm
mm L
X X 0007.0140
2)75.0049.00()36.0049.00(2tg max
2max 1≈?+++=+=
?α
由Δα引起的定位误差0.118m m m m 007.00168≈?=-定孔G Y
该项误差大于工件误差，即0.118mm ﹥0.08mm ，故该方案不可行。 同理，该转角误差也影响精铣 R 面时 R 同对两销孔连线的平行度0.06mm ，此时定位误差也大于工件公差，即 0.118mm ＞ 0.06mm ，故该方案也不可行。 解决上述定位精度问题的方法是尽量提高定位副的制造精度。如将2-Φ10F9 孔提高精度至2-Φ10F7 ，两孔中心距尺寸 140 ± 0.05mm ，提高精度至 140 ± 0.03mm ，并相应提高两定位销的径向尺寸及两销中心距尺寸的精度，这样定位精度能大大提高，所以工序 5 “精扩铰孔 2 -Φ10F9 并提高精度至2-Φ10F7 ”对保证加工精度有着重要作用。此时，经误差计算和公式校核，可满足精度要求。 粗镗孔时因余量为 2.75mm ，故p α=2.75mm 。 查文献[2]表2.4-180，取v=25m ∕min 。 取进给量为 f ＝ 0.4mm ∕r 。 min r .1100min r .5
7914,325
1000d v 1000n =??==
π 查文献[2]表2.4-21得：
FZ n Y X FZ n Z k v f C F FZ FZ FZ FZ p 601.89α?=
310—?=v F P Z m
取 180=FZ C ,1=FZ X ,5.70=FZ Y ,0=FZ n ,1=FZ k 则N N F Z .424421)60
25
(
.405.72180601.895.7010=???????= kW P m 2.011060
25
.424423=??
=— 机床效率为 0.85 ，则所需机床功率为1.5×0.85kW=1.27kW ﹥1.02kW ，故机床功率足够。
精镗孔时，因余量为 0.25mm ，故p α= 0.25mm 。
查参考文献[2]表2.4-180，取 v=70m/min, 取 f= 0.2mm/r 。
min r .5278min r 80
4.13701000d v 1000n =??==π
六、工序7的切削用量 （1）钻Φ20mm 孔工步
1）被吃刀量的确定，mm 10mm 2
20
p ==α
2）进给量的确定，参考文献[1]表5-22，查得f=0.25mm ∕r 3）切削速度的计算，参考文献[1]表5-22，查得v=20m ∕min
则min 3,.318min r 20
4.1320
1000d v 1000n r =??==π
参考文献[1]表4-6查得Z3025的主轴转速，取n=315r ∕min 则实际的钻削速度为：
min m .819min m 1000
20
4.133151000d n v =??==π
（2）扩S Φ30H9球形孔至S Φ29.8H10
1）被吃刀量的确定，.9mm 4p =α
2）进给量的确定，参考文献[1]表5-23，查得f=1.0mm ∕r 3）切削速度的计算,取n=315r ∕min
min m 29.5min m 1000
.8
294.133151000d n v =??==π
（3）铰S Φ30H9球形孔至尺寸
1）被吃刀量的确定，.1mm 0p =α
2）进给量的确定，参考文献[1]表5-31，查得f=1.0mm ∕r 3）切削速度的计算，参考文献[1]表5-31，查得v=4m ∕min
则min .542min r 30
4.134
1000d v 1000n r =??==
π 参考文献[1]表4-6查得Z3025的主轴转速，取n=50r ∕min 则实际的钻削速度为：
min m 4.71min m 1000
30
4.13501000d n v =??==
π （4）钻4-M6螺纹底孔Φ5mm