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南京理工大學泰州科技學院
畢業(yè)設計說明書(論文)
作 者:
許澤璽
學 號：
1001010133
學院(系):
機械工程學院
專 業(yè):
機械工程及自動化
題 目:
機床尾座加工工藝和
夾具設計
指導者： 黃曉華 副教授
評閱者：
2014 年 6 月
34
畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要
機床尾座零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要
Title ：The design of the tailstock parts processing technology and fixture of machine tool
Abstract
Automobile gearbox cover parts processing and fixture design process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.
Keywords ：process, process, cutting dosage, clamping, positioning
目 錄
1 序言 1
2 零件的分析 2
2.1 零件的形狀 2
2.2 零件的工藝分析 2
3 工藝規(guī)程設計 4
3.1 確定毛坯的制造形式 4
3.2 基面的選擇 4
3.3 制定工藝路線 4
3.3.1工藝路線方案一 5
3.3.2 工藝路線方案二 6
3.3.3 工藝方案的比較與分析 7
3.4 選擇加工設備和工藝裝備 8
3.4.1機床選用 8
3.4.2選擇刀具 8
3.4.3選擇量具 9
3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
3.6 確定切削用量及基本工時 10
4 鉆孔夾具設計 23
4.1設計要求 23
4.2夾具設計 24
4.2.1定位基準的選擇 24
4.2.2切削力及夾緊力的計算 24
4.3定位誤差的分析 25
4.4 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 26
4.5夾具設計及操作的簡要說明 27
5 機床尾座三維展示 28
總 結 32
參考文獻 33
致 謝 34
本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第31頁 共38頁
1 序言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。
機床尾座零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。
本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。
2 零件的分析
2.1 零件的形狀
題目給的零件是機床尾座零件，主要作用是起連接作用。
零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。
2.2 零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為HT250，該材料為灰鑄造，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。
機床尾座零件主要加工表面為：1. 粗銑底面、半精銑，表面粗糙度值為3.2。2. 粗銑、半精銑上端面，表面粗糙度值3.2。3. 鏜外圓，表面粗糙度值3.2。4. 鏜內孔及圓弧，及表面粗糙度值3.2。5.兩側面粗糙度值6.3、12.5，面粗糙度值6.3。
機床尾座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
(1)．底部端面的加工表面：這一組加工表面包括：端面，內圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗鏜后半精鏜就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。
(2).端面的加工表面：
這一組加工表面包括：端面，粗糙度為3.2；的端面，并帶有倒角；中心孔。其要求也不高，粗鏜后半精鏜就可以達到精度要求。其中，內圓直接在鏜床上做鏜工就行了。
3 工藝規(guī)程設計
本機床尾座假設年產量為10萬臺，每臺鏜床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。
該零件材料為HT250，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結合生產實際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產綱領
N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT250，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應制造形狀復雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產量已達成批生產水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產效率，保證加工精度，減少生產成本上考慮，也是應該的。
3.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。
粗基準的選擇，對像機床尾座這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。
對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。
3.3.1工藝路線方案一
10 鑄造 鑄造
20 時效 時效
30 涂底漆 涂底漆
40 劃線 以底面為毛基準，側面前后面校垂直，尾架孔為劃線基準，劃孔的水平中心線及底面加工線，以側面為毛基準，校平另一側面，校直水平加工線劃孔的垂直中心線及側面加工線
50 刨上面（工藝基準）底面為基準，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3
60 粗精刨底面T型側面上面為基準，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精刨底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側面至尺寸
70 粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內點子不少于6點 0.02mm塞尺檢查結合面（四角檢查）不入
80 銑尾架孔兩端面底面為基準V型槽靠直，壓緊銑前端面調頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑
90 鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準，T型定位壓緊確定坐標，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86 至尺寸浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?80至尺寸精銑后端面至尺寸292
100 鏜鎖緊孔底面為基準T型定位墊實壓緊，確定坐標?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸
110 鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6
120 劃線，鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸
鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸
130劃線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸
140 整形修整非加工面初漆
150 研磨尾座軸孔 要求：粗糙度1.6 圓柱度0.008mm
160 精拂底面與床身配拂，要求25x25mm點子不少于6-8點四角0.02mm塞尺不入300mm芯棒塞入尾架孔內
170 檢驗入庫
3.3.2 工藝路線方案二
10 鑄造 鑄造
20 時效 時效
30 涂底漆 涂底漆
40 劃線 以底面為毛基準，側面前后面校垂直，尾架孔為劃線基準，劃孔的水平中心線及底面加工線，以側面為毛基準，校平另一側面，校直水平加工線劃孔的垂直中心線及側面加工線
50 刨上面（工藝基準）底面為基準，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3
60 粗精刨底面T型側面上面為基準，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精刨底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側面至尺寸
70 粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內點子不少于6點 0.02mm塞尺檢查結合面（四角檢查）不入
80 銑尾架孔兩端面底面為基準V型槽靠直，壓緊銑前端面調頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑
90 鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準，T型定位壓緊確定坐標，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86 至尺寸浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?80至尺寸精銑后端面至尺寸292
100 鏜鎖緊孔底面為基準T型定位墊實壓緊，確定坐標?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸
110 鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6
120 劃線，鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸
鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸
130劃線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸
140 整形修整非加工面初漆
150 研磨尾座軸孔 要求：粗糙度1.6 圓柱度0.008mm
160 精拂底面與床身配拂，要求25x25mm點子不少于6-8點四角0.02mm塞尺不入300mm芯棒塞入尾架孔內
170 檢驗入庫
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便。方案二采用鏜床加工，需要要及時更換刀具，因為有些工序在鏜床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。因此綜合工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：
10 鑄造 鑄造
20 時效 時效
30 涂底漆 涂底漆
40 劃線 以底面為毛基準，側面前后面校垂直，尾架孔為劃線基準，劃孔的水平中心線及底面加工線，以側面為毛基準，校平另一側面，校直水平加工線劃孔的垂直中心線及側面加工線
50 刨上面（工藝基準）底面為基準，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3
60 粗精刨底面T型側面上面為基準，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精刨底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側面至尺寸
70 粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內點子不少于6點 0.02mm塞尺檢查結合面（四角檢查）不入
80 銑尾架孔兩端面底面為基準V型槽靠直，壓緊銑前端面調頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑
90 鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準，T型定位壓緊確定坐標，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86 至尺寸浮動鏜刀精浮?68孔至尺寸，鏜?80至尺寸精銑后端面至尺寸292
100 鏜鎖緊孔底面為基準T型定位墊實壓緊，確定坐標?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸
110 鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6
120 劃線，鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸
鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸
130劃線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸
140 整形修整非加工面初漆
150 研磨尾座軸孔 要求：粗糙度1.6 圓柱度0.008mm
160 精拂底面與床身配拂，要求25x25mm點子不少于6-8點四角0.02mm塞尺不入300mm芯棒塞入尾架孔內
170 檢驗入庫
3.4 選擇加工設備和工藝裝備
3.4.1機床選用
①.工序是粗鏜、和精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產，故選用臥式鏜床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式鏜床。參考根據(jù)《機械制造設計工工藝簡明手冊》表4.2-7。
②.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。
3.4.2選擇刀具
①.在鏜床上加工的工序,一般選用硬質合金鏜刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質合金鏜刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產率及經濟性,可選用鏜刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
3.4.3選擇量具
本零件屬于成批量生產，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“機床尾座” 零件材料為HT250，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄造的硬度HB為143～269，表2.2-23 灰鑄造的物理性能，HT250密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機械加工鏜間的生產性質
生產類別
同類零件的年產量[件]
重型
（零件重>2000kg）
中型
（零件重100~2000kg）
輕型
（零件重<100kg）
單件生產
5以下
10以下
100以下
小批生產
5~100
10~200
100~500
中批生產
100~300
200~500
500~5000
大批生產
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產。
根據(jù)生產綱領，選擇鑄造類型的主要特點要生產率高，適用于大批生產，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經濟合理性，采用機器砂模造型鑄件。
表3-2 成批和大量生產鑄件的尺寸公差等級
鑄造方法
公差等級CT
灰鑄造
砂型手工造型
11~13
砂型機器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。
3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8。
表3-4 鑄鐵件機械加工余量（JB2854-80）如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級 6
澆注時位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側面
底 面
鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6 確定切削用量及基本工時
切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。
工序10、20、30：鑄造 時效處理無切削加工，無需計算
工序50：刨上面（工藝基準）底面為基準，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3
機床：刨床B6065
刀具：刨刀
單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：,取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序60、70：粗精刨底面T型側面上面為基準，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1-
1.5mm精底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側面至尺寸
機床：刨床B6065
刀具：刨刀
單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序80：粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內點子不少于6點 0.02mm塞尺檢查結合面
機床：刨床B6065
刀具：刨刀
單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序80：銑尾架孔兩端面底面為基準V型槽靠直，壓緊銑前端面調頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑
機床：銑床X52K
刀具：端面粗齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑單一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉速：
取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：
切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸了解到，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序90鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準，T型定位壓緊確定坐標，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86至尺寸浮動鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?80 至尺寸
精銑后端面至尺寸292
機床：臥式鏜床。
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：。
切削深度：。
進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表2.4-9，
取
機床主軸轉速：
，取。
實際切削速度： 。
工作臺每分鐘進給量：。
被切削層長度：。
刀具切入長度：。
刀具切出長度： ， 取。
行程次數(shù)：。
機動時間：。
所以該工序總機動工時。
查《機械加工工藝師手冊》，表2.5-37工步輔助時間為：1.56min。
工序100 鏜鎖緊孔底面為基準T型定位墊實壓緊，確定坐標?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精鏜?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸
本工序為粗鏜。已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機床為T617A型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。
刀具：硬質合金金剛鏜鏜刀。
確定背吃刀量：
確定進給量f：
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，表3.3-14，可查得f=0.3~1.0mm/r。
按T617A機床進給量，選擇f=0.74mm/r。
確定切削速度v：
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，表3.3-14，可查得=40~80m/min,選擇。
按T617A機床的轉速，選擇，所以實際切削速度v：
工額定時的計算：
式中：，=3mm，=5mm，
=0.74mm/r，，=1。
工序90：鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6
機床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔φ6
切削深度：
進給量：取。
切削速度取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
⑵ 鉸孔φ6
刀具：選擇擴孔鉆頭（硬質合金錐柄麻花材料）。
片型號：E403
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
按照文獻取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序100：鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸
鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸
機床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度：
進給量：取。
切削速度取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
刀具：選擇擴孔鉆頭（硬質合金錐柄麻花材料）。
片型號：E403
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
按照文獻取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序130線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸
本工序采用計算法。
表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途
標準號
類型
直徑范圍（mm）
用途
GB1436-85
直柄麻花鉆
2.0～20.0
在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔
GB1437-85
直柄長麻花鉆
1.0～31.5
在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1438-85
錐柄麻花鉆
3.0～100.0
在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔
GB1439-85
錐柄長麻花鉆
5.0～50.0
在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
選用Z525搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。
表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～13.20
151
101
表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度
（1）后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0（mm）
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5～0.8
（2）單刃加工刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0（mm）
11～20
鉆頭（鉆孔及擴孔）
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進給量
查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。
②.確定切削速度
查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄造（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。
V=12=10.32 （3-17）
則 = =131 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 150
則實際切削速度 = = =11.8
③.確定切削時間
查《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19）
其中 l= l=5 l=2～3
則： t= =9.13
4 鉆孔夾具設計
4.1設計要求
為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。上面即為鉆孔)的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。
在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。
機床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或導向裝置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。
以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎組成部分。
機床的分類
機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。
按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調夾具，組合夾具，
拼裝夾具。
按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。
按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種：
將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：
a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質量
b、縮短輔助時間，提高勞動生產率
c、擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”
d、改善工人的勞動條件，降低生產成本
本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。
4.2夾具設計
4.2.1定位基準的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。
4.2.2切削力及夾緊力的計算
刀具：M6的鉆頭 D=5。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。
4.3定位誤差的分析
制造誤差ZZ
（1）中心線對定位件中心線位置精度
. 取.
（2）內外圓同軸度誤差（查表P297）
.故，.
則.
知此方案可行。
4.4 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
圖2.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表2.4：
表2.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
允差
10
10
11
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結構如圖所示：
圖2.2 固定襯套
其結構參數(shù)如下表2.5：
表2.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
5
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板，用2個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。
4.5夾具設計及操作的簡要說明
由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經精銑的面，定位是允許的。
夾具裝配圖上要標注的尺寸：根據(jù)前面工序簡圖上所規(guī)定的被加工孔的加工精度要求
5 機床尾座三維展示
該夾具的總裝中還包含一些其他的非標準件
夾具體 HT200
鉆模板 45
心軸 45
夾具體 HT200
本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第32頁 共38頁
總 結
在設計過程中，我們讀到一些技術資料和設計手冊，在機械領域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設計不僅要加強自己的理解和知識，和他們的知識，拓寬。此外，該拉延工藝的設計，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時間，手繪，所有這些因素都使我們學到更多的知識，圖像識別和提高我們的繪圖能力。
本課題是機床尾座的加工工藝及夾具設計，主要是確定的工藝設計的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時，本設計的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機構可實現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問題的設計過程中，假設出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無法保證夾具設計的準確性。在夾具設計中，由于定位基準的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證。在夾緊機構由于尺寸的選擇，如不合理，但沒有達到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產生的營業(yè)額不合理。然而，在老師的細心指導的悉心指導下，經過三個月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設計知識和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識的能力，我的專業(yè)知識，進一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術工作。然而，在老師的細心指導的悉心指導下，經過努力，這些問題都一一解決方案。
本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第34頁 共38頁
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致 謝
本課題是在XX老師指導下完成，非常感謝XX老師的耐心指導幫助。畢業(yè)設計是大學知識，相關的專業(yè)知識的綜合運用，是知識在實踐中的應用。通過本次畢業(yè)設計，使我的專業(yè)知識得到鞏固和提高在原來的基礎上，就離不開老師和同學的幫助。設計的分析是在老師的指導下完成的，在分析過程中，老師給了我很大的鼓勵，在設計和分析使我覺得更多的設計思路，提高的學習能力，和討論的問題的分析，有一個更清楚的了解，使我受益不淺。
說實話，畢業(yè)設計真是有點累了。然而，明確其自身的設計結果，畢業(yè)設計仔細回味的旅程，一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學的第一個走，一點在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。通過這次的畢業(yè)設計，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細心。有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時多，病人，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個高度負責的好習慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差，他們的能力，用學到的知識是不夠的，幾年來學習很多畢業(yè)，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點不耐煩。