套筒的鉆Φ40H7夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖
套筒的鉆Φ40H7夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖,套筒,40,h7,夾具,設計,機械,加工,工藝,裝備,設備,cad
任 務 書
一、設計題目:套筒機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ40H7孔工藝裝備設計
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產類型:（中批或大批大量生產）
三、上交材料
1．所加工的零件圖 1張
2．毛坯圖 1張
3．編制機械加工工藝過程卡片 1套
4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套
5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張
7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份
四、進度安排
本課程設計要求在3周內完成。
1．第l～2天查資料，繪制零件圖。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。
7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯
五、指導教師評語
該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。
綜合評定成績：
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
套筒的機械加工工藝規(guī)程及鉆φ40H7孔的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，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；其次，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；
Abstract
This?design?involves?the?mechanical?manufacturing?process?and?fixture?design,?metal?cutting?machine?tools,?tolerance?and?measurement?knowledge.
The?mechanical?processing?technology?of?the?sleeve?and?drilling?40H7?hole?fixture?design?is?including?the?technological?design?of?parts?processing,?process?design?and?special?fixture?design?three?parts.
In?the?process?design,?the?first?part?of?the?analysis,?understand?the?process?of?the?parts?and?then?design?the?blank?structure,?and?choose?a?good?part?of?the?processing?benchmark,?design?the?process?of?the?parts;?Secondly,?calculate?the?size?of?each?working?step?of?the?parts,?the?key?is?to?determine?the?process?equipment?and?cutting?parameters?of?each?process;?Then,?carry?out?the?design?of?the?special?fixture,?select?the?design?of?each?component?of?the?fixture,?such?as?positioning?element,?clamping?element,?guide?element,?clamp?specific?and?machine?connection?parts?and?other?components;?Calculate?the?positioning?error?of?fixture,?analyze?the?rationality?and?deficiency?of?fixture?structure,?and?pay?attention?to?the?improvement?in?the?future?design.
Keywords:?Process;?Process;?Cutting?parameters;?Clamp;Positioning;
目 錄
序 言 1
1 零件的分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
2 工藝規(guī)程設計 4
2.1 確定毛坯的制造形式 4
2.2 毛坯的設計 4
2.3 基面的選擇的選擇 5
2.4 制定工藝路線 6
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.6 確定切削用量及基本工序 8
2.7 設計夾具的工序：鉆Φ40H7通孔 25
3 夾具設計 27
3.1 問題的提出 27
3.2 定位基準的選擇 27
3.3 定位元件的設計 27
3.4 定位誤差分析 28
3.5 切削力的計算與夾緊力分析 28
3.6 鉆套設計 29
3.7 夾具設計及操作的簡要說明 29
總 結 31
參考文獻 32
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(jīng)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(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。
套筒的加工工藝規(guī)程及其鉆Ф40H7孔的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、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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，敬請老師們的批評指正，我會盡快改正。
1 零件的分析
1.1 零件的作用
套筒類零件是指在空心回轉體零件中的空心薄壁件，是機械加工中常用的一類零件，在各種機器類應用廣泛，主要起支撐和導向作用，常與運動軸主軸活塞滑閥相配合。有些套筒的端面與凸圓端有定位和承受載荷的作用。它的應用范圍很廣。如支承旋轉軸的各種形式的滑動軸承、夾具上引導刀具的導向套、內燃機氣缸套、液壓系統(tǒng)中的液壓缸以及一般用途的套筒。由于其功用不同，套筒類零件的結構和尺寸有著很大的差別，但其結構上仍有共同點，零件長度一般大于直徑，零件壁的厚度較薄且易變形；零件的主要表面為同軸度要求較高的內外圓表面。
1.2 零件的工藝分析
由于工件內表面和內外表面的同周度要求較高，所以應采取互為基準的原則。在一次安裝中加工內外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下，影響零件內外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機床精度。但是此零件初主要工作表面外其余表面的加工精度要求都比較低不需要高精度機床加工，而主要表面的加工精度相對要求較高但也可以在正常的生產條件下，采用較低的經(jīng)濟方法保質保量的生產出來。因此該零件的工藝性較好。
2 工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯的制造形式
選45#鋼做套筒，以離心鑄造法在鋼內壁上澆注巴氏合金軸承合金材料，既可節(jié)省有色金屬，又能提高軸承的壽命。
45#鋼的可鍛性好，因此可用鍛造的方法。因為是成批生產，采用模鍛的方法生產鍛件毛坯，既可以提高生產率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。毛坯的拔模斜度為5度。
2.2 毛坯的設計
1、公差等級
有套筒的公用和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。
2、鍛件質量
機械加工后套筒的重量約為8.0千克，由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為11千克。
3、鍛件形狀復雜系數(shù)
對套筒零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外輪廓包容體的直徑和高度，即d=137 mm,h=299mm,由公式2-3和2-5可計算出該套筒鍛件的形狀復雜系數(shù)。
S=mt/mN
=11/(πXdXdXhXρ/4)=11/(3.14X138X138X299X7.8/4)=0.32
由于t/d<0.2 所以形狀復雜系數(shù)屬于S4級。
4、鍛件的材質系數(shù)
由于該套筒材料為45#鋼，是碳的質量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數(shù)屬于M1級。
5、鍛件分模線形狀
根據(jù)該套筒的形位特點，選寬度方向的對稱面為分模面，屬于平直分模線。
6、零件的表面粗糙度
加工表面的粗糙度均大于等于1.6um。根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列于下表中
鍛件質量/kg
包容體重量/kg
形狀復雜系數(shù)
材質系數(shù)
公差等級
11.0
34.1
S4
M1
普通級
項目/mm
機械加工余量/mm
尺寸公差/mm
備注
長294
5.0+3.3 -1.7
表2-10
2.3~3.0兩端面都取2.5
表2-13
長20
3.2+2.1 -1.1
表2-10
2.3~3.0兩端面都取2.5
表2-13
內孔徑60
3.6+2.4 -1.2
表2-10
3.0
表2-14
外表面95
4.0+2.7 -1.3
表2-10
2.3~3.0取3.0
表2-13
外表面132
4.5+3.0 -1.5
表2-10
2.3~3.0取3.0
表2-13
2.3 基面的選擇的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。
1.粗基準的選擇
為保證孔的加工精度保證各表面有足夠的加工余量，先選擇外表面作為粗基準。來加工內孔等，為后面的工序準備好精基準。
2.精基準的選擇
套筒的內空和外圓表面要求較高的位置要求，因此應該用互為基準的原則，先以孔為基準加工外表面，在以外表面加工孔。為了提高套筒的精度，利用基準統(tǒng)一的原則，即利用孔和外表面一次定位，盡量加工較多的表面。
2.4 制定工藝路線
（一）制訂工藝路線的出發(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。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：
方案一：
1)毛坯。
2)粗車—半精車—精車右端面，達到表面粗糙度要求，留余量車左端面。
3)掉頭車左端面，達到尺寸要求。
4)車Φ132外圓，達到尺寸要求。
5)粗車—半精車—精車Φ95外圓，達到尺寸、表面粗糙度要求。
6)切槽Φ85×41、Φ93×4外圓，達到尺寸要求。
7)鉆—半精鏜—精鏜Φ60軸向通孔，達到尺寸、表面粗糙度要求。
8)倒角2×45°。
9)鉆Φ40兩處通孔，達到尺寸要求。
10)粗鏜—半精鏜—精鏜右端面Φ95×8臺階孔，達到尺寸、表面粗糙度要求。
11)鉆—攻絲M6×10、M8×12內螺紋，達到尺寸要求。
12)鉆2×Φ10×60°傾斜孔,銑13×5槽，達到尺寸要求。
13)清洗。
14)終檢。
15)包裝入庫。
方案二：
1)毛坯。
2)粗車—半精車—精車右端面，達到表面粗糙度要求，留余量車左端面。
3)車Φ132外圓，達到尺寸要求。
4)掉頭車左端面，粗車—半精車—精車Φ95外圓，達到尺寸、表面粗糙度要求。
5)車Φ85×41、Φ93×4外圓，達到尺寸要求。
6)鉆—半精鏜—精鏜Φ60軸向通孔，粗鏜—半精鏜—精鏜右端面Φ95×8臺階孔，達到尺寸、表面粗糙度要求,倒角2X45°。
7)鉆Φ40兩處通孔，鉆2×Φ10mm×60°傾斜孔，達到尺寸要求。
8)鉆—攻絲M6×10、M8×12內螺紋，達到尺寸要求。
9)銑13×5槽，達到尺寸要求。
10)清洗。
11)終檢。
12)包裝入庫。銑13×5槽，達到尺寸要求。
（二）工藝方案的比較與優(yōu)先
方案一：這套方案基準低，在鉆孔、銑臺階孔，裝夾次數(shù)很多，這樣務必會增加加工的安裝誤差，安裝次數(shù)多了，耗費了很多時間，降低了生產效率，且要求工人的技術等級比較高，經(jīng)濟性不高。
方案二：采用這一方案，基準高，一次裝夾中能加工面多，且粗、精加工在一次裝夾中完成，減少了安裝誤差。這樣便于保證工件的加工質量，提高生產效率。同時，也提高了加工的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。這套方案是一套可行的方案。
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“套筒”零件材料為45#鋼，硬度為207-241HBW,生產類型為大批大量生產，可采用45#鋼棒料作為毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定毛坯尺寸如下：
1.外圓表面
考慮到最大外圓直徑為Φ132±0.2mm，表面粗糙度值為Ra=6.3mm，只要求粗加工，此時直徑余量a=6mm已能滿足加工要求。
2.軸線方向長度
經(jīng)過零件分析，軸線方向總長度為294±0.2mm，左端面表面粗糙度值為Ra=6.3mm，只要求粗加工，右端面作為設計基準，表面粗糙度要求較高。因此，左端面留的加工余量要比右端面留的加工余量少。
軸線方向長度端面加工余量值規(guī)定為4mm,考慮到左右端面技術要求不同，所以綜合各個方面的因素，經(jīng)過分析，左端面加工余量為4mm，右端面加工余量為7mm。最終確定毛坯尺寸為Φ141×312mm。
2.6 確定切削用量及基本工序
工序1：下料(45#鋼圓棒料，?140×305mm)
工序2：車削右端面及外圓
1. 加工條件
加工材料：45#鋼
加工要求：粗車、半精車、精車右端面及粗車、半精車Φ132外圓。
機床：C6140
刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16mm×25mm，，，
，
2. 計算切削用量
（1）粗車右端面
1）確定最大加工余量：已知毛坯總長度是305mm，兩端都要加工，故此時兩邊最大的加工余量可按Z=5.5mm考慮。=3.5mm。
2）確定進給量f:根據(jù)《切削手冊》表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，≥3.5mm，工件直徑為140mm時。
f=0.5~0.7mm/r
按C6140車床說明書取f=0.5mm/r
3) 計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命T=60min）
式中，見《切削手冊》表1.28，即
，，，，
所以m/min
4) 確定機床主軸轉速：
按機床說明書，與254.78r/min相近的有250r/min，300r/min，現(xiàn)在取250r/min。
5） 計算切掉工時：按《工藝手冊》表6.2—1，取
，，
（2） 半精車右端面
1） 背吃刀量：單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。
2） 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3） 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=119.39m/min
4） 確定主軸轉速：
按機床選取 n=320r/min，所以實際切削速度為：
5） 切削工時：
（3） 精車右端面，
1）背吃刀量：單邊余量Z=0.5mm，可一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=336.58m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=710r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（4） 粗車外圓Φ140至Φ134×25mm，
1）背吃刀量：單邊余量Z=3mm，可一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=114.87m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（5） 半精車Φ134×25mm至Φ132×25mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=1mm，可一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=127.48m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=320r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
工序3：車左端面及外圓Φ95×200mm，
（1）粗車左端面
1）背吃刀量：單邊余量Z=5.5mm，。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=109.8m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
(2) 半精車左端面，保證尺寸294±0.2mm，
1）背吃刀量：單邊余量Z=1.5mm，可一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=119.39m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=320r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
(3)粗車外圓Φ140至Φ100×200mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=20mm，=4mm分5次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=109.8m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
(4) 半精車外圓Φ100至Φ96×200mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=2mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=125.6m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=400r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
(5) 精車外圓Φ96至Φ95×200mm，
1）背吃刀量：單邊余量Z=0.5mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=336.58m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=1120r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
工序4：車外圓Φ95mm，保證尺寸20±0.1mm，
(1)粗車外圓Φ140至Φ100×72mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=20mm，=4mm分5次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=109.8m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（2）半精車外圓Φ100至Φ96×73.5mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=2mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=125.6m/min
5) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=400r/min，所以實際切削速度為：
6) 切削工時：
（3）精車外圓Φ96至Φ95×74mm，保證20±0.1mm，
1）背吃刀量：單邊余量Z=0.5mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=336.58m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=1120r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
工序5：切槽Φ85×41mm，Φ93×4mm，
1. 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸16mm×25mm，刀口寬度為4mm和8mm的切斷刀。
（1）切槽Φ93×4mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=1mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》，選用f=0.2mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=175.3m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=560r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（2）切槽Φ85×41mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=5mm，分7次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》，選用f=0.23mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=131.6m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=450r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
工序6：鏜孔Φ60mm，Φ78×34mm，Φ95×8mm，，倒角2×45°
（1） 鉆Φ55mm的軸向通孔
現(xiàn)已知：
確定主軸轉速：
查機床說明書，取n=100r/min,所以實際切削速度為
切削工時：
(2） 半精鏜Φ55mm的通孔到Φ59mm
1）背吃刀量：單邊余量Z=2mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=125.6m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=710r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（3）精鏜Φ59mm孔到Φ60mm，，倒角2×45°。
1）背吃刀量：單邊余量Z=0.5mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=151.2m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=800r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（4）粗鏜內孔Φ78mm（從Φ60mm至Φ76mm）
1）背吃刀量：單邊余量Z=8mm，單次 ，可以4次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.3mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=136.4m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=560r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（5）半精鏜Φ78mm孔（從Φ76mm至Φ78mm）
1）背吃刀量：單邊余量Z=1mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.2mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=175.3m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=710r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（6）粗鏜Φ95mm×8mm孔（從Φ60mm至Φ92mm）
1）背吃刀量：單邊余量Z=15mm，單次 ，可以8次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.3mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=136.4m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=500r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（7）半精鏜Φ95mm×8mm孔（從Φ92mm至Φ94mm）
1）背吃刀量：單邊余量Z=1mm， ，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.3mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=151.4m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=500r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
（8）精鏜Φ95mm×8mm孔（從Φ94mm至Φ95mm）
1）背吃刀量：單邊余量Z=0.5mm，可以一次切除。
2) 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.27，選用f=0.2mm/r
3) 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
=180.7m/min
4) 確定主軸轉速：
按機床選取 n=630r/min，所以實際切削速度為：
5) 切削工時：
工序7：鉆Φ40mm兩處通孔
現(xiàn)已知： （《切削手冊》 表 2.7）
（《切削手冊》 表 2.7）
確定主軸轉速：
查機床說明書，取n=150r/min,所以實際切削速度為
切削工時：
工序8：攻Φ8mm螺紋左端面6處
(1) 鉆6個6.8×15mm的沉孔
1）f=0.11mm/r(根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66）
2）背吃刀量
3）切削速度：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66
4）確定主軸轉速：
5) 切削工時：
（2） 攻絲M8螺紋6處
1）背吃刀量：
2）f=1mm/r (根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66)
4）切削速度：根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66
5）確定主軸轉速：
6) 切削工時：
工序9：攻Φ6mm螺紋右端面6處
(1) 鉆6個Φ5.2×12mm的沉孔
1） f=0.11mm/r(根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66)
2）背吃刀量
3）切削速度：（根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66）
4）確定主軸轉速：
7) 切削工時：
(2) 攻絲M6螺紋6處
1）背吃刀量：
2）f=1mm/r (根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66)
4）切削速度：（根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66）
5）確定主軸轉速：
6) 切削工時：
工序10：鉆傾斜孔Φ10mm×60°兩處
機床：鉆Z525
刀具：麻花鉆
1）f=0.11mm/r(根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66）
2）背吃刀量
3）切削速度：（根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 10-66）
4）確定主軸轉速：
5) 切削工時：
工序11：銑槽13×5mm兩處
機床：X6132
刀具：立銑刀
（1）銑槽13×5mm兩處
(參考《金屬切削手冊》表9-12）
切削速度：參考有關手冊，確定
采用高速鋼直尺三面刃銑刀，，齒數(shù)Z=16，寬度為13mm則
查表，取n=118r/min
查機床說明書，取=23.5mm/r
切削工時：
工序11：調質
工序12：清洗
工序13：終檢
2.7 設計夾具的工序：鉆Φ40H7通孔
工步一：鉆孔至φ35
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ35孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步二：擴孔
利用鉆頭將孔擴大Φ38mm至根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步三：鉸孔
根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。
切削工時：，，，則機動工時為
3 夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。決定設計第7道工序鉆Φ40H7孔夾具設計。
3.1 問題的提出
本夾具主要用于加工鉆Ф40H7孔，因為鉆Ф40H7孔有位置精度要求，定位要較不高，因此我們在保證加工精度的同時在考慮提高生產效率的，加工銑Ф40H7孔端面時我們采用Ф60內孔定位。
3.2 定位基準的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。此為第7道工序，我們選擇已加工的Φ60內孔定位，氣動夾緊。
3.3 定位元件的設計
本工序選用的定位基準為Ф60內孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一圓柱銷，一支撐板。
具體示意圖如下：
3.4 定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。
形成原因有兩個，一是由于定位基準與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結果符合。
3.5 切削力的計算與夾緊力分析
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。
3.6 鉆套設計
Ф40H7孔的加工需鉆，然后擴孔，鉸孔，因為鉆后還要擴孔，鉸孔，為了我們鉆后能及時的的擴孔，鉸孔，我們切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：即先用Φ35的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ35。再用標準Φ38的擴孔鉆進行擴孔，最后鉸孔Ф40H7。
3.7 夾具設計及操作的簡要說明
使用心軸定位，采用氣動快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產。
鉆夾具裝配圖如下
夾具體附圖如下
總 結
這次的課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益匪淺的。在查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過最后這些問題還是得到了解決。通過這次的設計使我再一次體會到了書本上的理論知識，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用設計資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。
課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，這將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。
參考文獻
[1] 于英華.機械制造技術基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.
[2]崇 凱.機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京:化學工業(yè)出版社,2006.
[3]柯建宏.機械制造技術基礎課程設計[M].武漢:華中科技大學出版社,2008.
[4]趙麗娟，冷岳峰,機械幾何量精度設計與檢測[M].北京:精華大學出版社,2011.
[5]李 旦，邵東向，王 杰.機床專用夾具圖冊[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1998.
[6]李 旦，邵東向，王 杰.機床專用夾具圖冊（第2版）[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2005.
[7]單根全，秦一冬，唐君蘭.夾具結構圖冊[M].北京:電子工業(yè)出版社,1991.
[8]孟憲棟，劉彤安.機床夾具圖冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1999.
[9]王光斗，王春福（第3版）.機床夾具設計圖冊[M].上海:上?？茖W技術出版社,2000.
[10]吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京:高等教育出版社,1998.
[11]何衛(wèi)東.互換性與測量技術基礎[M].北京:北京理工大學出版社,2004.
[12]趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊（第四版）[M].上海:上?？萍汲霭嫔?2006.
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