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分 類 號
密 級
寧寧波大紅鷹學院
畢業(yè)設計(論文)
奇瑞A11轉向節(jié)工藝過程優(yōu)化及工裝設計
所在學院
機械與電氣工程學院
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
班 級
12機自x班
姓 名
學 號
指導老師
2016 年 3 月 31 日
誠 信 承 諾
我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設計（論文）《奇瑞A11轉向節(jié)工藝過程優(yōu)化及工裝設計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。
承諾人（簽名）：
2016 年 3 月 31 日
I
摘 要
本課題主要是在轉向節(jié)零件加工過程的基礎上進行的專用夾具設計。主要加工部位是平面和孔。在一般情況下，更容易確保這種孔的精加工。因此，設計的原則是要遵循的第一個加工基準?？准庸な且诖似矫婕庸ぶ螅源_保粗加工和精加工孔的精度要求。至于由基準面表面的方法是該零件加工的基礎。主要在第一定位孔，確定定位孔加工的過程中有支撐元件進行支撐，以避免加工產生變形。在下一階段中，除了一個要求，即在孔與孔的距離，以及其它的加工的平面。整個過程是選擇工具的組合。專用夾具最好液壓夾緊因此意味著，高容量設計夾具將導致提高生產力，生產效率，滿足設計要求。
關鍵詞：轉向節(jié)類零件；工藝；夾具；
Abstract
Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.
Key Words: box type parts; technology; fixture;
III
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
第1章 序言 1
1.1 機械加工工藝概述 1
1.2機械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 2
1.4機床夾具的功能 2
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 3
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 3
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 4
第2章 加工工藝規(guī)程設計 5
2.1 零件的分析 5
2.1.1 零件的作用 5
2.1.2 零件的工藝分析 5
2.2 轉向節(jié)加工措施 6
2.2.1 孔和平面的加工順序 6
2.2.2 孔系加工方案選擇 6
2.3 轉向節(jié)加工定位基準的選擇 7
2.3.1 粗基準的選擇 7
2.3.2 精基準的選擇 7
2.4 轉向節(jié)的加工工藝路線 9
2.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 11
2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 11
第3章 銑削下擺臂安裝處兩側面夾具設計 21
3.1 機床夾具概述 21
3.2研究原始質料 22
3.3定位基準的選擇 23
3.4 切削力及夾緊分析計算 23
3.5 誤差分析與計算 27
3.6 零、部件的設計與選用 28
3.7 確定夾具體結構和總體結構 28
3.8 夾具操作步驟分析和可靠性預測 29
第4章 鉆、攻擋泥板安裝螺紋孔夾具設計 31
4.1問題的提出 31
4.2定位基準的選擇 31
4.3定位元件及夾緊元件的選擇 31
4.4切削力與夾緊力計算 31
4.5定位誤差分析 32
4.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 32
4.7 夾具設計及操作的簡要說明 34
總 結 35
參考文獻 36
致 謝 37
33
第1章 序言
第1章 序言
1.1 機械加工工藝概述
加工過程涉及一種用于改變零件的形狀，大小，位置和相對形位公差，它是基本能用于加工一個對象。
工件加工是在生產過程中的一個步驟，加工的方式直接改變形狀，尺寸和表面質量毛坯等，由此該加工加工的過程的一部分。例如，對于加工過程的正常部分 粗加工- 精加工 - 結合 - 檢驗 是一般的方法。
機械加工是在過程中，改變毛坯的形狀，大小，生產性質的相對位置，從而使成為成品或半成品，每一步都是每個過程的詳細描述，例如，在上述粗糙加工可以生產的基礎，磨削等，可分為車削，銑削，鉗工，磨削等，每個步驟應包括的詳細信息，如實現(xiàn)粗糙度多少，以及實現(xiàn)多少公差。
根據產品，質量和工人技術的條件等的數量，所使用的過程和寫入的加工的文件的內容，這是所述提供規(guī)劃過程的技術。這是更側重于。任何不同工件不能是不一樣的的情況。
在一般情況下，該方案是一個過程，對于每個步驟的過程參數是一個詳細加工程序都寫在特定過程的實際情況的基礎上。
1.2機械加工工藝流程
加工工藝規(guī)劃的零件加工程序和做法等程序文件，具體生產條件的一項規(guī)定，按照批準的生產后加工的書面文件中規(guī)定的形式更合理的流程和方法。操作規(guī)劃過程一般包括以下內容：工件加工路線，每個過程的具體內容和使用的設備和設備，測試設備和工件的試驗方法，減少的時間和其它輔助時間。
步驟來制定程序
1）生產程序的計算，決定生產的類型。
2）部分的圖紙和工藝分析零件的裝配圖的分析。
3）選擇毛坯。
4）制定工藝路線。
5）計算各工序尺寸和公差的具體數值。
6）確定設備和工具，夾具，量具每個進程所使用的工具和設備。
7）確定切削的量和固定的工作時間。
8）確定每個重要一步的技術要求和試驗方法。
9）填充工藝文件。
隨著科技的進步和發(fā)展，經常在前面是提高經濟效率確定的內容。在順序可以發(fā)生在執(zhí)行過程之前沒有預料的情況下，如引進的生產條件，新技術，新工藝，新材料，采用先進設備的變化，及時要求修訂和完善工藝規(guī)劃。
1.3夾具概述
工件夾具是一個技術和設備，它被廣泛應用于機械加工，熱加工，裝配，焊接和測試過程中機械制造工藝。
夾具的使用統(tǒng)稱為工裝夾具金屬切削機床。在現(xiàn)代制造業(yè)，機床夾具是不可缺少的技術和設備，這直接影響了精密加工，勞動生產率和生產的產品，如產品設計制造和生產的機床夾具設計的戲劇，以幫助企業(yè)在技術準備一個很重要的地方。夾具設計是一個重要的技術工作。
隨著科學技術，新材料，新工藝和新技術的發(fā)展不斷涌現(xiàn)，以高品質，高效率，低成本方向的方向工程技術。的各種新的技術出現(xiàn)，通過機械能的傳統(tǒng)的依賴破碎，通過切割區(qū)域切割力，加工大量難加工材料，一些復雜的輪廓部分的特殊要求。數控機床加工的問世，以提高小批量零件和復雜形狀的加工生產率和高精度的組成部分的更新頻率。特別是，自動計算和計算機技術的迅速發(fā)展極大地促進了操作的進度，該方法是一個新的階段
工具是人類文明進步的標志。自20世紀后期，現(xiàn)代化的生產技術和機械制造自動化技術，我們已經取得了很大進展。但在功能工具（包括程序，刀具，量具和設備等），在不斷的創(chuàng)新依然是非常重要的。工裝夾具的零件加工質量，生產效率和生產成本有直接的影響。因此，無論是在傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代生產系統(tǒng)，程序和設備是很重要的過程。
1.4機床夾具的功能
在加工時，工件裝夾夾具，主要功能是使工件進行定位和夾緊的功能。
1.機床夾具的主要功能
機器的主要功能是工件，定位和在夾具的工件夾緊的確認。
（1）確定所述工件的位置占據夾緊過程中的正確位置。定位是通過與工件或定位元件表面的模具定位表面的接觸來實現(xiàn)的。以確保良好的定位精度要求，大小，和工件的位置。
（2）夾緊定位到工件，定位在加工過程中的操作，以保持相同的位置。由于加工過程中的工件，經受各種力的作用，如果工件是固定的，釋放工件。因此，工件裝夾一個安全可靠的加工條件。
2.工裝夾具的詳細信息
在對刀塊和導向裝置放在工裝夾具的特殊功能。
（1）對刀塊相對于工件或夾具的正確位置設置。如在對刀塊的銑削附件可以快速確定相對于所述銑削裝置的正確位置。
（2）鉆孔導向裝置能使鉆模板集能快速引導鉆鉆自己的功能。在模板的形式取得的引導元件，通常稱為鉆模板的模具。坐標鏜床（鏜模）也具有導向作用。
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀
國際協(xié)會的產量統(tǒng)計的研究顯示，目前，多品種小批量的生產工作的品種占了工件的種類總數的85％左右。由公司生產的產品的現(xiàn)代化生產要求，經常進行升級，以適應品種的市場競爭。但是，總的來說，許多企業(yè)都習慣用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，公司在生產多種，約4年將特殊設備迄今80％，而磨損夾具的實際量只有約15％。特別是近年來，新技術的數控機床應用（NC）加工中心（MC），成組技術（GT），柔性制造系統(tǒng)（FMS）等夾具提出了下列新的要求：
1）輕松快捷地減少烹飪周期，新產品投入生產，制造，以降低生產成本。
2）夾緊工件具有類似的特性。
3）適用于精密機床夾具精密加工。
4）適用于所有類型的新模具現(xiàn)代制造技術。
5）有效利用液壓或氣動夾緊裝置的夾緊提高勞動生產率。
6）在機床夾具的標準化程度增加。
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具主要用于精密性，高效性，靈活性，標準化四個方面的發(fā)展方向。
精密性
隨著越來越精密機械產品，它被綁定到在夾具的精度也相應增加。許多類型的精密夾具結構，例如多精密分度齒盤分度精度可達±0.1，高精度三爪卡盤精密車削，5微米定心精度;精度心軸同心度公差可以在1甕和作為電磁無心磨削夾具軸承套圈，工件的圓度公差至0.2?0.5微米來控制。
高效性
高效的工件夾具主要用于縮短時基的材料，以提高勞動生產率，勞動強度。通常有效的片段：自動化，高速合模動力單元配件的固定值。例如，使用電研磨工件夾持虎鉗的，效率可提高約5倍，采用高速車床顎的，以確保自定心夾持器（測試）速度2600r /分鐘下條件不斷牢固地夾緊工件，由此在切割速度大大提高。
靈活性
柔性和撓性類似機器確認設定用夾具和夾具，裝配，組成等，適應性可變因素。最重要的變量是：加工特性，生產量，形狀和工件的尺寸。新種具有靈活的設備功能包括：組合夾具，通用可調夾具，夾具組，裝配夾具，數控機床和夾具。在很長一段時間，該柔性裝置將是模具的發(fā)展的主要方向。
標準化
標準化和通用性是夾具兩個相互關聯(lián)的問題。在典型的夾具中，基于所述設備，第一夾緊元件與通用的部件的結構，尺寸系列或焦點變化的類型，以減少使用的夾具零件類似的功能的類型，拒絕一些結構差的性質。一般方法是模具，零部件，元器件，糟糕的發(fā)型和萬能材料。標準化是深入普及，特別是確定部分或組件夾具系列的大小，并用于圖審查的附接創(chuàng)造有利條件。目前，中國擁有固定部分和國家標準GB / T2148?T2259-91單位和各種通用夾具，組合夾具標準。工裝夾具利于夾具商業(yè)化生產的標準化，有助于縮短生產準備周期，降低整體生產成本。
第2章 加工工藝規(guī)程設計
第2章 加工工藝規(guī)程設計
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是轉向節(jié),轉向節(jié)轉向節(jié)機構中兩端分別與主動和從動構件鉸接以傳遞運動和力的桿件。轉向節(jié)零件的加工質量，轉向節(jié)零件的加工質量，并確保組件正確安裝。
圖1 轉向節(jié)工件圖
2.1.2 零件的工藝分析
從轉向節(jié)類零件圖可以看出。轉向節(jié)是一個桿類零件，除了五個平面的外表面加工的需要加工之外。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下：
（1） 以Φ83底部端面為加工面。這一組加工表面包括：Φ83底部端面銑削加工；
（2）以另外一側Φ80端面為加工面。這一組加工表面包括：另外一側Φ80端面銑削加工；
（3）以Φ72內孔，2-Φ75內孔，Φ76內孔為加工面。這一組包括：Φ72內孔，2-Φ75內孔，Φ76內孔。
（4）以Φ18孔為加工面。這一組包括：Φ18孔。
（5）以銑尺寸為18mm的下擺臂兩側面為加工面，這一組加工表面包括：寬度為62mm開檔槽
（6）以尺寸為25.3mm的上擺臂兩側面為加工面，這一組加工表面包括：轉向節(jié)外輪廓
主要加工表面有以下主要加工表面;
1.端面 通過粗銑達到6.3精度要求
2.內孔 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到1.6的精度要求
3.側面 先粗銑后半精銑的3.2的精度要求
4.小孔 鉆孔，或者鉆孔攻絲達到6.3的精度要求
2.2 轉向節(jié)加工措施
由以上分析可知。轉向節(jié)零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
2.2.1 孔和平面的加工順序
轉向節(jié)類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。加工應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面加工。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基加工的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。
2.2.2 孔系加工方案選擇
通過轉向節(jié)的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。
根據基于轉向節(jié)部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合。
（1） 鏜套加工在大批量生產中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標鏜方法
在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
隨著坐標鏜削的方法，需要轉向節(jié)孔的和在直角坐標轉換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。
2.3 轉向節(jié)加工定位基準的選擇
2.3.1 粗基準的選擇
粗基準選擇原則： 以不加工的表面作為粗基準；選擇要求加工余量均勻的表面作為粗基準；選擇余量最小的表面作為粗基準；選擇平整、光潔、尺寸足夠大的表面作為粗基準；粗基準應盡量避免重復使用。
本次設計的轉向節(jié)，粗基準選擇轉向節(jié)的端面作為粗基準。
2.3.2 精基準的選擇
選擇精基準時，選擇原則如下：
(1) 基準重合原則
即選用設計基準作為定位基準，以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
這種基準重合的情況能使本工序允許出現(xiàn)的誤差加大，使加工更容易達到精度要求，經濟性更好。但是，這樣往往會使夾具結構復雜，增加操作的困難。而為了保證加工精度，有時不得不采取這種方案。
(2) 基準統(tǒng)一原則
應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設計、制造工作量和成本，縮短生產準備周期；由于減少了基準轉換，便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內孔及一端面為定位基準，均屬于基準統(tǒng)一原則。
(3) 自為基準原則
有些主管需要小而均勻整理，選擇加工作為定位基準表面本身，所謂的自我參照原則。
(4) 互為基準原則
當兩個高精度的相互位置加工工件的表面上，具有兩個表面彼此相遇作為參考反復操作，以便放置精度要求。例如，本地化齒圈跳動精密齒輪的精度牙齒表面硬化后，第一齒面磨削孔，然后，得到內齒定位孔磨削表面，從而定位精度。又如前面錐形主軸車床主軸軸承軸頸嚴格要求的同心度，該加工是用于定位參考在該雜志的外錐加工第一，然后錐形圓柱孔作為定位基準的過程，如此反復，最終達到加工要求。這是相互參照的一個典型的例子。
(5) 便于裝夾原則
所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。1.4 轉向節(jié)加工主要工序安排
用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準?；艿募庸さ牡谝徊绞羌庸ひ粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面加工后到管道基礎加工已經完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝加工。
2.4 轉向節(jié)的加工工藝路線
工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
工藝路線一：
10 鍛造 鍛造出毛坯
20 熱加工 毛坯熱加工，時效加工
30 粗銑 粗銑Φ83底部端面
40 粗銑 粗銑另外一側Φ80端面
50 粗鏜、半精鏜 粗鏜、半精鏜Φ72內孔，半精鏜2-Φ75內孔，
半精鏜Φ76內孔
60 精鏜 精鏜Φ72內孔
70 鉆 鉆擴鉸Φ18孔
80 銑 銑尺寸為18mm的下擺臂兩側面
90 銑 銑尺寸為25.3mm的上擺臂兩側面
100 鉆孔攻絲 鉆C-C向M6-7H鉆孔攻絲
110 鉆孔 鉆K-K向2-Φ12.2孔
120 鉆孔攻絲 鉆2-M12-7H鉆孔攻絲
130 鉆孔攻絲 鉆G-G向M6-7H鉆孔攻絲
140 鉆孔攻絲 鉆E-E向Φ12孔
150 鉗 去毛刺，清洗
160 終檢 終檢入庫
工藝路線二：
10 鍛造 鍛造出毛坯
20 熱加工 毛坯熱加工，時效加工
30 粗銑 粗銑Φ83底部端面
40 粗銑 粗銑另外一側Φ80端面
50 銑 銑尺寸為18mm的下擺臂兩側面
60 銑 銑尺寸為25.3mm的上擺臂兩側面
70 粗鏜、半精鏜 粗鏜、半精鏜Φ72內孔，半精鏜2-Φ75內孔，
半精鏜Φ76內孔
80 精鏜 精鏜Φ72內孔
90 鉆 鉆擴鉸Φ18孔
100 鉆孔攻絲 鉆C-C向M6-7H鉆孔攻絲
110 鉆孔 鉆K-K向2-Φ12.2孔
120 鉆孔攻絲 鉆2-M12-7H鉆孔攻絲
130 鉆孔攻絲 鉆G-G向M6-7H鉆孔攻絲
140 鉆孔攻絲 鉆E-E向Φ12孔
150 鉗 去毛刺，清洗
160 終檢 終檢入庫
方案一先加工面后進行鏜孔，其中底面孔是先鏜，是為了后續(xù)工序作為定位使用，
方案二各孔先鏜，后加工面，工序比較分散，效率低，而且孔與面的垂直度無法保證，違背了“先面后孔”的原則
根據加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：
10 鍛造 鍛造出毛坯
20 熱加工 毛坯熱加工，時效加工
30 粗銑 粗銑Φ83底部端面
40 粗銑 粗銑另外一側Φ80端面
50 粗鏜、半精鏜 粗鏜、半精鏜Φ72內孔，半精鏜2-Φ75內孔，
半精鏜Φ76內孔
60 精鏜 精鏜Φ72內孔
70 鉆 鉆擴鉸Φ18孔
80 銑 銑尺寸為18mm的下擺臂兩側面
90 銑 銑尺寸為25.3mm的上擺臂兩側面
100 鉆孔攻絲 鉆C-C向M6-7H鉆孔攻絲
110 鉆孔 鉆K-K向2-Φ12.2孔
120 鉆孔攻絲 鉆2-M12-7H鉆孔攻絲
130 鉆孔攻絲 鉆G-G向M6-7H鉆孔攻絲
140 鉆孔攻絲 鉆E-E向Φ12孔
150 鉗 去毛刺，清洗
160 終檢 終檢入庫
2.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定
“轉向節(jié)”零件材料采用40Cr制造。材料為40Cr材料采用40Cr制造。材料是40Cr，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
精銑：參照《手冊》，余量值。
（2）端面加工余量。
端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定，取。
2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序00：無切削加工，無需計算
工序10：無切削加工，無需計算
工序20：粗銑Φ83底部端面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
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
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序40：粗銑另外一側Φ80端面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
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
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序50 粗鏜、半精鏜Φ72內孔，半精鏜2-Φ75內孔，半精鏜Φ76內孔
機床：鏜床 T68
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
精鏜孔
進給量：確定進給量
切削速度：取
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.14—41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
所以該工序總機動工時
工序 60 精鏜Φ72內孔
進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》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：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取
機床主軸轉速，由式（1.2）有：
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數：
機動時間，由式（1.7）有：
本工序所用的機動時間：
工序80： 銑尺寸為18mm的下擺臂兩側面
機床：銑床X6132
刀具：錯齒三面刃銑刀
切削深度：
根據參考文獻[3]表查得：進給量,根據參考文獻[1]表查得切削速度。
機床主軸轉速：
，
按照參考文獻[3]表3.1～74，取
實際切削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
=63mm
刀具切出長度：取
走刀次數為1
機動時間：
工序90 ：銑尺寸為25.3mm的上擺臂兩側面
機床：銑床X6132
刀具：錯齒三面刃銑刀
切削深度：
根據參考文獻[3]表查得：進給量,根據參考文獻[1]表查得切削速度，
機床主軸轉速：
，
按照參考文獻[3]表3.1～74，取。
實際切削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
=81mm
刀具切出長度：取
走刀次數為1
機動時間：
本工序機動時間：
工序100：鉆C-C向M6-7H鉆孔攻絲
機床：Z525 立式鉆床
⑴鉆孔：
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機床選取
基本工時： min
⑵攻螺紋M8mm：
選擇M8mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取
基本工時：
工序130 鉆G-G向M6-7H鉆孔攻絲
機床：Z525 立式鉆床
切削深度：
進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39，，取
切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41，取
機床主軸轉速，由式（1.1）有：
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度：
走刀次數為1
機動時間，由式（1.5）有：
③、攻螺紋孔
機床：組合攻絲機
刀具：高速鋼機動絲錐
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-105，取
機床主軸轉速，由式（1.1）有：
，取
絲錐回轉轉速：取
實際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數為1
機動時間，由式（1.5）有：
工序140 鉆E-E向Φ12孔
機床：Z525 立式鉆床
切削深度：
進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39，，取
切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41，取
機床主軸轉速，由式（1.1）有：
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度：
走刀次數為1
機動時間，由式（1.5）有：
第3章 銑削下擺臂安裝處兩側面夾具設計
第3章 銑削下擺臂安裝處兩側面夾具設計
3.1 機床夾具概述
a． 當工件在順序進行加工，以確保加工中，首先在支撐且相對于加工工件不修改的正確位置和外力的過程中的影響下這個位置。因此在進行修改之前，第一夾緊良好的工作。
b． 工件在夾具的定位
c． 工件的起點（1）定位
d． 1.考慮六
e． 與在工件上六個自由度，分配六個支撐點合理的限制，使得完全建立在電樞的工件，所謂“六原則定位”，位置稱為“六點設置”。
f． 六固定工件定位為實際生產的基本規(guī)則，在支撐輥的起點具有幾何形狀，這是用于限制工件的幾何形狀的自由度是定位元件的形狀。
g． 2.限制和工件加工要求自由的關系
h． 工件定位，需要對影響加工應限于自由度，對自由的加工要求沒有影響，有時你想限制，有時不能受到限制，視具體情況而定。傳統(tǒng)上，六個自由度被限制為稱作完全定位在橫向滑架，工件限值小于六個自由度，但確保了定位加工的要求被稱為不完全定位。
i． 當工件定位，下面是不允許完全定位：
j． 一個。加工通孔或通槽，自由度可以帶來不通過軸位置的限制。
k． 灣空（此步驟加工）軸向對稱不應周圍自由的角度的對稱軸限定。
l． ℃。當通過平面工作，除了沒有通過自由的手段沿兩個軸通過的位置的限制，也不會限制圍繞加工面自由的垂直軸的角度。
3.2研究原始質料
利用本夾具主要用來粗銑轉向節(jié)外輪廓，為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
3.3定位基準的選擇
由零件圖可知：在對進行粗銑轉向節(jié)外輪廓，加工前，底面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。
3.4 切削力及夾緊分析計算
刀具：面銑刀（硬質合金）
刀具有關幾何參數：D=100mm,
由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式：
有：
計算出理論夾緊力，即：
安全系數K可按下式計算：
式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數：
由此可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。
5、 液壓缸的設計計算
設計要求是做任何設計的依據，氣動夾具設計時要明確氣動傳動系統(tǒng)的動作和性能要求，這里一般要考慮以下幾方面：
1）該設備中，哪些運動需要液壓或氣壓傳動完成，各執(zhí)行機構的運動形式及動作幅度；
2）對液壓或氣壓裝置的空間布置、安裝形式、重量、外形尺寸的限制等；
3）執(zhí)行機構載荷形式和大??；
4）執(zhí)行機構的運動速度，速度變化范圍以及對運動平穩(wěn)性的要求；
5）各執(zhí)行機構的動作順序，彼此之間的聯(lián)鎖關系，實現(xiàn)這些運動的操作或控制方式；
6）自動化程度、效率、溫升、安全保護、制造成本等方面的要求；
7）工作環(huán)境方面的要求，如溫度、濕度、振動、沖擊、防塵、防腐、抗燃性能等；
另外對主機的功能、用途、工藝流程也必須了解清楚，力求設計的系統(tǒng)更加切合實際。
6、切削力及切削力矩的計算與分析
對執(zhí)行元件的工況進行分析，就是查明每個執(zhí)行元件在各自工作過程中的速度和負載的變化規(guī)律。通常是求出一個工作循環(huán)內各階段的速度和負載值列表表示，必要時還應作出速度、負載隨時間（或位移）變化的曲線圖（稱為速度循環(huán)圖、負載循環(huán)圖和功率循環(huán)圖）。
在一般情況下，液壓和氣壓系統(tǒng)中液壓缸承受的負載由六部分組成，即工作負載、導軌摩擦負載、功率、慣性負載、重力負載、密封負載和背壓負載，前五項構成了液壓缸所要克服的機械總負載。
這里為了方便起見，只是將銑削時產生的銑削力矩作為液壓缸的工作負載，其余的負載這里沒有考慮（只需要按照一定的工作方式進行計算即可）。
根據加工需要，該系統(tǒng)的工作循環(huán)也較為簡單：快速前進—快速后退—原位停止。
根據調查研究和工作系統(tǒng)要求，快速前進和快速后退的速度約為4.5m/min，不考慮換向及啟動時間、動靜摩擦系數等因素，液壓缸的機械效率η取0.9。
由于本道工序主要完成花鍵孔的兩端面加工，為后續(xù)花鍵孔的加工提供良好的基準，且在銑削過程中由于銑刀所產生的銑削力對工件的附加轉矩會造成工件的加工誤差，因而必須對工件所受的銑削力和銑削力矩進行計算分析，從而設計出符合要求的夾緊裝置。
對液壓缸的設計計算主要是以銑削力矩為主進行理論計算，以工件加工中所需的夾緊力來設計液壓缸的結構參數，以實現(xiàn)工件快速裝夾所需要的行程來確定液壓缸的理論行程，因而需要對工件所受的夾緊力和夾具的結構進行分析。
1）切削力的計算
切削力的計算可通過試驗的方法，測出各種影響因素變化是的切削力數據，加以加工得到的反映各因素與切削力關系的表達式，稱為切削力計算的經驗公式。在實際中使用的切削力經驗公式有兩種：一是指數公式；二是單位切削力。這里為了方便起見，以單位切削力進行切削力的計算。單位切削力是指單位切削面積上的主切削力，用kc表示。
由《切削手冊》得主切削力公式：
式中：CF、XF、YF、μF、ωF是指切削用量的系數和指數，可查相關設計手冊；
ap---銑削深度，mm；
af---每齒進給量，mm/Z；
ae—銑削寬度，mm；
Z---銑刀齒數，
n---銑刀每秒轉速，m/s；
d0---切削寬度，mm；
kFZ---切削條件改變時的修正系數；
代入數據可得工件所受的切削力：
Fc=3305N。
2）由《切削手冊》得銑削力矩公式：
式中：M---銑削力矩，N?mm；Fc---銑削力，N；
d0---切削寬度，mm；Z---銑刀齒數，
代入數據可得：M=2079660 N?mm.
在夾具設計時采用了由液壓缸帶動兩個定V形塊及一個活動的V形塊對工件實施夾緊，工件所需要的夾緊力是由這個液壓缸提供的，因此需要計算液壓缸所受的負載，液壓缸所應提供的夾緊力F夾緊情況來進行計算。
式中：M---銑削力矩，N?mm；
F---夾緊力，N；
L—力臂，mm；
代入數據可得：F=18906N。
7、 液壓缸的設計計算
1）初選液壓缸的工作壓力
工作壓力是確定執(zhí)行元件結構參數的主要依據，它的大小影響執(zhí)行元件的尺寸和成本，甚至整個系統(tǒng)的功能。
一般工作的壓力為0.5~0.8Mpa。所以選定工作壓力為0.5Mpa。
2）確定液壓缸的主要結構參數
本液壓缸采用單向作用液壓缸。最大負載即為上面所求值，F(xiàn)=18906N，
其缸徑計算公式為:
式中:F - 活塞桿上的推力，N
- -液壓缸工作壓力，MPa
D---液壓缸缸體直徑，m
查設計[8]手冊，按液壓缸內徑系列將以上計算值圓整為標準直徑，取D=63mm。
由,可得活塞桿直徑:
圓整后，取活塞桿直徑校核，按公式
有:
其中，[]，
則:
滿足實際設計要求。
3）缸筒壁厚的設計
缸筒直接承受壓縮液壓油，必須有一定厚度。一般液壓缸缸筒壁厚與內徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計算:
式中:δ- 缸筒壁厚，mm
- 液壓缸內徑，mm
- 實驗壓力，取, Pa
材料為:ZL3,[]=3MPa
代入己知數據，則壁厚為:
取，則缸筒外徑為:
4）活塞行程的確定
由夾具設計中對零件進行裝夾的移動距離可知，為了便于工件的裝夾，移動壓板所需要的行程為15mm，液壓缸裝在移動夾板的另一端，由杠桿原理可知，液壓缸移動的距離不小于是25mm，為了確保液壓缸安全工作，取液壓缸的工作行程為25mm。
3.5 誤差分析與計算
為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.6 零、部件的設計與選用
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
3.7 確定夾具體結構和總體結構
對夾具體的設計的基本要求
（1）應該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效加工，退火等加工方式。
（2）應具有足夠的強度和剛度
保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。
（3）結構的方法和使用應該不錯
夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應加工的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。
（4）應便于鐵屑去除
在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體上面。
（5）安裝應牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。
3.8 夾具操作步驟分析和可靠性預測
如上所述，應聚焦在生產率的提高，但是，當一個手動夾緊工件的夾緊和釋放相對費時的設備被使用。經過認真分析和方案比較，手動夾緊（螺絲夾緊機構）的選擇。這樣的結構簡單的夾緊機構，可靠夾緊很大的通用性，夾具各種各樣的應用。
此外，當用一個生產誤差的文件夾，在工作過程中磨損和零件尺寸的變化，定位的作用，夾緊和可靠。為了克服這種現(xiàn)象，將防止互換定位銷的選擇。為了保證調整的制作中，交換。
第4章 鉆、攻擋泥板安裝螺紋孔夾具設計
第4章 鉆、攻擋泥板安裝螺紋孔夾具設計
要提高勞動生產率，降低了質量保證流程，工人勞動強度，需要設計專用夾具。
4.1問題的提出
本夾具模具主要用于鉆削，攻絲擋泥板安裝螺紋孔。在此加工過程中，或應考慮提高勞動生產率，勞動強度。同時應確保尺寸精度和表面質量。
4.2定位基準的選擇
當銑削加工工藝，由于Φ72Φ18和H7孔加工。因此，該孔的選擇的工件側和兩個孔Φ72和Φ18H7的定位基準。由于長銷穿過該孔的正側的空穴被限制為五個自由度，是在切削刃筆的中心孔，使限制自由。一面二孔定位置。
4.3定位元件及夾緊元件的選擇
此過程定位元件主要是長圓柱銷和削邊銷，所以對他們進行選取。
夾緊元件選用壓板，考慮到工件裝夾的方便，此選用轉動壓板
4.4切削力與夾緊力計算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠遠大于攻螺紋切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由參考文獻[9]得：
鉆削力
鉆削力矩
式中： （M12的螺紋底孔是Φ10 ）
本套夾具采用移動壓板夾緊，移動壓板主要靠移動壓板上的螺母來實現(xiàn)夾緊。根據參考文獻[11]可知該機構屬于單個螺旋夾緊。
由式（3.1）根據參考文獻[11]表1-2-20到表1-2-23可查得
4.5定位誤差分析
圖4.1 轉角定位誤差示意圖
由圖可知這時的一面兩銷定位的轉角定位誤差為：
4.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計
M1螺紋孔的加工需鉆、攻螺紋兩次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。根據工藝要求：M10螺紋孔分鉆、攻螺紋兩個工步完成加工。鉆、攻，加工刀具分別為：鉆孔——Φ10標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；攻螺紋——M12的絲錐。
根據參考文獻[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結構如圖4.2所示。
圖4.2 快換鉆套
鉆M8孔鉆套結構參數如表4.1所示。
表4.1 鉆套結構參數
d
H
D
公稱尺寸
允差
612
20
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
7
7
16
50°
根據參考文獻[11]表2-1-58可得襯套選用固定襯套其結構如圖4.3所示。
圖4.3 固定襯套
其結構參數如表4.2所示。
表4.2固定襯套結構參數
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
12
+0.034
+0.016
20
18
+0.023
+0.012
0.5
2
根據參考文獻[11]夾具U型槽的結構如圖4.4所示。
圖4.4 U型槽
主要結構尺寸參數如表4.3所示。
表4.3 U型槽結構參數
螺栓直徑
12
14
30
20
4.7 夾具設計及操作的簡要說明
本套夾具用于加工M8螺紋孔。以一面2銷來實現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動壓板夾緊。工件加工完成后，移動壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進行加工了。加工完成以后將移動壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。
總結
總 結
在設計過程中，我們讀到的一些技術數據和設計手冊，在機械領域探索的一些基本問題。因此，這樣的設計不僅是為了發(fā)展自己的理解和認識，并加強他們的知識和拓寬。此外，采用了機械工藝設計，AutoCAD繪圖軟件，并繪在同一時間，所有這些因素都使我們能夠學到更多的知識，提高我們的圖像識別和圖形加工能力。
但是，有限的知識，體驗到更多的問題，所以我的設計，還有很多不足之處。如：每一次分配不合理，雖然計算機圖形學的做法，而是用手工繪圖，夾具設計，手動步進機構的低份額相比，降低成本，但它太簡單了。我們需要在未來設計加以改進。
最后，在這里，以幫助教師和學生的感謝指導。
參考文獻
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致謝
致 謝
最后一個項目將在老師的指導下完成。畢業(yè)后，我已經說幫助我的老師和同學，謝謝你，如果他們不幫忙，畢業(yè)是難以完成的。
最后一個項目將在老師的指導下完成。老師問我是不是膚淺，他的淵博的學識，嚴謹的作風，有利于高度的責任感。在做設計的過程中也遇到了很多問題送給老師了我很多關心和幫助，并要求沒有進步，我畢業(yè)了悉心引導我們的設計，并經常打電話或發(fā)電子郵件到我們的設計指南。
在本文中，我們的幫助和支持的領導及相關機電工程的老師，非常感謝你。
最后，畢業(yè)設計，我再次感謝我的指導，關心和幫助的老師，領導和學生。謝謝。.