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目 錄
緒 論 1
1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 4
1.2 零件的分析 5
12.1零件的分析 5
1.2.2 選擇毛坯及毛坯制造方法 5
1.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7
1.3.1 定位基面的選擇 7
1.3.2 制定工藝路線 8
1.4 確定切削用量及基本工時(shí) 8
第2章 支架零件的夾具設(shè)計(jì) 18
2.1定位基準(zhǔn)的選擇 18
2.2 切削力和夾緊力計(jì)算 18
2.3 誤差分析 19
總 結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
緒 論
機(jī)械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機(jī)械加工余量，機(jī)械加工余量的大小，不僅影響機(jī)械零件的毛坯尺寸，而且也影響工藝裝備的尺寸，設(shè)備的調(diào)整，材料的消耗，切削用量的選擇，加工工時(shí)的多少。因此，正確的確定機(jī)械加工余量，對(duì)于節(jié)約金屬材料，降低刀具損耗，減少工時(shí)，從而降低產(chǎn)品制造成本，保證加工質(zhì)量具有十分重要的意義。
在這次設(shè)計(jì)過程中，廣泛的收集各種資料及標(biāo)準(zhǔn)，課程設(shè)計(jì)中另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)為專用夾具的設(shè)計(jì)。專用夾具的設(shè)計(jì)是為了特殊加工工序的技術(shù)要求的加工。
夾具是機(jī)械制造廠使用的一種工藝裝備,分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。
各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。
一、 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用
對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，首先要將工件裝夾好。
工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。
采用第一種方法夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。
用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：
（1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
（2） 能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
（3） 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
（4）能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希總€(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。
二、 機(jī)床夾具的分類
機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下幾種。
1. 按夾具的使用特點(diǎn)分類
（1） 通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已作為機(jī)床附件的專門工廠制造供應(yīng)，只需選購(gòu)即可。
（2）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。
（3）可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。
（4）組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。
（5）拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。
2. 按使用機(jī)床分類
夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。
3. 按夾緊的動(dòng)力源分類
夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。
三、 機(jī)床夾具的組成
機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。
1. 定位裝置
定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2. 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。
3. 對(duì)刀或?qū)蜓b置
對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。
4. 連接元件
連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。
5. 夾具體
夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。
6. 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分
布的多個(gè)表面時(shí)，常設(shè)置分度裝置；為能方便、準(zhǔn)確地定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。
四、 本設(shè)計(jì)的任務(wù)
本設(shè)計(jì)的任務(wù)是：設(shè)計(jì)零件的工藝規(guī)程以及對(duì)典型夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與精度分析；通過本課程的設(shè)計(jì)使學(xué)生具有一定的設(shè)計(jì)專用夾具的能力和分析生產(chǎn)中與夾具有關(guān)的技術(shù)問題的能力。
第1章 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程
1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算。
N=Qn（1+a%）（1+b%）
根據(jù)教材中生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型及產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型。
如圖，為某產(chǎn)品上的一個(gè)支架零件。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為10000件/臺(tái)。設(shè)其備品率為25%，機(jī)械加工廢品率為0.2%，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件，現(xiàn)制定該支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
N=Qn（1+a%）（1+b%）
=10000×1×（1+25%）（1+0.2%）
=12750 件/年
支架零件的年產(chǎn)量為12750件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn) ，確定其生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。
支架零件圖
大量生產(chǎn)的工藝特征：
（1） 零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法。
（2） 毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，鑄或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。
（3） 機(jī)床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用商效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備。
（4） 工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。
（5） 對(duì)工人的技術(shù)要求：對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低。
（6） 工藝文件：有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡。
（7） 成本：較低。
（8） 生產(chǎn)率：高。
（9） 工人勞動(dòng)條件：較好。
1.2 零件的分析
12.1零件的分析
（1）加工表面的尺寸精度和形狀精度。
（2）主要加工表面之間的相互位置精度。
（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面質(zhì)量要求。
（4）熱處理及其他要求。
支架零件的圖樣視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)面A，表面粗糙度Ra1.6；Ф25左端面，表面粗糙度Ra1.6；Ф25右端面，表面粗糙度Ra1.6；Ф8H7孔，表面粗糙度Ra0.8；Ф18H7孔，表面粗糙度Ra0.8，本零件的兩大小頭孔的加工并不困難。
1.2.2 選擇毛坯及毛坯制造方法
支架，零件材料為HT200，大批量生產(chǎn)，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3-1知，采用金屬型澆注，精度等級(jí)CT7，加工余量等級(jí)MA-F，再結(jié)合以下表2-10和表2-7，確定各加工表面的加工余量及公差。
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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：
零件尺寸
零件尺寸
機(jī)械加工余量
毛坯公差
（權(quán)限偏差）
毛坯尺寸
支架R18端面
16
2.0
2.0（1.1）
—
支架Φ25端面
25
2.0
2.0（1.1）
—
支架Φ18H7孔端面
18
1.5
1.5（1.2）
—
1.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.3.1 定位基面的選擇
定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作。基面選擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。
在選擇定位基面時(shí)，需要同時(shí)考慮以下三個(gè)問題：
(1) 以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工精度，使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行?
(2) 為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為粗基面?
(3) 是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?，需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面?
精基面的選擇：根據(jù)精基面的選擇原則，選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。
在連桿機(jī)械加工工藝過程中，大部分工序選用支架的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭孔處指定一側(cè)的外圓面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。這樣就使各工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，減少定位誤差。
再深入研究一下：
（1） 根據(jù)零件圖，連桿零件的大小頭孔有一端面（即右端面）在一個(gè)平 面上，因此可以同時(shí)加工出來，但另一端面（即左端面）不在一個(gè)平面上，這對(duì)作為定位基準(zhǔn)面來說是不利的。因此，在加工時(shí)需主意其定位方案的合理性。
（2） 小頭孔外圓作為基面，所以小頭孔外圓表面的加工安排得比較早。 在小頭孔與大頭孔作為定位基面前的加工工序且鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，這些工序?qū)τ诩庸ず蟮目着c孔的平行度不易保證，有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度，因此，在加工時(shí)應(yīng)注意，選用合理的定位方案。
（3） 在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加工精度會(huì)有很大影響，因此第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿加工就是如此。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身，以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯表面 不平整，連桿的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。
1.3.2 制定工藝路線
制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。
(1)選擇加工方法應(yīng)以零件加工表面的技術(shù)條件為依據(jù)，主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度，并綜合考慮各個(gè)方面工藝因素的影響。一般是根據(jù)主要表面的技術(shù)條件先確定終加工方法，接著再確定一系列準(zhǔn)備工序的加工方法，然后再確定其他次要表面的加工方法。
(2)在各表面加工方法選定以后，就需進(jìn)一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準(zhǔn)面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。
(3)排加工路線圖表。
當(dāng)生產(chǎn)批量不同時(shí)零件的工藝路線也會(huì)有較大的差別，先在列出連桿零件大量生產(chǎn)時(shí)的工藝路線。
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理
工序03：粗銑R8端面；Φ25左端面
工序04：粗銑、半精銑、精銑Φ25右端面
工序05：半精銑、精銑R8端面；Φ25左端面
工序06：粗銑、半精銑、精銑Ф8H7孔上端面
工序07：鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7孔
工序08：鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔
工序09：去毛刺
工序10：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)
1.4 確定切削用量及基本工時(shí)
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理
工序03：粗銑R8端面；Φ25左端面
工步一：粗銑R8端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：粗銑Φ25左端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取＝600
當(dāng)＝600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04：粗銑、半精銑、精銑Φ25右端面
工步一：粗銑Φ25右端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑Ф25端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取＝750
當(dāng)＝750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：精銑Ф25端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05：半精銑、精銑R8端面；Φ25左端面
工步一：半精銑R8端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取＝750
當(dāng)＝750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑Φ25左端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：精銑R8端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步四：精銑Φ25左端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06：粗銑、半精銑、精銑Ф8H7孔上端面
工步一：粗銑Ф8H7孔上端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓柱銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑Ф8H7孔上端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓柱銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：精銑Ф8H7孔上端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓柱銑刀
，
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，
臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序07：鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7孔
工步一：鉆孔至Φ7.8
選用Ф7.8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）
612r/min
與612r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min，在此選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：粗鉸Φ7.8孔至Φ7.96
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：精鉸Φ7.96孔至Ф8H7
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序08：鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔
工步一：鉆Ф15孔至Ф17
選用Ф17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）
562r/min
與562r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min，在此選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Ф17孔至Ф17.8
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸Ф17.8孔至Ф18
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：去毛刺
工序10：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)
第2章 支架零件的夾具設(shè)計(jì)
對(duì)于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本加工工藝規(guī)程中，所用夾具均為專用夾具，需專門設(shè)計(jì)、制造，這里對(duì)鉆床夾具進(jìn)行分析。
2.1定位基準(zhǔn)的選擇
在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問題。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是Φ18H7孔，并以基準(zhǔn)A、兩個(gè)Ф8H7孔定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為：A型固定式定位銷和B型固定式定位銷，定位分析如下：
1、 A型固定式定位銷、B型固定式定位銷端面作為第一定位基準(zhǔn)，與支架基準(zhǔn)面A相配合，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。
2、 A型固定式定位銷Ф8f6外圓作為第二定位基準(zhǔn)，與支架Φ8H7孔相配合，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。
3、 B型固定式定位銷Ф8f6外圓作為第三定位基準(zhǔn)，與支架Φ8H7孔相配合，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。
2.2 切削力和夾緊力計(jì)算
設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。
1、查表4得切削力計(jì)算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
2、 夾緊力計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=6mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5～4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。
2.3 誤差分析
1、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
（式2-1）
式中： ———— A型固定式定位銷孔的最大偏差
———— A型固定式定位銷孔的最小偏差
————A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙
代入（式2-1）得： =0.015+0+0.013
=0.028（mm)
2、 轉(zhuǎn)角誤差
（式2-2）
式中： ————A型固定式定位銷孔的最大偏差
————A型固定式定位銷孔的最小偏差
————A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙
————B型固定式定位銷孔的最大偏差
————B型固定式定位銷孔的最小偏差
————B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式2-2）得：
則：≈0.04584°
2.4 機(jī)床夾具的總體形式
1、機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。
夾具的組成歸納為：
1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3）導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4） 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。
5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。
6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。
2、確定夾具體
夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。
對(duì)夾具體的要求：
1）、有足夠的強(qiáng)度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。
2）、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對(duì)鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理；對(duì)焊接夾具體要進(jìn)行退火處理，以削除內(nèi)應(yīng)力。
3）、對(duì)構(gòu)工藝性好，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、裝配和檢驗(yàn)；體積小、重量輕以便于操作。對(duì)于移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量一般不宜超過10kg，
5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。
總 結(jié)
時(shí)光飛逝，為期一周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。回首這一周的設(shè)計(jì)過程，感慨萬千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺！
在這次設(shè)計(jì)過程中，使我真正的認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到的知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識(shí)的重要性。
這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識(shí)的作用。
在課程設(shè)計(jì)中，首先是對(duì)工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設(shè)備等，因此，工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。
在課程設(shè)計(jì)中還用到了CAD制圖和一些計(jì)算機(jī)軟件，因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長(zhǎng)了，因此在開始畫圖的時(shí)候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對(duì)以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來了。
在這次課程設(shè)計(jì)中，還有一個(gè)重要的就是關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)，因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識(shí)講的，并沒有親自設(shè)計(jì)過，因此，在開始的設(shè)計(jì)過程中，存在這樣那樣的問題，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計(jì)，畫圖，查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)資料，終于將它設(shè)計(jì)了出來，我感到很高興，因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的知識(shí)，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。
在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多知識(shí)，有一點(diǎn)更是重要，就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)一個(gè)零件，也因此，我了解了設(shè)計(jì)人員的思想，每一個(gè)零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來，再加工的，因此，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)的過程中一點(diǎn)不能馬虎，每個(gè)步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，查閱大量資料，而且設(shè)計(jì)一個(gè)零件，需要花好長(zhǎng)時(shí)間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單就能完成的，是要付出大量代價(jià)的。因此，我們也要用心去體會(huì)每個(gè)設(shè)計(jì)者的心思，這樣才能像他們一樣設(shè)計(jì)出好的作品。
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