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1、XX 大學大學設計論文套零件加工工藝及鉆孔夾具設計所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文【摘要】套零件加工工藝及鉆床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(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性

2、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，誤差全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706AbstractAbstractSet of parts machining technology and the design of drilling jig design, including design process is machining process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts

3、 to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each

4、西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文working procedure; design then a special fixture, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error generated when calculate fixtu

5、re positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords:Keywords: process, process, cutting parameters, clamping目目 錄錄第第 1 章章 序序 言言.5第第 2 章章 零件的分析零件的分析.62.1 零件的形狀.62.2 零件的工藝分析.6第第 3 章章 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計.73.1 確定毛坯的制造形式.73.2 基面的

6、選擇.83.3 制定工藝路線.83.3.1 工藝路線方案一.83.3.2 工藝路線方案二.93.3.3 工藝方案的比較與分析.103.4 選擇加工設備和工藝裝備.103.4.1 機床選用.103.4.2 選擇刀具.113.4.3 選擇量具.113.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.113.6 確定切削用量及基本工時.13第第 4 章章 鉆孔夾具設計鉆孔夾具設計.22西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置.224.2 夾具的導向.234.3 定位方案分析與比較（列舉了 3 種方案）.244.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙.264.5 鉆模板.274.6 定位誤

7、差的分析.274.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用.284.8 確定夾具體結構和總體結構.294.9 夾具設計及操作的簡要說明.31總總 結結.33致致 謝謝.34參參 考考 文文 獻獻.35西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文5 第第 1 章章 序序 言言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)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(chǎn)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

8、家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。套零件加工工藝及鉆床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(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)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。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文6第第 2 2 章章

9、 零件的分析零件的分析2.12.1 零件的形狀零件的形狀題目給的零件是套零件，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。2.22.2 零件的工藝分析零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT150，該材料為球墨鑄鐵，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。套零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為 3.2。2.車aRm外圓及端面，表面粗糙度值 3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值aRmaR3.2。4.半精車側面，及表面粗糙度值 3.2。5.側面粗糙度aR值 6.3maRm

10、西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文7、12.5，法蘭面粗糙度值 6.3。mmaRm套共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)左端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，100 外圓，60 外圓，36 內孔，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，粗車后半精車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).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；45 的外圓，粗糙度為 1.6；20 的內孔，23 的內孔，并帶有倒角；鉆中心孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。第 3

11、 章 工藝規(guī)程設計本套，假設年產(chǎn)量為 10 萬臺，每臺需要該零件 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 HT150，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(chǎn)實際，備品率 和 廢品率 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領 N=2XQn(1+)（1+)=236095 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT150，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。考慮到零件

12、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(chǎn)量已達成批生產(chǎn)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(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應該的。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文83.2 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(chǎn)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(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像套這樣的零件來說，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

13、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(chǎn)綱領已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)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(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3

14、.3.1 工藝路線方案一工序 10 鑄造出毛坯。工序 20 毛坯熱處理，時效處理。工序 30 粗車右端面，粗車外圓 100，粗車外圓 60，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量。工序 40 掉頭，粗車左端面，粗車外圓 60，粗車外圓 45，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量工序 50 半精車右端面，半精車外圓 100，半精車外圓 60，半精車各外圓臺階及圓弧圓角。工序 60 掉頭，半精車左端面，半精車外圓 60，半精車外圓 45，半精車各外圓臺階及圓弧圓角。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文9工序 70 鉆中心孔通孔，先鉆底孔 20，鉸 20

15、中心孔到規(guī)定尺寸。工序 100 車 23 內孔。工序 90 半精車車退刀槽 38 孔，車 36 到規(guī)定尺寸精度工序 100 鉆圓周鉆 4-9 孔，4-14 孔工序 110 鉆徑向孔鉆 5 孔，10 孔工序 120 鉆徑向孔鉆 3 孔工序 130 鉗去毛刺。工序 140 終檢入庫。3.3.2 工藝路線方案二工序 10 鑄造出毛坯。工序 20 毛坯熱處理，時效處理。工序 30 銑右端面，粗車外圓 100，粗車外圓 60，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量。工序 40 掉頭，銑左端面，粗車外圓 60，粗車外圓 45，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余

16、量工序 50 半精銑右端面，半精車外圓 100，半精車外圓 60，半精車各外圓臺階及圓弧圓角。工序 60 掉頭，半精銑左端面，半精車外圓 60，半精車外圓 45，半精車各外圓臺階及圓弧圓角。工序 70 鉆中心孔通孔，先鉆底孔 20，鉸 20 中心孔到規(guī)定尺寸。工序 100 車 23 內孔。工序 90 半精車車退刀槽 38 孔，車 36 到規(guī)定尺寸精度工序 100 鉆圓周鉆 4-9 孔，4-14 孔工序 110 鉆徑向孔鉆 5 孔，10 孔工序 120 鉆徑向孔鉆 3 孔工序 130 鉗去毛刺。工序 140 終檢入庫。工序 140 終檢入庫。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文103.3.3 工藝

17、方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案二的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案一減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：工序 10 鑄造出毛坯。工序 20 毛坯熱處理，時效處理。工序 30 粗車右端面，粗車外圓 100，粗車外圓 60，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量。工序 40 掉頭，粗車左端面，粗車外圓 60，粗車外圓 45，粗車各外圓臺階及

18、圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量工序 50 半精車右端面，半精車外圓 100，半精車外圓 60，半精車各外圓臺階及圓弧圓角。工序 60 掉頭，半精車左端面，半精車外圓 60，半精車外圓 45，半精車各外圓臺階及圓弧圓角。工序 70 鉆中心孔通孔，先鉆底孔 20，鉸 20 中心孔到規(guī)定尺寸。工序 100 車 23 內孔。工序 90 半精車車退刀槽 38 孔，車 36 到規(guī)定尺寸精度工序 100 鉆圓周鉆 4-9 孔，4-14 孔工序 110 鉆徑向孔鉆 5 孔，10 孔工序 120 鉆徑向孔鉆 3 孔工序 130 鉗去毛刺。工序 140 終檢入庫。3.4 選擇加工設備和工藝裝備3.4

19、.1 機床選用.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文11等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)機械制造設計工工藝簡明手冊表 4.2-7。.工序是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6類硬質合金車刀，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(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉位車刀(GB5343.1-60,GB5343.2-60)。.鉆孔時選用高速鋼

20、麻花鉆，參考機械加工工藝手冊 （主編 孟少農(nóng)） ，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(chǎn)，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“套” 零件材料為 HT150，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，球墨鑄鐵的硬度 HB 為 143269，表 2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，HT150 密度 =7.27.3（） ，計算零件毛坯的3cmg重量約為

21、2。kg表 3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質同類零件的年產(chǎn)量件生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）輕型（零件重100kg）單件生產(chǎn)5 以下10 以下100 以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文12大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)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 3050，毛坯重量21202506.04.0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

22、料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文13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。3.6.1 工序粗車右端面，粗車外圓 100，粗車外圓 60，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量3.6.1.1 確定粗車右端面的切削用量所選刀具為 YG6 硬質合金可轉

23、位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200（表 1.30） ，故選刀桿尺寸=mmHB，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀mmmm2516mm5 . 4面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=0V012006vK090vK010s，刀尖圓弧半徑=。00srmm8 . 0.確定切削深度pa由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故mm5 = pa2695 .76mm75. 3（3-1）.確定進給量 f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4刀桿尺寸為，工件直徑400 之間時，mm16mm25pamm4100 進給量=0.51.0frmm按

24、CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7frmm確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 130，CA6140 機床進給機構允許進給力=3530。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174207時，HBSpamm4f75. 0rmm=時，徑向進給力：=950。rK045RFN西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文14切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，fFroFfKsFfKkrFfK故實際進給力為： =950=1111.5 fF17. 1N（3-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=

25、可frmm7 . 0用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，mm5 . 1車刀壽命=。Tmin60.確定切削速度0V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當硬質合金刀加工硬度6YG200219的鑄件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表 1.28） ，故：tvKmvKsvKTvKKvK =tVvK =63 0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1（3-3） min48m =120

26、 nDVc1000127481000minr（3-4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nminr這時實際切削速度為：cV = cV1000cDn1000125127min50m（3-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表 1.25，=，HBS 160245pamm3f ，切削速度時，rmm75. 0min50mV 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文15 =CPKW7 . 1切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：krPckPcrK0 =1.7=1.2 CP73. 0KW（3-6）根據(jù)表 1.30，當=時，機床

27、主軸允許功率為=，nmin125rEPKW9 . 5CP，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：EP=3.75，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 srn28. 3換車刀手動進給。. 計算基本工時 nflt （3-7）式中= +， =mm127Llyl由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量y+=，則=+ =mm1L1271mm128 = （3-8）mt7 . 0125128min46. 13.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時.確定切削深度

28、pa =pa25mm5 . 2.確定進給量 f根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.5 可知，當粗鏜鑄件時，鏜刀直徑，鏜刀伸出長度為時：mm20pamm3mm125 =0.150.40frmm按 CA6140 機床的進給量（表 4.29） ，選擇， =0.25frmm.確定切削速度V西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文16 = VVyvxpmvKfaTC（3-9）式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15Cv8 .189mvyTmin60 x 65. 08 . 09 . 025. 05 . 2608 .18920. 015. 02 . 0V（3-10） =37minm = nDV10009714.

29、3371000min121r（3-11）按 CA6140 機床的轉速，選擇 =160=2.6nminrsr.計算基本工時選鏜刀的主偏角=，則=，rK0451Lmm5 . 3mmL69mmL4203L，則：rmmf25. 0srn26. 01i =117 iLT6 . 225. 045 . 369s3.6.2 工序掉頭，粗車左端面，粗車外圓 100，粗車外圓 60，粗車各外圓臺階及圓弧圓角，注意各外圓留 1mm 的半精車余量本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序相同的可轉位車刀。采用工序確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：a =2.5 f=0.65 n=3

30、.8 v=50.4 T =56pmmrmmsrminmis3.6.3 工序半精車右端面，半精車外圓 100，半精車外圓 60，半精車外圓 58，半精車各外圓臺階及圓弧圓角3.6.3.1 確定半精車左端面的切削用量所選刀具為 YG6 硬質合金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 C6021 機床的中心高為 200（表 1.30） ，故選刀桿尺寸=mmHB，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀mmmm2516mm5 . 4面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=0V012006vK090vK010s西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文17，刀尖圓弧半徑=。00srmm

31、8 . 0.確定切削深度pa由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故mm5 . 2 = pa25 . 2mm25. 1.確定進給量 f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4刀桿尺寸為，工件直徑400 之間時，mm16mm25pamm4100 進給量=0.51.0frmm按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7frmm確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 130，CA6140 機床進給機構允許進給力=3530。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174207時，HBSpamm4f75. 0rmm=時，徑向進給力：=950。rK

32、045RFN切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，fFroFfKsFfKkrFfK故實際進給力為： =950=1111.5 fF17. 1N由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。frmm7 . 0.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，mm5 . 1車刀壽命=。Tmin60.確定切削速度0V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當硬質合金刀加工硬度15YT200219的鑄件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系

33、數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表 1.28） ，故：tvKmvKsvKTvKKvK =tVvK =63 0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1（3-12） min48m西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文18 =120 nDVc1000127100048minr（3-13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nminr這時實際切削速度為：cV = cV1000cDn1000125127min50m（3-14）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表 1.25，=，HBS 160245pamm3

34、f ，切削速度時，rmm75. 0min50mV =CPkw7 . 1切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：krPckPcrK0 =1.7=1.2 CP73. 0kw根據(jù)表 1.30，當=時，機床主軸允許功率為nmin125r=，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切EPkw9 . 5CPEP削用量為：=1.25，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m.計算基本工時 nflt （3-15）式中= +， =mm127Llyl由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量y+=，則=126+ =mm

35、1L1mm128 =mt7 . 0125127min4 . 13.6.3.2 確定半精車內孔的切削用量所選用的刀具為 YG6X 硬質合金圓形鏜刀，主偏角為 K =45 ，直徑為 16mmV0的圓形鏜刀，其耐用度為。60Tmin西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文19.確定切削深度 apmm25. 0.根據(jù)表 1.5 ，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為，a，鏜刀伸*mm16pmm2出長度時，進給量為：。mm80rmmf1 . 0 .確定切削速度 按表 1.27 的計算公式確定* V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 vvvmin60T V=124.6

36、minm 選擇 CA6140 機床轉速：n= n =1200=20minrsr實際切削速度為： v = 2.08 sm.確定基本時間確定半精鏜孔的基本時間 50s3.6.4 工序掉頭，半精車左端面，半精車外圓 100，半精車外圓 60 半精車各外圓臺階及圓弧圓角本工序仍半精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序相同的可轉位車刀。3.6.5 工序鉆中心孔通孔，先鉆孔 203.6.5.1 確定鉆孔 20 的切削用量鉆孔 20，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GB1436-60直柄麻花鉆2.020.0在各種機床上，用鉆模vyvxpKvfaTCv

37、Mmin13045 .306 .1241000r西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文20或不用鉆模鉆孔GB1437-60直柄長麻花鉆1.031.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-60錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-60錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 X30100 25 搖臂鉆床，查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 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2502=118 ，后角 a =10 ,

38、橫刃斜角=50 ，L=197mm,l =116mm。0f001表 3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-60） mm直柄麻花鉆直徑范圍ll111.10013.20151101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-60） （）d (mm)2f8.618.0030118124060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鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料加工材料20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型加工材料刀具材料1120西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文21

39、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 0.50.8mm 刀具耐用度 T = 60 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為 f=0.250.65,根據(jù)表 4.13 中可知，進給量取zmm*f=0.60。rmm.確定切削速度 查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考minm機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 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 =0.60。mvtv V=12=

40、10.32 85. 0minm（3-17）則 = =131 nminr（3-18） 查表 4.2-12 可知， 取 n = 150*minr則實際切削速度 = = =11.8v實minm.確定切削時間查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T = ifnlllfw1（3-19）其中 l = l =5 l =23f2mdRKcotwmm1mm則： t= =9.13s3.6.5.2 確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-60 直柄短麻花鉆， 機械加工工藝手冊第 2 卷。根據(jù)機械加工工藝手冊第 2 卷表 10.4-2

41、 查得鉆頭直徑小于 10的鉆mm孔進給量為 0.200.35。rmm 則取rmmf30. 02532.1010001000dn10002514. 31506 . 05 . 27 . 535西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文22確定切削速度，根據(jù)機械加工工藝手冊第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 min0mkfaTdcvvyxpmzvvvv（3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度 T=35125. 0,55. 0, 0,25. 0, 1 . 8myxzcvvvvmin則 =1.6v55. 00125. 025. 03 . 053571 . 8minm所以 =72n714. 36 . 1100

42、0minr選取 min120rn 所以實際切削速度為=2.641000714. 3120vminm確定切削時間（一個孔） =ts203 . 02228西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文23第第 4 4 章章 鉆孔夾具設計鉆孔夾具設計4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等

43、外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件?？紤]到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的

44、。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構的特點：（1）結構簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文24工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前

45、后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。4.2 夾具的導向在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，

46、孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖4.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。4.3 定位方案分析與比較（列舉了 3 種方案）方案方案： 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文25首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，

47、便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。方案方案 2 2：西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文26選底平面一面、V 型塊定位，夾緊方式選用螺旋夾緊機構夾緊。方案方案 3 3：一面加固定 V 型塊和固定 V 型塊定位，這樣既簡單。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個固定 V 型塊限制限制

48、一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。可是這種方案無法調節(jié)。如果毛坯超差還得通過螺絲調節(jié)。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉，y 軸的旋轉三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動，x 軸的移動，一個滑動 V 型塊限制了 z 軸的旋轉，這樣 6 個自由度全部被限制綜合上面所述，方案是根據(jù)外圓輪廓進行的定位，方案一和方案三不如方方案一和方案三不如方案二方便操作，案二方便操作，根據(jù)上面敘述選擇方案二。4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點:1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具

49、體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用 H7/n6 配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文27套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內，鉆套以 F7/m6 或F7/k6 配合裝入襯套中。3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中

50、，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。4.5 鉆模板在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。44.64.6 定位誤差的分析定位誤差的分析制造誤

51、差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文28. 取.mm05. 003. 02mm04. 02（2）V 型塊同軸度誤差（查表 P297）.故，mm008. 03.mmDW142. 016. 005. 008. 004. 0125. 022222252423222則.533. 032142. 0知此方案可行。4.74.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用鉆套、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。為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。表d dD DD1D1H H

52、t t基本基本極限極限偏差偏差 F7F7基本基本極限極限偏差偏差 D6D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.008西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文2911.8471.82.6582.6333.36+0.016+0.00893.34710458118121656+0.022+0.01010+0.019+0.01013681215101620810+0.028+0.0131518101218+0.023+0.01222122025121522261518+0.034+0.0162630162836182230+0.028+0.01534222635392036HT

53、2002630+0.041+0.0204246303548+0.033+0.0175225HT2005635425559424862660.0124850+0.050+0.02570+0.039+0.020743056670.040鉆模板選用翻轉鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。4.84.8 確定夾具體結構和總體結構確定夾具體結構和總體結構西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文30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，時效處理，退火等處理方式。（2）應具有足

54、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西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文31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，應處理的工件，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

55、和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)

56、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。4.94.9 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文32由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)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，用底部大平面定位三個自由度， V 型塊定位兩個自由度，再用一個壓塊限制最后一個自由度。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文33總總 結結畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知

57、道書本上的空理論，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，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。畢業(yè)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。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文34致致 謝謝這次畢業(yè)設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基

58、礎。但是，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，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的

59、關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文35參參 考考 文文 獻獻1 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上海科學技術出版社，19100。2 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導 。機械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機床夾具設計 。機械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機械加工工藝手冊 。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊 。上海科學技術出版社，2544。6 黃如林，

60、劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊 。化學工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社，1995。8 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。10 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊 。上?？茖W技術出版社，2542。11 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊.上?？茖W技術出版社，1984。 12 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M，中國計量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊M，上海科學技術出版社，2540。西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文3615 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17