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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
第1頁(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：
箱體的機(jī)械制造工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）：
本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)于給定的箱體零件設(shè)計(jì)其工藝規(guī)程，并設(shè)計(jì)兩個(gè)工序的夾具，畫(huà)出它們的裝配圖，并拆畫(huà)夾具體的零件圖。
設(shè)計(jì)任務(wù)：箱體零件的加工工藝規(guī)程制定，并設(shè)計(jì)兩個(gè)典型工序的夾具。
生產(chǎn)綱領(lǐng)：3000件
第2頁(yè)
具體進(jìn)度如下：
1 收集資料，了解工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，初步確定工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方案，寫出開(kāi)題報(bào)告，完成英文文獻(xiàn)的翻譯。（三周）
2 完善工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)夾具，完成夾具的結(jié)構(gòu)圖。（四周）
3 完成兩套夾具的裝配圖繪圖。（四周）
4 拆畫(huà)夾具體零件圖。（三周）
5 整理設(shè)計(jì)資料（一周）
第3頁(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：
1 綜述工藝規(guī)程的發(fā)展
2 箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)及校核
3 夾具的UG繪圖方法及在相關(guān)夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用步驟
4 設(shè)計(jì)結(jié)論
學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）：
1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
2 零件圖
3 零件工藝規(guī)程
4 夾具裝配圖及零件圖
5 翻譯英文文獻(xiàn)一篇
第4頁(yè)
主要參考文獻(xiàn)（資料）：
1金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社
2 許生蛟主編，組合夾具手冊(cè)（上冊(cè)），機(jī)械工業(yè)出版社
3 趙如福主編，金屬切削加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
專業(yè)班級(jí) 機(jī)械制造1102 學(xué) 生 馮振宇
要求設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期 2015.03.23-2015.06.03
指 導(dǎo) 教 師 簽 字 日期
教研室主任審批簽字 日期
系主任批準(zhǔn)簽字 日期
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
箱體的機(jī)械制造工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【2副】
II
摘 要
本設(shè)計(jì)專用夾具的設(shè)計(jì)蝸輪減速器箱體零件加工過(guò)程的基礎(chǔ)上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計(jì)遵循的原則是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明顯的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過(guò)底面作一個(gè)良好的基礎(chǔ)過(guò)程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過(guò)程第一個(gè)，然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨(dú)過(guò)程。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機(jī)構(gòu)，因此，對(duì)于大批量，更高的生產(chǎn)力，滿足設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：蝸輪減速器箱體類零件；工藝；夾具；
IV
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.
Keywords: box type parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1
1.1 零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.1.2 零件的工藝分析 1
1.2 蝸輪減速器箱體加工措施 2
1.2.1 孔和平面的加工順序 2
1.2.2 孔系加工方案選擇 2
1.3 蝸輪減速器箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 3
1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 3
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 3
1.4 蝸輪減速器箱體加工主要工序安排 4
1.5 機(jī)械加工余量、工序及毛坯的確定 6
1.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 6
1.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 22
2 鏜?185-?70孔夾具設(shè)計(jì) 26
2.1 研究原始質(zhì)料 26
2.2 定位、夾緊方案的選擇 26
2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 26
2.4 誤差分析與計(jì)算 28
2.5定位銷選用 28
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 29
3 鉆3-M10底孔的鉆床夾具設(shè)計(jì) 30
3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 30
3.2 夾具的導(dǎo)向 31
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 32
3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 35
3.5 鉆模板 36
3.6定位誤差的分析 36
3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 38
3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 39
3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 41
總 結(jié) 42
參 考 文 獻(xiàn) 43
致謝 44
42
1 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是蝸輪減速器箱體,蝸輪減速器箱體零件的加工質(zhì)量，蝸輪減速器箱體零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。
1.1.2 零件的工藝分析
蝸輪減速器箱體類零件圖。蝸輪減速器箱體是一個(gè)殼體零件，別安裝在五個(gè)平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下：
（1）以底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；4-Φ18mm孔。
（2）以?185-?70孔的支承孔為加工面。這一組包括：?185-?70孔孔。
（3）以Φ40凸臺(tái)面為加工面。這一組加工表面包括：Φ40凸臺(tái)面銑削加工；M20螺紋孔
（4）以φ230大端面為加工面
主要加工表面有以下5個(gè)主要加工表面;
1.端面 通過(guò)粗銑精銑達(dá)到1.6精度要求
2.內(nèi)圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達(dá)到6.3的精度要求
3.內(nèi)表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求
4.底面 通過(guò)粗銑直接使底面精度達(dá)到12.5
5. 凸臺(tái)端面 在凸臺(tái)端面使其達(dá)到12.5的精度要求
1.2 蝸輪減速器箱體加工措施
由以上分析可知。蝸輪減速器箱體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(gè)過(guò)程中的主要問(wèn)題是確保和孔的位置精度，應(yīng)對(duì)孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過(guò)程中的效率問(wèn)題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
蝸輪減速器箱體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應(yīng)遵循先加工面后來(lái)加工孔，第一個(gè)基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的表面處理。然后，整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個(gè)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(jìn)而孔加工提供前提，也有利于保護(hù)刀具。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過(guò)蝸輪減速器箱體的加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法，加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟(jì)因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)選擇在的最終價(jià)格。
根據(jù)基蝸輪減速器箱體部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于。
（1） 鏜套加工
（2） 在大批量生產(chǎn)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(shè)計(jì)和制造要求。當(dāng)鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動(dòng)、剛度。同時(shí)加工幾個(gè)工件的過(guò)程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復(fù)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(guò)鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標(biāo)鏜方法
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實(shí)現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級(jí)換代，所需時(shí)間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)，難滿足要求，和坐標(biāo)鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標(biāo)鏜床。
隨著坐標(biāo)鏜削的方法，需要蝸輪減速器箱體孔的和在直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度鏜。
1.3 蝸輪減速器箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇
1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足下列要求：
（1）保證每個(gè)重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
了滿足要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準(zhǔn)輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能確保在整個(gè)過(guò)程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準(zhǔn)。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對(duì)典型的全過(guò)程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準(zhǔn)，但因它是對(duì)垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。
1.4 蝸輪減速器箱體加工主要工序安排
用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)。基管的處理的第一步是處理一個(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個(gè)工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個(gè)人的過(guò)程，作定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個(gè)工藝孔加工工藝處理。
工序安排應(yīng)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。螺紋孔銑床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對(duì)于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實(shí)際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實(shí)際上是用于精加工軸承孔，從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動(dòng)公差。螺紋孔攻絲時(shí)，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗(yàn)入庫(kù)等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
工藝路線一：
10 鑄 鑄造毛坯
20 時(shí)效 時(shí)效熱處理
30 涂 涂底漆
40 銑 銑底平面
50 銑 粗銑φ230大端面
60 銑 精銑φ230大端面
70 銑 銑φ90左側(cè)端面
80 銑 銑φ90右側(cè)端面
90 銑 銑頂部φ40的凸臺(tái)面
100 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸4-Φ18mm
110 鏜 粗鏜?Φ185-?70孔
120 鏜 精鏜?Φ185-?70孔
130 鏜 粗鏜Φ90孔
140 鏜 精鏜?Φ90孔
150 鉆 鉆孔攻絲3-M10
160 鉆 鉆孔攻絲6-M8
170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M20螺紋孔
180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
190 鉗 表面去毛刺
200 涂 涂料
210 檢 檢驗(yàn)入庫(kù)
工藝路線二：
10 鑄 鑄造毛坯
20 時(shí)效 時(shí)效熱處理
30 涂 涂底漆
40 銑 銑底平面
50 銑 粗銑φ230大端面
60 銑 精銑φ230大端面
70 銑 銑φ90左側(cè)端面
80 銑 銑φ90右側(cè)端面
90 銑 銑頂部φ40的凸臺(tái)面
100 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸4-Φ18mm
110 車 粗鏜?Φ185-?Φ70孔
120 車 精鏜?Φ185-?Φ70孔
130 車 粗鏜?Φ90孔
140 車 精鏜?Φ90孔
150 鉆 鉆孔攻絲3-M10
160 鉆 鉆孔攻絲6-M8
170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M20螺紋孔
180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
190 鉗 表面去毛刺
200 涂 涂料
210 檢 檢驗(yàn)入庫(kù)
根據(jù)加工要求和提高效率時(shí)間等因素綜合選擇方案一：
10 鑄 鑄造毛坯
20 時(shí)效 時(shí)效熱處理
30 涂 涂底漆
40 銑 銑底平面
50 銑 粗銑φ230大端面
60 銑 精銑φ230大端面
70 銑 銑φ90左側(cè)端面
80 銑 銑φ90右側(cè)端面
90 銑 銑頂部φ40的凸臺(tái)面
100 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸4-Φ18mm
110 鏜 粗鏜?Φ185-?70孔
120 鏜 精鏜?Φ185-?70孔
130 鏜 粗鏜Φ?90孔
140 鏜 精鏜?Φ90孔
150 鉆 鉆孔攻絲3-M10
160 鉆 鉆孔攻絲6-M8
170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M20螺紋孔
180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
190 鉗 表面去毛刺
200 涂 涂料
210 檢 檢驗(yàn)入庫(kù)
1.5 機(jī)械加工余量、工序及毛坯的確定
“蝸輪減速器箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊(cè)第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
精銑：參照《手冊(cè)》，余量值。
（2）螺孔毛坯實(shí)心，不沖孔
（3）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(cè)》，其余量規(guī)定，取。
（4）螺孔加工余量
毛坯實(shí)心，不沖孔。
1.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序40：銑底平面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進(jìn)給量：取取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：,取
切削工時(shí)
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(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序50：粗銑φ230大端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：取：取銑削速度
每齒進(jìn)給量：取，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：取
切削工時(shí)
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(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序60：精銑φ230大端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進(jìn)給量：取，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：取
切削工時(shí)
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(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序70 銑φ90左側(cè)端面
1.工步一粗銑左側(cè)面
（1）切削深度 。
（2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際
（1） 基本時(shí)間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量=
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]，表30-9查得=7，
。
2.工步二 精銑左側(cè)面
（1）切削深度 。
（2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。
（3）切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-157
=124m/min，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計(jì)算實(shí)際切削速度
（4）基本時(shí)間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量=
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]，表30-9查得=7，
工序80 銑φ90右側(cè)端面
1.工步一粗銑右側(cè)面
（1）切削深度 。
（2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際
（2） 基本時(shí)間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量=
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]，表30-9查得=7，
。
2.工步二 精銑右側(cè)面
（1）切削深度 。
（2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。
（3）切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-157
=124m/min，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計(jì)算實(shí)際切削速度
（4）基本時(shí)間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量=
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]，表30-9查得=7，
工序90：銑頂部φ40的凸臺(tái)面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進(jìn)給量：取取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：取
切削工時(shí)
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(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序100：鉆、擴(kuò)、鉸4-Φ18mm
機(jī)床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ11
鉸孔時(shí)先鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。
片型號(hào)：E403
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)取。
切削速度：參照文獻(xiàn)取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～31取
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
工序110、120粗鏜?185-?70孔
機(jī)床：T68
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜
進(jìn)給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～41，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 精鏜
進(jìn)給量：確定進(jìn)給量
切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.14—41，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
工序130、140 粗鏜、精鏜?90孔
機(jī)床：T68
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜
進(jìn)給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～41，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 精鏜
進(jìn)給量：確定進(jìn)給量
切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.14—41，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
工序150、鉆孔攻絲3-M10
機(jī)床：鉆床 Z525
刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絲錐
進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取
切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序160: 鉆孔攻絲6-M8
機(jī)床：鉆床 Z525
刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絲錐
進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取
切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序 170鉆孔攻絲M20螺紋孔
刀具選用GB1436-85鉆
鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定加工速度，根據(jù)《工藝手冊(cè)》
加工速度計(jì)算公式為
查得為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
故 ==72
選取
故實(shí)際速度為=2.64
確定加工時(shí)間（一個(gè)孔） =
工序180 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
本工序采用計(jì)算法。
表3-6標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽的長(zhǎng)度（從gb6117-85）
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～11.20
151
101
表3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù)GB6117-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)和耐久性
（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）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
鉆孔\擴(kuò)孔
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭磨損0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進(jìn)給量
查《工藝手冊(cè)》鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,進(jìn)給量取f=0.60。
②.確定加工速度
灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17）
則 = =111 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 145
則實(shí)際加工速度 = = =11.8
1.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
設(shè)年產(chǎn)量是10萬(wàn)件。一年有250個(gè)工作日。一個(gè)日產(chǎn)量420。一天工作時(shí)間的計(jì)算8個(gè)小時(shí)，每部分的生產(chǎn)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1.14min。機(jī)械加工單（在上述生產(chǎn)類型）時(shí)間定額：大規(guī)模生產(chǎn)）
大規(guī)模生產(chǎn)：
參照《工藝手冊(cè)》（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間計(jì)算公式：
（大量生產(chǎn)時(shí)）
因此大批量單件時(shí)間計(jì)算：
其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
—輔助時(shí)間。
—布置場(chǎng)所地、休息時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
工序1：粗、精銑底面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。在加工過(guò)程中裝卸短暫，所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
工序2：鉆底面孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。裝卸短暫所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序3：粗銑凸臺(tái)
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。加工過(guò)程中裝卸短暫，所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序4：鉆側(cè)面孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。由于生產(chǎn)線上裝時(shí)間很短，所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序5：粗銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序6：銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序7：粗鏜孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序8：精鏜支承孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》取工步輔助時(shí)間。裝卸短所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序9：端面螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照鉆孔時(shí)間，取裝卸時(shí)間，工步時(shí)間。則
：參照鉆孔值，取
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序10：精銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。
取裝卸時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序11：精銑側(cè)面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序12：底面螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：取裝卸輔助時(shí)間，工步輔助時(shí)間。則
：參照鉆孔值，取
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
2 鏜?185-?70孔夾具設(shè)計(jì)
2.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)加工鏜孔?185-?70孔孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對(duì)鏜孔?185-?70孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：
選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
鏜孔?185-?70孔時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。
2.3切削力及夾緊力的計(jì)算
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷定位，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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
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(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.5定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來(lái)定位，其參數(shù)如下表：
表3.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
8
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
3 鉆3-M10底孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)
3.1 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(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，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(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)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、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)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(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)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(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)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(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
（2）擴(kuò)力比大；
（3）自瑣性能好；
（4）行程不受限制；
（5）夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過(guò)定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。
在這次夾具設(shè)計(jì)中，定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來(lái)定位水平方向的。在垂直方向，用兩個(gè)同心半圓環(huán)來(lái)定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過(guò)先加工的孔進(jìn)行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。
3.2 夾具的導(dǎo)向
在鉆床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置，并在加工過(guò)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(guò)程中，導(dǎo)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(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。
導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。
在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。
鉆套按其結(jié)構(gòu)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，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HRC110。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(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鉆頭φ8。
則軸向力：見(jiàn)《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),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(zhì)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(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套的類型和特點(diǎn):
1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，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，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。
3、快換鉆套：當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)留一定的空隙C，使開(kāi)始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。
在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。
3.5 鉆模板
在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)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(qiáng)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?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)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(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4]
3.6定位誤差的分析
夾具安裝誤差
因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。
圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒(méi)有安裝誤差，=0.
夾具誤差
因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時(shí)，還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。
加工方法誤差
因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè)
。
2. 保證加工精度的條件
工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是
即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。
為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫為
或
當(dāng)時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。
知此方案可行。
3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來(lái)滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
11
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.011
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT150
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT150
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
110
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
（1）應(yīng)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(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。
（5）安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)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(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，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(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過(guò)定位，但面是經(jīng)加工過(guò)的面，定位是允許的。
總 結(jié)
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，在機(jī)械領(lǐng)域中的一些基本問(wèn)題的探討。因此，這樣的設(shè)計(jì)不僅要加強(qiáng)自己的理解和知識(shí)，和他們的知識(shí)，拓寬。此外，該拉延工藝的設(shè)計(jì)，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時(shí)間，手繪，所有這些因素都使我們學(xué)到更多的知識(shí)，圖像識(shí)別和提高我們的繪圖能力。
但知識(shí)有限，實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)更多的問(wèn)題，所以我的設(shè)計(jì)也有許多不足之處。如：每個(gè)時(shí)間分配不合理，雖然計(jì)算機(jī)圖形練習(xí)，但與手工繪圖相比，少，夾具設(shè)計(jì)的比例，步進(jìn)機(jī)構(gòu)為手動(dòng)，并降低成本，但它太簡(jiǎn)單了。需要在未來(lái)的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
最后，在這里，感謝老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。
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致謝