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專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 KCSJ-05支架零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝置 學(xué) 院： 機(jī)械與車輛學(xué)院 專 業(yè)： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 職 稱： 保金鳳 中國·珠海 二○一二 年 十二 月  摘要 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機(jī)械加工方法及設(shè)備、互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)及工藝裝備等，因而也是一門實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的課程，必須通過實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)才能使我們對該課程的基礎(chǔ)理論有更深刻的理解，也只有通過實(shí)踐才能培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力和獨(dú)立工作能力。因此，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，也成為機(jī)械類專業(yè)的一門重要實(shí)踐課程。 關(guān)鍵詞 ：零件工藝分析 制定工藝路線 夾具設(shè)計(jì) 目 錄 1 課程設(shè)計(jì)的目的 4 2 支架的工藝分析 4 2.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 4 2.2支架的技術(shù)要求分析 4 3 毛坯的選擇 4 4 支架機(jī)械加工工藝路線的制定 5 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 5 4.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 5 4.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 5 4.2擬定工藝路線 5 4.2.1 加工方法的選擇和加工階段的劃分 5 4.2.2 工藝路線的擬定 5 4.3加工余量和工序尺寸的擬定 7 4.4切削用量的確定 8 5 夾具的設(shè)計(jì) 14 5.1確定設(shè)計(jì)方案 14 5.2選擇定位方式及定位元件 14 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 14 5.4定位誤差的分析與計(jì)算 15 5.5設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 16 6 總結(jié)與展望 16 參考文獻(xiàn) 17 1 課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)旨在繼承前期先修基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，讓我們完成一次機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和典型夾具設(shè)計(jì)的鍛煉，其目的如下。 （1） 在結(jié)束了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等前期課程的學(xué)習(xí)后，通過本次設(shè)計(jì)使我們所學(xué)到的知識(shí)得到鞏固和加深。培養(yǎng)我們?nèi)婢C合地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決機(jī)械制造中的問題的能力。 （2） 通過設(shè)計(jì)提高我們的自學(xué)能力，使我們熟悉機(jī)械制造中的有關(guān)手冊、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)方面的資料，并學(xué)會(huì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際正確使用這些資料。 （3） 通過設(shè)計(jì)使我們樹立正確的設(shè)計(jì)理念，懂得合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是技術(shù)上先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上合理的，并且在生產(chǎn)實(shí)踐中是可行的。 （4） 通過編寫設(shè)計(jì)說明書，提高我們的技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為我們將來撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。 2 支架的工藝分析 2.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 由支架零件圖可知，該支架結(jié)構(gòu)形狀對稱布置。主要由底板、肋板和圓柱孔等部分構(gòu)成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔與圓柱孔、肋板孔內(nèi)端面及圓柱孔上端面等。其中支架底面的表面粗糙度Ra≤1.6μm，肋板內(nèi)表面的表面粗糙度Ra≤3.2μm，定位孔φ6H7，肋板上的孔徑φ40H7，圓柱孔的孔徑φ60H8，兩肋板間的距離75H8，以及圓柱孔的內(nèi)表面與上端面的表面粗糙度Ra≤3.2μm是重要尺寸。 2.2支架的技術(shù)要求分析 該支架零件的主要技術(shù)要求為： 1. 未注明圓角半徑R5； 2. 2×φ40H7孔的同軸度允許誤差為0.01； 3. 2×φ40H7孔與A面的平行度允許誤差為0.02； 4. φ60H8孔與A面垂直度允許誤差為0.01； 5. 兩圓柱孔中心距極限偏差為±0.25mm； 6. 肋板孔中心線距支架底板的距離的極限偏差為±0.05mm； 7. 圓柱孔與肋板孔的中心距極限偏差為±0.15mm。 3 毛坯的選擇 題目給定的是支架零件，設(shè)該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率α為4%，機(jī)械加工廢品率β為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為： N=Qn(1+α%+β%)=4000×1（1+4%+1%)=4200(件/年)。 查表可知該產(chǎn)品為大批生產(chǎn)。在毛坯的制造方法及加工余量、機(jī)床設(shè)備及機(jī)床布置、夾具及尺寸保證、刀具量具、生產(chǎn)率、成本等各方面需要結(jié)合零件自身的特點(diǎn)，采用先進(jìn)鑄造方法、自動(dòng)機(jī)床與專用機(jī)床、高效專用夾具、刀具量具以提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。 該支架零件的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜以及大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定采用熔模鑄造方式生產(chǎn)，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，鑄造出肋板孔與圓柱孔。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。毛坯材料是HT200。 4 支架機(jī)械加工工藝路線的制定 支架的工藝特點(diǎn)是：外形較復(fù)雜，尺寸精度、形狀精度、和位置精度及表面粗糙度要求較高。上述工藝特點(diǎn)決定了支架在機(jī)械加工時(shí)存在一定的困難，因此在確定支架的工藝過程時(shí)應(yīng)注意定位基準(zhǔn)的選擇，以減少定位誤差；夾緊力方向和夾緊點(diǎn)的選擇要盡量減少夾緊變形；對于主要表面，應(yīng)粗、精加工分階段進(jìn)行，以減少變形對加工精度的影響。 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。 4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即 零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）這里先選擇圓柱孔上端面為粗基準(zhǔn)。 4.1.2精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)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)作為定位基準(zhǔn)。本支架零件 以加工好的支架底面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準(zhǔn)。 4.2 擬定工藝路線 4.2.1加工方法的選擇和加工階段的劃分 支架底面的表面粗糙度要求較高，Ra≤1.6，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進(jìn)行粗銑、半精銑。 肋板內(nèi)表面與圓柱孔上端面的表面粗糙度要求較高，Ra≤3.2，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進(jìn)行粗銑、半精銑。 肋板上的孔與圓柱孔的位置精度和表面粗糙度要求較高，Ra≤3.2，所以確定最終加工方法為半精鏜。半精鏜前要進(jìn)行粗鏜。 裝配孔的精度要求較高，最終加工方法為精鉸。精鉸前要進(jìn)行鉆孔。 沉頭孔沒有位置精度與表面粗糙度要求，故采用鉆孔、锪孔就能達(dá)到圖紙上的設(shè)計(jì)要求。 完成其他次要表面的加工。 4.2.2工藝路線的擬定 在工藝路線的擬定過程中要遵循機(jī)械加工工序順序的安排原則。即： （1） 基準(zhǔn)先行 按照“先基面后其它”的順序，先加工精基準(zhǔn)面，再以加工 出的精基準(zhǔn)面為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。 （2） 先粗后精 按先粗后精的順序，對精度要求高的各主要表面進(jìn)行粗加 工、半精加工和精加工。 （3） 先主后次 先考慮主要表面加工，再考慮次要表面加工。次要表面的加 工，通常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排。次要表面和 主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加 工后，以主要表面定位加工主要表面。 （4） 先面后孔 當(dāng)零件有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來， 再以面定位孔加工，這樣可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定。 （5） 關(guān)鍵工序 對易出現(xiàn)廢品的工序，精加工或光整加工可適當(dāng)提前。在一 般情況下，主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最后階段進(jìn) 行。 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序分散來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。 方案一： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 01 鑄造 02 粗銑下表面 03 粗銑上表面和后端面及左端面 04 精銑下表面 05 精銑右端面 06 粗?jǐn)U，精擴(kuò)，倒角，精鉸Φ40孔 07 精銑Φ85孔的外表面 08 精鏜Φ60孔 09 鉆，倒角，擴(kuò)孔Φ8，擴(kuò)孔Φ15 10 去毛刺 11 中檢 12 熱處理 13 清洗 14 終檢 方案二： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 01 鑄造 02 粗銑下表面 03 粗銑上表面和后端面及左端面 04 精銑下表面 05 精銑Φ85孔的外表面 06 精鏜Φ60孔 07 精銑右端面 08 粗?jǐn)U，精擴(kuò)，倒角，精鉸Φ40孔 09 鉆孔Φ6，鉆、擴(kuò)孔Φ8，擴(kuò)孔Φ15 10 去毛刺 11 中檢 12 熱處理 13 清洗 14 終檢 方案分析與比較，方案一是先鉆擴(kuò)鉸對角線上兩個(gè)Φ8孔到工序尺寸，方案二是先銑75H8開擋到工序尺寸，比較發(fā)現(xiàn)方案一的設(shè)計(jì)可以方便為后續(xù)方案尋找定位基準(zhǔn)，利用Φ8定位銷孔加工其他部位比較精確。故選擇方案一。 4.3 加工余量和工序尺寸的擬定 工序余量是指相鄰兩工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金屬層厚度，在確定工序間加工余量時(shí)，應(yīng)遵循兩個(gè)原則： 1. 加工余量應(yīng)盡量小，以縮短加工時(shí)間；提高效率；降低制造成本；延長機(jī) 床刀具使用壽命。 2. 加工余量應(yīng)保證按此余量加工后，能達(dá)到零件圖要求的尺寸、形狀、位置 公差和表面粗糙度，工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)加工精度范圍；本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、行為公差和表面缺陷厚度。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法選取毛坯公差取T=±2mm。其余各工序尺寸及公差查《機(jī)械加工工藝手冊》可得。 表1 各工序尺寸及公差的計(jì)算結(jié)果 加工表面 工步（工步）名稱 工序（工序）余量 工序（工步） 基本尺寸 經(jīng)濟(jì)精度公差 表面粗糙度 工序尺寸及公差 支架底面 毛坯 28±2 粗銑 1.5 26.5 IT12 Ra≤6.3 半精銑 1.0 25.5 IT10 Ra≤3.2 精銑 0.5 25.0 IT9 Ra≤1.6 圓柱孔上 端面 毛坯 88±2 粗銑 1.5 86.5 IT12 半精銑 1.0 85.5 IT10 Ra≤6.3 精銑 0.5 85 IT9 Ra≤3.2 圓柱孔 毛坯 54.0±2 粗鏜 2Z=4.0 58.0 IT12 Ra≤6.3 半精鏜 2Z=2.0 60.0 IT9 Ra≤3.2 肋板內(nèi)表 面 毛坯 72±2 粗銑 2.5 74.5 IT12 Ra≤12.5 半精銑 0.5 75.0 IT10 Ra≤3.2 肋板孔 毛坯 35±2 粗鏜 2Z=3.0 38.0 IT12 Ra≤6.3 半精鏜 2Z=2.0 40.0 IT9 Ra≤3.2 沉頭孔 鉆孔 8.0 IT12 Ra≤12.5 鉆孔 14.5 IT12 Ra≤12.5 锪孔 0.5 15.0 IT12 Ra≤12.5 裝配孔 鉆孔 5.8 IT12 Ra≤12.5 精鉸 0.2 6.0 IT8 Ra≤1.6 4.4 切削用量的確定 工序 40 粗銑圓柱孔上端表面 （1）選擇加工設(shè)備與工藝裝備 本工序及隨后兩道工序是加工出圓柱孔上端面，以達(dá)到要求的表面粗糙度及要求尺寸。 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-5選擇X5032立式銑床。工作臺(tái)面尺寸寬320mm、長1320mm，工作臺(tái)面最大行程縱向700mm、橫向255mm、垂向370mm，主電動(dòng)機(jī)功率7.5kW、總功率9.09kW。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.2-1，選用鑲齒套式面銑刀，刀片材料選用硬質(zhì)合金鋼，牌號(hào)為YT15，查表9.2-8選銑刀的規(guī)格尺寸為，D=50。 夾具選用專用夾具。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 粗銑時(shí)，為提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。因?yàn)榇帚姷挠嗔繛?.5mm，一次走刀完成，所以選擇背吃刀量a=1.5mm b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.3mm/z。 c. 初選切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度Vc=34.6m/min。 （3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.4-6取粗銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.7mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。 （4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈220r/m 按照X5032銑床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=42.4r/m （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N 切削功率 =/60000=603.7×42.4/60000kW=0.43kW 由機(jī)床說明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則 /η=0.43/0.55kW=0.57kW＜ 故機(jī)床功率夠用。 工序50 半精銑圓柱孔上端面表面 （1）選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 半精銑時(shí)的背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.0mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.2mm/z。 c. 初選切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度Vc=40m/min。 （3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.4-6取半精銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.8mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。 （4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈255r/m 按照X5032銑床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=42.4r/m （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N 切削功率 =/60000=603.7×42.4/60000kW=0.43kW 由機(jī)床說明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則 /η=0.43/0.55kW=0.57kW＜ 故機(jī)床功率夠用。 工序60 精銑圓柱孔上端面 （1）選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 精銑時(shí)一般為0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.12mm/z。 c. 初選切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度Vc=58.5m/min。 （3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.4-6取精銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。 （4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈373r/m 按照X5032銑床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為360r/m,故實(shí)際的切削速為==r/m=56.5r/m （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3 得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=603.7N 切削功率 =/60000=603.7×56.5/60000kW=0.57kW 由機(jī)床說明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則 /η=0.57/0.55kW=0.56kW＜ 故機(jī)床功率夠用。 工序110 粗鏜肋板孔 （1）選擇機(jī)床與刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機(jī)夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=3mm。 b. 確定進(jìn)給量 由表5-69知，f=0.2mm/r c. 初選切削速度 由表5-69知，Vc=0.4m/s （3）確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7取粗鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈191r/m 按照T618鏜床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為200r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=25.1r/m （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×3×0.2×1.06×1.40N=995.5N 切削功率 =/60000=995.5×25.14/60000kW=0.42kW 由機(jī)床說明書知，T618機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=5.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則 /η=0.42/0.55kW=0.56kW＜ 故機(jī)床功率夠用。 工序120 半精鏜肋板孔 （1）選擇機(jī)床與刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機(jī)夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。 b. 確定進(jìn)給量 由表5-69知，f=0.5mm/r c. 初選切削速度 由表5-69知，Vc=0.6m/s （3）確定鏜刀刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度 ==r/m≈287r/m 按照T618鏜床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為300r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=37.7r/m （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力 =f=1118×2×0.5×1.06×1.40N=1659.1N 切削功率 =/60000=1659.1×37.7/60000kW=1.04kW 由機(jī)床說明書知，T618機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=5.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則 /η=1.04/0.55kW=1.39kW＜ 故機(jī)床功率夠用。 工序160 鉆φ6裝配孔 （1） 選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-21，選用直徑為5.8的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺(tái)面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動(dòng)機(jī)功率為2.2Kw。 （2） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為5.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=5.8mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-64，選擇進(jìn)給量f為0.27mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.42m/s （3）確定鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。 （4）鉆削基本時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-11知,鉆孔的基本時(shí)間計(jì)算公式為: 式中,=(D/2)cot= 計(jì)算得=1.2s 工序170 精鉸φ6裝配孔 （1）選擇刀具 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-21，選擇d=6mm的直柄機(jī)用鉸刀。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺(tái)面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動(dòng)機(jī)功率為2.2Kw。 （2）確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因?yàn)殂q孔的加工余量為0.2mm。一次工作行程鉸完，所以選擇背吃刀量a=0.2mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-68，選擇進(jìn)給量f為1.00mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.20m/s 5 夾具的設(shè)計(jì) 5.1確定設(shè)計(jì)方案 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，面精度不是主要考慮的問題，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為鉆5-Φ8孔的專用夾具，本夾具將用于Z5125A立式鉆床。 5.2 選擇定位方式及定位元件 為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對5孔進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。支架底面采用兩塊條形支撐板定位，限制3個(gè)自由度。圓柱孔外圓面采用兩個(gè)支撐釘，限制2個(gè)自由度。兩肋板間的擋塊相當(dāng)于一個(gè)支撐釘，限制1自由度，屬于完全定位。然后通過壓板和夾具夾緊零件。 5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為8。 則軸向力：見《工藝師手冊》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,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 5.4定位誤差的分析與計(jì)算 制造誤差ZZ （1）鉆套中心線對定位件中心線位置精度 . 取. （2）鉆套內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297） . （3）鉆頭純傾斜時(shí)與鉆套內(nèi)孔中心不重合位置精度誤差為，鉆套底面到鉆孔上表面高度為L（排屑用）。又 取。查表知取模板厚度， 鉆套伸出部分為，故鉆套高度的中點(diǎn)到鉆孔底面距離.鉆套孔，鉆套孔查表P297.故，，故，位置精度誤差為 （4）鉆套中心線與定位面不垂直度為Φ0.01.則不垂直的角度誤差為。.. 故，. 則. 知此方案可行。 5.5 確定夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)是夾具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容，它直接影響到夾具的效率及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本次夾具設(shè)計(jì)采用手動(dòng)夾緊方案，其工作原理為：支架零件先由兩塊支撐板及兩個(gè)支撐釘限制相關(guān)自由度。由于在本工序中，鉆削產(chǎn)生的切削力較大，并由此產(chǎn)生傾覆力矩，所以用夾緊力來平衡此力矩。在布置夾緊機(jī)構(gòu)上，用兩塊壓板左右對置壓緊底板。在相對支撐釘?shù)姆较虿贾靡粨鯄K，放入兩肋板間。這樣，支架零件在上下左右方向都被夾緊了。 6.總結(jié)與展望 經(jīng)過了的很長時(shí)間，終于比較圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)。對所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 此時(shí)此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們設(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。 同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。 完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 17 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 6. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》　　　王光斗、王春福主編 上海科技出版社 7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12．《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社 13．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社 14．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社 15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社