常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 軸承蓋零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 校內(nèi)指導(dǎo)教師：企業(yè)指導(dǎo)教師評閱者：年 月 III畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 中 文 摘 要在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)I畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 英 文 摘 要In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioningIII目錄１ 緒論 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22.1 零件的分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22.1.1 零件的作用 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22.1.2 零件的工藝分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22.2 軸承蓋零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ??????????????????????32.2.1 孔和平面的加工順序 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.2.2 孔系加工方案選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.3 軸承蓋零件加工定位基準(zhǔn)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.4 軸承蓋零件加工主要工序安排 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????62.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） ???????????????????????????????????????????????????????????????????63 鉆孔專用夾具設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.1 問題的指出 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.2 夾具設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.2.1 概述 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.2.2 方案設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.2.3 定位基準(zhǔn)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.2.4 切削力和夾緊力的計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????163.3 切削力和夾緊力計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????163.4 夾緊力的計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173.5 定位誤差分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????183.6 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????183.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20總 結(jié) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23參 考 文 獻(xiàn) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24致 謝 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????251１ 緒論學(xué)生可以通過設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用了過去的教訓(xùn)基礎(chǔ)能力的設(shè)計(jì)和施工機(jī)械制造和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，對綜合訓(xùn)練和要求學(xué)生用的集成方案和前提理論和實(shí)踐知識的制造過程設(shè)計(jì)的零件。其目標(biāo)如下：解決問題的能力的加工工藝文化（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)、應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中，二次妥善解決工件在加工過程中，和定位的方法行程大小的測定方法等，以保證零件的加工質(zhì)量，設(shè)計(jì)能力的介質(zhì)復(fù)雜零件的程度。（2）學(xué)生熟悉和練習(xí)手冊、規(guī)范和技術(shù)能力的圖形和其他信息。(3)培養(yǎng)學(xué)生繪畫、制圖、基本技能的應(yīng)用和編制技術(shù)文件等。水平有限，設(shè)計(jì)有缺點(diǎn)的批評中的錯(cuò)誤，請教師。22 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是軸承蓋零件。軸承蓋零件的主要作用之間的中心距及平行度，并保證正確安裝。因此軸承蓋零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。圖 2-1 軸承蓋工件圖2.1.2 零件的工藝分析由軸承蓋零件圖可知。軸承蓋零件是一個(gè)軸承蓋零件，它的外表面上有 4 個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以上端面及臺階面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上3端面及臺階面銑削加工；其中表面粗糙度要求為 ，mRa?3.6（2）以側(cè)面為主要加工表面的加工面。（3）以 2-Φ14.8mm 孔、Φ6mm 的孔為主要加工面。2.2 軸承蓋零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施從以上分析明白。該軸承蓋的主要零部件加工方面和洞平面系。一般來說，保證平面的加工精度保證更容易洞系的加工精度。因此，軸承蓋零部件來說，加工中的主要問題是保證孔尺寸精度及位置精度處理好，孔和平面之間的相互關(guān)系。為生產(chǎn)量很大。如何滿足生產(chǎn)性的要求加工中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序軸承蓋零件類應(yīng)遵循首先零部件的加工方面后孔的原則：即板上基準(zhǔn)先加工零件平面，基準(zhǔn)平面定位加工其他的平面。并且洞系加工。軸承蓋零部件的加工自然應(yīng)服從這個(gè)原則。那是平面的面積大，用平面位置確保定位信賴夾緊堅(jiān)固，所以容易孔的加工精度保證。其次，先加工平面前方切掉鑄件表面的凹凸?？椎募庸ぞ?，為了提高創(chuàng)造條件，容易刀和調(diào)整對有利刀具保護(hù)。軸承蓋零部件的加工流程應(yīng)遵循粗加工的原則，離開，孔的加工和平面明確區(qū)分粗加工完成的階段穴系加工精度保證。2.2.2 孔系加工方案選擇軸承蓋的零部件的加工程序孔系，應(yīng)該選擇孔加工精度要求，可以滿足系的加工方法及設(shè)備。外加工精度加工效率兩方面考慮以外也適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。滿足的精度要求和生產(chǎn)性的條件下，應(yīng)該選擇價(jià)格最底的機(jī)床。2.3 軸承蓋零件加工定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)以下要求滿足：（1）保證各重要孔的加工余量均一，（2）保證軸承蓋零部件的零件和箱子的墻壁上有一定的間隙。上述的要求，滿足應(yīng)該選擇主要支撐孔作為主要標(biāo)準(zhǔn)。即，軸承蓋零部件輸入軸和輸出軸的支持孔粗作為標(biāo)準(zhǔn)。也就是前后端面的距離頂平面最近的孔，作為主要標(biāo)準(zhǔn)工件的 4 個(gè)限制的自由度，還有別的主要支撐孔定位限制第五自由度。作為基準(zhǔn)孔4因?yàn)榇旨庸ぞ鶞?zhǔn)面。因此，后再精加工基準(zhǔn)定位主要支撐孔孔加工的時(shí)候，一定是均勻的余量。箱子孔的位置和墻壁的位置是同型芯鑄造。所以，孔的剩余量均勻也間接保證的孔和箱子墻的相對位置。2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇保證軸承蓋零件和孔，平面，平面圖像和平面之間的位置。精基準(zhǔn)的選擇是保證軸承蓋零件加工過程中基本上整體統(tǒng)一基準(zhǔn)定位。從軸承蓋零件圖分析，那頂平面和各主要支撐孔平行而且占有的面積大，精標(biāo)準(zhǔn)使用適合。但是在平面位置限制盡量工作的三個(gè)自由度，只要使用典型的一面的 2 孔的位置，可以滿足的方法是，全體的加工中基本上采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位的要求。前后的端方面，那是軸承蓋的零部件組裝的標(biāo)準(zhǔn)，它和軸承蓋零部件的主要支撐孔系垂直。如果能用精加工基準(zhǔn)孔系，定位、夾緊或線夾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不采用。2.4 軸承蓋零件加工主要工序安排關(guān)于大量生產(chǎn)的零件，一般是先加工統(tǒng)一基準(zhǔn)?；辶慵庸さ牡谝粋€(gè)工程加工的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。具體的計(jì)劃首先是孔位置很粗，精密加工的山頂平面。第 2 的工序加工定位用的兩個(gè)工藝孔。頂從平面加工完成后一直基板零件加工完成為止，個(gè)別的工程外，定位基準(zhǔn)使用。所以，頂方面的螺絲孔加工兩工藝孔的加工工序中同時(shí)出現(xiàn)。后工序的安排必須遵守精分和首先面后孔的原則。首先粗加工平面，粗加工孔系。螺絲下孔是多頭鉆床搭配出來，切削力較大，粗加工階段完成?；辶悴考⒕芗庸な侵慰浊昂蠖嗣?。根據(jù)上述原則也先加工平面再加工孔系，實(shí)際生產(chǎn)這樣安排不容易保證孔和互相垂直剖面。因此，實(shí)際上采用的工程程序先完成孔系，還有支持孔用膨脹軸定位加工元件端面，這樣容易保證圖紙規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺絲孔的攻絲，切削力小，可以安排粗，完成的階段分散。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將軸承蓋零件加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10 鑄造 鑄造毛坯20 時(shí)效 時(shí)效處理30 銑 銑上端面及臺階面40 銑 銑側(cè)面50 銑 銑另外一側(cè)面560 鉆 鉆擴(kuò)鉸 2-Φ14.8mm 孔70 車 車中心孔及槽80 鉆 鉆 Φ6mm 的孔90 去毛刺 去除毛刺100 驗(yàn)收 驗(yàn)收110 入庫 入庫工藝路線二：10 鑄造 鑄造毛坯20 時(shí)效 時(shí)效處理30 銑 銑上端面及臺階面40 銑 銑側(cè)面50 銑 銑另外一側(cè)面60 鉆 鉆擴(kuò)鉸 2-Φ14.8mm 孔70 車 車中心孔及槽80 鉆 鉆 Φ6mm 的孔90 去毛刺 去除毛刺100 驗(yàn)收 驗(yàn)收110 入庫 入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：工藝路線一：10 鑄造 鑄造毛坯20 時(shí)效 時(shí)效處理30 銑 銑上端面及臺階面40 銑 銑側(cè)面50 銑 銑另外一側(cè)面60 鉆 鉆擴(kuò)鉸 2-Φ14.8mm 孔670 車 車中心孔及槽80 鉆 鉆 Φ6mm 的孔90 去毛刺 去除毛刺100 驗(yàn)收 驗(yàn)收110 入庫 入庫2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“軸承蓋零件”零件材料采用 HT200 制造。材料為 HT200，硬度 HB 為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）底面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為 ，m4.3~72現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時(shí)厚度偏差取 。m0.3 m28.0?精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。5.1（3）孔毛坯為實(shí)心，不沖孔。（4）端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取 。m5.3~720.3半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》 ，其加工余量值取為 。m5.2精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》 ，其加工余量取為 。.02.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序 30：銑上端面及臺階面機(jī)床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑軸承蓋零件上端面 7銑削深度 ：pam2?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實(shí)際銑削速度 ：? smn/.20進(jìn)給量 ：fVZaff 67.10/1425.??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/2.sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入長度 ：1D2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt min5.02.743121????mjfl（2）精銑軸承蓋銑上端面銑削深度 ：pam?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zaf/15.0?銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V smV/6機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實(shí)際銑削速度 ：? sn/.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 5.106/3145.??工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/3.sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：精銑時(shí)1Dl401?8刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間?in7.8.501?jjjtt工序 40：銑側(cè)面機(jī)床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT32Dm?5Z?此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ： =3mmpa2.m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)fa 0.15/famZ?[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vms?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表f f/8.2.4～81，取銑削速度 .47/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/min31Vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～74，取 45?實(shí)際銑削速度 ：v3.14072.9/06dns????進(jìn)給量 ： fV.85.1/ffaZm工作臺每分進(jìn)給量 ： m7./475infVs??：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～81,取?aa60?切削工時(shí)9被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14lm?'68l?刀具切入長度 ：120.5()(~3lDa????2061)2?刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt12420.36min7.5jmlf????機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：'1jt'1268.19i.jlf所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 '105injjtt??工序 50：銑另外一側(cè)面機(jī)床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑 銑削深度 ：pam2?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實(shí)際銑削速度 ：? smn/.20進(jìn)給量 ：fVZaff 67.10/1425.??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/2.sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入長度 ：1D2)~((5.02?????10刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt min5.02.743121????mjfl（2）精銑銑削深度 ：pam?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zaf/15.0?銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V smV/6機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實(shí)際銑削速度 ：? sn/.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 5.106/3145.??工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/3.sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：精銑時(shí)1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間?in7.8.501?jjjtt工序 60：鉆擴(kuò)鉸 2-Φ14.8mm 孔鉆孔選用機(jī)床為 Z525 搖臂機(jī)床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進(jìn)給量為 0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-911切削速度計(jì)算公式為 （3-min0kfaTdcvvyxpmzv?20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8?yxzcvvvv min則 = =1.6.250.1250.7383?inm所以 = =72n6.4ir選取 i120r?所以實(shí)際切削速度為 =2.64.3?vmin確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =ts20.8??工序 70 車中心孔及槽1、加工條件（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式鏜刀2）依據(jù) ，根據(jù)表 1.1，車床 CA6140 的中心高度 ，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 20hm?所以選擇的刀桿尺寸 BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為 4.5mm。3）依據(jù) ，根據(jù)表 1.2，粗車毛坯為 HT200，可以選擇 YT15 硬《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》質(zhì)合金刀具。4）依據(jù) ，根據(jù)表 1.3，車刀幾何形狀如表 12《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》表 12 車刀幾何形狀角度刀角名稱 符號 范圍 取值主偏角 kr 30～Q235 Q235副偏角 Kr? 10～15 15前角 0?5～10 10后角 ?5～8 512刃傾角 s?0 0倒棱前角 ol?-10～ -15 -10續(xù)表 12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度 lb?0.4［（ 0.3~0.8）f ］1e0.4~0.8 0.5（2）選擇切削用量1） 、確定切削深度 ap 由于粗加工余量僅為 3mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故ap=3mm2） 、進(jìn)給量 f依據(jù) ，根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》16mmX25mm，ap=2.9mm ，以及工件直徑小于 40mm 時(shí)，0.4~5/fmr?依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》.8/f確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》給力為 。max350FN?依據(jù) ，根據(jù)表 1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度 =570~670MPa，《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 b?， ， ， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為.4p?./fr045k?6/mincvN。107fF?依據(jù) ，根據(jù)表 1.29-2，切削時(shí) 的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 fF=1.0， =1.0， =1.0，故實(shí)際進(jìn)給力為voFfksFfk?krFfN107.1.07f???由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 的進(jìn)0.48/fmr?給量可用133） 、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 T依據(jù) ，根據(jù)表 1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》1.0mm（1.0~1.4） ，車刀的壽命 T=60min。4） 、確定切削速度 cv依據(jù) ，根據(jù)表 1.28，切削速度的修正系數(shù)為《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》=1.0， =1.0， =0.8， =1.0， =1.0， 故tvkkrvsvTvkkv1.8Mv?=0.94Mtkr?依據(jù) ，根據(jù)表 1.27，切削速度的計(jì)算《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》vcmxyCTapf故 =110m/min0.2.150.35494698cv???r/min/in1nrD??依據(jù) ，根據(jù) CA6140 車床的使用說明書，選擇《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》120/crm?這時(shí)實(shí)際切削速度 為cv=120m/min3210/in10cDnv??最后決定的車削用量為。3,.48/,/mi,120/inp camfrrv???工序 80：鉆 Φ6mm 的孔機(jī)床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa3m?進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n14，100.486539./min31vnrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 0n?所以實(shí)際切削速度 ：v56/ds??切削工時(shí) 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.962rDlctgkctgm?????刀具切出長度 ： 取l42?l3走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt60.25in.3jLfn???153 鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)3.1 問題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)是針對鉆鉸 孔，它將用于 Z525 鉆床。6?3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 概述在機(jī)床對零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件正確位置固定不動(dòng)，這一任務(wù)就是由夾具來完成。對于單件、小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時(shí)往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。本零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證工件精度， 提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)專用夾具就顯得非常必要。3.2.2 方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的第一步，也是夾具設(shè)計(jì)關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計(jì)的好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會(huì)造成不能滿足工件加工要求，或加工精度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此必須慎重考慮。設(shè)計(jì)方案的擬定必須遵循下列原則：1、定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠，符合六位定位原理。2、夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。3、夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單，操縱力小而夾緊可靠，力爭造價(jià)低3.2.3 定位基準(zhǔn)的選擇我們采用已經(jīng)加工好的孔及其端面作為定位基準(zhǔn)，孔和端面16共限制 5 個(gè)自由度，這樣還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的自由度沒有限制，為了保證空間工件定位準(zhǔn)確，我們需要限制 6 個(gè)自由度，因此我們采用一支撐桿來限制旋轉(zhuǎn)方向的自由度。這樣空間 6 個(gè)自由度就限制完了。3.2.4 切削力和夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：鉆削力 式（5-2）6.08.2HBDfF?鉆削力矩 式（5-3）91T式中 ????maxaxmin187491733HB????代入公式（5-2）和（5-3）得10.2fr??)(698NFf.M?本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊力計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、教穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用夾具后，工件不需劃線找正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。夾緊力的計(jì)算:因采用的是手動(dòng)夾具故夾緊力無須計(jì)算。3.3 切削力和夾緊力計(jì)算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機(jī)床： Z525 機(jī)床切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 m./r查表 得： 821?0.75()36bp?其中： ,0.b??.48K即： 95()fFN17實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表 得：12?12KFW????有： 10.7,.6安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表 可得： 6~ 12?.10.56???所以 9508492()KfWFN??3.4 夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 ??FKfN???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01fF= +G G 為工件自重zPNf4.321????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs4801??螺釘疲勞極限： B9263.2.1 ??極限應(yīng)力幅： akma7.51li????許用應(yīng)力幅： ??MPSa3.li?螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??Pa120??滿足要求???8.24cHdF18???????MPadNc1543.2經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.5 定位誤差分析（1） 定位元件尺寸及公差確定。由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得：① 定位誤差：定位尺寸公差 ，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向m2.0??與加工方向一致。即：故 WD② 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： 0???j⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1～2 ～15 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.853jw???從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.6 零、部件的設(shè)計(jì)與選用鉆套、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。19.尺寸表d D D1 H t基本尺寸極限偏差 F7基本尺寸極限偏差D6＞0～1 3 +0.010+0.004 6＞1～1.84 7＞1.8～2.65 86 9 --＞2.6～3+0.016+0.006＞3～3.36+0.016+0.0089＞3.3～47 10＞4～5 8 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.01013＞6～812 1510 16 20＞8～10+0.028+0.01315+0.023+0.01218 12 20 250.00820＞10～1218 22＞12～1522 26＞15～18+0.034+0.01626 3016 28 36＞18～2230+0.028+0.01534＞22～2635 3920 36 45＞26～30+0.041+0.02042 46＞30～3548+0.033+0.0175225 45 56＞35～4255 59＞42～4862 660.012＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.0207430 56 670.040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。3.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷21性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。夾具體設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。2223總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)，是一個(gè)系統(tǒng)性、知識點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運(yùn)用到各個(gè)方面上去。同時(shí)，廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊及各種參考資料，學(xué)會(huì)了在實(shí)際中運(yùn)用工具書，和獨(dú)立完成每一步查找工作；整個(gè)零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成的，集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力！為以后出身社會(huì)的工作打下基礎(chǔ)！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。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)。24參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2544。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實(shí)用手冊［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。[7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[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(xué)技術(shù)出版社，1987。[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542。[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)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(shù)測量[M]，中國計(jì)量出版社，2540：9-19。[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，25Q235：4-17。[16] Machine Tools N.chernor 1984.[17] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.25致 謝經(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。對所學(xué)知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。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，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)對我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了重要保障。