機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計(jì)題 目 ： 泵 體 零 件 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 鉆 6-M8 底 孔 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì)班 級(jí) ： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 完 成 日 期 ： I摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。本次設(shè)計(jì)泵體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆 6-M8 底孔專用夾具設(shè)計(jì)包括了工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)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(duì)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)。IIAbstractThis design involves knowledge of mechanical manufacturing technology, fixture design of machine tools, metal cutting machine tools, tolerance coordination and measurement.This design includes three parts: process design, process design and special fixture design. In the process design, it is necessary to analyze the parts, understand the process of the parts and then design the blank structure, select the processing benchmark of the parts, and design the process route of the parts. Then the dimension calculation of each working step of the part is carried out. The key is to determine the technological equipment and cutting amount of each working step. For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; The positioning error of fixture positioning is calculated, the rationality and deficiency of fixture structure are analyzed, and the improvement should be paid attention to in future design.III目 錄1 前 言 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 夾 具 的 現(xiàn) 狀 ?????????????????????????????????????????????????????????????11.2 夾 具 的 發(fā) 展 方 向 ??????????????????????????????????????????????????????22 零 件 的 分 析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1 零 件 的 作 用 ?????????????????????????????????????????????????????????????42.2 零 件 的 工 藝 分 析 ??????????????????????????????????????????????????????42.3 確 定 毛 坯 制 造 形 式 ???????????????????????????????????????????????????52.4 毛 坯 的 形 狀 及 尺 寸 ???????????????????????????????????????????????????63 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????73.1 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????73.2 工 藝 路 線 的 確 定 ??????????????????????????????????????????????????????83.3 切 削 用 量 及 切 削 時(shí) 間 的 確 定 ????????????????????????????????????94 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????144.1 機(jī) 床 類 型 的 選 擇 ????????????????????????????????????????????????????144.2 定 位 方 案 的 確 定 ????????????????????????????????????????????????????144.3 夾 緊 方 案 的 確 定 ????????????????????????????????????????????????????154.4 夾 具 體 的 設(shè) 計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????164.5 定 位 誤 差 分 析 ????????????????????????????????????????????????????????174.6 導(dǎo) 向 裝 置 設(shè) 計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????184.7 鉆 削 力 的 計(jì) 算 分 析 ?????????????????????????????????????????????????19IV參 考 文 獻(xiàn) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????20總 結(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2111 前 言夾具最早出現(xiàn)在 1787 年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。1.1 夾 具 的 現(xiàn) 狀現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的 85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個(gè)具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000 套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有 15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求：1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期2. 能裝夾一組相似性特征的工件3. 適用于精密加工的高精度的機(jī)床4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5. 采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率21.2 夾 具 的 發(fā) 展 方 向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面：1. 精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù) 0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達(dá) 0.2~0.5um。2. 高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了 5 倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速 9000r/min 的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。3. 柔性化夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4. 標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80 以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾3具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。42 零 件 的 分 析2.1 零 件 的 作 用題目所給的零件是泵體零件，泵體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，其作用是將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)成一個(gè)整體，并使之保持正確的相對(duì)位置，彼此協(xié)調(diào)工作，以傳遞動(dòng)力、改變速度、完成機(jī)器或部件的預(yù)定功能。要求泵體零件要有足夠的剛度和強(qiáng)度，良好的密封性和散熱性。因此，泵體零件的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。圖 2.1 零件圖2.2 零 件 的 工 藝 分 析在分析零件的時(shí)候要考慮以下 3 方面：1、加工零件主要表面的要求及保證的方法；2、怎么樣達(dá)到重要的技術(shù)要求及保證方法；3、零件的表面位置尺寸標(biāo)注。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 5工藝分析的目的，一是根據(jù)圖紙審查零件的形狀結(jié)構(gòu)及尺寸精度、性能（包括物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能等）以及相對(duì)位置關(guān)系的過程、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；是否符合實(shí)際。二是通過工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 該零件為批量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時(shí)要注意零件的：1.減少裝夾次數(shù)和工作行程次數(shù) 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工時(shí)的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。2.便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用國標(biāo)數(shù)值，以便使用標(biāo)準(zhǔn)化刀具和量具。同時(shí)還注意退刀和進(jìn)刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。從圖紙分析可知泵體零件的工藝有以下幾組主要加工面：1：以泵體外殼為基準(zhǔn)，主要進(jìn)行泵體的端面加工，還包括端面上的螺紋孔 6-M8、工藝孔 2-Φ6。2：泵體的內(nèi)槽加工，槽內(nèi) Φ14H7 孔的加工。3：以加工好的內(nèi)槽和孔為基準(zhǔn)，加工 M33 螺紋及 Φ20H7 的孔。4：加工螺紋 G3/4 的端面及螺紋孔。2.3 確 定 毛 坯 制 造 形 式確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、熱處理、切削加工、型材和板材等。確定毛坯時(shí)要考慮下列因素：1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定了。鑄造毛坯適合做形狀復(fù)雜零件的毛坯，鍛造毛坯適合做形狀簡單零件的毛坯，型材適合做軸、平板類零件的毛坯，焊接適合板料、框架類零件的毛坯。2）零件的形狀和尺寸。毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機(jī)械加工3）生產(chǎn)類型。對(duì)于大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選擇高密度的毛坯制造方法，以減6少機(jī)械加工減少材料，也要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平和設(shè)備能力，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償。如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件應(yīng)采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和水平，有條件時(shí)，應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。應(yīng)用這些方法后，可大大減少機(jī)械加工量，減少成本。2.4 毛 坯 的 形 狀 及 尺 寸零件材料為灰口鑄鐵，屬于大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，鑄造方法為金屬型澆注。鑄件尺寸公差等級(jí)采用 CT9 級(jí)。這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。圖 2.2 毛 坯 圖73 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)3.1 基 準(zhǔn) 的 選 擇基準(zhǔn)的定義：在零件圖上或?qū)嶋H的零件上，用來確定其他點(diǎn)、線、面位置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面，稱為基準(zhǔn)。而基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以提高加工質(zhì)量，生產(chǎn)率得到提高。基面選擇的不合理會(huì)對(duì)各工序帶來不變。3.1.1 粗基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置符合圖樣要求。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工面位置要求較高的不加工面為基準(zhǔn)，以便保證精度要求，快速找到精準(zhǔn)面。（2） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件的浪費(fèi)。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、加工面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。夾緊方便等。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是重要工作之一，一定要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，權(quán)衡利弊，他對(duì)零件的生產(chǎn)也非常重要的。先選取外表面和端面為定位基準(zhǔn)，利用定位銷做為定位元件。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則：8在精基準(zhǔn)的選擇中應(yīng)重點(diǎn)考慮是如何減少工件的定位偏差，保證工件的加工精度，同時(shí)也要考慮工件裝卸方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)遵循以下原則：1)基準(zhǔn)重合原則 為了較容易地獲得加工表面對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。 2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，稱之為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制定工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。 3)自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)原則。 4)互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。 5) 便于裝夾原則 選擇的精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡單、操作方便等工件上的定位精基準(zhǔn)一般應(yīng)是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時(shí)候?yàn)榱俗尰鶞?zhǔn)統(tǒng)一或者是定位可靠，便于操作，認(rèn)為的選擇一種基準(zhǔn)面，這些表面在零件的工件中并不起作用，僅在加工過程中起定位的效果。以上精基準(zhǔn)選擇的幾項(xiàng)原則，每項(xiàng)原則只能說明一個(gè)方面的問題， 常常不能全部滿足，實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的情況，這就要求綜合考慮，分清主次，著重解決主要矛盾。以加工好的平面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。3.2 工 藝 路 線 的 確 定擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生9產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。制定的工藝路線如下：工序號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容1 鑄 造 鑄 造2 時(shí) 效 處 理 時(shí) 效 處 理3 銑 銑 底 端 面4 銑 銑 左 端 R36 的 端 面5 鉆 鉆 2-Φ 10 的 孔 ， 锪 平 Φ 146 銑 銑 內(nèi) 槽 至 尺 寸7 鉆 鉆 Φ 14H7 的 孔8 銑 銑 尺 寸 82 的 兩 端 面9 鉆 鉆 G3/4 螺 紋 孔10 鉆 鉆 6-M8-H7 深 20 螺 紋 孔11 鉆 鉆 2-Φ 6 的 孔12 車 車 M33x1.5 螺 紋 孔13 鉆 鉆 Φ 20H7 的 孔14 檢 驗(yàn) 檢 驗(yàn)15 入 庫 入 庫3.3 切 削 用 量 及 切 削 時(shí) 間 的 確 定工序：銑 R36 端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d250?min/125v4?z2. 決定銑削用量10決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?map5.1?決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說明書，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min17.96510rdvns???按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝750wn/0.i10wv?當(dāng) ＝ 750r/min 時(shí)nrmzfwm /607542.??按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 fm?計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l15l91l32?in8.0732???xfntwm工序：鉆 Φ 14H7 的 孔確定進(jìn)給量 ：根據(jù)查表可知，當(dāng)鋼的 ， 時(shí)，f MPab80??013??dm。由于本零件在加工 Φ14 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量rmf/.0~39.?應(yīng)乘以系數(shù) 0.75，則??rmf /35.0~29.75.4??根據(jù) Z525 機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f11切削速度的計(jì)算：查詢相關(guān)參考文件，查標(biāo)準(zhǔn)得切削速度 所min/18v?以101835/min6swvnrd????根據(jù)機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)，取 ，故實(shí)際切削速度的計(jì)算為7/iwn163758.4/min00dv????切削工時(shí)的計(jì)算： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為mll91l32in.25.037121???fnltwm工序：鉆 6-M8 螺 紋 孔工步 1：鉆 M8 螺紋孔的底孔；（1）切削深度 。3.4pam?（2）進(jìn)給量的確定采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：，16.8,2.5,4dL??根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南 ，取0.8~.16/fmr0.1/fmr?（3）切削速度的確定，取 。10~/mincv?15/incv?主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度 ，查主軸轉(zhuǎn)速表，取0796.2/i3.4r?；n735r/i?計(jì)算實(shí)際切削速度， 。75.163.8/min0cv???加工長度 ， ， ；15lm13l2l12機(jī)動(dòng)工時(shí) =0.19min。1wmltnf?5730.1?工步 2：攻 M8 螺紋孔；（1）切削深度 。.6pa（2）進(jìn)給量的確定采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：，18,42,9MmLm?根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南 ，取0.8~.16/fmr?0.1/fmr?（3）切削速度的確定，取 。10~/incv?15/incv主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度 ，查主軸轉(zhuǎn)速表，取097/i3.48r??；n57r/mi?計(jì)算實(shí)際切削速度， 。57.14.5/min0cv???加工長度 ， ， ；1l13l2l機(jī)動(dòng)工時(shí) =0.19min。1wmtnf?570.?工序：鉆 G3/4 螺 紋 孔機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 10-61 選取高速鋼麻花鉆1)進(jìn)給量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=24~34m/min. 取 V=15m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 13ns= = 199r/minWπd10cv1524??與 199r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 200r/min?，F(xiàn)選取 =200r/min。wn所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdn?π24015.72/mi??5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =2.57minfl216043.1?144 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)專門的夾具，能夠很好的提高生產(chǎn)效率，提高加工零件的質(zhì)量，同時(shí)還能夠減少勞動(dòng)力。本次設(shè)計(jì)我們選擇鉆 6-M8 底孔的專用鉆床夾具。4.1 機(jī) 床 類 型 的 選 擇根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一套鉆 6-M8 底孔的專用夾具。選用 Z525 立式鉆床（圖 4-1）更合理。它適用于各種零件的鉆孔、擴(kuò)孔、絞孔、锪平面及攻絲加工，操作簡單，夾具一次裝夾就可加工所有孔。圖 4-1 立 式 鉆 床4.2 定 位 方 案 的 確 定機(jī)器零件是由若干個(gè)表面組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面見的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無法確定表面的位置?；鶞?zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、15面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2. 工藝基準(zhǔn)零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對(duì)稱面等，它們是由某些具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。我們選用的夾具主要被用在立式鉆床，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)架 Ф30H19 的孔已完成加工。在進(jìn)行定位時(shí)我們可以選擇其孔作為定位的基準(zhǔn)。任何物體在空間上確定位置需要限制 6 個(gè)自由度，分別是 3 個(gè)移動(dòng)自由度和 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。對(duì)于本次設(shè)計(jì)夾具，芯軸限制 5 個(gè)自由度，支撐釘限制一個(gè)自由度，限制了空間的 6 個(gè)自由度，工件完全定位。4.3 夾 緊 方 案 的 確 定設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：工件不移動(dòng)原則；工件不變形原則；工件不振動(dòng)原則；安全可靠原則；經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則； 考慮到本次設(shè)計(jì)的夾具其零件并不是十分的復(fù)雜，并且為本夾具是進(jìn)行鉆16孔和攻絲，其切削力是垂直于水平面的。因此，采用的是對(duì)其垂直方向進(jìn)行夾緊。通過夾具裝配圖可以看出，我們在零件的前后方向上，采用開口墊圈、六角螺母左右方向夾緊。圖 4-2 夾 緊 機(jī) 構(gòu)4.4 夾 具 體 的 設(shè) 計(jì)1、夾具體的設(shè)計(jì)要求在零件加工過程中，首先需要確認(rèn)的是表面加工時(shí)加工方法和加工方案，然后，而就加工表面而言，還需要考慮到其他的加工中所存在的各個(gè)加工因素；（1）需要考慮到零件在加工時(shí)所加工表面的精確程度的要求和質(zhì)量的要求，根據(jù)各加工表面的精確程度和技術(shù)要求，在選擇加工時(shí)候的方案以及需要分批分次的對(duì)需加工表面進(jìn)行加工處理。（2）依據(jù)生產(chǎn)時(shí)的類別類型來進(jìn)行區(qū)分選擇，例如；在大批量大規(guī)模的的零件身產(chǎn)時(shí)，可以考慮使用效率比較高的設(shè)備對(duì)加工零件進(jìn)行加工；而在小批量或者是單個(gè)加工零件驚醒加工時(shí)，則需要考慮到加工零件的技術(shù)要求而使用相對(duì)應(yīng)的設(shè)備和加工發(fā)放和法案，這樣才可以物盡其用。（3）要考慮被加工材料的性質(zhì)。17（4）需要考慮到的不僅僅是生產(chǎn)工廠或者生產(chǎn)車間實(shí)際存在的問題和客觀因素，并且，也需要考慮到當(dāng)下時(shí)代不斷與日俱進(jìn)的機(jī)械加工方法和設(shè)備的不斷更新交替，推行新的技術(shù)和新的技術(shù)水準(zhǔn)，提高工藝加工過程中的加工水平。（5）除此之外，在機(jī)械加工過程當(dāng)中，還需要考慮到其它一些客觀存在的條件和因數(shù)，例如；零件在加工時(shí)其表面對(duì)物理、機(jī)械方面的特定要求，工件的外形等。2、夾具體的確定結(jié)合之前的分析，我們用 HT200 灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構(gòu)造見圖4-3 夾具體零件圖：圖 4-3 夾 具 體4.5 定 位 誤 差 分 析(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj??j? min11XDd??18式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1d?———— 圓柱銷孔的最小偏差D————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min代入（式 5-5）得： =yj??min11XDd??018?= 29(2) 轉(zhuǎn)角誤差LXdXdtg2min2min11 ??????式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1———— 圓柱銷孔的最小偏差D———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min?其中：)2(2min1inXXLgx????則代入（式 5-6）得：0.1.8004.62359tg?????則： .62??4.6 導(dǎo) 向 裝 置 設(shè) 計(jì)我們這道程序的要求是要對(duì)被加工的孔進(jìn)行鉆孔，最后才能實(shí)現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以我們要選快換鉆套來用作刀具的導(dǎo)向元件。查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，我們知道我們所加工的孔在 6-8mm 之間，因此我們選用 6-8mm 之間這個(gè)結(jié)構(gòu)的快換鉆套19圖 4-4 快 換 鉆 套4.7 鉆 削 力 的 計(jì) 算 分 析1、鉆孔切削力的計(jì)算刀具：Φ6.8 的麻花鉆根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南，得鉆削力計(jì)算方法： HBDSP6.09.06.7??其中 P 代表鉆削的力度、t 代表鉆削的深度,45mm、S 代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進(jìn)給量, 0.1mm、D─麻花鉆直徑, Φ6mm、HB─布氏硬度，140HBS，所以0.90.67.6897N???鉆孔的扭矩：.420.6.1M?0.9420.60.15mSDHB?2、鉆孔受力分析本次設(shè)計(jì)的夾具為鉆孔，其受力方向?qū)⒋怪庇诠ぜ?，分?2 個(gè)方向受力。20參 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]，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實(shí)用手冊[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2005[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，2008[9] 劉文劍，曹天河，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，2012[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，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，2005[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2520CrMiTi：4-17[16] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[M]，北京 :機(jī)械工業(yè)出版社,2002[17] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M]，北京 :機(jī)械工業(yè)出版社,2006[18] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001[19] 賈沛泰.國內(nèi)外常用金屬材料手冊[M]，南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,199921總 結(jié)在這次的設(shè)計(jì)過程中，我查看了大量的設(shè)計(jì)方法和制造方面的書籍，當(dāng)我還是不明白的時(shí)候，我就請教老師或者和同學(xué)在一起交流。在圖紙的繪制上面我運(yùn)用了 CAD 軟件。通過和該軟件的接觸，不僅使我更加熟練的使用這個(gè)軟件，同時(shí)，我還熟悉了其他的一些辦公軟件。當(dāng)然，這個(gè)設(shè)計(jì)肯定有不足的地方，畢竟是進(jìn)行的理論上的設(shè)計(jì)，能否在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中得到運(yùn)用，還是個(gè)未知數(shù)。除了考慮可行性以外，我們還要考慮這個(gè)制造的成本，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我知道自己還要不斷的努力。再這里，要感謝在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中提供幫助的老師和同學(xué)們。在完成本次設(shè)計(jì)的時(shí)候，我最最需要感謝的人就是我的指導(dǎo)老師，他不光人和藹可親而且為人比較的謙虛、學(xué)識(shí)和知識(shí)比較淵博、處事方面比較的嚴(yán)謹(jǐn)，他是我們學(xué)習(xí)的榜樣和行動(dòng)的指南。平時(shí)我們的指導(dǎo)老師就比較的辛苦，但是他每周都能夠抽出時(shí)間來幫助我們解決設(shè)計(jì)中存在的問題和設(shè)計(jì)中存在的疑問。這這里，我要向我的老師表示我心里面最崇高的敬意和感謝，感謝我的同組同學(xué)，為我在設(shè)計(jì)的過程中提供的任何的幫助，可以這樣講沒有你們的幫助，就沒有我本次設(shè)計(jì)的成功。謝謝你們。最后，因?yàn)檫@篇設(shè)計(jì)做的時(shí)間上比較的急、設(shè)計(jì)內(nèi)容和構(gòu)思上比較的粗糙，還請大家?guī)臀倚薷摹８兄x！