K356-錐齒輪座加工工藝及鉆3-M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì)【版本2】
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目 錄
前 言 1
1 工藝規(guī)程制定 2
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 2
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的組成 2
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 2
2 零件的分析 3
2.1零件的作用 3
2.2零件的工藝分析 3
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1基準(zhǔn)面的選擇 4
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 4
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則 4
3.2 制定工藝路線 5
3.3 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 6
3.4 基本工時的確立 8
4 鉆夾具設(shè)計(jì) 19
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 19
4.2定位元件的設(shè)計(jì) 19
4.3切削力及夾緊力計(jì)算 19
4.5夾緊力的確定 20
4.5鉆套設(shè)計(jì) 21
4.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 23
結(jié) 論 24
前 言
機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(jī)械或機(jī)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(jì)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(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
錐齒輪座的加工工藝規(guī)程及其鉆、攻4-M8螺紋孔的夾具是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。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(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)選用錐齒輪座來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說明書、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。
1 工藝規(guī)程制定
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
1、工藝規(guī)程 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
2、制訂工藝規(guī)程的原則 保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動條件良好。
3、制訂工藝規(guī)程的原始資料
4、制訂工藝規(guī)程的程序 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)行工藝審查；確定毛坯的種類、形狀、尺寸及精度；擬訂工藝路線（劃分工藝過程的組成、選擇定位基準(zhǔn)、選擇零件表面的加工方法、安排加工順序、選擇機(jī)床設(shè)備等）；進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量、工序尺寸及公差，選擇工藝裝備，計(jì)算時間定額等；確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫工藝文件。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的組成
工藝過程由若干個按著一定順序排列的工序組成。工序是工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)組織和計(jì)劃的基本單元。工序又可細(xì)分為若干個安裝、工位及工步等。
1、 工序 一個或一組人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的一部分工藝過程。
2、 安裝 工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序
3、 工位 為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分相對刀具或設(shè)備的固定部分占據(jù)每一位置所完成的那部分工序。
4、 工步 在加工表面和加工工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序
5、 走刀 在一個工步內(nèi)當(dāng)被加工表面的切削余量較大，需分幾次切削時，則每進(jìn)行一次切削稱為一次走刀。
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料
產(chǎn)品裝配圖及零件圖；產(chǎn)品質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型；原材料及毛坯的生產(chǎn)水平；現(xiàn)場生產(chǎn)條件（機(jī)床設(shè)備與工藝裝備、工人技術(shù)水平等）；國內(nèi)外有關(guān)工藝、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。
2 零件的分析
2.1零件的作用
錐齒輪座是一個典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個配對錐齒輪座，因此主要的工作表面為Φ90mm和Φ52mm的兩個孔。
2.2零件的工藝分析
對該零件的平面、孔和螺紋進(jìn)行加工，具體要求如下：
Φ155下端面 粗糙度Ra6.3
Φ73孔 粗糙度Ra6.3
Φ90孔 粗糙度Ra1.6
Φ155上端面 粗糙度Ra3.2
Φ100端面 粗糙度Ra6.3
Φ100外圓 粗糙度Ra1.6
Φ80沉孔 粗糙度Ra6.3
Φ82端面 粗糙度Ra6.3
Φ52孔 粗糙度Ra1.6
4-M8螺紋 粗糙度Ra12.5
M3螺紋 粗糙度Ra12.5
3-M6螺紋 粗糙度Ra12.5
4-M5螺紋 粗糙度Ra12.5
2-Φ8錐孔 粗糙度Ra6.3
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1基準(zhǔn)面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則
選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
1）用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2）當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3）當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4）為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5）有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
3.2 制定工藝路線
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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
最終工藝方案如下：
工序01：金屬型澆注
工序02：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力
工序03：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔
工序04：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角
工序05：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，精車Φ90孔、車槽
工序06：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔
工序07：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋
工序08：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋
工序09：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋
工序10：以Φ73孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋
工序11：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，配作2-Φ8錐孔
工序12：鉗工去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫
3.3 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1. Φ155下端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
2. Φ73孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
3. Φ90孔 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=8.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=8.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
4. Φ155上端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=2.0mm
半精車 單邊余量Z=0.5mm
5. Φ100端面 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
6. Φ100外圓的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=1.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
7.Φ80沉孔 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
8.Φ82端面加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
9.Φ52孔加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=1.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
10. 4-M8螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=3.4mm
攻 單邊余量Z=0.6mm
11. M3螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=1.275mm
攻 單邊余量Z=0.225mm
12. 3-M6螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.55mm
攻 單邊余量Z=0.45mm
13. 4-M5螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.125mm
攻 單邊余量Z=0.375mm
14. 2-Φ8錐孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步鉆削方可滿足其精度要求。
3.4 基本工時的確立
工序01：金屬型澆注
工序02：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力
工序03：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔
工步一：粗車Φ155下端面
1、 切削用量
機(jī)床為C620-1型臥式車床， 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金端面車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1） 確定切削深度
由于單邊余量為2.5mm，可在1次走刀內(nèi)切完。
2） 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4，在粗車QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.27mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=450m/min(預(yù)計(jì))時，進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.27mm/r可用。
3） 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4） 確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=450m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=4500.80.650.811.15m/min≈218m/min
≈448r/min
按C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實(shí)際切削速度=218m/min
5） 校驗(yàn)機(jī)床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當(dāng)=460r/min時，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=2.5mm，=0.27mm/r，=460r/min，=218m/min
2、 確定粗車Φ155下端面的基本時間
，
式中 =17.5mm，=2.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ73孔的基本時間
，
式中 =94mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：粗車Φ73孔至Φ89的基本時間
，
式中 =63mm，=4.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步四：半精車Φ89孔至Φ89.8的基本時間
1、 =0.4mm
2、 =0.15mm/r
3、 =6000.80.650.811.15m/min≈290.7m/min
=600r/min
4、確定基本工時
，
式中 =63m，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工序04：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角
工步一：粗車Φ155上端面的基本時間
，
式中 =26mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ100端面的基本時間
，
式中 =15mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：粗車Φ103外圓至Φ101外圓的基本時間
，
式中 =19.5mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步四：粗車Φ80沉孔的基本時間
，
式中 =15mm，=3.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步五：半精車Φ155上端面的基本時間
，
式中 =27mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步六：半精車Φ101外圓至Φ100.2外圓的基本時間
，
式中 =20mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步七：精車Φ100.2外圓至Φ100外圓的基本時間
1、 =0.1mm
2、 =0.1mm/r
3、 =8000.80.650.811.15m/min≈387.6m/min
=760r/min
4、確定基本工時
，
式中 =20m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步八：潔角
工序05：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，精車Φ90孔、車槽
工步一：精車Φ89.8孔至Φ90孔的基本時間
，
式中 =63mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步二：車槽
工序06：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔
工步一：粗車Φ82端面的基本時間
，
式中 =16.5mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ49孔至Φ51外圓的基本時間
，
式中 =59mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：半精車Φ51孔至Φ51.8外圓的基本時間
，
式中 =59mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步四：精車Φ51.8孔至Φ512外圓的基本時間
，
式中 =59mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工序07：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋
工步一：4-M8螺紋底孔Φ6.8深21
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
562r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：攻4-M8深18螺紋
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r
299r/min
按機(jī)床選取n=315r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序08：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋
工步一：鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：攻M3深6螺紋
選擇M3mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.225mm/r
318r/min
按機(jī)床選取n=272r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序09：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋
工步一：鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：攻M6深12螺紋
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序10：以Φ73孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋
工步一：鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
525r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：攻M5深12螺紋
選擇M5mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.375mm/r
382r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序11：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，配作2-Φ8錐孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
597r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序12：鉗工去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫
4 加工3-M6孔夾具設(shè)計(jì)
為了提高生產(chǎn)率，保證質(zhì)量。本夾具將用在z525鉆床。刀具是高速鋼鉆頭。
1.1.1 4.1問題提出
本夾具主要用來加工3-M6孔（3-M6孔螺紋底孔是φ5，所以后文的計(jì)算全部采用的是φ5）。這兩個孔與上下端面有著垂直度的要求，設(shè)計(jì)夾具時，要求保證垂直度要求。
1.1.2 4.2夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
1.1.3 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鉆頭φ5。
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,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 T=14.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,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，找出在加工過程中對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》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》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)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》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)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
1.1.4 4.4 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)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時，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，使開始鉆孔時，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。
1.1.5 4.5 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，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4]
1.1.6 4.6定位誤差的分析
3) 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。
1.1.7 圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=0.
4) 夾具誤差
因夾具上定位元件、對刀或?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于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。
5) 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)算時可設(shè)
。
2. 保證加工精度的條件
工件在夾具中加工時，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。
在分析計(jì)算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為
或
當(dāng)時，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。
4.7 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間。
為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達(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
HT200
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT200
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
鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
1.1.8 4.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(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(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
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表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，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)該簡單。
（4）應(yīng)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(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(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(qiáng)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(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(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
結(jié) 論
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的課程設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，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(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會。
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。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(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)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課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
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30
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