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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）中文摘要
本論文根據(jù)零件的需要完成推動(dòng)架的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制。在設(shè)計(jì)中采用了HT-200的零價(jià)材料來(lái)完成推動(dòng)架的加工。夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因?yàn)閵A具的結(jié)構(gòu)依賴于產(chǎn)品的特點(diǎn)和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計(jì)是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要有從大量的設(shè)計(jì)論文中了解質(zhì)量知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)，這些設(shè)計(jì)論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。
通過設(shè)計(jì)，綜合應(yīng)用了多數(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，加深所學(xué)知識(shí)體系，掌握了運(yùn)用各項(xiàng)繪圖軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法和技巧，熟悉了工程應(yīng)用設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 推動(dòng)架 夾具 工藝裝備
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 39 頁(yè) 共 39 頁(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）外文摘要
Title Promote and Mechanical Processing
Technology and Order
Abstract
Fixtures are devices that serve as the purpose of holding the workpiece securely and accurately, and maintaining a consistent relationship with respect to the tools while machining. Because the fixture structure depends on the feature of the product and the status of the process planning in the enterprise, its design is the bottleneck during manufacturing, which restrains to improve the efficiency and teatime. And fixture design is a complicated process, based on experience that needs comprehensive qualitative knowledge about a number of design issues including workpiece configuration, manufacturing processes involved, and machining environment.
Through the design, comprehensive application to the university during the most base and expertise，and deepen the knowledge system，mastered the use of the graphics software design methods and techniques，and is familiar with the engineering design.
Keywords promote of tong fixture machine parts and equipment
目 錄
1 緒論 1
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 1
1.2 推動(dòng)架工藝設(shè)計(jì)的基本情況 1
2 零件分析 2
2.1 零件的工藝分析 2
2.2 零件的作用 2
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
3.1 確定毛坯的制造形式 3
3.2 基準(zhǔn)的選擇 3
3.3 工藝路線的選擇 3
3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定 4
3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 5
4 切削用量的確定 13
4.1 粗加工時(shí)切削用量的確定 13
4.2 精加工時(shí)切削用量的確定 14
5 夾具設(shè)計(jì) 15
5.1 夾具的作用 15
5.2 定位元件的選擇 15
5.3 夾緊元件的選擇 16
6 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 18
6.1 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)----“三圖一卡” 18
結(jié)束語(yǔ) 22
致謝 23
參考文獻(xiàn) 24
1 緒論
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
本次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)前一次重要的實(shí)踐設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，也是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。本設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和推動(dòng)架的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具及加工用組合機(jī)床設(shè)計(jì)，并完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算[1]。
通過這樣一個(gè)典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達(dá)到綜合訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決工程實(shí)際問題的能力。
1.2 推動(dòng)架工藝設(shè)計(jì)的基本情況
推動(dòng)架是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件之一，生產(chǎn)量比較大。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率，需要對(duì)其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在關(guān)鍵工序使用組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床進(jìn)行加工。本課題即以此為背景，要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和支座體零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具及加工用組合機(jī)床設(shè)計(jì)，并完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。
工藝設(shè)計(jì)以保證質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)可靠為原則。對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，首先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定地保證工件的加工精度；能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；能降低成本[2]。通過這樣一個(gè)典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達(dá)到綜合訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決工程實(shí)際問題的能力。
2 零件分析
2.1 零件的工藝分析
推動(dòng)架共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下：
以φ32為中心的一組加工表面，這一組加工表面包括：45mm、60mm、φ16孔。
以φ16孔為中心的一組加工表面，這一組加工表面包括：40mm、25mm、61槽孔、69槽孔、M8孔。
經(jīng)過分析，為了保證加工精度和降低加工成本，將φ32孔和φ16作為定位基準(zhǔn)，以他為工藝基準(zhǔn)能很好保證其他各個(gè)尺寸要求，完全可以達(dá)到圖紙要求。
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。
2.2 零件的作用
設(shè)計(jì)題目給定的零件是推動(dòng)架，生產(chǎn)綱領(lǐng)為50000件/年，查表可知該產(chǎn)品為大批生產(chǎn)。
推動(dòng)架主要是用來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮零件受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。
3.2 基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32孔和φ16孔作為基準(zhǔn)。
3.3 工藝路線的選擇
制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降[3]。
3.3.1 方案一
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面A、B （見工序卡）
工序四 銑面E、F （見工序卡）
工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
工序七 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
工序八 鉆孔φ6，锪孔
工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十 銑槽61、69
工序十一 去毛刺
工序十二 檢測(cè)
3.3.2 方案二
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面A、B （見工序卡）
工序四 銑面E、F （見工序卡）
工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
工序七 銑槽61、69
工序八 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
工序九 鉆孔φ6，锪孔
工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十一 去毛刺
工序十二 檢查
3.3.3 工藝路線分析比較
工藝路線一與工藝路線二的差別在于對(duì)φ16銷孔和銑槽61、69的加工安排的不同，工藝路線一將φ16銷孔作為基準(zhǔn)，加工槽61、69，基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證槽61、69的精度要求，所以此次設(shè)計(jì)依據(jù)工藝路線一來(lái)開展設(shè)計(jì)。
3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定
推動(dòng)架零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1）內(nèi)孔和外圓的加工余量及公差
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ32內(nèi)孔單邊加工余量為2mm。
（2）銑削加工余量
粗銑 1.5mm
精銑 0.5mm
其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)[5]。
3.5 確定切削用量及基本工時(shí)
準(zhǔn)備毛坯，進(jìn)行熱處理。
3.5.1 工序三 銑面A、B
（1）加工條件
（a）工件材料：HT200，鑄造。
（b）機(jī)床：XA6132臥式銑床。
（c）刀具：高速鋼圓柱銑刀，深度ap<3mm，故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=60mm。
（2）切削用量
（a）銑削深度：因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
（b）每齒進(jìn)給量：機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14mm/z～0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14mm/z。
查后刀面最大磨損及壽命，查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0mm～1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min。
按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s。
實(shí)際切削Vc=3.1460475/1000=119.3m/min。 （3.1）
實(shí)際進(jìn)給量fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。 （3.2）
校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=2.3kw，而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。
（3）計(jì)算工時(shí)
tm＝2L/nfz=2（100+60）/4750.16=4.2min。
3.5.2 工序四 銑面E、F
（1）加工條件
（a）工件材料：HT200，鑄造。
（b）機(jī)床：XA6132臥式銑床。
（c）刀具：高速鋼圓柱銑刀，深度ap<3mm，故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=60mm。
（2）切削用量
（a）銑削深度：因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
（b）每齒進(jìn)給量：機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14mm/z～0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨損及壽命， 查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0mm～1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min。
計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s
據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s，
則實(shí)際切削Vc=3.1460475/1000=119.3m/min。
實(shí)際進(jìn)給量fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。
校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=2.3kw，而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。
（3）計(jì)算工時(shí)
tm＝2L/nfz=2（50+35+60）/4750.16=3.8min。
3.5.3 工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
（1）加工條件
（a）工件材料：HT200，鑄造。
（b）機(jī)床：C6116車床。
（c）刀具：擴(kuò)孔麻花鉆，倒角車刀。
（2）切削用量
查《切削手冊(cè)》mm/r，，所以，mm/r。
按鉆頭強(qiáng)度選擇mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度選擇mm/r。
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量mm/r，經(jīng)校驗(yàn)，校驗(yàn)成功。
（a）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5mm～0.8mm，壽命。
（b）切削速度
查《切削手冊(cè)》mm/r，修正系數(shù) ，，，
，，，故mm/r。
。 （3.3）
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速。
故實(shí)際的切削速度mm/r。
（c）校驗(yàn)扭矩功率
Nm，Nm，所以。
kw，故滿足條件，校驗(yàn)成立。
（3）計(jì)算工時(shí)
。 （3.4）
3.5.4 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
（1）加工條件
工件材料：HT200，鑄造。
機(jī)床：CA6140車床。
刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45度車刀。
（2）鉆孔切削用量
查《切削手冊(cè)》mm/r，，所以，mm/r。
按鉆頭強(qiáng)度選擇mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度選擇mm/r。
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量mm/r，經(jīng)校驗(yàn)N，校驗(yàn)成功。
（a）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5mm～0.8mm，壽命。
（b）切削速度
查《切削手冊(cè)》mm/r，修正系數(shù) ，，，
，，，故mm/r，r/min。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min。
故實(shí)際的切削速度mm/r。
（c）校驗(yàn)扭矩功率
Nm，Nm，所以。
kw，故滿足條件，校驗(yàn)成立。
（3）計(jì)算工時(shí)
。 （3.5）
3.5.5 工序七 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
（1）加工條件
（a）工件材料：HT200，鑄造。
（b）機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床。
（c）刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭（a），φ14高速鋼麻花鉆、φ15.8高速鋼擴(kuò)孔鉆、φ16高速鋼標(biāo)準(zhǔn)鉸刀，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
（2）切削用量
查《切削手冊(cè)》，，所以，mm/r。
按鉆頭強(qiáng)度選擇mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度選擇mm/r。
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量mm/r，經(jīng)校驗(yàn)N，校驗(yàn)成功。
（a）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5mm～0.8mm，壽命。
（b）切削速度
查《切削手冊(cè)》mm/r，修正系數(shù)，，，
，，，故mm/r，r/min。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min。
故實(shí)際的切削速度mm/r。
（c）校驗(yàn)扭矩功率
Nm，Nm，所以。
kw，故滿足條件，校驗(yàn)成立。
（3）計(jì)算工時(shí)
。 （3.6）
3.5.6 工序八 鉆孔φ6，锪孔
（1）加工條件
（a）工件材料：HT200，鑄造。
（b）機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床。
（c）刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
（2） 切削用量
查《切削手冊(cè)》，，所以，。
按鉆頭強(qiáng)度選擇，按機(jī)床強(qiáng)度選擇。
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量，經(jīng)校驗(yàn)N，校驗(yàn)成功。
（a）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5mm～0.8mm，壽命。
（b）切削速度
查《切削手冊(cè)》，修正系數(shù)，，，
，，，故，。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速。
故實(shí)際的切削速度。
（c）校驗(yàn)扭矩功率
Nm，Nm，所以。
，故滿足條件，校驗(yàn)成立。
（3）計(jì)算工時(shí)
。
3.5.7 工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
（1）加工條件
（a）工件材料：HT200，鑄造。
（b）機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床。
（c）刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6.6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
（2）切削用量
查《切削手冊(cè)》，，所以，。
按鉆頭強(qiáng)度選擇，按機(jī)床強(qiáng)度選擇。
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量，經(jīng)校驗(yàn)N，校驗(yàn)成功。
（a）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5mm～0.8mm，壽命。
（b）切削速度
查《切削手冊(cè)》mm/r，修正系數(shù)，，，
，，，故mm/r，r/min。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min。
故實(shí)際的切削速度mm/r。
（c）校驗(yàn)扭矩功率
Nm，Nm，所以。
，故滿足條件，校驗(yàn)成立。
（3）計(jì)算工時(shí)
。
3.5.8 工序十 銑槽6x1、6x9
（1）加工條件
工件材料：HT200，鑄造。
機(jī)床：X62A臥式銑床。
刀具：高速鋼圓柱銑刀，深度ap<3mm，故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=6mm。
（2）切削用量
銑削深度 69槽，因?yàn)榍邢髁坎淮螅士梢赃x擇ap=3mm，3次走刀即可完成所需尺寸。
銑削深度61槽，因?yàn)榍邢髁坎淮?，故可以選擇ap=1mm，1次走刀即可完成所需尺寸。
（a）每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14 mm/z～0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
（b）查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0mm～1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min。
（c）計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s
據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s，則實(shí)際切削Vc=3.146475/1000=8.49m/min。 （3.7）
實(shí)際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。
校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=2.3kw，而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定ap=3mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，Vc=8.49m/min，fz=0.16mm/z。
（3）計(jì)算工時(shí)
tm＝4L/nfz=4（27+6）/4750.16=1.73min。 （3.8）
4 切削用量的確定
正確、合理地確定切削用量，對(duì)提高切削效率，保證刀具耐用度，保證加工的經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用[6]。
4.1 粗加工時(shí)切削用量的確定
粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯切削余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。金屬切除率可以用下式計(jì)算：Zw ≈1000Vfap式中：Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s），V切削速度（m/s），f 進(jìn)給量（mm/r），ap切削深度（mm）。
提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的確定是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削深度（ap），其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度f(wàn)，最后確定一個(gè)合適的切削速度V。
選用較大的ap和f以后，刀具耐用度顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)刀具耐用度的影響小得多，因此使V、f、ap的乘積盡可能大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則確定粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的[7]。
4.1.1 切削深度的確定
粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量很大，一次不能切完時(shí)，應(yīng)考慮分多次走刀[8]。
4.1.2 進(jìn)給量的確定
粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量[9]。
4.1.3 切削速度的確定
粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度[10]。
4.2 精加工時(shí)切削用量的確定
精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較粗加工高，加工余量小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。
4.2.1 切削深度的確定
精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)背吃刀量較大時(shí)，切削力顯著增加，影響加工質(zhì)量[11]。
4.2.2 進(jìn)給量的確定
精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力增大，表面質(zhì)量下降[12]。
4.2.3 切削速度的確定
切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍[13]。
由此可見，精加工時(shí)選用較小的背吃刀量ap和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求[14]。
5 夾具設(shè)計(jì)
5.1 夾具的作用
夾具是卡緊工件用的。比如機(jī)床加工時(shí)，主軸有幾千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，工件必須要固定好，否則工件飛出傷人后果嚴(yán)重。夾具設(shè)計(jì)要合理，即卡緊可靠，又要定位準(zhǔn)確，較少誤差，并保護(hù)好已加工好的表面。才能保證工件質(zhì)量。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。為保證工件的加工要求，必須使工件在機(jī)床上處于準(zhǔn)確的位置，夾具就是用來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求的。夾具的作用有四點(diǎn)：
（1）保證加工精度
采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。
（2）提高生產(chǎn)率、降低成本
用夾具裝夾工件，無(wú)需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。
（3）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍
使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。
（4）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度
用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求
一臺(tái)優(yōu)良的機(jī)床必須滿足下列基本要求：
(1)保證工件的加工精度保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確的選定定位基準(zhǔn)，定位方法和定位元件，必要時(shí)還需要進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
(2)提高生產(chǎn)效率專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相對(duì)應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
(3)工藝性能好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于操作、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。
(4)使用性能好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便，省力，安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾具裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.2 定位元件的選擇
在設(shè)計(jì)夾具的過程中要考慮到工件是否正確定位，保證加工精度，縮短安裝時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，操作方便，可降低對(duì)工人的技術(shù)要求，還可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具包括定位元件裝置，夾緊裝置，對(duì)刀—導(dǎo)向元件，連接元件以及其他夾緊裝置和夾具體。
常見的定位元件有支撐釘、支撐板、定位銷、錐面定位銷、V形塊、定位套、錐度心軸等等。本設(shè)計(jì)所選用的定位元件是心軸、定位銷。它的優(yōu)點(diǎn)是：在夾緊過程中能保持推動(dòng)架安裝定位時(shí)獲得正確位置；操作方便、省力、安全；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是標(biāo)準(zhǔn)化元件。由于所加工零件的基準(zhǔn)和所設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。
5.3 夾緊元件的選擇
工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過程中保持以獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力，慣性力、夾緊力等的作用，會(huì)形成變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)十分重要的問題。為了獲得良好的加工效果，一定要把工件在加工過程中的位移、變形等控制在加工精度所允許的范圍之內(nèi)。夾緊時(shí)間的處理有時(shí)會(huì)比定位的設(shè)計(jì)更為困難，從設(shè)計(jì)難度上講，夾緊機(jī)構(gòu)往往花費(fèi)設(shè)計(jì)人員較多的心血。
本夾具所采用的夾緊元件是螺母，用一個(gè)螺母加墊片跟心軸固定，從而實(shí)現(xiàn)夾緊。
5.3.1 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要原則
（1）夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。
（2）夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。
（3）使工件不產(chǎn)生過大的變形表面損傷。
（4）夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的剛度和強(qiáng)度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。
（5）夾緊機(jī)構(gòu)必須安全、省力、方便、符合工人操作習(xí)慣。
（6）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
夾緊元件是用以?shī)A緊工件的，用于固定工件以獲得的正確的元件，本設(shè)計(jì)所選用的主要定位元件是心軸，它的優(yōu)點(diǎn)是：在夾緊過程中能保持推動(dòng)架安裝定位時(shí)獲得正確位置；操作方便、省力、安全；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是標(biāo)準(zhǔn)化元件。
5.3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
（1）定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準(zhǔn)面，保證加工的基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)重合，再使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
（2）切削力和夾緊力計(jì)算
本步加工按鉆削估算夾緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的夾緊。
鉆削軸向力：
N
扭矩Nm
夾緊力為N
取系數(shù) S1=1.5S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際夾緊力為 f=S1S2S3S4F=24.1N
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。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)[15]。
6 組合機(jī)床設(shè)計(jì)
組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專用機(jī)床。組合機(jī)床能對(duì)工件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工。組合機(jī)床可分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類。
6.1 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)----“三圖一卡”
繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等[16]。
6.1.1 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容
被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研究合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括：
（1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。本工序加工部位用粗實(shí)線表示，其余部位用細(xì)實(shí)線表示。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。
（2）本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
（3）本工序所選用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求。本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基地直接發(fā)生關(guān)系。當(dāng)本工序定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符時(shí)，必須對(duì)加工部位的位置精度進(jìn)行分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算為對(duì)稱公差。對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析。當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。
（4）注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量[17]。
6.1.2 加工示意圖
（1）加工示意圖的作用和內(nèi)容
加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖；是設(shè)計(jì)刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力件，繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。
加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程，工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸，主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度。
（2）繪制加工示意圖的注意事項(xiàng)
加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，按比例用細(xì)實(shí)線畫出工件外形、加工部位，加工表面畫粗實(shí)線，必須使工件和加工方位與機(jī)床布局相吻合。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸（即指加工表面，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸，精度完全相同時(shí)，只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)）。一般主軸的布置不受真實(shí)距離的限制，當(dāng)主細(xì)彼此間很近或需設(shè)置結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，必須以實(shí)際中心距嚴(yán)格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向裝置等是否相互干涉[18]。
（3）選擇刀具、導(dǎo)向裝置及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸的計(jì)算。
（a）刀具的選擇
選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。本工序是粗銑，選用硬質(zhì)合金鉆頭。刀具尺寸應(yīng)滿足加工要求。
（b）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇
導(dǎo)向裝置的作用：保證刀具相對(duì)工作的正確位置，保證刀具間正確的位置，提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性。本工序的切削速度最大不過V =50m/min。
（c）確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率
確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率是為了分別確定主軸及其他傳動(dòng)件尺寸、選擇滑臺(tái)、主電動(dòng)機(jī)提供依據(jù)。
（d）確定聯(lián)系尺寸
其中最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到軸箱端面之間的距離，它等于刀具懸伸長(zhǎng)度、主軸外伸長(zhǎng)度之和，再減去加工端面的厚度。為了使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量使工件端面至軸箱距離最小。因此首先從所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時(shí)軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿（或卡頭）、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑（D／d）、外伸長(zhǎng)度L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸[19]。
6.1.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖
（1）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容
（a）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用
機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的，是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖，用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供主要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀簡(jiǎn)圖，由其輪廓尺寸，占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境[20]。
（b）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的內(nèi)容：
表明機(jī)床的配置型式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖（—般至少兩個(gè)視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)），用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相對(duì)位置。表明機(jī)床基本型式（臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加上、單工位或多工位）及操作者位置等。
完整齊全地反各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。
標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件，不得遺漏。
（2）繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容
（a）選擇動(dòng)力部件
動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)。
傳動(dòng)裝置選擇TD25-A系列傳動(dòng)，三軸主軸箱，和1HY-25液壓滑臺(tái)
（b）確定機(jī)床裝料高度H
裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求?？紤]剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，裝料高度為1370mm。
（c）確定工作臺(tái)
依據(jù)工序內(nèi)容，選擇1HY-25型多工位移動(dòng)工作臺(tái)。
6.1.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡
生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等的技術(shù)文件。通過其可以分析所擬定的方案是否滿足要求。
（1）理想生產(chǎn)率
=50000/2300= 21（件/h），式中為年生產(chǎn)綱領(lǐng)取50000件， 單班制取2300h。
（2）實(shí)際生產(chǎn)率
min
件/h
實(shí)際生產(chǎn)率大于理想生產(chǎn)率。因此本設(shè)計(jì)滿足要求。
（3）機(jī)床負(fù)荷率
機(jī)床負(fù)荷率不大于0.86～0.90。
結(jié)束語(yǔ)
由本文的論述，我們了解到，通過推動(dòng)架的加工設(shè)備及工藝的研究與應(yīng)用，在機(jī)床、夾具、刀具、工藝流程等方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選擇，有效提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大了加工適應(yīng)范圍，提高了可靠性，具備一定的先進(jìn)性，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為解決此類多孔同時(shí)加工問題舉了一件實(shí)例。
本機(jī)床所用夾具的通用性強(qiáng)，工件采用液壓定位夾緊，快速方便。定位采用一面一心軸的定位方式，夾緊采用液壓加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡(jiǎn)易方便，制造成本低，通用性好。
在專用組合機(jī)床的設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的是小端面鉆削加工的專用組合鉆床。切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率是專用組合鉆床設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，求出以上鉆床核心部位——鉆頭就可以確定了，之后的設(shè)計(jì)圍繞鉆頭和工件的相對(duì)位置及其一些關(guān)鍵件尺寸來(lái)選擇其它部件并確定它們的相對(duì)位置。
通過本工藝改進(jìn)，支座體小端面加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到較大幅度提高，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。而且加工精度也完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。則在直接經(jīng)濟(jì)效益方面，節(jié)省了大量加工工時(shí)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正！
致 謝
經(jīng)過近四個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作學(xué)習(xí)的同學(xué)、朋友們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。
在這里，首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師王栓虎副教授和吳晟老師。王栓虎副教授雖然工作繁忙，但是每周都不辭辛苦抽出時(shí)間由南京過來(lái)到這里親自指導(dǎo)和檢查督促我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)，吳晟老師平日也是工作繁忙，但是在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從開題報(bào)告到查閱資料，從設(shè)計(jì)草案的確定、修改，到中期檢查，再到后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝備草圖等等整個(gè)過程中兩位老師都給予我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩老師的專業(yè)水平以外，王教授治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，吳晟老師科學(xué)研究的精神是永遠(yuǎn)值得我學(xué)習(xí)的榜樣，并會(huì)一直積極影響我今后的工作和學(xué)習(xí)。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械加工工藝這門課程進(jìn)一步加深了理解。對(duì)于各方面知識(shí)之間的相互聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有相當(dāng)?shù)木嚯x，還需進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
本設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊和對(duì)知識(shí)掌握的程度有限，在設(shè)計(jì)上不很周詳，許多應(yīng)該考慮的因素可能沒有體現(xiàn)出來(lái)。在設(shè)計(jì)過程中，我得到了老師的精心指導(dǎo)和各方面的幫助，才得以順利進(jìn)行，在這里再次表達(dá)我的謝意。
最后感謝王栓虎副教授，吳晟老師和學(xué)院對(duì)我提供的硬件和軟件條件！
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附件1：外文資料翻譯譯文
流體傳動(dòng)
流體傳動(dòng)包括氣體(壓)傳動(dòng)和液體傳動(dòng)，液體傳動(dòng)分為液壓傳動(dòng)、液力傳動(dòng)和液粘傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)基于帕卡定律，以液體的壓能來(lái)傳遞動(dòng)力；液力傳動(dòng)基于歐拉方程，以液體動(dòng)量短的變化來(lái)傳遞動(dòng)力；液粘傳動(dòng)基于牛頓內(nèi)摩擦定律，以液體的粘性來(lái)傳遞動(dòng)力。
液力傳動(dòng)的基本元件是液力偶合器和液力變矩器。液力偶合器的基本構(gòu)件是具有若干徑向平面葉片的、構(gòu)成工作腔的泵輪和渦輪。液力傳動(dòng)油在工作腔里高速循環(huán)流動(dòng)傳遞動(dòng)力，油液隨從泵輪做牽連運(yùn)動(dòng)的同時(shí)因受離心力作用而做離心運(yùn)動(dòng)，從泵輪(及輸入軸)吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)化為動(dòng)量矩(mVR)增量，高速液流從泵輪沖入渦輪做向心流動(dòng)釋放動(dòng)量矩，推動(dòng)渦輪(及輸出軸)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作機(jī)(及負(fù)載)做功。液力變矩器的基本構(gòu)件是泵輪、渦輪和導(dǎo)輪，它們均是具有空間(彎曲)葉片的工作輪，按相關(guān)順序排列構(gòu)成工作腔。液力傳動(dòng)油在工作腔中被泵輪渦輪攪動(dòng)，使液流獲得動(dòng)量矩增量，經(jīng)過導(dǎo)輪調(diào)轉(zhuǎn)液流方向后沖入渦輪，釋放動(dòng)量矩(動(dòng)能)推動(dòng)渦輪帶動(dòng)工作機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。
我國(guó)液力元件近年發(fā)展較快，2003年液力偶合器的全國(guó)年產(chǎn)量約7萬(wàn)臺(tái)。廣泛應(yīng)用于帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、球磨機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、水泵和油泵等設(shè)備的傳動(dòng)中，提高傳動(dòng)品質(zhì)并節(jié)約能源。當(dāng)前我國(guó)液力偶合器的最高輸出轉(zhuǎn)速為6500r/min，最小功率為0.3kW，最大功率為7100kW。液力偶合器的發(fā)展趨勢(shì)是高轉(zhuǎn)速、大功率。
國(guó)際上液力偶合器產(chǎn)品以德國(guó)福依特公司最為著名，據(jù)資料稱已有轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min、功率達(dá)55000kW的產(chǎn)品，可見我國(guó)與之尚有相當(dāng)大的差距。當(dāng)然，功率大的液力元件對(duì)液力傳動(dòng)油的要求較高。液力變矩器主要用于工程機(jī)械、石油機(jī)械和內(nèi)燃機(jī)車。液力變矩器主要與內(nèi)燃機(jī)匹配應(yīng)用，其轉(zhuǎn)速范圍在2000～3000r/min。工程機(jī)械應(yīng)用較多，最大功率700HP左右，年產(chǎn)量約7萬(wàn)臺(tái)。石油機(jī)械應(yīng)用較少，功率達(dá)1500HP。內(nèi)燃機(jī)車應(yīng)用更少，功率高達(dá)3000HP。
液粘傳動(dòng)是液體傳動(dòng)一門新興學(xué)科，在我國(guó)尚處于起步階段。由于液粘傳動(dòng)產(chǎn)品(如液粘調(diào)速離合器)與液力傳動(dòng)產(chǎn)品(如調(diào)速型液力偶合器)雖有本質(zhì)上的不同，但由于有相似的性能和相同的用途(調(diào)速節(jié)能)，在若干技術(shù)活動(dòng)(如制訂發(fā)展規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理、訂貨活動(dòng)等)中均被視為同一類型，與液力行業(yè)有共性，故本文另辟章節(jié)介紹其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)用油。
一、液力傳動(dòng)油的性能特點(diǎn)及發(fā)展
液力傳動(dòng)油作為工作介質(zhì)不僅傳遞動(dòng)力，而且還用以潤(rùn)滑軸承和齒輪，同時(shí)又是滑差熱的載體，帶走熱量。液力傳動(dòng)油是一個(gè)復(fù)雜而需專門研究的課題，它直接關(guān)系到液力元件的可靠性、傳動(dòng)效率和使用壽命。應(yīng)引起人們的重視，展開廣泛深入的研究。
液力傳動(dòng)油應(yīng)能滿足以下要求：
1、要有適宜的粘度
液體粘度低，表明液體內(nèi)摩擦小，流動(dòng)阻力損失小，可減少液力元件的液力損失；但從潤(rùn)滑密封角度考慮，粘度不能過低。因此應(yīng)在滿足潤(rùn)滑和密封要求前提下，盡量采用粘度低的液體，以提高液力元件傳動(dòng)效率。同時(shí)要求液體粘溫性要好，以便在高溫或低溫時(shí)仍能保持有效的潤(rùn)滑和密封。
2、要有較大的重度由于液力元件傳遞的力矩和功率與工作液體的重度成正比，故液體重度越高越好
3、性能穩(wěn)定
不易產(chǎn)生泡沫、老化和沉淀。
4、酸值要低
對(duì)密封件應(yīng)是中性，有良好的相容性，不泡脹，不溶解，對(duì)金屬無(wú)腐蝕作用。
5、要有較高的閃點(diǎn)和較低的凝點(diǎn)
液力元件工作時(shí)油溫變化幅度很大，有時(shí)可達(dá)160℃，因此要求閃點(diǎn)要高于180℃，而凝點(diǎn)要低-20℃，以利于低溫環(huán)境下液力元件的起動(dòng)。
6、要有良好的潤(rùn)滑性能
液體要有足夠的油性，能很好的粘附在零件表面上，起到良好的潤(rùn)滑作用。
目前，國(guó)內(nèi)外液力傳動(dòng)應(yīng)用的工作液體種類較多，除各種石油基產(chǎn)品外，也有采用清水或其它難燃液體的(煤礦井下為防引燃爆炸而應(yīng)用)。國(guó)內(nèi)液力元件通常采用6號(hào)液力傳動(dòng)油(也有用8號(hào)液力傳動(dòng)油的)，有時(shí)以22號(hào)汽輪機(jī)油替代。
內(nèi)燃機(jī)車有專用油，要求使和壽命不小于2000小時(shí)，要求新設(shè)備裝油初次運(yùn)行100小時(shí)和500小時(shí)之后進(jìn)行第一、第二次換油，進(jìn)行濾清后仍可使用。
屬下列情況之一時(shí)，需要更換新油：
含水量大于0.2%時(shí)；
在50℃時(shí)的粘度比新油高出6厘沲時(shí)；
機(jī)械雜質(zhì)(苯不溶物)達(dá)到0.2%時(shí)；
出現(xiàn)水溶性酸堿或有高的酸值時(shí)；
泡沫過多影響傳動(dòng)功率時(shí)。
以上各條對(duì)內(nèi)燃機(jī)車專用油以外的液力傳動(dòng)油也有一定的參照價(jià)值。
二、國(guó)內(nèi)外液力傳動(dòng)油的品牌對(duì)照（略）
三、液粘傳動(dòng)對(duì)傳動(dòng)油的要求
液粘傳動(dòng)可按運(yùn)行中油臘厚度是否變化分為兩大類，一類是在運(yùn)行中油膜厚度始終不變的液粘傳動(dòng)，如硅油風(fēng)扇離合器油膜厚度是固定的，運(yùn)行中變化工作腔中油液充滿程度以調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速。另一類是運(yùn)行中油膜厚度是可變的液粘傳動(dòng)，這類液粘傳動(dòng)產(chǎn)品包括有液粘調(diào)速離合器、液粘制動(dòng)器、液粘測(cè)功機(jī)、液粘聯(lián)軸器、液粘調(diào)速裝置。當(dāng)前應(yīng)用較多的是液粘調(diào)速離合器、液粘調(diào)速裝置和硅油風(fēng)扇離合器。 1、液粘調(diào)速離合器與傳動(dòng)油
液粘調(diào)速離合器通過其主、從動(dòng)摩擦片間的若干油膜來(lái)傳動(dòng)動(dòng)力，依靠油液的粘性主動(dòng)摩擦片“拉著"從動(dòng)摩擦片同方向旋轉(zhuǎn)，傳遞力矩與油液粘度、兩片間“滑差"成正比，而與油膜厚度(片間隙)成反比。主動(dòng)摩擦片及輸入軸與動(dòng)力機(jī)相聯(lián)，輸入轉(zhuǎn)速可視為常量。從動(dòng)摩擦片及輸出軸與工作機(jī)相聯(lián)，輸出轉(zhuǎn)速隨控制壓力而變化，球狀油缸的控制壓力大，則片間油膜變薄，則輸出轉(zhuǎn)速升高，反之亦然。當(dāng)控制壓力足夠大時(shí)，主、從動(dòng)摩擦片粘合，變?yōu)橹甭?lián)傳動(dòng)。當(dāng)控制壓力足夠時(shí)小，主、從動(dòng)摩擦片脫離，則輸出轉(zhuǎn)速為零。在液粘調(diào)速離合器轉(zhuǎn)速比從0→1變化過程中，片間摩擦狀況呈現(xiàn)出液體摩擦→(機(jī)械一液體)混合摩擦→(純機(jī)械的)邊界摩擦。因此液粘調(diào)速離合器在調(diào)速過程中有分離工況、調(diào)速工況和接合工況。
工作液體在液粘傳動(dòng)中的作用是傳遞動(dòng)力、冷卻散熱和潤(rùn)滑，應(yīng)具有以下性能
(1)有適宜的粘度。
(2)有離好的潤(rùn)滑性能(油性和極壓性)。
(3)有良好的氧化安定性。
(4)有較高的比熱容和較高的熱導(dǎo)率。
除上述要求外，工作液體還應(yīng)具有防銹作用、抗泡沫能力、凝點(diǎn)要低、閃點(diǎn)應(yīng)高、不易揮發(fā)、無(wú)毒等。
目前國(guó)產(chǎn)液粘調(diào)速離合器多采用8號(hào)液力傳動(dòng)油為工作液體。
當(dāng)前國(guó)產(chǎn)液粘調(diào)速離合器有TL型和HC型，額定轉(zhuǎn)速多為1500r/min，個(gè)別有3000r/min的。傳遞功率最小75kW，最大達(dá)1100kW。
液粘調(diào)速離合器同調(diào)速型液力偶合器一樣，均是在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速向下調(diào)節(jié)，且在低速時(shí)功率小，效率低。為此在液粘調(diào)速離合器的輸入前或輸出端后加裝齒輪傳動(dòng)，以適應(yīng)與動(dòng)力機(jī)或與工作機(jī)的匹配，如此產(chǎn)生了新的裝置——液粘調(diào)速裝置。
2、液粘調(diào)速裝置
當(dāng)前生產(chǎn)和應(yīng)用的有兩類不同結(jié)構(gòu)的液粘調(diào)速裝置，一類是