設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)作 者： 學(xué) 號(hào)： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 撥桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者：評(píng)閱者：年 05 月 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 中 文 摘 要撥桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(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)。關(guān)鍵詞 工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title： The deflector rod and the fixture design process Abstract：The deflector rod parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords：process, cutting dosage, clamping, positioning目 錄目 錄 II1 序 言.42 零件的分析.42.1 零件的形狀 .42.2 零件的工藝分析 .53 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).63.1 確定毛坯的制造形式 63.2 基面的選擇 63.3 制定工藝路線 63.3.1 工藝路線方案一 .73.3.2 工藝路線方案二 .73.3.3 工藝方案的比較與分析 .73.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 83.4.1 機(jī)床選用 .83.4.2 選擇刀具 .83.4.3 選擇量具 .83.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 83.6 確定切削用量及基本工時(shí) .104 鉆孔專用夾具設(shè)計(jì).224.1 問(wèn)題的指出 .224.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .224.3 夾具方案的設(shè)計(jì) .224.4.切削力和夾緊力計(jì)算 .174.5 夾緊力的計(jì)算 .17II4.6 定位誤差分析 .185 零、部件的設(shè)計(jì)與選用.196 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu).21總 結(jié).23致 謝.24參 考 文 獻(xiàn).251 序 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(huì)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(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(gè)國(guó)家國(guó)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)。撥桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)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)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(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(shí)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)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。42 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是撥桿零件，主要作用是起傳動(dòng)連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。撥桿零件主要加工表面為：1.車(chē)端面，表面粗糙度 值為 3.2 。2.車(chē)端面，aRm?表面粗糙度 值 3.2 。3.車(chē)配合面，表面粗糙度 值 3.2 。4.兩側(cè)面粗糙度aRm?a值、 12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。aRm?撥桿共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求。其要求并不高，粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；粗糙度為 12.5；其要求也不高，粗車(chē)可以達(dá)到精度要求。。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本撥桿來(lái)自假設(shè)年產(chǎn)量為 12000 臺(tái)，每臺(tái)車(chē)床需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 1 班。該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=12000 件/年，n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+α)（1+β)=17850 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像撥桿這樣的零件來(lái)說(shuō)，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。3.3 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6求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，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。3.3.1 工藝路線方案一3.3.2 工藝路線方案二1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時(shí)效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車(chē)（1） 夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴(kuò)鉸、? 孔至圖紙要求，01.2?保證尺寸 1mm;倒角 C1；（2） 翻面車(chē)總長(zhǎng) 45mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑臺(tái)階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求. 027.1?8 鉆 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求9 檢驗(yàn) 按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差10 入庫(kù) 清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時(shí)效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車(chē)（3） 夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴(kuò)鉸、? 孔至圖紙要求，01.2?保證尺寸 1mm;倒角 C1；（4） 翻面車(chē)總長(zhǎng) 45mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑臺(tái)階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.2?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求. 027.1?8 鉆 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺(tái)設(shè)備，加工過(guò)程比較繁瑣，而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過(guò)程如下：3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用①.工序 30、40、50、60、70 是粗車(chē)、精車(chē)。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140１型臥式車(chē)床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-7。②.工序 80、90 是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具①.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車(chē)刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。9 檢驗(yàn) 按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差10 入庫(kù) 清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時(shí)效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車(chē)（5） 夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴(kuò)鉸、? 孔至圖紙要求，01.2?保證尺寸 1mm;倒角 C1；（6） 翻面車(chē)總長(zhǎng) 45mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑臺(tái)階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.2?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求. 027.1?8 鉆 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求9 檢驗(yàn) 按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差10 入庫(kù) 清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)8為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“撥桿” 零件材料為 HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，HT200 密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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。3.6 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （第三版，艾興、肖詩(shī)綱編，1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào)，與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》的表區(qū)別。3.6.1 工序 5夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴(kuò)鉸、? 孔至圖紙要求，保證尺寸01.2?1mm;倒角 C1；翻面車(chē)總長(zhǎng) 45mm,倒角至圖紙要求所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1，由于CA6140 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHB?m2516厚度為 。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0?10，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09'vK01s?0srm8.0①.確定切削深度 pa由于單邊余量可在一次走刀內(nèi)完成②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：=0.7f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，CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時(shí)，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實(shí)際f rofKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時(shí)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 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為 ，車(chē)刀5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見(jiàn)表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）min48?= = =120 （3-nDc?'1127?ir4）根據(jù) CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?換車(chē)刀手動(dòng)進(jìn)給。⑦. 計(jì)算基本工時(shí)（3-nflt7）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ，則?m1= + =1278= = （3-8）mt7.01258?in46工序 6 以 ? mm 孔和端面定位銑臺(tái)階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.2?12已知工件材料為 HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r =10°，a =12°，β=45° 已知銑削寬度 a =2.5mm，銑削深度 an0 e=50mm 故機(jī)床選用 X52K 立式銑床。P1.確定每齒進(jìn)給量 f Z根據(jù)資料所知，X52K 立式臥式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量 f =0.22～0.24mm/z 、現(xiàn)取 f =0.22mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度 T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10，銑削寬度a =2.5mm，銑削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 時(shí)查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根據(jù) X52K 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n c=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc = 10cnd?Vc= =56.52m/min364.?實(shí)際進(jìn)給量：f =zcnvff = =0.22mm/zzc103475?3.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位 kw）為:當(dāng) f =0.22mm/z, a =50mm,ZPa =2.5mm, Vf=490mm/s 時(shí)由切削功率的修正系數(shù) k =1，則 P = e mpcc3.5kw，P =0.8 kw。ct根據(jù) X52K 型立式銑床說(shuō)明書(shū)可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率 P = cmP ×PcmtP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwcmc因此機(jī)床功率能滿足要求?；緯r(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：t =mzcfnl?2t = =3.6min16.03)5(?工序 7 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求01.2? 027.?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(cè)》第 2 卷。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進(jìn)給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷表 10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-minkfaTdcvvyxpmzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?in所以 = =72n4.6mir選取 i120?所以實(shí)際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =ts20.8??工序 8 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求本工序采用計(jì)算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類型 直徑范圍（mm） 用途14GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85 直柄長(zhǎng)麻花鉆 1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85 錐柄長(zhǎng)麻花鉆 5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表 2.4-37 鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫25??0?0f0刃斜角 =50 ，L=197mm,l =122mm。?01表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò) 鑄鐵、銅合金及 高速鋼 60孔） 合金鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進(jìn)給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機(jī)械加工in工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* minr則實(shí)際切削速度 = = =11.8v實(shí)③.確定切削時(shí)間查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s第 3 章 專用夾具設(shè)計(jì)3.1 定位基準(zhǔn)的選擇在加工 M8 孔工序時(shí)，Φ22 孔端面已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用和 Φ22 孔及23.1?0d?054.3?6.0573?16Φ22 孔下表面加上 Φ40 端面的作為定位基準(zhǔn)。選擇 Φ22 孔限制了工件的 2 個(gè)自由度，選擇 Φ40 端面定位時(shí)，限制了 3 個(gè)自由度。即一面一銷(xiāo)定位。工件以一面一銷(xiāo)定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面一銷(xiāo)。3.2 定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面 2 銷(xiāo)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面2 銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-2 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖 3.13 所示。圖 3.13 固定定位銷(xiāo)主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 3.8 所示。表 3.8 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)尺寸D1HLCdh22 24 30 44 1 15 63.3 定位誤差分析機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項(xiàng)因素于機(jī)床夾具有關(guān)。使用夾具時(shí)，加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。本夾具選用的定位元件為一面一銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為：銷(xiāo)與孔的配合 0.05mm，鉆模與銷(xiāo)的誤差 0.02mm，鉆套與襯套 0.029mm由公式 e=(H/2+h+b)×△ max/H△ max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05622可見(jiàn)這種定位方案是可行的。3.4 鉆削力與夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于攻螺紋切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 91T式中： 8DMm????231875323minaxmax ????B15.0???rf?0.80.62621.7FN??1.93T?本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)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： FKW??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)，查參考文獻(xiàn) [5]表 可得： 6~ 12?.01310.56C????25223PKf所以有： 19308()KCWFN??76.P5()Kf?螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?其中： 10()Lm?)(8N?螺旋夾緊力： 4.W18該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下：圖 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖由表 得：原動(dòng)力計(jì)算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計(jì)算易得： K??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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-47 可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖 3.14 所示。圖 3.14 快換鉆套鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3.9 所示。表 3.9Dd H 公稱尺寸 允差12h1m1r?6.8 20 12+0.018+0.00722 18 10 4 7 7 22 50°根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-58 可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖 3.15 所示。圖 3.15 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3.10 所示。表 3.10d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 112 +0.034+0.022 20 18+0.023+0.0120.5 2根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 3.22 所示。20圖 3.22 U 型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 3.11 所示。 表 3.11螺栓直徑 dD1DL12 14 30 203.6 夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊裝置采用移動(dòng)的 A 型壓板來(lái)夾緊工件，采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開(kāi)，然后退后一定距離把工件取出。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]移動(dòng)壓板（GB2175-80） ，其結(jié)構(gòu)如圖 3.17 所示。圖 移動(dòng)壓板主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表所示表LBbl1lKHh1m120 30 11 36 50 8 22 4 1.5 123.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本套夾具用于加工 M8 孔。定位采用常見(jiàn)的一面兩銷(xiāo)定位方案。以 Φ22 孔下表面（一面）及其內(nèi)孔（帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)） ，下平臺(tái)（固定定位銷(xiāo)）來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動(dòng)壓板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)，然后將移動(dòng)壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出?？? 結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)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(shí)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(shū)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(cè)和AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到22理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次畢業(yè)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(cè)時(shí)，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(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)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(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(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(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[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。24[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)［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(cè)［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(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。[7] 余光國(guó)，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(guó)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(cè)[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(cè)［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［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(cè)[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(cè)量[M]，中國(guó)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(cè)[M]，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2540。[15] 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17