產品型號 零件圖號XX 學院 機械加工工藝過程卡片產品名稱 擺桿 零件名稱 擺桿 共 1 頁 第 1 頁材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 時 （min） 工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備 工 藝 裝 備準終 單件10 鑄造 木模，手工造型20 冷作 清砂，澆冒口30 熱處理 人工時效40 油漆 非加工表面涂紅色底漆50 車（1） 夾 ?20 外圓，找正不加工表面。鉆擴鉸、?孔至圖紙要求021.?（2） 翻面車總長 28mm,倒角至圖紙要求機二車床CA6140YG6 硬質合金端面車刀、劃針盤，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，翻面心軸，鋼板尺，光滑極限量規(guī)，游標卡尺6min 7min60 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑 ?20 臺階加工到圖紙要求.0 機 二 銑床X52K YG6 硬質合金三面刃銑刀，游標卡尺 5min 6min70 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔21.? 01機 二 鉆床 Z525 麻花鉆，鉸刀，光滑極限量規(guī) 5min 6min80 銑 以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑將尺寸0.13.5mm 加工到圖紙要求機 二 銑床X52KYG6 硬質合金三面刃銑刀，游標卡尺5min 6min90 銑 以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑寬為 16 的槽，21.0?將尺寸 9mm 加工到圖紙要求機 二 銑床X52KYG6 硬質合金三面刃銑刀，游標卡尺5min 6min100 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差110 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號XX 學院 機械加工工序卡片產品名稱 擺桿 零件名稱 擺桿 共 5 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 50 車 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)車床 CA6140 1 1夾具編號 夾具名稱 切削液1 通用夾具 普通乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件A6min 7min主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時/s工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 夾 ?20 外圓，找正不加工表面。鉆擴鉸、?孔至圖紙要求021.?YG6 硬質合金端面車刀、劃針盤，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，翻面心軸，鋼板尺，光滑極限量規(guī)，游標卡尺500 50 0.7 3 1 51 102 翻面車總長 28mm,倒角至圖紙要求YG6 硬質合金端面車刀、劃針盤，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，翻面心軸，鋼板尺，光滑極限量規(guī)，游標卡尺500 50 0.7 3 1 51 10設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號XX 學院 機械加工工序卡片產品名稱 擺桿 零件名稱 擺桿 共 5 頁 第 2 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 60 銑 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)銑床 X52K 1 1夾具編號 夾具名稱 切削液1 通用夾具 普通乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件6min 7min主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時/s工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 以 ? mm 孔和端面定位銑 ?20 臺階加工021.?到圖紙要求YG6 硬質合金三面刃銑刀，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號XX 學院 機械加工工序卡片產品名稱 擺桿 零件名稱 擺桿 共 5 頁 第 3 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 70 鉆 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)鉆床 Z525 1 1夾具編號 夾具名稱 切削液1 通用夾具 普通乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件6min 7min主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時/s工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔021.? 01麻花鉆，鉸刀，光滑極限量規(guī) 120 1.27 0.8 3 1 51 10設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號XX 學院 機械加工工序卡片產品名稱 擺桿 零件名稱 擺桿 共 5 頁 第 4 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 80 銑 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)銑床 X52K 1 1夾具編號 夾具名稱 切削液1 通用夾具 普通乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件6min 7min主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時/s工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑021.?01將尺寸 13.5mm 加工到圖紙要求YG6 硬質合金三面刃銑刀，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號XX 學院 機械加工工序卡片產品名稱 擺桿 零件名稱 擺桿 共 5 頁 第 5 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 90 銑 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)銑床 X52K 1 1夾具編號 夾具名稱 切削液1 通用夾具 普通乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件6min 7min主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時/s工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑021.?01寬為 16 的槽，將尺寸 9mm 加工到圖紙要求YG6 硬質合金三面刃銑刀，游標卡尺 500 1.27 0.8 3 1 51 10設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期XX 學院畢業(yè)設計（論文）說明書作 者： 學 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 轉子擺桿工藝編制及專用夾具設計 指導者：評閱者：2014 年 11 月 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 中 文 摘 要擺桿零件加工工藝及鉆床夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞 工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 外 文 摘 要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.52.1 零件的形狀 .52.2 零件的工藝分析 .53 工藝規(guī)程設計.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 73.3.1 工藝路線方案一 .73.3.2 工藝路線方案二 .83.3.3 工藝方案的比較與分析 .83.4 選擇加工設備和工藝裝備 93.4.1 機床選用 .93.4.2 選擇刀具 .93.4.3 選擇量具 .93.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 93.6 確定切削用量及基本工時 .114 鉆 ? 孔專用夾具設計 .18014.1 問題的指出 .184.2 定位基準的選擇 .184.3 夾具方案的設計 .184.4.切削力和夾緊力計算 .194.5 夾緊力的計算 .204.6 定位誤差分析 .215 零、部件的設計與選用.22II6 確定夾具體結構尺寸和總體結構.23總 結.26致 謝.27參 考 文 獻.281 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。擺桿零件加工工藝及鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。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，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。42 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是擺桿零件，主要作用是起傳動連接作用。零件的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單。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，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。擺桿零件主要加工表面為：1.車端面，表面粗糙度 值為 3.2 。2.車端面，aRm?表面粗糙度 值 3.2 。3.車配合面，表面粗糙度 值 3.2 。4.兩側面粗糙度aRm?aRm?a值、12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。aRm?擺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，粗車后半精車就可以達到精度要求。(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，粗車可以達到精度要求。。3 工藝規(guī)程設計本擺桿來自假設年產量為 12000 臺，每臺需要該零件 1 個，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要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設計要求 Q=12000 件/年，n=1 件/臺；結合生產實際，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綱領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，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應制造形狀復雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，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。年產量已達成批生產水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產效率，保證加工精度，減少生產成本上考慮，也是應該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有6甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。粗基準的選擇，對像擺桿這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車 （1） 夾 ?20 外圓，找正不加工表面。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求021.?（2） 翻面車總長 28mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑 ?20 臺階加工到圖紙要求021.?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔. 018 銑以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑將尺寸 13.5mm 加工到圖紙021.?要求9 銑以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑寬為 16 的槽，將尺寸 9mm021.?01加工到圖紙要求10 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差11 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫3.3.2 工藝路線方案二3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工等等，需要換上相應的1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 銑 找正不加工表面。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求021.?翻面銑總長 28mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑 ?20 臺階加工到圖紙要求021.?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔. 018 銑以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑將尺寸 13.5mm 加工到圖紙021.?要求9 銑以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑寬為 16 的槽，將尺寸 9mm021.?01加工到圖紙要求10 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差11 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫8刀具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：3.4 選擇加工設備和工藝裝備3.4.1 機床選用①.工序 30、40、50、60、70 是粗車、精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產，故選用臥式車床就能滿足要求。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 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設計工工藝簡明手冊》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.在車床上加工的工序,一般選用硬質合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產率及經濟性,可選用可轉位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》 （主編 孟少農） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車 （3） 夾 ?20 外圓，找正不加工表面。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求021.?（4） 翻面車總長 28mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑 ?20 臺階加工到圖紙要求021.?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔. 018 銑以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑將尺寸 13.5mm 加工到圖紙021.?要求9 銑以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑寬為 16 的槽，將尺寸 9mm021.?01加工到圖紙要求10 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差11 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“擺桿” 零件材料為 HT200，查《機械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，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（ ） ，計算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機械加工車間的生產性質同類零件的年產量 [件]生產類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。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切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》 （第三版，艾興、肖詩綱編，1993 年機械工業(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，與《機械制造設計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。3.6.1 工序 5夾 ?20 外圓，找正不加工表面。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求021.?翻面車總長 28mm,倒角至圖紙要求所選刀具為 YG6 硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHB?m2516厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0?，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量可在一次走刀內完成②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知：=0.7f確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時，徑向進給力： =950 。045RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際f rofKsFf?krFfK進給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質合金刀加工硬度 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（見表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）min48?= = =120 （3-nDc?'1127?ir4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir12這時實際切削速度 為：cV= = （3-10cDn?01257?min?5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同srn28.3?換車刀手動進給。⑦. 計算基本工時（3-nflt7）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則?m1= + =1278= = （ 3-8）mt7.01258?in46工序 6 以 ? mm 孔和端面定位銑 ?20 臺階加工到圖紙要求021.?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 故機床選用 X52K 立式銑床。P1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，X52K 立式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量 f =0.16～ 0.24mm/z、現(xiàn)取 f =0.16mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 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 時查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根據(jù) X52K 立式銑床主軸轉速表查取，n c=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =56.52m/min364.?實際進給量：f =zcnvff = =0.16mm/zzc103475?3.校驗機床功率 根據(jù)資料所知，銑削時的功率（單位 kw）為:當 f =0.16mm/z, a =50mm,ZPa =2.5mm, Vf=490mm/s 時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 型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率 P = cmP ×PcmtP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwc因此機床功率能滿足要求?；緯r間 14根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：t =mzcfnl?2t = =3.6min16.03)5(?工序 7 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔021.?鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 （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?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts20.8??工序 8 以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑將尺寸 13.5mm 加工到圖紙要求021.?1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 故機床選用 X52K 立式銑床。P1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，X52K 立式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量 f =0.16～ 0.24mm/z、現(xiàn)取 f =0.16mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 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 時查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根據(jù) X52K 立式銑床主軸轉速表查取，n c=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =56.52m/min364.?實際進給量：f =zcnvff = =0.16mm/zzc103475?3.校驗機床功率 根據(jù)資料所知，銑削時的功率（單位 kw）為:當 f =0.16mm/z, a =50mm,ZPa =2.5mm, Vf=490mm/s 時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 型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率 P = cmP ×PcmtP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwc因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：t =mzcfnl?216t = =3.6minm16.03)5(2??工序 9 以 ? mm 孔、孔端面和 ? mm 孔定位銑寬為 16 的槽，將尺寸 9mm 加工021.?到圖紙要求已知工件材料為 HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d=16mm，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 故機床選用 X52K 立式銑床。P1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資 料所知， X52K 立式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量 f =0.16～ 0.24mm/z、現(xiàn)取 f =0.16mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 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=16mm，齒數(shù) z=10，銑削寬度a =2.5mm，銑削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 時查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根據(jù) X52K 立式銑床主軸轉速表查取，n c=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =16.52m/min364.?實際進給量：f =zcnvff = =0.16mm/zzc103475?3.校驗機床功率 根據(jù)資料所知，銑削時的功率（單位 kw）為:當 f =0.16mm/z, a =50mm,ZPa =2.5mm, Vf=490mm/s 時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 型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率 P = cmP ×PcmtP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwc因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：t =mzcfnl?2t = =3.6min16.03)5(?4 鉆 ? 孔專用夾具設計014.1 問題的指出由于生產類型為成批，大批生產，要考慮生產效率，降低勞動強度，保證加工質量，故需設計專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產成本和降低勞動強度。本次設計選擇設計是針對鉆 φ10 孔，它將用于 Z525 鉆床。4.2 定位基準的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側面的正中心18上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面A，為了便于加工，選取適當?shù)亩ㄎ换鶞?，保證其加工要求。夾具設計應首先滿足這些要求，在保證較高的生產效率的前提下，還應考慮夾具體制造工藝性和生產經濟性。加工過程中夾具的操作應方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應具有較好的剛性。據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。4.3 夾具方案的設計如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設計方案如下,方案：首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉，y 軸的旋轉三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動，x 軸的移動，一個滑動 V 型塊限制了 z 軸的旋轉，這樣 6 個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。4.4.切削力和夾緊力計算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機床： Z525 機床切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 D=10 ./mr查表 得： 821?0.75()36bp?其中： ,0.b??.48K即： 95()fFN實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KFW????有： 120.7,.6?安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 60~ 12?.10.56???所以 95086492()KfWFN??204.5 夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 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，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs4801??螺釘疲勞極限： B9263.2.1 ??極限應力幅： akma7.51li????許用應力幅： ??MPSa3.li?螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??Pa120??滿足要求???8.24cHdF???MaNc153.經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力4.6 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和 V 型塊間隙配合。（2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：j?MjjWDAZWj ???? ????由參考文獻[5]可得：⑴ 兩 V 型塊定位誤差 ： 11minDWd??????1 21min2i.DdJWarctgL????其中：，10.52D?20D??，d?.3d， min?min4且：L=48mm ，得：0.6DWm???.32J⑵ 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 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??5.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，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。225 零、部件的設計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（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。.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+0.0046＞1～1.8 4 7＞1.8～2.65 86 9 --＞2.6～3+0.016+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～4 7 10＞4～5 8 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.01013＞6～8 12 1510 16 20＞8～10+0.028+0.013 15 18＞10～12 18+0.023+0.01222 12 20 25＞12～15 22 260.008＞15～18+0.034+0.01626+0.028+0.015 30 16 28 36 0.012＞18～22 30 34＞22～26 35 3920 36 45＞26～30+0.041+0.02042 46＞30～35 48+0.033+0.01752 25 45 56＞35～42 55 59＞42～48 62 66＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.0207430 56 670.040鉆模板選用翻轉鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。6 確定夾具體結構尺寸和總體結構夾具體：夾具的定位、引導、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床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復雜的基礎件。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、切削力以及由此產生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結構應便于排屑。此外，夾具體結構的工藝性、經濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。夾具體設計的基本要求（1）應有適當?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、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應有適當?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強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生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結構工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，24因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當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生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。本章小結:如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。26總 結畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，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計手冊和AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。