杠桿(CA1340自動車床)（一） 加工工藝及鉆Φ20毛坯孔夾具設計帶CAD原圖

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Complete machining process integrated card, a card processing machine. The preparation of curriculum design specification. Design significance: the design of this course is an important aspect of the practice of teaching. Completed internship in the production, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. The adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem, design a machine for this fixture A typical technology equipment, improved structural design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. Key words: ram; curriculum design, technology point of order, technology and equipment;目 錄1 零件工藝性分析11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析21.3 生產(chǎn)類型22 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖32.1 確定毛坯的制造形成32.2 確定毛坯尺寸33 選擇加工方法，制定工藝路線33.1 定位基準的選擇制定工藝路線33.1.1 基面的選擇33.1.2 粗基準的選擇33.1.3 精基準的選擇33.2零件表面加工方法的選擇43.3制定工藝路線43.4選擇加工設備與工藝裝備64 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定65 確定切銷用量及基本時間86 家居設計186.1 提出問題186.2 設計思路186.3夾具設計196.3.1 定位分析196.3.2 切削力及夾緊力計算206.3.3 夾具操作說明207 體會與展望218 參考文獻21機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱杠桿共2頁第1頁材 料 牌 號QT50-1.5毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸6635194每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)1備 注 工 序 號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件1粗銑左右下及四周端面粗銑左右下及四周端面， 12.5m立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用卡具181.5s2半精銑左右下端面半精銑左右下端面至6666.03mm，3.2m立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用卡具3鉆、擴、粗鉸、精鉸8H7mm孔鉆、擴、粗鉸、精鉸8mm孔至7.848mm，1.6m四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具51.59s4鉆、擴、粗鉸8H8mm孔鉆、擴、粗鉸8mm孔至7.688mm，3.2m四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具52.47s5鉆、擴、粗鉸、精鉸20mm孔鉆、擴、粗鉸、精鉸20mm孔至19.8420mm，1.6m四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具84.88s6鉆、擴3mm孔鉆、擴3mm孔達到6.3m四面組合鉆床擴孔鉆、游標卡尺、專用卡具30.91s7攻螺紋M4、M5立式銑床X525絲錐、游標卡尺33.64s8攻螺紋M10深18立式銑床X525絲錐、游標卡尺36.35s9銑800。2mm槽銑槽保證粗糙度達到6.3mX61W銑床高速鋼直齒精密級三面刃銑刀、游標卡尺、量塊、專用卡具52.24s10清洗清洗機11終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期標記處數(shù)設 計（日 期）校 對（日期）審 核（日期）標準化（日期）會 簽（日期）孫榮耀2009.06.262009.06.26遼寧工程技術(shù)大學課程設計21一、零件工藝性分析1.1、零件的作用題目給定的零件是CA1340自動車床杠桿，它位于自動車床的自動機構(gòu)中，與靈活器配合使用，起制動的作用。經(jīng)查資料得知，此零件用于機床當中，并且還承受著沖擊載荷，因此就要求該零件的材料具有足夠的剛度和強度同時還要有足夠的塑性和韌性。1.2、零件的工藝分析分析零件圖可知，該杠桿的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用銑削加工。20H7mm的孔的粗糙度為Ra1.6，所以采用鉆-擴-粗鉸-精鉸的工藝過程在鉆床上加工。30mm內(nèi)孔對精度要求較高，由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以車床和銑床的粗加工就可達到要求。30mm內(nèi)孔較長，需以多步驟加工實現(xiàn)。杠桿共有四組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下： 1、以8H7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個8H7mm的孔，粗糙度為Ra1.6；尺寸為26mm且與兩個孔8H7mm相垂直的兩個平面，尺寸為30mm且與兩個孔8H7mm相垂直的兩個平面，粗糙度為Ra6.3；還有有一M4的螺紋孔，其孔軸線與8H7mm的孔軸線垂直。其中，主要加工表面為兩個8H7mm的孔和尺寸為26mm且與兩個孔8H7mm相垂直的兩個平面。 2、以20H7mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個20H7mm的孔及其倒角，粗糙度為Ra1.6；兩個與20H7mm孔垂直的兩個平面，粗糙度為Ra3.2；一個中心軸線與20H7mm孔中心軸線平行且相距11.5mm的圓弧油槽；還有一個與20H7mm的孔軸線成45的油孔3mm，并锪沉頭孔。其中，20H7mm孔及兩端面為主要加工面，并且20H7mm的孔粗糙度為Ra1.6、兩平面的粗糙度為Ra3.2。3、以8H8mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個8H8mm的孔；以8H8mm的孔軸線為軸線的20mm的圓；M5的螺紋孔的軸線與8H8mm的孔軸線相互垂直；還有一個是與8H8mm的孔軸線相互垂直的下端面，其粗糙度為Ra6.3。其中，下端面為主要加工表面。4、以M10mm螺紋孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：M10的螺紋孔及與其軸線相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度為Ra6.3。其中左端面為主要加工表面。1.3、 生產(chǎn)類型由題目知產(chǎn)量五萬件以上，計算其年生產(chǎn)綱領：N零件年生產(chǎn)綱領（件|年）Q產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺，輛|年）m每臺（輛）產(chǎn)品中零件的數(shù)量（件|臺，輛）a%備品率b%廢品率Q=50000臺|年，m=1件|臺a取3%，b取0.5%計算得 N=51757.5 該偏心套的生產(chǎn)類型屬于大量生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖2.1、確定毛坯的制造形成 該零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5、考慮到零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，在工作過程中受力不大及沒有經(jīng)常承受交變載荷，因此，應該選用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為50000件，以達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12kg以下，從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也應選用鑄件，從而使零件有較好的力學性能，保證零件的工作可靠。經(jīng)查機械制造技術(shù)基礎課程設計指導書表2-1和表2-3確定毛坯的公差等級CT7級，尺寸公差為1.2mm。由表2-4可查得加工余量為2.0mm。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應該的。2.2、確定毛坯尺寸毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可三、選擇加工方法，制定工藝路線3.1、定位基準的選擇制定工藝路線3.1.1.基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。3.1.2.粗基準的選擇粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準。3.1.3.精基準的選擇精基準的選擇：精基準選擇的原則有基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、互為基準原則和自為基準原則。在選擇時，主要應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，此處不再重復。3.2、零件表面加工方法的選擇（1）左右下及四周端面 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需進行半精銑。（2）8H7mm孔 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需要進行鉆、擴、粗鉸、精鉸。（3）8H8mm孔 公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需進行鉆、擴、粗鉸、精鉸。（4）20mm孔 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，需進行鉆、擴、粗鉸、精鉸。（5）3mm孔 公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra6.3，需鉆和擴。（6）攻螺紋M4、M5與攻螺紋M10深18 （7）銑800。2mm槽 公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra6.3。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(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一工序1 粗銑、半精銑、精銑20H7mm孔端面A。工序2 粗銑、半精銑8H7mm孔的四個端面及20H7mm孔端面B，精銑端面B。工序3 鉆3油孔。工序4 同時鉆8H8mm，8H7mm孔和R3mm圓弧油槽。工序5 粗鉸8H8mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序6 車20H7mm孔兩端倒角。工序7 粗銑、精銑槽。工序8 鉆M4 、M5螺紋底孔。工序9 攻M10螺紋孔。工序10 精鉸8H8mm，8H7mm，20H7mm三孔。工序11 終檢。2、工藝路線方案二工序1 粗銑、半精銑、精銑20H7mm孔端面A。工序2 粗銑、半精銑、精銑8H7mm孔的四個端面及20H7mm孔的B端面。工序3 鉆R3mm圓弧油槽。工序4 同時鉆8H7mm，8H8mm兩孔和擴20H7mm孔。工序5 粗鉸8H7mm，8H8mm，20H7mm三孔。工序6 精鉸8H7mm，8H8mm，20H7mm三孔。工序7 車20H7mm孔兩端倒角。工序8 鉆3mm油孔。工序9 鉆M4 、M5螺紋底孔。工序10 攻M10mm螺紋孔。工序11 粗銑、精銑槽。工序12 終檢。3、工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一與方案二在12兩道工序相同，只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一個轉(zhuǎn)動的自由度。另外，精鉸孔置于最后加工。而方案二卻不同，精鉸孔置于粗鉸孔之后，可以用它作為精準來加工其它表面，提高精度要求，但從兩方案比較可以看出，它們在位置精度上的要求仍不易保證，并且在一道工序中同時鉆幾個孔，只能選用專門設計的組合機床（但在成批生產(chǎn)時，在能保證加工精度的情況下，應盡量不選用專用組合機床）加工，這樣便增加了加工設備的要求，經(jīng)濟花費會相應提高，因此，綜合以上兩個方案及零件的技術(shù)要求，可以先加工20H7mm孔的兩端面，以它為精基準面，35mm外圓面及R12mm圓弧面輔助定位來鉆R3mm的圓弧油槽（精度要求可以不考慮），擴、鉸20H7mm的孔，然后再以20H7mm孔端面及其孔為精基準面，R12mm圓弧面輔助定位來加工8H8mm，8H7mm孔及部分端面和槽，這樣基準重合與統(tǒng)一，不僅可以保證尺寸精度，還可以保證位置精度。而油孔及螺紋孔，它們的精度要求不高，可以放于最后加工，仍以20H7mm孔端面及其孔與8H8(8H7)mm孔定位。由于加工過程中夾緊也比較方便，于是，最后的加工路線確定如下： 工序：粗銑左右下及四周端面。工序：鉆R2油槽1.5深。工序：鉆、擴、粗鉸、精鉸8H7mm孔。工序：鉆、擴、粗鉸8H8mm孔。工序：鉆、擴、粗鉸、精鉸20mm孔。工序：鉆、擴3mm孔。工序：攻螺紋M4、M5。工序：攻螺紋M10深18。工序：銑800。2mm槽。工序：清洗。工序：終檢3.4、選擇加工設備與工藝裝備工序號設備工 藝 裝 備工序61W萬能升降臺銑床高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀、游標卡尺、專用卡具工序Z525立式鉆床高速鋼長麻花鉆、游標卡尺、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、專用卡具工序四面組合鉆床擴孔鉆、游標卡尺、專用卡具工序立式銑床X525絲錐、游標卡尺工序立式銑床X525絲錐、游標卡尺工序X61W銑床高速鋼直齒精密級三面刃銑刀、游標卡尺、量塊、專用卡具工序清洗機工序塞規(guī)、百分表、卡尺等四、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“C1340半自動車床杠桿”零件材料為QT50-1.5,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用機器造型,金屬模鑄造毛坯.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如下:1.8孔外端面的加工余量(加工余量的計算成本長度為) 加工余量計算表如下: 工序加工尺寸及公差鑄件毛坯(8二端面尺寸)粗銑二端面半精銑床兩端面精銑床兩端面加工前尺寸最大776967最小7368.466.81加工后尺寸最大77696766最小7368.766.8165.8加工余量（單邊）2最大210.30最小10.40.12加工公差（單邊） -0.312-0.1912-0.212(1)按照金屬機械加工工藝人員手冊表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級為7，故偏差為1.2。（2）精銑余量：單邊為0.5,精銑偏差即零件偏差.(3)半精銑余量:單邊為Z=1mm，（見簡明機械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為IT11，所以本工序加工偏差為（入體方向）（4）粗銑加工余量：分兩次走刀，單邊加工余量為Z=2mm, （簡明機械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為IT12，所以加工偏差為（入體方向）2.8二孔外端面的加工余量(1) 按照金屬機械加工工藝人員手冊表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級為7，故偏差為0.5。(2)半精銑加工余量:單邊為Z=0.7mm見簡明機械加工工藝手冊表1-22），加工精度等級為IT11，即本工序加工偏差為（3）粗銑加工余量： 單邊為=2-0.7=1.3mm,分兩次走刀，故每次加工余量為Z=/2=0.65mm,加工精度等級為IT12，所以加工偏差為。3. 8孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔： 7.8mm粗鉸： 7.96mm Z=0.16mm精鉸： mm Z=0.04mm4. 8孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為鉆孔： 7.8mm粗鉸： 7.96mm Z=0.16mm精鉸： mm Z=0.04mm5. 20孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為毛坯孔： 18mm擴孔： 19.8mm Z=1.8mm粗鉸： 19.94mm Z=0.14mm精鉸： mm Z=0.05mm6. 槽的加工余量，參照金屬機械加工工藝人員手冊表13-14，確定工序尺寸及余量為粗銑 ： 6mm半精銑 8mm Z=2mm由表可查得，800。2mm的槽精鉸余量a=0.30mm；粗銑槽加工之后槽的基本尺寸=7.7mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為精銑：IT9；銑：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精銑：0.036mm；粗銑：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精銑：8+0.0360mm；粗銑： 8+0.150mm.五、確定切削用量及基本時間工序1 粗銑，半精銑，精銑20H7mm孔的兩端面。選用機床：61W萬能升降臺銑床。 1粗銑20H7mm孔的兩端面 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀。查簡明機械加工工藝手冊（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=125mm，粗齒，z=20齒。 由于粗銑加工單邊余量為3mm，小于5mm，故銑削寬度=3mm。查機械加工工藝人員手冊（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。查工藝手冊表14-77,取u=38m/min則： =1000u/d=96（r/min）根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=100r/min,則實際切削速度 =d/1000=39.27（r/min）當=100r/min時，刀具每分鐘進給量應為= Z=0.120100=200(mm/min)查機床說明書，取實際進給速度=205mm/min,則實際進給量 = /Z=0.1025(mm/Z)切削工時：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0L1L2，則機動工時為Tm= （L0L1L2）/=（321.73）/205=0.18(min) 2 半精銑20H7mm孔的端面 選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=125mm,z=20齒。 由于加工余量1mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=1mm 查工藝手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.08mm/z 查工藝手冊表14-77，取U=45m/min,則 =1000u/d=114.6(r/min) 根據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 Uc=d/1000=49(m/min)當=125r/min時,工作合每分鐘進給量為 =fz=1=0.0820125=200(mm/min) 查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=205 mm/min,則實際進給量為 f= /z=205/(20125)=0.082(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0L1L2，則機動工時 = （L0L1L2）/=（32+1.7+3）/205=0.18(min)3.精銑20H7mm孔的端面選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀，細齒，d=125mm,z=20齒。由于加工余量為0.5mm，只需一次精銑，故銑削寬度=0.5mm。查工藝手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.06mm/齒。查工藝手冊表14-77，取切削速度U=54m/min,則 =1000U/d=137(r/min)按機床使用說明書，取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 Uc=d/1000=49(m/min)當=125r/min時，刀具每分鐘進給量為 =fz=0.0620125=150(mm/min)查機床說明書，取實際進給速度為=166 mm/min,則進給量為 f= / z=166/(20125)=0.066(mm/z)切削工時：由工步1可知，刀具行程為L0L1L2，則機動工時= （L0L1L2）/=0.22(min)工序2：鉆R2mm圓弧油槽，擴20H7mm孔.選用Z525立式鉆床。1. 鉆R2mm圓弧油槽,選高速鋼長麻花鉆,d=6mm.單邊切削深度a=d/2=6/2=3mm。查簡明手冊表11-10，f=0.180.22mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(6)=636.61(r/min)按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=6680/1000=12.82(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆R2mm圓弧油孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+2.4+1.0)/(0.22680)=0.557(min)2. 擴19.8mm孔,選用高速鋼擴鉆,d=19.8mm.單邊切削深度a=0.9mm.根據(jù)有關資料介紹,利用擴鉆進行擴孔時,其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度之關系為: F=(1.21.8)f鉆 U=(1/2 1/3)U鉆式中, f鉆、U鉆-加工實心孔的切削用量.現(xiàn)已知f鉆=0.5mm/r 簡明手冊 U鉆=0.35m/s=21m/min 簡明手冊并令 f=1.5f鉆=1.50.5=0.75 (mm/r) U=0.4U鉆=0.421=8.4 (mm/min) n=1000u/d=10008.4/(19.8)=135.04(r/min)按機床使用說明書取n=140r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=19.8140/1000=8.71(m/min)切削工時：查工藝手冊表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,則擴鉆19.8mm孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+11.5+3)/(0.81140)=0.83(min)工序3: 粗鉸、 精鉸20H7mm孔,車20H7mm孔兩端倒角145。選用Z5125立式鉆床。1.粗鉸19.94mm兩孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm。單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。查工藝手冊表14-60，f=12mm/r，按機床使用說明書取f=1mm/r.查工藝手冊表14-60，取U=45m/min,則 n=1000u/d=100045/(19.94)=718(r/min)按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=19.94680/1000=42.60(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸19.94mm孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1680)=0.152(min)2.精鉸20H7mm的孔，選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。查工藝手冊表14-60，按機床使用說明書取f=1mm/r.查工藝手冊表14-60，取U=60m/min,則 n=1000u/d=100060/(20)=954.9(r/min)按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=20960/1000=60.3(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=1.05mm,L2=22mm,則精鉸20H7mm孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.05+22)/(1.0960)=0.107(min)3.車20H7mm孔兩端倒角145,選用Z5125立式鉆床，90錐面锪鉆,d=25mm。查工藝手冊表14-48，f=0.100.15mm/r,按機床試用說明書取f=0.13mm/r. 為了縮短輔助時間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。 工序4：鉆、粗鉸、精鉸8H7mm孔。選用Z5125立式鉆床。1.鉆d=7.8mm孔，選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查簡明手冊表11-10，f=0.180.22mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min)按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=7.8545/1000=13.35(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=2.4mm,L2=1.0mm,則鉆7.8mm孔的機動工時為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+2.4+1.0)/(0.22545)=0.26(min)2.粗鉸7.95mm的孔，選用高速鋼鉸刀,d=7.95mm。單邊切削深度a=z/2=0.15/2=0.075mm。查簡明手冊，按機床使用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.173m/s=10.38m/min,則 n=1000u/d=100010.38/(7.95)=415.6(r/min)按機床使用說明書取n=392r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=7.95392/1000=9.79(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=1.075mm,L2=11mm,則粗鉸8H7mm孔的機動工時為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+1.075+11)/(0.81392)=0.15(min)3.精鉸8H7mm的孔，選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.05/2=0.025mm。查工藝手冊，按機床使用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/d=100013.2/(8)=525(r/min)按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=8545/1000=13.7(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=1.025mm,L2=11mm,則精鉸8H7mm兩孔的機動工時為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(12+1.025+11)/(0.81545)=0.11(min)工序5：粗銑，半精銑，精銑8H7mm孔的四個端面。選用機床：61W萬能升降臺銑床。 1粗銑8H7mm孔的四個端面 查簡明手冊表11-21和表12-22，選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，取銑刀直徑d=40mm，Z=6，粗齒。 由于粗銑加工單邊余量為2.8mm，小于5mm，故銑削寬度=2.8mm查工藝手冊表11-69可知， =0.080.12mm/z, 取=0.08 mm/齒。查簡明手冊表11-28,U=0.751.5m/s，取u=0.75m/s=45m/min,則 =1000u/d=100045/(40)=358.1（r/min）根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=380r/min,則實際切削速度 =d/1000=47.75（r/min）當=380 r/min時，刀具每分鐘進給量應為= Z=0.086380=182.4(mm/min)查機床使用說明書，取實際進給速度=205mm/min,則實際進給量 = /Z=205/（6380）=0.09(mm/Z)切削工時：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=10.5mm,超出長度L2=2mm。于是行程長度為L0L1L2，則粗銑四個端面的機動工時為Tm= 4（L0L1L2）/= 4（2010.52）/205=0.64(min) 2半精銑6H7mm孔的四個端面 查簡明手冊表11-21和表12-22，選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，取銑刀直徑d=40mm，Z=8，細齒。 由于半精銑加工單邊余量為0.7mm，故銑削寬度=0.7mm查工藝手冊表11-69可知，f =1.01.6mm/r, 取f=1.0mm/r。查簡明手冊表11-28,U=0.751.5m/s，取u=1m/s=60m/min,則 =1000u/d=100060/(40)=477.46（r/min）根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=490r/min,則實際切削速度 =d/1000=61.58（r/min）當=490r/min時，刀具每分鐘進給量應為= f=1.0380=490(mm/min)查機床使用說明書，取實際進給速度=510mm/min,則實際進給量 f= /=510/490=1.04(mm/r)切削工時：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=10.5mm,超出長度L2=2mm。于是行程長度為L0L1L2，則粗銑四個端面的機動工時為Tm= 4（L0L1L2）/= 4（2010.52）/510=0.26(min)工序6: 鉆、粗鉸、精鉸8H7mm及8H8孔。選用Z5125立式鉆床。1.鉆d=7.8mm兩孔，選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm。單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。查簡明手冊表11-10，f=0.220.26mm/r,按機床試用說明書取f=0.22mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min)按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=7.8545/1000=13.36(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆7.8mm兩孔的機動工時為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(11+3.4+1.0)/(0.22545)=0.27(min)2.粗鉸7.96mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm。單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。查簡明手冊，按機床試用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/d=100013.2/(7.96)=527.85(r/min)按機床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=7.96545/1000=13.63(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=1.08mm,L2=11mm,則粗鉸8H7mm兩孔的機動工時為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(11+1.08+11)/(0.81545)=0.105(min)3.精鉸8H7mm的兩孔，選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm。單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。查簡明手冊，按機床試用說明書取f=0.81mm/r.查簡明手冊表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,則 n=1000u/d=100016.68/(8)=663.68(r/min)按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=8680/1000=17.1(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=1.02mm,L2=11mm,則精鉸8H7mm兩孔的機動工時為：T=2(L+L1+L2)/f n=2(11+1.02+11)/(0.81680)=0.084(min)工序7：鉆3mm油孔。選用Z5125立式鉆床與專用夾具。1.鉆3mm的油孔，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。查簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.13mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/d=100012/(3)=1273.8(r/min)按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=3960/1000=9.04(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆3mm孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+1.5+1.0)/(0.13960)=0.076(min)工序8：鉆M4mm、M5螺紋底孔，攻M10mm螺紋孔。選用Z5125立式鉆床與專用夾具。1.鉆M4mm的螺紋底孔3mm，選用高速鋼麻花鉆,d=3mm。單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。查簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.1mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/d=10009/(3)=955(r/min)按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=3960/1000=9.05(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆4mm孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1960)=0.09(min)2. 鉆M5mm的螺紋底孔4mm，選用高速鋼麻花鉆,d=4mm。單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。查簡明手冊表11-10，f=0.080.13mm/r,按機床試用說明書取f=0.1mm/r.查簡明手冊表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/d=10009/(4)=716.6(r/min)按機床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=4960/1000=12.1(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆5mm孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(7+2+1.0)/(0.1960)=0.09(min)2.攻M10mm的螺紋底孔。 查工藝手冊表11-49，選用M10絲錐，螺距P=0.7mm，則進給量f=0.7mm/r。查工藝手冊表11-94，取U=6.8m/min,則 n=1000u/d=10006.8/(4)=541(r/min)按機床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為： U=d n/1000=4490/1000=6.16(m/min)切削工時：查工藝手冊得L1=2mm,L2=1.4mm,則攻M10mm螺紋孔的機動工時為：T=(L+L1+L2)/f n=(6+2+1.4)/(0.7490)=0.055(min)工序9： 粗銑，半精銑槽。選用機床：61W萬能升降臺銑床。 1粗銑槽，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為7mm，Z=20，粗齒。查工藝手冊表11-69可知， =0.060.12mm/z, 取=0.08mm/齒。查工藝手冊表14-77,取u=38m/min則： =1000u/d=100038/（100）=120.9（r/min）根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 =d/1000=（100125）/1000=39.27（r/min）當=125r/min時，每分鐘進給量應為= Z=0.0820125=200(mm/min)查機床說明書，取實際進給速度=205mm/min,則實際進給量 = /Z=205/（20125）=0.082(mm/Z)切削工時：查工藝手冊表15-14，切入長度L1=37.4mm,超出長度L2=3.0 mm。于是行程長度為L0L1L2，則機動工時為Tm= （L0L1L2）/=（22.8837.43.0）/205=0.31(min) 2 半精銑槽，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，Z=20，細齒。 精銑的單邊切削寬度a=0.5mm. 查工藝手冊表14-69，f=0.060.12mm/齒,取f=0.06mm/z 查工藝手冊表14-77，取U=45m/min,則 =1000U/d=100045/（100）=143(r/min) 根據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 Uc=d/1000=39(m/min)當=125r/min時,工作合每分鐘進給量為 =fz=1=0.0612520=150(mm/min) 查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=166 mm/min,則實際進給量為 f= /z=166/(20125)=0.0664(mm/z)切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0L1L2，則機動工時 = L0L1L2/=（22.8+37.4+3.0）/166=0.39(min)六、 夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。6.1.提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；V形塊加小平面限制5個自由度，定位銷限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設計夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件。 （3）設計的夾具怎樣排削；此次加工利用拉刀拉削，通過下底面排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2.設計思想設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對20mm孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為IT8，表面粗糙度Ra6.3。刀具為莫氏錐柄麻花鉆或錐柄機用鉸刀來對工件進行加工，考慮到提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，采用三次鉆鉸完成。6.3.1、定位分析1. （1）定位基準的選擇據(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。由零件圖可知孔的設計基準是20孔的一端面，且此工序之前8孔已加工好，所以可用V型塊，平面定位，以孔的設計基準為工藝基準，做到了基準統(tǒng)一。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合B=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。Y=0.707d=0.7070.025mm=0.0177mm6.3.2、切削力及夾緊力計算(1)鉆孔工步1、背吃刀量的確定ap=7.8mm2、進給量的確定 由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r3、切削速度的計算 由表5-22,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為22m/min.由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=897.6r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=960r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=960r/min7.8mm/1000=23.5m/min.(2)粗鉸工步1、背吃刀量的確定ap=0.16mm2、進給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r3、切削速度的計算 由表5-31,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為2m/min.由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=80r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=97r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=97r/min7.96mm/1000=2.4m/min.(3)精鉸工步1、背吃刀量的確定ap=0.04mm2、進給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.3mm/r3、切削速度的計算 由表5-31,按工件材料為45的條件選取,切削速度v可取為4m/min.由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.2r/min參照表4-9所列四面組合鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=195r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=195r/min8mm/1000=4.86m/min.6.3.3、夾具操作說明如前所述,在設計夾具時,應該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸。 七.體會與展望三周的課程設計就快結(jié)束，本作品也接近尾聲，回想整個設計過程感覺收獲滿滿的，我們終于走出了課本能夠真正的自己動手設計充分的實現(xiàn)了理論與現(xiàn)實相結(jié)合，感覺很不容易但還是成功的完成了任務。本次設計要非常感謝老師大力支持和熱心的幫助，您的幫助我們看在眼里記在心里，在此對老師說聲您辛苦了。機械制造工藝與機床夾具課程設計是機械制造工藝與機床夾具課程教學的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我全面地綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設計的一次重要實踐。培養(yǎng)了自己編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計的能力，為以后搞好畢業(yè)設計和去工廠從事工藝與夾具設計做了一些必要的準備。通過本課程設計自己的收獲如下： 1 培養(yǎng)了自己綜合運用機械制造工藝學及相關專業(yè)課程（工程材料與熱處理、機械設計、互換性與測量技術(shù)、金屬切削加工及裝備等）的理論知識，結(jié)合金工實習、生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力 2 根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會了擬訂夾具設計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設計。 3 使自己提高了應用有關手冊、標準、圖表等技術(shù)資料的能力，掌握了從事工藝設計的方法和步驟。 4 進一步培養(yǎng)了自己機械制圖、設計計算、結(jié)構(gòu)設計和編寫技術(shù)文件等的基本技能。 5 培養(yǎng)了自己解決工藝問題的能力，為今后進行畢業(yè)設計和去工廠從事工藝與夾具設計打下了良好的基礎。所以，非常感謝學校能夠給我們提供這樣的機會，在這樣的條件下我想我們的動手能力會越來越強，但由于本人的能力有限本次設計終會有一些不足之處希望老師給與修改點評，再次表示感謝。八參考文獻1、朱淑萍主編. 機械加工工藝及裝備.北京：機械工業(yè)出版社，19992、李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19943、孫本緒、熊萬武編.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，19994、機床夾具設計手冊.北京：中國科學技術(shù)出版社5、趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書.北京.機械工業(yè)出版社，20006、田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京：機械工業(yè)出版社，20067、吳拓、方瓊珊主編. 機械制造工藝與機床夾具課程設計指導書.北京：機械工業(yè)出版社，2005 8、黃云清主編.公差配合與測量技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2001 9、梁炳文主編，機械加工工藝與竅門精選，北京：機械工業(yè)出版社，200110、楊峻峰主編，機床及夾具，清華大學出版社，2005