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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：
法蘭盤(pán)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及
鉆孔工藝裝備設(shè)計(jì)
班 級(jí)：
渉機(jī)07-1
姓 名：
張瑩瑩
學(xué) 號(hào)：
0707110130
指導(dǎo)教師：
冷岳峰
完成日期：
一、設(shè)計(jì)題目
法蘭盤(pán)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆孔工藝裝備設(shè)計(jì)
二、原始資料
（1）被加工零件的零件圖（草圖） 1張
（2）生產(chǎn)類型：中批或大批大量生產(chǎn)
三、上交材料
（1）被加工工件的零件圖 1張
（2）毛坯圖 1張
（3）機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張
（4）與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 ? 1張
（5）夾具裝配圖 ? 1張
（6）夾具體零件圖 1張
（7）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（約5000~8000字） 1份
四、進(jìn)度安排(參考)
（1）熟悉零件，畫(huà)零件圖 2天
（2）選擇工藝方案，確定工藝路線，填寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片 5天
（3）工藝裝備設(shè)計(jì)（畫(huà)夾具裝配圖及夾具體圖） 9天
（4）編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天
（5）準(zhǔn)備及答辯 2天
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師 冷岳峰
日 期
摘 要
隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，機(jī)械行業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求在不斷變化，特別是隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的增加，對(duì)既有扎實(shí)專業(yè)理論基礎(chǔ)，有會(huì)動(dòng)手的職業(yè)技術(shù)人才需求越來(lái)越多。所以為了深化課程學(xué)習(xí)，機(jī)械課程設(shè)計(jì)這門(mén)課顯得特別的重要。通過(guò)課程設(shè)計(jì)這一事件環(huán)節(jié)，是學(xué)生更好地理解和掌握課程的基本理論和方法，進(jìn)一步提高查閱技術(shù)資料、繪制零件圖等能力。按照一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械系統(tǒng)的功能要求，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并對(duì)其中某些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。
以設(shè)計(jì)為主線，分析為設(shè)計(jì)服務(wù)，立足點(diǎn)是機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，是機(jī)械制造工藝與裝備設(shè)計(jì)的新體系。
我們應(yīng)該能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，能熟練運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料，進(jìn)一步鞏固識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技術(shù)，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
Abstract
With the development of the society, technological advances, the machinery industry demand for professionals is constantly changing, particularly as the application of numerical control technology and advanced equipment increases, on both a solid theoretical foundation, there are specialty will be hands-on technical talent demand more and more. So in order to deepen the course in mechanical design the course especially important. Through the course design of this event, the students better understand and master courses in basic theory and methods, further improving access to technical information, drawing parts, etc. According to a simple mechanical system of functional requirements, the knowledge, and on some of these organizations to carry out analysis and design.
To design the main line, analysis services for the design, the foothold is the design of the mechanical system, is the machinery manufacturing process and equipment design of the new system.
We should be using mechanical manufacture technology in basic theory, combined with production practice learned practical knowledge, independent analysis and problem-solving technological problems, preliminary design with a moderate part of the process of ability, skill for manuals, charts and other technical information, further consolidate the map reading, drawing, and writing technical documents, and other basic technology for future graduation and future work and lay a good foundation.
目錄
1、法蘭盤(pán)的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1
1.1、法蘭盤(pán)的用途 1
1.2、法蘭盤(pán)的技術(shù)要求 1
1.3、審查法蘭盤(pán)的工藝性 2
1.4、確定法蘭盤(pán)的生產(chǎn)類型 2
2、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖 3
2.1選擇毛胚 3
2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量 3
2.2.1公差等級(jí) 3
2.2.2法蘭盤(pán)鑄造毛坯尺寸工差及加工余量 3
2.2.3繪制法蘭盤(pán)的毛坯簡(jiǎn)圖 4
3、擬定法蘭盤(pán)工藝路線 4
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇 4
3.1.1．精基準(zhǔn)的選擇 4
3.2.2．粗基準(zhǔn)的選擇 4
3.2 、表面加工方法的確定 5
3.3、加工階段的劃分 5
3.4、工序的集中與分散 6
3.5、工序順序的安排 6
3.5.1機(jī)械加工工序 6
3.5.2．熱處理工序 7
3.5.3．輔助工序 7
3.6、確定工藝路線 7
4、加工余量、工序尺寸和工差的確定 8
5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 9
5.1、切削用量的計(jì)算 9
5.1.1鉆孔工步 9
5.1.2 粗鉸工步 9
5.1.3精鉸工步 10
5.2、時(shí)間定額的計(jì)算 10
5.2.1．基本時(shí)間tj的計(jì)算 10
5.2.2．輔助時(shí)間ta的計(jì)算 11
5.2.3. 其他時(shí)間的計(jì)算 12
5.2.4．單件時(shí)間tdj的計(jì)算 12
6.夾具設(shè)計(jì) 13
6.1提出問(wèn)題 13
6.2設(shè)計(jì)思想 14
6.3夾具設(shè)計(jì) 14
6.3.1定位分析 14
6.3.2切削力及夾緊力的計(jì)算 15
6.3.3夾具操作說(shuō)明 17
6.3.4確定導(dǎo)向裝置 18
7. 體會(huì)與展望 19
8.參考文獻(xiàn) 20
法蘭盤(pán)零件圖
1、法蘭盤(pán)的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1、法蘭盤(pán)的用途
法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用十分廣泛。在家庭內(nèi)，管道直徑小，而且是低壓，看不見(jiàn)法蘭連接。如果在一個(gè)鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，到處都是法蘭連接的管道和器材。
題目生產(chǎn)的法蘭盤(pán)主要起支承和導(dǎo)向作用。是回轉(zhuǎn)體零件。由外圓、圓孔、端面構(gòu)成主要表面。用F面定位，三個(gè)螺栓固定，實(shí)現(xiàn)法蘭盤(pán)的正確連接。3-∮16.5孔既為螺栓連接孔。
1.2、法蘭盤(pán)的技術(shù)要求：
該法蘭盤(pán)的各項(xiàng)技術(shù)要求分析如下：
由圖知，其材料為HT150,質(zhì)量為1.34kg。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性，使用與承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。
1.3、審查法蘭盤(pán)的工藝性
該法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀普通，屬一般的盤(pán)蓋類零件。主要加工表面有外圓、圓孔，端面，，其次就是φ11孔及φ16.5孔，孔的加工表面在圓周上，通過(guò)專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn)，該零件的加工工藝性較好。
1.4、確定端蓋的生產(chǎn)類型
法蘭盤(pán)重量為1.34kg，由上述條件知，法蘭盤(pán)屬輕型零件；由表1-4知，該端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
2、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖
2.1選擇毛胚
根據(jù)零件材料HT150確定為鑄件，又已知零件質(zhì)量為1.34kg?？芍鞯蔫T造方法選用永久型鑄造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。
2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量
2.2.1公差等級(jí)
鑄件尺寸公差為12級(jí)，又由于是大批量生產(chǎn)，毛坯制造采用永久型鑄造。公差等級(jí)為CT9級(jí)（機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》P38），選取鑄件錯(cuò)箱值為0.1mm。
2.2.2法蘭盤(pán)鑄造毛坯尺寸工差及加工余量
對(duì)大批量生產(chǎn)的鑄件加工鑄件加工余量中查《機(jī)械制造工藝補(bǔ)充教材》P359~360，選取等級(jí)精度為2級(jí)。
各加工表面總余量7mm。
2.2.3繪制端蓋毛坯簡(jiǎn)圖
3、擬定法蘭盤(pán)工藝路線
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇
3.1.1．精基準(zhǔn)的選擇
法蘭盤(pán)的外圓∮52g6既是裝配圖基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，選用外圓∮52g6為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選外圓∮52g6及A端面作為精基準(zhǔn)。
3.2.2．粗基準(zhǔn)的選擇
由于法蘭盤(pán)全部表面都需要加工，而外圓∮52g6既是精度最高又是壁厚最薄的表面，為保證加工要求，固選外圓∮52g6及A端面為粗基準(zhǔn)。
3.2 、表面加工方法的確定
根據(jù)法蘭盤(pán)零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法。
3.3、加工階段的劃分
根據(jù)法蘭盤(pán)加工質(zhì)量要求，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（外圓∮52g6及A端面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗車端外圓面、端面、車φ75外圓、3X.0.5倒角。在半精加工階段，完成端蓋左端面的精銑加工和φ11孔的鉆-鉸-精鉸加工及φ16.5孔等其他孔的加工。最后精加工所有表面。
3.4、工序的集中與分散
選用工序集中原則安排法蘭盤(pán)的加工工序。該法蘭盤(pán)的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置精度要求。
3.5、工序順序的安排
3.5.1機(jī)械加工工序
（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——外圓∮52g6及端面。
（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先面后孔”原則，先加工∮80端面，再加工φ11孔及φ16.5的孔。
3.5.2．熱處理工序
鑄造成型后，對(duì)鑄件進(jìn)行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該法蘭盤(pán)在工作過(guò)程中承受沖擊載荷和應(yīng)力，故采用時(shí)效退火。
3.5.3．輔助工序
在精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。
綜上所述，該端蓋工序的安排順序?yàn)椋涸?、熱處理——基?zhǔn)加工——粗加工——半精加工——精加工——輔助工序。
3.6、確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了法蘭盤(pán)的工藝路線。
工
序
號(hào)
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
1
鑄造
2
熱處理
時(shí)效退火
3
粗車
粗鏜
粗車∮80h11的外圓面及端面及臺(tái)階面；粗鏜∮62.4，∮62±0.015，倒角1×30·及1×45·
C620-1型臥式車床
外圓車刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)
4
粗車
粗鏜
粗車C面，外圓∮52g6及臺(tái)階A面，外圓∮120；粗鏜孔∮36+0.02孔及其倒角
0
C620-1型臥式車床
外圓車刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)
5
半精車
半精鏜
半精車D面，外圓∮80h11及臺(tái)階面；半精鏜∮62.4，∮62±0.015，倒角1×30·及1×45·
C620-1型臥式車床
外圓車刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)
6
半精車
半精鏜
半精車C面，外圓∮52g6及臺(tái)階A面，外圓∮120
半精鏜孔∮36+0.02孔及其倒角
0并切溝槽
C620-1型臥式車床
外圓車刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)
7
精車
精鏜
精車外圓∮52g6及臺(tái)階面A面；精鏜孔∮36+0.02孔及其倒角
及溝槽
C620-1型臥式車床
外圓車刀、游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤(pán)
8
精車
精鏜
精車外圓∮80h11；精鏜∮62.4、∮62±0.015、倒角1×30·及1×45·
車螺紋M64×1.5
C620-1型臥式車床
外圓車刀、游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤(pán)
9
粗銑
大圓盤(pán)兩平面
立式銑床X51
專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標(biāo)卡尺
10
半精銑
半精銑34.5—0.20切面
—0
立式銑床X51
專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標(biāo)卡尺
11
拉削
∮36+0.02內(nèi)孔鍵槽
0
立式插床B5020
專用夾具、插刀、游標(biāo)卡尺
12
鉆、锪孔
鉆3—∮11孔；锪∮16.5孔
立式Z525鉆床
專用夾具、鉆刀、游標(biāo)卡尺
13
鉆
∮4小孔和∮18的盲孔
立式Z525鉆床
專用夾具、鉆刀、游標(biāo)卡尺
14
去毛刺
15
終檢
4、加工余量、工序尺寸和工差的確定
加工余量在前面確定毛坯的時(shí)候已經(jīng)提到過(guò)了，所以就不再多做說(shuō)明。
確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)裝換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只是與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。
在這里只列出圓柱面的工序尺寸：
5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算
在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量，即背吃刀量，進(jìn)給量切削速度，確定方法是先確定切削深度和進(jìn)給量，再確定切削速度，用《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法》公式換算出查表或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速在選擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表取接近的主軸轉(zhuǎn)速作為實(shí)際轉(zhuǎn)速，對(duì)粗加工選取實(shí)際切削速度，實(shí)際進(jìn)給量和背吃刀量后，還要校驗(yàn)機(jī)床功率是否夠等，才能作為最后切削用量填入。
在這里只寫(xiě)出鉆孔3—∮11及锪孔∮16.5。
5.1、切削用量的計(jì)算
5.1.1鉆孔∮11
工藝要求：孔徑d=11，孔深L=15mm，精度為H12~13
（1）選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d0=10mm，鉆頭幾何形狀為雙錐修磨橫刃，
（2） 進(jìn)給量的確定 按加工要求決定進(jìn)給量，根據(jù)表2-7，當(dāng)加工精度要求為H12~H13，鑄鐵強(qiáng)度為700MPa，d=10mm時(shí)，f=0.27~0.32mm/r，考慮到鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度，故取f=0.2mm/r。
（3）切削速度的計(jì)算 由表2-13，當(dāng)加工為第五類，f=0.28mm/r，雙橫刃磨的鉆頭，d=11mm時(shí)，V=12m/min.
由公式得n=1150mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)可選擇此速度
檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率與加工φ18相同，故符合。
5.1.2 鉆孔3-φ16.5
加工材料HT150，強(qiáng)度700MPa。
工藝要求：孔徑d=16.5，孔深L=10mm，精度為H12~H13，機(jī)床為Z525立式鉆床
（1）選擇高速鋼麻花鉆頭 其直徑d=16mm，鉆頭幾何形狀為雙錐修磨橫刃，
（2） 進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。
3）切削速度的計(jì)算 由表2-13，切削速度v選取為40m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=63.95 r/min ,參照Z(yǔ)525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=280.6r/min ,根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)可選擇n=770r/min。
5.1.3锪孔工步
1）背吃刀量的確定 取ap=0.05mm。
2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.05mm/r。
3） 切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v選取為4m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=127.4r/min ,參照Z(yǔ)525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=510r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=30m/min。
5.2、時(shí)間定額的計(jì)算
5.2.1．基本時(shí)間tj的計(jì)算
（1） 鉆孔3-φ11工步
查表2-19，得y+Δ=10mm
T=l/nf=0.26min=15.76s
（2） 鉆孔3-φ16.5工步
根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（9.96-9.8）/2=0.08的條件查得l1=0.37mm; l2=15mm; 而l=10mm; f=0.36mm/r; n=97r/min.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=9.19s。
（3）锪孔工步
同上，根據(jù)表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得該工步的基本時(shí)間。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（10-9.96）/2=0.02的條件查得l1=0.19mm; l2=13mm; 而l=12mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(12mm+0.19mm+13mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.6min=36s。
5.2.2．輔助時(shí)間ta的計(jì)算
根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：
鉆孔φ11工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x25.76s=3.864s;
鉆孔φ16.5工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x42s=6.3s;
精鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x36s=5.4s;
5.2.3. 其他時(shí)間的計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%~7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%~4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：
鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(28s+4.2s)=1.93s;
粗鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(42s+6.3s)=2.90s;
精鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(36s+5.4s)=2.48s;
5.2.4．單件時(shí)間tdj的計(jì)算
這里的各工序的單件時(shí)間分別為：
鉆孔工步tdj鉆=28s+4.2s+1.08s=34.13s;
粗鉸工步tdj粗鉸=42s+6.3s+2.90s=51.20s;
精鉸工步tdj精鉸=36s+5.4s+2.48s=43.88s;
因此，此工序的單件時(shí)間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=34.13s+51.20s+43.88s=129.21s。
將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。
6.夾具設(shè)計(jì)
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)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(biāo)。正確地設(shè)計(jì)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(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
6.1提出問(wèn)題
（1）怎樣限制零件的自由度：法蘭盤(pán)以孔為定位基面，一個(gè)心軸能限制兩個(gè)自由度，再用螺母及壓板使工件壓緊。
（2）怎樣夾緊；對(duì)于回轉(zhuǎn)體這樣的零件，大多數(shù)要在上面鉆多個(gè)孔，而且一般是均勻分布的，這樣以來(lái)，要求在固定鉆床上加工的各個(gè)孔都是在繞法蘭盤(pán)的中心轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度而獲得。
（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。
（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。
6.2設(shè)計(jì)思想
設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。
本夾具主要用來(lái)對(duì)φ11孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為IT9，表面粗糙度Ra1.6，鉆、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
6.3夾具設(shè)計(jì)
6.3.1定位分析
（1）定位基準(zhǔn)的選擇
據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故將定位元件設(shè)計(jì)成圓柱心軸，在心軸的限制下，工件已經(jīng)限制了4個(gè)自由度，再用壓板與螺母使工件夾緊。
（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一個(gè)面與兩個(gè)孔定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合△b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。
△j=（TD+T d+△S）/2
TD =0.050mm
T d =0.011mm
△S=0.010mm
△j=0.0355mm
6.3.2切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：Φ11的麻花鉆，Φ16.5锪刀。
①鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：
式中 P───鉆削力
t───鉆削深度,12mm
S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mm
D───麻花鉆直徑, Φ9.8mm
HB───布氏硬度，150HBS
所以
=762（N）
鉆孔的扭矩：
式中 S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mm
D───麻花鉆直徑, Φ9.8mm
HB───布氏硬度，140HBS
=8200(N·M)
②鉸孔時(shí)的切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：
式中 P───切削力
t───鉆削深度, 12mm
S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.4mm
D───鉸孔鉆直徑, Φ10mm
HB───布氏硬度，140HBS
所以
= 73（N）
鉸孔的扭矩：
式中 t───鉆削深度, 12mm
S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.4mm
D───鉸刀直徑, Φ10mm
HB───布氏硬度，140HBS
=600（N·M）
③鉆孔夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：
式中 φ───螺紋摩擦角
───平頭螺桿端的直徑
───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16
───螺桿直徑
───螺紋升角
Q ───手柄作用力
L ───手柄長(zhǎng)度
則所需夾緊力
=766（N）
根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。
6.3.3夾具操作說(shuō)明
此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：本夾具是一個(gè)專用固定式鉆模，為了使鉆孔能夠更短時(shí)間完成，鉆套采用快換鉆套來(lái)完成鉆、擴(kuò)、鉸的加工內(nèi)容。安裝工件時(shí)先將夾緊螺母擰松，移動(dòng)開(kāi)口墊圈，讓工件靠緊各定位表面，插入開(kāi)口墊圈，擰緊夾緊螺母，便可進(jìn)行加工。
定位元件：
定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準(zhǔn)或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來(lái)實(shí)現(xiàn)工件定位。該設(shè)計(jì)用定位心軸、壓板
6.3.4確定導(dǎo)向裝置
本工序要求對(duì)被加工的孔依次進(jìn)行鉆、锪的加工，最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，查表9-13，確定鉆套高度H=30d=2×10.5=21mm，排泄空間h=0.7d=7.35mm。
7. 體會(huì)與展望
三周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了?；叵?學(xué)習(xí)機(jī)械制造工藝與裝備的過(guò)程中，既有快樂(lè)又有煩惱。
這次課程設(shè)計(jì)的基本目的在于鞏固和加深理論知識(shí)的掌握，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用工藝知識(shí)的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，我們鍛煉出了具有設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力，掌握了加工方法及其機(jī)床、刀具、切削用量的選擇與應(yīng)用，還學(xué)會(huì)了使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以及學(xué)會(huì)了繪制工序圖、制作工藝卡片……
就個(gè)人而言，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我了解并認(rèn)識(shí)一般的機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深了已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的鍛煉，從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)，也是我們看到了自己身上的很多不足之處。我們對(duì)以前所學(xué)的課程掌握的不夠，不能把它們很熟練的運(yùn)用起來(lái)，還有我們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力還有待于提高。所以我們要在以后的工作、學(xué)習(xí)中要更加刻苦，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。
8.參考文獻(xiàn)
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【3】楊峻峰主編 《機(jī)床及夾具》 清華大學(xué)出版社 2005
【4】吳拓主編 《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 化學(xué)工業(yè)出版社 2009
【5】曾志新 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 武漢理工大學(xué)出版社 2001
【6】黃如林主編 《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社 2004
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