車床套工藝及夾具設計

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1、洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 車床套工藝及夾具設計 摘 要 工藝學是以研究機械加工工藝和夾具設計為主的一門學科，具有很強的實踐性，要求在學習過程中應緊密聯系生產實踐，同時它又具有很強的綜合性， 本次畢業(yè)設計的課題是車床套加工工藝規(guī)程的制定及后三道工序專用夾具設計，主要內容如下： 首先，對零件進行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準和精基準。根據選好的基準，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的

2、工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證的一種工序。 第三步，根據已經選定的工序路線，確定每一工步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具、量具。對于粗加工，還要校核機床功率。 最后，經過多方面的考慮，設計了后三道工序的專用夾具，即兩套鉆模和一套銑臺階面的銑床夾具。先提出設計問題，再選擇定位基準，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設計的過程整理為圖紙，并編寫說明書。 通過以上的概述，整個設計基本完成。 關鍵詞：機械；車床套；加工工藝；夾具設計 LATHER SE

3、TS TECHNOLOGY AND FIXTURE DESIGN ABSTRACT A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should

4、contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one, The topic of this graduation design is the lather set establishment and empress that processes craft regulations three work preface appropriation tongs designs, the main content

5、s is as follows: First of all, analyze ， it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyze can find out about basic situation of part, and craft analyze may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing dem

6、and put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size. The second step, carry on the choice the base ， confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen ， make the craft route , usually make the

7、 craft route of more than two kinds, with analyzing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.

8、The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour ， choose suitable lathe and cutter. To rough machining ， will check the power of the lathe . End, pass by various of consideration, after designing three appropriation

9、 tongses of work prefaces, namely two sets of miller tongses that drill the mold and a set of Xian step noodles.Put forward the question of designing first ， and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error

10、. Then put the design course in order as the drawing. Through the summary of the above, design and finish basically entirely. Keywords：machine， Lather set，Process the craft，The fixture design 1 目　錄 前　言 1 第一章 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件

11、的工藝分析 2 1.2.1 以Φ25H7為中心的一組加工表面 2 1.2.2 以尺寸90為中心的一組加工表面 2 第二章 工藝規(guī)程設計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 基面的選擇 3 2.2.1 粗基準的選擇 3 2.2.2 精基準的選擇 3 2.3加工方法的確定 3 2.4 制定工藝路線 4 2.4.1 加工工藝路線方案一 4 2.4.2 工藝路線方案二 5 2.4.3 工藝路線方案分析與比較 5 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.5.1 外圓的加工余量及公差 6 2.5.2 外圓標面沿軸線長度方向的加工余量及公差 6

12、 2.5.3內孔的加工余量及公差 6 2.5.4銑削的加工余量及公差 7 2.6確立切削用量及基本工時 7 2.6.1 工序二 粗車Φ42、Φ45、Φ70外圓，切槽30.5，鉆擴孔φ25H7 7 2.6.2 半精車Φ42、Φ45m6粗精鉸孔Φ25H7，擴孔Φ31，倒角。 13 2.6.3 工序五 銑開襠尺寸5H9 17 2.6.4 工序六 鉆孔φ7－φ13 19 2.6.5 工序七 銑尺寸29，保證尺寸59.5。 20 2.6.6 工序八 鉆鉸孔φ8H9、擴R5 21 2.6.7工序九 檢查 24 2.6.8工序十 入庫 24 第三章 夾具設計 25

13、3.1 鉆孔φ7－φ13 25 3.1.1問題的提出 25 3.1.2夾具設計 25 3.2銑尺寸29，保證尺寸59.5 26 3.2.1問題的提出 26 3.2.3夾具設計 27 3.3 鉆孔φ8－R10 28 3.3.1問題的提出 28 3.3.2夾具設計 28 結　論 30 謝 辭 31 參考文獻 32 附　錄 33 前　言 畢業(yè)設計是在我們完成了全部基礎課、技術基礎課、大部分專業(yè)課以及參加了生產實習之后進行的。這是我們在畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。

14、 通過本次畢業(yè)設計，應該得到下述各方面的鍛煉： 1 能熟練運用機械制造工藝設計中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，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、工藝尺寸確定與換算等問題，保證零件的加工質量。 2 提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。 3 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。 加工工藝和夾具的設計無論是在國內還是在國外都占有十分重要的比重，正確的全理的加工工藝和合適的夾具的運用能夠大降低勞動強度和提高生產效率，從

15、而降低成本，特別是夾具正在向著半自動化和自動化發(fā)展， 像現在數控機床上的夾具，就大的降低了勞動強度，使得夾具向著自動化和多元化發(fā)展。 就我個人而言，通過這次設計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設計，機床專用夾具等工藝裝備的設計等。并學會了使用和查閱各種設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現代實際工藝設計問題，鞏固和加深了所學到的東西。并在設計過程中，學到了很多課堂上沒有學到的東西。 我們設計的過程中會遇到一些技術和專業(yè)知識其它方面的問題，再加上我們對知識掌握的程度，所以設計中我們的設計會有一些不足之處,希望在考核和答辯的過程中得到各位老師的諒解。

16、 第一章 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是車床的車床套。它位于車床變速機構中，主要作用是配合裝配其他零件。 1.2零件的工藝分析 車床套共有二組加工表面，其相互有一定關聯要求。分析如下： 1.2.1 以Φ25H7為中心的一組加工表面 這一組加工表面有：Φ25H7、Φ45m6、Φ32、3x0.5槽和孔Φ7－Φ13等。 1.2.2 以尺寸90為中心的一組加工表面 這一組加工表面包括：兩端面、孔Φ8H9－R5、槽5H9等。 二組加工面有一定的關聯要求,即第二組尺寸和第一組尺寸相關聯要求。 其中Φ70外圓內端面對Φ45m6外圓柱面

17、的圓跳動為0.05， Φ45m6外圓柱面對Φ25H7孔圓跳動為0.03， Φ31孔內端面對Φ70外圓內端面平行度誤差為0.05 5H9槽對Φ25H7孔Φ8H9孔的對稱度誤差為0.15。 另外，各加工表面還有一定的公差以及粗糙度要求。 由上面分析可知，對于這兩組加工表面而言，加工時應先加工第一組表面，然后再以第一組加工后表面和一端面為精基準加工另外一組加工面。 第二章 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為45，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，長度較短，故選擇圓鋼毛坯并一件下兩件。 2.2 基面的選擇

18、 基面選擇是工藝規(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量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。 由零件圖附圖1可知，多數尺寸及形位公差都以車床套Φ70圓柱面外端面及Φ25H7孔為設計基準，因此必須首先將Φ70圓柱面外端面及Φ25H7孔加工好，為后續(xù)工序準備基準。 2.2.1 粗基準的選擇 對于零件而言，按照有關粗基準的選用原則（當零件有不加工面時，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準），根據這個基準選擇原則，現選

19、取Φ45m6的外圓毛坯面作為粗基準，用三爪卡盤卡緊定位，可以消除四個自由度。 2.2.2 精基準的選擇 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，此處不再重復。 2.3加工方法的確定 根據各表面加工要求和各種加工方法，以及能達到的加工精度，確定各表面的加工方法如表2-2所示： 表2-1車床套零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工方案 Φ25㎜孔 IT7 1.6 鉆－擴－鉸 Φ42Φ45Φ70㎜外圓 IT10 6.3 粗車－精車 Φ31㎜孔 IT9 3.2 擴

20、 Φ7㎜孔 IT10 6.3 鉆 錐孔 IT10 6.3 锪 臺階面 IT9 6.3 銑 槽3x0.5 IT8 3.2 車 Φ8㎜孔 IT8 1.6 鉆－鉸 R5㎜孔 IT9 6.3 鉸 2.4 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用通用機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 2.4.1 加工工藝路線方案一 工序一 調質 工序二 夾Φ75毛坯外圓，車Φ

21、75至Φ42.4、齊端面、Φ45.4、Φ70、切槽30.5，鉆擴孔Φ25H7底孔至Φ24.8，控制長度尺寸，掉頭裝夾，同樣加工以上參數，具體參數參照工序卡片，切斷。 工序三 滲碳，淬火 工序四半精車Φ42、Φ45m6、齊端面保證尺寸90，倒角，，倒角，粗精鉸孔Φ25H7，擴孔Φ31，倒內角。 工序五 銑開襠尺寸5H9 工序六 鉆孔Φ7－Φ13 工序七 銑尺寸29，保證尺寸59.5 工序八 鉆鉸孔Φ8H9、擴R5 工序九檢查 工序十 入庫 2.4.2 工藝路線方案二 工序一 調質 工序二 夾Φ75毛坯外圓，車Φ75至Φ42.4、齊端面、Φ45.4、Φ70、切槽30.

22、5，鉆擴孔Φ25H7底孔至Φ24.8，控制長度尺寸，掉頭裝夾，同樣加工以上參數，具體參數參照工序卡片，切斷。 工序三 滲碳，淬火 工序四半精車Φ42、Φ45m6、齊端面保證尺寸90，倒角，，倒角，粗精鉸孔Φ25H7，擴孔Φ31，倒內角。 工序五 銑尺寸29，保證尺寸59.5 工序六 銑開襠尺寸5H9 工序七 鉆孔φ7－φ13 工序八 鉆孔φ8H9、擴R5 工序九 檢查 工序十 入庫 2.4.3 工藝路線方案分析與比較 上述兩個工藝路線方案的特點在于：方案一是先鉆孔φ7－φ13，然后再以此孔為基準銑尺寸29和鉆孔φ8H7－R5；而方案二則與此相反，先銑尺寸

23、29，再鉆孔φ7－φ13和 孔φ8H7－R5。方案一以底面、孔φ25H7和槽5H9定位加工尺寸29，能很好的保證孔的軸線與A基準面的平行度要求，后序仍以此基準加工其他尺寸，能很好的保證尺寸公差和形位公差的要求，所以此次設計依據方案一來開展計。 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “車床套”零件材料為45鋼，生產類型大批量，硬度HBS190～210，軋制圓鋼。 據以上原始資料及加工路線，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： 2.5.1 外圓的加工余量及公差 查《機械加工工藝手冊》（以下稱《工藝手冊》）表3.1-15，選用圓鋼的直徑為φ75

24、mm 車削加工余量為： 粗車 1.6mm 半精車 0.4mm 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 2.5.2 外圓標面沿軸線長度方向的加工余量及公差 查《工藝手冊》表3.1-14，切斷加工余量為10mm，端面加工余量為2.5mm，故取毛坯長度為195mm。 2.5.3內孔的加工余量及公差 毛坯為實心，內孔的精度為IT8級，參照《機械制造工藝及裝備設計指導手冊》（以下稱《指導手冊》）表15-58確定φ25H7的工序尺寸及余量 鉆孔：φ23mm 擴孔：φ24.8mm

25、 2Z=1.8mm 粗鉸：φ24.94mm 2Z=0.14mm 精鉸：φ25 mm 2Z=0.03mm 擴孔: φ31mm 2Z=6mm 同理確定φ7－φ13的工序尺寸及余量 鉆孔：φ7mm 锪孔：φ13mm 2Z=6mm 確定孔φ8-R5的工序尺寸及余量 鉆孔：φ8mm 锪孔：R5mm 2Z=2mm 2.5.4銑削的加工余量及公差 銑削加工余量為： 粗銑 3.0m

26、m 半精銑 1.0mm 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 2.6確立切削用量及基本工時 2.6.1 工序二 粗車Φ42、Φ45、Φ70外圓，切槽30.5，鉆擴孔φ25H7 1. 加工條件 工件材料：45 圓鋼 加工要求：車削Φ42、Φ45、Φ70外圓柱面及端面，切槽30.5，鉆擴孔φ25H7底孔至φ24.8 機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，由《工藝手冊》表8.2-60~8.2-66刀桿尺寸25x25mm,=45,=15,=

27、10，=1.2mm 切斷刀 切槽刀 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ23mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12。高速鋼錐柄擴孔鉆do=φ24.8mm。 2．計算切削用量 (1) 粗車Φ45m6m外圓 1) 背吃刀量 由于毛坯余量（32.6）用6次走刀來完成，背吃刀量分配如下ap1 = 3mm ap2 =3mm ap3=3mm ap4 =3mm ap5 =3mm ap6 =1.3mm 2) 進給量f 查《工藝手冊》表8.4-1取f=0.6~0.7mm/s,暫取f=0.6 mm/s 3) 車刀后刀面最大磨損及壽命 查

28、《工藝手冊》表8.4-7，車刀后刀面最大磨損極限為1.0mm。 刀具耐用度為T=60min 4) 切削速度 切削速度按最大尺寸設計，即：按最大外圓處φ75計算切削速度 查表《工藝手冊》8.4-8切削速度計算公式為： 其中，，，，，， 《工藝手冊》8.4-13得修正系數： ，，，= 0.9 故實際的切削速度： c=115 m/min 5) 確定機床主軸轉速 據C6140車床說明書，選擇nc=500r/min, 6) 校驗機床功率 查《工藝手冊》表8.4-10 ＝ 　其中 ＝2650，＝1.0，＝0.75，＝-0.15， ===0.94

29、 =0.98，=0.9 所以 =26503.00.6117.810.940.980.9 =2197.35(N) 切削時消耗功率為 ＝＝＝4.31(KW) 據C6140車床說明書，機床所能提供功率為7.5W，Pcm>Pcc。故校驗合格。 車削參數最終確定ap=3.0mm，nc=500r/min, Vc=117.81m/min， fz=0.6mm/r。 7) 校驗機床進給系統(tǒng)強度 　已知主切削力＝2197.35N.徑向切削力按《工藝手冊》表8.4-10所示公式計算 ＝ 其中?。?950，＝0.9，＝0.6，＝-0.3， ===0.90

30、=1.0 所以 =195030.6117.810.901.0=830(N) 而軸向切削力 ＝ 其中?。?880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4， ===0.92 =1.0 軸向切削力 =28803.00.6117.810.921.0=914(N) 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數μ=0.1,則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為 F=+μ(+)=914+0.1(2197.35+830)=914+302.7=1216.7N 而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為3530N(見《工藝手冊》表8.4-15)故機床進給系

31、統(tǒng)可正常工作。 7) 計算車削基本工時，按《指導手冊》表15-70 其中：l=42 mm; =5mm; =0mm; 所以 ===0.16(min) 同理 （2） 加工φ45.4處 工時： ===0.157(min) （3） 切槽30.5處 工時： t= = =0.018(min) （4） 車φ70外圓處時 1) 背吃刀量 ap1 = 2mm 2) 進給量f 查《工藝手冊》表8.4-1取f=0.6~0.7mm/s,暫取f=0.6mm/s 3) 切削速度 查表《工藝手冊》8.4-8切削速度計算公式為： 其中， ，，，，，，查《工藝手冊》8.4

32、-13得修正系數： ，，， = 0.9 故實際的切削速度： c=122.12 m/min 4) 確定機床主軸轉速： ns== 518.3r/min 據C6140車床說明書，選擇nc=560r/min, 5) 計算基本工時： = l=5 mm; =5mm; =0mm; 所以 ==0.03(min) （5） 鉆φ23孔 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-10有 又 所以， 查《機械加工工藝手冊》表28-8按鉆頭強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 2) 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《機械加工工藝師手冊》）為0.

33、8～1.0mm，刀具耐用度． 3) 切削速度 查《機械加工工藝師手冊》表28-2，切削速度計算公式為： 其中，，，，m=0.2，，，，，查《機械加工工藝師手冊》表28-3得修正系數：，，，故實際的切削速度： 4) 機床轉速 由機床說明書得實際轉速為 故實際的切削速度 計算鉆削基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=95 mm; =7mm; =3mm; 所以 ==2.65(min) （6） 擴孔 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-30有 所以， 2) 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-33取 修

34、正系數： 故實際速度=210.85=17.85（） 由機床說明書得n= 3) 計算鉆削基本工時 按《指導手冊》表15-74 = 其中：l=95 mm; =2mm; =3mm; 所以 ==0.714(min) 3．工序二總時間 ＝60.16+40.15+0.03+0.018+2.65+0.714=5.0 掉頭加工工時相同，即：T2＝5(min)。 切斷工時有 =5mm; =2mm; T3＝=0.10(min) 總切削時間： T總=25.0+0.10=10.1(min) 2.6.2 半精車Φ42、Φ45m6粗精鉸孔Φ25H7，擴孔Φ31，倒

35、角。 １.加工條件 工件材料：45,圓鋼。 機床：C6140車床。 加工要求：精車Φ42、Φ45m6外圓柱面齊端面保證尺寸90，倒角，，倒角，粗精鉸孔Φ25H7，擴孔Φ31，倒內角。 刀具：采用刀片的材料為YT30，由《工藝手冊》表8.2-60~8.2-66刀桿尺寸25x25mm,=60,=15,=10，=1.0mm 錐柄機用鉸刀Φ24.96mm，Φ25mm， 高速鋼錐柄擴孔鉆do=Φ31mm 2．切削用量 (1) 精車Φ45m6m外圓 1)背吃刀量 因為是精加工，切削量不大，故可以選擇ap1=0.2mm，1次走刀即可完成所需尺寸。 2) 進給量 查《工藝手冊》表

36、8.4-2取f=0.25~0.30mm/s,暫取f=0.3mm/s 3) 車刀后刀面最大磨損及壽命 查《工藝手冊》表8.4-7，車刀后刀面最大磨損極限為1.0mm。 刀具耐用度為T=60min 4) 切削速度 查表《工藝手冊》8.4-8切削速度計算公式為： 其中，，，，，，，查《工藝手冊》8.4-13得修正系數：，，，= 0.9故實際的切削速度： c=219.87 m/min 5) 確定機床主軸轉速： 據C6140車床說明書，選擇nc=1400r/min, 6) 校驗機床功率 查《工藝手冊》表8.4-10 ＝ 其中?。?650，＝1.0，＝0.75，＝-

37、0.15， ===0.94 =0.98，=0.9 所以 =26500.20.3197.920.940.980.9=80.6(N) 切削時消耗功率為 ＝＝＝0.266(KW) 據C6140車床說明書，機床所能提供功率為7.5W，Pcm>Pcc。故校驗合格。 車削參數最終確定ap=0.2mm，nc=1400r/min, Vc=197.92m/min， fz=0.3mm/r。 7) 計算車削基本工時 按《指導手冊》表15-70 =　 ：l=40 mm; =5mm; =0mm; 所以 ==0.112(min) （2）粗鉸孔φ25H7 1) 進

38、給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-35有 粗鉸時取較小值，又機床說明書所以， 2) 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-33取 修正系數：， 故實際速度=9（） 轉速 由機床說明書得n= 3) 計算鉆削基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=95 mm; =2mm; =3mm; 所以==0.784(min) （3）精鉸孔φ25H7 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-35有 精鉸時取最小值，又機床說明書所以， 2) 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-33取 修正系數：， 故實際速度=70.8

39、8=6.16（） 由機床說明書得n= 3) 精鉸基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=95 mm; =2mm; =3mm; 所以 ==1.56(min) （3）擴孔Φ31切削用量 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-30有 又機床說明書所以， 2) 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-33取 修正系數：， 故實際速度=18.20.88=16.01（） 轉速 由機床說明書得n= 3) 計算鉆削基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=95 mm; =2mm; =3mm; 所以 ==

40、0.123 3 工序四基本工時 T4＝0.112+0.784+1.56+0.123＝2.580 2.6.3 工序五 銑開襠尺寸5H9 1. 加工條件 工件材料：45,圓鋼。 機床：X62W臥式銑床。 刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質合金三面刃銑刀YT15. 硬質合金三面刃銑刀,故據《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.1取刀具直徑do=63mm z=16。根據《切削手冊》表5-2，選擇刀具前角γ0＝5，副后角α0’=8，刃傾角：λs=－10,主偏角Kr=60,過渡刃Krε=30,副偏角Kr’=5。。 2. 切削用量 (1) 粗銑

41、1） 切削深度ap 因為余量較小，故選擇=4mm 2） 每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，據《切削手冊》表3.5可得： fz=0.5（0.09~0.18）=（0.045~0.09）mm/z 故選擇：fz=0.06mm/z。 3） 刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.2mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=100min 4） 計算切削速度vc 查《機械加工工藝手冊》表1.28， 各修正系數為：，，= 0.9。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，，，

42、，，，將以上數據代入公式： 5） 機床主軸轉速： 。 根據機床說明書，選擇nc=750r/min，v fc=750mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： == fzc=vfc/ncz=0.06mm/z 6） 校驗機床功率 查《切削手冊》表3.23取近似為Pcc=3.1kw,根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。 最終確定:ap=4.0mm，nc=750r/min，vf=750mm/s，vc=148m/min，fz=0.06mm/z。 7） 粗銑基本工時，按《指導手冊》表15-76 = = （2）

43、精銑 1） 切削深度ap 取ap=1mm 2） 進給量 據《切削手冊》表3.7可得： fz=0.04mm/z 3） 切削速度vc和每分鐘進給量vf 查《切削手冊》表3.13，查得 Vc＝165mm/s，n=820r/min,Vf=850mm/s 據XA62銑床參數，選擇nc=950r/min,Vfc=950mm/s,則實際切削 vc===188m/min fzc=vfc/ncz=0.05mm/z 4） 校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=2.46kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm，nc=950r/

44、min,Vfc=950mm/s，V c=188m/min， fz=0.04mm/z。 5）精銑基本工時，按《指導手冊》表15-76 = = 3.工序五基本工時：T=0.0417+0.049=0.0907（min） 2.6.4 工序六 鉆孔φ7－φ13 1. 加工條件 工件材料：45,圓鋼。 機床：Z35搖臂鉆床。 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ7mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12， 標準φ13x90度锪鉆。 2. 切削用量 1） 進給量 查《切削手冊》表2.7得 所以， 按鉆頭強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 2）

45、鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》表2.12）為0.5～0.8mm，刀具耐用度． 3） 切削速度 查《機械加工工藝師手冊》表28-2，切削速度計算公式為： 其中，，，，m=0.2，，，，，查《機械加工工藝師手冊》表28-3得修正系數：，，故實際的切削速度： 4） 轉速 由機床說明書得實際轉速為 故實際的切削速度 5）校驗扭矩功率 查《切削手冊》表2.20，當f≤0.26, do≤11.1mm時，Mt=10.94N?m，修正系數為0.65，故MC=7 N?m。 查機床使用說明書：Mm =392.4N?m。 查《切削手冊》表2.22得

46、,鉆頭消耗功率：Pc=1.1kw。 查機床使用說明書，。 由于，，故切削用量可用，即： ，， 6）鉆削基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=4.5 mm; =4mm; =0mm; 所以 ==0.108 （2）锪孔時間：==0.047 3. 該工序時間：=0.108+0.047=0.155 2.6.5 工序七 銑尺寸29，保證尺寸59.5。 1. 加工條件 工件材料：45,圓鋼。 機床：X62W臥式銑床。 刀具：高速鋼圓柱銑刀,因銑削深度ae<8,故據《切削手冊》表3.1取刀具直徑do=80mm。由于采用標準鑲齒圓柱銑刀，故齒數取為8（表3

47、.9） 2. 切削用量 1） 銑削深度 因為切削量不大，故可以選ae=6.0mm，五次走刀即可完成所需尺寸。 2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》表3.3得f=0.12~0.20mm/z。選取f=0.20 mm/z。 3） 后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為0.4~0.6mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4）切削速度和轉速 按《切削手冊》表3.9，查得 Vc＝19mm/s，n=75r/min,Vf=75mm/s 校正系數：，， Vc＝17.1mm/s，n=67.5r/min,Vf=67.5mm/s 據

48、X62W銑床參數，選擇nc=75r/min,Vfc=75mm/s, 則實際切削 ===18.84m/min 5） 校驗機床功率 查《切削手冊》表3.8得Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為7.5W，Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定ae=6mm，nc=75r/min,Vfc=75mm/s，V c=18.84m/min， fz=0.20mm/z。 6）工序七基本工時 Tm===2.27（min） 2.6.6 工序八 鉆鉸孔φ8H9、擴R5 1. 加工條件 工件材料：45,圓鋼。 機床：Z35搖臂鉆床。 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ7.8mm，鉆頭

49、采用雙頭刃磨法，后角αo＝12，，錐柄機用鉸刀φ8.0mm， 擴孔鉆d＝φ10 mm。 2. 切削用量 1） 進給量 查《切削手冊》表2.7得 所以， 按鉆頭強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 2） 鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》表2.12）為0.5～0.8mm，刀具耐用度． 3） 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-2，切削速度計算公式為： 其中，，，，m=0.2，，，，，查《機械加工工藝師手冊》表28-3得修正系數：，，故實際的切削速度： 轉速 由機床說明書得實際轉速為 故實際的切

50、削速度 4） 校驗扭矩功率 查《切削手冊》表2.20，當f≤0.26, do≤11.1mm時，Mt=10.94N?m，修正系數為0.65，故MC=7 N?m。 查機床使用說明書：Mm =737.75N?m。 查《切削手冊》表2.22得,鉆頭消耗功率：Pc=1.1kw。 查機床使用說明書，。 由于，，故切削用量可用，即： ，， 5） 鉆削基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=5.5 mm; =4mm; =0mm; 所以 ==0.118 （2）精鉸孔φ8H9 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-35有 精鉸時取較小值，又機床說明書所

51、以， 2) 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-37取 修正系數：， 故實際速度=220.88=19.4 m/min n= 由機床說明書得n= 3) 精鉸基本工時，按《指導手冊》表15-74 = ：l=5.5mm =4mm; =0mm; 所以 t= ==0.03(min) （3）擴孔Φ10 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-30有 又機床說明書所以， 2) 切削速度和轉速 查《機械加工工藝師手冊》表28-33取 修正系數：， 故實際速度=240.88=21.1 m/min 轉速n= 由機床說明書得n= 3

52、) 計算擴孔基本工時，按《指導手冊》表15-74 ：l=3 mm; =2mm; 所以 t= ==0.02(min) 該工序時間：=0.118+0.02+0.03=0.168 2.6.7工序九 檢查 2.6.8工序十 入庫 第三章 夾具設計 3.1 鉆孔φ7－φ13 3.1.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔φ7和內孔φ25H7以及和5H9槽的位置要求，由于公差要求較低，且加工此孔時φ70mm 軸的外端面及φ25H7孔的內表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此，因此在本道工序，在保證提高勞動生產

53、率，降低勞動強度的同時可以設計選用比較簡單的夾具，本步的重點應在夾緊的方便與快速性上。 3.1.2夾具設計 1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇25H7孔和底面以及槽5H9為基準，使工件完全定位。為了降低生產成本，本設計選擇采用螺紋夾緊的方式。 2切削力和夾緊力計算 1)鉆削力 ： 轉矩： 其中 　＝600，＝1.0，＝0.7， =1.0， 計算得： =583.4(N) M=4.12 2)夾緊力的計算： 設夾緊力為，由夾緊產生的摩擦力為 由于鉆削要滿足扭矩要求，故 , （其中，由零件結構得=28mm） 14.7

54、1(N) 夾緊力：卡緊力為 (N) （其中，按表面接觸情況?。? 對夾緊力進行修正： 安全系數 則修正后的夾緊力 (N) 所需夾緊力較小，可使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊。 3 定位誤差分析 1）定位誤差ΔD 工件定位孔φ25H7+0.021 0mm，圓柱心軸為φ25k6+0.015 +0.002mm，在尺寸28mm方向上的基準位移誤差為 ΔY=Xmax=(0.021-0.002)mm=0.019mm 因此尺寸28mm的定位誤差為 ΔD=ΔY =0.019mm 本工序采用φ25H7

55、孔和底面以及槽5H9定位，加工基準和設計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 4 夾具具設計及操作的簡要說明 卡具的夾緊力不大，故使用手動卡緊。由于該零件是一個盤形的中心帶有孔的軸類零件，并且零件的外側還有槽5H9，所以對本零件的定位方式采用一面兩銷的定位方式，所為的一面就是該零件的小端面，而其中的一銷就該零件的中心孔Φ25mm,另一個就是槽5H9。該夾具的夾緊機構是用螺母夾緊，首先把零件套在壓緊螺桿上，然后把裝有固定鉆套和定位插銷的鉆模板裝上，使插銷對準工件的槽，再裝上開口墊圈，然后再擰緊固螺母。 3.2銑尺寸29，保證尺寸59.5 3.2.1問題的提出 在給定的零件中，對本

56、序加工的主要考慮孔φ7－13和內孔φ25H7以及和內端面的位置要求，由于公差要求較低，大端面及φ25H7孔的內表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。 3.2.3夾具設計 1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇25H7孔和底面以及孔φ7－13為基準，使工件完全定位。為了降低生產成本，本設計選擇采用螺紋夾緊的方式。 2切削力和夾緊力計算 1)由《切削手冊》表3.28查得切削力公式 其中， 轉矩： 計算得： M=146.32 2)夾緊力的計算： 因銑削力有向下的分力，起壓緊作用，故不用計算夾緊力 3 定位誤差分析 1）定位誤差ΔD

57、 由于定位基準與設計基準不重合，在圓柱心軸方向上存在基準不重合誤差ΔB，其不重合誤差為（55）mm的公差，因此Δi=0mm。如圖2-25a所示，Δi給尺寸55mm造成的誤差為 ΔB=Δi cosα=0mm 因此尺寸70mm的定位誤差為ΔD=ΔB=0mm 3.3 鉆孔φ8－R10 3.3.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔φ8－R10和內孔φ25H7以及和5H9槽的位置要求，由于公差要求較低，大端面及φ25H7孔的內表面都已加 工出來，可用來作為此工序的定位面。因此，因此在本道工序，在保證提高勞動生產率，降低勞動強度的同時可以設計選用比較簡單的夾具，本步的重點應

58、在夾緊的方便與快速性上。 3.3.2夾具設計 1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇25H7孔和底面以及槽5H9為基準， 使工件完全定位。為了降低生產成本，本設計選擇采用螺紋夾緊的方式。 2切削力和夾緊力計算 1)鉆削力 ： 轉矩： 其中?。?00，＝1.0，＝0.7， =1.0， 計算得： =758.5(N) M=5.38 2)夾緊力的計算： 設夾緊力為，由夾緊產生的摩擦力為 由于鉆削要滿足扭矩要求，故, （其中，由零件結構得=21mm） 25.7 (N) 夾緊力：卡緊力為 (N) （其中，按表面接觸情況取）

59、 對夾緊力進行修正： 安全系數 則修正后的夾緊力 (N) 所需夾緊力較小，可使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊。 3 定位誤差分析 1）定位誤差ΔD 由于定位基準與設計基準不重合，在圓柱心軸方向上存在基準不重合誤差ΔB，其不重合誤差為（700.075）mm的公差，因此Δi=0.150mm。如圖2-25a所示，Δi給尺寸70mm造成的誤差為 ΔB=Δi cosα=0.15mm 因此尺寸70mm的定位誤差為 ΔD=ΔB=0. 15mm 4 夾具具設計及操作的簡要說明 卡具的夾緊力不大，故使用手動卡緊。由于該零件是一個盤形的中心帶有孔的套類零件，并且零件的外側還有槽5H9

60、，所以對本零件的定位方式采用一面兩銷的定位方式，所為的一面就是該零件的小端面，而其中的一銷就該零件的中心孔Φ25mm,另一個就是槽5H9。該夾具的夾緊機構是用螺母夾緊，首先把零件套在壓緊螺桿上，使銷對準工件上的槽，再裝上墊圈，然后再擰緊固螺母。 29 結　論 本次設計主要是根據現有的設計標準進行合理的仿照設計，嚴格按照設計標準與規(guī)范進行設計和計算。 本次畢業(yè)設計從車床套的工藝分析與設計，工藝路線的擬定，工序余量的確定，切削用量及基本工時的確定，專用夾具設計等方面展開。在各部分的設計中，嚴格依據工藝制程和夾具設計國家標準;計算部分嚴格按照有關工藝制程與夾具設計規(guī)定進行計算及分析。

61、 在本次畢業(yè)設計中，我按照工廠師傅們給出的提示，充分考慮實際制定工藝制程和夾具設計需要考慮的各方面的因素，盡量與實際靠近，更加深入地了解和熟悉工藝制程的制定和夾具的設計與分析計算。 本次設計所有零件選擇合理，計算規(guī)范，所選用機構和其它零部件強度符合要求，制定的工藝合乎生產實際。 32 謝 辭 畢業(yè)設計是對三年的大學生活的一個總結，是三年來的一個綜合考評，現在終于圓滿完成了，感謝我所有的老師，是你們無私的奉獻把我?guī)нM機械殿堂，讓我在機械行業(yè)快樂翱翔。 本次設計是在尤惠媛老師的悉心指導和關懷下完成的。在設計過程中，導師給了我許多指導

62、和幫助，并提出了很多寶貴的意見尤老師的嚴謹治學，不斷探索的科研作風，敏銳深邃的學術洞察力，孜孜不倦的敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象。值此設計完成之際，謹向我的導師致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 在做設計時，在老師的推薦下我借閱了關于工藝與夾具的書籍，查閱相關的標準是我我設計時思路清晰，充滿信息，圓滿地完成了本次畢業(yè)設計。 在論文撰寫時，得到了機械系多位老師和同學的幫助，，在忙碌的工作中，仍給予我專業(yè)知識上的指導，而且交給我學習的方法和思路，是我在實際設計中不斷有新的認識和提高，在此，我對他們的幫助表示由衷的感謝！ 最后再次向幫助過我的老師及同學致以最崇高的敬意！

63、 參考文獻 [1] 徐嘉元，曾家駒主編《機械制造工藝學》北京：機械工業(yè)出版社　1997.8 [2] 艾興，肖詩綱《切削用量簡明手冊》北京：機械工業(yè)出版社1994 [3] 趙家齊：《機械制造工藝學課程設計指導書》北京：機械工業(yè)出版社 [4] 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，2005年7月第一版 [5] 吳拓主編《現代機床夾具設計》哈爾濱：化學工業(yè)出版社 2009.3 [6] 孫巳德主編《機床夾具圖冊》北京：機械工業(yè)出版社　1985.6 [7] 孟少安主編《機械加工工藝手冊》北京：機械工業(yè)出版社　1991.9 [8] 孟少農主

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