目錄
第一章 前言---------------------------------------------1
第二章 零件的分析---------------------------------------2
2．1 零件的作用-------------------------------------2
2.2 零件的工藝分析----------------------------------2
2.2.1孔加工-----------------------------------------2
2.1.2 面的加工---------------------------------------2
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計-----------------------------------3
3.1確定毛坯-----------------------------------------3
3.1.1毛坯的制造形式-------------------------------3
3.1.2毛坯的設(shè)計-----------------------------------3
3.2基面的選擇---------------------------------------3
3.3工藝路線的擬定-----------------------------------4
3.3.1 選擇加工方法---------------------------------4
3.3.2：加工順序的擬定------------------------------4
3.3.3機(jī)械加工余量----------------------------------5
3.4機(jī)床的選擇-----------------------------------------6
3.4.1：平面加工------------------------------------6
3.4.2：孔加工--------------------------------------6
3.5夾具選擇-------------------------------------------6
3.6刀具選擇-------------------------------------------6
3.6.1銑削加工--------------------------------------6
3.6.2鉆削加工--------------------------------------6
3.7 量具選擇：----------------------------------------6
3.7.1孔的量具--------------------------------------6
3.7.2軸向尺寸量具----------------------------------6
3.8 工序尺寸確定--------------------------------------7
3.9 確定切削用量及基本工時----------------------------7
3.9.1工序Ⅰ（粗銑底平面）切削用量及時間定額--------7
3.9.2 工序Ⅱ粗銑上端面-----------------------------8
3.9.3 工序Ⅲ（粗銑、兩圓柱兩端面）切削用量及時間定額-----------------------------------------------------9
3.9.4工序Ⅳ （精銑底平面）切削用量及時間定額------10
3.9.5工序Ⅴ （鉆孔）切削用量及時間定額---------10
3.9.6工序Ⅵ (精銑圓柱兩端面)切削用量及時間定額-11
3.9.7 工序Ⅶ（鉆、擴(kuò)、鉸孔、）切削用量及時間定額---------------------------------------------------11
3.9.7.1 鉆孔 至------------------------11
3.9.7.2 鉆至--------------------------12
3.9.8 工序Ⅷ （鉆孔）切削用量及時間定額----------13
第四章 夾具設(shè)計------------------------------------------14
4.1問題的提出-----------------------------------------14
4.2夾具的設(shè)計-----------------------------------------14
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇-------------------------------14
4.2.2定位誤差分析----------------------------------14
4.2.3夾緊裝置的設(shè)計--------------------------------15
4.2.4切削力及夾緊力的計算--------------------------16
4.2.4.1切削力的計算----------------------------16
4.2.4.2夾緊力的確定----------------------------16
4.2.4.3液壓缸的選擇----------------------------17
4.2.5校驗夾緊元件的強(qiáng)度----------------------------18
4.2.6液壓控制回路的確定----------------------------19
4.2.6.1分析液壓缸在夾具各工作過程的動作---------19
4.2.6.2液壓回路的綜合和整理---------------------20
4.2.7 夾具的使用及維護(hù)-----------------------------20
第五章 結(jié)論----------------------------------------------
參考文獻(xiàn)-------------------------------------------------
致謝-----------------------------------------------------
課程設(shè)計說明書
第一章 前言
畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)習(xí)了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對所學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。本次設(shè)計的內(nèi)容是柴油機(jī)氣門搖臂支座的數(shù)控加工工藝及主要工序工裝設(shè)計。具體是工藝設(shè)計，工序卡、工藝過程卡的編制，鉆→擴(kuò)→鉸孔的夾具設(shè)計。
就我個人而言，通過本次畢業(yè)設(shè)計，我希望能夠提高自己分析問題、解決問題的能力，能夠更深入理解課本知識，并能夠很好的應(yīng)用到實際工作之中，為以后更好地勝任我的工作崗位打好基礎(chǔ)。
由于知識、能力有限，在設(shè)計中仍有許多不足之處，希望各位老師給予指教。
第 二 章. 零件的分析
2．1 零件的作用
該零件是1105型柴油機(jī)中的搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座。mm孔裝搖臂軸，軸兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。mm孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機(jī)，兩孔間距mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。該零件通過mm小孔用M10螺桿與汽缸相連。該零件是柴油機(jī)氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。
2.2 零件的工藝分析
分析零件圖紙，圖紙的各視圖不清晰，尺寸標(biāo)注完整，能夠表達(dá)清楚零件的各個部分，技術(shù)條件標(biāo)注合理，表面粗糙度標(biāo)注合理，尺寸公差標(biāo)注完整，能夠完整表述加工要求。該零件加工表面分兩種，主要是孔的加工，圓柱端面平面加工。將零件圖重新繪制在A3圖紙上，詳見附圖?，F(xiàn)將主要加工部分表述如下：
2.2.1孔加工
該零件共有4個孔要加工，其中mm、mm孔加工要求較高，兩孔中間距mm，mm孔中心與底平面距離mm，mm孔中心與底面距離490.05mm。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工，mm小孔直接鉆出即可，另斜小孔直接鉆出。
2.1.2 面的加工
該零件需加工平面為22×36底面精度要求較高，是后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工，上端面要求高，粗銑即可。26圓柱兩端面粗銑， 28圓柱兩端粗糙度要求3.2，要精銑。
由以上分析知，該零件的加工應(yīng)先加工面，孔以面為基準(zhǔn)。保證孔中心與底面的距離，平行度。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯：
3.1.1毛坯的制造形式：
零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小、形狀不是很復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度，由于零件生產(chǎn)類型為成批、大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。
3.1.2毛坯的設(shè)計：
由于生產(chǎn)類型為成批、大批生產(chǎn)，考慮毛坯生產(chǎn)成本和機(jī)械加工成本，毛坯制造方法為砂型鑄造， 18、16孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜鑄出，其他小孔不鑄出。
查≤金屬加工工藝及工裝設(shè)計≥（黃如林、汪群主編，化學(xué)工業(yè)出版社）確定加工余量：
砂型鑄造，公差等級：（CT7~9）查表1 - 6，取CT8
加工余量等級：11~13G 查表1 - 8，取G
切削余量：查表1 – 9，基本尺寸小于100mm，故加工余量為單側(cè)3.0mm，雙側(cè)2.5mm
鑄件尺寸公差值：查表1 – 11基本尺寸小于50mm，取0.8mm，小于30mm，取0.6mm
毛坯圖如下圖：
3.2基面的選擇：
23
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)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(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)選擇：粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，保證加工面與不加工面之間的位置要求或合理分配各加工面的余量，兩者矛盾，對該零件應(yīng)以要求與余量均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，故該零件選擇未加工的底面為粗基準(zhǔn)加工上端面。
精基準(zhǔn)選擇：應(yīng)該主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，為消除基準(zhǔn)不重合誤差，應(yīng)該以設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，該零件選擇36×22mm底面為精基準(zhǔn)。
3.3工藝路線的擬定：
擬訂工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性。
3.3.1 選擇加工方法：
選擇加工方法應(yīng)該考慮各種加工方法的特點、加工精度、表面粗糙度及各種加工方法的經(jīng)濟(jì)性。
分析該零件，該零件要加工的內(nèi)容有端面和孔，零件為非回轉(zhuǎn)體零件，端面加工選擇銑削加工。對于上端面圓柱端面，粗糙度12.5，無其他要求，粗銑即可。底面22×36采用粗銑→精銑。圓柱端面粗糙度要求12.5，無其他要求，采用粗銑即可。圓柱2端面粗糙度要求3.2，圓跳動0.1，采用粗銑→精銑。
孔的加工：、3孔粗糙度12.5，直接鉆孔即可。、孔粗糙度要求1.6，精度等級較高，有平行度要求，采用鉆→擴(kuò)→鉸孔即可滿足要求。
3.3.2：加工順序的擬定：
Ⅰ：粗銑削圓柱端面，粗銑36×22底面
Ⅱ：精銑 36×22底面。
Ⅲ：粗銑圓柱端面、圓柱端面
Ⅳ：精銑圓柱兩端面
Ⅴ：鉆孔成
Ⅶ：鉆孔至，鉆至
Ⅷ：擴(kuò)孔至，擴(kuò)至，兩孔兩側(cè)倒角1×45°，保證孔心距56
Ⅸ：精鉸孔、成
Ⅹ：鉆孔3成。
Ⅺ：去銳邊、毛刺。
Ⅻ：終檢、入庫。
分析以上工藝路線內(nèi)容，基本合理，根據(jù)以上工藝路線，確定工序內(nèi)容：
Ⅰ.粗銑底平面，以上圓柱端面定位，銑尺寸39mm至42mm。
Ⅱ.粗銑圓柱上端面，以底面定位。銑尺寸39mm至39.5mm。
Ⅲ.粗銑圓柱兩端面，銑尺寸mm至38mm。粗銑圓柱端面，保證軸向尺寸16mm。
Ⅳ.精銑底平面，以上圓柱端面定位，保證尺寸39mm。
Ⅴ. 鉆小孔成。
Ⅵ.精銑圓柱端面成，保證尺寸mm
Ⅶ.鉆→擴(kuò)→鉸、孔成，保證兩孔中心距 mm，保證中心與底平面距離mm，中心與底平面距離mm。
Ⅷ. 、兩孔兩端倒角°。
Ⅸ.鉆孔成。
Ⅹ.去毛刺、銳邊
Ⅺ.終檢，入庫。
3.3.3機(jī)械加工余量：
平面加工余量：
圓柱軸向尺寸，上端面銑削，余量2.5mm，下底面粗銑余量2mm，精銑余量0.5mm。圓柱軸向尺寸370.1mm，兩端面粗銑余量2mm，精銑余量0.5mm。軸向尺寸16mm，圓柱兩端面粗銑，余量2.5mm
鉆孔加工余量：
孔mm鉆→擴(kuò)→鉸余量：
鉆孔：
擴(kuò)孔：至 2Z=1.8mm
鉸孔：mm 2Z=0.2mm
孔mm鉆→擴(kuò)→鉸余量：
鉆孔：
擴(kuò)孔：至 2Z=1.8mm
鉸孔：mm 2Z=0.2mm
、兩孔直接鉆出
3.4機(jī)床的選擇：
3.4.1：平面加工：
采用銑削，工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ由于是批量生產(chǎn)，要求加工效率較高，選擇立式銑床采用端銑效率較高。選擇機(jī)床型號X52
3.4.2：孔加工：
工序Ⅴ、Ⅷ，選擇立式鉆床Z525，工序Ⅶ采用搖臂鉆床Z3025。
3.5夾具選擇：
該零件的加工內(nèi)容是孔和端面，其中孔、精度要求高，孔是斜小孔，銑底平面，都需要專用夾具。精銑圓柱兩端面精度要求較高，且有圓跳動要求，需采用專用夾具其余加工采用通用夾具。
3.6刀具選擇：
3.6.1銑削加工：
選擇錯齒三面刃銑刀，刀具直徑50mm（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）
磨損量0.5mm。刀具耐用度100min。
3.6.2鉆削加工：
鉆孔采用錐柄麻花鉆（GB1438-85）直徑d=11mm，采用d=3mm錐柄麻花鉆。鉆孔采用d=16mm錐柄麻花鉆，鉆孔采用d=14mm錐柄麻花鉆。（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-6）刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：后刀面磨損限度0.5~0.8工件材料為鑄鐵，刀具耐用度2700秒。
擴(kuò)孔、分別采用d=17.8mm，d=15.8mm錐柄擴(kuò)孔鉆（GB1141-84）（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-8）
鉸孔、分別選擇d=18mm，d=16mm錐柄機(jī)用鉸刀（GB1133-84）（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-17）刀具耐用度3600秒。
3.7 量具選擇：
3.7.1孔的量具：
孔根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表5.1 –1，=0.0018， 由表5.1 – 3，選擇分度值0.002的比較儀=0.0017，可以測量?？赘鶕?jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表5.1 –1，=0.009，由表5.1-2分度值為0.01的內(nèi)徑百分尺u=0.008，可以選用。其余孔選擇一般內(nèi)徑測量儀器即可。
3.7.2軸向尺寸量具：
尺寸mm、mm、mm、mm根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表5.1 –1，及表5.1-2選擇分度值0.01的量程100mm的外徑百分尺即可。其余尺寸量具選擇分度值0.02的游標(biāo)卡尺即可。
3.8 工序尺寸確定：
確定工序尺寸的一般方法是由表面加工最后往前推。最后工序的尺寸按零件圖上要求標(biāo)注，當(dāng)沒有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一加工表面的工序尺寸只與工序或工步的加工余量有關(guān)。當(dāng)工序基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸用尺寸鏈計算。
3.9 確定切削用量及基本工時：
3.9.1工序Ⅰ（粗銑底平面）切削用量及時間定額：
本工序為粗銑，刀具為錯齒三面刃銑刀，刀具直徑D=50mm，d=16mm，齒數(shù)Z=12，本工序余量2 mm，一次走刀完成切削，即=2mm，機(jī)床X52K，主軸功率7.5千瓦。查表3-28（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》）取f=0.10mm/z，銑削寬度=22mm。銑刀耐用度T=120min，工件材料為鑄鐵，確定切削速度v，每分進(jìn)給量v查表3.27（《切削用量簡明手冊》）公式
式中 =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2，=22mm帶入式，
m/min
= =790 r/min
由表4.2-36（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選主軸轉(zhuǎn)速=750 r/min，則實際轉(zhuǎn)速v=117m/min
工作臺每分進(jìn)給量=0.10×12×750=900mm/min。
查表4.2-37（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選擇實際：=950mm/min，則=0.105mm/z
校驗機(jī)床功率：
表3.28（《切削用量簡明手冊》）
其中=30， =1.0， =0.65， =0.8， =0， =0.83 ，=0.63
帶入公式，=46.8N
v=2.18m/s帶入公式，得=0.102 kw
故可以采用 工序?qū)嶋H切削用量=0.105mm/z，=950mm/min，n=750 r/min=12.5r/s
v=2.18m/s
時間定額：
，mm， =5.5mm，=2mm，帶入值。得： min
3.9.2 工序Ⅱ粗銑上端面：
刀具、機(jī)床與上工序相同，工序余量2.5mm，一次走刀完成，即=2.5mm，=0.10mm/z，=22mm帶入公式：
=18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2.5，=22mm帶入式，
m/min
= =770 r/min
由表4.2-36（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選主軸轉(zhuǎn)速=750 r/min，則實際切削速度:v=117m/min
每分進(jìn)給量：=900mm/min，實際=950mm/min，==0.105 mm/z
校驗機(jī)床功率：表3.28（《切削用量簡明手冊》）
其中=30， =1.0， =0.65， =0.8， =0， =0.83 ，=0.63
帶入公式，=46.8N
v=2.18m/s帶入公式，得=0.102 kw
故可以采用 工序?qū)嶋H切削用量=0.105mm/z，=900mm/min，n=750 r/min=12.5r/s
v=2.18m/s
時間定額：
，mm， =5.5mm帶入公式，得0.022 min
3.9.3 工序Ⅲ（粗銑、兩圓柱兩端面）切削用量及時間定額：
3.9.3.1粗銑圓柱兩端面的切削用量：
刀具、機(jī)床與上工序相同，工序余量2.0mm，一次走刀完成，即=2.0mm，=0.10mm/z，=28mm帶入公式：
=18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2.0mm，=28mm帶入式，
120m/min
= =764r/min
由表4.2-36（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選主軸轉(zhuǎn)速=750 r/min，則實際切削速度:v=118m/min =2.18m/s,=900mm/min，實際=950mm/min，==0.105 mm/z
2.9.3.2 粗銑圓柱兩端面的切削用量:
刀具、機(jī)床與上工序相同，工序余量2.5mm，一次走刀完成，即=2.5mm，=0.10mm/z，=26mm帶入公式：
=18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2.5mm，=26mm帶入式，
119m/min
= =757r/min
由表4.2-36（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選主軸轉(zhuǎn)速=750 r/min，則實際切削速度:v=118m/min =2.18m/s，實際=950mm/min，==0.105 mm/z
3.3.9.3工序時間定額:
本工序加工面為兩個圓柱的4個端面,時間為加工4個端面的和.
mm，=7.5mm，帶入公式，得0.04 min
mm，=6.5mm，帶入公式，得0.037 min
=0.077 min。
由于每個圓柱要銑2個端面，時間是計算時間的2倍，總時間=0.15min。
3.9.4工序Ⅳ （精銑底平面）切削用量及時間定額:
本工序為精銑，選擇刀具為高速鋼三面刃銑刀，刀具直徑50mm，齒數(shù)Z=12，本工序余量0.5mm，一次走刀完成切削，即=0.5mm，機(jī)床X52K，主軸功率7.5千瓦。查表3-28（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》）取f=0.10mm/z，銑削寬度=22mm。銑刀耐用度T=100min，工件材料為鑄鐵，確定切削速度v，每分進(jìn)給量v查表3.27（《切削用量簡明手冊》）公式
式中 =25， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.5， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2，=22mm帶入式，
m/min
= =312 r/min
由表4.2-36（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選主軸轉(zhuǎn)速=300 r/min，則實際切削速度：
V=47.1m/min。
每分進(jìn)給量：=0.10×12×300=360 mm/min，查表，實際=375mm/min，=0.067mm/z
工序時間定額：
，mm， =5.5mm帶入公式，得=0.116 min
3.9.5工序Ⅴ （鉆孔）切削用量及時間定額：
鉆孔mm，查表3-38（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取f=0.26 mm/r
查表3-42（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取v=0.30 m/s
由公式==8.68 r/s =521 r/min
查表4.2-15（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），機(jī)床為Z525，選擇轉(zhuǎn)速=545 r/min =9.08 r/s
實際切削速度：v== =0.31m/s
切削工時：
mm，mm，帶入公式：=17.8 s =0.3min
3.9.6工序Ⅵ (精銑圓柱兩端面) 切削用量及時間定額:
本工序為精銑，選擇刀具為高速鋼三面刃銑刀，刀具直徑50mm，齒數(shù)Z=12，本工序余量0.5mm，一次走刀完成切削，即=0.5mm，查表3-28（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》）取f=0.10mm/z，銑削寬度=28mm。銑刀耐用度T=100min，工件材料為鑄鐵，確定切削速度v，每分進(jìn)給量v查表3.27（《切削用量簡明手冊》）公式
式中 =25， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.5， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=0.5，=28mm帶入式，
m/min
= =274r/min
由表4.2-36（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）選主軸轉(zhuǎn)速=300 r/min，
則實際切削速度：V=47.1m/min，
每分進(jìn)給量：=0.10×12×300=360 mm/min，查表，
實際=375mm/min，=0.067mm/z
工序時間定額：
，mm， =6.5mm
帶入公式，得=0.097min
3.9.7 工序Ⅶ（鉆、擴(kuò)、鉸孔、）切削用量及時間定額：
3.9.7.1 鉆孔 至，
查表3-38（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取f=0.26 mm/r
查表3-42（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取v=0.30 m/s
帶入公式==6.8 r/s=404 r/min
查表4.2-12（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），機(jī)床為Z3025，選擇轉(zhuǎn)速=400r/min =6.6 r/s
則實際切削速度：
v===0.287 mm/r
擴(kuò)孔至15.8鉆孔
f=0.5 mm/r ，（表2.4-52《機(jī)械加工工藝手冊》）
v=0.48 m/s ， （表2.4-53《機(jī)械加工工藝手冊》）
==9.7 r/s=582 r/min
查表4.2-12（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），機(jī)床為Z3025，選擇轉(zhuǎn)速：=630r/min =10.5 r/s
實際切削速度：v===0.52 m/s
鉸孔：
查表3-50（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），f=1.8mm/r，v=0.13m/s帶入：
==2.58r/s=155r/min。
查表4.2-12（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），機(jī)床為Z3025，選擇轉(zhuǎn)速=125r/min。
實際速度：v=0.106m/s。
時間定額：
s
s
3.8 s
=19.720 s
3.9.7.2 鉆至
查表3-38（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取f=0.26 mm/r
查表3-42（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取v=0.30 m/s
帶入公式：
==5.95r/s=357 r/min
取機(jī)床實際轉(zhuǎn)速：=400m/min，則實際切削速度：v=0.32 m/s
擴(kuò)孔至17.8
f=0.5 mm/r ，（表2.4-52《機(jī)械加工工藝手冊》）
v=0.48 m/s ， （表2.4-53《機(jī)械加工工藝手冊》）帶入公式：
==8.6 r/s=516r /min
取機(jī)床實際轉(zhuǎn)速：n=630 r/min=10.5r/s
實際切削速度：v==0.599m/s
鉸孔
查表3-50（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），f=1.8mm/r，v=0.13m/s帶入
==2.3 r/s=138 r/min。
取機(jī)床實際轉(zhuǎn)速：n=125 r/min=2.08r/s
實際速度：v=0.11m/s
時間定額：
26 s
8.7s
1.3 s
=36 s
工序總時間定額：56 s≈1min
3.9.8 工序Ⅷ （鉆孔）切削用量及時間定額：
查表3-38（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取f=0.18 mm/r
查表3-42（《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》），取v=0.15 m/s
帶入公式：
==16r/s=960r/min
取機(jī)床實際轉(zhuǎn)速：n=960 r/min。
切削工時：
mm，mm，帶入公式：
= =5.8 s
第四章 夾具設(shè)計
由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需要設(shè)計專用夾具。
4.1問題的提出：
本次設(shè)計選擇設(shè)計工序Ⅶ 鉆→擴(kuò)→鉸孔、的夾具。該工序加工的精度要求較高，粗糙度要求1.6，平行度要求0.05。工夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高的生產(chǎn)效率，還應(yīng)考慮夾具零件制造的工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，夾具體應(yīng)具有較好的剛性。
4.2夾具的設(shè)計：
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇：
根據(jù)圖紙要求，為保證加工質(zhì)量，工序基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計基準(zhǔn)相同。選擇底面作為基準(zhǔn)。
工序基準(zhǔn)面是底平面，定位面為環(huán)行突臺面，限制3個自由度，孔采用定位銷定位，由于通過孔夾緊，定位銷與夾緊件拉桿做成整體。限制2個自由度，還有一個繞孔軸線旋轉(zhuǎn)自由度，采用一個可調(diào)支承，支承于圓柱端面，除限制自由度達(dá)到完全定位外，還能提高夾具系統(tǒng)剛性。
4.2.2定位誤差分析：
定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的三分之一，或滿足裝夾+對定+過程≤T，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。
對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證孔中心與底面距離mm，孔中心與底面距離mm。兩孔中心距mm。其中兩孔中心距由鉆模板上兩鉆套的中心距保證。孔與底面的距離靠鉆模板與3個C型定位支承保證，3個尺寸都是以工件底面為基準(zhǔn)的，基準(zhǔn)不重合誤差為0。
導(dǎo)向裝置的設(shè)計：
導(dǎo)向裝置主要是鉆模板，導(dǎo)向元件是鉆套，加工中需要鉆→擴(kuò)→鉸3個工步，為減少裝夾時間，減少輔助時間，鉆套選擇快換鉆套，鉆套與鉆模板連接需要有襯套。當(dāng)需要換鉆套時，只需要將鉆套逆時針旋轉(zhuǎn)到鉆套的削平邊，即可以取出鉆套。
快換鉆套。見圖4-2：
、
、4.2.3夾緊裝置的設(shè)計：
根據(jù)夾緊力方向的原則
（1），夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置。
（2），夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小；
（3），夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。
根據(jù)夾緊力作用點的原則
（1），夾緊力的作用點應(yīng)正對夾具定位支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；
（2），夾緊力的作用點應(yīng)在工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點位置等措施來實現(xiàn)；
（3），夾緊力的作用點應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減小工件的夾緊力，防止加工過程產(chǎn)生振動。
4.2.4切削力及夾緊力的計算：
4.2.4.1切削力的計算：
刀具為高速鋼錐柄麻花鉆，直徑d=16mm，f=0.26mm/r，查表2—32《切削用量簡明手冊》鉆孔的軸向力計算公式：
其中=365.9，ZF=1.0，YF=0.8 ，=0.94帶入公式
=1873 N
鉆孔至的軸向力：
=1639 N
4.2.4.2夾緊力的確定：
分析工件夾具中的受力情況：
切削力方向為孔的軸線方向，夾緊力垂直于切削力方向，由定位面與定位元件之間的摩擦力平衡切削軸向力，定位面板材料為鑄鐵，工件材料為鑄鐵，查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表1—10，摩擦系數(shù)為0.5 。由《理論力學(xué)》第6版p110公式：
式中為摩擦力，為靜摩擦因素，為正壓力，帶入式
得：
==3746 N，則實際夾緊力F=K，K為安全系數(shù)。
K=
查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》，表1-2-1、表1-2-2：
K=1.2×1.2×1.0×1.0×1.0=1.44
F=1.44×3746=5394N
夾具裝配圖的繪制：
夾具的具體各部分設(shè)計完成后，將夾具裝配圖畫于A0圖紙上，部分主要零件也單獨畫于A3，A1圖紙上，見附圖。
該夾具是用于精加工的，裝配完成后，安裝在Z3025鉆床的工作臺上，安裝后要檢查安裝是否存在誤差，如有應(yīng)設(shè)法消除，以免造成加工誤差。該夾具設(shè)計的是液壓夾緊方式，安裝完成還要檢查管道連接是否緊密，有無泄露現(xiàn)象檢驗用油壓要高于夾緊要求的液壓，保證使用安全。
夾具的操作：安裝工件時，應(yīng)檢查活塞桿是否處于松開的位置，然后使工件上11孔穿過拉桿，將底平面緊靠定位板上的3個定位支承上，圓柱的下端面靠近夾具體上安裝好的可調(diào)支承上，調(diào)節(jié)可調(diào)支承，保證工件垂直于夾具體底座。定位調(diào)節(jié)好后，將球形開口墊圈球面對準(zhǔn)11孔安裝于拉桿上6段，然后打開液壓操作手柄置于工進(jìn)位置，啟動液壓缸夾緊工件。球形墊圈的作用在于在液壓桿拉力作用下自動調(diào)節(jié)拉桿軸線，保持拉桿與液壓桿的同軸性。夾緊完成后，將手柄置于保壓位置，保持活塞位置不動，到加工完成。加工完成后，將手柄置于松開位置，松開工件，取下球形開口墊圈，然后就可以取下工件。
夾具的維護(hù)：夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套。本夾具定位面板是受力的部件，應(yīng)定時檢查其是否發(fā)生受力變形，如有變形，應(yīng)及時設(shè)法修正，才能保證加工精度，為使其變形減少，需要嚴(yán)格控制液壓缸的油壓，保證油壓不超過工作油壓太多。
第五章 結(jié)論
本次設(shè)計是在完成大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課學(xué)習(xí)之后進(jìn)行的一次設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，能夠使我們的知識掌握更牢，并能提升我們分析問題，解決問題的能力。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，最重要的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計。通過畢業(yè)設(shè)計，我掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計和工裝夾具設(shè)計的基本步驟和方法。工藝規(guī)程設(shè)計首先是分析了零件的技術(shù)要求，包括被加工面的尺寸精度和幾何形狀精度，各被加工表面之間的相互位置精度，被加工表面的表面加工質(zhì)量及熱處理要求，對毛坯的要求等等。并對達(dá)到各個技術(shù)要求的主要影響因素進(jìn)行了分析，計算確定毛坯尺寸，了解各種機(jī)械加工機(jī)床的加工范圍，加工能夠達(dá)到的精度。選擇合理的機(jī)床組合，擬訂合理的加工路線，確定機(jī)床、刀具、量具、夾具，如果需要專用夾具，就需要設(shè)計專用夾具。計算確定切削用量，機(jī)床轉(zhuǎn)速、時間定額等。然后編制工藝規(guī)程文件，如工藝過程卡，工序卡片。
專用夾具的設(shè)計是針對不同的機(jī)床和零件的被加工表面設(shè)計專門的夾具以滿足加工精度要求、提高加工效率，降低工人勞動強(qiáng)度。夾具設(shè)計包括：定位元件或定位裝置、夾緊元件或夾緊裝置、對刀及引導(dǎo)元件、夾具體組成、連接元件、其他元件或裝置。本次設(shè)計的是鉆床夾具，加工兩個不同直徑的孔，需要精加工。所以夾具對定位、導(dǎo)向裝置要求較高。而生產(chǎn)類型為大批，故應(yīng)該選擇液壓或氣動夾緊方式，以降低工人勞動強(qiáng)度和縮短輔助時間，提高效率。
通過設(shè)計對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，提升了我獨立分析問題，解決問題的能力，對我以后在工作中起到相當(dāng)大的作用，對我們畢業(yè)生來說是一次相當(dāng)大的鍛煉。
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致謝
在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，老師對本文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后完成設(shè)計的各個環(huán)節(jié)給予的細(xì)心的指導(dǎo)和講解，使我對機(jī)械行業(yè)有了很大的認(rèn)識，并最終完成了畢業(yè)論文。對此,我打心眼里表示我最衷心的感謝.丁老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進(jìn)取的科研精神以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我畢生的學(xué)習(xí)楷模。
在設(shè)計過程中，需要查閱很多參考資料，感謝學(xué)校為我們提供了很充足、詳盡的資料，感謝在設(shè)計過程中給我?guī)椭乃型瑢W(xué)。
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
1105型
零（部）件圖號
設(shè)計者：
產(chǎn)品名稱
柴油機(jī)
零（部）件名稱
柴油機(jī)氣門搖臂支座
共 8 頁
第 1 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機(jī)加
1
粗銑
HT200
毛坯種類
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X52
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
不用
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
0.046
工步號
工 步 內(nèi) 容
工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具）
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
工 步 工 時
1
粗銑底平面，銑尺寸39mm至42.mm
三面刃銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具
750
117
1.26
2
1
機(jī)動
輔助