2358 車(chē)床濾油器加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)

2358 車(chē)床濾油器加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì),車(chē)床,濾油器,加工,工藝,關(guān)鍵,癥結(jié),樞紐,工序,工裝,設(shè)計(jì) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 1 頁(yè) 共 34 頁(yè) 1 緒論1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。我們通過(guò)機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)在多個(gè)方面得到鍛煉：（1）能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的時(shí)間知識(shí)，正確地解決一個(gè)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(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)借據(jù)（或量具）的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工的夾具的能力。（3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后打下一個(gè)良好的基礎(chǔ) [1]。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求車(chē)床濾油器車(chē)床濾油器是鑄件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是典型的零件，有必要詳細(xì)研究工藝制造過(guò)程。主要包括分析零件作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等；分析零件的材料、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。本文介紹了車(chē)床濾油器體的加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)的目的、加工工藝規(guī)程、機(jī)床夾具、組合機(jī)床等。在設(shè)計(jì)中采用先設(shè)計(jì)車(chē)床濾油器體的加工工藝再根據(jù)加工工藝來(lái)選取夾具和組合機(jī)床的設(shè)計(jì) [2]。1.2.1 研究或解決的問(wèn)題本課題是車(chē)床濾油器體加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)。（1）工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)（2）組合機(jī)床1.2.2 研究手段和方法（1）對(duì)車(chē)床濾油器體加工要求、零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)中采用先 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 2 頁(yè) 共 34 頁(yè) 設(shè)計(jì)車(chē)床濾油器體的加工工藝再根據(jù)加工工藝來(lái)選取夾具和組合機(jī)床的設(shè)計(jì)。主要包括分析零件作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等；分析零件的材料、熱處理及機(jī)械加工的工藝性;選擇毛坯的制造方式，根據(jù)精度要求選擇；結(jié)合工件的實(shí)際情況來(lái)安排工藝路線。工藝裝備包含：刀具、量具、夾具、輔具。工藝裝備的選用及設(shè)計(jì)得依據(jù)工序及工件的實(shí)際情況。（2）車(chē)床濾油器體關(guān)鍵工序的組合機(jī)床設(shè)計(jì)。（a）運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)床的切削用量，通過(guò)分析比較擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù)，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)誤差。（b）動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的工件，初算傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動(dòng)力箱；計(jì)算多軸箱尺寸及設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線。完成裝配草圖后，要驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗(yàn)算主軸主件的靜剛度。（c）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤(rùn)滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 3 頁(yè) 共 34 頁(yè) 2 主要技術(shù)依據(jù)2.1 主要技術(shù)依據(jù)2.1.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)綱領(lǐng)為 50000 件/年，屬大批量生產(chǎn)。大批量生產(chǎn)的工藝特征：（1）零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法；（2）毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，模鍛或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量??；（3）機(jī)床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用商效專(zhuān)用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備；（4）工藝裝備：廣泛采用專(zhuān)用夾具，專(zhuān)用組合機(jī)床，專(zhuān)用刀具，專(zhuān)用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求；（5）對(duì)工人的技術(shù)要求：對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低；（6）工藝文件：有工藝過(guò)程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡；（7）成本：較低；（8）生產(chǎn)率：高；（9）工人勞動(dòng)條件：較好。2.1.2 車(chē)床濾油器的功用本課題是“CA6140 車(chē)床濾油器體”的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì)，濾油器在車(chē)床上是個(gè)必不可少的部件，它有著過(guò)濾油液及緩沖的作用。因此在加工時(shí)，零件的配合部分需進(jìn)行精加工，保證其配合準(zhǔn)確，提高車(chē)床的綜合性能，又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，需進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)與裝配 [3]。2.1.3 毛坯的選擇及制備根據(jù)零件圖可知，零件材料為灰口鑄鐵，零件形狀為非圓柱體，且屬中批及大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，這樣毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。（1）根據(jù)零件用途確定毛坯類(lèi)型。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 4 頁(yè) 共 34 頁(yè) （2）根據(jù)批量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）確定毛坯制造方法。（3）根據(jù)手冊(cè)確定表面加工余量及余量公差。2.2 工藝分析2.2.1 零件的作用題目所給的零件是“CA6140 的車(chē)床濾油器體” ，它位于車(chē)床主軸箱上面，主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對(duì)油液起緩沖作用，零件的兩端有兩孔用于油液的進(jìn)出，零件的中間有一個(gè) Φ48h6 的外圓柱面，用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。 2.2.2 零件的工藝分析 （1）由車(chē)床“CA6140 車(chē)床濾油器體”的加工表面有： （a）零件的左端面（由圖紙所示） （用于精基準(zhǔn)加工其他表面） （b）螺栓孔 3～ 9（用于聯(lián)接車(chē)床主軸箱起固定作用） ?（c）中心孔 38 （用于過(guò)濾及緩沖油液） （d）進(jìn)出油孔 2～ 11 （用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備） （e）外圓柱面 48h6 （用于與車(chē)床主軸箱聯(lián)接）?（2）各表面的相互精度要求有： （a）外圓柱面 48h6 為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為 IT6 （b）其他表面無(wú)特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸精度為 IT142.3 加工方案制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降 [4]。 （1）工藝路線方案一：工序Ⅰ：夾右圓柱面，車(chē)左端面工序Ⅱ：使用專(zhuān)用夾具夾左端面，車(chē)外圓柱面及退刀槽工序Ⅲ：使用專(zhuān)用夾具夾左端面，磨 48 外圓柱面?工序Ⅳ：鉗工劃線定各孔的中心位置 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 5 頁(yè) 共 34 頁(yè) 工序Ⅴ：鉆 38 的孔及 9 的孔?工序Ⅵ：擴(kuò) 38 的孔及 9 的孔工序Ⅶ：倒 38 的孔的 45°角工序Ⅷ：锪平 26（平面進(jìn)出油口）及 30 的平面 ??工序Ⅸ：鉆 11 及 16.5（進(jìn)出油口）工序Ⅹ：擴(kuò) 11 及 16.59（進(jìn)出油口）工序Ⅺ：絞 M18×1.5（進(jìn)出油口）細(xì)螺紋 （2）工藝路線方案二： 工序 I：使用專(zhuān)用夾具夾左端面，粗車(chē)外圓柱面、底座右端面及退刀槽工序 II：夾右圓柱面，車(chē)左端面工序 III：鉆 38 的孔及倒 38 圓孔??工序Ⅳ：鉆锪 30 內(nèi)孔工序Ⅴ：以 38 做定位精基準(zhǔn)，精車(chē)外圓柱面工序Ⅵ：鉆 3× 9 的孔?工序Ⅶ：鉆擴(kuò) 11 孔、鉆 16.5 孔工序Ⅷ：攻絲 M18×1.5 用絲錐 M18×1.5mm 锪孔 26?工序Ⅸ：鉆擴(kuò) 11 孔、鉆 16.5 孔攻絲 M18×1.5 用絲錐 M18×1.5mm 锪孔 26? ?工序Ⅹ：檢驗(yàn)（3）工藝方案的比較與分析：上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一將工序分散，增加工人在鉆床上裝卸工件的次數(shù)，不僅影響加工精度而且還浪費(fèi)時(shí)間。方案二使用了工序集中的原則，減少了裝夾的次數(shù)，但有時(shí)在一道工序中要完成這么多工作，除了可以選用專(zhuān)用夾具來(lái)裝夾外，還要適當(dāng)選用萬(wàn)能車(chē)床，提高加工要求和質(zhì)量，因此選用第二個(gè)方案，具體如下：工序 I：使用專(zhuān)用夾具夾左端面，粗車(chē)外圓柱面、三角形底座右端面及退刀槽 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 6 頁(yè) 共 34 頁(yè) 工序 II：夾右圓柱面，車(chē)左端面工序 III：鉆 38 的孔及倒 38 圓孔??工序 Ⅳ：鉆锪 30 內(nèi)孔工序 Ⅴ：3× 9 的孔工序 Ⅵ：以 38 做定位精基準(zhǔn)，精車(chē)外圓柱面?工序 Ⅶ：鉆擴(kuò) 11 孔、鉆 16.5 孔?工序 Ⅷ：攻絲 M18×1.5 用絲錐 M18×1.5mm 锪孔 26?工序 Ⅸ：鉆擴(kuò) 11 孔、鉆 16.5 孔攻絲 M18×1.5 用絲錐 M18×1.5mm 锪孔 26?工序 Ⅹ：檢驗(yàn)2.3.1 確定切削用量及基本工時(shí)根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量。 “CA6140 車(chē)床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵，硬度HB207～ HB233，毛坯的重量約為 1.1 千克。生產(chǎn)類(lèi)型為中批或大批，采用機(jī)械砂型鑄造毛坯 [5]。（1）粗車(chē)外圓柱面、三角形底座右端面及退刀槽（a）粗車(chē) 51.7 外圓?① 選擇刀具：90°焊接式直頭外原車(chē)刀，前角 =5°～15°， =6°～8°，oro?=30°～45°， =10°，副偏角為 5°～10°，刀尖原角半徑為 0.4rkoλ② 確定切削用量加工余量：3.7+2=5.7， ：5.7/2=2.85pa進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.1～47：硬質(zhì)合金外圓進(jìn)給量 f=0.6 mm/r～0.9mm/r，由表 1.1～46 外表面車(chē)削常用切削用量： =3mm。pa選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.8～4 粗車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.8～1.0，精車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.6～0.8。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 7 頁(yè) 共 34 頁(yè) 確定切削速度 cv=158， =0.15， =0.40， m=0.20， T=60minvcvxvy= = 65 mm/min cvyxpmfaT? ??40.0.152.086（2.1）n= r/min ??D?10.7.49.35（2.2）③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= =(42+2)/416.5×0.8=0.13 min fnl??21（2.3）（b）半精車(chē) φ49.7 外圓① 擇刀具：90°焊接式直頭外原車(chē)刀，前角 =5°～15°， =6°～8°，oro?=30°～45°， =10°，副偏角=5°～10°，刀尖原角半徑 0.4mm。rkoλ② 切削用量加工余量：1.4mm， =0.7mmpa進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.1～47：硬質(zhì)合金外圓進(jìn)給量 f=0.6 mm/r～0.9mm/r，由表 1.1～46 外表面車(chē)削常用切削用量： =0.5mm～1.0mm。pa擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：表 1.8～4 精車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.6～0.8。定切削速度 cv=158， =0.15， =0.40， m=0.20， vcvxvy= = =121.4mm/mincvyxpmfaT? 200.1527689..?n= r/min??D?10.3.41.?③ 計(jì)算基本工時(shí)： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 8 頁(yè) 共 34 頁(yè) T= = minfnl??2128.05.84??(c)車(chē) φ46.6 外圓① 選擇刀具：90°焊接式直頭外原車(chē)刀，前角 =5°～5°， =6°～8°，oro?=30°～5°， =10°，副偏角為 5°～0°，刀尖原角半徑為 0.4mm。rkoλ② 確定切削用量加工余量：1mm， =0.5。pa進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.1～47：硬質(zhì)合金外圓進(jìn)給量 f=0.6 mm/r～0.9mm/r，由表 1.1～46 外表面車(chē)削常用切削用量 =0.5mm。pa選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.8～4 粗車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.8mm～1.0mm，精車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.6mm～0.8mm。確定切削速度 cv=158， =0.15， =0.40， m=0.20， T=60minvcvxvy= = =70.5m/mincvyxpmfaT? 40.15.02.68?n= =481.8r/min??D?10.41.37③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= = =0.15minfnl??21.08（d）車(chē)削退刀槽車(chē) 3×0.5 退刀槽， l=3mm，B=3mm（寬）① 選擇刀具：選擇 90°切槽刀，前角為 10°，后角 8°，主偏角 90°，副偏角 3°，刀尖圓弧半徑 0.2mm～0.5mm 取 0.5mm，刃傾角 0°。② 確定切削用量：背吃刀深度為 3.6mm，一次走刀完成。確定進(jìn)給量 f：根據(jù)《切削手冊(cè)》切深 L=0.5mm，屬于 L≤3mm， f=0.4 mm/r～0.5mm/r。按《工藝手冊(cè)》中 C365L 車(chē)床取 =0.41mm/r。機(jī)f 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 9 頁(yè) 共 34 頁(yè) 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 10，取車(chē)刀后面最大磨損量為 0.8mm～1.0mm，焊接刀耐用度 T=60min。根據(jù)《切削手冊(cè)》 ， f=0.41mm/r， Vc=1.50m/s，修正系數(shù)：=1.0， =0.89， =0.85 ， =1.0。tvKmvsvKrv則 =1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×1.0=55.78mm/minc= =1000×55.78/50 =355r/min，按 C365L 車(chē)床轉(zhuǎn)速（見(jiàn)《工藝手查cndvc?10冊(cè)》表）選擇與 355 相近的轉(zhuǎn)速 =322r/min，則實(shí)際切削速度為機(jī)n=50×322/1000=50.6 m/min，最后決定切削用量為 2mm，f=0.41， 機(jī)v=322r/min， =50.6mm/min。機(jī)ncv③ 計(jì)算基本工時(shí)：t= = =0.02min。fnl??2134.05?（2）夾右圓柱面，車(chē)左端面（a）選擇刀具：90°焊接式直頭外原車(chē)刀，前角 =5°～15°， =6°～8°，oro?=30°～45°， =10°，副偏角為 5°～10°，刀尖原角半徑為 0.4mm。rkoλ（b）確定切削用量：加工余量：1mm， =0.5mmpa進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.1-47：高速鋼進(jìn)給量 f=0.2mm/r，由表1.1-46 外表面車(chē)削常用切削用量： =0.5mm。pa選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1.8-4粗車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.8mm～1.0mm，精車(chē)：后刀面最大磨損限度 0.6mm～0.8mm。確定切削速度 cv=158， =0.15， =0.40，m=0.20，T=60minvcvxvy 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 10 頁(yè) 共 34 頁(yè) = = =70.5mm/mincvvyxpmfaT? 40.15.02.68?n= =327.8r/min??D?10.14.37（c）計(jì)算基本工時(shí)T= = =0.55minfnl??21.087(3)加工 φ38 孔(a)鉆 φ36 孔① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-11 莫氏錐柄麻花鉆 GB/T1438.1-1996 直徑φ36mm。② 確定切削用量：加工余量 36mm進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量 f=1.0 mm/r～1.2mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：表 3.4-7 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 0.8mm～1.2mm確定鉆速 cv=9.4， =0.25， =0， =0.4， m=0.125， T=60vvzvxvyV= =24.9m/minvyxpmokfaTdcv?n= =220.0r/min??D?103614.9.20③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= = =1.0minfnl??21.05(b)擴(kuò)孔 φ38 孔① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-53 莫氏錐柄機(jī)用擴(kuò)孔刀的型號(hào)和尺寸 GB/T1132-2004，高速鋼，直徑 φ38mm。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 11 頁(yè) 共 34 頁(yè) ② 確定切削用量：加工余量：2mm， =1.0。pa進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量f=0.15mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：表 3.4-7 后刀面最大磨損限度 0.9～1.4。確定切削速度 cv=109， =0.2， =0， =0.5，m=0.45。V= =51.0m/minvcvzvxvy vyxpmzovkfaTdc?n= =427.3r/min??D?103814.0.5③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= = =1.18minfnl??215.076(3)加工 φ30 孔(a)選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-53 表 3.3-40 莫氏椎柄平底锪鉆 φ26×13.5，高速鋼，直徑 φ38mm。(b)確定切削用量：加工余量：1mm， =0.5minpa進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量f=0.1mm/r。確定切削速度 cv=109， =0.2， =0， =0.5， m=0.45。vcvzvxvyV= =7m/minvyxpmokfaTdv?n= =79.5r/min??D?103814.0.5(c)計(jì)算基本工時(shí)： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 12 頁(yè) 共 34 頁(yè) T= = =1.18minfnl??2115.03476?（5）加工 3×φ9 孔(a)鉆孔 φ8 孔① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-7 直柄短麻花鉆 GB/T6135.2-1996 直徑 φ8mm。② 確定切削用量：加工余量：8mm， =4mm。pa進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量=0.36mm/r～0.44mm/r。f選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-7 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.5mm～0.8mm。確定鉆速 cv=6.1， =0.4， =0， =0.5，m=0.2，T=60minvvzvxvyV= =19.4m/minvyxpmokfaTdcv?n= 733.9r/min??D?10③計(jì)算基本工時(shí)：T= = =0.33minfnl??2115.09734（b）擴(kuò)孔 φ9 孔① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-50 莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆的型號(hào)和尺寸 GB/T1132-2004，高速鋼，直徑 φ9mm。② 確定切削用量：加工余量：1mm， =0.5mm。pa進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 13 頁(yè) 共 34 頁(yè) f=0.15mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：后刀面最大磨損限度 0.4mm～0.6mm。確定切削速度 cv=12.1， =0.3， =0.2， =0.65， m=0.4，T=60min，vcvzvxvy=42.98m/minvyxpmokfaTdVv??=1520.7r/min?Dn?10914.3820?計(jì)算基本工時(shí)：T= = =0.14minfnl??215.07（7）加工 φ11 孔（a）鉆 φ9 孔① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-51 莫氏錐柄麻花鉆，直徑 φ 9mm。② 確定切削用量：加工余量 9mm。進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量f=0.15mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-7 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.5mm～0.8mm。確定鉆速 ：cv=9.4， =0.25， =0， =0.4， m=0.125， T=60min， vvzvxvyV= = (9.4× )/( × × )=20.87m/minvyxpmokfaTdcv?25.09125.060.44.015n= 20.87/(3.14×9×1000)=739r/min??D?10③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= =32÷0.15÷739=0.289minfnl??21 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 14 頁(yè) 共 34 頁(yè) （b）擴(kuò)孔 φ11 孔① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-50 直柄機(jī)用絞刀的型號(hào)和尺寸，高速鋼，直徑φ11mm。② 確定切削用量：加工余量：2mm， =1.0mm。pa進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量f=0.15mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-7 后刀面最大磨損限度0.9mm～1.4mm。確定切削速度 cv=10.9， =0.2， =0， =0.5， m=0.45， t=45min， vcvzvxvyV= =(10.9× )÷( × × )=8.2m/minvyxpmokfaTdv? 2.0145.0025.01n= 8.2/(3.14×11÷1000)=237.41r/min??D?10③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= =32/(0.15×237.41)=0.899minfnl??21（8）攻絲 M18×1.5（a）鉆孔 φ 16.50：① 選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.2-20 攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑 φ16.50 刀，表3.3-7 直柄短麻花鉆。② 確定切削用量：加工余量：8.25mm。進(jìn)給量 f：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-1 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.4-7 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 共 34 頁(yè) 0.5mm～0.8mm。確定鉆速 cv=9.4， =0.25， =0， =0.4， m=0.125， T=60min， vvzvxvyV= =(9.4× )/( × × )=18.25m/minvyxpmokfaTdcv? 25.016125.00.84.3n= 18.25÷(3.14×16.50÷1000)=352.3r/min??D?10③ 計(jì)算基本工時(shí)：T= =32÷0.15÷352.3=0.6056minfnl??21（b）攻絲絲錐 M18×1.5mm， =14.00mm，l=32.0mm，方頭 a=11.20mm， =14mm，1d 2l絲錐 L=90mm， 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 7.2-7 主偏角與切削厚度：鑄鐵取0.04mm～0.07mm，主偏角 =8°齒寬 N=4，每齒切削厚度 0.035×1.5mm，rk《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 7.2-23 彎柄絲錐攻螺紋的切削速度：v=13m/min，n=v/（Dπ×1000）=13/（18×3.14×1000）=230r/min刀具材料高速鋼，壽命 T=120min.，t=h/(n·p·f)=18/230/1.5/(4×0.035×1.5)=0.249min(主軸轉(zhuǎn)速 r/min，p 螺距 mm，h 鏍厚 mm)（9）锪孔（a）選擇刀具：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.3-40 莫氏椎柄平底惚鉆 φ26×13.5，（b）確定切削用量：加工余量：26mm。進(jìn)給量 f：由《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 4-5 高速鋼鉆頭鉆孔的切削用量f=0.1mm/r。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)表 3.4-7 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 0.8mm～1.2mm。確定锪孔速由《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 4-5 高速鋼鉆頭鉆孔的切削用量=6mm/mincv 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 共 34 頁(yè) n= 73.5r/min??Dv?10T= =0.54minfnl??212.4 工藝規(guī)程工藝規(guī)程見(jiàn)表 2.1。表 2.1 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片表 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 17 頁(yè) 共 34 頁(yè) 2.5 濾油器的檢驗(yàn)濾油器在機(jī)械加工中要進(jìn)行中間檢驗(yàn)，加工完畢后要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行。濾油器零件工藝簡(jiǎn)單無(wú)嚴(yán)格的形位公差要求，所以檢驗(yàn)項(xiàng)目以常規(guī)的尺寸檢查為主，如孔的直徑，外型尺寸等，為了提高效率可以使用專(zhuān)用量具測(cè)量。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 共 34 頁(yè) 3 夾具設(shè)計(jì)濾油器 HT200，年產(chǎn)量 5 萬(wàn)件。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本夾具用于側(cè)孔的加工。3.1 問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆 Φ11 孔及 16.5 孔。并無(wú)型位尺寸要求，設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)夾具主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本次設(shè)計(jì)加工 φ11mm 孔的鉆床夾具，本夾具將用于組合機(jī)床，刀具材料為高速鋼，在濾油器上端加工孔及攻絲。利用本夾具主要用來(lái)加工 φ11mm，這個(gè)孔內(nèi)表面的粗糙度要求為Ra=6.3μm，先加工 φ9mm 孔，鉆深 32mm。再擴(kuò)孔加工 φ11mm，接著攻絲M18×1.5，在攻絲之前加工 φ16.5mm 孔，本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間提高生產(chǎn)率。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖知本道工序工藝沒(méi)有位置要求，相對(duì)比較簡(jiǎn)單以右側(cè)端面為定位基準(zhǔn)面，在頂部加工位置旁的 φ9 孔安裝定位銷(xiāo)，共限制 6 個(gè)自由度，這一定位方案可行。3.2.2 定位元件的選擇以右側(cè)端面為定位基準(zhǔn)面，相應(yīng)地定位元件也就確定為定位銷(xiāo)的軸肩。3.2.3 切削力計(jì)算鉆 φ16.5mm 孔時(shí)切削量最大，切削力和加緊力也最大，這里只考慮鉆φ16.5mm 孔時(shí)的切削力和加緊力。（1）加工 φ9 時(shí)功率為 0.22KW，進(jìn)給速度 111mm/min，主切削力 574N。（2）加工 φ11 時(shí)功率為 0.89KW，進(jìn)給速度 366mm/min，主切削力 1140N。（3）加工 φ16.5 時(shí)功率為 0.35KW，進(jìn)給速度 53mm/min，主切削力 1052N。3.2.4 定位誤差分析 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 19 頁(yè) 共 34 頁(yè) 工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夾具中，使之占有正確的位置的工藝過(guò)程。一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合、定位副制造不準(zhǔn)確等原因，使得各個(gè)工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，勢(shì)必產(chǎn)生定位誤差，即工件在夾具中因定位不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的工件加工誤差。本濾油器體的設(shè)計(jì)要求并無(wú)行位公差的要求，所以分析較為簡(jiǎn)單，并無(wú)特殊需要注意的地方。夾具的主要定位元件為定位套，該定位套是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專(zhuān)用件，各定位面加工后對(duì)各孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。鉆孔位置主要由鉆套鉆模板引導(dǎo)，因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm，因此孔的位置偏差可以保證。3.2.5 夾緊基本原理理論及夾緊力的確定（1）夾緊基本原理夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時(shí)受切削力，重力或伴生離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個(gè)重要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過(guò)程中所受到的各種力不會(huì)使它離開(kāi)定位時(shí)所需確定的位置，才可以設(shè)有夾緊裝置。夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對(duì)于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有很大的影響。（2）夾緊力的確定夾具限制 5 個(gè)自由度，只有軸向的移動(dòng)未限制。切削力，扭矩由夾具本身來(lái)作用，夾緊元件只負(fù)責(zé)夾緊，通過(guò)動(dòng) V 型塊施加夾緊力，裝卸工件方便、迅速。通過(guò)查閱相關(guān)資料，加工 φ11 時(shí)功率為 0.89KW，主切削力 1140N。選擇 YG 系列液壓缸。3.2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明（1）設(shè)計(jì)原則由于此工件為大批大量生產(chǎn)，需滿足以下幾點(diǎn)要求：（a）安裝方便，夾緊迅速可靠；（b）結(jié)構(gòu)剛度好（c）夾具設(shè)計(jì)誤差小最好采用一體結(jié)構(gòu)（2）方案確定 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 20 頁(yè) 共 34 頁(yè) 基于以下設(shè)計(jì)原則及定位夾緊情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中所使用的組合夾具情況，采用一體化夾具體結(jié)構(gòu)，并采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)。（a）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)① 各定位面之間的位置精度高。② 由于夾具采用一體化結(jié)構(gòu)，各面之間的精度要求可通過(guò)后期加工來(lái)保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。（b）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單如圖 3.1 采用這種結(jié)構(gòu)，鉆模板可以直接安裝在機(jī)床上；液壓壓緊裝置置于右部，向左壓緊工件，操作方便。 ?38H7/g6圖 3.1 夾具結(jié)構(gòu)圖箱體壁厚由于支架承受工件壓緊力反作用力，選用 20mm 壁厚來(lái)保證其強(qiáng)度。在用定位心軸定位時(shí)，采用的是間隙配合心軸，心軸工作部分按基孔制 h6、g6或 f7 制造。此設(shè)計(jì)在裝卸工件時(shí)較方便，縮短了加工時(shí)的輔助時(shí)間。根據(jù)該濾油器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的定位套一次限制 5 個(gè)自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置操作方便，可防止零件在加工時(shí)發(fā)生翻轉(zhuǎn)或者滾動(dòng)。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計(jì)而成，工件的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 共 34 頁(yè) 4 組合機(jī)床設(shè)計(jì)組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床能對(duì)工件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工。組合機(jī)床可分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類(lèi) [8]。4.1 問(wèn)題的提出本組合機(jī)床主要用來(lái)加工 11 孔由鉆擴(kuò)兩步完成以及加工 16.5 的孔。設(shè)計(jì)組??合機(jī)床主要考慮如何布局。本設(shè)計(jì)采用具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床。4.2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)繪制組合機(jī)床“三圖一卡” ，就是針對(duì)具體，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。4.2.1 被加工零件工序圖(1)被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研究合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括：（a）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。（b）本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 22 頁(yè) 共 34 頁(yè) （c）本工序所選用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求。（d）注明被加工零件的名稱(chēng)、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。組合機(jī)床的被加工零件工序圖如圖 4.1。圖 4.1 被加工零件工序圖4.2.2 加工示意圖（1）加工示意圖的內(nèi)容加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖，它是設(shè)計(jì)刀具．輔具，夾具．多軸箱和液壓，電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力郵件，繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)：是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有；機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程，工件。刀具及導(dǎo)向。托架及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸主軸結(jié)構(gòu)類(lèi)型，尺寸及外伸長(zhǎng)度：刀柄類(lèi)型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸。浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具、導(dǎo)向之間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸。（2）選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算（a）刀具的選擇選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。為提高工序集中程度或滿足精度要求，可采用復(fù)合刀具?？准庸さ毒叩闹睆綉?yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)，其長(zhǎng)度應(yīng)保證加工 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 23 頁(yè) 共 34 頁(yè) 終了時(shí)刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面 30mm—50mm，以利排屑和刀具磨損后有一定的向前調(diào)整量。刀具錐柄插入接桿孔內(nèi)長(zhǎng)度，在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)從刀具總長(zhǎng)中減去。圖 4.2 鉆頭尺寸圖（b）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇導(dǎo)向裝置的作用：保證刀具相對(duì)工件的正確位置，保證個(gè)刀具相互間的物正確位置，提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性。此孔系各孔均為小孔。線速度小于 70m/min，為提高加工位置精度采用固定式導(dǎo)向鉆模版 [12]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 24 頁(yè) 共 34 頁(yè) φ 16.5φ 9φ?qǐng)D 4.3 鉆套尺寸圖（3）確定主軸類(lèi)型、尺寸、外伸長(zhǎng)度（a）主軸類(lèi)型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進(jìn)給抗力和主軸——刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主軸軸頸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩 T，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3-4 和表 3—5 初定主軸直徑 d=30，并考慮便于生產(chǎn)管理，適當(dāng)簡(jiǎn)化規(guī)格。綜合考慮加工精度和具體工作條件，按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3—6 和表 3—5，選定主軸外伸長(zhǎng)度 L．外徑D 和內(nèi)徑 d 及配套的刀具接桿莫氏錐度號(hào)或攻螺紋靠模規(guī)格代號(hào)等。鉆頭 9 直徑強(qiáng)度校核?1.826× =1.826×16.62=30.34mm ???316tdt3（3.1）鉆頭 9 直徑剛度校核?1.948× =16.03mm ??428.1td458（3.2）鉆頭 11 直徑強(qiáng)度校核?1.826× =1.826× =30.7mm ???316tdt339.4761鉆頭 11 直徑剛度校核?1.948× =16.18mm 4298.td493.761 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 25 頁(yè) 共 34 頁(yè) 鉆頭 16.5 直徑強(qiáng)度校核?1.826× =1.826× =42.4mm ???316tdt337.125鉆頭 16.5 直徑剛度校核?1.948× =20.6mm 4298.td7.1254φ 、 φφ 6圖 4.4 刀桿尺寸示意圖（6）標(biāo)注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時(shí)多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿(或卡頭)、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑(D／d)、外伸長(zhǎng)度 L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。為使所設(shè)計(jì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩個(gè)方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機(jī)床總布局所要求的聯(lián)系尺寸。這兩個(gè)方面是相互制約的 [14]。（7）標(biāo)注切削用量 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 26 頁(yè) 共 34 頁(yè) 各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速 n、相應(yīng)刀具的切削速度 。每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 每分鐘進(jìn)給量 。同一多軸箱上各主軸的分鐘進(jìn)給量是相等的，等于動(dòng)力滑臺(tái)的工進(jìn)速度。（8）動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給和快速退回等動(dòng)作。有時(shí)還有中間停止．多次往復(fù)進(jìn)紿，跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特殊要求。（a）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定工作進(jìn)給長(zhǎng)度，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度 L(多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算)與刀具切入長(zhǎng)度加切出長(zhǎng)度。（b）快速進(jìn)給長(zhǎng)度確定快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度按具體情況確定。（c）快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)加工作進(jìn)給長(zhǎng)度。一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上，動(dòng)力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的裝卸就行了。但對(duì)于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的機(jī)床，動(dòng)力部件快速退回行程必須把刀具、托架、活動(dòng)鉆模板及定位銷(xiāo)都退離到夾具運(yùn)動(dòng)可能碰到的范圍之外。 （d）動(dòng)力部件總行程確定動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離(即前備量)和刀具裝卸以及刀具從按桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)力部件需后退的距離(刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔內(nèi)的長(zhǎng)度，即后備量)。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量總和。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 27 頁(yè) 共 34 頁(yè) 切 入 切 出加 工 L2工 作 進(jìn) 給 L工圖 4.5 進(jìn)給行程示意圖表 4.1 組合機(jī)床切削用量表4.2.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖（1）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專(zhuān)用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式．主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專(zhuān)用部件設(shè)計(jì)提供主要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀簡(jiǎn)圖。由其輪廓尺寸，占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境。（2）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的內(nèi)容： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 28 頁(yè) 共 34 頁(yè) （a）表明機(jī)床的配置型式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖(至少兩個(gè)視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài))，用同一比例畫(huà)出各主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置。表明機(jī)床基本型式(臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加上、單工位或多工位)及操作者位置等。（b）完整齊全地反各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專(zhuān)用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。（c）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱(chēng)，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專(zhuān)用零部件，不得遺漏。（3）繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容（a）選擇動(dòng)力部件動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)。下圖中是根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置型式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式單面單工位液壓傳動(dòng)組和機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱鉆孔主軸。（b）動(dòng) 力 滑 臺(tái) 的 選 擇切削進(jìn)給 V=13.02m/min，考慮鉆頭均鉆通孔，為不損害刀具選用Ⅰ型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底座。（c）動(dòng)力箱的選擇由前面計(jì)算可知：工進(jìn)速度 =60m/minfV理論總功率： =0.468×12=5.616kw ?P（4.1）實(shí)際所需功率：P=5.616/0.8=7.02kw （4.2）動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來(lái)選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來(lái)之前，可按下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算：/P??切 削多 軸 箱 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 29 頁(yè) 共 34 頁(yè) （4.3）式中 ——消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為 kw，計(jì)算公式洋見(jiàn)表P切 削《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》中表 6—16，η——多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取 0.8——0.9，加工有色金屬時(shí)取 0.7——0.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，并據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用 Ⅰ型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底座型。查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3.4.7 選 1TD63～Ⅱ型動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)。注意當(dāng)某一規(guī)格的動(dòng)力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求，但又相差不大時(shí)，不要輕易選用大—規(guī)格的動(dòng)力部件，而應(yīng)以不影響加工精度和效率為前提，適當(dāng)降低關(guān)鍵性刀具的切削用量或?qū)⒌毒咤e(cuò)開(kāi)順序加工，以降低功率和進(jìn)給力。為保證機(jī)床加工過(guò)程中進(jìn)給的穩(wěn)定性：選擇動(dòng)力部件還應(yīng)考慮各刀具的合力作用點(diǎn)應(yīng)在多軸箱與動(dòng)力箱的結(jié)合面內(nèi)，并盡可能縮小合力作用線與滑臺(tái)垂直中心面之間的距離，以減少顛覆力矩。（4）確定機(jī)床裝料高度 H裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對(duì)于流水線要考慮車(chē)間運(yùn)送工件的滾道高度，以便允許內(nèi)腔通過(guò)隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置 。多軸箱允許的最低主軸高度 和通用部位、中間2h1h底座及夾具底座基本尺寸的限制等?？紤]上述剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新頒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為 1060mm，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) ISO 一致。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在850mm～1060mm 之間選取。設(shè)計(jì)中，工件最低孔徑 =22.5mm，滑臺(tái)高度為 400mm，2h側(cè)底座高度為 630mm，取裝料高度為 =1030 mm。對(duì)于自動(dòng)線，裝料高度較高，一H般取 1m 左右；對(duì)回轉(zhuǎn)鼓輪式組合機(jī)床，裝料高度一般為 1.2m～1.4m，但常增加工作者腳踏板，便于裝卸操作。（5）確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長(zhǎng)、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀尺寸是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 30 頁(yè) 共 34 頁(yè) 向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。 加工示意圖中已確定了一個(gè)或幾個(gè)加工方向的工件與導(dǎo)向間距離以及導(dǎo)向套的尺寸。夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時(shí)要考慮機(jī)床的裝枓高度、中間底座的剛度，排屑的方便性和便于設(shè)置定位，夾緊機(jī)構(gòu)一般不小于240mm。 1AYU63I 1TZ2589 1081CL25M2234567 345167快退16工進(jìn)快進(jìn)0 鉆 頭工 作 循 環(huán) 擴(kuò) 孔 鉆 頭工 作 循 環(huán)快進(jìn)0工進(jìn)24快退1 鉆 頭工 作 循 環(huán)快進(jìn)0工進(jìn)34快退1圖 4.10 尺寸聯(lián)系總圖4.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量，來(lái)計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。（1）理想生產(chǎn)率（件/h） 4017235kAQT?（4.5）（2）實(shí)際生產(chǎn)率 19 件/h ?T6017.3（4.6） 因 ＞Q 故所選擇切削用量和機(jī)床設(shè)計(jì)方案合理。1機(jī)床負(fù)荷率 =Q/ = =0.89 ?17 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 31 頁(yè) 共 34 頁(yè) （4.7）機(jī) 床 負(fù) 荷 率 不 大 于 0.86—0.90。?結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì) CA6140 車(chē)床濾油器體的設(shè)計(jì)設(shè)，學(xué)到了不少的知識(shí)和方法。CA6140 車(chē)床濾油器體加工技術(shù)要求不高，所以適當(dāng)定位基準(zhǔn)，是保證濾油器體 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 32 頁(yè) 共 34 頁(yè) 能否正確加工的重要問(wèn)題。連桿的主要加工 2 處同軸孔。濾油器體加工的工藝路線是圍繞主要加工表面來(lái)安排的。在夾具設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的是 CA6140 車(chē)床濾油器體的專(zhuān)用夾具。首先確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面，之后確定位元件，再確定加緊力的方向和方式。針對(duì)濾油器體的加工特點(diǎn)及加工批量，本設(shè)計(jì)要求采用液壓夾緊裝置很有實(shí)用性！在專(zhuān)用組合機(jī)床的設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的 CA6140 車(chē)床濾油器體的專(zhuān)用組合鉆床。切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率是專(zhuān)用組合鉆床設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)圍組合鉆床鉆頭和工件的相對(duì)位置及其一些關(guān)鍵件尺寸來(lái)選擇其它部件并確定它們的相對(duì)位置。致 謝時(shí)間如梭，展轉(zhuǎn)冬春轉(zhuǎn)眼之間進(jìn)入夏天，夏天也是一個(gè)收獲的季節(jié)，經(jīng)過(guò)將近一個(gè)學(xué)期的積累學(xué)習(xí)完善，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于進(jìn)入尾聲，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成過(guò)程中， 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 33 頁(yè) 共 34 頁(yè) 我可以清晰的感覺(jué)到自己前進(jìn)的步伐，時(shí)而輕快時(shí)而緩慢，在一路奔波之中，多虧身邊同學(xué)老師及時(shí)給予寶貴的幫助，給我在困惑時(shí)繼續(xù)前進(jìn)的動(dòng)力；驕傲?xí)r給我鞭策激勵(lì)的警醒。畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)六月，似乎也像一步濃縮版的人生？在我們付出了艱辛的勞動(dòng)后有所收獲，正如古人所云：吹盡狂沙始見(jiàn)金！畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲，感謝王栓虎副教授，吳晟老師給予我的指導(dǎo)和幫助。在本論文撰寫(xiě)過(guò)程中，我得到了你們精心指導(dǎo)與熱情的幫助。對(duì)于學(xué)生的愚鈍總是不厭其煩，諄諄教誨，沒(méi)有你們的艱辛努力就沒(méi)有我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成。特別感謝王栓虎副教授， “聽(tīng)君一席話，勝讀十年書(shū)。 ”參 考 文 獻(xiàn)[1] 傅水根. 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.[2] 梁燕飛，潘尚峰，王景先.機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005. 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 34 頁(yè) 共 34 頁(yè) [3] 周涌明.畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M]. 武漢：華中理工大學(xué)出版社，1993.[4] 毛振揚(yáng)，陳秀寧.機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，1985.[5] 鄭修本，馮冠大.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.[6] 陸劍中，孫家寧.金屬切削原理和刀具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.[7] 王懋林.液壓傳動(dòng)與控制教程[M].天津：天津大學(xué)出版社，1987.[8] 宋殷.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1996.[9] 劉克明.公差與測(cè)量[M].北京：機(jī)械