機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題目：過橋搖臂零件的機械加工工藝規(guī)程工藝裝備設(shè)計班 級 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 完成日期 任 務(wù) 書一、設(shè)計題目:過橋搖臂零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1 張 (2) 生產(chǎn)類型:大批生產(chǎn)三、上交材料1．所加工的零件圖 1 張2．毛坯圖 1 張3．編制機械加工工藝過程卡片 1 套4．編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機械加工工序卡片 1 套5．繪制夾具裝配圖（A0 或 A1） 1 張6．繪制夾具體零件圖 1 張7．編寫課程設(shè)計說明書（約 5000~8000 字） 1 份 四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計要求在 3 周內(nèi)完成。1．第 l～2 天查資料，繪制零件圖。2．第 3～7 天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工 藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。3．第 8～10 天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。4．第 11～13 天，完成夾具裝配圖的繪制。5．第 14～15 天，零件圖的繪制。6．第 16～18 天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。7．第 19 天～21 天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8. 第 20～21 天，答辯。5、成績評定優(yōu)秀 良好 中等 及格 不及格 滿分 得分平時表現(xiàn)勤奮好學(xué)，善于思考勤奮積極，態(tài)度認(rèn)真比較勤奮 不夠勤奮不勤奮，態(tài)度不端正10圖紙質(zhì)量方案合理新穎，表達(dá)規(guī)范方案合理，圖紙比較規(guī)范方案一般，圖紙基本規(guī)范方案基本合理，圖紙欠規(guī)范方案不合理，圖紙不規(guī)范40說明書質(zhì)量內(nèi)容全面，準(zhǔn)確內(nèi)容全面，基本準(zhǔn)確內(nèi)容一般，準(zhǔn)確性一般內(nèi)容基本全面，有小錯誤內(nèi)容不全，錯誤較多20答辯回答問題準(zhǔn)確流利回答問題比較準(zhǔn)確回答問題基本準(zhǔn)確回答問題欠準(zhǔn)確回答錯誤 30總分 100綜合評定成績： □優(yōu)秀、 □ 良好、 □中等、 □ 及格、 □不及格 指導(dǎo)教師 日 期 摘 要此次課設(shè)中本人通過將所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，提高了自己解決問題和分析問題的能力，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合性的訓(xùn)練。本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。過橋搖臂零件的工藝規(guī)程及鉆 4-M6 的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：切削用量、夾緊、定位。AbstractLearned this lesson set myself through the combination of theory and production practice,Improve their ability to solve problems and analysis of the problem, but also for the future to do a good job in the graduation design, take the job to carry out a comprehensive training.This design involves the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.In roller bridge arm parts of the process planning and milling height for 26mm end of fixture design is including machining process design, process design and fixture design of three parts. In the process design to first on the part of the analysis, understanding of parts of the process redesign rough structure, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then the parts each labor step of process dimension calculation, the key is to determine every step of process equipment and the cutting specifications; then special fixture design, choice of design fixture of various components, such as location elements and clamping elements. The guide element, the clamp is specific to the machine's connection parts ; calculate the positioning error generated when the fixture positioning, analysis fixture structure, and the lack of rationality, and in the design of the attention to improve in the future.Keywords: the cutting specifications, clamp, the localization.目 錄序言 ………………………………………………………11. 零件分析 …………………………………………………21.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng) ……………………21.2 零件作用……………………………………………21.3 零件的工藝分析……………………………………32. 工藝規(guī)程設(shè)計 ……………………………………………42.1 確定毛坯的制造形式………………………………42.2 基面的選擇 ………………………………………42.3 制定工藝路線………………………………………52.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定……62.5 確定切削用量及基本工時…………………………63. 夾具設(shè)計…………………………………………………143.1 問題的提出 ………………………………………143.2 定位基準(zhǔn)的選擇 …………………………………143.3 切削力及夾緊力計算 ……………………………143.4 定位誤差分析 ……………………………………153.5 夾具設(shè)計及簡要操作說明 ………………………164．方案綜合評價與結(jié)論……………………………………175．體會與展望………………………………………………18參考文獻(xiàn) ………………………………………………19第 1 頁 共 19 頁序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。我們的生活離不開制造業(yè)，制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。此次課程設(shè)計的零件是阜錦開關(guān)廠加工的一種零件。阜錦開關(guān)廠成立于1988 年，是生產(chǎn)高壓開關(guān)柜用配套件的專業(yè)廠，省級高新技術(shù)企業(yè)。具有批量生產(chǎn)各種型號高壓隔離插頭，戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)，戶內(nèi)高壓接地開關(guān)柜和各種絕緣套筒，載流體配件的生產(chǎn)能力，同時具備批量生產(chǎn)真空斷路器，中置式高壓開關(guān)柜的能力。多年來，依照升級換代戰(zhàn)略思想，堅持科研生產(chǎn)一體化方針，堅持策劃開發(fā)設(shè)計研制定型生產(chǎn)，持續(xù)不斷依靠科技力量開發(fā)新產(chǎn)品提高產(chǎn)品質(zhì)量提升產(chǎn)品檔次擴大生產(chǎn)規(guī)模。此次課程設(shè)計過橋搖臂零件的工藝規(guī)程及銑高度為 26mm 上端面的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。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，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。第 2 頁 共 19 頁1. 零件分析1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。在本次課程設(shè)計題目中，已知該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。由于過橋搖臂輪廓尺寸小，屬于輕型零件。（查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》第 3 頁表 1-3）該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)大于 5000（件/年）。（查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》第 3 頁表 1-4）1.2 零件的作用圖 1-1 過橋搖臂零件圖本次課程設(shè)計題目給定的零件是過橋搖臂零件，是阜錦開關(guān)廠中生產(chǎn)的與其他零件配合使用進(jìn)行控制的一個零件。此零件對零件的加工質(zhì)量有較嚴(yán)格的第 3 頁 共 19 頁要求。1.3 零件的工藝分析過橋搖臂主要加工面有平面、圓端面和螺紋孔，是一個形狀比較簡單的零件，可通過鏜、銑、鉆及攻螺紋來獲得。加工參數(shù)如下：鏜 Φ42mm 的孔；銑高度 15m 的上端面尺寸;鏜 Φ78 的孔；銑高度為 20mm 的上端面尺寸；銑 Φ68mm 的上下端面尺寸；在上端面 25mm 處攻螺紋 M10x1；在上下端面攻螺紋 2 面-M6 鉆深 16 攻深 12 均布；有 2 個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求：1：以 Φ68 下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工的主要是鏜 Φ42 孔。2：以 Φ42 孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是各個孔端面及其螺紋孔。根據(jù)以上的分析可知，可以先加工內(nèi)孔面，然后借助內(nèi)孔面加工其他表面。這樣對于后續(xù)的加工，其精度要求更加容易得到保證。第 4 頁 共 19 頁2.工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 基面的選擇2.2.1 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，它對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取 Φ68 上下端面作為定位基準(zhǔn)。第 5 頁 共 19 頁2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，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，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 具體的加工路線如下：工藝路線表1 鑄造 鑄造2 時效處 理 時效處理3 銑 銑 Φ68 上端面4 銑 銑 Φ68 下端面5 鏜 鏜 Φ42 孔6 銑 銑高度為 26mm 上端面7 銑 銑 Φ95 的上下端面8 鏜 鏜 Φ78 孔9 鉆 鉆上端 Φ52 圓周均布的 4-M6 螺紋孔10 鉆 鉆下端 Φ52 圓周均布的 4-M6 螺紋孔11 鉆 鉆距離上端面為 25mm 的 M10 螺紋孔第 6 頁 共 19 頁12 檢驗 檢驗，入庫表 2-12.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為 HT200。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 2-1 查的公差等級可達(dá) IT8-IT12.查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 2-4 和 2-5 知機械加工余量留3.5mm。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、 Φ68 上下端面由于上下端面要作為后面工序的定位基準(zhǔn)，同時又是 Φ42 孔的中心線的基準(zhǔn)。粗糙度要求為 3.2，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 2-4 和 2-5知機械加工余量留 3.5mm 比較合適。3、Φ42 和 Φ87 孔毛坯為空心，鑄造出孔。機械加工余量為 3,5mm，孔的精度要求介于 IT8—IT12之間，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 2-28 和 2-29 確定工序加工余量為 0.3mm 和 0.7mm2.5 確定切削用量及基本工時工序 1：鑄造工序 2：時效處理工序 3：銑 Φ68 上端面 3.5pam?1. 選擇刀具查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 3-14，刀具選取硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ，查表 5-12， 。3.5pam?068d?4z min/125v?2. 決定銑削用量第 7 頁 共 19 頁1） 決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成 3.5pam?2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 4-14 根據(jù) X52K 型立式銑床主要參數(shù)，其功率為 7.5kw，上等系統(tǒng)剛度。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 5-7 ，由公式 0.5/zfm?齒5-1，則（2-1） 101258/min6svnrd????查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 4-15,按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝600wni/r由公式 5-1，實際銑削速度為：(2-2)68012/min10wdv????當(dāng) ＝600r/min 時wn（2-3）.546012/mzwfnr?查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 4-16，按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 120/mfr?3） 計算工時切削工時： ， ， ，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計68lml91?l32指導(dǎo)書》，按表 5-43 計算，則機動工時為（2-4）12680.6inmwltnfx??工序 4：銑 Φ68 下端面銑 Φ68 下端面和銑 Φ68 上端面的切削用量和工時計算相同。第 8 頁 共 19 頁1. 選擇刀具查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 3-14，刀具選取硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，3.5pam?068d?4z由 表 5-12， 。in/12v2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 3.5pam?2)決定每次進(jìn)給量及切削速度查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》由表 4-14 根據(jù) X52K 型立式銑床主要參數(shù)，其功率為 7.5kw，上等系統(tǒng)剛度。根據(jù)查表 5-7 ，由公式 5-1，則0.5/zfm?齒1128/in6svnrd??查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》,由表 4-15,按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝600wni/r由公式 5-1，實際銑削速度為：68012/min10dv????當(dāng) ＝600r/min 時wn.5460/mzf r查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》,由表 4-16，按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 12/mfr?3)計算工時切削工時： ， ， ，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計68ll91ml32?指導(dǎo)書》，按表 5-43 計算，則機動工時為1230.6inmwltnfx???第 9 頁 共 19 頁工序 5：鏜 Φ42 孔切削用量：ap=3.5 mm 毛坯孔徑 d=42mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，由表 5-29 得：f=0.25 m/r v=120 m/r則 n=318V/D=908m/r取 n=900r/min實際切削速度（2-5）03.142901.8/6dnVms?????工作臺每分鐘進(jìn)給量 （2-6）.5/inmf?被切削層長度 2l刀具切入長度（2-7）13(~)280pral mtgktg?????刀具切出長度取532l42?行程次數(shù) ：i查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 5-39 計算基本工時 有：1jt（2-8）12810.38min5jmltf?????工序 6：銑高度為 26mm 上端面1. 選擇刀具查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 3-14，刀具選取硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,，L=78mm， ，查表 5-12，3.5pam?4?z min/125v?2. 決定銑削用量1)決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成 3.5pam?2)決定每次進(jìn)給量及切削速度查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 4-14 根據(jù) X52K 型立式銑床主要參數(shù)，其功率為 7.5kw，上等系統(tǒng)剛度。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，根據(jù)查表 5-7 ，由0.5/zfm?齒第 10 頁 共 19 頁公式 5-1，則ns=1000v/πd=1000x25/πx78=510r/min查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 4-15,按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝600wnmin/r由公式 5-1，實際銑削速度為：v=πdn w/1000=147m/min當(dāng) ＝600r/min 時n0.546120/mzwf mr???查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 4-16，按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 /mfr3)計算工時切削工時：ι=78mm, ， ，查表 5-43 則機動工時為l91?ml32tm=0.75min工序 7：銑 Φ95 的上下端面1. 選擇刀具查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 3-14，刀具選取硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ,查表 5-12， .3.5pam?095d?4z175/minv?2. 決定銑削用量1)決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成 3.5pam?2)決定每次進(jìn)給量及切削速度查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》,查表 4-14 根據(jù) X52K 型立式銑床主要參數(shù)，其功率為 7.5kw，上等系統(tǒng)剛度。根據(jù)查表 5-7 ，由公式 5-1，則0.5/zfm?齒11786/in9svnrd??第 11 頁 共 19 頁查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 4-15,按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝600wnmin/r由公式 5-1，實際銑削速度為： 956017/in10wdnv????當(dāng) ＝600r/min 時.54602/mzwfnmr查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 4-16，按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 1/mfr?3)計算工時切削工時： ， ， ，查表 5-43 則機動工時為95ll91ml32?1230.56in6mwtnfx???工序 8：鏜 φ78 孔切削用量：ap=3.5 mm 毛坯孔徑 d=78mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》由表 5-29 得：f=0.5 m/r v=88 m/r則 n=318V/D=358m/r取 D=400r/min實際切削速度 03.147801.63/dnVms?????工作臺每分鐘進(jìn)給量.52inmf?被切削層長度 2l刀具切入長度（2-13.(~)8.50praltgktg?????9）刀具切出長度取ml532 ml42?行程次數(shù) ：i1?查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 5-39 計算，基本工時 有：1jt第 12 頁 共 19 頁12041.25minjmltf?????工序 9：鉆上端 Φ52 圓周均布的 4-M6 螺紋孔工步 1：鉆 M6 螺紋底孔 Φ5mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 選用硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆（表 3-5）查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 4-8，選擇立式鉆床 Z525，查得（表 5-24）f0.25m/r?機 cV18m/in?c1v0x46r/iD5n?機機 π π查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 4-9，按機床選取 n 機 =1360r/min 120/minnr機Vc 機 =πDn 機 /1000=πx8x1360/1000=34m/min查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》， 查表 5-41， 基本工時：t=l+l1+l2/n 機 f 機 =(16+3+3)/1360x0.25=0,065min 工步 2：攻螺紋 M6mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》， 查表 3-38，選擇 M6mm 細(xì)柄高速鋼機用絲錐。等于工件螺紋的螺距 ，即 f=1mm/rf p12/mincV?機 012637(/min)cnrD???查查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 4-9，按機床選取 7/inr機13/micV?機查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，查表 5-41，基本工時： 1230.21(min)7ltnf????機工序 10: 鉆下端 Φ52 圓周均布的 4-M6 螺紋孔第 13 頁 共 19 頁鉆下端 Φ52 圓周均布的 4-M6 螺紋孔切削用量工時計算與鉆上端 Φ52 圓周均布的 4-M6 螺紋孔的相同，在此不再累述。工序 11: 鉆距離上端面為 25mm 的 M10 螺紋孔工步 1：鉆 M10 螺紋底孔 Φ8mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》， 查表 3-5，選用硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 4-8，選擇立式鉆床 Z525，查得f0.18m/r?機（表 5-24）cV2incv10x247r/minD8n??機機 π π按機床選取 5/inr機x012.5/in10cV??機機 π π查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 查表 5-41，基本工時： min12630.24f5.18ltnx??機 機工步 2：攻螺紋 M10mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 3-38 選擇 M10mm 細(xì)柄高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即f p1.5/fmr?8/mincV?機 10824(/in)10crD??查按機床選取 75/ir機8.6ncVm?機查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表 5-41，基本工時： 1230.4(min)75ltnf????機第 14 頁 共 19 頁工序 12：檢驗，入庫3. 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。設(shè)計第 15 道工序鉆 4-M6 鉆床設(shè)計。3.1 設(shè) 計 要 求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。上面即為鉆 4-M6 孔的專用夾具，本夾具將用于 Z525 鉆床。本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。3.2 夾 具 設(shè) 計3.2.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。方案：選底平面、 孔和 大頭孔定位，即一面、心軸和擋銷定位，42?78夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。3.2.2 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計 算刀具：鉆頭。則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(F07.1)92()103.?nHBF=420 1.0.853723N???轉(zhuǎn)矩第 15 頁 共 19 頁T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 2.0.85317.34()NM????功率 P =m0.6950.2VKWd在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;K —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;2K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??鉆削時 T=17.34 N M?切向方向所受力: F =1LT2670534.???取 .fF =4416f )(6.41.N?F Ff1所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。3.3 定 位 誤 差 的 分 析該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為 。為了滿足工序的加0.587??工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj????與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j第 16 頁 共 19 頁MjjWDAZWj ???? ?????由參考文獻(xiàn)[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：11minDWd??????1 2i 2min.DDdJarctgL???其中：，10.52Dm??20D??，d .3dm， 1min?2min4且：L=87mm ，得0.63DW???.2Jm⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??5.第 17 頁 共 19 頁⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD??m01.誤差總和： 0.853jw????從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.4 鉆 套 、 鉆 模 板 設(shè) 計 與 選 用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用薄壁固定鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少成本。圖 6.1 固定鉆套鉆模板選用固定式鉆模板，用 2 個沉頭螺釘定位于夾具體上。第 18 頁 共 19 頁3.5 夾 具 設(shè) 計 及 操 作 的 簡 要 說 明圖 6.2 夾具裝配圖由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用夾具體底面的大平面定位三個自由度，心軸定位兩個自由度，用菱形擋銷定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。3.4 定位誤差分析夾具的主要定位元件為芯軸，大平面和擋銷，可調(diào)節(jié)輔助支撐。大平面限制 3 個自由度，即 Z 軸方向的移動，繞 X,Y 軸方向的旋轉(zhuǎn)；短芯軸限制 2 個自由度，即沿 X,Y 軸的移動；擋銷限制 1 個自由度，即繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn)。輔助支撐限制 0 個自由度，所以此方案為完全定位。該定位心軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計的專用件，定位精度較高。由于芯軸景象存在誤差，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》則定位基準(zhǔn)位移誤差，即△Y=D max-dmin/2=0.02，而且定位基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差也為零，即△B=0.所以，總的定位誤差為△D=△Y+△B=0+0.02=0.02＜T/2,此定位設(shè)計方案滿足要求。3.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了開口壓板壓緊的方式。由于本夾具是對工件進(jìn)行第 19 頁 共 19 頁銑上端面，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。夾具體上用 Φ42 孔及其底面定位，鉆削時的力來進(jìn)一步壓緊工件使得更加穩(wěn)固，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用移動壓板，操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計而成，工件的拆裝相對也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。4．方案綜合評價與結(jié)論通過查閱大量資料和進(jìn)行大量計算，在老師的指導(dǎo)下完成了本次設(shè)計，總的來說，本次設(shè)計中的幾點要求已達(dá)到——完成了 1 張裝配圖，1 張毛坯圖，2張零件圖，1 份說明書和 2 張工藝的卡片。此次設(shè)計，通過對零件的分析，制定出加工工序，查閱資料，對每一步加工的工序選擇了合適的機床和刀具，并對相應(yīng)的各參數(shù)進(jìn)行了分析計算，校核，達(dá)到了零件的精度要求。在課程設(shè)計中，對工序 6 進(jìn)行了定位及夾具設(shè)計，本方案中所設(shè)計的定位方案實現(xiàn)了完全定位，限制了 6 個自由度，而且夾緊裝置也較好地起到了夾緊作用，方便了機床對工件的加工。雖然此次設(shè)計滿足了要求，但在某些地方還是存在瑕疵，需要進(jìn)行仔細(xì)的分析改正，將方案進(jìn)行完善。此次課程設(shè)計，通過工藝計算和定位誤差分析等方法，在老師的指導(dǎo)線，綜合的來說所設(shè)計的方案是合理的。在設(shè)計中，保證了在銑平面時對工件定位的準(zhǔn)確和加工時的夾緊，使零件能夠按照合格的標(biāo)準(zhǔn)被加工出來。在每一次加工中都會存在各種各樣的誤差，我們應(yīng)該注意這些誤差，盡量減小或消除它們，防止其對零件合格精度的影響。5.體會與展望這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的聯(lián)系起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。由于本次第 20 頁 共 19 頁設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。在這次課程設(shè)計中，本人通過查閱大量資料，也對國內(nèi)的機械業(yè)發(fā)展有了一定的了解，機械行業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到一個國家的發(fā)展如何。目前，國內(nèi)的機械加工水平已經(jīng)很高了，但未來會達(dá)到更高高度。會生產(chǎn)出高精度，高質(zhì)量的工件。這次設(shè)計是培養(yǎng)我們的實踐能力，讓我們綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力,更是讓我們在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的部分專業(yè)課及精工實習(xí)之后進(jìn)行的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次設(shè)計雖然只有三周的時間，但在這三周時間中使我對這次課程設(shè)計有了很深的體會。在這次課程設(shè)計過程中碰到了許多問題，在老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解；同時，在老師的講解下我也學(xué)到了的許多的知識，在此我表示深深的感謝！參 考 文 獻(xiàn)[1].《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》遼寧工程技術(shù)大學(xué)主編，2016 年[2].《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》于英華主編，機械工業(yè)出版社出版，2015 年[3].《切削用量簡明手冊》艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994 年[4].《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994 年[5].《機床夾具設(shè)計》上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983 年[6].《機床夾具設(shè)計手冊》北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990 年[7].《機械制造工藝學(xué)》郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997 年第 21 頁 共 19 頁