機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-調(diào)速杠桿135調(diào)速器工藝及銑20槽夾具設(shè)計(jì)

PAGE2PAGE1序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜和運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)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)立的分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，希望各位老師多加指教。目錄TOC\o"1-3"\h\u25559序言 1192121零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確定 4280301.1零件的作用 4232651.2.零件工藝分析 4158071.3.零件的生產(chǎn)類型 4226592選擇毛坯及熱處理、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖 5124952.1選擇毛坯 556482.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 592322.3確定機(jī)械加工余量 5266782.4確定毛坯尺寸 669122.5確定毛坯尺寸公差 6265922.6設(shè)計(jì)毛坯圖 6268103加工工藝方法、路線及參數(shù)確定 8107923.1定位基準(zhǔn)的選擇 8272893.2零件表面加工方法的選擇 8268873.3制定工藝路線 811973.3工序設(shè)計(jì) 9108433.3.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 9223103.3.2確定工序尺寸 1082443.4確定切削用量及基本時(shí)間 1271473.3.1工序三：粗、半精銑φ8，φ6，φ12上下兩端面 1252663.3.2工序四鉆、擴(kuò)、鉸Φ6孔 14219923.3.3工序五鉆、擴(kuò)、鉸2×φ8孔 1610113.3.4工序六鉆、擴(kuò)、鉸的孔 1820173.3.5工序七鏜φ12.5孔 21259473.3.6工序八銑20寬槽 2258354夾具設(shè)計(jì) 24214564.1研究原始質(zhì)料 24235434.2設(shè)計(jì)要求 24113414.3夾具的組成 25198644.4夾具的分類和作用 2532634.5銑20mm槽夾具設(shè)計(jì) 2762464.5.1設(shè)計(jì)要求 27172954.5.2定位基準(zhǔn)的選擇 2870204.5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 28319314.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 29325854.7定位誤差的分析 3083464.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 3211369結(jié)論 3314766參考文獻(xiàn) 3416376致謝 01零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確定1.1零件的作用題目所給的零件是調(diào)速杠桿，主要作用是用于連接調(diào)速器，對(duì)側(cè)面加工要求低，對(duì)下孔的的加工精度要求比較高，尤其是φ12mm的孔有粗糙度的要求高，加工有困難。1.2.零件工藝分析通過(guò)對(duì)該零件的重新繪制，知道原圖樣的視圖基本正確，完整尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。但下表面的精度較高。要進(jìn)行精銑才能達(dá)到粗糙度要求。該零件屬于桿類零件，它的側(cè)面都是直接鍛造出來(lái)的，在加工時(shí)很方便，但要同時(shí)保證孔的平行度和垂直度比較困難，但毛坯基本確定位置，所以簡(jiǎn)單了許多1.3.零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：Q=4000臺(tái)/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和廢品率β分別取10%和1%。代入公式N=Qn(1+α)(1+β)得該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N=40001（1+10%）（1+1%）=4444件/年零件質(zhì)量為0.25kg,查表2-1得其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。2選擇毛坯及熱處理、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖2.1選擇毛坯該零件的材料為30鋼，考慮到零件的強(qiáng)度要求較高、形狀比較簡(jiǎn)單，因此應(yīng)該采用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為4444件，屬批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差參見《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（崇凱主編，李楠副主編2010版）第五章第一節(jié)，鋼質(zhì)模鍛件的公差及機(jī)械加工余量按GB/T12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。eq\o\ac(○,1)鍛件公差等級(jí)由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其鍛件公差等級(jí)為普通級(jí)。eq\o\ac(○,2)鍛件質(zhì)量根據(jù)零件成品質(zhì)量，估算為。eq\o\ac(○,3)鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)該鍛件為非圓形鍛件，長(zhǎng)，寬，假設(shè)最大厚度，則由公式（5-5）由于0.204介于0.16和0.32之間，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)屬于級(jí)。eq\o\ac(○,4)鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該零件材料為30鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬于級(jí)eq\o\ac(○,5)零件的表面粗糙度由于該零件圖可知，該零件各加工表面為。2.3確定機(jī)械加工余量根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表5-9，由此查得單邊余量在厚度方向?yàn)?.5～2.0mm,水平方向亦為1.5～2.0mm，即鍛件的各個(gè)加工余量均為1.5～2.0mm。2.4確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度。分析本零件，各加工表面的粗糙度為，因此各加工表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。孔、、、由于孔較小，不鍛出，均由加工得到。綜上所述，確定毛坯尺寸見表1-1表1-1調(diào)速杠桿毛坯（鍛件）尺寸零件尺寸單面加工余量緞件尺寸2.5確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從表5-7中查得。本零件毛坯尺寸允許偏差見表1-2。表1-2調(diào)速杠桿毛坯（鍛件）尺寸允許偏差鍛件尺寸偏差根據(jù)表5-72.6設(shè)計(jì)毛坯圖eq\o\ac(○,1)確定圓角半徑鍛件的外圓角半徑按表格5-12確定。本鍛件的各個(gè)部分為＞1,故均按表中第一行中的數(shù)值。為簡(jiǎn)化起見，本鍛件圓角取相同數(shù)值，結(jié)果為考慮到加工余量只有2，故取以保證各表面的加工余量。eq\o\ac(○,2)確定模鍛斜度本鍛件由于上下模膛相等，根據(jù)計(jì)算，查表5-11，外模斜度，考慮到零件的結(jié)構(gòu)較小，加工余量等取eq\o\ac(○,3)確定分模位置由于毛坯是杠類零件，應(yīng)采取沿杠長(zhǎng)方向分模，這樣可以使材料利用率得到提高。為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)模鍛過(guò)程中的錯(cuò)移，選擇沿杠長(zhǎng)方向上下對(duì)稱面為分模面，分模線為不對(duì)稱彎曲線，屬于不對(duì)稱彎曲分模范線。eq\o\ac(○,4)確定毛坯的熱處理方式鋼質(zhì)杠桿毛坯經(jīng)緞造后應(yīng)安排正火，以消除殘余的鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻的組織，從而改善加工性。圖1-2為毛坯圖3加工工藝方法、路線及參數(shù)確定3.1定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的杠桿，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選孔作為精基準(zhǔn)，及杠桿一端面作為精基準(zhǔn)。分析零件可知，孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，應(yīng)選外圓及一端面作為粗基準(zhǔn)。3.2零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有端面、內(nèi)孔杠桿兩側(cè)面等，材料為30鋼。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。eq\o\ac(○,1)兩端面，公差等級(jí)為IT12，表面粗糙度為根據(jù)表5-16選擇粗車即可。eq\o\ac(○,2)內(nèi)孔公差等級(jí)為IT7表面粗糙度為，孔徑＜15～20mm根據(jù)表5-15選擇鉆-粗鉸-精鉸。eq\o\ac(○,3)內(nèi)孔未標(biāo)注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為根據(jù)表5-15選擇粗鏜即可。eq\o\ac(○,4)杠桿兩側(cè)面表面粗糙度，尺寸為，公差等級(jí)為IT9級(jí)，根據(jù)表5-16選擇粗銑-精銑。eq\o\ac(○,5)20槽和凸塊表面粗糙度為根據(jù)表5-6選擇粗銑即可。eq\o\ac(○,6)、內(nèi)孔，公差等級(jí)IT9，表面粗糙度查表5-30得其平行度和垂直度公差等級(jí)為IT10～11，根據(jù)表5-15和表5-24選擇鉆-鉸即可。3.3制定工藝路線工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備1鑄造2時(shí)效處理3銑粗、半精銑φ8，φ6，φ12上下兩端面機(jī)加工X51立式銑床4鉆、擴(kuò)、絞鉆、絞φ6H9孔機(jī)加工Z550鉆床5鉆、擴(kuò)、絞鉆、絞φ8H7孔機(jī)加工Z550鉆床6鉆、擴(kuò)、絞鉆、絞φ12H7孔機(jī)加工Z550鉆床7鏜粗鏜φ12.5孔機(jī)加工CA6140車床8銑銑20槽機(jī)加工X51立式銑床9銑銑小凸臺(tái)機(jī)加工X51立式銑床10鉗去毛刺11檢終檢3.3工序設(shè)計(jì)3.3.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1）選擇機(jī)床根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。eq\o\ac(○,1)粗車。工序工步不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外圓長(zhǎng)度精度要求不高，選用最常用的CA6140型臥式車床（表5-55）。eq\o\ac(○,2)鉆-粗鉸-精鉸、粗鏜、倒角，為了加工方便，結(jié)合零件外形，選擇CA6140型臥式車床。eq\o\ac(○,3)銑側(cè)面。從加工的要求及尺寸的大小考慮，選擇X51型立式銑床較合適（表5-71）。eq\o\ac(○,4)鉆孔。從加工要求來(lái)看，選擇Z550型立式鉆床比較合適（表5-64）。eq\o\ac(○,5)銑槽和凸臺(tái)。根據(jù)加工要求和尺寸，選擇X51型立式銑床。（表5-71）（2）選擇夾具本零件除鉆-鉸、內(nèi)孔以及杠桿左右表面需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。車床使用三角自定心卡盤。（3）選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具。eq\o\ac(○,1)車床一般選擇硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鋼制零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工選擇YT5。eq\o\ac(○,2)鉆刀選擇相應(yīng)大小的鉆刀即可。eq\o\ac(○,3)銑刀選擇鑲齒盤銑刀即可（表2-17）。（4）選擇量具本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀的特點(diǎn)，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。厚度采用測(cè)量讀數(shù)值為0.01mm的千分尺、槽和凸塊的測(cè)量采用讀數(shù)值為0.02的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。孔徑采用5～30mm的內(nèi)徑千分尺即可（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)主編尹成湖P161表4.46）。3.3.2確定工序尺寸（1）確定圓長(zhǎng)度尺寸零件尺寸，鍛件尺寸，（2）確定孔的尺寸①工序Ⅱ：鉆,擴(kuò),粗鉸，精鉸，12孔工序名稱工序間余量工序間工序間尺寸工序間經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度精鉸0.05H73．212Ra3.2粗鉸0.1H86.311.95Φ11.95Ra6.3鉆孔11.85H1212.511.85Φ11.85Ra12.5鍛造0②工序Ⅳ:鉆，鉸,倒角6的孔工序名稱工序間余量工序間工序間尺寸工序間經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度粗鉸0.2H96.366.3鉆孔5.8H1212.512.5鍛造0③工序Ⅳ:鉆，鉸,倒角8的孔工序名稱工序間余量工序間工序間尺寸工序間經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度粗鉸0.2H1012.58812.5鉆孔7.8H125鍛造0(2)確定軸向工序尺寸①確定工序一尺寸由工序1加工方法得A1=A2=由題可知A2為封閉環(huán)又因?yàn)椋悍忾]環(huán)基本尺寸：上偏差:下偏差:則粗加工按尺寸鏈進(jìn)行。3.4確定切削用量及基本時(shí)間3.3.1工序三：粗、半精銑φ8，φ6，φ12上下兩端面工步一：粗銑φ8，φ6，φ12上下兩端面加件工條工件材料：30鋼，鑄造。加工要求：粗銑上、下端面。機(jī)床：X51立式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度15=》ae》=9,深度ap<=6,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=10mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm,z=82.切削用量1）銑削深度因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2.0mm，二次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為4.5kw。查《切削手冊(cè)》fz=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量fz=0.18mm/z。3）查后刀面最大磨損查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.2mm。查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命及壽命T=180min4）計(jì)算切削速度按《切削手冊(cè)》，Vc=EQ算得Vc＝16.8m/min，n=50r/min,據(jù)X51銑床參數(shù)，選擇nc=65r/min,,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*10*65/1000=2m/min=0.03m/s,實(shí)際進(jìn)給量為0.03*8*65=15.6mm/min根據(jù)X51立式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（表5-73）選擇25mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量為f=15.6/8*60=0.03mm/z5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)制指南》表2-18,銑削時(shí)的功率（單位為Kw）為式中，30，1.0,,,,則189N,=0.03m/s,0.125kw<4.5kw最終確定ap=2.0mm，nc=65r/min,，Vc=0.03m/s，fz=0.03mm/z6）計(jì)算基本工時(shí)。工步二：半精銑φ8，φ6，φ12上下兩端面加件工條工件材料：30鋼，鑄造。加工要求：半精銑上、下端面。機(jī)床：X51立式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度15=》ae》=9,深度ap<=6,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=10mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm,z=82.切削用量1）銑削深度因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.0mm，二次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為4.5kw。查《切削手冊(cè)》fz=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量fz=0.18mm/z。3）查后刀面最大磨損查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.2mm。查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命及壽命T=180min4）計(jì)算切削速度按《切削手冊(cè)》，Vc=EQ算得Vc＝23.5m/min，n=98r/min,據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=110r/min,,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*10*110/1000=3.5m/min=0.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為0.06*8*110=52.8mm/min根據(jù)X51立式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（表5-73）選擇50mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量為f=50/8*60=0.1mm/z5)校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)《機(jī)制指南》表2-18,銑削時(shí)的功率（單位為Kw）為式中，30，1.0,,,,則215N,=0.06m/s,0.145kw<4.5kw最終確定ap=1.0mm，nc=110r/min,，Vc=0.06m/s，fz=0.1mm/z6）計(jì)算基本工時(shí)3.3.2工序四鉆、擴(kuò)、鉸Φ6孔工步一鉆孔采用莫氏錐柄麻花鉆，d=6，L1=57,L=138莫氏圓錐號(hào)1（表5-84）ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-127查取。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)=3\*romaniii.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏椎柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=25min。=4\*romaniv確定切削速度v由表5-131鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為修正系數(shù)，，，由表5-65取Z550的主軸轉(zhuǎn)速為=5\*romanv校驗(yàn)機(jī)床效率由p31表2-15公式鉆孔時(shí)的功率為，,,,代入求得，Z550型鉆床的功率為7.5kw，故所選切削用量可以采用。，,(2)粗鉸ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-136查取。ⅲ.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏錐柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=25min。ⅳ.確定切削速度v由表5-136鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為由本工序采用Z550立式鉆床，查表取轉(zhuǎn)速,故實(shí)際銑削速度鉆孔基本時(shí)間=1\*GB3①確定鉆孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，，則該工步的基本時(shí)間為=2\*GB3②確定粗鉸孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，（表2-27），則該工步的基本時(shí)間為3.3.3工序五鉆、擴(kuò)、鉸2×φ8孔工步一鉆孔采用莫氏錐柄麻花鉆，d=8，L1=75,L=156莫氏圓錐號(hào)1ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-127查取。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)=3\*romaniii.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏椎柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=25min。=4\*romaniv確定切削速度v由表5-131鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為修正系數(shù)，，，由表5-65取Z550的主軸轉(zhuǎn)速為=5\*romanv校驗(yàn)機(jī)床效率由p31表2-15公式鉆孔時(shí)的功率為，,,,代入求得，Z550型鉆床的功率為7.5kw，故所選切削用量可以采用。，,工步二粗鉸ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-136查取。ⅲ.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏椎柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=25min。ⅳ.確定切削速度v由表5-136鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為由本工序采用Z550立式鉆床，查表取轉(zhuǎn)速,故實(shí)際銑削速度）鉆孔基本時(shí)間=1\*GB3①確定鉆孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，，則該工步的基本時(shí)間為=2\*GB3②確定粗鉸孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，（表2-27），則該工步的基本時(shí)間為3.3.4工序六鉆、擴(kuò)、鉸的孔工步一鉆孔采用莫氏錐柄麻花鉆，d=12，L1=101,L=182莫氏圓錐號(hào)1ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-127查取。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)ⅲ.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏椎柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=30min。ⅳ.確定切削速度由表鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為修正系數(shù)，，由表5-55取CA6140的主軸轉(zhuǎn)速為。ⅴ.校驗(yàn)機(jī)床效率由p31表2-15公式鉆孔時(shí)的功率為，,,,代入求得，。CA6140型車床的功率為7.5kw，故所選切削用量可以采用。，,。工步二粗鉸至ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-127查取。ⅲ.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏椎柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=30min。ⅳ.確定切削速度v由表鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為由本工序采用CA6140臥式車床，查表取轉(zhuǎn)速,故實(shí)際銑削速度工步三精鉸ⅰ.確定背吃刀量由于鉆孔時(shí)背吃刀量為孔的半徑，故ⅱ.確定進(jìn)給量由表5-127查取。ⅲ.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度由p190表5-130得，用莫氏椎柄麻花鉆加工鍛鋼，后刀面最大磨損限度為1.0mm，刀具壽命T=30min。ⅳ.確定切削速度v由表鉆頭鉆30鋼時(shí)的切削速度為由本工序采用CA6140型臥式車床，查表取轉(zhuǎn)速,故實(shí)際銑削速度（2）基本時(shí)間=1\*GB3①確定鉆孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，，則該工步的基本時(shí)間為=2\*GB3②確定粗鉸孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，（表2-27），則該工步的基本時(shí)間為=3\*GB3③確定精鉸孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-26，車鉆孔的基本時(shí)間為式中，，，，（表2-27），則該工步的基本時(shí)間為3.3.5工序七鏜φ12.5孔確定粗鏜mm孔的切削用量。所選刀具為YT5硬質(zhì)合金、桿部直徑為8mm的機(jī)夾單刃鏜刀（機(jī)械加工工藝師手冊(cè)楊叔子主編，P652表20-77和表20-78）。ⅰ.確定被吃刀量雙邊余量為0.5mm，顯然單邊余量。ⅱ.確定進(jìn)給量根據(jù)表5-115，當(dāng)粗鏜鋼料、鏜刀直徑為8mm、、鏜刀伸出長(zhǎng)度為80mm時(shí)，，按CA6140車床的進(jìn)給量（表5-57），選擇。切削速度查得，則由于本工序采用CA6140機(jī)床，由表5-56得，，故實(shí)際切削速度為=4\*GB3④確定粗鏜孔的基本時(shí)間。根據(jù)表2-24，車鏜孔的基本時(shí)間式中，，，，，，，則3.3.6工序八銑20寬槽1.粗銑加工條件機(jī)床：X51立式銑床。刀具：整體硬質(zhì)合金直柄立銑刀,牌號(hào)YG6。齒數(shù)z=20,故據(jù)《機(jī)制指南》取刀具直徑do=2.5mm。2.切削用量1）銑削深度因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.2mm，一次走刀即可完成。2）每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為2.8kw。查《機(jī)制指南》選f=0.008mm/z。查《機(jī)制指南》表5-148，后刀面最大磨損為0.30~0.50mm。查《機(jī)制指南》表5-149，壽命T=60minVc＝35.3m/min，n=225r/min,根據(jù)X51立式銑床參數(shù)，選擇nc=200r/min,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*2.5*200/1000=31.4m/min=0.53m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為mm/min2半精銑加工條件機(jī)床：X51立式銑床。刀具：整體硬質(zhì)合金直柄立銑刀,牌號(hào)YG6。齒數(shù)z=20,故據(jù)《機(jī)制指南》取刀具直徑do=2.5mm。2.切削用量1）銑削深度因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成。2）每齒進(jìn)給量機(jī)床功率為2.8kw。查《機(jī)制指南》選f=0.008mm/z。查《機(jī)制指南》表5-148，后刀面最大磨損為0.30~0.50mm。查《機(jī)制指南》表5-149，壽命T=60minVc＝35.3m/min，n=321r/min,根據(jù)X51立式銑床參數(shù)，選擇nc=320r/min,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*2.5*320/1000=42.8m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為mm/min4夾具設(shè)計(jì)4.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)加工20mm槽夾具設(shè)計(jì)，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2設(shè)計(jì)要求在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。機(jī)床夾具的組成1、定位裝置其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。3、對(duì)刀或?qū)蜓b置其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。4、連接原件其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。5、夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。6、其他元件或裝置是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。機(jī)床的分類機(jī)床夾具種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，拼裝夾具。按使用機(jī)床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動(dòng)機(jī)床夾具，自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。4.3夾具的組成(1)定位元件夾具上的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4都是定位元件，通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。(2)夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個(gè)零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。(3)對(duì)刀或?qū)蜓b置對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置，確定了鉆頭軸線相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊和塞尺為對(duì)刀裝置。(4)連接元件連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面，保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺(tái)。因此，夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過(guò)渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。(5)夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，如圖3-3中的件3，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。(6)其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。4.4夾具的分類和作用（1）按專業(yè)程度劃分1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。4）組合夾具組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。（2）按使用的機(jī)床分類由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。（3）按夾緊動(dòng)力源分類根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。夾具的作用：1．縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率夾具的使用一般包括兩個(gè)過(guò)程：其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，這個(gè)過(guò)程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來(lái)快速實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)找正、試切等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個(gè)過(guò)程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等)，因此能迅速實(shí)現(xiàn)。

2．確保并穩(wěn)定加I精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量

加工過(guò)程中，工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。

3．降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)

由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度，或者根本不需要找正和調(diào)整，所以，這些專用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。按夾緊的動(dòng)力源可分為：手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種：將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上將工件裝夾在家具上采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)：a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”d、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本4.5銑20mm槽夾具設(shè)計(jì)4.5.1設(shè)計(jì)要求為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為銑床夾具銑20mm槽的專用夾具，本夾具將用于X52K銑床。本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。4.5.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)銑25mm槽進(jìn)行加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅱ：選一面兩銷定位方夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。4.5.3切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：立銑刀（硬質(zhì)合金）根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得：銑削力計(jì)算公式為圓周分力式（3-1）查表可得：代入公式（3-1）得=查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。即：（）計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力即：取k=2查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：其中：螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，由上述計(jì)算易得：由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖3.3夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度a=25mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表3.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D25-0.025-0.0454025615624+0.0237對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是完成后加工，所以選用對(duì)刀塊。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3.5平塞尺圖塞尺尺寸為：表3.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC3-0.0060.254.7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79.5。為了滿足工序的加工要求，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。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：由參考文獻(xiàn)[5]可得：=1\*GB2⑴兩定位銷的定位誤差：其中：，，，得⑵夾緊誤差：其中接觸變形位移值：查[5]表1～2～15有。⑶磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)⑷夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。結(jié)論通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧了相關(guān)專業(yè)的大學(xué)，也深深意識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性，認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件（如AutoCAD），熟悉設(shè)計(jì)相關(guān)的信息（包括手冊(cè)，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范）和實(shí)證估計(jì)有了一定程度的提高，在計(jì)算機(jī)和方便的參考書籍和手冊(cè)的情感設(shè)計(jì)和幫助。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械制造過(guò)程更系統(tǒng)的了解一般的過(guò)程，學(xué)習(xí)和掌握整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法是更嚴(yán)格的。畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)，可以學(xué)習(xí)使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，效率高的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以滿足高質(zhì)量的要求，基于降低成本基本理論知識(shí)，進(jìn)行必要的計(jì)算設(shè)計(jì)，高質(zhì)量，高效率夾具，成本低。清晰的過(guò)程，了解情況之前，機(jī)床刀具和加工，畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問(wèn)題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到