機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)油閥座零件工藝規(guī)程及圓周上φ2mm的孔夾具設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、 本科生課程設(shè)計(jì)說明書油閥座夾具設(shè)計(jì)全套圖紙，加153893706系部： 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)：機(jī)本一班 學(xué)號(hào) 指 導(dǎo) 老 師: 最終評定成績: 2010 年 6 月目 錄機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書1第1章 零件分析31.1 零件的作用31.2 零件的工藝分析3第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1 毛皮制造形式52.2 基面的選擇52.3 制定工藝路線62.4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定92.5 確定切削用量及基本工時(shí)9第3章 夾具設(shè)計(jì)183.1 問題提出183.2 基準(zhǔn)的選擇183.3 切削力及夾緊力的計(jì)算183.4 定

2、位誤差的分析193.5 夾緊元件強(qiáng)度校核203.6 夾具設(shè)計(jì)及操作說明203.7 夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)分析20第4章 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 22第5章 參考文獻(xiàn) 23第6章 附錄1 機(jī)械加工工藝過程卡片24附錄2 機(jī)械加工工序卡片29附錄3 夾具3d裝配效果圖30附錄4 油閥座毛坯圖31附錄5 油閥座零件圖32附錄6 夾具裝配圖33附錄7 零件圖（夾具座）34附錄8 零件圖（定位心軸）35附錄9 零件圖（鉆模板）36機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(machinery manufacturing planning and fixture design)系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自

3、動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)本一班 姓 名 扶翰章 課程設(shè)計(jì)題目 油閥座零件加工（圓周上2mm的孔）一、設(shè)計(jì)的目的和要求(一)設(shè)計(jì)目的機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用過去所學(xué)過的全部課程，另外也為搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)做一次綜合訓(xùn)練。學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在下述各方面得到鍛煉：1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程中的基本理論，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線合理安排等問題，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)生通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)掌握如何根據(jù)被加工零

4、件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理，又能保證加工質(zhì)量的夾具來。3 學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱出處，能夠做到熟練應(yīng)用。(二)設(shè)計(jì)的要求機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目一律定為：制訂油閥座零件的機(jī)械加工工藝。生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)（6000件）。設(shè)計(jì)的要求包括如下幾個(gè)部分：1零件毛坯合圖 一張2機(jī)械加工工藝過程卡片 一套3夾具裝配總圖 一張4夾具零件圖 若干5課程設(shè)計(jì)說明書 一份課程設(shè)計(jì)題目由指導(dǎo)老師選定發(fā)給學(xué)生。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟1 對零件進(jìn)行工藝分析學(xué)生得到設(shè)計(jì)題目之后，應(yīng)首先對零件進(jìn)行工藝分析，其主要內(nèi)容包括：（1）零件的作用及零件圖上技術(shù)要求進(jìn)行分

5、析。（2）對零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表 。（3）零件的材質(zhì)，熱處理及工藝性進(jìn)行分析。2選擇毛坯的制造方式毛坯的選擇應(yīng)該以生產(chǎn)批量的大小，非加工表面的技術(shù)要求以及零件的復(fù)雜程度、技術(shù)要求的高低等幾方面綜合考慮。在通常情況下，應(yīng)主要以生產(chǎn)性質(zhì)來決定。正確的選擇毛坯制造方式，可以使得整個(gè)工藝過程經(jīng)濟(jì)合理。3零件的機(jī)械加工工藝路線。（1）制訂工藝路線。在對零件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，制定零件的工藝路線。對于比較復(fù)雜的零件，可以先考慮幾個(gè)加工方案，分析比較后，在從中選擇比較合理的加工方案。（2）選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算。當(dāng)某工序定位基準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符時(shí)，需對它的工序尺寸進(jìn)行換算。

6、（3）選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具。機(jī)床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。在成批生產(chǎn)的條件下，一般采用通用機(jī)床和專用工夾具。（4）加工余量及工序尺寸與公差的確定。根據(jù)工藝路線的安排，首先應(yīng)確定一個(gè)加工表面的各工序加工余量，其工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度確定，一個(gè)表面的總加工余量則為該表面各工序間加工余量之和。（5）切削用量的確定。在機(jī)床、刀具、加工余量等確定的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生用公式計(jì)算一二道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由上述手冊中查得。（6）畫毛坯圖。在加工余量確定的基礎(chǔ)上畫毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線條繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)劃線繪出。比例取1：1，同時(shí)應(yīng)在圖上表出毛坯的尺寸

7、、公差，技術(shù)要求，毛坯制造的分模面、圓角半徑和拔模斜度等（7）繪制零件的機(jī)械加工工藝卡片。將前述各項(xiàng)內(nèi)容及各工序簡圖，一并填入規(guī)定的工序卡片上。4工藝裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)加工給定零件所必須的夾具12套。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容可根據(jù)加工需要由學(xué)生本人提出并經(jīng)指導(dǎo)教師同意后確定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體步驟如下：（1）確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖。學(xué)生在確定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則是：確保加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量簡單，操作省力高效，制造成本低廉。這四條原則如果單獨(dú)拿出來分析，有些是互相矛盾的，而設(shè)計(jì)者的任務(wù)，就是要在設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，綜合上述四條，通盤考慮，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，注意分析研

8、究，考慮互相制約的各種因素，確定最合理的設(shè)計(jì)方案。（2）選擇定位元件，計(jì)算定位誤差。按照加工精度的高低，需要消除不定度的數(shù)目以及粗精加工的需要，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確的選擇定位元件。 選擇好定位元件之后，還應(yīng)對定位誤差進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如超差時(shí)，需要改變定位方法，以減少定位誤差，提高加工精度。有時(shí)甚至要從根本上改變工藝路線的安排，以保證零件的加工能順利進(jìn)行。（3）計(jì)算所需的夾緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。為了保證零件裝夾的安全可靠，實(shí)際所需的夾緊力應(yīng)比理論夾緊力要大，即應(yīng)對理論夾緊力要以安全系數(shù)k。k的大小可由有關(guān)手冊中查得，一般k=1.52.5。應(yīng)該指出，由于加工方法，切削刀具以及裝夾方式千差萬別，夾緊力的計(jì)

9、算在有些情況下是沒有現(xiàn)成的公式可以套用的，所以需要同學(xué)根據(jù)過去所學(xué)的理論進(jìn)行分析研究，以決定合理的計(jì)算方法。夾緊機(jī)構(gòu)的功用就是將動(dòng)力源的力正確、有效地施加到工件上來。同學(xué)們可以根據(jù)具體情況，選擇并設(shè)計(jì)杠桿、螺旋、偏心、絞鏈等不同的夾緊機(jī)構(gòu)，并配合手動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)的動(dòng)力源，將夾具的設(shè)計(jì)工作逐步完善起來。（4）畫夾具裝配圖。要求按比例1：1的比例畫夾具裝配圖。被加工零件在夾具上的位置，要用雙點(diǎn)劃線表示，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”的位置上。a)注意投影選擇，應(yīng)當(dāng)用最少的投影將夾具的結(jié)構(gòu)完全清楚的表達(dá)出來。因此在畫圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的配置與安排。b)所設(shè)計(jì)的夾具，不但機(jī)構(gòu)要合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)合理。否

10、則會(huì)影響工作甚至不能工作。c)要保證夾具與機(jī)床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性。即夾具上應(yīng)具備定位鍵及對刀裝置，這可在有關(guān)夾具設(shè)計(jì)手冊中得。d)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)靈活，不能蹩勁和卡死?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)有鎖緊裝置，不能在工作中自動(dòng)松脫。e)夾具的裝配工藝性和夾具零件（尤其是夾具體）的可加工性要好。f)夾具的運(yùn)動(dòng)零部件要有潤滑裝置，排屑要方便。g)零件的選材，尺寸公差的標(biāo)注以及總裝技術(shù)要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學(xué)要求出發(fā)，所有零部件不采用簡化法繪制。5編寫設(shè)計(jì)說明書學(xué)生在完成上述全部工作內(nèi)容后，應(yīng)將前述全部工作內(nèi)容依先后順序?qū)懗稍O(shè)計(jì)說明書一份。要求

11、字跡工整，語言簡練，文字通順。說明書應(yīng)以十六開紙書寫，四周留有邊框，并裝訂成冊。第1章、零件的分析1.1零件的作用 目所給定的零件是鑿巖機(jī)注油器上的油閥座，左端通過rc3/4與主機(jī)相連，一管套穿過油壺殼體與24.5孔焊接，高壓氣體從左端進(jìn)入閥座，在負(fù)壓作用下，油壺內(nèi)油從2孔流至22孔與高壓氣體混合后成霧狀從套管噴出。16h10孔裝入油量調(diào)節(jié)裝置，缺口標(biāo)志油量調(diào)節(jié)范圍。1.2零件的工藝分析油閥座共有兩組加工表面?，F(xiàn)分述如下：1.2.1以22為中心的加工表面。這一組加工表面包括：63的外圓，24.5的內(nèi)孔，22的內(nèi)孔以及rc3/4錐孔，60錐角，145倒角，2個(gè)2的通孔，5，3垂直于5，2的平面及

12、左端垂直平面。圖1.1 以22為中心的加工表面1.2.2以16h10為中心的加工表面。這一組加工表面包括：16h10的孔，10.5的孔以及135缺口，16.8內(nèi)槽以及45倒角。由以上分析可知，rc3/4連接用63定位。24.5焊管套形位公差靠機(jī)床自身來保證，且粗精加工盡可能一次加工完成。圖1.2 以16h10為中心的加工表面第2章、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1毛坯制造形式。零件材料為zg45，采用砂型機(jī)器鑄造。從機(jī)械制造工藝手冊中可查出其公差等級(jí)為it8it10，尺寸公差1.63.2,加工余量45，毛坯為實(shí)心，以如圖的過水平中心線與24圓柱體相垂直的平面為分型面。加工前進(jìn)行退火處理。由于零件年產(chǎn)量為60

13、00件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用砂型機(jī)器鑄造。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 圖2.1 分型面2.2基面的選擇?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇。作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其它表面欠缺。對一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的，本零件選用不加工表面32外圓柱面作為粗基準(zhǔn)。采用32外圓柱面作為粗基準(zhǔn)加工內(nèi)孔可以保證空的壁厚均勻，而且便于裝夾。2.2.2精基

14、準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。閥座的右端面和24.5孔既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實(shí)現(xiàn)閥座零件“一面兩孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，b面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。加工10.5孔時(shí)，以右端端面及24.5內(nèi)孔為基準(zhǔn)。加工內(nèi)孔時(shí)應(yīng)以63端面為基準(zhǔn)。由于形位公差由機(jī)床自身來保證，粗精加工盡可能一次完成。2.3制定工藝路線制定工藝路線出發(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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，

15、可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。2.3.1表面加工方法的確定 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度。確定各表面的加工方法如下：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度ra/微米加工方案備注右端面it1312.5車左端面it1312.5車上端面凸臺(tái)it1312.5銑22mm孔it1312.5鉆24.5孔it1312.5車rc3/4錐螺紋孔it1312.5車10.5mm孔it1312.5鉆16mmh10孔it113.2鉆-擴(kuò)3mm孔it112.5鉆5mm孔it1312.5鉆2mm孔it112.5鉆2.5*2

16、.5*4缺口it1312.5銑退刀槽12.5銑2.3.2加工階段的劃分由于工件加工精度要求不高，所以可以不分加工階段，一個(gè)加工階段可以完成2.3.3工序的集中與分散 本零件選用工序集中原則安排油閥座的加工工序，端面5、3的孔一次裝夾完成加工，63外圓、端面，22孔，24.5mm內(nèi)圓一次裝夾完成。該油閥座的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率；運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮減輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了多個(gè)表面，有利于保證各加工面之間的相對位置要求。2.3.4工序的順序安排根據(jù)先基準(zhǔn)后其它的原則，首先加工精基準(zhǔn)63mm圓柱面、右端面，24.5孔；根據(jù)先主后次的原則，先加工

17、主要面右端面，22mm孔,后加工次要面10.5mm孔，16mmh10孔；根據(jù)先面后孔的原則，先加工右端面，后鉆軸向孔；先加工凸臺(tái)面，后鉆10.5孔。2.3.5工藝路線方案一工序1 車63外圓、端面工序2 鉆22孔工序3 車左端端面、車內(nèi)倒角、車錐孔、車內(nèi)螺紋、車145倒角工序4 半精車24.5、精車24.5工序5 鉆10.5孔工序6 粗鏜16.8的孔工序7 車24端面、 車倒角工序8 鉆3孔、工序9 鉆5孔工序10 鉆圓周上2孔工序11 鉆端面上2孔工序12 精鏜16的孔、鏜內(nèi)槽16.8的孔工序13 銑缺口工序14 焊封、去毛刺2.3.6工藝路線方案二工序1 車63外圓、端面，鉆22孔，車24

18、.5mm內(nèi)圓；工序2 車左端端面、車內(nèi)倒角、車錐孔、車內(nèi)螺紋、車145倒角工序3 銑24.5端面，保證至定位基準(zhǔn)長度為39.6工序4 鉆10.5孔，锪倒角；工序5 擴(kuò)孔16 h10，鏜內(nèi)槽16.8工序6 鉆3孔，鉆5孔工序7 鉆端面上2孔工序8 鉆圓周上2孔工序9 銑缺口工序10 焊封、去毛刺2.3.7工藝路線的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一工序4重復(fù)使用了初32的外圓，方案二把此工序放在了工序1中一次裝夾加工，且精度要求能夠保證；方案一中工序5鉆孔時(shí)沒有遵循先面后孔的原則，方案二保證了這一原則；16mm孔和16.8內(nèi)槽一次加工就能保證精度，所以無需像方案一中那樣分粗加工和精加工

19、，綜上從優(yōu)考慮，選擇工藝路線為方案二工序1 車63外圓、端面，鉆22孔，車24.5mm內(nèi)圓；工序2 車左端端面、車內(nèi)倒角、車錐孔、車內(nèi)螺紋、車145倒角工序3 銑24.5端面，保證至定位基準(zhǔn)長度為39.6mm工序4 鉆10.5孔，锪倒角；工序5 擴(kuò)孔16 h10mm，保證26.60.11mm，鏜內(nèi)槽，距24mm面2.5mm，寬度為1.1mm工序6 鉆3孔，鉆5孔，保證深度6mm工序7 鉆端面上2孔，保證長度14mm工序8 鉆圓周上2孔工序9 銑缺口工序10 焊封、去毛刺首先以32外圓為粗基準(zhǔn)加工端面，外圓，22孔，24.5mm內(nèi)圓，尺寸公差由機(jī)床保證。利用63外圓和24.5mm內(nèi)圓加工32端面

20、、錐孔、倒角、車螺紋。利用63端面和24.5mm內(nèi)圓以及24mm外圓加工24mm端面。由于2孔和3孔不能在同一機(jī)床上完成，所以應(yīng)分成2道工序在2個(gè)不同的機(jī)床上加工。而兩個(gè)2孔相通，故先鉆端面2孔，再鉆另一個(gè)孔時(shí)應(yīng)以端面2mm為定位基準(zhǔn)。 圖2.2 主要加工尺寸2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定油閥座零件材料為zg45，強(qiáng)度和切削性能良好，塑性、韌性較低。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)器鑄造。查1及相關(guān)資料，長度方向上的余量為4。鑄造精度為it9-it11，尺寸公差為1.6-3.2mm.根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1外

21、圓表面（63）考慮其加工長度為9，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為70，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為70。63表面為自由尺寸公差.2.4.2外圓表面沿軸線長度方向的加工余量（63端面、32端面）分2次加工。第1次加工3，余下的11次加工。2.4.3孔16毛坯為實(shí)心，不沖出孔來。內(nèi)孔精度要求界于it8it10之間。參照1確定工序尺寸及余量為 鉆孔10.5 粗鏜15.85 2z=5.35 精鏜15.95 2z=0.12.4.4外圓端面（24）查124端面的余量為4。分兩次加工，第一次加工3，第二次加工1。2.4.5銑缺口（16）由于題目中對16圓柱缺口的精度要求不高。故粗銑余量為4

22、。經(jīng)過粗銑后即可達(dá)到題目的要求。2.5確定切削用量和基本工時(shí)工序1：車63外圓及端面，鉆22孔，車24.5mm內(nèi)圓1、加工條件加工材料：zg45，0.05gp,鑄造加工要求：粗車63外圓及端面機(jī)床：ca6140車床刀具：刀片材料yt15，刀桿尺寸1625，=90，=15，=12，=0.5。2、計(jì)算切削用量（1）車63外圓端面1）已知毛坯長度方向的加工余量為，分2次加工，=3，長度加工公差按it10級(jí)。2）進(jìn)給量f：根據(jù)1p507表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為63時(shí)f=0.50.7/r按ca6140車床說明1p871表3.1-19取f=0.51/r3）計(jì)算切削速度。 據(jù)6p

23、30，切削速度計(jì)算公式為（壽命選t=60min）=(m/min) （2.1）其中=242，=0.15,=0.35,=0.8將上述數(shù)據(jù)帶入公式中=0.8=91.5m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=399r/min按機(jī)床說明（見6表1.13）與399 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為320r/min以及400r/min，現(xiàn)取400r/min。若選320r/min，則速度損失太大。所以，實(shí)際切削速度：v=91.69m/min5)切削工時(shí)，據(jù)1p694表2.5-3t= =0.245min6)效驗(yàn)機(jī)床功率主切削力按6p37表1.29 所示公式計(jì)算= （2.2）其中 =2795，=1.0,=0.75,=-0.15

24、=0.890.951.01.0=0.8455=27950.8455=2169.4n切削時(shí)消耗功率為=3.32kw根據(jù)中ca6140機(jī)床說明可知，ca6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，所以機(jī)床功率已足夠，可以正常加工。7）效驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)速度。已知主切削力=2169.4n，徑向切削力按6表1.29公式計(jì)算= （2.3）其中=1940,=0.6,=0.6,=0.9=0.50.851.00.66=0.8455=19400.2468=224.4n而軸向切削力= （2.4）其中=2880,=0.5,=-0.4,=1.0=1.170.851.01.0=1.445=28801.445=1433.25n取機(jī)床

25、導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)為0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為f=+u（+）=1433.25+0.1(2169.4+224.4)=1672.63n而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1672.63n。故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。車63外圓切削深度: 單邊余量z=4。分兩次切削，第一次切3。進(jìn)給量: 據(jù)6表1.16，選用f=0.5/r計(jì)算切削速度：= （2.5）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=23.5r/min確定主軸轉(zhuǎn)速：=102.52r/min按機(jī)床選取n=100r/min所以實(shí)際切削速度：v=22.92m/min切削工時(shí)： 按1p694表2.5-3t=

26、 =0.8min鉆22孔 選用機(jī)床：z550型立式鉆床 進(jìn)給量：f=0.41/r（6表2.7）切屑速度：v=10.25m/min(6表2.13及表2.14按5類加工性考慮)=148.38r/min按機(jī)床選取=125r/min(6表2.36)所以實(shí)際切削速度v=8.635m/min切削工時(shí)：t=1.346min其中切入=10，切出=4，l=55半精車24.5、精車24.5沉孔，孔深為10（1）半精車24.5，半精車至24。單邊余量z=1，一次車去全部余量，=1。查6表1.6可知 f=0.51/r計(jì)算切削速度。根據(jù)6表1.27，切削速度的計(jì)算公式為 =（m/min） （2.8）其中=38，=0，=

27、0.8,=0.8,m=0.2=40.58r/min=527.49r/min按機(jī)床說明，取=560r/min實(shí)際切削速度：v=42.2m/min切削工時(shí)：t=0.507min精車至。單邊余量z=0.25、f=0.25/r、=0.25計(jì)算切削速度。根據(jù)6表1.27，切削速度的計(jì)算公式為 =（m/min） （2.9）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=40.58r/min=527.49r/min按機(jī)床說明，取=560r/min實(shí)際切削速度：v=42.2m/min切削工時(shí)：t= =0.507min工序2：車左端端面、車錐孔rc3/4、車60內(nèi)倒角、車內(nèi)螺紋、車145倒角。）（1）車左端端

28、面確定進(jìn)給量。當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625，3以及工件直徑為32時(shí)，f=0.51/r。查6表1.10及1p507表2.4-3計(jì)算切削速度 根據(jù)6表1.27，切削速度的計(jì)算公式為 =（m/min） （2.6）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=29.11r/min=289.7r/min按機(jī)床說明（見6表1.31）與289.7 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為320r/min以及250r/min，現(xiàn)取320r/min。若選250r/min，則速度損失太大。所以實(shí)際切削速度v=32.15m/min切削工時(shí)：t=0.444min(2)車錐孔 確定進(jìn)給量。查1p507表2.4-5，知f=0.37/r計(jì)算

29、切削速度 根據(jù)6表1.27，切削速度的計(jì)算公式為=（m/min） （2.7）其中=38，=0，=0.8,=0.8，m=0.2=29.76r/min=473.89r/min按機(jī)床說明，取=500r/min所以實(shí)際切削速度v=31.4m/min切削工時(shí)：t=0.19min工序3：銑24端面銑24端時(shí)：=3，f=0.38mm/r（查1p507）切削速度根據(jù)6表1.27，切削速度的計(jì)算公式為=（m/min） （2.10）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=29.11r/min=386.28r/min按機(jī)床說明，取=400r/min實(shí)際切削速度v=30.144m/min切削工時(shí)：t=0.2

30、37min工序4:鉆10.5孔 (f=0.22mm/r0.28mm/r切削速度：v=11.57m/min切削工時(shí)：t=0.387min工序5：擴(kuò)16的孔、鏜內(nèi)槽16.8的孔（擴(kuò)孔至16。單邊余量z=2.75。一次切除全部余量。=2.75，進(jìn)給量f=0.5mm/r據(jù)有關(guān)手冊，確定鏜床的切削速度為30m/min。則=597.1r/min由于t68臥式鏜床說明中有=100r/min故實(shí)際切削速度v= =5.024m/min切削工時(shí)：t= =0.66min工序6：鉆3孔選用鉆床為z550f=0.02mm/r故實(shí)際切削速度：v=14.13m/min切削工時(shí)：t=0.633min鉆5孔 f=0.015mm

31、/r故實(shí)際切削速度：v=23.55m/min切削工時(shí)：t=0.533min鉆孔時(shí)軸向力，扭矩，功率的計(jì)算公式查6p77表2.32軸向力：= （2.13）其中=600，=1.0,=0.7,=0.95=6000.95=150.69n扭矩:= （2.14）=0.3050.95=0.317n*m功率:= （2.15）=0.05kw工序7：鉆端面上2孔 （）選用鉆床：z515f=0.05mm/r故實(shí)際切削速度：v=18.212m/min切削工時(shí)： t=0.124min工序8:鉆圓周上2孔選用鉆床為z515f=0.05mm/r（查1p545表2.4-38）v=0.75m/s （查1p547表2.4-41）

32、 =7165.6r/min按機(jī)床說明，取=2900r/min故實(shí)際切削速度：v= =18.212m/min切削工時(shí)：t= =0.193min工序9：銑缺口 （ 刀具：硬質(zhì)合金立銑刀。材料為yt15故實(shí)際切削速度：v=109.27m/min切削工時(shí)： t=0.077min工序10：焊封、去毛刺第3章、夾具設(shè)計(jì)3.1問題提出本夾具用來加工圓周上2mm孔?？椎亩ㄎ痪纫话?，加工精度可由鉆床保證。3.2基準(zhǔn)的選擇比較 由零件圖可知，加工2mm孔必須對工件進(jìn)行完全定位。使用鉆床加工，定位方案一用63mm端面放在平面上限制3個(gè)自由度，用心軸穿過22mm中心孔，在心軸上做成24.5mm的短銷限制2個(gè)自由度，

33、再用16mm的孔限制1個(gè)自由度。定位方案二用63mm的端面放在平面上限制3個(gè)自由度，用心軸穿過22mm中心孔，在心軸上做成24.5mm的菱形短銷與平面一起限制4個(gè)自由度，再配合2mm的短銷限制2個(gè)自由度來實(shí)現(xiàn)定位。比較兩個(gè)方案可知，方案二較好，因?yàn)槎嗣嫔?mm的孔和圓周上2mm的孔要求垂直相通，方案二用前一步工序加工的端面2mm的孔來進(jìn)行定位，可以很好的保證加工精度。故選擇方案二。 圖3.2 工件定位方案一 工件定位方案二3.3切削力及夾緊力的計(jì)算選用鉆床為z515f=0.05mm/r（查1p545表2.4-38）v=0.75m/s （查1p547表2.4-41） =7165.6r/min按機(jī)

34、床說明，取=2900r/min故實(shí)際切削速度：v= =18.212m/min切削工時(shí)：t= =0.193min鉆孔時(shí)軸向力，扭矩，功率的計(jì)算公式查6p77表2.32 軸向力：= (3.1)其中=600，=1.0, =0.7, =0.95=6000.95=140.02n 扭矩: = (3.2)=0.3050.95=0.1055n*m 功率: = (3.3)=0.032kw3.4定位誤差的分析夾具的主要定位元件是立板及與立板配合使用的心軸。所以立板和心軸的制造誤差為本工序的主要誤差。立板與心軸的配合處要磨精度等級(jí)為6級(jí)，公差為0.013mm，平面度公差為0.05mm，心軸的表面與立板面的垂直度公差

35、為0.03mm，所以加工孔的垂直度誤差為0.013+0.03+0.05mm=0.093mm。3.5夾緊元件強(qiáng)度校核受力分析：當(dāng)壓緊工件時(shí)，螺栓除受夾緊力作用產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還受轉(zhuǎn)矩t的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的作用。拉伸應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：由第四強(qiáng)度理論，可知螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力：元件材料為45鋼，屈服強(qiáng)度為=450 ，取安全系數(shù)n=1.9則許用擠壓應(yīng)力3.6夾具操作設(shè)計(jì)及操作說明夾具的裝配是先把2mm短銷裝入夾具座中，再裝心軸，其一端過盈配合，并用雙螺母反向鎖死，再裝鉆模板，夾具安裝完畢。加工時(shí)把工件裝在心軸上，保證定位要求，加開口墊片，用螺母擰緊。加工孔完成后，擰松螺母至能拿出開口墊片即可，拿

36、出開口墊片，取出工件。3.7夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析這種優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：可以正確確定適用對象種數(shù)。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果，對可調(diào)、可換元件和通用基體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從成本比例的角度進(jìn)行調(diào)整，從而使之滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到整體經(jīng)濟(jì)性的目的。從成組夾具適用對象種數(shù)所分?jǐn)偟膴A具成本看，可以認(rèn)為：適用對象在成組夾具滿負(fù)荷的范圍內(nèi)，對象種數(shù)愈多則夾具分?jǐn)偟竭m用對象種數(shù)上的單位成本就愈低。從夾具上的可調(diào)、可換元件看，隨著夾具適用對象種數(shù)的增加，則夾具上的可調(diào)、可換元件也隨著增加，這時(shí)，可調(diào)、可換元件的設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用以及夾具的調(diào)整次數(shù)和調(diào)整、保管費(fèi)用也隨之相應(yīng)增加。當(dāng)所設(shè)計(jì)的成組夾具，其適用對象零件種數(shù)等于或接近nk值

37、時(shí)，可以認(rèn)為這套成組夾具符合經(jīng)濟(jì)性的原則；反之，從經(jīng)濟(jì)的角度可以認(rèn)為是不合理的。這時(shí)，應(yīng)該從各方面采取調(diào)整措施，如修改通用基體或可調(diào)、可換元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使之ct值與p值的比例關(guān)系得到調(diào)整，最終符合經(jīng)濟(jì)性的原則。 在成組夾具設(shè)計(jì)中，根據(jù)夾具的復(fù)雜程度，從已積累的統(tǒng)計(jì)資料中取得ct值與p值的當(dāng)量值，以預(yù)定成組夾具適用對象零件種數(shù)，然后對實(shí)際的ct值與p值進(jìn)行評價(jià)，這樣可以達(dá)到減少過程損失的目的。 大幅度提高單機(jī)設(shè)備的通過能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)場同類設(shè)備由于工裝的差異影響了設(shè)備本身較寬的工藝通過能力，通用工裝使現(xiàn)場整體的設(shè)備通過能力得到提高，有利于均衡生產(chǎn)，提高了工藝質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。提高現(xiàn)場應(yīng)變能

38、力和單一品種的加工能力，有利于物流順暢和均衡生產(chǎn)。第4章、設(shè)計(jì)心得體會(huì) 為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。夾具課程設(shè)計(jì)，是對夾具知識(shí)的驗(yàn)證，可以幫助我們理解鞏固所學(xué)知識(shí)，激發(fā)我們對機(jī)械制造技術(shù)課程的興趣，更鍛煉了我們獨(dú)立思考、開拓創(chuàng)新的能力。同時(shí)也培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神！這次設(shè)計(jì)對于我以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助。經(jīng)驗(yàn)要靠自己一點(diǎn)一滴地積累，問題要靠自己一點(diǎn)一滴地解決，在解決的過程當(dāng)中你就會(huì)不斷地提升自己的水平。對于夾具設(shè)計(jì)，主要是解決零件定位問題和夾緊問題，而零件定位夾緊是比較靈活的，方案比較多，需要我們對加工零件進(jìn)行認(rèn)真的分析，選擇出比較成熟的方案。在整個(gè)夾具課程設(shè)計(jì)的過程中，我們遇

39、到了很多的問題，才發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的不到位。也了解到書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，在設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)！這次設(shè)計(jì)中要求用到制圖軟件，使我們對autocad,proe又重新熟悉了一遍。記得cad還是大一時(shí)候?qū)W的，剛開始畫的時(shí)候基本上都不記得了，于是我又把書拿出來重新看了一遍，在一邊畫圖一邊熟悉軟件中，我的作圖速度越來越快。這樣帶著問題來學(xué)，我發(fā)現(xiàn)效率很高。同時(shí)，由于要求我們做出渲染圖，我又初步學(xué)會(huì)了一門新軟件-c4d的使用。這次夾具的課程設(shè)計(jì)為我們提供了一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的平臺(tái)。將培養(yǎng)我們在以后的設(shè)

40、計(jì)中能更加快速，更加完善地完成任務(wù)的能力，思考問題也會(huì)更加全面。這對一個(gè)設(shè)計(jì)人員來說，是一個(gè)很重要的因素和能力。同時(shí)，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我們也能更加清楚地知道自己哪些方面存在不足，以使自己在缺陷的地方多多努力，完善自我。 第5章 參考文獻(xiàn)1 李洪主編. 機(jī)械加工工藝手冊. 北京：北京出版社，19902 孟少農(nóng)主編. 機(jī)械加工工藝手冊. 第一卷. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19963 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽工學(xué)院,第一汽車制造廠職工大學(xué)編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，19904 鄭修本,馮冠大主編. 機(jī)械制造工藝學(xué). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19915 張耀宸編. 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊. 航空工業(yè)出版社，19936 艾興,肖詩綱編. 切削用量手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，19957 侯珍秀編. 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20038 張世昌,李旦,高航主編. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社，2001第6章 附錄附錄1： 機(jī)械加工工藝過程工藝卡片零件號(hào)1材料zg45編制彭建零件名稱油閥座毛