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杠桿課程設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書
第1章 緒論
通過(guò)機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體(如《公差于配合》、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！
本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的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(shí)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。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉：
（1）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)到的實(shí)踐知識(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。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，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)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
（3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。
在些次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)CA6140杠桿的鉆床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其是我系鄭陪文老師的大力幫助，在此表示感謝！
第2章 設(shè)計(jì)的目的
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過(guò)的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的：
1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2、通過(guò)對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過(guò)學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。
3、課程設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。
第3章 零件的分析
3.1 零件的作用
題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來(lái)支承、固定的。它位于車床制動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要起制動(dòng)作用。杠桿一端與制動(dòng)帶連接，另一端通過(guò)剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當(dāng)離合器脫開時(shí)，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時(shí)針方向擺動(dòng)，將制動(dòng)帶拉緊；當(dāng)左右離合器中任一個(gè)接合時(shí)，杠桿都順時(shí)針方向擺動(dòng)，使制動(dòng)帶放松，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。要求零件的配合是符
從零件圖上可以看出，主要加工表面可以分為四個(gè)部分。
1． Ф25mm的圓柱內(nèi)表面，加工時(shí)要保證Ф25 + 00.023的0.023公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6，表面要求較高。
2． 連桿的支撐底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同時(shí)保證連桿的高度30mm。
3． 連桿上端面及下端側(cè)面；上端面40×30mm,粗糙度要求Ra3.2,同時(shí)保證與Ф25mm的圓柱軸線的距離90mm；下端側(cè)面保證尺寸17mm，粗糙度要求Ra6.3；離Ф25mm的圓柱軸線45mm的側(cè)面粗糙度要求Ra12.5。
4． 鉆孔及攻螺紋孔；上端面2×M6，保證尺寸10mm、20mm,沉頭錐角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺紋孔，锪Ф14×3mm的圓柱孔，粗糙度Ra3.2；鉆下端Ф12.7 + 00.1的錐孔，保證公差要求，以及中心線與Ф25mm的圓柱軸線的距離60 mm粗糙度要求Ra6.3。
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。
杠桿的Φ25孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：
本夾具用于在立式銑床上加工杠桿的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在長(zhǎng)銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工表面。包括粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)、鉆Ф12.7的錐孔 ，由于30mm的下平臺(tái)的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7,要用Ф12.7鋼球檢查。
第4章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
4.1 確定毛坯的制造形式。
零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對(duì)稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
4.2 基面的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V形塊支承Φ45軸的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工Φ25的孔。
精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準(zhǔn)。
4.3 確定工藝路線
1、工藝路線方案一：
工序1 鉆孔使尺寸到達(dá)Ф25mm
工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工序3鉆Ф12.7的錐孔
工序4鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8
工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6
工序6粗精銑Φ16、M6上端面
工序7 檢查
2、工藝路線方案二：
工序1 鉆孔使尺寸到達(dá)Ф25mm
工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工序3鉆Ф12.7的錐孔
工序4粗精銑Φ16、M6上端面
工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6
工序6鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8
工序7 檢查
3、工藝路線的比較與分析
第二條工藝路線不同于第一條是將“工序4鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑Φ16、M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)影響生產(chǎn)效率。而對(duì)于零件的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。
以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準(zhǔn)，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來(lái)的孔的軸線與軸的軸線是非功過(guò)否重合這個(gè)問(wèn)題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。
從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。
工序1 加工孔Φ25。擴(kuò)孔Φ25的毛坯到Φ20。擴(kuò)孔Φ20到Φ250＋0.023 , 保證粗糙度是1.6采立式鉆床Z535。
工序2 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)，仍然采用立式銑床X5032 用組合夾具。
工序3 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。
工序4 鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8。用回轉(zhuǎn)分度儀組合夾具，保證與垂直方向成10゜。
工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具
工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成
36゜的臺(tái)肩。用臥式銑床X63，使用組合夾具。
工序7 檢查
4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，。
由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定；
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定有零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖與毛坯圖)故臺(tái)階已被鑄出,根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。
1.Φ25的端面考慮2mm，粗加工1.9m到金屬模鑄造的質(zhì)量，和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。
2.對(duì)Φ25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6
可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。。
3.鉆錐孔Φ12.7時(shí)要求加工一半，留下的裝配時(shí)鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。
4.用銑削的方法加工臺(tái)肩。由于臺(tái)肩的加工表面有粗糙度的要求6.3，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。
4.5 確定切削用量和基本工時(shí)
工序一：
1 鉆孔。加工零件的中心孔，使其達(dá)到指定的尺寸要求
加工中心孔到Φ250＋0.023 （先鉆孔到Φ25在加工擴(kuò)孔到Φ250＋0.023）
工件材料：HT200 ，金屬模鑄造
加工要求：擴(kuò)孔的加工精度是1.6。
機(jī)床：立式鉆床，Z535
刀具：選用Φ22mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆
計(jì)算鉆削用量、
確定進(jìn)給量f 根據(jù)表3.41可查出=（0.47-0.57），由于孔深和孔徑之比L/d0 =30/22. k1f =1.0不用加上安全修正系數(shù)。故查立式鉆床Z535，取f=0.53mm/r。根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=15690N（由機(jī)床說(shuō)明書查處），根據(jù)表3.4-4，允許的進(jìn)給量 1.8mm/r。
由于所選擇的進(jìn)給量=0.53mm/r 遠(yuǎn)小于和，所以所選用的進(jìn)給量是可以使用的。
確定切削速度v
根據(jù)所給出的條件按照表3.4-8和表3.4-10進(jìn)行計(jì)算，直接按照表3.4-15可以查出相應(yīng)的值
v=17m/min F=4732N T=51.69Nm P m=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上表所給的條件不是完全一樣的，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)=0.88
=0.75，故=17m/min0.880.75=11.22mm/min
查Z535型機(jī)床說(shuō)明書，n=195r/min 那么實(shí)際切削速度為
由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的休整系數(shù)是=1.06，故F=47321.06=5016N
檢驗(yàn)機(jī)床的功率
切削功率為
機(jī)床有效功率為
由于，故所選的切削用量是可以的，既
相應(yīng)的F=5016N ，T=54.8NM ，
2．?dāng)U孔
擴(kuò)孔選擇=24.5mm標(biāo)準(zhǔn)高速剛擴(kuò)孔鉆頭。
確定擴(kuò)孔進(jìn)給量
根據(jù)表3.4-5，取=（0.7-0.8）0.7mm/r=0.9-0.56mm/r。
根據(jù)Z535型機(jī)床說(shuō)明書，取=0.57mm/r 。
確定切削速度及
根據(jù)表3.4-34，取=25mm/min
由于切削條件跟上表有不同，切削速度尚需要乘以下修正系數(shù)
故
根據(jù)Z535 機(jī)型說(shuō)明書，取n=275r/min ，實(shí)際擴(kuò)孔速度
3．鉸孔
1）鉸刀
選用25mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀
確定鉸孔切削用量
確定進(jìn)給量根據(jù)表3.4-6查出，=1.3-2.6mm，按照該表注4，進(jìn)給量取小值。
按照Z(yǔ)535型機(jī)床說(shuō)明書，取=1.6mm/r
切削速度和n根據(jù)表3.4-40，取=8.2m/min 。
切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出
故
根據(jù)Z535型機(jī)床說(shuō)明書，取n=100r/min ，實(shí)際鉸孔速度
各個(gè)工序?qū)嶋H切削用量
根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：
鉆孔：
擴(kuò)孔：
鉸孔：
工序二：
粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)，精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床：X50322立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計(jì)算切削用量
粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)
以知條件：工件的形狀如毛胚所市，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進(jìn)行加工，機(jī)床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。
銑刀直徑 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-32以及面銑刀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20
銑削用量
背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內(nèi)切完，取=2mm
確定每齒的進(jìn)給量：
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-73.得到每齒的進(jìn)給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對(duì)稱銑削。取=0.2mm。
確定銑削速度 及銑削功率
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。
根據(jù)給定的條件，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-87得到
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到：
給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實(shí)際的工件的硬度是180HBW，實(shí)際的銑削的寬度是
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-79查出修正系數(shù)
考慮修正系數(shù)后的銑削速度
計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度
=
根據(jù)X5032型立式銑床說(shuō)明書取
校驗(yàn)機(jī)床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機(jī)床的條件經(jīng)過(guò)計(jì)算和比較結(jié)果
數(shù)值大于加工工藝過(guò)程要求的功率，故所選用的機(jī)床X5032立式銑床是符合加工要求的。
4） 基本功時(shí)：1.58min
工序3 鉆Ф12.7的錐孔
1、工件材料：HT200，金屬模鑄造，
加工要求：銑孔內(nèi)表面，無(wú)粗糙度要求。機(jī)床：X5032立式銑床
刀具：高速鋼鉆頭
2、計(jì)算切削用量
用Φ11擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)《切削手冊(cè)》進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。
基本工時(shí)：t1=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
用Φ12擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)《切削手冊(cè)》進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。
基本工時(shí)：t2=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
第四工序基本工時(shí)：t=t1+t2=1.16min.
工序4
1．鉆孔
鉆頭：選擇14的高速鋼鉆頭，和6的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭
確定鉆削用量（大孔）
確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1查處=0.61-0.75
根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=3/14=0.214
有表格給定的數(shù)值可的比值3，不有加修正系數(shù)
=0.61-0.75mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.25mm/r.機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的軸向力
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4，允許的進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應(yīng)的
=14mm/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，N=195r/min
那么實(shí)際的切削速度是
基本功時(shí)：
t=L/fn=0.35min
(3)確定鉆削用量（小孔）
1）確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1可查出=0.36-0.44mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=12.5/6=2.083
所以不有加修正系數(shù)
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3，鉆頭所允許的最大進(jìn)給量
=0.72mm/r，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最到軸向力根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4，允許的最大進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，表3.4-15可以直接查速度
=12m/min
查Z535機(jī)床說(shuō)明書，取n=195r/min，那么實(shí)際的切削速度
確定基本功時(shí)：t=L/fn=0.89min
加工此處的總的功時(shí)：
2．加工螺紋
因?yàn)槁菁y孔為為細(xì)牙螺紋，所以螺紋孔加工到
（1）鉆頭選用mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀
（2）確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進(jìn)給量為=0.20mm/r
根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.78mm/r。
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=9000N
根據(jù)表3.4-4允許的進(jìn)給量>1.9mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用
確定切削速度v，軸向力F，轉(zhuǎn)矩T以及切削功率，用不同刀具材料進(jìn)行鉆，擴(kuò)，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)
故
取N=375r/min.則實(shí)際切削速度v為
由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)
故
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率為
kw
機(jī)床有效功率為
因?yàn)?.故選擇的切削用量可用
即
選用的細(xì)長(zhǎng)柄機(jī)用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角
選用切削速度
根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min
（3）扭矩的確定
根據(jù)表7.2-12得
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7.2-12
得，
（4）攻螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)速
r/min
取n=400r/min
m/min
選擇絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速為450r/min
基本時(shí)間的確定
==15.27s
式中 - 工件螺紋長(zhǎng)度（mm）
- 絲錐切削錐長(zhǎng)度（mm）
- 攻螺紋時(shí)的超切量，取=（2-3）；
- 攻絲紋時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/min）
- 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/mm ）
- 工件螺紋距（mm ）
工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具
1．鉆孔
鉆頭：選擇5的高速鋼鉆頭
1．確定鉆削用量（通孔）
確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1查處=0.14-0.18
根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=15/5=3.0
有表格給定的數(shù)值可的比值=3，不有加修正系數(shù)
=0.14-0.18 mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.27mm/r.機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的軸向力
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4，允許的進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應(yīng)的
=15mm/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，N=195r/min
那么實(shí)際的切削速度是
3）基本功時(shí)：
t=L/fn=0.29min
2．確定鉆削用量（盲孔）
1）確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-1可查出=0.18-0.22mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=20/6=3.33
所以有加修正系數(shù)
=（0.18-0.22）0.9=0.162-0.198mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-3，鉆頭所允許的最大進(jìn)給量
=0.27mm/r，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最到軸向力根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3.4-4，允許的最大進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，表3.4-15可以直接查速度
=23m/min
查Z535機(jī)床說(shuō)明書，取n=195r/min，那么實(shí)際的切削速度
確定基本功時(shí)：t=L/fn=0.38min
加工此處的總的功時(shí)：
2．加工螺紋
因?yàn)槁菁y孔為為細(xì)牙螺紋，所以螺紋孔加工到
（1）鉆頭選用mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀
（2）確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進(jìn)給量為=0.16mm/r
根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.78mm/r。
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=9000N
根據(jù)表3.4-4允許的進(jìn)給量>1.9mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用
確定切削速度v，軸向力F，轉(zhuǎn)矩T以及切削功率，用不同刀具材料進(jìn)行鉆，擴(kuò)，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)
故
取N=375r/min.則實(shí)際切削速度v為
由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)
故
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率為
kw
機(jī)床有效功率為
因?yàn)?.故選擇的切削用量可用
即
選用的細(xì)長(zhǎng)柄機(jī)用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角
選用切削速度
根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min
（3）扭矩的確定
根據(jù)表7.2-12得
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表7.2-12
得，
（4）攻螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)速
r/min
取n=520r/min
m/min
選擇絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速為450r/min
基本時(shí)間的確定
==12.2s
式中 - 工件螺紋長(zhǎng)度（mm）
- 絲錐切削錐長(zhǎng)度（mm）
- 攻螺紋時(shí)的超切量，取=（2-3）；
- 攻絲紋時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/min）
- 絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/mm ）
- 工件螺紋距（mm ）
工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺(tái)肩
由工件可以得到尺寸LB=40 30
1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：銑寬度為30mm長(zhǎng)度是40mm的平臺(tái)，精銑寬度為30mm的上平臺(tái)面達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床：X50322立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計(jì)算切削用量
粗銑寬度為30mm的上平面
以知條件：工件的形狀如毛胚所示，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進(jìn)行加工，機(jī)床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。
銑刀直徑 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-32以及面銑刀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20
銑削用量
背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內(nèi)切完，取=2mm
確定每齒的進(jìn)給量：
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-73.得到每齒的進(jìn)給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對(duì)稱銑削。取=0.2mm。
確定銑削速度 及銑削功率
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。
根據(jù)給定的條件，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-87得到
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到：
給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實(shí)際的工件的硬度是180HBW，實(shí)際的銑削的寬度是
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-79查出修正系數(shù)
考慮修正系數(shù)后的銑削速度
計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度=
根據(jù)X5032型立式銑床說(shuō)明書取
校驗(yàn)機(jī)床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機(jī)床的條件經(jīng)過(guò)計(jì)算和比較結(jié)果
數(shù)值大于加工工藝過(guò)程要求的功率，故所選用的機(jī)床X5032立式銑床是符合加工要求的。
7）基本功時(shí)：1.466mm
4.5.1粗銑，精銑平臺(tái)
1加工條件:
工件材料:HT200鑄鐵,σb=165MPa,
機(jī)床:XA6132萬(wàn)能機(jī)床
刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀
計(jì)算切削用量
<1>查得此銑刀的進(jìn)給量fz=0.2mm/z由(《削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得)
<2>切削速度:查得可以確定為Vc =15.27m/min
由于dw=80mm,齒數(shù)Z=10則Ns=1000Vc/3.14×80=61r/min
按機(jī)床說(shuō)明書,得Ns=75r/min
實(shí)際切削速度V=Πdwn/1000=3.14×80×75/1000=19m/min
當(dāng)n=75r/min時(shí),工作臺(tái)進(jìn)給量為f=fz?Z?n=0.2×10×75=150mm/min
查機(jī)床說(shuō)明書,這個(gè)進(jìn)給量合乎實(shí)際.
工時(shí):t=行程/進(jìn)給量=20+30.5+6/150=0.37min
由于半精加工時(shí)只是涉及到切削深度的改變，所以要求的數(shù)據(jù)一般不變！
4.5.2鉆孔(中心孔)
查《削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：進(jìn)給量f’=0.53mm/r
切削速度：Vc=15m/min鉆頭直徑為22mm，得主軸轉(zhuǎn)速為Ns=1000×15/3.14×22=217r/min
所以實(shí)際速度取Nw=250r/min
得實(shí)際切削速度為V=3.14×22×250/1000=17.3m/min
查機(jī)床說(shuō)明書確定進(jìn)量f=0.62mm/r
工時(shí)：切入3mm、切出1mm,t=80+3+1/0.62×250=0.54min
第5章 夾具設(shè)計(jì)
為了提高生產(chǎn)率，保證質(zhì)量。經(jīng)我組分工現(xiàn)在對(duì)第2、4道工序設(shè)計(jì)夾具。本夾具將用在立式X5032立式銑床。刀具是高速鋼立銑刀。
5.1問(wèn)題提出。
本夾具主要用來(lái)加工2-M6孔。這兩個(gè)孔與上下端面有著垂直度的要求，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，要求保證垂直度要求。
5.11夾具的設(shè)計(jì)
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)專用夾具。
經(jīng)過(guò)和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)第Ⅶ道工序——鉆直徑12.7的孔的夾具設(shè)計(jì)，本夾具將用于z535鉆床。刀具為（高速鋼鉆刀），為達(dá)到零件工藝要求，對(duì)零件進(jìn)行鉆。
1、 問(wèn)題提出：利用本夾具主要是鉆直徑12.7的孔。此孔沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題。
2、 夾具設(shè)計(jì)
1） 根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用以 孔以及底面來(lái)定位。
2） 切削力及夾緊國(guó)計(jì)算Fz=
查表可得=30、xf=1.0、yf=0.65、=0.83、=0.83、
===0.965
因此Fz=9.81×30×2.5×0.48×0.965×2.5÷25.7=33.2N
水平分力=（1～1.2）Fz=1.1Fz=36.5N
垂直分力=0.3 Fz=10N
所以能夠引起松動(dòng)的最大切削力中水平分力=36.5N、垂直分力=0.3 Fz=10N
由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式
P=K×
其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4
K1——基本安全系數(shù)
K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.5
K3——刀具鈍化系數(shù)1.1
K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2
所以引起沿夾緊結(jié)構(gòu)軸線方向上松動(dòng)的最大切削力為P=1.5×1.1×1.2×1.2×36.5=86.7N。
考慮實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用螺旋夾緊結(jié)構(gòu)
則所承受的彎矩最大為Mmax=6936.5N=25N.m
夾緊結(jié)構(gòu)所能受的矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Mmax。
3） 定位誤差分析
由于所加工的零件對(duì)本工序加工的面沒有特殊的技術(shù)要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。
4） 夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾夾具時(shí)，應(yīng)該注意勞動(dòng)生產(chǎn)率。但是考慮到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)就是夾緊過(guò)程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個(gè)定位銷設(shè)計(jì)成活動(dòng)的
第6章 小 結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績(jī)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！
第7章 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)行的這是我們即將離開學(xué)院走上工作崗位之前對(duì)所學(xué)各課進(jìn)行的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢耙淮螛O好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，因此它在望沒的四年大學(xué)生活中占有積極重要的地位。
就我個(gè)人而言，我通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次良好的回顧，并在次基礎(chǔ)上有所提高，對(duì)自己將來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，無(wú)論是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件加工工藝還是CAD畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國(guó)家的工業(yè)化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，為早日實(shí)現(xiàn)國(guó)家的現(xiàn)代化貢獻(xiàn)一份力量。
由于個(gè)人的能力有限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處懇請(qǐng)老師大力支持，在次不勝感謝。
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