《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目：左支座機(jī)械制造工藝規(guī)程及鉆孔夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
系 別：
專業(yè)班級(jí)：
指導(dǎo)教師：
起止時(shí)間：
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師姓名及職稱
蹇永良
設(shè)計(jì)題目
左支座機(jī)械制造工藝規(guī)程及鉆孔夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、 產(chǎn)品零件圖1張
2、 產(chǎn)品毛坯圖1張
3、 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1份
4、 機(jī)械加工工序卡片1張
5、 夾具設(shè)計(jì)裝配圖（1號(hào)圖、手工繪圖）1份
6、 夾具零件圖：夾具體零件圖1張
7、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份
注：零件年產(chǎn)量5000臺(tái)/年
進(jìn)度安排
1、 零件工藝審查，選擇毛坯并繪制毛坯圖（1天）。
2、 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)：
1） 選擇加工方法和方案，擬定工藝路線（1天）。
2） 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)計(jì)算（2天）
3） 填寫工藝過(guò)程卡和鉆加工工序卡（2天）
3、 夾具設(shè)計(jì)：
1） 設(shè)計(jì)鉆孔工序的鉆床夾具機(jī)構(gòu)方案，繪制夾具設(shè)計(jì)裝配圖草圖（2天）。
2） 繪制夾具裝配圖（手工繪制），1#圖幅1張（2天）。
3） 繪制夾具體零件圖1張（2天）。
4、 編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書10頁(yè)（2天）
5、 課程設(shè)計(jì)答辯（1天）
主要參考文獻(xiàn)
1、 黃健求《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版》機(jī)械工業(yè)出版社
2、 崇凱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》化學(xué)工業(yè)出版社
本任務(wù)書與課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一并裝訂（封面后一頁(yè)）存檔。
設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書提綱
目錄
一、零件分析......................................................1
1.零件的作用.................................................. 1
2.零件工藝分析.................................................1
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).................................................2
1.毛坯的選擇與設(shè)計(jì).............................................2
1）毛坯種類...................................................2
2）確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差...........................2
3）設(shè)計(jì)毛坯圖.................................................2
2.定位基準(zhǔn)的選擇...............................................3
1）粗基準(zhǔn)的選擇...............................................3
2）精基準(zhǔn)的選擇...............................................3
3.制定工藝路線.................................................4
1）工藝路線方案一.............................................4
2）工藝路線方案二.............................................4
3）工藝路線方案比較分析.......................................5
4.選擇夾具、刀具和量具.........................................6
1）選擇夾具...................................................6
2）選擇刀具...................................................6
3）選擇量具...................................................6
5、工序尺寸、加工余量的確定....................................6
6、確定切削用量及基本時(shí)間......................................8
三、夾具設(shè)計(jì).....................................................12
1、定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇...................................12
2、切削力及夾緊力的計(jì)算.......................................12
3、定位誤差分析及計(jì)算.........................................13
4、夾具總體設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明.....................................13
四、總結(jié)..........................................................14
五、參考文獻(xiàn).....................................................15
一、零件分析
1、零件的作用
題目所給的是機(jī)床上用的的一個(gè)支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個(gè)方向上的5mm的槽.使尺寸為80mm的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的?21mm的孔穿過(guò)M20mm的螺栓一端與?25H7()配合的桿件通過(guò)旋緊其上的螺母夾緊,使裝在?80H9()mm的心軸定位并夾緊。
2、零件工藝分析
左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)在分別敘述如下:
一、以?80H9()內(nèi)孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括:?80H9()mm孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角，四個(gè)?13mm的底座通孔和四個(gè)?20的沉頭螺栓孔,尺寸為5()mm的縱槽，主要加工表面為?80H9()mm，其中?80H9()mm的大端端面對(duì)?80H9()mm孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm。
二、以?21mm的孔加工中心的表面：這一組加工表面包括?21mm的通孔和?43的沉頭孔,尺寸為5()mm的橫槽。
由上述分析可知，對(duì)于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。
3、確定生產(chǎn)類型
由課程設(shè)計(jì)任務(wù)書得：批量5000件，備品率5%，廢品率1%
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N=5000*1*（1+0.1+0.01）=5555 件/年，所以確定為大批量生產(chǎn)。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1、毛坯的選擇與設(shè)計(jì)
1）毛坯種類
左支座零件材料為:HT200在機(jī)床工作過(guò)程中起支撐作用,所受的動(dòng)載荷和交變載荷較小.由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量.根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。又由于支座零件?80孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為清除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。
由參考文獻(xiàn)可知，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故選取尺寸公差等級(jí)CT為10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)。
2）確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差
（參考《指南》P10-11，P118-121。步驟：求零件最大輪廓尺寸→查表5-5選擇毛坯鑄件的機(jī)械加工余量等級(jí)→查表5-4求出鑄件機(jī)械加工余量RMA→查表5-1選取鑄件公差等級(jí)CT→查表5-3求鑄件尺寸公差→計(jì)算毛坯基本尺寸P118→制作毛坯尺寸公差與加工余量表P11）
項(xiàng)目
A面
直徑80孔
公差等級(jí)CT
10
10
加工面基本尺寸
140
80
鑄件尺寸公差
3.2
3.2
機(jī)械加工余量等級(jí)
G
G
機(jī)械加工余量RMA
2.2
2.2
毛坯基本尺寸
145
74
4） 設(shè)計(jì)毛坯圖
2、定位基準(zhǔn)的選擇
2.1粗基準(zhǔn)的選擇
a. 選擇加工余量小的，較準(zhǔn)確的，表面質(zhì)量好的，面積較大的毛面作為粗基準(zhǔn)
b. 選擇重要表面為粗基準(zhǔn)，因?yàn)橹匾砻嬉笥嗔烤鶆?
c. 選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)
d. 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。
2.2精基準(zhǔn)的選擇
a. 基準(zhǔn)重合原則：盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免因基準(zhǔn)不重合而引起定位誤差
b. 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：為減少夾具類型和數(shù)量或?yàn)檫M(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，在零件的加工過(guò)程中，對(duì)于多個(gè)加工工序，選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則
c． 互為基準(zhǔn)原則：對(duì)某些空間位置精度要求很高的零件，通常采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法
d．自為基準(zhǔn)原則：對(duì)某些精度要求高的表面，要求加工表面的余量很小并且均勻，這時(shí)應(yīng)選擇加工表面為基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則
2.3 左支座的基準(zhǔn)選擇
2.3.1 零件粗基準(zhǔn)的選擇
選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，取R55的外圓柱表面作為定位基準(zhǔn)
2.3.2 零件精基準(zhǔn)的選擇
選擇基準(zhǔn)重合原則，即直徑為80的孔和A面既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是定位基準(zhǔn)，所以使其作為精基準(zhǔn)
3、制定工藝路線
1）工藝路線方案一
工序一：粗鏜、精鏜孔?80H9()mm孔的內(nèi)圓
工序二：粗銑、精銑?80H9()mm的大端端面
工序三：鏜?80H9()mm大端處的2×45°倒角。
工序四：鉆4-?13mm的通孔，锪?20mm的沉頭螺栓孔。。
工序五：銑削尺寸為5mm的縱槽。
工序六：鉆削通孔?21mm，锪沉頭螺栓?43mm。
工序七：銑削尺寸為5mm的橫槽。
工序八：終檢。
2）工藝路線方案二
工序一：粗銑、精銑削?80H9()mm孔的大端端面。
工序二：粗鏜、精鏜?80H9()mm內(nèi)孔，以及倒2×45°的倒角。
工序三：鉆削底板上的4-?13mm的通孔，锪4-?20mm的沉頭螺栓孔
工序四：鉆削?21mm的通孔，锪沉頭螺栓孔?43mm。
工序五：銑削尺寸為5mm的縱槽。
工序六：銑削尺寸為5mm的橫槽。
工序七：終檢。
3）工藝路線方案比較分析
工藝方案路線一：本路線是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來(lái)加工孔。這樣減少了工件因?yàn)槎啻窝b夾而帶來(lái)的誤差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱R55mm的底端不平整，則容易引起?80H9()mm的孔在加工過(guò)程中引偏。使?80H9()mm的內(nèi)孔與R55的圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強(qiáng)度不夠而引起廢品。工藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小?80H9()mm的孔與底座垂直度誤差，以及?80H9()mm與R55圓柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，還可以避免工藝路線一所留下的部分缺陷
工藝方案的確定
由上述分析，工藝路線二優(yōu)于工藝路線一，可以選擇工藝路線二進(jìn)行加工，在工藝路線二中也存在問(wèn)題，粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質(zhì)量和加工要求，所以我們得出如下的工藝路線：
工序一：粗銑?80H9()mm孔的大端端面，以R55外圓為粗基準(zhǔn)，選用X52K立式升降銑床和專用夾具。
工序二：粗鏜?80H9()mm內(nèi)孔，以孔?80H9()mm孔的軸心線為基準(zhǔn)，選用X620臥式升降銑床和專用夾具。
工序三：精銑?80H9()mm孔的大端面，以?80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)，選用X52K立式升降臺(tái)銑床和專用夾具。
工序四：精鏜?80H9()mm內(nèi)孔，以及?80H9()mm大端處的倒角2×45°，以?80H9()mm孔的小端端面為基準(zhǔn)。選用T611臥式鏜床和專用夾具。
工序五：鉆削4-?13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-?20mm。以?80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和夾具。
工序六：鉆削?21mm的通孔，選用Z3080臥式鉆床和專用夾具。
工序七：锪削沉頭螺栓孔?43mm。以孔?80H9()mm的大端端面為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和專用夾具。
工序八：銑削尺寸為5mm的縱槽。以?80H9()mm大端端面為基準(zhǔn)。珩磨?80H9()mm的內(nèi)圓，以?80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)，選用X62K臥式銑床和專用夾具。
工序九：鉗工臺(tái)去毛刺，攻絲，加工倒角R15，R10，R3。
工序十：終檢。
4.選擇夾具、刀具和量具
1）選擇夾具
專用夾具和分度夾具
2）選擇刀具
工序一：YG6硬質(zhì)合金銑刀
工序二：W18Cr4V高速鋼刀
工序三：YG6硬質(zhì)合金銑刀
工序四：YG8硬質(zhì)合金鏜刀
工序五：?13高速鋼鉆頭，?20高速鋼锪孔鉆
工序六：?12高速鋼鉆頭，
工序七：?43高速鋼锪孔鉆
工序八：鑲齒套式面銑刀
3）選擇量具
內(nèi)徑千分尺，千分表，深度游標(biāo)卡尺，外徑千分尺
5、工序尺寸、加工余量的確定
左支座零件的材料是HT200，抗拉強(qiáng)度為195Mpa-200Mpa，零件的生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)；參考《指南》毛坯的制造方法及其工藝特點(diǎn)，選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。
由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：
一、1.?80H9()mm大端其加工尺寸為140mm×140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2μm，需要精加工。根據(jù)《指南》成批生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)，可得：金屬模機(jī)械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級(jí)可取8～10級(jí)我們?nèi)?級(jí)，加工余量MA取G級(jí)，鑄件尺寸公差可得1.8mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。
二、 2.?80H9()mm孔內(nèi)表面，其加工長(zhǎng)度為100mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm.需要精鉸和珩磨。查《指南》鑄件尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。
三、?80H9()mm孔大端端面4個(gè)螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為：
鉆削?13mm的通孔 雙邊加工余量2Z＝13mm
锪沉頭孔?20mm 雙邊加工余量2Z＝7mm
四、內(nèi)表面?21mm、?43mm的加工余量，這些內(nèi)表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為：
1.鉆削?21mm的通孔 雙邊加工余量2Z＝21mm
2.?43mm的沉頭孔，也可以一次性加工出來(lái)。
則雙邊加工余量2Z＝22mm
五、尺寸為5mm的橫、縱兩條槽，每一條槽都可以一次性銑削成型，則雙邊加工余量2Z＝5mm。
六、內(nèi)孔?80H9()mm的加工余量計(jì)算：
1.內(nèi)孔?80H9()mm為9級(jí)加工精度，《指南》鑄件機(jī)械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z＝2.5mm?！吨改稀疯T件公差，可得：IT＝1.6mm。
2.珩磨加工余量：查《指南》珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量Z＝0.05mm。
3.精鏜加工余量：查《指南》擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z＝1.5mm～2.0mm。查《指南》臥式鏜床的加工公差，可得：IT＝±0.02mm～±0.05mm。這里取±0.02mm。
4.粗鏜加工余量：除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查《指南》臥式鏜床的加工公差，可得IT＝±0.1mm～±0.3mm，我們這里取±0.1mm。
由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上的加工余量有最大及最小之分。
由于本次設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)該按照調(diào)整法加工方式予確定。
由此可知：
毛坯的名義尺寸：80-2.5×2＝75mm
毛坯的最大尺寸：75-0.8＝74.2mm
毛坯的最小尺寸：75＋0.8＝75.8mm
粗鏜后最小尺寸：80-1.5×2＝77mm
粗鏜后最大尺寸：77+0.1＝77.1mm
精鏜后最小尺寸：80-0.05×2＝79.9mm
精鏜后最大尺寸：79.9＋0.02＝79.92mm
珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即：?80H9()mm
最后將上述的計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成下表2-1：
表2-1 ?80H9()mm孔的加工余量計(jì)算（單位：mm）
工序
加工尺寸公差
鑄件毛坯?80H9()
粗鏜
精鏜
珩磨
加工前
最大
74.2
77
79.8
最小
75.8
77.1
79.82
加工后
最大
74.2
77
79.8
80
最小
75.8
77.1
79.82
80.087
加工余量（單邊余量）
2.5
最大
1.8
1.41
0.1435
最小
0.6
1.25
0.1
加工公差（單邊）
1.6／2
0.2／2
0.04／2
0.087／2
6、確定切削用量及基本時(shí)間
工序一 粗銑?80H9()mm孔大端端面
本工序采用計(jì)算法確定切削用時(shí)
1、數(shù)據(jù)的確定
加工材料：HT200。
加工要求：粗銑孔?80H9()mm的大端端面。
機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺(tái)銑床專用夾具，用R55mm的外圓柱面為基準(zhǔn)。
刀具： 材料為YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,β＝10°，γ＝15°，α＝12°。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T＝10800s。
2、計(jì)算切削用量
確定?80H9大端端面最大加工余量，已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量Z＝2.5±0.9mm，考慮3°的拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量Z＝7.1mm。但是實(shí)際上此平面還要進(jìn)行精銑所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量給后面的精加工。因此實(shí)際大端端面的加工余量可以按照Z(yǔ)=5.6mm計(jì)算?？梢苑謨纱渭庸t每次加工的加工余量Z＝2.8mm。銑削的寬度為140mm，則可以分兩次加工，?80H9孔的小端端面在鑄造時(shí)也由留了3°的拔模斜度，所以也留了加工余量Z＝3mm。長(zhǎng)度方向的加工按照IT＝12級(jí)計(jì)算，則取0.4mm的加工偏差。
確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，由刀具材料為YG6和銑床功率為7.5KW，可?。篺=0.14～0.24mm/z，這里取0.2mm/z
3、計(jì)算切削速度
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》各種銑削速度及功率的計(jì)算公式：
v＝
其中：K＝KKKKKKKK，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù)，可得：K＝1.0，K＝1.0，K＝1.0，K＝1.05，K＝1.0，K＝0.86，K＝1.0，K＝0.8，則：K＝KKKKKKKK＝1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8＝0.7224。則切削速度為：
v＝＝＝59.65m/min
4、計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
n＝＝V＝＝118.67r/min
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》銑床（立式、臥式、萬(wàn)能）主軸轉(zhuǎn)速，與118.67r/min相近的轉(zhuǎn)速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min則速度太大。
則實(shí)際切削速度：
v＝＝59.31m/min
5、計(jì)算切削工時(shí)
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：
t＝＝
其中當(dāng)≤0.6時(shí)，＝+（1～3），這里＝0.4375，
則：＝+（1～3）＝82mm，＝2～5mm取4mm,＝140mm。
f＝0.2×16×118＝377.6 mm／min查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》銑床(立式、臥式、萬(wàn)能)工作臺(tái)進(jìn)給量，可取375mm／min。
t＝＝＝2.411min
6、計(jì)算機(jī)床切削力
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》圓周分力 的計(jì)算公式，可得：
＝
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得＝1.0，則：
＝
＝
＝2873.2N
7、機(jī)床機(jī)加工的驗(yàn)證
（1） 驗(yàn)證機(jī)床切削功率
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》各種銑削切削速度及功率計(jì)算公式，可得：
＝
其中：K＝KKKKK，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和其他使用條件改變時(shí)切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù)，可得：K＝1.0，K＝0.8，K＝1.14，K＝0.79，K＝1.0，則：
K＝KKKKKK＝1.0×0.8×1.14×0.79×1.0＝0.72048，則機(jī)床切削功率為：
＝＝2.05KW
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》銑床（立式、臥式、萬(wàn)能）參數(shù)，可得X52K銑床的電機(jī)總功率為9.125KW，主電機(jī)總功率為7.5KW，所以機(jī)床的功率足夠可以正常加工。
（2） 驗(yàn)證機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度
已知主切削力＝2873.2N。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》各種銑刀水平分力、垂直分力、軸向力與圓周分力的比值，可得：a＝（0.4～0.8）mm，a＝（0.1～0.2）mm/z，不對(duì)稱銑刀銑削順銑，水平分力/＝（0.15～0.3），/＝（0.9～1.0），/＝（0.5～0.55）。則取：F＝0.2＝0.2×2873.2＝574.64N，
F＝0.9＝0.9×2873.2＝2585.88N，
F＝0.5＝0.5×2873.2＝1436.6N。
查取機(jī)床工作臺(tái)的摩擦系數(shù)μ＝0.1可得切削刀具在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作力F
F＝F+μ（F++）＝574.64+0.1×（2873.2+2585.88+1436.6）
＝574.64＋689.568＝1264.208N
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以承受的最大縱向力為1436.6N，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。
2.5.2 工序二 粗鏜?80H9內(nèi)孔
選用T611臥式鏜床核專用夾具。
刀具：材料為W18Cr4V，B＝16mm，H＝16mm，L＝200mm，l＝80mm，d＝16mm，K＝60°。參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》鏜刀可以得刀以上數(shù)據(jù)。
確定?80H9的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量為Z＝2.5mm±0.8mm，考慮3°的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Z＝8.54mm，由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工，留給后面的精鏜的加工余量Z＝1.5mm，珩磨的加工余量留Z＝0.05mm。則加工余量可以按照Z(yǔ)＝6.94mm，加工時(shí)分兩次加工，每次加工的鏜削余量為Z＝3.5mm。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》鏜刀時(shí)的進(jìn)給量及切削速度，可得進(jìn)給量f＝0.35～0.7mm/r，切削速度v＝0.2～0.4m/s。參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量f＝0.4mm/r，切削速度v＝0.3m/s＝18m/min。
則主軸的轉(zhuǎn)速n
n＝ ＝＝71.4r/min
查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速，可得與76.4r/min相近的轉(zhuǎn)速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min則速度損失太大。
則實(shí)際切削速度:
v＝＝18.85m/min
計(jì)算鏜削加工工時(shí)：
t＝＝
其中：；mm；。則鏜削時(shí)間為：
t＝＝＝7.432min
三、夾具設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)中為左支座設(shè)計(jì)一臺(tái)專用夾具，以便在加工過(guò)程中提高工作效率、保證加工質(zhì)量。左支座零件在本次夾具設(shè)計(jì)為加工?80H9()mm孔的大端端面上4個(gè)孔螺栓孔的加工專用夾具。專用夾具的特點(diǎn)：針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、容易操作、裝夾速度快、以及生產(chǎn)效率高和定位精度高。
利用本夾具主要用來(lái)鉆、锪加工頂面的四孔。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)?80H9()mm孔的平行度公差要求。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。
1、定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇
由零件圖可知：根據(jù)頂面四孔的軸線與?80H9()mm孔的尺寸要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，?80H9()mm孔及其大端端面已按其加工技術(shù)要求加工，因此，?80H9()mm孔及其大端端面定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來(lái)滿足其面上四孔加工的尺寸要求。
2、切削力及夾緊力的計(jì)算
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
切削力公式：
式中 ，
即：
實(shí)際所需夾緊力：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
所以
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)。
，，
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力：
式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：
，，，，
其中：
由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：原動(dòng)力計(jì)算公式：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
3、定位誤差分析及計(jì)算
該夾具以?80H9()孔及其大端端面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。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)定的工序公差。
孔與面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由《互換性與技術(shù)測(cè)量》可知：
取m（中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為、
由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
(1) 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故
(2) 夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。即：
(3) 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
(4) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4、夾具總體設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明
本夾具用于在鉆床上加工?80H9()mm孔的大端端面的螺栓孔。工件以?80H9()mm孔及其大端端面為定位基準(zhǔn)，在定位銷（心軸）和壓緊元件以及防轉(zhuǎn)銷上實(shí)現(xiàn)完全定位。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。
四、總結(jié)
通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過(guò)程的分析、銑鏜鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。
1.本次設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，充分的運(yùn)用了大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，也是對(duì)大學(xué)所學(xué)課程的一個(gè)升華過(guò)程。
2.掌握了一般的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了正確的設(shè)計(jì)思路和分析解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提升了運(yùn)用知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手的能力。
3.進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。
五、參考文獻(xiàn)
黃健求《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版》機(jī)械工業(yè)出版社
崇凱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》化學(xué)工業(yè)出版社
附表1、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
JZSJ-05
產(chǎn)品名稱
零件名稱
左支座
共
頁(yè)
第
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
140X140X104
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車 間
工 段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
銑削
粗銑ф80孔的大端端面和小端端面
機(jī)加
X52K?
YG6硬質(zhì)合金銑刀和專用夾具
2
鏜削
粗鏜ф80內(nèi)孔到ф77mm
機(jī)加
X620
W18Cr4V 高速鋼刀和專用夾具
3
銑削
精銑ф80孔的大端面
機(jī)加
X52K
W18Cr4V 高速鋼刀和專用夾具
4
鏜削
精鏜ф80內(nèi)孔到ф79.9mm
機(jī)加
T611
YG8 硬質(zhì)合金鏜刀和專用夾具
5
鉆削
鉆削4-ф13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-ф20m
機(jī)加
Z5150
ф13 的高速鋼鉆頭、ф20 高速鋼锪
孔鉆和專用夾具
6
鉆削
鉆削ф21mm的通孔
機(jī)加
Z3080
ф21 的高速鋼鉆頭、
7
鉆削
锪削沉頭螺栓孔ф43m
機(jī)加
Z3080
ф43 的高速鋼锪孔鉆和專用夾具
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改
文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改
文件號(hào)
簽 字
日 期
附表2、機(jī)械加工工序卡片
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
JZSJ-05
產(chǎn)品名稱
零件名稱
左支座
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
02
粗鏜ф80內(nèi)孔
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
140X140X104mm
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式鏜床
T611
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
，
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
基本
輔助
1
粗鏜ф80H9 內(nèi)孔到ф77
W18Cr4V 高速鋼樘刀
80
18.88
0.37
3.5
2
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改
文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改
文件號(hào)
簽字
日期