目錄機(jī)床夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書2序言3一、零件的分析41、零件的作用42、零件的分析43、零件的生產(chǎn)類型51、確定毛坯的制造形式52、基準(zhǔn)的選擇63、加工方法64、制定工藝路線75、工序內(nèi)容設(shè)計(jì)9三、夾具設(shè)計(jì)121、設(shè)計(jì)任務(wù)122、夾具方案分析12四、設(shè)計(jì)小結(jié)13參考文獻(xiàn)13機(jī)床夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書全套圖紙加153893706設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“殼體”某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)（生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批）設(shè)計(jì)要求：（上交電子文件和紙資文件）零件圖 1張工序圖 1張專用夾具裝配圖 1張夾具體零件圖 1張?jiān)O(shè)計(jì)說明書 1份三、時(shí)間：一周(20102011學(xué)年度第一學(xué)期的第七周)四、設(shè)計(jì)步驟及要求：計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖。采用新國標(biāo)選定某一工序，畫工序簡圖。（工序尺寸、工序公差及技術(shù)要求）依據(jù)工序要求設(shè)計(jì)專用夾具，其主要工作是：確定定位方案，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件；確定夾緊方式，進(jìn)行定位誤差分析和夾緊力計(jì)算。（5）畫夾具裝配圖、夾具體零件圖五、編寫設(shè)計(jì)說明書主要參考吳拓、方瓊珊主編的機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)中的設(shè)計(jì)實(shí)例 序言本設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具和大部分專業(yè)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。本設(shè)計(jì)是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力以及結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展趨勢綜合考慮而做的，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，獨(dú)立地分析和擬定一個(gè)零件的合理工藝路線，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法。學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生熟悉和應(yīng)用各種手冊、圖片、設(shè)計(jì)表格等技術(shù)資料，以便掌握從事工藝文件的方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生解決工藝問題的能力。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。一、零件的分析1、零件的作用殼體是一種起支撐、連接其他零件和承受負(fù)荷的零件。通過底面孔和上端面的孔、螺紋孔，側(cè)面的螺紋孔來與管道、其他殼體等零件連接在一起，并使這些零件之間保持正確的位置關(guān)系；通過殼體的孔進(jìn)行液體或氣體的傳輸。2、零件的分析圖1.殼體零件圖該殼體可以分成三組加工表面，且三者之間和其各內(nèi)部之間存在有一定的位置關(guān)系，現(xiàn)分述如下:（1） 底面，F(xiàn)7、F30孔和F48沉孔這一組加工表面包括:底面，4個(gè)F7的孔，加工F30的孔和F48的沉孔（2） 上端面，M6螺紋孔，F(xiàn)7孔和F12盲孔，這一組加工表面包括:上端面，M6-7H的螺紋孔，6個(gè)F7孔，F(xiàn)12的盲孔（3） 側(cè)面寬28的凹槽，M6的螺紋孔，F(xiàn)8的孔，F(xiàn)24的沉孔，F(xiàn)30的端面，F(xiàn)12的孔，F(xiàn)20的沉孔這一組加工表面包括:側(cè)面寬28的開口槽，2XM6-H7的螺紋孔，F(xiàn)8的孔并加工F24的沉孔，F(xiàn)30的端面，F(xiàn)12的孔并加工F20的沉孔。3、零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制作工藝與機(jī)床夾具公式： N零 = QN(1+a)(1+B) 公式2.1說明：式中N零 ：零件生產(chǎn)綱領(lǐng)。Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) n ：每一產(chǎn)品包含該零件的數(shù)量 a : 零件的備用率一般情況下a = 4 %。B : 零件的平均廢品率：取B=1%。所以，4000 = Q1(1+4%)(1+1%) Q=3808件根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具表1-3，可查得此零件生產(chǎn)為中批生產(chǎn)。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)該零件形狀特殊，結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，屬殼體類零件。其表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求，而主要加工表面雖然加工精度相對較高，但也可以再正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。該零件的主要加工表面為兩端面、中心孔，前端面孔，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。1.3確定零件的生產(chǎn)類型按照教學(xué)要求，該零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2確定毛胚類型繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚根據(jù)零件材料為ZL102，零件結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定毛胚為鑄件。毛胚的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型，由于孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。2.2確定毛胚尺寸和機(jī)加工余量1. 鑄件尺寸公差等級(jí)2. 根據(jù)鑄件采用砂型機(jī)器造型，材料為可鍛黑鑄鐵，其加工表面的鑄造尺寸精度等級(jí)由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（高等教育版）（以下簡稱參考一）表2.3鑄件毛胚圖3. 零件毛胚圖一般包括鑄造毛胚形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準(zhǔn)及其他有關(guān)技術(shù)要求等。根據(jù)主要毛胚尺寸，該鑄件毛胚圖如下圖（一）圖（二）所示各表面加工方案加工表面尺寸及偏差/mm尺寸精度等級(jí)表面粗糙度/加工方案底面IT1212.5銑上表面IT1212.5銑F30孔F30+0.0250IT66.3擴(kuò)-粗鉸-精鉸F48沉孔F48IT1212.5擴(kuò)孔F7孔F7IT1025鉆F12盲孔F12IT1225鉆M6-H7F6IT725鉆-攻絲左側(cè)面凹槽IT1212.5粗銑F8孔F8IT1025鉆F12沉孔F12IT1025擴(kuò)F30端面F30IT1212.5粗銑側(cè)面F12孔F12IT1025鉆F20沉孔F20IT1212.5擴(kuò)1、確定毛坯的制造形式考慮到零件的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)年產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)成本，選用沙型鑄造方法，材料選用ZL102。查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表6-20，表6-30，單邊余量Zb=2.5，孔直徑為F28、F46。 2、基準(zhǔn)的選擇工件在最初加工時(shí)，只能以毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件應(yīng)選用上端面作為粗基準(zhǔn)來加工底面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的（如果必須保證零件某些重要表面的加工余量分布均勻，就應(yīng)該選擇該表面做為粗基準(zhǔn)，應(yīng)該用毛坯的尺寸和位置可靠表面，而且平整具有足夠大的面積做基準(zhǔn)）在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，底面和F30+0.025 0作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)、便于裝夾。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。3、加工方法在市場經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場的加工條件來確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況與我們學(xué)校的具體加工條件是我們按加工順序來闡述的加工方案，參考機(jī)械制造手冊表10-33、表10-34其加工方法選擇如下：（1）、底面：公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為Ra12.5um，需要經(jīng)過粗銑-半精銑（2）、30-0.025 0孔：公差等級(jí)為IT78，表面粗糙度為Ra6.3um，毛坯鑄件有孔，故采用擴(kuò)-粗鉸-精鉸（3）、 F48沉孔：公差等級(jí)為自由公差、表面粗糙度達(dá)到Ra6.3，故采用擴(kuò)。（4）、兩處倒角公差等級(jí)為自由公差、表面粗糙度達(dá)到Ra25，故采用銑。（5）、F7孔：公差等級(jí)為自由公差、表面粗糙度達(dá)到Ra25，故采用鉆。（6）、上表面：公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為Ra12.5um，故采用粗銑-半精銑。（7）、12盲孔：公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為Ra25um，故采用鉆。（8）、M6-H7的螺紋孔：中徑公差等級(jí)為IT7，故采用鉆-攻絲。（9）、左側(cè)面凹槽：公差等級(jí)為自由公差，壁、底面表面粗糙度都為Ra12.5um，故采用粗銑-半精銑。（10）、F8孔：公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為Ra25um，故采用鉆（11）、F12沉孔：公差等級(jí)為自由公差，壁、底面表面粗糙度為Ra25um，故采用擴(kuò)。（12）、F30端面：公差等級(jí)為自由公差，壁、底面表面粗糙度為Ra12.5um，故采用粗銑-半精銑。（13）、側(cè)面F12孔：公差等級(jí)為自由公差，表面粗糙度為Ra25um，故采用鉆。（14）、F20沉孔：公差等級(jí)為自由公差，內(nèi)孔表面的表面粗糙度為Ra12.5um、底面表面粗糙度為Ra25um，故采用擴(kuò)。4、制定工藝路線制定工藝路線的出發(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。4.1工藝路線方案一工序10：粗、精銑上下表面。工序20：車 粗車F40，F(xiàn)30孔 。工序30：車 半精車F40，F(xiàn)30孔。工序40：銑左端面槽。工序50：鉆孔及攻螺紋M6。工序60：鉆左端面階梯孔攻2XM6-H7螺紋。工序70：銑前端面。工序80：鉆前端面階梯孔。工序90：鉆頂面孔、锪孔。工序100：鉆底面孔、锪孔。工序110：車 精車F40，F(xiàn)30孔。工序120：終檢。4.2工藝路線方案二：工序10：粗、精銑上下表面工序20：鉆、擴(kuò)、鉸孔，倒1x45角工序30：銑前端面工序40:鉆前端階梯孔。工序50:鉆頂面孔、锪孔。工序60:鉆底面孔、锪孔。工序70:銑左端面面槽。工序80:鉆各螺紋孔、攻螺紋。工序90：擴(kuò)鉸孔。工序100:終檢。4.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案中，方案2主要按照外表面逐次加工完成后進(jìn)行空的加工，但會(huì)帶來一個(gè)不利的因素，不利于限制零件自由度，其次雖兩方案都是按照孔定位進(jìn)行加工，但方案2中有部分工序的公布不在同一平面上，會(huì)給加工帶來額外的不便。另外，根據(jù)機(jī)床各種因素綜合考慮，選擇方案1的工藝路線進(jìn)行加工。5、工序內(nèi)容設(shè)計(jì)5.1加工設(shè)備選擇根據(jù)機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)，機(jī)床的工作區(qū)域尺寸應(yīng)與零件的外形尺寸相適應(yīng)，機(jī)床的功率，剛度和工作參數(shù)最合理的切屑用量相適應(yīng)，機(jī)床的效率與產(chǎn)品生產(chǎn)類型相適應(yīng)等關(guān)鍵需求的綜合分析后選用下列設(shè)備。萬能回轉(zhuǎn)頭銑床x62w工作臺(tái)面積：1600x400mm 快進(jìn)速度：2300m/min工作臺(tái)進(jìn)給范圍：30-1500 主軸孔徑：29mm進(jìn)給量級(jí)數(shù)：16級(jí) 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：16級(jí)功率：10kw 外形尺寸：2556x2/59x1770mm立式鉆床Z5140最大鉆孔直徑：40mm 進(jìn)給級(jí)數(shù)：9級(jí)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：12級(jí) 主軸轉(zhuǎn)速范圍：31.5-1400r/min主軸行程：250mm 機(jī)床外形尺寸：1105x880x2508mm工作臺(tái)面積：480x560mm立式鉆床Z5163A最大鉆孔直徑：63mm 進(jìn)給級(jí)數(shù)：9級(jí)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：12級(jí) 主軸轉(zhuǎn)速范圍：22-10000r/min主軸行程：315mm 機(jī)床外形尺寸：1200x970x2790mm工作臺(tái)面積：550x650mm3.5確立切削用量及基本工時(shí)1.工序10粗銑上下表面該工序分兩個(gè)公步，公步1是以下表面定位，粗銑上端面；工步2是以上端面定位，粗銑下端面，它們所選用的背吃刀量、切削速度和進(jìn)給量是一樣的。 （1）背吃刀量 由于切削量較小，故選擇 =2mm。一次走刀即可完成。 （2）進(jìn)給量X51型立式銑床功率為4.5KW，查參考一表5.8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼整體銑刀、=40mm，齒數(shù)=12。查參考一表5.8高速鋼整體銑刀銑削速度，確定銑削速度=44.9m/min，則=357.3r/min 由本工序采用X51型立式銑床，查參考一表3.6，取轉(zhuǎn)速=380r/min，故實(shí)際切削速度=47.7m/min 當(dāng)=380r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量=364.8mm/min也可根據(jù)參考一表3.7查得機(jī)床的進(jìn)給量為300mm/min。 （4）基本工時(shí)由于該工序包括兩個(gè)工步，每個(gè)工步的基本加工時(shí)間計(jì)算查參考一表5.41銑削基本時(shí)間計(jì)算，。確定=14mm,=2mm，=24mm；則該工序的基本時(shí)間為，則該工序基本工時(shí)為16s。工序20車 粗車F40，F(xiàn)30孔由參考文獻(xiàn)3表1.1-47查得f=1.4mm/rb由參3表1.1-46查得c=80m/min由此算出轉(zhuǎn)速為n=1000c/D=106.157r/min按車床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=350r/min則實(shí)際切削速度c=Dn/1000=263.76m/min工序30車 半精車F40，F(xiàn)30孔由參考文獻(xiàn)3表1.1-47查得f=1.4mm/r由參3表1.1-46查得c=80m/min由此算出轉(zhuǎn)速為n=1000c/D=110.77r/min按車床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=350r/min則實(shí)際切削速度c=Dn/1000=252.77m/min加工時(shí)間T= = =1.56min工序40銑左端面槽所選用的背吃刀量、切削速度和進(jìn)給量是一樣的。 （1）背吃刀量 由于切削量較小，故選擇 =2mm。一次走刀即可完成。 （2）進(jìn)給量X51型立式銑床功率為4.5KW，查參考一表5.8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼整體銑刀、=40mm，齒數(shù)=12。查參考一表5.8高速鋼整體銑刀銑削速度，確定銑削速度=44.9m/min，則=357.3r/min 由本工序采用X51型立式銑床，查參考一表3.6，取轉(zhuǎn)速=380r/min，故實(shí)際切削速度=47.7m/min 當(dāng)=380r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量=364.8mm/min也可根據(jù)參考一表3.7查得機(jī)床的進(jìn)給量為300mm/min。 （4）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，每個(gè)工步的基本加工時(shí)間計(jì)算查參考一表5.41銑削基本時(shí)間計(jì)算，確定=14mm,=2mm，=62mm；則該工步的基本時(shí)間為，該工序基本工時(shí)為32s。 工序50鉆F12孔及攻螺紋M6該工序分兩個(gè)公步，公步1是鉆F12孔；工步2是攻螺紋M6， 背吃刀量的確定ap=20mm進(jìn)給量的確定：取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.20mm/r3).切削速度的計(jì)算工件材料ZL102條件選取，切削速度v=15m/min，得n=100015/3.1420=238.73r/min。選取Z550立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=250r/min?？汕髮?shí)際鉆削速度v=dn/1000=20250/1000=15.71m/min.4).根鉆孔的基本時(shí)間可由tj=（l+l1+l2）/fn求的。式中l(wèi)=80l2=1,L1=D/2cotKr+1=20/2cot54+1=100.72+1=8.18，f=0.20/r,n=250r/min,所以基本時(shí)間：tj=（l+l1+l2）/fn=（80+8.18+1）/0.2250=1.78min=107.2s（2）擴(kuò)孔背吃刀量的確定ap=2mm進(jìn)給量的確定取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.7mm/r3).切削速度的計(jì)算選取切削速度v=92.9m/min得n=100092.9/3.1422=1344.14r/min，選取Z550立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=1400r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1）可求實(shí)際切削速度v=dn/1000=221400/1000=96.76m/min. （3）基本工時(shí) 由于該工序包括兩個(gè)工步，它們所選用的背吃刀量、切削速度和進(jìn)給量是一樣的，所以兩工步基本工時(shí)也相同。偏角，查參考一表5.41銑削基本時(shí)間計(jì)算，確定=14mm,=2mm，=15mm；則每個(gè)工步工序的基本時(shí)間為，該工序基本工時(shí)為16s。工序60鉆左端面階梯孔攻2XM6-H7螺紋 （1）切削用量由工件材料為ZL102、孔F8mm、查參考二表10-22麻花鉆，選定直徑F8的麻花鉆，查參考一表5.19高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度=20m/min，進(jìn)給量=0.20mm/r，取=8.7mm，則=r/min=732.1r/min由本工序采用Z525型立式鉆床，由表3.17得，轉(zhuǎn)速=680r/min，故實(shí)際切削速度為=18.58m/min （2）基本工時(shí) 由參考一表5.39，工步，則該工序的基本時(shí)間為工序70銑前端面該面精度要求不太高，可直接由高速鋼銑刀一次銑完根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版表12-2查得ZL102材料鑄件總加工余量為6mm，故工序尺寸及公差為，由表14-69可查得銑削進(jìn)給量=0.3mm/z；由表14-76查得銑削時(shí)切削速度V=40m/min，由此可算出轉(zhuǎn)速：n=250r/min根據(jù)機(jī)床的主軸變速級(jí)數(shù)可取實(shí)際轉(zhuǎn)速為263r/min，則實(shí)際線速度為r=41.4m/min由表8-55可查得x62w主軸轉(zhuǎn)速范圍為30-1500r/min；機(jī)床功率為10kw， 由表14-67可得切削功率為：=4.76kw<10kw,所以所選機(jī)床適用。工序80鉆前端面階梯孔該工序分為兩個(gè)工步：1.先鉆F12 2.鉆F20該孔由高速鋼擴(kuò)鉆鉆頭擴(kuò)鉆后再鉸刀鉸。由機(jī)械加工工藝手冊表13-16查得鉸孔時(shí)加工余量為0.4mm，故擴(kuò)鉆加工余量為Z=6-0.4=5.6mm鉆孔的工序尺寸為12mm擴(kuò)孔的工序尺寸為20mm由表14-37查得擴(kuò)孔進(jìn)給量=0.8mm/r，由表14-41查得擴(kuò)孔時(shí)切削速度r=20.1m/min，所以計(jì)算得到轉(zhuǎn)速n= =134.4r/min根據(jù)機(jī)床實(shí)際變速級(jí)數(shù)取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=178r/min，則實(shí)際切削速度：V= =26.6m/min扭矩M=222.75N/mm由表8-26查得此機(jī)床最大扭矩為1200x10N/mm，所以所選機(jī)床適用。 （4）基本工時(shí) 由參考一表5.37孔基本時(shí)間的計(jì)算 ，因此基本工時(shí)為11s，半 精鏜工步基本工時(shí)為46s。工序90鉆頂面6X7孔、锪孔此孔由高速鋼鉆頭一次鉆出，由機(jī)械加工工藝人員手冊表14-34可查得鉆孔進(jìn)給量=0.15mm/r，鉆孔余量為7mm，鉆孔尺寸及公差為，由表14-36可查得鉆孔時(shí)的切削速度r=21m/min，由此可計(jì)算得到轉(zhuǎn)速n:n=954.9r/min由機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速可取實(shí)際轉(zhuǎn)速為n=990r/min，則實(shí)際速度：V= =21.8m/min由表14-30可查得=1113NM=3265N.mm由表8-26查得此機(jī)床最大進(jìn)給力為16000N,最大扭矩為400xN.mm，此機(jī)床適用。工序100 底面4-7孔此孔由高速鋼鉆頭一次鉆出，由機(jī)械加工工藝人員手冊表14-34可查得鉆孔進(jìn)給量=0.15mm/r，鉆孔余量為7mm，鉆孔尺寸及公差為，由表14-36可查得鉆孔時(shí)的切削速度r=21m/min，由此可計(jì)算得到轉(zhuǎn)速n:n=954.9r/min由機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速可取實(shí)際轉(zhuǎn)速為n=990r/min，則實(shí)際速度：V= =21.8m/min由表14-30可查得=1113NM=3265N.mm由表8-26查得此機(jī)床最大進(jìn)給力為16000N,最大扭矩為400xN.mm，此機(jī)床適用。3）基本工時(shí)由于該工序包括兩個(gè)工步，它們所選用的背吃刀量、切削速度和進(jìn)給量是一樣的，所以兩工步基本工時(shí)也相同。偏角，查參考一表5.41銑削基本時(shí)間計(jì)算，確定=14mm,=2mm，=6mm；則每個(gè)工步工序的基本時(shí)間為，該工序基本工時(shí)為10s。工序110 車 精車F40，F(xiàn)30孔根據(jù)工藝手冊中表3-19，查得=1mm，f=0.4mm/z。根據(jù)表3-30，查得v=0.5m/s加工轉(zhuǎn)速= = =6.29r/s取n=6.3r/s，則切削速度v= = =1.50m/s1. 確定車削時(shí)間T= = =82.14s工序120去毛刺，終檢。 5.3工裝夾具（1）、工裝夾具：第一次裝夾：即加工底面、43F7，以上表面作為粗基準(zhǔn)，采用壓板壓住。第二次裝夾：即加工上表面，63F7，F(xiàn)12盲孔等，以底面定位，采用帶螺紋圓柱銷夾緊。第三次裝夾：即加工內(nèi)孔F30+0.025 0表面與F48沉孔等，以上表面作為精基準(zhǔn)，用帶螺紋圓柱銷夾緊。第四次裝夾：即倒內(nèi)孔F30+0.025 0的倒角，以底面定位，采用帶螺紋圓柱銷夾緊。（2）、刀具：粗銑平面：刀具號(hào)T0101,可轉(zhuǎn)位面銑刀，刀具直徑為F100，刀片型號(hào)為SNKN1204ENN，刀具型號(hào)為FM75-100SD08ALML200-Z5鉆中心孔：刀具號(hào)T0202,高速鋼中心鉆，d=3.15,d 1=8.0,l=50,l 1=3.9鉆F7孔：刀具號(hào)T0303,高速鋼直柄短麻花鉆，d=7, l=74,l 1=34鉆螺紋孔底孔F5：刀具號(hào)T0404，攻螺紋前鉆孔用直柄階梯麻花鉆，d=5, l=62,l 1=26鉆F12盲孔：刀具號(hào)T0505，高速鋼直柄麻花鉆，d=12, l=151,l 1=101擴(kuò)F30孔：刀具號(hào)T0606，莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆，d=29.8, l=296,l 1=175擴(kuò)F48孔：刀具號(hào)T0707，莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆，d=48, l=369,l 1=220粗鉸F30孔：刀具號(hào)T0808，莫氏錐柄長刃機(jī)用鉸刀，d=29.93, L=251,l=124精鉸F30孔：刀具號(hào)T0909，莫氏錐柄長刃機(jī)用鉸刀，d=30, L=251,l=124倒角：刀具號(hào)T1010,直柄燕尾槽銑刀，d=20, L=67，=45Z=85.5工序尺寸及公差由機(jī)械加工工藝人員手冊12-5查得該種鑄件的尺寸公差等級(jí)為9級(jí)，機(jī)械加工余量等級(jí)為6-8級(jí)，故取為8級(jí)，最大為7級(jí)。由表12-4可查得鑄件的主要尺寸的公差，由表12-2可查得各表面的總余量，但由于用查表法確定的總余量與生產(chǎn)實(shí)際情況有些差距，故做相應(yīng)調(diào)整，現(xiàn)將調(diào)整后的主要毛坯尺寸及公差列入下表：主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差30前端面3664248孔485.6+0.442底面4-7孔77三、銑床夾具設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)任務(wù)此次設(shè)計(jì)主要分為兩部分，一是對零件的機(jī)加工進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，二是對工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)。此次夾具設(shè)計(jì)選擇殼體前端面加工進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)。2、夾具方案分析2.1工件的定位方案分析零件下表面有足夠的寬度且下表面的寬度寬于待加工平面，若以上表面為定位面，則不利于前端面的銑削，所以選擇下表面為主要定位基準(zhǔn)面，限制兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度，根據(jù)零件前端的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔軸線，所以以孔進(jìn)行定位，作為導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面限制工件的另外兩個(gè)移動(dòng)自由度，再采用一個(gè)菱形定位銷在工件的底面進(jìn)行定位，限制工件的另外一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。2.2夾緊方案分析因?yàn)椴捎孟拗乒ぜ淖杂啥龋钥梢詫⒍ㄎ恍妮S的長度尺寸加長，在末端攻上螺紋，采用開口墊片與螺母相互結(jié)合的方式夾緊，不僅方便簡單而且可保證工件的快捷安裝。 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一圓孔和一面，孔與面隙配合。 （2）工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位孔的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與其配合的最大間隙量。本夾具是用來在立式鉆床上加工，所以工件上圓柱與夾具上的定位孔保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與圓柱中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和圓柱中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin 本工序采用一孔，一圓柱端面定位，工件始終靠近定位孔的一面，而圓柱的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在定位圓柱正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)2.2.1. 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作（1）明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)機(jī)床夾具是在機(jī)床上裝加工件的一種裝置，其作用是使工件相對機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持不變。它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。本次加工的工件需大批量生產(chǎn)，此時(shí)，一般選擇機(jī)動(dòng)、多工件同時(shí)加工，自動(dòng)化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。（2）熟悉工件零件圖和工序圖零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。已知待加工工件如圖2-1所示，加工35H7的孔（前工序已將各部尺寸加工完成）。2.2.2. 加工方法了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額，同時(shí)加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體方案、操作、估算夾緊力等方面必不可少的，根據(jù)零件圖可知，本道工序的內(nèi)容是鉆、擴(kuò)、鉸35H7的孔。2.3. 總體方案的確定2.3.1. 定位方案 工件在機(jī)床上的定位實(shí)際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機(jī)床上的定位兩個(gè)方面。工序圖只是給出了原理方案，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析本工序的工序內(nèi)容 2.3.3. 加緊機(jī)構(gòu)的選擇（1）對工件加緊裝置的要求 在加緊過程中應(yīng)保持工件定位時(shí)所獲得的正確位置 。 在切削過程中，切削力不應(yīng)破壞工件的正確位置，并使平衡切削力所需的夾緊力最小。 在切削過程中，應(yīng)避免工件產(chǎn)生不能允許的振動(dòng)。 加緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全。 夾緊裝置的復(fù)雜程度和制動(dòng)化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。（2）夾緊力的方向夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。（3）夾緊力的作用點(diǎn) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在定位元件支承點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工作剛度高的位置，確保工件定位準(zhǔn)確、不變形。（4）選擇夾緊機(jī)構(gòu)在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題： 安全性。夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止以外傷及夾具操作人員。 手動(dòng)夾具夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 夾緊機(jī)構(gòu)的原理是用固定扳手?jǐn)Q開上方螺母，這個(gè)過程中螺母下方的夾緊體在彈簧作用下自動(dòng)升起，從而達(dá)到松開工件的作用。原理簡單，操作簡單2.3.4選擇導(dǎo)向裝置刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭的支撐以提高其剛度，減少刀具的變形，保證孔加工的位置精度，常用的幾種鉆套如下圖所示。 圖2-5快換鉆套夾具裝配圖上的尺寸和技術(shù)條件 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗(yàn)本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是否可以達(dá)到，為了設(shè)計(jì)夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。3.1. 夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸 1）夾具總體外形輪廓尺寸，總長200mm，總寬180mm，總高164mm。 2）夾具與鉆模套導(dǎo)向的配合關(guān)系，如鉆模套對襯套所需要的配合尺寸為20F7/k6，夾具與襯套所需的配合為26H7/n6。 4）各定位元件之間，定位元件與工件之間，與卡具體之間裝配后的位置尺寸及公差，如心軸與孔配合為30H7/r6，定位大平面與夾具體基準(zhǔn)平面間的平行度為0.03mm。上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/31/5,最常用的是1/3。3.2. 夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求 應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求包括：相關(guān)元件表面間的位置精度，主要表面形狀精度，保證裝配精度和檢測的特殊要求，以及調(diào)整、操作等必要的說明。通常有以下幾方面： 1）定位元件的定位表面間相互位置精度。 2）定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 3）導(dǎo)向元件工作面與安裝基面間的相互位置精度。 4）寫明需要鉗工配作的元件。對于不同的機(jī)床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進(jìn)行具體分析，訂出該夾具的具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊以及同類夾具的圖樣資料。夾具零件圖上的尺寸和技術(shù)條件零件圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，標(biāo)注的主要目的是保證夾具體各個(gè)零件之間的尺寸要求和安裝配合后的精度要求，也是為了各夾具零件加工后進(jìn)行安裝配合能滿足制造工件的要求，本設(shè)計(jì)所畫夾具零件圖為夾具體。4.1夾具零件圖上標(biāo)注的尺寸 1）夾具體的外形尺寸，總長為200mm，總寬180mm，總高164mm。 2）夾具體上各螺紋孔之間的位置尺寸要求，定位銷的配做精度要求。4.2夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求1）零件圖中必須用規(guī)定的代號(hào)、數(shù)字和文字簡明地表示出在制造和檢驗(yàn)時(shí)所應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求。方案設(shè)計(jì)論證 （1）根據(jù)所給工件的需要，選擇加工機(jī)床，選用立式鉆床加工比較合理。 （2）然后工件主要定位部分為平面、兩個(gè)銷，分析所要加工12的孔必須完全定位，設(shè)想用一面兩銷定位，正好滿足六點(diǎn)定位原理且結(jié)構(gòu)簡單，所以這里就是選擇一面兩銷的優(yōu)點(diǎn)。 （3）最后將一面兩銷先固定在大平面上，以平面、心軸和菱形銷進(jìn)行定位。一面兩銷把工件定位后，可利用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來對工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊力的方向應(yīng)和工件待加工孔的軸線方向一致，并保證該軸線和夾具體底面有一定的垂直度要求。5.1設(shè)計(jì)方法與結(jié)果 （1）對工件的加工要進(jìn)行分析，已知工件上待加工12H7的孔，根據(jù)工件的形狀和加工要求和批量，采用立式搖臂鉆床比較合理。 （2）根據(jù)六點(diǎn)定位原理，選用一面、一短圓柱銷和一菱形銷定位，由于限制了六個(gè)自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在工件加工方向上進(jìn)行夾緊，可以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗麄兛梢詫ぜ焖偌泳o，且夾緊力的方向要有利于工件的定位。（3）最后，對整個(gè)夾緊方案分析得出，定位符合六點(diǎn)定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。四、設(shè)計(jì)小結(jié)此次機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主要是對殼體加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中要通過對零件進(jìn)行分析，選擇基準(zhǔn)，擬定合理的工藝路線，再次選擇加工設(shè)備及切削用量，即而確定主要表面不同加工時(shí)的工序尺寸及公差，填寫過程卡，工序卡，通過相關(guān)文獻(xiàn)手冊的查閱，擬定合理的工件定位方案，并分析夾具方案，對刀方案的確定，設(shè)計(jì)出一套工件定位專用夾具，并完成對夾具體裝配圖，零件圖的繪制。通過這次設(shè)計(jì)，使我對機(jī)械裝備有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對機(jī)械設(shè)計(jì)只不過時(shí)一個(gè)初步的了解，這門還有更多的知識(shí)等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這兩周短暫的設(shè)計(jì)里，我學(xué)會(huì)了一些機(jī)械設(shè)計(jì)的最基本的理論，同時(shí)也對機(jī)械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。在這次設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識(shí)。在這段時(shí)間的不懈努力下，我了解了在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：1）注意與工藝規(guī)程的銜接，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)和工序設(shè)計(jì)統(tǒng)一所需設(shè)計(jì)的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對該工序的設(shè)計(jì)已要求設(shè)計(jì)其定位與夾緊方案，因此夾具設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容應(yīng)與工序設(shè)計(jì)保持一致，不能相互沖突。2）設(shè)計(jì)時(shí)要有整體觀念?yuàn)A具設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)：定位、夾緊等各種裝置在設(shè)計(jì)前是分開考慮的，設(shè)計(jì)后期通過夾具體的設(shè)計(jì)將各種元件聯(lián)系為一個(gè)整體。3）設(shè)計(jì)中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要嚴(yán)格要求和執(zhí)行。夾具設(shè)計(jì)過程中選擇各種功能元件時(shí)應(yīng)注意盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)制造工作量，降低夾具成本。另外我學(xué)到的理論知識(shí)，應(yīng)用于實(shí)踐，學(xué)以致用，從中受益匪淺，使我明白了對零件加工時(shí)的流程，并大致了解了對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件的查找及繪制，我更從此次設(shè)計(jì)中學(xué)到一絲不茍的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)，細(xì)致的工作態(tài)度。在此要感謝在我設(shè)計(jì)過程中給我關(guān)心和幫助的老師同學(xué)們，謝謝！參考文獻(xiàn)1李旦等.機(jī)床專用夾具圖冊.哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2005.2孫己德.機(jī)床夾具圖冊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1984.3王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2005.4吳拓等.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2005.5孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京.冶金工業(yè)出版社.2002.