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航空機械制造工程學院 搖臂軸I加工工藝及夾具設計 畢 業(yè) 設 計（論 文） 設計題目： 搖臂軸I加工工藝及夾具設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學 號： 姓 名： 指導老師： 起訖日期 年 月 日～ 年 月 日 目錄 摘 要 3 Abstract 4 1、緒 論 4 2、零件的分析 5 2.1、零件的作用 5 2.2、零件的工藝分析 5 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8 3.1、確定毛坯的制造形式及材料 8 3.2、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 4、工藝規(guī)程設計 10 4.1、定位基準的選擇 10 4.2、制定工藝路線 10 4.3、選擇加工設備及刀、夾、量具 14 4.4 確定切削用量及基本工時 16 4.4.1粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位 17 4.4.2 粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15 18 4.4.3銑∮6.3深8孔 18 4.4.4粗車、精車∮17外圓至尺寸 19 4.4.5粗車2X1.5溝槽至尺寸 19 4.4.6鉆2-∮1.5孔 20 4.4.7鉆、絞深45孔.........................................................................................................23 4.4.8鉆∮4孔.....................................................................................................................................24 4.4.9鉆、絞∮10.8............................................................................................................................24 4.4.10磨削外圓至尺寸............................................................................................25 5、鉆孔夾具的設計 26 5.1定位基準的選擇 26 5.2定位誤差的分析 26 5.3切削力及夾緊力的計算 20 5.4夾緊元件及動力裝置確定 28 5.5夾具設計及操作的簡要說明 28 小 結 28 致 謝 29 參考文獻 29 摘 要 本次設計的主要內(nèi)容是搖臂軸I加工工藝規(guī)程及孔鉆孔夾具的設計。搖臂軸I主要是與其它零件配對使用，其主要加工表面及控制位置為外圓和與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面。由零件要求分析可知，保證孔和與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面尺寸的同時應該盡量保證其垂直度，這對于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時，采取以外圓精定位夾緊加工后，對孔進行鉆削加工同時成型，以達到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。因其粗糙度為Ra3.2，可通過鉆、絞削工序滿足。本文的研究重點在于通過對搖臂軸I的工藝性和力學性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設計高效、省力的夾具，通過實踐驗證，最終加工出合格的搖臂軸I零件。 關鍵詞：搖臂軸I，工藝規(guī)程，鉆孔，工藝路線，加工方式； 1、緒 論 本文首先對搖臂軸I的零件進行分析，通過對搖臂軸I進行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，與指導老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術要求，通過查閱相關資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了搖臂軸I的機械加工工藝及夾具設計。整個設計的指導思想“簡便、高效、經(jīng)濟”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 2、零件的分析 2.1、零件的作用： 題目所給的零件是搖臂軸I，而搖臂軸I一般是圓柱狀并帶有底座，圓柱體中間一般都有需要搖臂鉆床或者銑床加工的有精度的孔，其作用是用來與其它部件進行連接的。此次課題的任務就是”搖臂軸I加工工藝及夾具設計“，通過分析制定搖臂軸I零件的加工工藝和夾具設計，來圍繞搖臂軸I這個零件來進行工藝以及夾具設計。 2.2、零件的工藝分析： （1）以主視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 搖臂軸I的左右外圓端面的銑削加工，拐角處的圓角的加工以及2-∮1.5孔的鉆削加工，兩端外圓的車削、磨削加工，2X0.5槽的車削加工，其中左右外圓端面的表面粗糙度要求為，2-∮1.5孔的表面粗糙度要求為。外圓的表面粗糙度為，2X0.5槽的表面粗糙度為。 （2）以俯視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： ∮10.8孔的鉆、絞加工，以及R13圓角的銑削加工，其表面粗糙度為。 以下是該搖臂軸I的零件圖。 圖1-1 搖臂軸I零件圖主視圖 圖1-2 搖臂軸I零件圖俯視圖 圖1-3 搖臂軸I零件圖左視圖 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 3.1、確定毛坯的制造形式及材料： “搖臂軸I”零件材料采用45#鋼制造。需要調(diào)質(zhì)處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 由于零件尺寸不大，結構比較復雜，因此我們采用直接鍛造的形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。 3.2、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 3.2.1、粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位 根據(jù)工序要求，粗銑∮17外圓端面需要粗銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~6.5mm，現(xiàn)取5mm。 表7-27粗銑平面時厚度偏差取-0.28mm。 毛坯的基本尺寸分別為：50+2.5+2.5=55mm。 根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鍛件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：50+2.5+2.5=55mm 毛坯最小尺寸為：55-0.8=54.2mm 毛坯最大尺寸為：55+0.8=55.8mm 粗銑后即可達到零件圖紙要求。 3.2.2、粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15 根據(jù)工序要求，該孔的加工需要粗銑、精銑兩道工序完成，各工序余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為35+2.5+2.5=40； 根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鍛件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為35+2.5+2.5=40； 毛坯最大尺寸為40+0.55=φ40.55； 毛坯最小尺寸為40-0.55=39.45； 粗銑、精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即35； 3.2.3、銑∮6.3深8孔 根據(jù)工序要求，∮6.3孔的加工只要粗銑一個工序就完成，各工序余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ6.3-2=φ4.3mm； 根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，45#鋼尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ6.3-2=φ4.3mm； 毛坯最大尺寸為φ4.3mm+0.55=φ4.85mm； 毛坯最小尺寸為φ4.3mm-0.55=φ3.75mm； 粗銑后工序尺寸為φ6.3，與圖紙尺寸相同。 4、工藝規(guī)程設計 4.1、定位基準的選擇： 4.1.1、粗基準的選擇： 粗基準選擇應當滿足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證搖臂軸I的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇搖臂軸I的主要面作為定位基準。即以搖臂軸I的兩個端面作為粗基準來限制工件的四個自由度，再以另一個面作為定位基準來限制第五個自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達到了加工各個工序的目的。 4.1.2、精基準的選擇： 從保證搖臂軸I孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證搖臂軸I零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 從搖臂軸I零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 至于前后端面，雖然它是搖臂軸I箱體的裝配基準，但因為它與搖臂軸I箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 4.2、制定工藝路線 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。搖臂軸I體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。 具體安排是先以底面作為定位基準來加工頂面，然后已經(jīng)銑削好的頂面為基準來加工底面。第二個工序是銑削加工搖臂軸I零件的四側端面及倒角C3。由于頂平面加工完成后一直到搖臂軸I體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。 后續(xù)工序安排應當遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。 按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。 因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)初步擬定搖臂軸I加工工藝路線如下； 方案一： 鍛造毛坯, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位 工序2：粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15，保證尺寸35到位。 工序3：銑∮6.3深8孔。 工序4：粗車、精車∮17外圓至尺寸。 工序5：粗車2X1.5溝槽至尺寸。 工序6：鉆2-∮1.5孔。 工序7：鉆、絞深45孔。 工序8：鉆∮4孔。 工序9：鉆、絞∮10.8孔。 工序10：磨削外圓至尺寸。 工序11：清洗加工零件。 工序12：檢查零件。 工序13：入庫。 方案二： 鍛造毛坯, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位 工序2：粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15，保證尺寸35到位。 工序3：銑∮6.3深8孔。 工序4：粗車、精車∮17外圓至尺寸。 工序5：粗車2X1.5溝槽至尺寸。 工序6：鉆∮4孔。 工序7：鉆、絞∮10.8孔。 工序8：鉆2-∮1.5孔。 工序9：鉆、絞深45孔。 工序10：磨削外圓至尺寸。 工序11：清洗加工零件。 工序12：檢查零件。 工序13：入庫。 方案三： 鍛造毛坯, 對毛坯進行時效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位 工序2：粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15，保證尺寸35到位。 工序3：粗車2X1.5溝槽至尺寸。 工序4：銑∮6.3深8孔。 工序5：粗車、精車∮17外圓至尺寸。 工序6：鉆2-∮1.5孔。 工序7：鉆、絞深45孔。 工序8：鉆∮4孔。 工序9：鉆、絞∮10.8孔。 工序10：磨削外圓至尺寸。 工序11：清洗加工零件。 工序12：檢查零件。 工序13：入庫。 由上述幾種零件加工工藝路線方案分析確定，首先分別經(jīng)粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位為定位基準，粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15，保證尺寸35到位。粗車2X1.5溝槽至尺寸和銑∮6.3深8孔，粗車、精車∮17外圓至尺寸。鉆2-∮1.5孔鉆、絞深45孔。鉆∮4孔。鉆、絞∮10.8孔，磨削外圓等等工序。 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設備及刀、夾、量具 由圖樣分析，該圖樣需要銑削四周的輪廓，在這里我們在銑輪廓時選用φ20mm立銑刀。而鏜削加工時我們可以選擇內(nèi)孔鉆頭，量具可選用0--150mm為75-100mm的測量游標卡尺，外徑千分尺，游標深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時 4.4.1粗銑、精銑∮17外圓端面，保證尺寸50到位。 本工序為粗銑、精銑∮17外圓端面的工序，在這里，我們選擇銑床X5032作為銑削設備，加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》，取 銑削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 即 ：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 4.4.2 粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15，保證尺寸35到位 本工序為粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面，以及圓角R15的工序，在這里，我們選擇機床：數(shù)控銑床型號為：XK7132，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.4.3銑∮6.3深8孔 本工序為銑∮6.3深8孔的工序,我們選擇機床：數(shù)控銑床 XK7132，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.4.4粗車、精車∮17外圓至尺寸。 本工序為粗車、精車∮17外圓至尺寸工序，已知加工材料為45#鋼，鍛件，有外皮，機床為CK6140型數(shù)控車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 （1）溝槽3X0.5 粗車。 1） 確定背吃刀量。由于半精加工單邊余量為1.3mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時 按CK6140車床說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)CK6140車床說明書，其進給機構允許的進給力。 當鋼的強度，，，，（預計）時，進給力為。 切削時的修正系數(shù)為，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故選的進給量可用。 3）確定切削速度 當用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計算： =8.88m/min； 根據(jù)一下公式，基本工時可得： = 4.4.5粗車2X1.5溝槽至尺寸 本工序為粗車2X1.5溝槽的工序,我們選擇機床：數(shù)控車床 CA6140，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進給量 經(jīng)查表可知 0.3 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.4.6鉆2-∮1.5孔 本工序為鉆2-∮1.5孔通孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：Z3050組合鉆床，刀具我們選擇∮1.5麻花鉆； （1）鉆定位孔 查《機械制造工藝設計手冊》表，我們知道， 切削深度：； 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，??； 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： （2）擴∮26孔 查《機械制造工藝設計手冊》表，我們知道， 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： 查《機械制造工藝設計手冊》表3—42有 所以 1計算切削深度 4)鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 式中 所以 5)計算軸向力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以， 因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計算切削功率 因為 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，機床功率足夠; 4.4.7鉆、絞深45孔 本工序為鉆、絞孔通孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：Z3050組合鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀； （1）鉆定位孔 查《機械制造工藝設計手冊》表，我們知道， 切削深度：； 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，??； 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： （2）擴∮26孔 查《機械制造工藝設計手冊》表，我們知道， 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： 查《機械制造工藝設計手冊》表3—42有 所以 1計算切削深度 4)鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 式中 所以 5)計算軸向力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以， 因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計算切削功率 因為 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，機床功率足夠; 4.4.8鉆∮4孔 機床：C605搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X 鉆∮4孔 通過查表可知，鉆孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鉆頭的進給量； 切削速度：通過查找相關設計手冊和規(guī)范，可知： 由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 1）精鏜孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：鉆頭的進給量； 切削速度：通過查找相關手冊可知 由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 4.4.9鉆、絞孔 本工序為鉆、絞孔通孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：Z3050組合鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀； （1）鉆定位孔 查《機械制造工藝設計手冊》表，我們知道， 切削深度：； 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，取； 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： （2）絞孔 查《機械制造工藝設計手冊》表，我們知道， 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： 查《機械制造工藝設計手冊》表3—42有 所以 1計算切削深度 4)鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 式中 所以 5)計算軸向力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以， 因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計算切削功率 因為 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，機床功率足夠; 4.4.10 磨削外圓至尺寸 本工序為磨削外圓，所選刀具為黑色碳化硅平型砂輪。 已知磨削深度mm。機床為M7130臥軸矩臺平面磨床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定磨削進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表13.2—11，得工作臺單行程縱向進給量 （Ⅱ）確定磨削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表13.4—29，選用圓周磨削得，取。 = =5725.2r/min 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表13.3—6，得砂輪轉(zhuǎn)速。 實際速度為 = =376.8m/min =0.4min 5、鉆孔夾具的設計 本夾具主要用來鉆、絞∮10.8的孔。此孔表面粗糙度要求為Ra。并作為左右端面垂直度的基準，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 5.1定位基準的選擇 由零件圖可知∮10.8在搖臂軸I的兩個精銑后的上、下端面上，由于在鉆、絞孔之前上平面已經(jīng)進行了粗銑、精銑削加工，所以選擇粗銑、精銑∮17外圓面，以及粗銑、精銑與∮10.8孔中心軸線垂直的上下兩端面作為定位基準對工件進行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達到了定位的目的。 5.2定位誤差分析 工件的工序基準為中間鏜削孔的定位，本夾具是用來在搖臂鉆床上加工的，所以工件上孔與夾具上的移動壓板保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與壓板中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ； 本工序采用兩個鉸鏈壓板，一個光面壓板定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進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，故應當能滿足定位要求。 ?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為 由[16]《機床夾具設計手冊》可得： 1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當時；側面定位支承釘離底平面距離為，側面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.3切削力及夾緊力的計算 由于該孔切削力比較大，我們選強度較高的硬質(zhì)合金鉆頭進行該孔的鉆削加工。 鉆頭材料：（硬質(zhì)合金鉆頭） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考《實用機械工藝簡明手冊中》查表可得： 圓周切削分力公式： 式（3.1） 式中 式（3.2） 查表得： 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3） 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式（3.4） 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.5） 安全系數(shù)K可按下式計算： 式（3.6） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《簡明機床夾具設計手冊》表，可得： 所以，由式（3.5）有： 5.4夾緊元件及動力裝置的確定 根據(jù)設計要求保證夾具一定的先進性且夾緊力并不是很大，所以采取兩組鉸鏈壓板裝置。工件在夾具體上安裝后，通過鉸鏈壓板將工件夾緊。 整個壓緊裝置大致圖如下： 圖4-4 搖臂軸I鉆孔夾具夾緊裝置 5.6夾具設計及操作的簡要說明 鉆孔的夾具，裝卸工件時，通過鉸鏈壓板將工件放入兩個V型塊中，保證工件的定位，然后將鉸鏈壓板壓到工件上方，通過壓板，將工件夾緊，然后鉆頭引導可以對工件進行加工，加工完成后仍然通過將工件取走。 圖4-5 鉆孔夾具裝配圖 小 結 這段時間以來，通過查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識，通過日以繼夜的計算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿了各種感想。覺得做一門學問，真的不容易，需要花費很多的時間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認可。做到這里，論文總算完成了，我覺得做一個零件的夾具設計，首先需要了解這個零件的作用以及使用場合，然后就是它的加工工藝，根據(jù)它最重要的加工工藝位置來做相對應的夾具，這樣就很容易找到做夾具的切入點，通過定位基準，精基準的選擇，從而設計出合理的有效的工裝夾具，這樣也便于實際生產(chǎn)。 致 謝 時間過得真快，轉(zhuǎn)眼就要到了畢業(yè)的時候了，心里感概很多，在論文完成之際，我要向我的導師表示由衷的感謝！感謝您這三年對我們的諄諄教導，您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成?？齐A段的學業(yè)同時，也學到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么，知道以后的人生目標是什么，通過這幾年的學習，讓我知道了我們親愛的導師嚴謹求實的治學態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學術作風，認真加負責，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設計與計算，通過查找了各類的夾具，編程手冊論文終于可以完成了，我感到很開心，也很激動，因為這是我知識的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學三年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。三年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識。 參考文獻 1 王少軍．機械制造工藝學（M）．北京：機械工業(yè)出版社，2006 35~ 2 壽主編．機床夾具設計．北京：機械工業(yè)出版社，1983 86~97 3 王笑天．金屬材料學（M）．北京：機械工業(yè)出版社，1987 22~36 4 邱中懷．技術，應用與開發(fā)EM）．北京：機械工業(yè)出版社，2002 33~65 5 張華． 機械原理(M)．北京：高等教育出版社，1999：40~55 6 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