常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 法蘭盤加工工藝及夾具設(shè)計 指導(dǎo)者：評閱者：年 月 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 中 文 摘 要本設(shè)計是基于法蘭盤零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。法蘭盤零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后槽的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞 法蘭盤類零件，加工工藝，專用夾具，設(shè)計III畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title： The flange plate processing technology and fixture design Abstract：The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Keywords：Frange plate; fixture;, designIV目 錄1 加工工藝規(guī)程設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 零件的分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.1 零件的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.2 零件的工藝分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 法蘭盤加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ???????????????????????21.3 法蘭盤加工定位基準的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.3.1 粗基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.3.2 精基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.4 法蘭盤加工主要工序安排 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ???????????????????????????????????????????????????41.6 選擇加工設(shè)備及刀、量具 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51.7 確定切削用量及基本工時（機動時間） ????????????????????????????????????????????????????????????52 鉆 4-Φ10 孔夾具設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????152.1 設(shè)計要求 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????152.2 夾具設(shè)計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162.2.1 定位基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162.2.2 切削力及夾緊力的計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162.3 定位誤差的分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????182.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????18結(jié) 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21致 謝 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2311 加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是法蘭盤。法蘭盤的主要作用是傳動連接作用，保證各軸各擋軸能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此法蘭盤零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。圖 1 法蘭盤1.1.2 零件的工藝分析由法蘭盤零件圖可知。法蘭盤是一個軸類零件，它的外表面上有 2 個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ42 外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為 。mRa?2.3（2）以 φ10 孔為主要加工表面的孔。這一組加工表面包括：4-φ10孔為主要加工表面的孔，粗糙度為 。.1.2 法蘭盤加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該法蘭盤零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于法蘭盤來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。法蘭盤孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。1.3 法蘭盤加工定位基準的選擇1.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）保證各重要支承的加工余量均勻；（2）保證裝入法蘭盤的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以法蘭盤的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。1.3.2 精基準的選擇從保證法蘭盤孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證法蘭盤在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從法蘭盤零件圖分析可知，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，雖然它是法蘭盤的裝配基準，但因為它與法蘭盤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(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。1.4 法蘭盤加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。法蘭盤加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到法蘭盤加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結(jié)合面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。對于法蘭盤，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)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、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含c??9080.4%—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。mg20根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將法蘭盤加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10 鑄造 鑄造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 車 車右端面40 粗車、精車 粗車、精車外圓 Φ87 及臺階，粗車各外圓臺階及圓弧圓角余量50 粗車、精車 粗車、精車右端內(nèi)孔60 車 掉頭，車左端面70 粗車、精車 粗車、精車內(nèi)孔 Φ82 及臺階 80 鉆孔 鉆圓周鉆 4-Φ10 孔90 鉗 去毛刺，清洗100 終檢 終檢入庫工藝路線二：10 鑄造 鑄造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 鉆孔 鉆圓周鉆 4-Φ10 孔40 車 車右端面50 粗車、精車 粗車、精車外圓 Φ87 及臺階，粗車各外圓臺階及圓弧圓角余量60 粗車、精車 粗車、精車右端內(nèi)孔70 車 掉頭，車左端面80 粗車、精車 粗車、精車內(nèi)孔 Φ82 及臺階 90 鉗 去毛刺，清洗100 終檢 終檢入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜合選擇方案一：10 鑄造 鑄造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 車 車右端面40 粗車、精車 粗車、精車外圓 Φ87 及臺階，粗車各外圓臺階及圓弧圓角余量50 粗車、精車 粗車、精車右端內(nèi)孔60 車 掉頭，車左端面70 粗車、精車 粗車、精車內(nèi)孔 Φ82 及臺階 80 鉆孔 鉆圓周鉆 4-Φ10 孔90 鉗 去毛刺，清洗100 終檢 終檢入庫1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(1)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為 HT200、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇鑄造成型。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的鑄造造型，查取《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 2.2-5， “法蘭盤”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 HT200，硬度 HB為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（2）面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~710.2 m28.0?精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。1差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為 。6.1.6 選擇加工設(shè)備及刀、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產(chǎn)。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質(zhì)量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度。可選用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍 0～1000mm（參考文獻[2]表 6—7） 。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻[2]表 4—3） ，專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第 2、3 節(jié)） ，采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。1.7 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 10 無切削加工，無需計算工序 20. 車右端面已知工件材料： HT200，鑄造，有外皮，機床 CA6140 普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N（1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬6YG度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm75.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 （1-'0?0.184.920.1?3）min?= = =120 （1-nDc?'112748?r4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（1-5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率krcPcr0為：=1.7 =1.2 C73.?（1-6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPKW9.5，故所選切削用量可在 C620—1 機床上進行，最后決定的切削用CP?E量為：=3.75 ， = ， = = ， =pafr7.0ni25rsr08.Vmin50工序 30 粗車、精車外圓 Φ87 及臺階，粗車各外圓臺階及圓弧圓角余量所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.= = p2.m51②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬15YT度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm7.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 '0?0.184.920.1?（3-12）min48?= = =120 nDc?'127?ir（3-13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率rcPcrK0為：=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPkw9.5，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E為：=1.25 ， = ， = = ， =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50⑥.計算基本工時flt?（3-15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+= ，則 =126+ =?m18= =mt7.0125?in4工序 40 粗車、精車右端內(nèi)孔所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?srm8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m5.= = p2.51②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬15YT度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm7.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVvK=63 '0?0.184.920.1?（3-12）min48?= = =120 nDc?'127?ir（3-13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率rcPcrK0為：=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPkw9.5，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E為：=1.25 ， = ， = = ， =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50⑥.計算基本工時flt?（3-15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+= ，則 =126+ =?m18= =mt7.0125?in4工序 50掉頭，車左端面該工序與工序 20 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。工序 40 粗車、精車內(nèi)孔 Φ82 及臺階所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.= = p2.m51②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pa4?10進給量 =0.5～1.0frm按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。m5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬15YT度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm7.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 '0?0.184.920.1?（3-12）min48?= = =120 nDc?'127?ir（3-13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率rcPcrK0為：=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPkw9.5，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E為：=1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin50⑥.計算基本工時flt?（3-15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+= ，則 =126+ =?m18= =mt7.0125?in4工序80 鉆圓周鉆4-Φ10孔鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10的鉆孔進給量為 0.20～0.35 。mrm則取 f30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 in0kfaTdcvvyxpmzv（3-20 ）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度125.0,.,0,25.,1.8???myxzcvvvvT=35 min則 = =1.6v5.0125.02.337?in所以 = =72n4.6mir選取 i120r?所以實際切削速度為 =2.641074.32??vmin確定切削時間（一個孔） =ts20.8??2 鉆 4-Φ10 孔夾具設(shè)計2.1 設(shè)計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。上面即為 4-Φ10 孔鉆床夾具(鉆孔)的專用夾具，本夾具將用于Z525 鉆床。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。機床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)組成部分。機床的分類機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，拼裝夾具。按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種：將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上將工件裝夾在家具上采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率c、擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”d、改善工人的勞動條件，降低生產(chǎn)成本本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。2.2 夾具設(shè)計2.2.1 定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。采用一面一心軸定位，以 Φ82 下端面和 Φ82 孔和定位加工。達到六點全面定位。2.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆 Φ10 的鉆頭 D=10。則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(07.1)92()103.?nHBF=420 1.0.835723(N??轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 2.0.83517.34()NM????功率 P =mKWdV26090在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;K —加工性質(zhì)系數(shù)， 1.1;2K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??鉆削時 T=17.34 N M?切向方向所受力: F =1LT2670534.???取 1.0?fF =4416f )(6.4N?F Ff1所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。2.3 定位誤差的分析制造誤差 ZZ?（1）中心線對定位件中心線位置精度. 取 .m05.~3.2?m04.2??（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表 P297）.故，8.3?.mDW 142.06.05.8.04.125. 222225422 ??????則 .0314.0???知此方案可行。2.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。圖 3.1 可換鉆套襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3.2 固定襯套鉆模板選用固定式鉆模板，用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。2.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。21結(jié) 論通過近一個月的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。22參考文獻[1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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