目 錄
第1章 序 言 1
第2章 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 2
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 2
2.2 生產(chǎn)效率分析 2
第3章 零件的分析 3
3.1 零件的分析 3
3.2 零件的作用 3
3.3 零件的工藝分析 3
第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
4.1 確定毛坯的制造形式 4
4.2 基面的選擇 4
4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 4
4.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 4
4.3 制訂工藝路線 5
工序14：包裝、入庫 6
4.4 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 6
4.5 確定切削用量及基本工時(shí) 9
第5章 鉆床夾具設(shè)計(jì) 19
5.1 專用夾具的提出 19
5.2 定位裝置設(shè)計(jì) 19
5.3定位元件及夾緊元件的選擇 19
5.4切削力和夾緊力的計(jì)算 19
5.5定位誤差分析 20
5.6鉆套設(shè)計(jì) 21
5.7夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 22
總 結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 24
1
第1章 序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
錐齒輪座及其鉆、攻3-M6螺紋孔的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)選用錐齒輪座來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說明書、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊(cè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。
第2章 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算。
N=Qn(1+a+)
式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）
Q——機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）
n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）
a——備品百分率
——廢品百分率
2.2 生產(chǎn)效率分析
操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時(shí)，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問題所引起的能力損耗。
1）標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間+輔助時(shí)間?
指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動(dòng)作時(shí)間，其包含直接工
時(shí)與間接工時(shí)。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時(shí)間的總和。?
a\標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=生產(chǎn)一個(gè)良品的作業(yè)時(shí)間。
b\標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=正常工時(shí)+寬放時(shí)間=正常工時(shí)×（1+寬放率）
c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對(duì)一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當(dāng)放寬一些
d\正常工時(shí)是人工操作單元工時(shí)+機(jī)器自動(dòng)作業(yè)工時(shí)的總和。
2）制定方法：對(duì)現(xiàn)有各個(gè)工位（熟練工人）所有的有效工作時(shí)間進(jìn)行測(cè)定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時(shí)，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對(duì)工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)。
生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)）÷（日工作小時(shí)×直接人工數(shù)）×100%?
′
第3章 零件的分析
3.1 零件的分析
錐齒輪座是一個(gè)典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個(gè)配對(duì)錐齒輪座，因此主要的工作表面為Φ90mm和Φ52mm的兩個(gè)孔。
3.2 零件的作用
零件，指機(jī)械中不可分拆的單個(gè)制件，是機(jī)器的基本組成要素，也是機(jī)械制造過程中的基本單元。其制造過程一般不需要裝配工序。如軸套、軸瓦、螺母、曲軸、葉片、齒輪、連桿頭、變速叉、錐齒輪座等。
3.3 零件的工藝分析
變速叉共有十四處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下：
Φ155下端面 粗糙度Ra6.3
Φ73孔 粗糙度Ra6.3
Φ90孔 粗糙度Ra1.6
Φ155上端面 粗糙度Ra3.2
Φ100端面 粗糙度Ra6.3
Φ100外圓 粗糙度Ra1.6
Φ80沉孔 粗糙度Ra6.3
Φ82端面 粗糙度Ra6.3
Φ52孔 粗糙度Ra1.6
4-M8螺紋 粗糙度Ra12.5
M3螺紋 粗糙度Ra12.5
3-M6螺紋 粗糙度Ra12.5
4-M5螺紋 粗糙度Ra12.5
2-Φ8錐孔 粗糙度Ra6.3
第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.1 確定毛坯的制造形式
鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進(jìn)一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。
4.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
4.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。
4.3 制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力
工序03：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔
工序04：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角
工序05：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，精車Φ90孔、車槽
工序06：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔
工序07：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋
工序08：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋
工序09：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋
工序10：以Φ73孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋
工序11：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，配作2-Φ8錐孔
工序12：鉗工去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫
4.4 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1. Φ155下端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
2. Φ73孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
3. Φ90孔 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=8.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=8.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
4. Φ155上端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=2.0mm
半精車 單邊余量Z=0.5mm
5. Φ100端面 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
6. Φ100外圓的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=1.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
7.Φ80沉孔 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
8.Φ82端面加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
9.Φ52孔加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=1.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
10. 4-M8螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=3.4mm
攻 單邊余量Z=0.6mm
11. M3螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=1.275mm
攻 單邊余量Z=0.225mm
12. 3-M6螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.55mm
攻 單邊余量Z=0.45mm
13. 4-M5螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.125mm
攻 單邊余量Z=0.375mm
14. 2-Φ8錐孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步鉆削方可滿足其精度要求。
4.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力
工序03：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔
工步一：粗車Φ155下端面
1、 切削用量
機(jī)床為C620-1型臥式車床， 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金端面車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1） 確定切削深度
由于單邊余量為2.5mm，可在1次走刀內(nèi)切完。
2） 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4，在粗車QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時(shí)，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.27mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=450m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.27mm/r可用。
3） 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4） 確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=450m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=4500.80.650.811.15m/min≈218m/min
≈448r/min
按C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實(shí)際切削速度=218m/min
5） 校驗(yàn)機(jī)床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當(dāng)=460r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=2.5mm，=0.27mm/r，=460r/min，=218m/min
2、 確定粗車Φ155下端面的基本時(shí)間
，
式中 =17.5mm，=2.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ73孔的基本時(shí)間
，
式中 =94mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：粗車Φ73孔至Φ89的基本時(shí)間
，
式中 =63mm，=4.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步四：半精車Φ89孔至Φ89.8的基本時(shí)間
1、 =0.4mm
2、 =0.15mm/r
3、 =6000.80.650.811.15m/min≈290.7m/min
=600r/min
4、確定基本工時(shí)
，
式中 =63m，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工序04：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角
工步一：粗車Φ155上端面的基本時(shí)間
，
式中 =26mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ100端面的基本時(shí)間
，
式中 =15mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：粗車Φ103外圓至Φ101外圓的基本時(shí)間
，
式中 =19.5mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步四：粗車Φ80沉孔的基本時(shí)間
，
式中 =15mm，=3.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步五：半精車Φ155上端面的基本時(shí)間
，
式中 =27mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步六：半精車Φ101外圓至Φ100.2外圓的基本時(shí)間
，
式中 =20mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步七：精車Φ100.2外圓至Φ100外圓的基本時(shí)間
1、 =0.1mm
2、 =0.1mm/r
3、 =8000.80.650.811.15m/min≈387.6m/min
=760r/min
4、確定基本工時(shí)
，
式中 =20m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步八：潔角
工序05：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，精車Φ90孔、車槽
工步一：精車Φ89.8孔至Φ90孔的基本時(shí)間
，
式中 =63mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步二：車槽
工序06：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔
工步一：粗車Φ82端面的基本時(shí)間
，
式中 =16.5mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ49孔至Φ51外圓的基本時(shí)間
，
式中 =59mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：半精車Φ51孔至Φ51.8外圓的基本時(shí)間
，
式中 =59mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步四：精車Φ51.8孔至Φ512外圓的基本時(shí)間
，
式中 =59mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工序07：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋
工步一：4-M8螺紋底孔Φ6.8深21
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
562r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻4-M8深18螺紋
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r
299r/min
按機(jī)床選取n=315r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序08：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋
工步一：鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M3深6螺紋
選擇M3mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.225mm/r
318r/min
按機(jī)床選取n=272r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋
工步一：鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M6深12螺紋
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：以Φ73孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋
工步一：鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
525r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M5深12螺紋
選擇M5mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.375mm/r
382r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序11：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，配作2-Φ8錐孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
597r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序12：鉗工去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫
第5章 鉆床夾具設(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。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序09：鉆、攻3-M6螺紋孔的專用夾具。
5.1 專用夾具的提出
本夾具主要用于鉆、攻3-M6螺紋孔，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.2 定位裝置設(shè)計(jì)
鉆、攻3-M6螺紋孔，選擇工件Φ90孔及Φ155端面和Φ82外圓定位。
5.3定位元件及夾緊元件的選擇
本工序選用的定位基準(zhǔn)工件Φ90孔及Φ155端面和Φ82外圓定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是芯軸和A型固定式定位銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)芯軸和A型固定式定位銷，在芯軸上的螺栓用帶帽螺母進(jìn)行夾緊。
選擇工工件Φ90孔及Φ155端面和Φ82外圓定位定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為芯軸和A型固定式定位銷。
1、 Φ155下端面與心軸相配合，限制三個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、 Φ90孔與心軸相配合，限制兩個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Y軸移動(dòng)。
3、 Φ82外圓面與A型固定式定位銷相配合，限制一個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
錐齒輪座六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位
5.4切削力和夾緊力的計(jì)算
查表4得切削力計(jì)算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5
孔軸部分由M20螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
5.5定位誤差分析
1、 基準(zhǔn)位移誤差
由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。
工件以Φ155下端面及Φ90孔和Φ82外圓面來定位，鉆、攻M3螺紋孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算
式中 ——基準(zhǔn)位移誤差，mm
——孔的最大直徑，mm
——軸的最小直徑，mm
=0.0355mm
2、 基準(zhǔn)不重合誤差
加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=
式中 ——基準(zhǔn)不重合誤差，mm
——工件的最大外圓面積直徑公差，mm
=
5.6鉆套設(shè)計(jì)
3-M6螺紋加工需鉆、攻，為了我們鉆后及時(shí)攻，故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：。即先用Φ5.1的麻花鉆鉆孔。查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知Φ5.1相配的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下
具體的尺寸如下：
因?yàn)榭鞊Q鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時(shí)間快換鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模板上，以防止加工的時(shí)間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸5，查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知，M5快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下
具體的尺寸如下
5.7夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇由心軸、快換墊圈和帶肩螺母組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求
總 結(jié)
本次設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計(jì)能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過程。收獲頗豐。
首先，我要感謝老師對(duì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計(jì)順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我，在此，我向老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對(duì)我的父母說：你們辛苦了，我會(huì)盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請(qǐng)相信我。
最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計(jì)的人們。感謝你們抽出寶貴的時(shí)間來閱讀這篇課程設(shè)計(jì)。
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