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畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)
報(bào)告(論文)題目：軸承蓋夾具設(shè)計(jì)
作者所在系部： 機(jī)械工程系
作者所在專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
作者所在班級(jí)：
作 者 姓 名 ：
作 者 學(xué) 號(hào) ：
指導(dǎo)教師姓名：
完 成 時(shí) 間 ：
北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制
摘 要
工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性，
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是軸承蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下：
首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。
第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。
最后，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀夾具。對(duì)于粗加工，還要校核機(jī)床功率。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。
通過以上的概述，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。
關(guān)鍵詞： 機(jī)械；加工工藝；夾具設(shè)計(jì)
ABSTRACT
A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,
The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows:
First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.
The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.
The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe .
Finally , design the third process - the jig getting into the hole of the ring flange. Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.
Through the summary of the above, design and finish basically entirely.
Keywords: machine; Process the craft; The tongs design
目錄
摘要 1
序言 2
1軸承蓋零件的作用 3
1.1零件的作用 4
1.2零件的工藝分析 4
2工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1確定毛坯的制造形式 6
2.2基準(zhǔn)的選擇 6
2.3工藝路線的制定 7
2.4機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 7
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 8
3夾具設(shè)計(jì) 21
3.1 鉆M30孔夾具設(shè)計(jì) 21
3.1.1.夾具的基本要求 21
3.1.2零件的定位要求 21
3.1.3.定位元件的選擇 21
3.1.4.導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 21
3.1.5.加緊裝置的設(shè)計(jì) 21
3.1.6.夾具設(shè)計(jì)計(jì)算 21
3.1.4.夾緊力的確定 21
. 3.1.8..繪制夾具的裝配草圖和裝配圖 21
3.2銑兩側(cè)平面夾具 23
3.2.1 問題的提出 21
3.2.2. 定位基準(zhǔn)的選擇 21
3.2.3. 切削力及夾緊力的計(jì)算 21
3.2.4. 定位誤差分析 21
3.2.5. 定位元件的設(shè)計(jì) 21
3.2.6. 夾具體槽形與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 21
3.2.7. 夾緊元件的設(shè)計(jì) 21
3.2.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 21
設(shè)計(jì)體會(huì) 25
參 考 資 料 26
前 言
軸承蓋是機(jī)器內(nèi)重要零件, 此零件加工精度高低, 直接影響機(jī)器的性能, 且生產(chǎn)此產(chǎn)品的廠家大多是縣級(jí)的專業(yè)中型企業(yè), 其資金受到一定的制約, 因此對(duì)提高零件加工精度, 工藝方案顯得尤為重要。本文將對(duì)此零件的加工工藝進(jìn)行討論。加工工藝規(guī)程及鉆M30孔夾具設(shè)計(jì)和銑兩側(cè)平面的夾具設(shè)計(jì)，是根據(jù)《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》上的設(shè)計(jì)過程和步驟編寫的，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 零件的分析，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)體會(huì)，參考資料等。編寫本設(shè)計(jì)時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)說明了軸承蓋的加工工藝規(guī)程，以及每個(gè)參數(shù)的具體計(jì)算。如：零件的分析，工藝路線的制定，切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算以及專用夾具的設(shè)計(jì)。
一 零件的分析
(一).零件的作用:
軸承蓋，主要用作機(jī)器的部件，它的內(nèi)部設(shè)有潤滑油孔，在軸承蓋與機(jī)體結(jié)合面處的4xφ26孔的，用以聯(lián)接，可起到定位作用，結(jié)構(gòu)簡單，并能有效地防止漏油現(xiàn)象發(fā)生。
(二).零件的工藝分析:
從圖可知, 其結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜。主要加工內(nèi)容是平面、內(nèi)孔和安裝用的螺栓、螺釘孔。精度最高的是φ120 內(nèi)孔, 其粗糙度為Ra1.6, 其它加工部位精度都IT7級(jí)以下。主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是φ26內(nèi)孔軸線的端面D, 孔本身有圓度和對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的同軸度、垂直度要求M30 有位置度公差要求, 其公差值為0.4mm, 要求不是很高。總體來說, 該零件的加工難度不是很大, 關(guān)鍵是如何保證同軸度、垂直度和位置度公差要求。
二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一).確定毛坯的制造形式
根據(jù)零件的工作情況，零件的材料為HT150，由于零件為盤類零件， 主要起到支承與密封作用、沖擊載荷等，所以毛坯形式采用鑄件，其晶粒細(xì)小，較均勻、致密，可以保證零件的工作可靠。
(二).基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇。由于該零件為普通的盤套類零件，故選內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇，選外圓與端面作為精基準(zhǔn)。
(三).工藝路線的制訂
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)使零件的幾何形狀精度、 尺寸精度、位置精度等技術(shù)要求得到保證。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)成批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮采用通用機(jī)床和專用夾具盡量使工序集中而提高生產(chǎn)率，除此還應(yīng)考慮，經(jīng)濟(jì)效果使成本最低。
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：
（1）．工序分散原則
工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
（2）．工序集中原則
工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
一般情況下，中批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。
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(jìn)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。
工序的集中與分散
制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。
（1） 工序集中的特點(diǎn)
工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
（2） 工序分散的特點(diǎn)
工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。
一般情況下，單件中批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。
加工階段的劃分
零件加工時(shí)，往往不是依次加工完各個(gè)表面，而是將個(gè)表面的粗、精加工分開進(jìn)行。為此，一般將整個(gè)工藝過程分為幾個(gè)加工階段，這就是在安排加工順序時(shí)應(yīng)遵循的工藝過程劃分原則。按加工性質(zhì)哈作用的不同，工藝過程可劃分為以下幾個(gè)階段：
（1） 粗加工階段
主要作用是切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準(zhǔn)，因此主要是提高生產(chǎn)效率的問題。
（2）半精加工階段
作用是為零件主要表面的精加工做好準(zhǔn)備（達(dá)到一定的精度和表面粗糙度，保證一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等），一般在熱處理前進(jìn)行。
（3） 精加工階段
對(duì)于零件上精度和表面粗糙度要求高的表面，好要安排精加工階段。目的主要是提高加工表面的各項(xiàng)精度和降低表面粗糙度。
（4）光整加工階段
此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。
但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小孔之類的粗加工。
通過以上分析，設(shè)計(jì)兩套加工藝方案
工藝路線1
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
鑄造
下料
2`
熱處理
鑄造
3`
涂漆
熱處理(去除鑄造應(yīng)力)
4`
銑
鉆4χφ26
5`
鏜
鉆孔M30底孔
6`
鉆
鏜φ120孔
7`
鉆
銑兩側(cè)平面
8`
鉆
銑結(jié)合平面
9`
鉗工
鉗工
10`
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
11`
入庫
入庫
工藝路線2
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
鑄造
下料
2`
熱處理
鑄造
3`
涂漆
熱處理(去除鑄造應(yīng)力)
4`
銑
銑兩側(cè)平面
5`
銑
銑結(jié)合平面
6`
銑
銑孔端平面
7`
鏜
粗鏜φ120孔
8`
鉆
鉆4χφ26
9`
鉆
鉆孔M30底孔
10`
鏜
精鏜φ120孔
11`
鉗工
鉗工
12`
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
13`
入庫
入庫
工藝路線的比較與分析：
第二條工藝路線不同于第一條是將工序鉆孔與工序銑平面工序?qū)φ{(diào)， 鉆孔工序放到后面。加工端面各螺紋孔M30與鉆4χφ26，在底平面及其它端面銑加工后再進(jìn)行加工，其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)提高了生產(chǎn)效率。而且對(duì)于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。
采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工平面，然后以平面為精基準(zhǔn)再加工平面上的各孔，這樣便保證了，平面的平行度要求同時(shí)為加平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個(gè)問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加各平面，然后以這些已加工的孔為精基準(zhǔn)，加工其它各孔便能保證各孔的形位公差要求
從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理。所以我決定以第二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程見工藝卡片所示。
(四).機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
該零件的材料為HT150，硬度為HB220--250， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，用查表法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。毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求
（1）軸承蓋為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：
①、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。
②、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。
③、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。
毛坯形狀、尺寸確定的要求
（2）設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：
①、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
②、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。
③、便于裝夾、加工和檢查。
④、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。
在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，據(jù)此繪出毛坯圖。.
（五）.確定切削用量及基本工時(shí)
1. 銑兩側(cè)平面
（1）.加工條件
工作材料：HT150
加工要求：銑兩側(cè)平面
機(jī)床：X62W銑床
刀具：刀片材料YT15 ， 刀桿尺寸16×25mm Kr＝90°, r0＝10°,
α。＝12°, λs＝0°,rε＝1.0mm.
（2）.計(jì)算切削用量
a.粗銑端面，
切削深度：加工總余量＝5.0mm，留余量1mm，單邊余量1mm，一次走刀，ap＝1mm
進(jìn)給量：根據(jù)表6選f＝0.6-0.9mm/r。
按機(jī)床說明書選f=0.52mm/r表26
計(jì)算切削速度
根據(jù)表11，銑刀耐t＝60min
V＝（1-m×Tm×apxv×fyv）×Kv
式中Cv=242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.20
Kv＝KMv ×Ktv×Kkrv×Ksv×KTv×KKv
其中Ktv＝1.0（表21-6），Kkrv＝0.81（表21-7），KSV＝0.8（表21-5），
KTv＝1.0（表11），KKv＝1.24（表21-9），KMv＝0.637/σb
＝0.637/0.735＝0.87（表21-1）
∴v=（242/601-0.2×36000.2×0.750.15×0.520.35）×0.87×1.0×0.81
×0.8×1.0×1.24＝1.623m/s
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
ns＝1000v/πdw ＝1000×1.623/(3.14×107)＝4.83r/s（290r/min）
按X62W機(jī)床說明書（表26），與269r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為305r/min，現(xiàn)選nw＝305r/min，所以實(shí)際切削速度
V＝nW×dw×π/1000 ＝305×107×3.14/1000＝70.56r/min（1.176r/s）
切削工時(shí)《工藝手冊(cè)》表7-1：
T左＝L＋l1＋l2/n×f 式中L＝107/2＝53.5，l1＝4，l2＝0
∴T左＝53.5+4+0/0.52×305＝0.36min（21.75s）
T右＝L＋l1＋l2/n×f， 式中L＝107-81/2＝13，l1＝4，l2＝0
∴T右＝13+4+0/0.52×305＝0.107min（6.4s）
b.精銑兩側(cè)平面：
切削深度： 加工總余量＝1mm，單邊余量1mm，一次走刀，ap＝1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量：
為了提高生產(chǎn)率，在不影響加工質(zhì)量的情況下，取與銑端面時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。即n＝305r/min，f＝0.52mm/r。所以實(shí)際切削速度:
V＝πdwns/1000＝3.14×39×305/1000＝25.71m/min（0.43m/s）
切削工時(shí)《工藝手冊(cè)》表7-1：
T＝L＋l1＋l2/n×f，式中L＝39/2＝19.5，l1＝4，l2＝0
T＝19.5＋4＋0/0.52×305＝0.15min（8.9s）
∴T＝42+4+0/610×0.25＝0.316min（18.1s）
工序：銑結(jié)合平面，其切削用量計(jì)算如下：
（1）粗銑結(jié)合平面時(shí)的切削用量
①背吃刀量 = 2.5mm。
②每齒進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[5]表3.5，每齒進(jìn)給量=0.14~0.24mm/z，取每齒進(jìn)給量=0.18mm/z。
③確定刀具壽命 刀具為D=100mm，z=4的不重磨硬質(zhì)合金刀片套式面銑刀，查閱文獻(xiàn)[6]表3.8，銑刀壽命為180min。
④選擇切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[6]表3.16，=86m/min，n=275r/min，=432mm/min，查修正系數(shù)=1.13，=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進(jìn)給量為：
，
。
則轉(zhuǎn)速。
參閱文獻(xiàn)[6]表4.2-36，按X62W銑床的技術(shù)參數(shù)，取n=300r/min，=190mm/min，則實(shí)際的切削速度和進(jìn)給量為：
，
。
⑤校驗(yàn)機(jī)床功率 查閱文獻(xiàn)[4]表3.24，當(dāng)=2.5mm，=45mm，=0.16mm/z和=190mm/min時(shí)，銑刀耗用的功率約為1kw，所以X62W銑床的功率是足夠的。
（2）半精銑結(jié)合面時(shí)的切削用量
①背吃刀量 =1.5mm。
②每齒進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[5]表3.5，=0.4~0.6mm/r，即=0.1~0.15mm/z每齒進(jìn)給量=0.13mm/z。
③確定刀具壽命 查閱文獻(xiàn)[5]表3.8，銑刀壽命為180min。
④選擇切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[5]表3.16，=110m/min，n=352r/min，=394mm/min，查修正系數(shù)=1.13，=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進(jìn)給量為：
，
。
則轉(zhuǎn)速。
參閱文獻(xiàn)[3]表4.2-36，按X62W銑床的技術(shù)參數(shù)，取n=375r/min，=190mm/min，則實(shí)際的切削速度和進(jìn)給量為：
，
。
（3）精銑結(jié)合面時(shí)的切削用量
①背吃刀量 =1mm。
②選擇切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[5]表3.16，=124m/min，n=395r/min，=316mm/min，查修正系數(shù)=1.13，=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進(jìn)給量為：
，
。
則轉(zhuǎn)速。
參閱文獻(xiàn)[6]表4.2-36，按X62W銑床的技術(shù)參數(shù)，取n=475r/min，=150mm/min，則實(shí)際的切削速度和進(jìn)給量為：
，
。
用同樣的方法可以計(jì)算出銑削其它面時(shí)的切削用量
鏜φ120孔時(shí)的切削用量計(jì)算
鏜孔的橫向進(jìn)給量是一致的。下面以工序鏜孔120mm為例計(jì)算孔鏜削時(shí)的切削速度和鏜桿的轉(zhuǎn)速。
（1）粗鏜孔時(shí)的切削用量計(jì)算
①背吃刀量 =1.5mm（單邊余量）。
②橫向進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[4]表1.5，粗鏜時(shí)進(jìn)給量=0.6~1.0mm/r,取=0.8 mm/r。
③確定刀具壽命 查閱文獻(xiàn)[4]表1.9，鏜刀壽命為60min。
④選擇切削速度 查閱文獻(xiàn)[4]表1.27，=158， =0.15， =0.4，m=0.20， ，則切削速度為
，
轉(zhuǎn)速。
參考文獻(xiàn)[6]表6-22，按C620-1車床的技術(shù)參數(shù)，取n=280r/min，則實(shí)際切削速度為：
（2）半精鏜φ120孔時(shí)的切削用量計(jì)算
①背吃刀量 =1mm（單邊余量）。
②橫向進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[5]表1.6，半精鏜時(shí)進(jìn)給量=0.15~0.40mm/r,取=0.4 mm/r。
③確定刀具壽命 查閱文獻(xiàn)[5]表1.9，鏜刀壽命為60min。
④選擇切削速度 查閱文獻(xiàn)[5]表1.27， =189.8， =0.15， =0.20，m=0.20， ，則切削速度為
，
轉(zhuǎn)速。
參考文獻(xiàn)[6]表6-22，按C620-1機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，取n=400r/min，則實(shí)際切削速度為：
（3）精鏜120mm時(shí)的切削用量計(jì)算
①背吃刀量 =0.5mm（單邊余量）。
②橫向進(jìn)給量 查閱文獻(xiàn)[5]表1.5，精鏜時(shí)進(jìn)給量=0.15~0.40mm/r,取=0.24 mm/r。
③確定刀具壽命 查閱文獻(xiàn)[5]表1.9，鏜刀壽命為60min。
④選擇切削速度 查閱文獻(xiàn)[5]表1.27，=158， =0.15， =0.4，m=0.20， ，則切削速度為
，
考文獻(xiàn)[6]表6-22，按C620-1車床的技術(shù)參數(shù)，取n=450r/min，則實(shí)際切削速度
工序：鉆4-φ26切削用量。
（1）鉆孔至26mm時(shí)的切削用量
①鉆孔：26mm 工件材料為HT150,選用Z535鉆床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，d =φ26mm，鉆頭采用標(biāo)準(zhǔn)刃
按加工要求決定進(jìn)給量：查參考文獻(xiàn)[6]表3-5 f=0.39~0.48 mm/r。選擇f=0.40mm/r。
②決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
由查參考文獻(xiàn)[6]表3-9鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，耐用度T=3600s。
③決定切削速度
由查參考文獻(xiàn)[6]表3-12，得=0.49m/s。切削速度的修正系數(shù)為：Ktv=1.0，Kcv=1.0，Klv=0.85，Ktv=1.0
故 =×Kv=0.40×1.0×1.0×1.0×0.85=0.34m/s=20.4m/min
n===5.41r/s=324.8r/min
查參考文獻(xiàn)[6]表4.2-15 取n=354r/min。
鉆M30底孔
鉆28mm底孔，攻螺紋M30mm，選用機(jī)床：Z535鉆床
⑴鉆Φ28底孔：
選用Φ28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）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵攻螺紋M30mm：
選擇M30mm高速鋼機(jī)用絲錐
f等于工件螺紋的螺距p，即
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
三.夾具設(shè)計(jì)
3.1 鉆M30孔夾具設(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。在加工軸承蓋零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)鉆鉆M30孔夾具設(shè)計(jì)孔夾具與銑兩側(cè)平面夾具設(shè)計(jì)
在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)要求工件的定位精度應(yīng)滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠操作安全方便，成本低。所以在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下問題。
一 定位精度：
工件在夾具中的定位精度主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合。定位基準(zhǔn)的形式和精度，定位原件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)。在采取提高定為基準(zhǔn)的措施時(shí)要注意夾具制造的可靠性，在總的定位精度滿足加工的條件下不要過高的提高工件在夾具中的定位精度。
二 夾緊方式：
選擇加緊方式時(shí)加緊力應(yīng)通過或靠緊主要支撐點(diǎn)，加緊力應(yīng)靠緊切削部分，夾緊力應(yīng)垂直主要定為基準(zhǔn)，為避免破壞工件原有的定位狀態(tài)。加緊力必須可靠，但不可過大，以免工具與夾具產(chǎn)生過大變形。
三 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
夾具機(jī)構(gòu)既要可靠，又要和生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，這樣才嫩符合多、快、好、省的原則。在大批量生產(chǎn)中，既要解決工件的質(zhì)量問題，又要解決工件的產(chǎn)量問題，因此，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)采用高效，省力的夾具結(jié)構(gòu)。
3.1.1.夾具的基本要求
一．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：（1）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。
（2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。
（3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對(duì)刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。（4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。
在確定方案的過程中，會(huì)有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個(gè)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。
二. 確保工件的加工質(zhì)量
保證工件加工質(zhì)量是夾具的基本要求，也是對(duì)夾具設(shè)計(jì)的首要要求，為此，必須正確地設(shè)計(jì)與選擇定位方法、定位件及加緊裝置。必要時(shí)進(jìn)行分析計(jì)算。也要注意夾具中其它影響加工質(zhì)量的因素。
三. 要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性
設(shè)計(jì)方案其結(jié)構(gòu)盡量簡單，并容易制造、裝配、維修。
四. 操作方便，使用安全
五. 便于排除切屑
以上基本要求，保證加工質(zhì)量是最重要的，在此前提下考慮其它影響因素。
3.1.2..零件的定位要求
本夾具的設(shè)計(jì)為鉆床夾具，是用于M30螺紋底孔的加工。本夾具采用完全定位的方式，可以滿足孔的加工要求。
3.1.3..定位元件的選擇
本夾具中選用二種定位元件：支撐、定位芯軸。
定位芯軸：是以平面作為定位基準(zhǔn)，限制工件三個(gè)自由度。零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是以側(cè)平面與中孔定位。
定位芯軸限制五個(gè)自由度。
支撐：限制工件的一個(gè)自由度。
3.1.4..導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)
該夾具是加工孔的鉆床夾具。所以導(dǎo)向元件為鉆套，選用可換鉆套。鉆摸板設(shè)計(jì)為鉆摸板與夾具體連接采用固定連接。
3.1.5..加緊裝置的設(shè)計(jì)
加緊裝置的形式有多種多樣，本鉆床夾具中采用螺旋壓緊機(jī)構(gòu)，采用螺栓壓緊工件。
3.1.6..夾具設(shè)計(jì)計(jì)算
1切削力計(jì)算
F=419df0.8Kf
=419×6×0.20.8×（150/190）0.6 =217N
Kf：修正系數(shù) :（HBS/190）
f：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量
d：鉆頭直徑
2切削扭矩
T=0.21d2f0.8Kf （各參數(shù)含義同上）
T=0.21×62（150/190）0.60.20.8×（150/190）0.6=1.84Nmm
3.1.7..夾緊力的確定
確定加緊力就是要確定加緊力的大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素。在確定加緊力的三要素時(shí)，要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工要求，切削力及其它外力的作用下工件的情況。并且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。
1）夾緊力的計(jì)算
螺母加緊的加緊力計(jì)算公式為：F=QL/u(R+L)+e(simr-cosr)=KQL
式中
F—螺母加緊時(shí)的加緊力。
Q—作用于手柄上的力。
L—力臂長。 L=75
R—螺母半徑。R=20
u—摩擦因數(shù)。
r—轉(zhuǎn)軸半徑。r =5
經(jīng)計(jì)算：
F=QL/u(R+L)+e(simr-cosr)=KQL=1900N
2）加緊力方向確定
加緊力的方向應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)面和工件剛性較好的方向。通過對(duì)工件的分析，該零件的主要基面是端面，剛性較好是工件的軸線方向。所以加緊力的方向應(yīng)朝向工件的右端面。
3.1.8..繪制夾具的裝配草圖和裝配圖
夾具總圖繪制比例除特殊情況外，一般均應(yīng)按1：1繪制，以使所設(shè)計(jì)夾具有良好的直觀性?？倛D上的主視圖，應(yīng)盡量選取與操作者正對(duì)的位置。
繪制夾具裝配圖可按如下順序進(jìn)行：用雙點(diǎn)劃線畫出工件的外形輪廓和定位面、加工面；畫出定位元件和導(dǎo)向元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊裝置；畫出其他元件或機(jī)構(gòu)；最后畫出夾具體，把上述各組成部分聯(lián)結(jié)成一體，形成完整的夾具。在夾具裝配圖中，被加工件視為透明體。
3.2銑兩側(cè)平面夾具
3.2.1 問題的提出
利用本夾具主要用來銑兩側(cè)平面夾具，由于是粗銑面，其要求比較低，但為了保證零件的厚度，故主要用與背面相對(duì)的前面作為定位基準(zhǔn)，由于是粗加工，在保證加工要求的前提下盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2. 2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，銑兩側(cè)平面夾具其面有一定厚度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為與背面相對(duì)的前面，在其側(cè)面用壓緊螺栓對(duì)其進(jìn)行壓緊。
3.2.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：硬質(zhì)合金鑲恥三面刃銑刀，d=80mm,Z=10
實(shí)際所需夾緊力Wk=Wk
--實(shí)際所需夾緊力
K--安全系數(shù)，安全系數(shù)計(jì)算公式如下：
==
故取
--考慮工件材料及加工雨余量均勻性的基本安全系數(shù)
--加工性質(zhì)
--刀具鈍化程度
--切削特點(diǎn)
--夾緊力的穩(wěn)定性
--手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置
--僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸情況
3.2.4 定位誤差分析
定位元件尺寸及公差確定。夾具主要定位元件是支承板，該支承板用于支撐未加工表面，即粗基準(zhǔn)，加工要求不高。
3.2.5 定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)是與背面相對(duì)的前面，因此定位元件主要是支承板。
3.2.6 夾具體槽形與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能地布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊來實(shí)現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成軸承蓋銑兩側(cè)平面粗銑加工，所以選用圓形對(duì)刀塊。根據(jù)圓形對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸
3.2.7夾緊元件的設(shè)計(jì)
夾緊裝置采用活動(dòng)手柄壓緊螺釘，主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表所示。
3.2.8 夾具體的設(shè)計(jì)
夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及上述各主要元件連成一個(gè)整體，這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。
3.2.9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
本夾具用于銑床上加工銑兩側(cè)平面夾具，工件以與此相平行的前面作為定位基準(zhǔn)，用支承板定位，采用活動(dòng)手柄壓緊螺釘對(duì)工件進(jìn)行夾緊。當(dāng)加工完成時(shí)，可擰松壓緊螺栓，取下工件。
.
設(shè)計(jì)體會(huì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年學(xué)習(xí)的一次總結(jié)，是對(duì)畢業(yè)生的一次考核，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以看出一個(gè)畢業(yè)生在起專業(yè)方面是否合格，同時(shí)也是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行的廣而深的復(fù)習(xí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是與實(shí)際緊密聯(lián)系在一起的，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的有機(jī)結(jié)合。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，不在是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的以后的工作打下了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝XX老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。所學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有限，在該設(shè)計(jì)中的某些方面還存在一些問題，希望在今后的工作中加以改善和解決，并敬請(qǐng)參閱本書的各位專家、讀者給予批評(píng)指正。
此次設(shè)計(jì)，自始至終離不開xxx老師的精心指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝！
參 考 資 料
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