JZSJ-25機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

序言大三第二學(xué)期我們進(jìn)行了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，并且在大二第一學(xué)期也進(jìn)行過(guò)金工實(shí)習(xí)。為了鞏固所學(xué)知識(shí)，在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是作為一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們通過(guò)認(rèn)真查閱資料，切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。目錄一、零件的分析1（一）零件的作用1（二）零件的工藝分析1（三）確定生產(chǎn)類型1二、確定毛坯21、確定毛坯種類：22、確定鑄件加工余量、毛坯尺寸及公差：2三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3(一)選擇定位基準(zhǔn)：3（二）制定工藝路線3（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定41、圓柱表面工序尺寸：42、平面工序尺寸：43、確定切削用量及時(shí)間定額：5四、 夾具設(shè)計(jì)20(一)問(wèn)題的提出20(二)夾具設(shè)計(jì)201、定位基準(zhǔn)選擇202、夾具夾緊裝置的確定213、夾緊力大小的計(jì)算214、工件定位自由度分析235夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明232一、零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架 。它位于傳動(dòng)軸的端部，主要是支撐傳動(dòng)軸連接油口，也起到固定機(jī)油泵的作用。它是拖拉機(jī)里用到最普遍的零件之一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，屬于叉架類零件，其中的32孔要與傳動(dòng)軸配合，要求精度較高。（二）零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，切削性能良好。以下是機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架需要的加工要求：1）32孔要求精度較高，需要進(jìn)行精鉸加工；2）9孔與11孔要求精度較低，使用鉆床加工一次即可3）11孔下底面要求精度較高，需要進(jìn)行精銑。由上面分析可知，可以精加工機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架下端面，然后以此作為精基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此叉架類零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。（三）確定生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：Q=5000臺(tái)/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別為10%和1%。代入公式N=Qn(1+)(1+)得N=5555件/年零件質(zhì)量為5kg，查表2-1可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。二、確定毛坯1、確定毛坯種類：零件材料為HT200?；诣T鐵抗拉強(qiáng)度不低于150MPa，抗彎強(qiáng)度不低于330MPa,根據(jù)材料性質(zhì)，因此應(yīng)該選用鑄造件，由于該零件的產(chǎn)量為5000，已達(dá)中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可鑄造成型，提高生產(chǎn)效率，保證加工的精度。2、確定鑄件加工余量、毛坯尺寸及公差：1）求最大輪廓尺寸。根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)250mm，寬55mm，高98mm，故最大輪廓尺寸為250mm。2）選取公差等級(jí)CT。由表5-1，鑄造方法選擇砂型手工，鑄造材料按灰鑄鐵，公差等級(jí)范圍為1114級(jí)，選取12級(jí)。3）求鑄件公差尺寸公差。根據(jù)加工的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由表5-3查得，公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。4）求機(jī)械加工余量等級(jí)。由表5-5查得，鑄造方法選擇砂型手工，鑄造材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為FH級(jí)，選取G級(jí)。5）求RMA。對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由表5-4查最大輪廓尺寸為250mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為G級(jí)，得RMA數(shù)值為2.8mm。6）求毛坯基本尺寸。9孔和411孔較小，鑄成實(shí)心。A面為單側(cè)加工，毛坯基本尺寸：R=F+RMA+CT/2=78.1mmC面和D面屬雙側(cè)加工。由公式求出：R= F+2RMA+CT/2=50.4mm32H7孔屬內(nèi)腔加工，由公式求出：R= F-2RMA-CT/2=23.9mm表1 支架鑄件毛坯尺寸公差與加工余量3、繪制鑄件毛坯圖三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于一般的支架類零件而言，以支架的底面A相對(duì)面B作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面A為主要的定位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第203-209頁(yè)，根據(jù)零件的表面加工精度和粗糙度要求，選擇各平面、孔等表面加工方法，參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南（后簡(jiǎn)稱指南）P95，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序 以上表面B為粗基準(zhǔn)，粗銑、半精銑、精銑下表面A，采用X62臥式銑床加專用夾具；工序 以下表面A為定位基準(zhǔn)，粗銑，精銑前端面C，采用X62臥式銑床加專用夾具；工序 以下表面A為定位基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸32，采用Z3040搖臂鉆床加專用夾具；工序 以下表面A為定位基準(zhǔn)，粗銑、精銑后端面D，采用X62臥式銑床加專用夾具；工序 以下表面A為定位基準(zhǔn)，鉆斜309，采用Z3040搖臂鉆床加專用夾具；工序 以下表面A為定位基準(zhǔn)，鉆411，采用Z3040搖臂鉆床加專用夾具；工序 去毛刺；工序 終檢。（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1、圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：2、平面工序尺寸：3、確定切削用量及時(shí)間定額：工序 粗銑、半精銑、精銑下表面A,以上表面B為粗基準(zhǔn);一.粗銑下表面A1）加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=55mm，l=52mm;加工要求：粗銑下表面A，加工余量3.3mm;機(jī)床：X62臥式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap5。故根據(jù)指南表5-113，選取鑲齒三面刃銑刀，刀具直徑d0=100mm，寬L=20mm，孔徑d=27mm，齒數(shù)z=10，該銑刀為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格無(wú)需定制。再根據(jù)表5-151，選擇刀具前角00后角08，副后角0=10，刃傾角s=10,主偏角Kr=60,過(guò)渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2）切削用量確定切削深度ap因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=3.3mm，一次走刀即可完成。確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)指南表5-106，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（據(jù)指南表5-154，X62臥式銑床）時(shí)：fz=0.140.24mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)指南表5-157）。計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)指南表5-156，當(dāng)d0=100mm，Z=10，ap3.5，fz0.18mm/z時(shí)，、.各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為： 其中ae = 55mm，a p = 3.3mm，Cv = 245，qv = 0.2，xv = 0.15，yv = 0.35，kv = kMv kSv = 1.0 0.8 = 0.8，uv = 0.2，pv = 0，m = 0.32，T = 180min，f z = 0.18mm/ z，Z =10，為切削條件改變時(shí)的切削速度修正系數(shù)，單位為m/min；將以上數(shù)據(jù)代入公式：上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-82，選擇則實(shí)際切削速度為：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南表5-83，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)指南表5-134，近似為Pcc=4.9kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=7.50.75kw=5.625kwPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=3.3mm，nc=190r/min，vc=60m/min，fz=0.16mm/z。3）計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為 ，代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間： 二.半精銑下表面A1）加工條件刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X62臥式銑床；2）切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=1.5mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故ap=1.5mm確定每齒進(jìn)給量fz本道工序是半精銑下表面A，根據(jù)指南表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，據(jù)指南表5-78，X62臥式銑床的功率為7.5kw時(shí)：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，現(xiàn)取，則每齒進(jìn)給量。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm；由于銑刀直徑d0=100mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)指南P205表5-157）。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按指南表2-17中公式計(jì)算，得，根據(jù)指南表5-82，選擇則實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南表5-83，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為3） 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為，代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：三.精銑下表面A1）加工條件刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X62臥式銑床；2）切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=1.0mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故ap=1.0mm確定每齒進(jìn)給量fz本道工序是精銑下表面A，根據(jù)指南表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，據(jù)指南表5-78，X62臥式銑床的功率為7.5kw時(shí)：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，現(xiàn)取，則每齒進(jìn)給量。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm；由于銑刀直徑d0=100mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)指南P205表5-157）。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按指南表2-17中公式計(jì)算，得，根據(jù)指南表5-82，選擇則實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南表5-83，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為4） 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為，代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：工序 粗銑精銑前端面C，以下表面A為定位基準(zhǔn)一.粗銑前端面C1）加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=52mm，l=52mm;加工要求：粗銑前端面C，加工余量3.9mm;機(jī)床：X62臥式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap5。故根據(jù)指南表5-113，選取鑲齒三面刃銑刀，刀具直徑d0=100mm，寬L=20mm，孔徑d=27mm，齒數(shù)z=10，該銑刀為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格無(wú)需定制。再根據(jù)表5-151，選擇刀具前角00后角08，副后角0=10，刃傾角s=10,主偏角Kr=60,過(guò)渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2）切削用量確定切削深度ap因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=3.9mm，一次走刀即可完成。確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)指南表5-106，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為7.5kw（據(jù)指南表5-154，X62臥式銑床）時(shí)：fz=0.140.24mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)指南表5-157）。計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)指南表5-156，當(dāng)d0=100mm，Z=10，ap3.5，fz0.18mm/z時(shí)，、.各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為： 其中ae = 52mm，a p = 3.9mm，Cv = 245，qv = 0.2，xv = 0.15，yv = 0.35，kv = kMv kSv = 1.0 0.8 = 0.8，uv = 0.2，pv = 0，m = 0.32，T = 180min，f z = 0.18mm/ z，Z =10，為切削條件改變時(shí)的切削速度修正系數(shù)，單位為m/min；將以上數(shù)據(jù)代入公式：上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-82，選擇則實(shí)際切削速度為：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南表5-83，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)指南表5-134，近似為Pcc=4.5kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=7.50.75kw=5.625kwPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=3.9mm，nc=190r/min，vc=60m/min，fz=0.16mm/z。3）計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為 ，代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：二.精銑前端面C1）加工條件刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X62臥式銑床；2）切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=0.3mm，因?yàn)橛嗔枯^小，故ap=0.3mm確定每齒進(jìn)給量fz本道工序是精銑前端面C，根據(jù)指南表5-154，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，據(jù)指南表5-78，X62臥式銑床的功率為7.5kw時(shí)：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，現(xiàn)取，則每齒進(jìn)給量。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南表5-156，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm；由于銑刀直徑d0=100mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)指南P205表5-157）。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按指南表2-17中公式計(jì)算，得，根據(jù)指南表5-82，選擇則實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南表5-83，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為5） 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-28，端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為，代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：工序 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸32，以下表面A為定位基準(zhǔn)一、鉆30mm1）加工條件刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=30mm，選取主偏角=59，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，機(jī)床：Z3040搖臂鉆床。2）選擇切削用量確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查指南表5-135， f = 0.54 0.66mm/ r，l /d = 42/32 =1.31 3，由指南表5-135,修正系數(shù)為0.5,則：f = (0.54 0.66) 0.5 = (0.27 0.33)mm/ r根據(jù)指南表5-70,最終選擇進(jìn)給量f = 0.32mm/ r。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)指南表2-15查出,鉆孔時(shí)軸向力其中CF=420，zF=1，yF=0.8，軸向力修正系數(shù)為=1.06，代入數(shù)據(jù)得Ff=5368N。根據(jù)表5-68查Z3040搖臂鉆床，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為16000NFf，故所選進(jìn)給量可用。確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查指南表5-138，后刀面最大磨損限度,1.2mm，壽命T = 75min切削速度查指南表2-13，切削速度計(jì)算公式為：其中，Cv =11.1，d 0 = 30mm，zv = 0.25，m = 0.125，ap = d/2=15，xv = 0，yv = 0.4，f = 0.32，查得修正系數(shù)：kTv = 1.0，=，klv = 0.85，ktv = 1.0，故實(shí)際的切削速度：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-69，選擇則實(shí)際切削速度為：檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率查指南表2-15，轉(zhuǎn)矩與功率的計(jì)算公式： 其中CM=0.206，zM=2.0，yM=0.8，修正系數(shù)為=1.06，代入數(shù)據(jù)得MC=79N*M, PC=1.6kW。查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，PE = 30.81 = 2.43kw。由于PCPE，故切削用量可用，即：f = 0.32mm/ r，n = nc = 200r /min，vc = 18.84m/min3） 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-26，鉆削機(jī)動(dòng)基本時(shí)間計(jì)算公式為 l2=（14）中為刀具的主偏角，被切削長(zhǎng)度l=42mm，刀具切出長(zhǎng)度l2=1mm，刀具切入長(zhǎng)度 代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：二、擴(kuò)孔至31.75mm刀具：專用擴(kuò)孔鉆機(jī)床：Z3040搖臂鉆床查手冊(cè)表5-135，擴(kuò)孔進(jìn)給量為： f = 0.8 0.9mm/ r，并由表5-70最終選定進(jìn)給量為： f = 0.8mm/ r。根據(jù)資料，切削速度v = 0.4v鉆，其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故v = 0.4 21 =8.4m/min確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-69，選擇根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取nw = 80r /min。計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-26，鉆削機(jī)動(dòng)基本時(shí)間計(jì)算公式為 l2=（24）中為鉆頭的主偏角，被切削長(zhǎng)度l=42mm，刀具切出長(zhǎng)度l2=2mm，刀具切入長(zhǎng)度代入數(shù)據(jù)得，加工時(shí)間：三、粗鉸孔至31.93mm刀具：專用鉸刀機(jī)床：Z3040搖臂鉆床根據(jù)指南，ap=0.18mm，查表5-144，鉸刀進(jìn)給量為： f = 0.3 0.5mm/ r，切削速度v = 6080m/min，選取v=60m/min，并由表5-70最終選定進(jìn)給量為： f = 0.4mm/ r。確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-69，選擇則實(shí)際切削速度為：計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-26，鉆削機(jī)動(dòng)基本時(shí)間計(jì)算公式為 l2=（24）中為刀具的主偏角，被切削長(zhǎng)度l=42mm，刀具切出長(zhǎng)度l2=2mm，刀具切入長(zhǎng)度代入數(shù)據(jù)得，加工時(shí)間：四、精鉸孔至32mm刀具：d=32mm機(jī)床：Z3040搖臂鉆床根據(jù)指南，查表5-144，鉸刀進(jìn)給量為： f = 0.3 0.5mm/ r，切削速度v = 812m/min，選取v=12m/min，并由表5-70最終選定進(jìn)給量為： f = 0.32mm/ r。確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-69，選擇則實(shí)際切削速度為：計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-26，鉆削機(jī)動(dòng)基本時(shí)間計(jì)算公式為 l2=（24）其中為刀具的主偏角，被切削長(zhǎng)度l=42mm，刀具切出長(zhǎng)度l2=2mm，刀具切入長(zhǎng)度代入數(shù)據(jù)得，加工時(shí)間：工序 粗銑精銑前端面D，以下表面A為定位基準(zhǔn)切削用量和時(shí)間額定及其計(jì)算過(guò)程同工序 工序 鉆 斜309孔，以下表面A為定位基準(zhǔn)1）加工條件刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=9mm，選取主偏角=59，鉆頭采用雙錐后磨橫刀。機(jī)床：Z3040搖臂鉆床2）選擇切削用量確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查指南表5-135， f = 0.28 0.34mm/ r，因?yàn)樵摽字挥幸淮渭庸?，所以該?shù)據(jù)不需要進(jìn)行修正。根據(jù)指南表5-70,最終選擇進(jìn)給量f = 0.32mm/ r。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查指南表5-138，后刀面最大磨損限度,1.2mm，壽命T = 75min切削速度查指南表2-13，切削速度計(jì)算公式為：其中，Cv =11.1，d 0 = 30mm，zv = 0.25，m = 0.125，ap = d/2=4.5，xv = 0，yv = 0.4，f = 0.32，查得修正系數(shù)：kTv = 1.0，=，klv = 0.85，ktv = 1.0，故實(shí)際的切削速度：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-69，選擇則實(shí)際切削速度為：4） 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-26，鉆削機(jī)動(dòng)基本時(shí)間計(jì)算公式為 l2=（14）中為刀具的主偏角，被切削長(zhǎng)度l=42mm，刀具切出長(zhǎng)度l2=2mm，刀具切入長(zhǎng)度代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：工序 鉆411孔，以下表面A為定位基準(zhǔn)1）加工條件刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=11mm，選取主偏角=59，鉆頭采用雙錐后磨橫刀。機(jī)床：Z3040搖臂鉆床2）選擇切削用量確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查指南表5-135， f = 0.31 0.39mm/ r，因?yàn)樵摽字挥幸淮渭庸ぃ栽摂?shù)據(jù)不需要進(jìn)行修正。根據(jù)指南表5-70,最終選擇進(jìn)給量f = 0.32mm/ r。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查指南表5-138，后刀面最大磨損限度0.8mm，壽命T = 60min切削速度查指南表2-13，切削速度計(jì)算公式為：其中，Cv =11.1，d 0 = 11mm，zv = 0.25，m = 0.125，ap = d/2=5.5，xv = 0，yv = 0.4，f = 0.32，查得修正系數(shù)：kTv = 1.0，=，klv = 0.85，ktv = 1.0，故實(shí)際的切削速度：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)指南表5-69，選擇則實(shí)際切削速度為：5） 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南表2-26，鉆削機(jī)動(dòng)基本時(shí)間計(jì)算公式為 l2=（14）其中為刀具的主偏角，被切削長(zhǎng)度l=12mm，刀具切出長(zhǎng)度l2=1mm，刀具切入長(zhǎng)度代入數(shù)據(jù)，得加工時(shí)間：則，411孔總工時(shí)為T=7.84=31.2s四、 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。經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第道工序鉆斜309孔夾具。本夾具將用于Z3040搖臂鉆床，刀具為9高速鋼麻花鉆鉆頭。(一)問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆孔，為了保證加工要求，首先要保證工件相對(duì)于機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好，并在此基礎(chǔ)上，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。(二)夾具設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)選擇考慮工件的加工結(jié)構(gòu)，可以采用“一面一孔”的定位方式。這種定位方式在箱體、杠桿、蓋板等類零件的加工中都用的很廣。工件的定位面一般是加工過(guò)的精基面，同時(shí)考慮到生產(chǎn)率要求不是很高，故可以采用手動(dòng)夾緊。定位方式如下圖：2、夾具夾緊裝置的確定(1) 夾緊力的方向：主要夾緊力的方向一般應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)，當(dāng)夾緊力和切削力，重力同方向時(shí)，需要的夾緊力最??；完全利用摩擦力來(lái)克服切削力和重力時(shí)，所需的夾緊力最大。因此本設(shè)計(jì)的夾緊力方向應(yīng)正好和重力方向平行。(2) 夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)在支承點(diǎn)上，或在幾個(gè)支承點(diǎn)所組成的平面內(nèi)。在多點(diǎn)夾緊時(shí)，如果作用點(diǎn)在支承面之外，應(yīng)采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，以保證各點(diǎn)的夾緊力同時(shí)均勻地作用到工件上。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性最好的部位，否則應(yīng)設(shè)置輔助支承，夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近切削部位。(3)夾緊力的大?。簯?yīng)根據(jù)所需夾緊力最大時(shí)的加工位置來(lái)決定，并分析此時(shí)受力情況，然后進(jìn)行計(jì)算。為了安全應(yīng)將計(jì)算值的安全系數(shù)(一般取2.53)作為所需要的夾緊力。3、夾緊力大小的計(jì)算由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)上提供的公式：式中 -實(shí)際所需夾緊力（N）； -在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力（N）；K安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：取 則=3.042根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-3，刀具材料為高速鋼 Pz=902ts0.75Kp；Py=530t0.9s0.75Kp；Px=451ts0.4Kp；式中，Pz圓周切削分力（N）； Py徑向切削分力（N）； Px軸向切削分力（N）； s-每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）； t切削深度（mm）；其中，：考慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)； ：考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。查表1-2-4，得，Kmp=（）nKmp考慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)；KmpKpKpKpKrp考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)；選取s=1mm, t=1mm；計(jì)算Pz時(shí)，n取0.4；計(jì)算Py時(shí)，n取0.4； 計(jì)算Px時(shí)，n取0.4；計(jì)算Pz時(shí)，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp =1.0， Krp=1.0；計(jì)算Py時(shí)，Kp=1.0， Kp = 1.0， Kp=0.75， Krp=1.07；計(jì)算Px時(shí)，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp=1.07， Krp=1.07；帶入數(shù)據(jù)，得： Pz = 991.4(N )，Py =467(N)，Px =397.8（N）夾緊力一般為估算，考慮X、Y方向的摩擦，所以在Z方向的力約為：400（N）。由公式，算得所要的夾緊力為1216（N）。4、工件定位自由度分析加工時(shí)，零件端面支靠在夾具定位平面上加圓柱銷，這樣控制了工件X的移動(dòng)旋轉(zhuǎn)、Z的移動(dòng)旋轉(zhuǎn)四個(gè)自由度；再在圓柱上外加開(kāi)口擋片，則控制了工件Y移動(dòng)一個(gè)自由度，最后通過(guò)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，限制工件Y旋轉(zhuǎn)的一個(gè)自由度。因此，工件壓緊定位后，六個(gè)自由度都受到了控制，得到了準(zhǔn)確的加工。5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，由于是中批量生產(chǎn)，故采用手動(dòng)夾緊即可滿足要求。由于該孔處于斜30角的軸線，加工時(shí)確保定位精準(zhǔn)，而且使用開(kāi)口銷方便工件的安裝和卸下。夾具裝配圖入下圖。參考文獻(xiàn):1崇凱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 第二版，化學(xué)工業(yè)出版社，2015.4.2王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.113黃求健機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版，機(jī)械工業(yè)出版社，2011.63附表1、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱 機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架零件名稱共頁(yè)第頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT200毛 坯 種 類鑄造件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車 間工 段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件1粗銑半精銑精銑支架下底面以支架下底面的相對(duì)面，上表面為基準(zhǔn)，分別進(jìn)行表面粗銑，半精銑，精銑加工銑床車間X62銑刀142.7s12粗銑精銑支架前端面以支架下底面為基準(zhǔn)，分別表面進(jìn)行粗銑，精銑加工銑床車間X62銑刀73.2s13鉆擴(kuò)粗鉸精鉸32孔以支架下底面為基準(zhǔn)，鉆30孔，擴(kuò)31.75孔，粗鉸31.93孔，精鉸32孔鉆床車間Z3040麻花鉆，擴(kuò)孔刀，鉸刀189.614粗銑精銑支架后端面以支架下底面為基準(zhǔn)，分別表面進(jìn)行粗銑，精銑加工銑床車間X62銑刀73.2s15鉆斜309孔以支架下底面為基準(zhǔn)，鉆9孔鉆床車間Z3040麻花鉆5.9s16鉆411孔以支架下底面為基準(zhǔn)，鉆411孔鉆床車間Z3040麻花鉆7.8s47去毛刺鉗工臺(tái)去毛刺8終檢尺寸公差測(cè)量檢測(cè)設(shè) 計(jì)（日 期）校 對(duì)（日期）審 核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期 附表2、機(jī)械加工工序卡片機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架零件名稱共頁(yè)第頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)鉆床車間5鉆斜309孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄造件25055981設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)搖臂鉆床Z30401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具 工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件，5.91工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm基本輔助1以支架下底面為基準(zhǔn)，鉆9孔麻花鉆500140.321015.9 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期1