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XX大學(xué)
機(jī)械制造
課程設(shè)計(jì)(論文)
題 目:支架的機(jī)械加工工藝規(guī)程
及鉆孔夾具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
目 錄
目 錄 2
1 引言 3
2 支架的工藝分析 4
2.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 4
2.2支架的技術(shù)要求分析 5
3 毛坯的選擇 6
4 支架機(jī)械加工工藝路線的制定 6
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 7
4.2 擬定工藝路線 7
4.3 加工余量和工序尺寸的擬定 9
4.4 切削用量的確定 10
5 夾具的設(shè)計(jì) 18
5.1 研究原始質(zhì)料 18
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 18
5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 18
5.4 誤差分析與計(jì)算 19
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 19
課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 21
參考文獻(xiàn) 22
1 引言
機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我們?nèi)孢\(yùn)用課程及其有關(guān)選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。
我希望能通過這次設(shè)計(jì)鞏固我們前面所學(xué)的知識(shí)，并深化我對它的理解，為以后更好地走向工作打下基礎(chǔ)。
因知識(shí)和能力有限，設(shè)計(jì)過程難免會(huì)有許多不足之處，還請老師指正。
工藝綜合課程設(shè)計(jì)旨在繼承前期先修基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，讓我們完成一次機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和典型夾具設(shè)計(jì)的鍛煉，其目的如下。
（1） 在結(jié)束了機(jī)械制造基礎(chǔ)等前期課程的學(xué)習(xí)后，通過本次設(shè)計(jì)使我們所學(xué)到的知識(shí)得到鞏固和加深。培養(yǎng)我們?nèi)婢C合地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決機(jī)械制造中的問題的能力。
（2） 通過設(shè)計(jì)提高我們的自學(xué)能力，使我們熟悉機(jī)械制造中的有關(guān)手冊、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)方面的資料，并學(xué)會(huì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際正確使用這些資料。
（3） 通過設(shè)計(jì)使我們樹立正確的設(shè)計(jì)理念，懂得合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是技術(shù)上先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上合理的，并且在生產(chǎn)實(shí)踐中是可行的。
（4） 通過編寫設(shè)計(jì)說明書，提高我們的技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為我們將來撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。
2 支架的工藝分析
2.1支架的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析
由支架零件圖可知，該支架結(jié)構(gòu)形狀對稱布置。主要由底板、肋板和圓柱孔等部分構(gòu)成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔與圓柱孔、肋板孔內(nèi)端面及圓柱孔上端面等。其中支架底面的表面粗糙度Ra≤1.6μm，肋板內(nèi)表面的表面粗糙度Ra≤2.2μm，定位孔φ6H7，肋板上的孔徑φ40H7，圓柱孔的孔徑φ60H8，兩肋板間的距離75H8，以及圓柱孔的內(nèi)表面與上端面的表面粗糙度Ra≤2.2μm是重要尺寸。
2.2支架的技術(shù)要求分析
該支架零件的主要技術(shù)要求為：
1. 未注明圓角半徑R5；
2. 2×φ40H7孔的同軸度允許誤差為0.01；
3. 2×φ40H7孔與A面的平行度允許誤差為0.02；
4. φ60H8孔與A面垂直度允許誤差為0.01；
5. 兩圓柱孔中心距極限偏差為±0.25mm；
6. 肋板孔中心線距支架底板的距離的極限偏差為±0.05mm；
7. 圓柱孔與肋板孔的中心距極限偏差為±0.15mm。
3 毛坯的選擇
題目給定的是支架零件，該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率α為4%，機(jī)械加工廢品率β為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：
N=Qn(1+α%+β%)=4000×1（1+4%+1%)=4200(件/年)。
查表可知該產(chǎn)品為大批生產(chǎn)。在毛坯的制造方法及加工余量、機(jī)床設(shè)備及機(jī)床布置、夾具及尺寸保證、刀具量具、生產(chǎn)率、成本等各方面需要結(jié)合零件自身的特點(diǎn)，采用先進(jìn)鑄造方法、自動(dòng)機(jī)床與專用機(jī)床、高效專用夾具、刀具量具以提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
該支架零件的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜以及大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定采用熔模鑄造方式生產(chǎn)，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，鑄造出肋板孔與圓柱孔。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。毛坯材料是HT100。
4 支架機(jī)械加工工藝路線的制定
支架的工藝特點(diǎn)是：外形較復(fù)雜，尺寸精度、形狀精度、和位置精度及表面粗糙度要求較高。上訴工藝特點(diǎn)決定了支架在機(jī)械加工時(shí)存在一定的困難，因此在確定支架的工藝過程時(shí)應(yīng)注意定位基準(zhǔn)的選擇，以減少定位誤差；夾緊力方向和夾緊點(diǎn)的選擇要盡量減少夾緊變形；對于主要表面，應(yīng)粗、精加工分階段進(jìn)行，以減少變形對加工精度的影響。
4.1定位基準(zhǔn)的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。
4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即
零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）這里先選擇圓柱孔上端面為粗基準(zhǔn)。
4.1.2精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。本支架零件
以加工好的支架底面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準(zhǔn)。
4.2 擬定工藝路線
4.2.1加工方法的選擇和加工階段的劃分
支架底面的表面粗糙度要求較高，Ra≤1.6，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進(jìn)行粗銑、半精銑。
肋板內(nèi)表面與圓柱孔上端面的表面粗糙度要求較高，Ra≤2.2，所以確定最終加工方法為精銑。精銑前要進(jìn)行粗銑、半精銑。
肋板上的孔與圓柱孔的位置精度和表面粗糙度要求較高，Ra≤2.2，所以確定最終加工方法為半精鏜。半精鏜前要進(jìn)行粗鏜。
裝配孔的精度要求較高，最終加工方法為精鉸。精鉸前要進(jìn)行鉆孔。
沉頭孔沒有位置精度與表面粗糙度要求，故采用鉆孔、锪孔就能達(dá)到圖紙上的設(shè)計(jì)要求。
完成其他次要表面的加工。
4.2.2工藝路線的擬定
在工藝路線的擬定過程中要遵循機(jī)械加工工序順序的安排原則。即：
（1） 基準(zhǔn)先行 按照“先基面后其它”的順序，先加工精基準(zhǔn)面，再以加工
出的精基準(zhǔn)面為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。
（2） 先粗后精 按先粗后精的順序，對精度要求高的各主要表面進(jìn)行粗加
工、半精加工和精加工。
（3） 先主后次 先考慮主要表面加工，再考慮次要表面加工。次要表面的加
工，通常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排。次要表面和
主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加
工后，以主要表面定位加工主要表面。
（4） 先面后孔 當(dāng)零件有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來，
再以面定位孔加工，這樣可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
（5） 關(guān)鍵工序 對易出現(xiàn)廢品的工序，精加工或光整加工可適當(dāng)提前。在一
般情況下，主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最后階段進(jìn)
行。
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序分散來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。
方案分析與比較，方案一是先鉆擴(kuò)鉸對角線上兩個(gè)Φ8孔到工序尺寸，方案二是先銑75H8開擋到工序尺寸，比較發(fā)現(xiàn)方案一的設(shè)計(jì)可以方便為后續(xù)方案尋找定位基準(zhǔn)，利用Φ8定位銷孔加工其他部位比較精確。故選擇方案一。
4.3 加工余量和工序尺寸的擬定
工序余量是指相鄰兩工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金屬層厚度，在確定工序間加工余量時(shí)，應(yīng)遵循兩個(gè)原則：
1. 加工余量應(yīng)盡量小，以縮短加工時(shí)間；提高效率；降低制造成本；延長機(jī)
床刀具使用壽命。
2. 加工余量應(yīng)保證按此余量加工后，能達(dá)到零件圖要求的尺寸、形狀、位置
公差和表面粗糙度，工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)加工精度范圍；本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、行為公差和表面缺陷厚度。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法選取毛坯公差取T=±2mm。其余各工序尺寸及公差查《機(jī)械加工工藝手冊》可得。
表1 各工序尺寸及公差的計(jì)算結(jié)果
加工表面
工步（工步）名稱
工序（工序）余量
工序（工步）
基本尺寸
經(jīng)濟(jì)精度公差
表面粗糙度
工序尺寸及公差
支架底面
毛坯
28±2
粗銑
1.5
26.5
IT12
Ra≤6.3
半精銑
1.0
24.5
IT10
Ra≤2.2
精銑
0.5
24.0
IT9
Ra≤1.6
圓柱孔上
端面
毛坯
88±2
粗銑
1.5
86.5
IT12
半精銑
1.0
84.5
IT10
Ra≤6.3
精銑
0.5
85
IT9
Ra≤2.2
圓柱孔
毛坯
54.0±2
粗鏜
2Z=4.0
58.0
IT12
Ra≤6.3
半精鏜
2Z=2.0
60.0
IT9
Ra≤2.2
肋板內(nèi)表
面
毛坯
72±2
粗銑
2.5
74.5
IT12
Ra≤12.5
半精銑
0.5
74.0
IT10
Ra≤2.2
肋板孔
毛坯
35±2
粗鏜
2Z=2.0
38.0
IT12
Ra≤6.3
半精鏜
2Z=2.0
40.0
IT9
Ra≤2.2
沉頭孔
鉆孔
8.0
IT12
Ra≤12.5
鉆孔
14.5
IT12
Ra≤12.5
锪孔
0.5
14.0
IT12
Ra≤12.5
裝配孔
鉆孔
4.8
IT12
Ra≤12.5
精鉸
0.2
6.0
IT8
Ra≤1.6
4.4 切削用量的確定
工序 40
粗銑圓柱孔上端表面
（1）選擇加工設(shè)備與工藝裝備
本工序及隨后兩道工序是加工出圓柱孔上端面，以達(dá)到要求的表面粗糙度及要求尺寸。
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-5選擇X5032立式銑床。工作臺(tái)面尺寸寬320mm、長1320mm，工作臺(tái)面最大行程縱向700mm、橫向255mm、垂向370mm，主電動(dòng)機(jī)功率7.5kW、總功率9.09kW。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.2-1，選用鑲齒套式面銑刀，刀片材料選用硬質(zhì)合金鋼，牌號(hào)為YT15，查表9.2-8選銑刀的規(guī)格尺寸為，D=50。
夾具選用專用夾具。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
粗銑時(shí)，為提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。因?yàn)榇帚姷挠嗔繛?.5mm，一次走刀完成，所以選擇背吃刀量a=1.5mm
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.3mm/z。
c. 初選切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度Vc=34.6m/min。
（3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.4-6取粗銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.7mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈220r/m
按照X5032銑床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=42.4r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=602.7N
切削功率
=/60000=602.7×42.4/60000kW=0.43kW
由機(jī)床說明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則
/η=0.43/0.55kW=0.57kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序50
半精銑圓柱孔上端面表面
（1）選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
半精銑時(shí)的背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.0mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.2mm/z。
c. 初選切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度Vc=40m/min。
（3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.4-6取半精銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.8mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈255r/m
按照X5032銑床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為270r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=42.4r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3-3，得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=602.7N
切削功率
=/60000=602.7×42.4/60000kW=0.43kW
由機(jī)床說明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則
/η=0.43/0.55kW=0.57kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序60
精銑圓柱孔上端面
（1）選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-18，選用鑲齒套式面銑刀。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
精銑時(shí)一般為0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.12mm/z。
c. 初選切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度Vc=58.5m/min。
（3）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表9.4-6取精銑時(shí)鑲齒套式面銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4mm。由表9.4-7查得刀具的耐用度T=180min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈373r/m
按照X5032銑床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為360r/m,故實(shí)際的切削速為==r/m=56.5r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1；查表3
得=1.20；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×1.5×0.3×1×1.20N=602.7N
切削功率
=/60000=602.7×56.5/60000kW=0.57kW
由機(jī)床說明書知，X5032機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=7.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則
/η=0.57/0.55kW=0.56kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序110
粗鏜肋板孔
（1）選擇機(jī)床與刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機(jī)夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=3mm。
b. 確定進(jìn)給量
由表5-69知，f=0.2mm/r
c. 初選切削速度
由表5-69知，Vc=0.4m/s
（3）確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7取粗鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈191r/m
按照T618鏜床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為200r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=24.1r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×3×0.2×1.06×1.40N=994.5N
切削功率
=/60000=994.5×24.14/60000kW=0.42kW
由機(jī)床說明書知，T618機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=4.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則
/η=0.42/0.55kW=0.56kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序120
半精鏜肋板孔
（1）選擇機(jī)床與刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-9，選擇T618臥式鏜床，由表5-26選擇機(jī)夾單刃鏜刀的桿部直徑d（g7）為25mm，最小鏜孔直徑D為32mm。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
由表5-69，選擇粗鏜的刀具材料為高速鋼，刀具類型為刀頭。取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。
b. 確定進(jìn)給量
由表5-69知，f=0.5mm/r
c. 初選切削速度
由表5-69知，Vc=0.6m/s
（3）確定鏜刀刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
（4）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 和切削速度
==r/m≈287r/m
按照T618鏜床說明書選取實(shí)有的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為300r/m,故實(shí)際的切削速度為==r/m=37.7r/m
（5）校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《工藝綜合》表3-1知，單位切削力=1118N/,=1.06；查表3-3，得=1.40；其它切削條件修正系數(shù)為1，故切削力
=f=1118×2×0.5×1.06×1.40N=1659.1N
切削功率
=/60000=1659.1×37.7/60000kW=1.04kW
由機(jī)床說明書知，T618機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率=4.5kW,取機(jī)床效率η=0.55，則
/η=1.04/0.55kW=1.39kW＜
故機(jī)床功率夠用。
工序160
鉆φ6裝配孔
（1） 選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-21，選用直徑為4.8的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺(tái)面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動(dòng)機(jī)功率為2.2Kw。
（2） 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為4.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=4.8mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-64，選擇進(jìn)給量f為0.27mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.42m/s
（3）確定鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。
（4）鉆削基本時(shí)間的計(jì)算
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表3-11知,鉆孔的基本時(shí)間計(jì)算公式為:
式中,=(D/2)cot=
計(jì)算得=1.2s
工序170
精鉸φ6裝配孔
（1）選擇刀具
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-21，選擇d=6mm的直柄機(jī)用鉸刀。由表5-6選擇Z5125A立式鉆床，工作臺(tái)面尺寸為（550×400）mm，總功率為2.3Kw，主電動(dòng)機(jī)功率為2.2Kw。
（2）確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)殂q孔的加工余量為0.2mm。一次工作行程鉸完，所以選擇背吃刀量a=0.2mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-68，選擇進(jìn)給量f為1.00mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《工藝綜合課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.20m/s
5 夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，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。下面即為鉆5-Φ8孔的專用夾具，本夾具將用于Z5125A立式鉆床。
5.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆加工孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔的位置公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）。選擇左端面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個(gè)側(cè)面來限制六個(gè)自由度。
5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》查表可得：
切削力由式2.11得：
式中
查資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表得：
即：
切削扭矩由式2.12得：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由式2.13得：
取，，
即：
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力由式2.6得：
該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓壓塊壓緊工件。受力簡圖如下：
即：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
5.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表可知：
?。ㄖ械燃?jí)）
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得：
① 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故
② 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即：
③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
④ 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
本夾具用于在搖臂鉆床上加工底孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承釘和支承板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。
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課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)
經(jīng)過幾個(gè)個(gè)星期的艱苦奮斗，夾具設(shè)計(jì)結(jié)束了。在我完成的那一剎那，心里是百感交集，心曠神怡，豁然開朗。在設(shè)計(jì)中，我遇到了很多的困難，我沒有氣餒，沒有放棄，沒有妥協(xié)。而是通過一次又一次的計(jì)算，一次又一次的修改，反復(fù)的推敲，分析。不懂的就看書，看不懂的就去問。最終是，山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村。
此次設(shè)計(jì)是對支架的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為模鍛，具有體積小，零件簡單的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工?8mm孔工序中，選一面定位方式，并以操作簡單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，方便且能滿足要求。
回顧這設(shè)計(jì)，總體上說我還是學(xué)到了很多的東西。通過這次課程設(shè)計(jì)，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對大學(xué)中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。這次課程設(shè)計(jì)還使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。
生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。我想說，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，，一起工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下,讓我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，設(shè)計(jì)確實(shí)很累，但當(dāng)我們研究出數(shù)據(jù)制成成果時(shí)，心中也不免產(chǎn)生興奮； 這次設(shè)計(jì)是我成功邁向成功的第一步。
雖然這次設(shè)計(jì)中會(huì)有錯(cuò)誤，做的也沒有別人的好，但是這畢竟是我的第一次獨(dú)立完成的設(shè)計(jì)。我為之付出了汗水，百分百的心意。不管結(jié)果的成績會(huì)怎樣，我已經(jīng)努力過。只有經(jīng)過地獄的磨練才能創(chuàng)造天堂的美。沒有流過血的手指，彈奏不出世間的絕唱。
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