PAGE題目：固定套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程與機(jī)床夾具設(shè)計PAGEIV摘要套筒零件是一種常用零件，研究套筒零件的加工工藝和夾具生產(chǎn)技術(shù)，可以改進(jìn)套筒零件的生產(chǎn)方法，提高工廠的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高零件的精度，對實際生產(chǎn)具有重要意義。固定套筒零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。本次設(shè)計的套筒主要起到連接作用，且結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，可以進(jìn)行大量的投入生產(chǎn)，這對機(jī)械制造業(yè)具有一定的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：工藝；工序；切削用量；夾緊；定位；誤差TheDesignofFixedsleevepartsmachiningprocessplanningandFixtureAbstract:Sleevepartsisacommonpart,processresearchandfixturesleevepartsproductiontechnology,wecanimprovetheproductionprocessofthesleevepart,improveplantproductivity,reduceproductioncosts,improvetheaccuracyofparts,importantforpracticalproduction.Setofpartsmachiningtechnologyandthedesignofdrillingjigdesign,includingdesignprocessismachiningprocessdesignandthethreepartspecialfixture.Intheprocessofdesignshouldfirstofallpartstoanalyze,understandpartsoftheprocessandthendesignablankstructure,andchoosethegoodpartsmachiningdatum,designstheprocessroutesoftheparts;thenthepartsofeachstepprocessdimensioncalculation,thekeyistodeterminetheprocessequipmentandcuttingtheamountofeachworkingprocedure;designthenaspecialfixture,fixtureforthevariouscomponentsofthedesign,suchastheconnectingpartpositioningdevice,clampingdevice,aguideelement,clampandthemachinetoolandothercomponents;thepositioningerrorgeneratedwhencalculatefixturepositioning,analysisoftherationalityanddeficiencyoffixturestructure,payattentiontoimprovingandwilldesignin.Thesleeveisdesignedtoconnectmajorroletoplay,simplestructureandeaseofprocessing,theycanputalotofproduction,thishassomevalueformachinerymanufacturing.Keywords:process;process;cuttingparameters;clamping目次TOC\o"1-3"\f\h\z\u摘要 IAbstract II1 引言 11.1課題研究的背景和意義 11.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 11.3課題研究的主要內(nèi)容 22工藝規(guī)程設(shè)計 32.1零件的分析 32.2確定毛坯的制造形式 42.3基面的選擇 42.4制定工藝路線 52.5選擇加工設(shè)備和工藝裝備 52.5.1機(jī)床選用 52.5.2選擇刀具 52.5.3選擇量具 62.6確定切削用量及基本工時 62.6.1工序30 62.6.2工序40 82.6.3工序50 82.6.4工序60 92.6.5工序120 113鉆孔夾具設(shè)計 133.1研究原始質(zhì)料 133.2機(jī)床夾具定位元件 133.3定位、夾緊方案的選擇 133.4切削力及夾緊力的計算 143.5誤差分析與計算 153.6鉆套、鉆模板設(shè)計與選用 163.7對夾具體的設(shè)計的基本要求 183.8夾具設(shè)計及操作的簡要說明 184總結(jié) 20致謝 21參考文獻(xiàn) 22附錄1固定套筒零件機(jī)械加工工藝卡 23附錄2本次設(shè)計相關(guān)圖紙 33PAGEPAGE21引言1.1課題研究的背景和意義本次我選定的題目固定套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程與機(jī)床夾具設(shè)計，這屬于機(jī)械制造業(yè)的內(nèi)容。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)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某種意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。改革開放三十年以來，中國制造業(yè)有了顯著的發(fā)展。目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時期，但機(jī)械制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)，它的發(fā)展已經(jīng)跟不上國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此要想跟上先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，必須將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地，才能促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此我國機(jī)械制造的現(xiàn)狀和發(fā)展前景也越來越受到人們的關(guān)注和重視。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀機(jī)械制造業(yè)是一個傳統(tǒng)的行業(yè),經(jīng)過了很多年的發(fā)展,也積累了豐富的理論和實踐經(jīng)驗。目前中國已經(jīng)是一個制造大國，中國的制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到世界第四位，僅次于美國、日本和德國。但是，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比較，還存在很大的差距。主要表現(xiàn)為產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平不高，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，而且制造技術(shù)及工藝落后，結(jié)構(gòu)不夠合理，技術(shù)創(chuàng)新能力落后，以及在先進(jìn)制造技術(shù)和生產(chǎn)管理等方面，也存在一定的差距。以下幾個方面是機(jī)械制造業(yè)的重要組成部分，通過這幾個方面的分析比較，基本上可以了解我國機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀?；A(chǔ)設(shè)備:在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)床、刀具、夾具、檢測儀器等設(shè)備很大程度上決定了加工水平。而許多關(guān)鍵零部件我國還不能自己生產(chǎn)制造，完全依賴進(jìn)口，這在很大程度上限制了我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。我國的機(jī)械制造設(shè)備還比較落后，與發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。制造工藝:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)運用到機(jī)械制造行業(yè)中。特別是近年來，中國制造成了我們耳熟能詳?shù)囊粋€詞，但同時，中國制造也幾乎成為了劣質(zhì)產(chǎn)品的代名詞，由此可以看出，我們的產(chǎn)品質(zhì)量還有待提高，這很大程度上取決于我們的制造工藝。工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工等新型加工方法。但是我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中，仍然是以傳統(tǒng)加工方式為主體，這就使得我們的工藝水平的提高受到限制。自動化技術(shù):隨著計算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的自動化技術(shù)程度進(jìn)一步提高。工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實現(xiàn)了柔性自動化、智能化、集成化。我國尚處在單機(jī)自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。而且，我國在這方面的研究尚處于起步階段，發(fā)展還不太成熟。核心技術(shù):改革開放以來，越來越多的外國企業(yè)到中國來投資，我國引進(jìn)了不少國外的先進(jìn)設(shè)備卻并沒有掌握核心技術(shù)。對外技術(shù)依存度居高不下，導(dǎo)致我國的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人。技術(shù)黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關(guān)。企業(yè)不僅缺乏核心技術(shù)，而且存在創(chuàng)新能力薄弱，而創(chuàng)新能力薄弱又導(dǎo)致我們在別人后邊亦步亦趨，從而很難掌握核心技術(shù)。我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品不多。企業(yè)難以掌握核心技術(shù)，重引進(jìn)、輕消化吸收再創(chuàng)新的問題一直未能有效解決。當(dāng)今世界，制造業(yè)的中心正在向我國等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國已經(jīng)成為全球性的制造大國，令世界矚目。然而，由于缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和品牌，制造業(yè)的許多領(lǐng)域還停留在國際價值鏈分工的低端。由上可知我國的機(jī)械工業(yè)與國際還有一定的差距，特別是在制造工藝、基礎(chǔ)設(shè)備等各方面。而這些方面關(guān)系著我國能否在未來的機(jī)械制造發(fā)展中迎頭趕上。因此，作為機(jī)械類的學(xué)生，認(rèn)識到如上差距，我們應(yīng)該胸懷遠(yuǎn)大，把自身的發(fā)展融入到我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展中。我相信，通過我們每個人的共同努力，一定可以把我國的機(jī)械制造業(yè)做大做強(qiáng)。1.3課題研究的主要內(nèi)容固定套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程與機(jī)床夾具設(shè)計需要正確地解決一個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)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。因此我的主要工作內(nèi)容為以下幾點：1）用CAD繪制產(chǎn)品零件圖一張。2）編制產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝規(guī)程一套。3）設(shè)計該產(chǎn)品某道工序的專用夾具一套。4）繪制夾具裝配圖一張。5）撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書一份。2工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析1）套筒零件的功用和結(jié)構(gòu)特點套筒零件是機(jī)械加工中經(jīng)常碰到的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣。例如：支承旋轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承、夾具上的導(dǎo)向套、內(nèi)燃機(jī)的汽缸套以及液壓系統(tǒng)中的油缸等。機(jī)器中的套筒零件起支承或?qū)蜃饔?。由于功用不同，套筒零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差別，但結(jié)構(gòu)上仍有共同的特點：零件的主要表面為不同軸度要求較高的內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面；零件壁的厚度較?。毫慵拈L度一般大于直徑等。本次設(shè)計的套筒零件主要是在軸上起到連接的作用。零件的零件圖如圖2-1所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，可以很清楚的在圖上看到具體尺寸及公差。圖2-1固定套筒零件圖2)零件的工藝分析固定套筒零件主要加工表面為：車外圓及端面，表面粗糙度Ra值為3.2μm;車外圓及端面，表面粗糙度Ra值3.2μm;車裝配孔，表面粗糙度Ra值3.2μm;半精車側(cè)面，及表面粗糙度Ra值3.2μm;側(cè)面粗糙度Ra值6.3μm、12.5μm。固定套筒共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：

一組加工表面包括車Φ35mm外圓和鉆Φ17mm內(nèi)孔，倒角鉆孔并攻絲。這一組加工表面只有外圓表面有6.3μm的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。一組加工表面包括車Φ27.6mm的外圓和在右端面銑寬度為5mm的槽，所車外圓要求粗糙度也是6.3μm，其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。2.2確定毛坯的制造形式本固定套筒，假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺，每臺需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班?？紤]到零件需要便于加工。依據(jù)設(shè)計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α)（1+β)=236095件/年套筒零件一般都是用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等材料制成。有些滑動軸承采用雙金屬機(jī)構(gòu)，即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料，這樣既可節(jié)省貴重的有色金屬，又能提高軸承的壽命。套筒零件的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)?？讖捷^?。ㄈ鏳<20mm）的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可以采用實心鑄件?？讖捷^大時，采用無逢鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時可以采用冷擠壓和粉末冶金等先進(jìn)的毛坯制造工藝，既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。45鋼強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，切削性良好，調(diào)制后有很好的綜合力學(xué)性能，用于制作承受載荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件以及對心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火件。所以本零件選用45鋼制造；材料為45鋼，查《機(jī)械工程材料》表6-8得抗拉強(qiáng)度：=600MPa；屈服強(qiáng)度：=355MPa；退火硬度HB≤197。2.3基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，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)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對像固定套筒這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果以左端面的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。因此應(yīng)選擇右端面作為粗基準(zhǔn)。對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，加工本套筒時應(yīng)該采用兩中心孔定位加工各外圓表面，這就符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。2.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，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。工藝路線方案10 鍛 鍛造毛坯20 退火 退火(調(diào)整硬度)30 粗車 粗車φ35、φ27.6外圓以及右端面，留加工余量40 精車 精車φ35、φ27.6外圓.50 車 掉頭，車φ35左端面60 鉆孔 鉆φ17中心孔70 粗車 粗車φ20.6退刀槽80 粗車 粗車M20X2螺紋底孔90 車螺紋 粗車M20X2螺紋100 銑 銑寬度為6的腰形孔110銑 銑六邊形輪廓120銑 銑寬度為5的槽130鉗工 去毛刺140檢驗 檢驗2.5選擇加工設(shè)備和工藝裝備2.5.1機(jī)床選用工序是粗車和半精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4-7，選用最常用的CA6140臥式車床。工序Ⅵ是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。銑床選用雙立軸圓工作臺銑床X52K。2.5.2選擇刀具在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀。加工刀具選用YT15類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為碳素鋼與合金鋼連續(xù)切削時的粗車、半精車及精車，斷續(xù)切削時的精車，旋風(fēng)車絲，連續(xù)面的半精銑與精銑，孔的粗?jǐn)U與精擴(kuò)。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀。鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊》第二卷表10-47及表10-53可得到所有參數(shù)。2.5.3選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。2.6確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》和《機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊》確定本零件各工序的切削用量。2.6.1工序30粗車φ35、φ27.6外圓以及右端面，留加工余量，確定粗車右端面的切削用量，所選刀具為YT15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(jī)床的中心高為200，故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。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＜，故==（2-1）2)確定進(jìn)給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》表1-4可知:刀桿尺寸為，，工件直徑10～63mm之間時,=0.5～1.0;根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表4-9可知CA6140機(jī)床進(jìn)給量=0.7。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，查CA6140機(jī)床說明書得這臺機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊》表1-21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時，；；=時，徑向進(jìn)給力=950；切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17；與的關(guān)系可用下式表達(dá)：（2-2）將所得數(shù)據(jù)代入式子（2-2）可得：=1111.5 從上計算可知由于切削時進(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=可用。3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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=。4）確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接從《切削用量簡明使用手冊》表1-11查出，當(dāng)YT15硬質(zhì)合金刀加工硬度197～217的鋼材時，，，切削速度=;切削速度的修正系數(shù)為;;0.8;=1.0，=1.0;設(shè);與的關(guān)系可用下式表示：（2-3）將以上所得數(shù)據(jù)代入式子（2-3）得：===120根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125，這時實際切削速度為：==（2-4）5）校驗機(jī)床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算，由《切削用量簡明使用手冊》表1-25，=197～217，，，切削速度時，=；切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2（2-5）根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1-30，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，==，=6）倒角為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同，換車刀手動進(jìn)給。7）計算基本工時查《切削用量簡明使用手冊》表3-15可得下面的式子：（2-6）=++（2-7）式子（2-6）中工件長度=61mm，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+=，則代入數(shù)據(jù)可得，2.6.2工序40精車φ35、φ27.6外圓，本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序30相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序30確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：2.6.3工序50掉頭，車φ35左端面，確定半精車左端面的切削用量，所選刀具為YT15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C602—1機(jī)床的中心高為200，故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。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，故=(2-8）2）確定進(jìn)給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》表1-4可知刀桿尺寸為，，工件直徑10～63mm之間時，進(jìn)給量=0.5～1.0，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表4-9可知CA6140機(jī)床進(jìn)給量。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，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530，根據(jù)表《切削用量簡明使用手冊》表1-11，當(dāng)強(qiáng)度在197～217時，，，=時，徑向進(jìn)給力=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17代入式子（2-2）可得實際進(jìn)給力為：由于切削時進(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=可用。選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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=。3）確定切削速度切削速度可根據(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)合金刀加工硬度197～217的鋼材時，，，切削速度=，切削速度的修正系數(shù)為=1.0;=0.92;0.8;=1.0;=1.0故將數(shù)據(jù)代入式（2-3）得：(2-9)=120（2-10）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（2-11）4）校驗機(jī)床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算，由《切削用量簡明使用手冊》表1-25，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1-30，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，==，=5）計算基本工時式子（2-6）中工件長度=61mm，由《切削用量簡明使用手冊》表1-26，車削的入切量及超切量+=，則代入數(shù)據(jù)可得量及超切量，2.6.4工序60鉆中心孔，本工序采用計算法。根據(jù)表2-1、表2-2、表2-3、表2-4確定鉆刀。表2-1高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號類型直徑范圍（mm）用途GB1436-60直柄短麻花鉆2.0～20.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-60直柄長麻花鉆1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-60錐柄麻花鉆3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-60錐柄長麻花鉆5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔表2-2標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度直徑范圍（mm）直柄麻花鉆L>11.100～17.20151101表2-3通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值d(mm)β8.6～18.00301181240～60表2-4鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）≤20高速鋼鋼材0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度Tmin刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）45號剛高速鋼60鉆床選用Z525搖臂機(jī)床，查《機(jī)械加工工藝手冊》表2-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為4500，因為鉆孔直徑為;由表2-1可得，應(yīng)選用型號GB1436-20的短柄麻花鉆，鉆刀直徑為;由表2-2可知，;由表2-3可知螺旋角，鋒交，后角,橫刃斜角;由表2-4可知，鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T=60min。確定了鉆孔時選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-60直柄短麻花鉆后，現(xiàn)在進(jìn)行切削用量的確定。1）確定進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝手冊》表10-4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表4-13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。2）確定切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊》表10高速鋼鉆頭在鋼材（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，查《機(jī)械加工工藝手冊》表10-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.60。V=12=10.32（2-13）則對應(yīng)的查《機(jī)械加工工藝手冊》表4.2-12可知實取。則實際切削速度3）確定切削時間查《機(jī)械加工工藝手冊》表10-43，鉆孔時加工機(jī)動時間計算公式：（2-14）其中;;；；則切削時間可通過將數(shù)據(jù)（2-14）得出：2.6.5工序120機(jī)床選用雙立軸圓工作臺銑床X52K，刀具選用錯齒三面刃銑刀。1）粗銑寬度為5的當(dāng)銑槽時的切削深度;查《切削用量簡明使用手冊》表2-26可得進(jìn)給量；根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表2-20查得切削速度;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速;進(jìn)給量;工作臺每分進(jìn)給量;被切削層長度由毛坯尺寸可知;刀具切入長度;刀具切出長度;由上可算出機(jī)動時間：2)精銑寬度為5的槽當(dāng)銑槽時的切削深度;查《切削用量簡明使用手冊》表2-26可得進(jìn)給量;根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表2-20查得切削速度;機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速;進(jìn)給量;工作臺每分進(jìn)給量;被切削層長度由毛坯尺寸可知;刀具切長度;刀具切出長度由上可算出機(jī)動時間：本工序機(jī)動總時間：3鉆孔夾具設(shè)計3.1研究原始質(zhì)料本夾具主要用來加工直徑17的孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。3.2機(jī)床夾具定位元件工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，這里只介紹兩種常用的基本定位元件。實際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。1）工件以平面定位常用定位元件常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖3-1所示。平頭支承釘圖a用于支承精基準(zhǔn)面；球頭支承釘圖b用于支承粗基準(zhǔn)面；網(wǎng)紋頂面支承釘圖c能產(chǎn)生較大的摩擦力，但網(wǎng)槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場合。圖3-1常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式2）工件以孔定位常用定位元件圖3-2是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時，可選用圖a所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)孔徑尺寸較大時，選用圖b所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)工件同時以圓孔和端面組合定位時，則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時，短圓柱銷限制二個自由度；長圓柱銷可以限制四個自由度；短圓錐銷圖d限制三個自由度。圖3-2固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式3.3定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知在對加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有用固定V型塊，因為V型塊與夾具體上都有銷孔，所以V型塊通過用定位銷來準(zhǔn)確的定位在夾具體上，以保證加工精度。V型塊限制了工件在X,Y軸上的移動和旋轉(zhuǎn)四個自由度，底座限制了Z軸上的向下移動，另外用活動圓柱體加上套頭壓緊，夾緊力限制了工件在Z軸上的向上移動和在Z軸的旋轉(zhuǎn)運動，從而限制了工件的六個自由度，以此就能對工件進(jìn)行定位。用活動圓柱體加上套頭壓緊的方法，夾緊方式用操作簡單。V型塊選用VBT35標(biāo)準(zhǔn)型V型塊，通過上網(wǎng)查表得此V型塊適用直徑范圍為10-35mm。3.4切削力及夾緊力的計算因為所使用的刀具為鉆刀所以軸向力可查《工藝師手冊》表28-4可得下式，（3-1）以及;;;;;將數(shù)據(jù)代入式子（3-1）可得；F=420查《工藝師手冊》表28-5可得轉(zhuǎn)矩；功率。在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),查《切削用量簡明使用手冊》表5-18得安全系數(shù)，式子中為基本安全系數(shù);為加工性質(zhì)系數(shù);為刀具鈍化系數(shù);斷續(xù)切削系數(shù)，將數(shù)據(jù)代入可得：鉆削時，查《機(jī)械加工工藝手冊》表3-22得，則切向方向所受力:所以,加工時要使工件不會轉(zhuǎn)動,切向方向的夾緊力必須大于267N，總夾緊力需要大于4239N。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：（3-2）安全系數(shù)K可按下式計算：（3-3）式中為各種因素的安全系數(shù)，查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2可得：該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則,參考《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表3-2，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力與切削力F之間的關(guān)系F夾＝KF。由資料《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得切削力公式：式中;查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得,代入數(shù)據(jù)可得：由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.5誤差分析與計算該夾具以一固定V型塊，底座和一個移動圓柱體加上套頭夾緊后定位，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)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：銷的定位誤差根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表4-20可得下列式子，夾緊誤差根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表4-20可得下列式子，其中接觸變形位移值：查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》1-15得，，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取5)誤差總和從以上的分析出的誤差可見，所設(shè)計的夾具能滿足我本次設(shè)計的套筒零件的加工精度要求。3.6鉆套、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3-3所示）以減少更換鉆套的輔助時間。圖3-3可換鉆套鉆套有國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，如表3-1所示。表3-1可換鉆套標(biāo)準(zhǔn)尺寸dDD1Ht基本尺寸極限偏差F7基本尺寸極限偏差M6極限偏差I(lǐng)6＞0～1+0.016+0.0063+0.010+0.004669--0.008＞1～1.84+0.016+0.0087＞1.8～2.658＞2.6～36981216＞3～3.3+0.022+0.010＞3.3～47+0.019+0.01010＞4～5811＞5～61013101620＞6～8+0.028+0.01312+0.023+0.01215＞8～101518122025＞10～12+0.034+0.0161822＞12～1522+0.028+0.01526162836＞15～1826300.012＞18～22+0.041+0.02030342036HT200＞22～2635+0.033+0.01739＞26～30424625HT20056＞30～35+0.050

+0.0254852＞35～4255+0.039+0.02059305667＞42～486266＞48～5070740.040鉆模板選用板式鉆模板，尺寸標(biāo)在我設(shè)計的CAD圖紙上，用定位錐銷定位于夾具體上再裝上螺釘固定；根據(jù)所設(shè)計的磚模板和表3-1給出的數(shù)據(jù)，可選用外圓直徑為26mm的鉆套。3.7對夾具體的設(shè)計的基本要求應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性：在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鍛造，時效處理，退火等處理方式。應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度：保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。應(yīng)便于鐵屑去除：在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。安裝應(yīng)牢固、可靠：夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。3.8夾具設(shè)計及操作的簡要說明為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。如圖3-4所示，先把工件放在固定V型塊上，工件底面與夾具體底座相接，最后搖動手柄帶動圓柱體頂緊工件以達(dá)到夾緊目的。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。圖3-4鉆床夾具體4總結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和CAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。這次畢業(yè)設(shè)計我設(shè)計的東西是固定套筒零件的加工工藝與夾具設(shè)計，首先需要對所加工的套筒零件進(jìn)行分析，在進(jìn)行分析時我查閱了大量的書籍和上網(wǎng)收集了一些資料，這使得我對零件的加工工藝得到了更加深入的了解。然后開始工藝規(guī)程的設(shè)計，對此進(jìn)行了加工機(jī)床和刀具的選擇，為了使加工精度較高進(jìn)行了一些必要的計算。最后進(jìn)行了鉆孔工序的夾具的設(shè)計，這之中需要選擇定位和夾緊方式，為了加工的安全進(jìn)行了夾緊力與切削力的計算，為了滿足工序的要求還進(jìn)行了誤差分析。最后進(jìn)行整理寫出設(shè)計說明書，整個過程我學(xué)到了很多關(guān)于機(jī)械制造方面的東西。在此要感謝我的指導(dǎo)老師李明濤老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。致謝參考文獻(xiàn)[1]東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。

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[15]樂兌謙.金屬切削刀具[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2011。附錄1固定套筒零件機(jī)械加工工藝卡附表1機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱固定套筒零件圖號固定套筒機(jī)械加工工藝過程卡毛坯種類鋼材每臺數(shù)量1零件名稱材料牌號45鋼工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10鍛鍛造毛坯20退火退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30粗車粗車φ35、