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課程設(shè)計（設(shè)計）
軸支架加工工藝分析與鏜55孔夾具設(shè)計
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摘要
本文是在軸支座的圖樣分析后進(jìn)行軸支座的機(jī)械加工工藝路線的設(shè)計，同時按照其中的加工工序的要求設(shè)計夾具。
軸支座的主要加工內(nèi)容是表面和孔。其加工路線長，加工時間多，加工成本高，零件的加工精度要求也高。按照機(jī)械加工工藝要求，遵循先面后孔的原則，并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以底面作為粗基準(zhǔn)，以底面與工藝孔作為精基準(zhǔn)，確定了其加工的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。
在零件的夾具設(shè)計中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應(yīng)限的自由度數(shù)，進(jìn)而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應(yīng)限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專用夾具的結(jié)構(gòu)形式。
關(guān)鍵詞：軸支座；加工工藝；工序；專用夾具
Abstract
This paper is the design of mechanical machining process route of rocker rocker in pattern analysis after, at the same time according to the design process requirements of the fixture.
The main contents of the rocker is processing surface and the hole. The processing route long processing time, high processing cost, the machining precision is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Reference to the bottom as the benchmark crude, the bottom with two holes as a precision technology base, a variety of process parameters to theprocessing technology and processing were determined..
In parts of fixture design, mainly according to the requirements of machining process, analysis of the degrees of freedom should be restricted, and then according to the characteristics of the selected surface parts of the positioning element, then analysis the selected location of components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the positioning components also need to select the clamping element, finally, is to determine the structure of fixture.
Keywords: rocker; process; process; special fixture
目 錄
摘要 II
Abstract 0
第1 章 緒論 3
第2章 零件的分析 3
2.1 零件的作用 3
2.2 零件的工藝分析 3
第3章 零件的工藝規(guī)程 4
3.1 確定毛坯的制造形式 4
3.2基準(zhǔn)的選擇 4
3.4 軸支架加工主要工序安排 5
3.3制定工藝路線 5
3.5 毛坯尺寸的確定 8
3.6 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 10
第4章 確定切削用量及基本時間 11
工序2 鉆側(cè)面三孔 13
工序3：鉆頂面四孔 17
工序4：鉆側(cè)面兩孔 20
1.9 時間定額計算及生產(chǎn)安排 23
1.9.1 粗、精銑底面 23
1.9.2 鉆側(cè)面三孔 24
1.9.3 鉆頂面四孔 25
5 鏜55孔夾具設(shè)計 27
5.1 研究原始質(zhì)料 29
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 30
5.3 切削力及夾緊力的計算 30
5.4 誤差分析與計算 31
4.4 鏜套、襯套模板設(shè)計與選用 32
4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 33
4.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 34
結(jié) 論 35
參 考 文 獻(xiàn) 36
致 謝 37
32
第1 章 緒論
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。
總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。
軸支架零件加工工藝及夾具設(shè)計是在學(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、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。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。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計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。
在機(jī)床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1．機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。
（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。
（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目給出的零件是軸支架。它位于變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求進(jìn)行工作。
2.2 零件的工藝分析
由軸支架零件圖可知。該軸支座形狀、結(jié)構(gòu)比較簡單，通過鑄造毛坯可得到基本形狀，減少了工序加工，又節(jié)約了材料。除了軸支座上表面外，其余加工表面精度低，不需要高度機(jī)床加工，可通過銑削、鉆床等車床的粗加工就可以達(dá)到要求；而主要工作表面----軸支座上表面加工精度雖然較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件工藝性較好。 現(xiàn)分析如下：
①該零件為鑄件，材料為灰鑄鐵，重量為。
②要求加工￠25.8的孔，￠30、￠35的孔，￠55的精度等級為，粗糙度，且要求與底平面的平行度公差為。
③要求精加工底平面粗糙度，平面度公差為。
④要求加工、粗糙度為。
⑤是錐孔，要求精鉸加工，粗糙度。
⑥對于孔口進(jìn)行锪平加工。
⑦加工螺紋孔。
第3章 零件的工藝規(guī)程
3.1 確定毛坯的制造形式
（1）選擇毛坯
零件材料為HT150，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能良好，考慮到零件加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，且工作條件不差，既沒有變載荷，又屬間歇性工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。
零件的形狀簡單，因此毛坯形狀需要與零件形狀盡量接近，又因內(nèi)花鍵較小，因此不可直接鑄出。
（2)確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量
1.公差等級
由撥叉的功能和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為IT10
2.零件表面粗糙度
由零件圖可知，該撥叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6um
3.機(jī)械加工余量
由鑄件鑄造類型為金屬鑄造，因此加工余量等級選用F
機(jī)械加工余量為3
3.2基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基準(zhǔn)的選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，加工工藝過程中將會出現(xiàn)很多問題，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇 因?yàn)橐ＷC花間道中心線垂直于右端面，所以Φ40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。
（2）精基準(zhǔn)的選擇 為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工2—M8、Φ5錐孔、18H11槽以零件的左端面和花鍵的中心線為精基準(zhǔn)，銑上頂面以花鍵中心線為精基準(zhǔn)。
3.4 軸支架加工主要工序安排
對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。軸支架加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到軸支架加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合銑床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于軸支架，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
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。
3.3制定工藝路線
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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外好應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將軸支架加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
10
鑄造
20
時效處理，去應(yīng)力
30
粗銑底面
40
精銑底面
50
鉆￠25.8的孔
60
鉆￠30、￠35的孔
70
粗鏜￠55的孔
80
擴(kuò)直徑25.8的孔
90
擴(kuò)￠30、￠35的孔
100
半精鏜￠55的孔
110
鉸孔￠25.8的孔并倒角
120
鉸孔￠30、￠35的孔并倒角
130
精鏜￠55的孔
140
鉆孔4-Φ10
150
擴(kuò)孔2-Φ13
160
锪孔2-Φ20
170
鉆孔Φ6
180
鉆孔M6的螺紋孔
190
對孔M6的螺紋孔攻絲
200
去毛刺
210
檢驗(yàn)入庫
工藝路線二：
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
10
鑄造
20
時效處理，去應(yīng)力
30
粗銑底面
40
精銑底面
50
鉆￠25.8的孔
60
鉆￠30、￠35的孔
70
鉆￠55的孔
80
擴(kuò)直徑25.8的孔
90
擴(kuò)￠30、￠35的孔
100
擴(kuò)￠55的孔
110
鉸孔￠25.8的孔并倒角
120
鉸孔￠30、￠35的孔并倒角
130
鏜￠55的孔
140
鉆孔4-Φ10
150
擴(kuò)孔2-Φ13
160
锪孔2-Φ20
170
鉆孔Φ6
180
鉆孔M6的螺紋孔
190
對孔M6的螺紋孔攻絲
200
去毛刺
210
檢驗(yàn)入庫
以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，
方案一與方案二主要區(qū)別在于￠55的孔的加工選擇方面，方案一選擇的是鏜床加工，方案二采用的是鉆床加工，由于￠25.8的孔、￠30、￠35的孔采用的鉆床加工，這孔無法采用鏜床加工，故為了統(tǒng)一機(jī)床，采用方案二
以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案二：
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
10
鑄造
20
時效處理，去應(yīng)力
30
粗銑底面
40
精銑底面
50
鉆￠55的孔
60
擴(kuò)￠55的孔
70
鏜￠55的孔并倒角
80
鉆￠30、￠35的孔
90
擴(kuò)￠30、￠35的孔
100
鉸孔￠30、￠35的孔并倒角
110
鉆￠25.8的孔
120
擴(kuò)￠25.8的孔
130
鉸孔￠25.8的孔并倒角
140
鉆孔Φ6
150
鉆孔M6的螺紋孔
160
對孔M6的螺紋孔攻絲
170
鉆孔4-Φ10
180
擴(kuò)孔2-Φ13
190
锪孔2-Φ20
200
去毛刺
210
檢驗(yàn)入庫
3.5 毛坯尺寸的確定
在確定毛坯時，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，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。
（1）面的加工余量。
根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。
表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差確定
序號
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
表面粗糟度
尺寸及偏差
1
底平面
粗銑
精銑
細(xì)精銑
2
￠25.8的孔，￠30、￠35的孔，￠55
鉆
擴(kuò)鉆
鉆
精鉸
3
锪孔
深；
深；
深；
4
鉆孔
深
擴(kuò)孔
5
鉆孔
深
粗鉸錐孔
精鉸錐孔
6
鉆螺紋孔
深
攻絲
7
鉆
深
3.6 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備
機(jī)床的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》可得：
立式銑床，主要用于銑加工。
搖臂鉆床，可用于鉆、擴(kuò)、鉸及攻絲。
刀具的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》可得：
高速鋼端面銑刀，銑刀材料：，刀具的角度?。?
鉆頭：直柄麻花鉆
直柄短麻花鉆
直柄長麻花鉆
直柄擴(kuò)孔鉆
錐柄擴(kuò)孔鉆
锪鉆：帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆
鉸刀：硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀 ￠25.8，￠30、￠35，￠55
錐鉸刀：公制/莫氏4號錐直柄鉸刀，刀具材料：
其他設(shè)備的選用
夾具：夾具采用專用的銑、鉆夾具
量具選用：錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標(biāo)卡尺
輔助設(shè)備：銼刀、鉗子等
第4章 確定切削用量及基本時間
切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。
工序30：粗、精銑底面
機(jī)床：銑床X52K
（1）粗銑軸支架底面 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率5～10Kw，工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為。
銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在的條件下選取。銑削速度為。有公式 可以得到：。
由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為，所以，實(shí)際銑削速度為：。
基本時間t：根據(jù)面銑刀平面（對稱銑削、主偏角）的基本時間計算公式：。其中，，，取，。則有：
。
（2）精銑
銑削深度：
進(jìn)給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表3.3，按表面粗糙度為的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為。
銑削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀，，的條件選取，銑削速度v為。由公式可以求得銑刀轉(zhuǎn)速。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中4-15的X51立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式。可以求得：
。
基本時間的確定：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表5-43中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角）的基本時間公式，可以求得該工序的基本時間，其中，，取，，，得：
。
工序2 鉆側(cè)面三孔
① 鉆、擴(kuò)、鉸孔￠25.8的孔，￠30、￠35的孔，￠55的切削用量及工時定額
鉆孔加工
鉆孔￠55：由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：進(jìn)給量,切削速度，；由式1.5得，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取
由式1.6得，實(shí)際切削速度
被切削層長度：
刀具切入長度： 式（1.10）
刀具切出長度： 取
根據(jù)資料[5]《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得
式（1.11）
同理：鉆孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得： ，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得
同理：鉆孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得
擴(kuò)孔加工
擴(kuò)孔：由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，切削深度，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
由式1.10得，
刀具切出長度： 取
根據(jù)式1.11可得：
同理：擴(kuò)孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得：
同理：擴(kuò)孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根據(jù)式1.11可得：
鉸孔加工
鉸孔：由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
鉸圓柱孔時，由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)式1.11可得：
同理：鉸孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
鉸圓柱孔時，由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)式1.11可得：
同理：鉸孔
由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
鉸圓柱孔時，由資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)式1.11可得：
工序3：鉆頂面四孔
鉆頂面四孔（其中包括鉆孔，和擴(kuò)孔，鉸孔，以及锪孔，）
機(jī)床：
刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。型號：E211和E101
帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆（GB4260-84）
公制/莫式4號錐直柄鉸刀 刀具材料：
⑴．鉆孔，以及的錐孔
鉆孔時先采取的是鉆到在擴(kuò)到，所以，另外的兩個錐孔也先鉆到。
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度：
式（1.8）
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間： 式（1.9）
⑵．?dāng)U孔
鉆孔時先采取的是鉆到再擴(kuò)到，所以，
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間，由式（1.9）有：
⑶．锪孔
切削深度：，
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度；取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為2
機(jī)動時間，由式（1.5）有：
⑷．锪孔
切削深度：，
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度；取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間，由式（1.5）有：
⑸．鉸孔
切削深度：，
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-58，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-60，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間，由式（1.9）有：
工序4：鉆側(cè)面兩孔
鉆側(cè)面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺紋孔）
機(jī)床：
⑴．鉆
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度： 取
加工基本時間，由式（1.5）有：
⑵．鉆螺孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.8）有：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間，由式（1.5）有：
③、攻螺紋孔
機(jī)床：組合攻絲機(jī)
刀具：高速鋼機(jī)動絲錐
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間，由式（1.5）有：
鉆頂面四孔的機(jī)動時間：
這些工序的加工機(jī)動時間的總和是：
1.9 時間定額計算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該軸支架的年產(chǎn)量為5000件。一年以255個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于21件。設(shè)每天的產(chǎn)量為21件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于22.8min。
參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：
（大量生產(chǎn)時） 式（1.10）
因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：
式（1.11）
其中： —單件時間定額 —基本時間（機(jī)動時間）
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
1.9.1 粗、精銑底面
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-48，
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
1.9.2 鉆側(cè)面三孔
⑴、鉆側(cè)面的三孔
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-39，
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
⑵、半精鉆側(cè)面的三孔（，，）
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-39，
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
⑶、精鉆側(cè)面的三孔
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-39，
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
1.9.3 鉆頂面四孔
鉆頂面四孔（其中包括鉆和、擴(kuò)鉆，鉸孔以及锪孔和）
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-43，
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求
鉆左側(cè)面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺孔）
機(jī)動時間：
輔助時間：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-43，
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求
的螺紋孔攻絲
機(jī)動時間：
輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額，由式（1.11）有：
因此布置一臺機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。
5 鏜55孔夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。下面是 鏜55孔夾具，此夾具將用于鏜床T42X。
沒有嚴(yán)格的技術(shù)要求，夾具，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度問題，精度不是主要考慮因素。
當(dāng)工件的加工中，為了確保加工的要求，首先在道具和工具，以使相對于正確位置的工件，并且該位置是不會因外力而變化的過程中的影響。因此，在進(jìn)行加工，第一名的好工件夾緊之前。
夾具組成
1，定位裝置，它的作用是占據(jù)工件在夾具的正確位置。
2，夾緊裝置，它的作用就是要牢牢夾緊工件夾緊，確保工件不受離開正確的位置向右曾先后被外力（剪切力等）的過程。
3，對刀裝置，其作用是確定刀具相對于所述定位元件的正確位置。
5，夾具體是機(jī)床夾具通過夾具作為一個整體連接的所有組件的基本部件，。
6，其他元件或設(shè)備指的是由于家用家具和設(shè)置的特殊需要的元件或器件。根據(jù)處理的需要，一些夾具分度裝置上設(shè)置，所述凸輪裝置;方便，定位準(zhǔn)確，往往設(shè)置了預(yù)先定位裝置;對于大型燈具，往往設(shè)置升降組件。
以上的組件，定位元素，夾緊裝置和夾具是機(jī)床夾具的基本組成部分。
分級機(jī)
夾具種類繁多，從不同的角度燈具的分類。
通過使用夾具的特性可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，
裝配夾具。
通過使用本機(jī)可分為：車床夾具，夾具銑，鉆夾具，坐標(biāo)鏜床，齒輪治具，夾具數(shù)控機(jī)床，自動機(jī)床夾具，自動線托盤等夾具。
夾具的分類及其作用：
（1）按專業(yè)程度劃分
1）通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2）專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3）通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。
4）組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5）隨行夾具
隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。
（2）按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
（3）按夾緊動力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用：1．縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個過程：其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實(shí)現(xiàn)，或者通過找正、試切等方法來實(shí)現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等)，因此能迅速實(shí)現(xiàn)。
2．確保并穩(wěn)定加I精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3．降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強(qiáng)
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度，或者根本不需要找正和調(diào)整，所以，這些專用夾具的使用降低了對工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。
有兩種類型的工件夾持方法：
直接在機(jī)床工作臺上或面板工件裝夾
工件夾緊家具
第一種方法使用夾緊效率低，一般需要在工件劃線的表面上按圖中，繪制的尺寸和加工表面的位置，當(dāng)所述夾具與夾緊后針頭或面部對準(zhǔn)點(diǎn)表。一般用于單件小批生產(chǎn)。大批量，用于工件的夾具。
使用工件夾具具有以下優(yōu)點(diǎn)：
一，確保準(zhǔn)確，穩(wěn)定的加工質(zhì)量
B，縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率
C，擴(kuò)大利用機(jī)床，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能?！?
D，改善工人的工作條件，降低生產(chǎn)成本
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。
5.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來 鏜55。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。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。
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知： 鏜55的軸線與底平面有平行度公差要求，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)計基準(zhǔn)）來滿足平行度公差要求。
鏜55的軸線間有位置公差，選擇左端面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鉆模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側(cè)面來限制六個自由度。
5.3 切削力及夾緊力的計算
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得：
切削力公式： 式（2.11）
式中
查資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：
即由式2.11得：
切削扭矩公式 ： 式（2.12）
即：
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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：
式（2.13）
取，， 即：
螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按式2.6計算：
式中參數(shù)由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。受力簡圖如下：
圖2.1 受力簡圖
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：原動力計算公式 式（2.14）
即：
由上述計算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
5.4 誤差分析與計算
該夾具以底平面、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。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。
孔軸線與左側(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械燃墸┘?：尺寸偏差為
由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得：
① 定位誤差（兩個垂直平面定位）：
② 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 式（2.15）
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
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.4 鏜套、襯套模板設(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)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
為了減少輔助時間采用可換 鏜套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
13
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT200
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
62
66
＞48～50
70
74
0.040
模板選用固定式模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(shè)計的基本要求
（1）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)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。
（2）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。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
（4）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。
（5）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(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，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。
4.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。
結(jié) 論
通過本次的課程設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)提高了我了思考問題，解決問題的能力以及創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計中還有很多不足之處，懇請老師批評指導(dǎo)
參 考 文 獻(xiàn)
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致 謝
在課程設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，課程設(shè)計就會做得很困難。
這次課程設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我課程設(shè)計的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。
在論文工作中，得到了機(jī)電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。
最后，在即將完成課程設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！
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