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摘 要
現(xiàn)今的世界國家間的競爭已經(jīng)全面轉(zhuǎn)入科學(xué)技術(shù)的競爭，而機械工業(yè)直接反應(yīng)一個國家的整體技術(shù)水平。無論是核工業(yè)還是農(nóng)具，機械制造業(yè)是國家獲取其他幾乎一切行業(yè)設(shè)施和工具的來源?？梢哉f人類文明史就是機械制造的歷史。
我國的工業(yè)化建設(shè)情況，國際上眾說紛紜，雖然在很多高技術(shù)項目上頗有建樹，但在這次汶川地震中表現(xiàn)出中眾多缺陷。包括規(guī)模較小，工藝粗糙，關(guān)鍵技術(shù)仍依賴國外等等。充分說明在向高技術(shù)領(lǐng)域進軍的同時，低端產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該加強建設(shè)。
本說明書是為加工機械零件尾座套筒的加工過程而編寫。尾座套筒以其偏心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)內(nèi)孔直徑可調(diào)，加上緊定螺絲，以達到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的。但因為內(nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。是一種較為常見的機械零件。
關(guān)鍵詞：尾座套筒 零件 加工過程
In today's world the competition between countries has been fully transferred to the competition of science and technology, the machinery industry in direct response to a country's overall technological level. Both the nuclear industry or tools, machinery manufacturing industry is a national access to other sources of almost all industries facilities and tools. Can be said that the history of human civilization is the mechanical
manufacturing history.
Industrialization of our country, the international public opinions are divergent., although great achievements in many high technology projects, but shows many defects in the earthquake in Wenchuan. Including smaller, coarse process, key technology is still dependent on foreign etc.. Fully illustrated in March to the field of high technology at the same time, the low-end industries should also strengthen the construction of.
This manual is a process for machining the tailstock sleeve prepared. The tailstock sleeve to the eccentric structure to realize the inner hole diameter adjustable, and tighten the set screws, to reach the inner circumferential, axial fixed purpose. But because of the inner ring hole is in clearance fit, generally used only for light load, and no impact. Is a kind of mechanical parts of common.
Keywords: tail sleeve parts machining
目 錄
第1章 引 言 1
1.1設(shè)計說明 1
1.1.1設(shè)計目的 1
第2章零件的分析 2
2.1零件的作用 2
2.2零件的工藝分析 2
第3章工藝規(guī)程設(shè)計 13
3.1確定毛坯的制造形式 13
3.2定位基準的選擇 13
3.3制訂工藝路線 13
第4章確定切削用量及工時的計算 15
第5章夾具設(shè)計 15
第6章結(jié)束語 19
參考文獻 20
第1章 引 言
1.1 設(shè)計說明
我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計的課題鞏固、擴大和強化自己所學(xué)到的理論知識與技能，提高自己設(shè)計計算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力，正確使用技術(shù)資料、標準、手冊等工具書，并在設(shè)計中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實際、嚴肅認真的工作作風(fēng)和獨立工作能力，為畢業(yè)后從事技術(shù)工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的文件，用于指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)工藝管理等的各種技術(shù)文件。
機械加工工藝規(guī)程的作用：
⑴ 機械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件
機機械加工工藝規(guī)程是車間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴格、認真貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件，按照它組織生產(chǎn)，就能做到各工序科學(xué)地銜接，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。
⑵ 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備和計劃調(diào)度的主要依據(jù)
有了機械加工工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進行一系列的準備工作，如原材料和毛坯的供應(yīng)，機床的調(diào)整，專用工藝裝備（如專用夾具、刀具和量具）的設(shè)計與制造，生產(chǎn)作業(yè)計劃的編排，勞動力的組織，以及生產(chǎn)成本的核算等。有了機械加工工藝規(guī)程，就可以制定所生產(chǎn)產(chǎn)品的進度和相應(yīng)的調(diào)度計劃，使生產(chǎn)均衡有序地進行。
⑶ 機械加工工藝規(guī)程是新建或擴建工廠、車間的基本技術(shù)文件
在新建或擴建工廠、車間時，只有根據(jù)機械加工工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能準確地確定生產(chǎn)所需機床的種類和數(shù)量，工廠或車間的面積，機床的平面布置，生產(chǎn)工人的工種、等級、數(shù)量、以及各種輔助部門的安排等。
⑷ 機械加工工藝規(guī)程的制訂能保證加工質(zhì)量，可靠地達到產(chǎn)品設(shè)計圖紙
所要求的各項技術(shù)條件，確保較高的生產(chǎn)率，確保按期完成力爭提前完成生產(chǎn)計劃并減少人力物資的消耗，降低生產(chǎn)成本，成為最經(jīng)濟合理的工藝方案。
⑸ 盡量降低工人的勞動強度，使操作工人有安全良好的工作條件
1.1.1設(shè)計目的
1：培養(yǎng)學(xué)生運用機械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程日知識。結(jié)合生產(chǎn)實踐中學(xué)到的知識。獨立地分析和解決工藝問題。初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程能力。
2：能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具能力。
3：培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、標準、圖表等技術(shù)資料的能力。
4：進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本能力。
5：培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力，配合能力。
第1章 緒論
1.1 機械加工工藝概述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。
機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 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。
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，因為實際情況都不一樣。
總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機械加工工藝流程
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
1.3夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。
“工欲善其事，必先利其器?！?
工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。
1.4機床夾具的功能
在機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．機床夾具的主要功能
機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面與夾具定位元件面接觸或配合實現(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．機床夾具的特殊功能
機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。
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3）適用于精密加工的高精度機床夾具。
4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。
5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。
6）提高機床夾具的標準化程度。
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。
精密化
隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標準化
機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
題目所給為套筒的設(shè)計，它位于套筒的零件,主要作用是導(dǎo)向，起到導(dǎo)向與傳送作用。套筒的孔都是同心和同軸度的，因此在加工時保證套筒所有的孔都是同心和同軸。
2.2零件的工藝分析
該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)都符合要求。但是，零件的加工過程，需要有較高垂直度和徑向跳動誤差，孔需要較細的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度，否則會影響機器設(shè)備的性能和精度。由于零件的結(jié)構(gòu)較規(guī)則，加工時不需要較復(fù)雜且專用夾具就能準確的定位，并保持適當?shù)膴A緊力。
零件材料為45鋼，考慮到零件經(jīng)常作順逆時針方向的旋轉(zhuǎn)帶動銑刀切削和轉(zhuǎn)速常變化，故在工作過程中常交變扭矩，這樣就需要對毛坯進行鍛造，在經(jīng)過鍛打后內(nèi)部纖維組織分布均勻，抗壓抗扭強度提高，保證零件工作可靠性；耐磨性,耐熱性也大大提高。套筒零件的圖樣視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。本零件外圓表面φ55及錐孔φ31.269±0.02精度要求較高，圓柱度要求0.005，要求精車（鏜）后作熱處理以提高零件剛性及耐磨性等。孔φ28為放置絲桿用，表面粗糙度一般要求。螺母孔φ34要求Ra0.8、φ30要求Ra1.0有些偏高，一般要求Ral .6即可。鍵槽8mm以孔中心線定位與車床尾架配合要求保證位置精度。R2為油槽深度為2mm，關(guān)于φ6mm的小孔，其位置是在外圓柱面上，孔中心線距右側(cè)面距離為2.5mm 。分析該小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要鉆到溝槽之內(nèi)，即能使油路暢通，因此孔加工亦不成問題。
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為45號鋼，它是最常見的材料，其優(yōu)點是：價格便宜，用途廣泛，力學(xué)性能好，工藝性好。又因為該零件為大批量生產(chǎn),它的外型尺寸簡單適宜采用膜鍛，毛坯精度較高,加工余量可適當減少，也節(jié)約材料。
3.2定位基準的選擇
基面的選擇是工藝規(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)率得到提高。否則，加工工藝過程中會出很多問題，進而導(dǎo)致生產(chǎn)無法正常進行。
(1)粗基準的選擇
粗基準的作用主要是決定加工面與不加工面之間的位置關(guān)系,以及保證加工面的余量均勻,對于軸類零件選取外圓為粗基準。
(2)精基準的選擇
在兩端面加工出頂尖孔為精基準。由于頂尖孔為精基準除了使設(shè)計基準與定位基準重合外，還可以提高二次裝夾精度，從而減少了多次裝夾的裝夾誤差。在不能用頂尖孔定位時或為了提高零件的剛度，可采用外表面定位，外圓表面與一端頂尖孔定位。在加工槽與扁位時為了保證與軸線對稱并達到一定的深度，就用槽與扁位所在的外圓面定位。鉆孔用心軸定位。
3.3制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀,尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,除此以外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降.根據(jù)各表面加工要求和各種方法能達到的經(jīng)濟精度,確定各表面的加工方法如下:
1：在加工外圓柱表面時，為避免降低工件剛度，應(yīng)先加工大直徑外圓后才加工小直徑外圓。
19
2：孔加工安排在調(diào)質(zhì)后進行。因為調(diào)質(zhì)處理工件變形大，如果加工深孔安排在前由調(diào)質(zhì)引起的變形無法修正；保證深孔與外圓同心和主軸壁厚均勻，應(yīng)安排在外圓粗車或半進車后，就回有一個較精確的軸頸作伸孔加工的定位基準。
3：主軸上的孔安排在外圓磨之前車削之后。這是因為在車削加工是繼續(xù)切削會引起振動，影響質(zhì)量。根據(jù)先面后孔,先主要表面后次要表面,先粗加工后精加工的原則。
機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.
00
下料
保證尺寸要求
10
車
車平面，車兩端中心孔
20
車
車外圓
30
鏜
鏜右兩端孔
40
鏜
鏜左兩端孔
50
銑
銑槽
60
銑
銑槽
70
鉆
鉆Φ6孔
80
磨
磨各級外圓
90
鉗
去除銳邊毛剌
10
檢驗入庫
嚴格按照圖紙要求進行檢測
第4章 確定切削用量及工時的計算
工序1 模鍛
工序2 調(diào)質(zhì)熱處理毛坯
工序3 車兩端面
1.加工條件
工件材料：40鋼σb=0.6mp 模鍛
加工要求：粗車 半精車兩端面，并鉆中心孔表面粗糙度值R均為6.3μm
機床選擇：C620-1臥式車床
刀具選擇：刀具材料YT15 刀桿尺寸20×30 kr= =
查《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》12-7。
2.計算切削用量
已知毛坯長度方向的加工余量為10，粗車時分兩次加工，ap=4.5計長 半粗車加工為1次 ap=1mm計長。
進給量f 根據(jù)《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-11
當?shù)稐U尺寸為20×30，ap為3~5時，以工件直徑為90mm時 f=0.5~0.7mm/r , 取f=0.5mm/r. ap為5~8時，以及工件直徑為400時，f=0.6~0.8mm/r. 取f=0.6mm/r.
3.計算切削速度
查《機械加工工藝手冊》表8.4-8
當f=0.7時 其中
得
確定機床主軸轉(zhuǎn)速
按《機械加工工藝手冊》表3.1-18，與400r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為315r/min和430r/min,所以選取430r/min。
實際切削速度為
大端得
確定機床主軸的轉(zhuǎn)速
與245.6r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為250r/min，所以選取250r/min
故實際切削速度為
5.計算切削工時:L=45mm
L=70mm
Tm=
Tm=
半精車時：
確定機床轉(zhuǎn)速：
按機床說明書《機械加工工藝手冊》
選取nw=500r/min
Nw=350r/min
其實際切削速度為：
切削工時的計算：
工序 車外圓
機床的選擇：C620-1臥式車床
刀具：刀具材料 YT15 刀桿尺寸20×30，
查《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7
①粗車?55d 外圓同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度
切削深度，單邊余量 Z=2mm
計算進給量根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r
計算進給量根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表8.4-8
=
=110.3m/min
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n=350r/min,所以實際切削速度：
檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算：
其中： yF=0.75 nF=-0.15
Kmp=() =0.94 kr=0.89
所以 F=2876.5N
切削時消耗功率 =6.32kw
查《機械加工工藝實用手冊》C620-1主電機功率為7.5kw，所以機床主軸功率足夠可以正常加工。
檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力，徑向切削里Fp按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算：
式中： XF=0.9 =0.6 nFp=-0.3
K
所以：
=497.8N
而徑向切削力：F=
式中：
K
軸向切削力：
=1376.5N
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)
則機床切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用為：
F=
=1376.5+0.1(2876.5+49.8)
=1576.3N
而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N見《切削手冊》表1.10，故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
切削工時的計算：T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3
所以 T=0.48(min)
②粗鏜?28的孔
切削深度，單邊余量 Z=3mm 共進行3次切削
計算進給量根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r
計算進給量根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表8.4-8
=
=132m/min
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n=430r/min,所以實際切削速度：
檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算：
其中： yF=0.75 nF=-0.15
Kmp=() =0.94 kr=0.89
所以 F=1473N
切削時消耗功率 =3.32kw
查《機械加工工藝實用手冊》C620-1主電機功率為7.5kw，所以機床主軸功率足夠可以正常加工。
檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力，徑向切削里Fp按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算：
式中： XF=0.9 =0.6 nFp=-0.3
K K
所以：
而徑向切削力：F=
式中：
K
軸向切削力：
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)
則機床切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用為：
F=
=987.5N
而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N見《切削手冊》表1.10，故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
切削工時的計算：
T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3
所以 T=1.537(min)
③粗鏜?30孔。
切削深度，單邊余量 Z=3.5mm 共進行4次切削
計算進給量根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r
計算進給量根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表8.4-8
=
=125m/min
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n=430r/min,所以實際切削速度：
切削工時的計算：
T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3
所以 T=3.73(min)
工序:銑削8mm槽
A: 銑削8mm槽
（1）：考慮到毛坯端面要與軸線垂直，在進行銑槽9×10之前用端銑刀D=63，它最大=4-6。故可一次銑削，完全可達到尺寸，精度要求。
(2)：切削力及夾緊力的計算
刀具：高速剛端銑刀（套式立銑刀）選外徑63的，長度為40，Z=10
F=
得知5
=1179.5（N）
由于 有：
工序 Φ6孔
（1） 鉆削要素：
切削速度： r/min,=㎜/齒，ap = d0/2mm （鉆孔直徑為d0 ）㎜，
a:確定進給量f:
由《切削手冊》查得
當 d=10-20mm時，f=0.2-0.4mm/r ，V=50-80m/min則取f=0.25mm/r
b:確定主軸轉(zhuǎn)速：
選擇的刀具材料是高速剛麻花鉆，根據(jù)加工的材料為40鋼,選v=50m/min,則n==1061(r/min)
按《工藝手冊》選擇主軸轉(zhuǎn)速為n=1100.選用Z525的立式升降臺鉆床符合要求。
其實際切削速度v==31.08m/min
(2)切削工時，按《工藝手冊》查表的
=0.076min.
工序：磨削外圓
由于零件外表面粗糙度為1.6
對于前面在車就可以達到要求: 2.5-10，故只須磨: 0.8-1.6的外圓表面。
(1)選擇磨具
知：對于調(diào)質(zhì)鋼宜選用白剛玉類（WA）(
由《切削手冊》表11-10知：選單面凹帶錐砂輪PZA系列，用來磨削外圓可以鍵靠端面。
由《切削手冊》表11-17知磨床MQ1320它的加工精度圓度為0.003mm
圓柱度為0.006mm，可達 0.4um.
根據(jù)需要選定砂輪的為WA20KV6ZRA.PZA350×50×203
其含義:WA:白剛玉, 粒度號:20 , K:中軟1級, 陶瓷結(jié)合劑6號組織,
其尺寸為:350×50×203 (D×B×d,機床參數(shù)確定)
(2)切削用量的確定
由MQ1320機床說明書砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1670r/min, v砂=35m/s
軸向進給量fra=0.5B=20mm（雙行程）
工件速度Vw=35-280 r/min ,取Vw=35 r/min
徑向進給輛Fr=0.015mm/雙行程
(3)切削工時
在這次磨削中加工余量為0.2 mm.由《工藝手冊》表6.2-8知磨削機動時間
TJ=2LZbk/nfafrd=0.46
第5章 夾具設(shè)計
機床夾具設(shè)計的基本要求和一般步驟
一、對專用夾具的基本要求
1.保證工件的加工精度
專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
2.提高生產(chǎn)效率
應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。
3.工藝性好
專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和維修。
專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。
4.使用性好
專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。
5.經(jīng)濟性好
除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化程度高、成本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。
二、專用夾具設(shè)計步驟
1.明確設(shè)計任務(wù)與收集設(shè)計資料
夾具設(shè)計的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計任務(wù)書，對工件進行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及所用的機床、刀具、量具等。
其次是根據(jù)設(shè)計任務(wù)收集有關(guān)資料，如機床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國家標準、部頒標準和廠訂標準，各類夾具圖冊、夾具設(shè)計手冊等，還可收集一些同類夾具的設(shè)計圖樣，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。
2.擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖
1） 確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置。
2） 確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置。
3） 確定對刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計對刀或?qū)蜓b置。
4） 確定夾具與機床的連接方式，設(shè)計連接元件及安裝基面。
5） 確定和設(shè)計其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置
及吊裝元件等。
6） 確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機床上的安裝方式。
7） 繪制夾具草圖，并標注尺寸、公差及技術(shù)要求。
1. 進行必要的分析計算
工件的加工精度較高時，應(yīng)進行工件加工精度分析。有動力裝置的夾具，需計算夾緊力。當有幾種夾具方案時，可進行經(jīng)濟分析，選用經(jīng)濟效益較高的方案。
3.審查方案與改進設(shè)計
夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對夾具方案作進一步修改。
4.繪制夾具裝配總圖
夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標準繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對操作者的方向繪制。總圖應(yīng)把夾具的工作原理、個種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達清楚。
夾具總圖繪制次序如下：
1） 用雙點劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。
2） 依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。
3） 標注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。
4） 編制夾具明細表及標題欄。
完整的夾具裝配總圖的參閱“夾具圖冊”中的圖。
5.繪制夾具零件圖
夾具中的非標準零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。
本設(shè)計屬于工藝夾具設(shè)計范圍，機械加工工藝設(shè)計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計中為了適應(yīng)批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。
設(shè)計任務(wù)
設(shè)計在成批生產(chǎn)條件下,在專用立式鉆床上鉆φ6孔的鉆床夾具.根據(jù)該零件具體結(jié)構(gòu)及老師給的設(shè)計要求,我設(shè)計了一套專用的鉆孔夾具.
1、φ6可一次鉆削保證.該孔在軸線方向的設(shè)計基準是以鉆套的中心線的，設(shè)計基準是以軸線與右端面。
2、定位基準的選擇
工序結(jié)合面是已加工過的平面，且又是本工序要加工的孔的設(shè)計基準，按照基準重合原則選擇它作為定位基準是比較恰當?shù)?。因此，選擇結(jié)合面與內(nèi)孔作為定位比較合理。
3、操作的簡要說明
在設(shè)計夾具時，為降低成本，可選用手動螺釘夾緊，本道工序的鉆床夾具就是選擇了手動螺旋－壓頭夾緊機構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力，增加了勞動強度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀?，使最大切削深度降低，以降低切削力。
4、工序精度分析
在夾具設(shè)計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。.定位基準的選擇
由零件圖可知，螺紋孔應(yīng)對圓孔有位置度要求，孔的設(shè)計基準是該圓錐孔的中心線，為了使定位誤差為零，鉆孔時，以圓孔為第一定位面，軸肩為第二定位面。
切削力及夾緊力的計算
刀具：選直徑為Φ6的錐柄麻花鉆，因在鉆孔過程中， (1).軸向力：查《工藝手冊》表3--36
F=CF·d0XF·ffF·KF 式中CF=833.85，XF＝1，
yF＝0.7，d0＝6mm f＝0.25mm/r
F＝833.85×111×0.250.7×1＝3475.67N
機床轉(zhuǎn)速：查《工藝手冊》表4-4-1，
選n＝400r/min＝6.67r/s
切削扭矩：查《工藝手冊》表3--36
M＝CM·d0XM·fyM ·KM·10-3, 式中 CM=333.54，d0=5，XM=1.9，yM=0.8，KM=1，f=0.25
∴M＝333.54×111.9×0.250.8×1×10-3
＝10.48N·M
切削功率：Pm＝2π·M·n·10-3
＝2π×10.48×6.67×10-3
＝0.439Kw
選擇螺栓的直徑：
d≥2C
＝2×1.4＝2.98mm，
現(xiàn)選d=6mm
(2).夾緊力：
加工Φ6孔時，鉆削軸向力F與夾緊力Fw同向，作用于定位支承板上，鉆削扭矩M使工件轉(zhuǎn)動，
為了防止工件轉(zhuǎn)動，夾具夾緊機構(gòu)應(yīng)有足夠的摩擦力矩。
鉆削時，兩壓板與工件接觸處的摩擦力矩可忽略不計。按靜力平衡并考慮安全系數(shù)，每個壓板實際應(yīng)輸出的夾緊力 ：
Fwk=KM/2f·r′，式中f=0.15，K=2，
r′=1/3[（D3-D13）/（D2-D12）]
∴Fwk=2×10.48/2×0.15×1/3
×[（0.088883-0.0663）/（0.088882-0.0662）]
=1791.38N
由杠桿比可知，螺母的夾緊力應(yīng)為1791.38×2=3582.76N，由《機床夾具設(shè)計》表3-8查得，當手柄長為140mm，手柄作用力FQ為70N時，螺母產(chǎn)生的夾緊力Fw′為5420N。由于Fwk=3582.76N＜Fw′=5420N，因而M16螺栓能滿足夾緊要求。
（3）定位誤差分析 ：
孔中心線的位置度公差為0.15mm。
3.夾具元件的設(shè)計
(1).鉆套的選擇
由<<機床夾具設(shè)計手冊>>查得：
孔徑Φ6的鉆套：
d＝6mm H＝12mm D＝10mm，r=1mm。c=0.6mm
(2).壓板的選擇：
為了方便工件的取出，選移動壓板（A型） ，
由<<機床夾具設(shè)計手冊>>查得：
L=70mm，B=32mm，H=16mm，l=30mm，A=15mm，b=14mm，K=10mm，m=6mm，h=5mm，h1=1.5mm。
第6章 結(jié)束語
通過近兩個月的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。
在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有xxx老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。
本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：
（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。
（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。
（3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。
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