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杠桿課程設(shè)計（論文）說明書
目錄
目錄 1
第1章 緒論 2
第2章 設(shè)計的目的 3
第3章 零件的分析 4
3.1 零件的作用 4
第4章 工藝規(guī)程的設(shè)計 5
4.1 確定毛坯的制造形式。 5
4.2 基面的選擇 5
4.3 確定工藝路線 5
4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
4.5 確定切削用量和基本工時 7
4.5.1粗銑，精銑平臺 22
4.5.2鉆孔(中心孔) 23
第5章 夾具設(shè)計 24
5.1問題提出。 24
5.1.1夾具的設(shè)計 24
5.2 設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力 25
5.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26
第6章 小 結(jié) 27
第7章 結(jié)束語 28
28
第1章 緒論
通過機(jī)床工藝及夾具設(shè)計，匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如《公差于配合》、《機(jī)械零件設(shè)計》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝》等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)！
本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉：
（1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，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，保證零件的加工質(zhì)量。
（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
（3）學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。
在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計CA6140杠桿的鉆床夾具。在此次課程設(shè)計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其是我系鄭陪文老師的大力幫助，在此表示感謝！
第2章 設(shè)計的目的
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計,是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達(dá)到以下目的：
1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學(xué)會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。
3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。
第3章 零件的分析
3.1 零件的作用
題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。它位于車床制動機(jī)構(gòu)中，主要起制動作用。杠桿一端與制動帶連接，另一端通過剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當(dāng)離合器脫開時，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時針方向擺動，將制動帶拉緊；當(dāng)左右離合器中任一個接合時，杠桿都順時針方向擺動，使制動帶放松，從而達(dá)到制動的目的。要求零件的配合是符
從零件圖上可以看出，主要加工表面可以分為四個部分。
1． Ф25mm的圓柱內(nèi)表面，加工時要保證Ф25 + 00.023的0.023公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6，表面要求較高。
2． 連桿的支撐底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同時保證連桿的高度30mm。
3． 連桿上端面及下端側(cè)面；上端面40×30mm,粗糙度要求Ra3.2,同時保證與Ф25mm的圓柱軸線的距離90mm；下端側(cè)面保證尺寸17mm，粗糙度要求Ra6.3；離Ф25mm的圓柱軸線45mm的側(cè)面粗糙度要求Ra12.5。
4． 鉆孔及攻螺紋孔；上端面2×M6，保證尺寸10mm、20mm,沉頭錐角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺紋孔，锪Ф14×3mm的圓柱孔，粗糙度Ra3.2；鉆下端Ф12.7 + 00.1的錐孔，保證公差要求，以及中心線與Ф25mm的圓柱軸線的距離60 mm粗糙度要求Ra6.3。
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。
杠桿的Φ25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：
本夾具用于在立式銑床上加工杠桿的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在長銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工表面。包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆Ф12.7的錐孔 ，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7,要用Ф12.7鋼球檢查。
第4章 工藝規(guī)程的設(shè)計
4.1 確定毛坯的制造形式。
零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
4.2 基面的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝夾對肩臺進(jìn)行加緊，利用一組V形塊支承Φ45軸的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達(dá)到完全定位,就可加工Φ25的孔。
精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準(zhǔn)。
4.3 確定工藝路線
1、工藝路線方案一：
工序1 鉆孔使尺寸到達(dá)Ф25mm
工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺
工序3鉆Ф12.7的錐孔
工序4鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8
工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6
工序6粗精銑Φ16、M6上端面
工序7 檢查
2、工藝路線方案二：
工序1 鉆孔使尺寸到達(dá)Ф25mm
工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺
工序3鉆Ф12.7的錐孔
工序4粗精銑Φ16、M6上端面
工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6
工序6鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8
工序7 檢查
3、工藝路線的比較與分析
第二條工藝路線不同于第一條是將“工序4鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑Φ16、M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零件的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。
以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準(zhǔn)，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。
從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進(jìn)行生產(chǎn)。
工序1 加工孔Φ25。擴(kuò)孔Φ25的毛坯到Φ20。擴(kuò)孔Φ20到Φ250＋0.023 , 保證粗糙度是1.6采立式鉆床Z535。
工序2 粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X5032 用組合夾具。
工序3 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。
工序4 鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8。用回轉(zhuǎn)分度儀組合夾具，保證與垂直方向成10゜。
工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具
工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成
36゜的臺肩。用臥式銑床X63，使用組合夾具。
工序7 檢查
4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，。
由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定；
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計規(guī)定有零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計算最大與最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖與毛坯圖)故臺階已被鑄出,根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。
1.Φ25的端面考慮2mm，粗加工1.9m到金屬模鑄造的質(zhì)量，和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。
2.對Φ25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6
可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。。
3.鉆錐孔Φ12.7時要求加工一半，留下的裝配時鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。
4.用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求6.3，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。
4.5 確定切削用量和基本工時
工序一：
1 鉆孔。加工零件的中心孔，使其達(dá)到指定的尺寸要求
加工中心孔到Φ250＋0.023 （先鉆孔到Φ25在加工擴(kuò)孔到Φ250＋0.023）
工件材料：HT200 ，金屬模鑄造
加工要求：擴(kuò)孔的加工精度是1.6。
機(jī)床：立式鉆床，Z535
刀具：選用Φ22mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆
計算鉆削用量、
確定進(jìn)給量f 根據(jù)表3.41可查出=（0.47-0.57），由于孔深和孔徑之比L/d0 =30/22. k1f =1.0不用加上安全修正系數(shù)。故查立式鉆床Z535，取f=0.53mm/r。根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=15690N（由機(jī)床說明書查處），根據(jù)表3.4-4，允許的進(jìn)給量 1.8mm/r。
由于所選擇的進(jìn)給量=0.53mm/r 遠(yuǎn)小于和，所以所選用的進(jìn)給量是可以使用的。
確定切削速度v
根據(jù)所給出的條件按照表3.4-8和表3.4-10進(jìn)行計算，直接按照表3.4-15可以查出相應(yīng)的值
v=17m/min F=4732N T=51.69Nm P m=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上表所給的條件不是完全一樣的，故應(yīng)該對結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)=0.88
=0.75，故=17m/min0.880.75=11.22mm/min
查Z535型機(jī)床說明書，n=195r/min 那么實(shí)際切削速度為
由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的休整系數(shù)是=1.06，故F=47321.06=5016N
檢驗(yàn)機(jī)床的功率
切削功率為
機(jī)床有效功率為
由于，故所選的切削用量是可以的，既
相應(yīng)的F=5016N ，T=54.8NM ，
2．?dāng)U孔
擴(kuò)孔選擇=24.5mm標(biāo)準(zhǔn)高速剛擴(kuò)孔鉆頭。
確定擴(kuò)孔進(jìn)給量
根據(jù)表3.4-5，取=（0.7-0.8）0.7mm/r=0.9-0.56mm/r。
根據(jù)Z535型機(jī)床說明書，取=0.57mm/r 。
確定切削速度及
根據(jù)表3.4-34，取=25mm/min
由于切削條件跟上表有不同，切削速度尚需要乘以下修正系數(shù)
故
根據(jù)Z535 機(jī)型說明書，取n=275r/min ，實(shí)際擴(kuò)孔速度
3．鉸孔
1）鉸刀
選用25mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀
確定鉸孔切削用量
確定進(jìn)給量根據(jù)表3.4-6查出，=1.3-2.6mm，按照該表注4，進(jìn)給量取小值。
按照Z535型機(jī)床說明書，取=1.6mm/r
切削速度和n根據(jù)表3.4-40，取=8.2m/min 。
切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出
故
根據(jù)Z535型機(jī)床說明書，取n=100r/min ，實(shí)際鉸孔速度
各個工序?qū)嶋H切削用量
根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：
鉆孔：
擴(kuò)孔：
鉸孔：
工序二：
粗精銑寬度為30mm的下平臺
1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床：X50322立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計算切削用量
粗銑寬度為30mm的下平臺
以知條件：工件的形狀如毛胚所市，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進(jìn)行加工，機(jī)床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。
銑刀直徑 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-32以及面銑刀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20
銑削用量
背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內(nèi)切完，取=2mm
確定每齒的進(jìn)給量：
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-73.得到每齒的進(jìn)給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對稱銑削。取=0.2mm。
確定銑削速度 及銑削功率
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。
根據(jù)給定的條件，查機(jī)械加工工藝手冊表2.1-87得到
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到：
給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實(shí)際的工件的硬度是180HBW，實(shí)際的銑削的寬度是
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-79查出修正系數(shù)
考慮修正系數(shù)后的銑削速度
計算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度
=
根據(jù)X5032型立式銑床說明書取
校驗(yàn)機(jī)床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機(jī)床的條件經(jīng)過計算和比較結(jié)果
數(shù)值大于加工工藝過程要求的功率，故所選用的機(jī)床X5032立式銑床是符合加工要求的。
4） 基本功時：1.58min
工序3 鉆Ф12.7的錐孔
1、工件材料：HT200，金屬模鑄造，
加工要求：銑孔內(nèi)表面，無粗糙度要求。機(jī)床：X5032立式銑床
刀具：高速鋼鉆頭
2、計算切削用量
用Φ11擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)《切削手冊》進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。
基本工時：t1=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
用Φ12擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。根據(jù)《切削手冊》進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。
基本工時：t2=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
第四工序基本工時：t=t1+t2=1.16min.
工序4
1．鉆孔
鉆頭：選擇14的高速鋼鉆頭，和6的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭
確定鉆削用量（大孔）
確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-1查處=0.61-0.75
根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=3/14=0.214
有表格給定的數(shù)值可的比值3，不有加修正系數(shù)
=0.61-0.75mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.25mm/r.機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的軸向力
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-4，允許的進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
查機(jī)械加工工藝手冊表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應(yīng)的
=14mm/min根據(jù)機(jī)床說明書，N=195r/min
那么實(shí)際的切削速度是
基本功時：
t=L/fn=0.35min
(3)確定鉆削用量（小孔）
1）確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-1可查出=0.36-0.44mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=12.5/6=2.083
所以不有加修正系數(shù)
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭所允許的最大進(jìn)給量
=0.72mm/r，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最到軸向力根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-4，允許的最大進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊，表3.4-15可以直接查速度
=12m/min
查Z535機(jī)床說明書，取n=195r/min，那么實(shí)際的切削速度
確定基本功時：t=L/fn=0.89min
加工此處的總的功時：
2．加工螺紋
因?yàn)槁菁y孔為為細(xì)牙螺紋，所以螺紋孔加工到
（1）鉆頭選用mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀
（2）確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進(jìn)給量為=0.20mm/r
根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.78mm/r。
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=9000N
根據(jù)表3.4-4允許的進(jìn)給量>1.9mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用
確定切削速度v，軸向力F，轉(zhuǎn)矩T以及切削功率，用不同刀具材料進(jìn)行鉆，擴(kuò)，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)
故
取N=375r/min.則實(shí)際切削速度v為
由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)
故
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率為
kw
機(jī)床有效功率為
因?yàn)?.故選擇的切削用量可用
即
選用的細(xì)長柄機(jī)用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角
選用切削速度
根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min
（3）扭矩的確定
根據(jù)表7.2-12得
查機(jī)械加工工藝手冊表7.2-12
得，
（4）攻螺紋時的轉(zhuǎn)速
r/min
取n=400r/min
m/min
選擇絲錐退出時的轉(zhuǎn)速為450r/min
基本時間的確定
==15.27s
式中 - 工件螺紋長度（mm）
- 絲錐切削錐長度（mm）
- 攻螺紋時的超切量，取=（2-3）；
- 攻絲紋時的轉(zhuǎn)速（r/min）
- 絲錐退出時的轉(zhuǎn)速（r/mm ）
- 工件螺紋距（mm ）
工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具
1．鉆孔
鉆頭：選擇5的高速鋼鉆頭
1．確定鉆削用量（通孔）
確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-1查處=0.14-0.18
根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=15/5=3.0
有表格給定的數(shù)值可的比值=3，不有加修正系數(shù)
=0.14-0.18 mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.27mm/r.機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的軸向力
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-4，允許的進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
查機(jī)械加工工藝手冊表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應(yīng)的
=15mm/min根據(jù)機(jī)床說明書，N=195r/min
那么實(shí)際的切削速度是
3）基本功時：
t=L/fn=0.29min
2．確定鉆削用量（盲孔）
1）確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-1可查出=0.18-0.22mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=20/6=3.33
所以有加修正系數(shù)
=（0.18-0.22）0.9=0.162-0.198mm/r
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭所允許的最大進(jìn)給量
=0.27mm/r，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最到軸向力根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表3.4-4，允許的最大進(jìn)給量1.8mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于和，故所選擇的進(jìn)給量是可用的。
確定切削速度
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊，表3.4-15可以直接查速度
=23m/min
查Z535機(jī)床說明書，取n=195r/min，那么實(shí)際的切削速度
確定基本功時：t=L/fn=0.38min
加工此處的總的功時：
2．加工螺紋
因?yàn)槁菁y孔為為細(xì)牙螺紋，所以螺紋孔加工到
（1）鉆頭選用mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀
（2）確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進(jìn)給量為=0.16mm/r
根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=0.78mm/r。
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=9000N
根據(jù)表3.4-4允許的進(jìn)給量>1.9mm/r
由于所選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用
確定切削速度v，軸向力F，轉(zhuǎn)矩T以及切削功率，用不同刀具材料進(jìn)行鉆，擴(kuò)，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)
故
取N=375r/min.則實(shí)際切削速度v為
由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)
故
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率為
kw
機(jī)床有效功率為
因?yàn)?.故選擇的切削用量可用
即
選用的細(xì)長柄機(jī)用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角
選用切削速度
根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min
（3）扭矩的確定
根據(jù)表7.2-12得
查機(jī)械加工工藝手冊表7.2-12
得，
（4）攻螺紋時的轉(zhuǎn)速
r/min
取n=520r/min
m/min
選擇絲錐退出時的轉(zhuǎn)速為450r/min
基本時間的確定
==12.2s
式中 - 工件螺紋長度（mm）
- 絲錐切削錐長度（mm）
- 攻螺紋時的超切量，取=（2-3）；
- 攻絲紋時的轉(zhuǎn)速（r/min）
- 絲錐退出時的轉(zhuǎn)速（r/mm ）
- 工件螺紋距（mm ）
工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺肩
由工件可以得到尺寸LB=40 30
1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：銑寬度為30mm長度是40mm的平臺，精銑寬度為30mm的上平臺面達(dá)到粗糙度3.2。
機(jī)床：X50322立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計算切削用量
粗銑寬度為30mm的上平面
以知條件：工件的形狀如毛胚所示，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進(jìn)行加工，機(jī)床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。
銑刀直徑 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-32以及面銑刀標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20
銑削用量
背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內(nèi)切完，取=2mm
確定每齒的進(jìn)給量：
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-73.得到每齒的進(jìn)給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對稱銑削。取=0.2mm。
確定銑削速度 及銑削功率
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。
根據(jù)給定的條件，查機(jī)械加工工藝手冊表2.1-87得到
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到：
給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實(shí)際的工件的硬度是180HBW，實(shí)際的銑削的寬度是
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.1-79查出修正系數(shù)
考慮修正系數(shù)后的銑削速度
計算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度=
根據(jù)X5032型立式銑床說明書取
校驗(yàn)機(jī)床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機(jī)床的條件經(jīng)過計算和比較結(jié)果
數(shù)值大于加工工藝過程要求的功率，故所選用的機(jī)床X5032立式銑床是符合加工要求的。
7）基本功時：1.466mm
4.5.1粗銑，精銑平臺
1加工條件:
工件材料:HT200鑄鐵,σb=165MPa,
機(jī)床:XA6132萬能機(jī)床
刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀
計算切削用量
<1>查得此銑刀的進(jìn)給量fz=0.2mm/z由(《削用量簡明手冊》查得)
<2>切削速度:查得可以確定為Vc =15.27m/min
由于dw=80mm,齒數(shù)Z=10則Ns=1000Vc/3.14×80=61r/min
按機(jī)床說明書,得Ns=75r/min
實(shí)際切削速度V=Πdwn/1000=3.14×80×75/1000=19m/min
當(dāng)n=75r/min時,工作臺進(jìn)給量為f=fz?Z?n=0.2×10×75=150mm/min
查機(jī)床說明書,這個進(jìn)給量合乎實(shí)際.
工時:t=行程/進(jìn)給量=20+30.5+6/150=0.37min
由于半精加工時只是涉及到切削深度的改變，所以要求的數(shù)據(jù)一般不變！
4.5.2鉆孔(中心孔)
查《削用量簡明手冊》得：進(jìn)給量f’=0.53mm/r
切削速度：Vc=15m/min鉆頭直徑為22mm，得主軸轉(zhuǎn)速為Ns=1000×15/3.14×22=217r/min
所以實(shí)際速度取Nw=250r/min
得實(shí)際切削速度為V=3.14×22×250/1000=17.3m/min
查機(jī)床說明書確定進(jìn)量f=0.62mm/r
工時：切入3mm、切出1mm,t=80+3+1/0.62×250=0.54min
第5章 夾具設(shè)計
為了提高生產(chǎn)率，保證質(zhì)量。經(jīng)我組分工現(xiàn)在對2-M6孔設(shè)計夾具。本夾具將用在立式Z535鉆床。刀具是麻花鉆頭。
5.1問題提出。
本夾具主要用來加工2-M6孔。這兩個孔與端面有著垂直度的要求，設(shè)計夾具時，要求保證垂直度要求。
5.1.1夾具的設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。
經(jīng)過和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計第Ⅶ道工序——鉆直徑M6的孔的夾具設(shè)計，本夾具將用于z535鉆床。刀具為（高速鋼鉆刀），為達(dá)到零件工藝要求，對零件進(jìn)行鉆。
1、 問題提出：利用本夾具主要是鉆直徑M6的孔。此孔沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動的生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而精度則不是主要問題。
2、 夾具設(shè)計
1） 根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用以 孔以及底面來定位。
2） 切削力及夾緊國計算Fz=
查表可得=30、xf=1.0、yf=0.65、=0.83、=0.83、
===0.965
因此Fz=9.81×30×2.5×0.48×0.965×2.5÷25.7=33.2N
水平分力=（1～1.2）Fz=1.1Fz=36.5N
垂直分力=0.3 Fz=10N
所以能夠引起松動的最大切削力中水平分力=36.5N、垂直分力=0.3 Fz=10N
由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式
P=K×
其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4
K1——基本安全系數(shù)
K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.5
K3——刀具鈍化系數(shù)1.1
K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2
所以引起沿夾緊結(jié)構(gòu)軸線方向上松動的最大夾緊力為P=1.5×1.1×1.2×1.2×36.5=86.7N。
考慮實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用夾緊的夾緊力為500N。
5.2 設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)并驗(yàn)算機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力
采用氣動元件作為夾緊元件，活塞桿是氣缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。其材料取Q235鋼。
在這取負(fù)載約為500N，初選氣缸的設(shè)計壓力P1=1MPa，為了滿足工作這里的氣缸課選用單桿式的，并在快進(jìn)時差動連接，則氣缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，氣缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取氣缸機(jī)械效率。則氣缸上的平衡方程
故氣缸無桿腔的有效面積：
氣缸直徑
考慮到加工工藝及受力的因素，氣缸不宜太小，因此選氣缸內(nèi)徑：
按GB/T2348-1980，取標(biāo)準(zhǔn)值D=20mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑）。
5.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由1M增至1.2 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。
第6章 小 結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。
本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機(jī)床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。
通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。
總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！
第7章 結(jié)束語
通過這次課程設(shè)計，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西本次課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)行的這是我們即將離開學(xué)院走上工作崗位之前對所學(xué)各課進(jìn)行的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，是我們在走上工作崗位之前一次極好的學(xué)習(xí)機(jī)會，因此它在望沒的四年大學(xué)生活中占有積極重要的地位。
就我個人而言，我通過本次課程設(shè)計對自己在大學(xué)中所學(xué)的知識進(jìn)行一次良好的回顧，并在次基礎(chǔ)上有所提高，對自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，無論是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件加工工藝還是CAD畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國家的工業(yè)化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)，為早日實(shí)現(xiàn)國家的現(xiàn)代化貢獻(xiàn)一份力量。
由于個人的能力有限，設(shè)計尚有諸多不足之處懇請老師大力支持，在次不勝感謝。