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課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
課題名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)前支座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起訖時(shí)間： 年 月 日～ 年 月 日
III
摘 要
發(fā)動(dòng)機(jī)前支座的概念就是軸承和箱體的集合體,以便于應(yīng)用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,通常是一個(gè)箱體,軸承可以安裝在其中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有越來(lái)越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊，尤其是在汽車和電子電器等高速發(fā)展的領(lǐng)域。本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的課題就是發(fā)動(dòng)機(jī)前支座的設(shè)計(jì)，是在學(xué)完汽車制造工藝學(xué)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(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過(guò)的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。
關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)前支座 工藝規(guī)格設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì) 工序 工藝性
Abstract
As for the shape, variety, is usually a box can be installed in the bearing. With the continuous progress of science and technology, it plays a more and more important role in the national economy, the development prospect is very wide, especially in the automotive and electronic appliances such as the rapid development of the field. The course design is the subject of the bearing seat design, is a teaching link in the completion of the manufacturing technology of automobile; under the guidance of the teacher, to a full course of primary learn the integrated use of previously learned in the design, the basic training and independence completion of an engineering.
Keywords: bearing process specifications for design of fixture design process.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 序言 4
1.1 機(jī)械加工工藝概述 4
1.2機(jī)械加工工藝流程 4
1.3夾具概述 5
1.4機(jī)床夾具的功能 6
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 6
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 6
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 7
第2 章 工藝性分析 9
2.1零件作用 9
2.2零件工藝性分析 9
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10
3.1零件材料 10
3.2毛坯選擇 10
3.2.1確定毛坯的類型及制造方法 10
3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的確定 10
3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 11
3.3.2精基準(zhǔn)的選擇 11
3.4制訂工藝路線 11
3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 12
第4章 車φ110孔夾具設(shè)計(jì) 17
4.1問題的提出 17
4.2夾具的設(shè)計(jì) 17
4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 17
4.2.2定位元件的設(shè)計(jì) 17
4.2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 18
4.2.4加緊元件的設(shè)計(jì) 19
4.2.5緊固元件的選擇 19
4.2.6夾具操作說(shuō)明 19
總結(jié) 20
致謝 21
參考文獻(xiàn) 22
第1章 序言
1.1 機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。
機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)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(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)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(gè)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(guò)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(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。
總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機(jī)械加工工藝流程
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)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(guò)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(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)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(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)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(duì)零件進(jìn)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(jì)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(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)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(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)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(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。
在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。
“工欲善其事，必先利其器?！?
工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)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(jī)床夾具對(duì)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(wú)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(jī)床夾具的功能
在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，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(guò)程。定位是通過(guò)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(guò)程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、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(duì)刀和導(dǎo)向。
（1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)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。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)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(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)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(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。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(shí)際磨損量?jī)H為18%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)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(duì)機(jī)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(zhǔn)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(jī)床夾具。
4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。
5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。
精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)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(dá)±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(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)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(yàn)）轉(zhuǎn)速為2450r/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(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、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(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標(biāo)準(zhǔn)化
機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
第2 章 工藝性分析
2.1零件作用
設(shè)計(jì)題目所給零件為發(fā)動(dòng)機(jī)前支座，主要作用是安裝支撐軸。
2.2零件工藝性分析
發(fā)動(dòng)機(jī)前支座共有4組主要加工表面。
1、 以Φ110孔為中心的加工表面。
這組加工表面包括：Φ110孔及倒角
2、 以2-Φ16mm孔為中心的加工表面。
這組加工表面包括：Φ2-16mm孔
3、底部端面。
4、2-Φ16mm孔凸臺(tái)端面。
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1零件材料
零件材料為HT200，用于承受較大載荷的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火件，以及對(duì)心部要求不高的表面淬火件：曲軸、傳動(dòng)軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時(shí)有形成裂紋的傾向，形狀復(fù)雜的零件應(yīng)在熱水或油水中淬火。
3.2毛坯選擇
3.2.1確定毛坯的類型及制造方法
由于零件的材料為HT200，零件的形狀規(guī)則，同時(shí)由于零件屬于中批生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，為了便于生產(chǎn)故選用模鑄毛坯。
模鑄加工工藝的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：①由于有模膛引導(dǎo)金屬的流動(dòng)，鑄件的形狀可以比較復(fù)雜；②鑄件內(nèi)部的鑄造流線比較完整，從而提高了零件的機(jī)械性能和使用壽命。③鑄件表面光潔，尺寸精度高，節(jié)約材料和切削加工工時(shí)；④生產(chǎn)率較高；⑤操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；⑥生產(chǎn)批量越大成本越低。
從零件材料及力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小，生產(chǎn)類型，現(xiàn)有生產(chǎn)條件，充分利用新工藝、新材料等多方面綜合考慮選擇模鑄加工工藝中的錘上模鑄。
3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的確定
b)、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精
銑底面的工序偏差，按入體原則標(biāo)注，考慮到高度方向上以下底面為尺寸基準(zhǔn)，因此以軸承孔外圓面為粗基準(zhǔn)先加工下底面，以加工后的平面為后面加工的精基準(zhǔn)。底面的加工余量及工序尺寸
b)、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精
銑兩側(cè)面的工序偏差。為后面加工做基準(zhǔn)，且加工后面工序裝夾方便。兩側(cè)
b)、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精
銑前后兩端面的工序偏差。因前端面是寬度方向上的尺寸基準(zhǔn)，并為加工孔Φ110的一個(gè)精基準(zhǔn)，因此在次道工序中以基準(zhǔn)加工。
3.3基準(zhǔn)的選擇
3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于加工表面較多的零件，按照粗基準(zhǔn)的一般選取原則：（1）各表面有足夠的加工余量；（2）對(duì)一些重要表面和內(nèi)表面，應(yīng)盡量使加工余量分布均勻；（3）各加工表面上的總切削量最小。（4）盡量以不加工表面為粗基準(zhǔn)。
3.3.2精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件圖上標(biāo)注的平行度，垂直度等位置要求，主要考慮互為基準(zhǔn)和基準(zhǔn)統(tǒng)一與基準(zhǔn)重合原則，以粗加工后的底面（Φ25孔外端面）為主要的定位精基準(zhǔn)，即以發(fā)動(dòng)機(jī)前支座的下底面為精基準(zhǔn)。基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該在下文專門進(jìn)行尺寸換算，此處不再重復(fù)。
3.4制訂工藝路線
3.4.1工藝路線方案一
1 鑄造毛坯 鑄造毛坯
2 時(shí)效 時(shí)效處理
3 銑 粗銑底面
4 鉆 鉆2-φ16孔
5 銑 精銑底面
6 車 車端面
7 車 車φ110孔
8 去毛刺 去毛刺
9 檢查 檢查
3.4.2工藝路線方案二
1 鑄造毛坯 鑄造毛坯
2 時(shí)效 時(shí)效處理
3 銑 粗銑底面
4 銑 精銑底面
5 鉆 鉆2-φ16孔
6 車 粗銑2-φ16孔凸臺(tái)面
7 車 車φ110孔
8 去毛刺 去毛刺
9 檢查 檢查
3.4.3兩個(gè)個(gè)工藝方案的比較與分析
以上方案大致看上去都是合理的，但仔細(xì)考慮零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:方案二相對(duì)來(lái)說(shuō)，裝夾次數(shù)少，可減少機(jī)床數(shù)量、操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作并能生產(chǎn)率高。考慮工廠設(shè)備，能否借用工、夾、量具等具體條件，選擇方案二。最后根據(jù)工序方案二制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示：
10 鑄造毛坯 鑄造毛坯
20 時(shí)效 時(shí)效處理
30 銑 粗銑底面
40 銑 粗銑2-φ16孔凸臺(tái)面
50 鉆 鉆2-φ16孔
60 車 車φ110孔
70 去毛刺 去毛刺
80 檢查 檢查
3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差
發(fā)動(dòng)機(jī)前支座零件材料為HT200鋼，硬度為HBS 230—250，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的工序尺寸、機(jī)械加工余量如下：
工序30 粗銑底面
（A）確定切削用量
a．確定背吃刀量
粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成，所以粗銑底面A的加工余量為2mm，選擇背吃刀量。
b．確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z.
c．選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度
（2）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(cè)》表9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
（B）確定時(shí)間定額（2個(gè)工位）
一個(gè)工位基本時(shí)間0.614min=37s
其中為切削加工長(zhǎng)度；為刀具切入長(zhǎng)度；為刀具切出長(zhǎng)度；為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
7.633mm
其中d=60mm；；
=3~5，取=4mm
=220.8mm/min
工序4 粗銑2-φ16孔凸臺(tái)面
（A）確定切削用量
a．確定背吃刀量
精銑時(shí)，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=1.5mm。
b．確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z.
c．選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72，選擇切削速度。
（2）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(cè)》表9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：
（B）確定時(shí)間定額（2次走刀）
一次走刀基本時(shí)間1.55min=93s
其中為切削加工長(zhǎng)度；為刀具切入長(zhǎng)度；為刀具切出長(zhǎng)度；為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
7.633mm
其中d=60mm；；
=3~5，取=4mm
=84.88mm/min
工步5：鉆2-φ16孔；
a. 確定背吃刀量
a=3mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-68，（HT250硬度為180HBS）選擇進(jìn)給量f為1.5mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=10m/min
（2）確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
（B）確定時(shí)間定額（2次走刀鉸2個(gè)孔）
一次走刀基本時(shí)間0.071min=4s
其中為切削加工長(zhǎng)度；為刀具切入長(zhǎng)度；為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=2.2mm
其中D=16mm；；
=13mm
工序60 車φ110孔
（A）確定切削用量
a． 確定背吃用量
粗車時(shí)，為提高效率，一般選擇車削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程車完，所以粗車大孔時(shí)加工余量為25mm，選擇背吃刀量
b． 確定進(jìn)給量和切削速度
（1）根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-69，選擇進(jìn)給量為f=0.5mm/r 切削速度為0.5m/s.
（2）確定車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7取粗車時(shí)單刃車刀刀具的耐用度T=50min。
（3）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
（B）確定時(shí)間定額
基本時(shí)間0.39min=23.3s
其中為切削加工長(zhǎng)度；為刀具切入長(zhǎng)度；為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。。
4.29mm
其中1.5mm；
=3~5，取=4mm
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第4章 車φ110孔夾具設(shè)計(jì)
4.1問題的提出
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過(guò)程中。
機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本課題設(shè)計(jì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)前支座加工中車φ110孔工序?qū)Ｓ脢A具——角鐵式車夾具設(shè)計(jì)。
4.2夾具的設(shè)計(jì)
4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。
方案一
1面也就是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)前支座的截面定位限制兩個(gè)自由度。
2面是發(fā)動(dòng)機(jī)前支座的地面定位限制三個(gè)自由度
3面是側(cè)面定位限制一個(gè)自由度。
方案二
1面是發(fā)動(dòng)機(jī)前支座的底面限制三個(gè)自由度。
2面是側(cè)面限制一個(gè)自由度。
3面是軸承孔外端面定位限制兩個(gè)自由度。
方案比較：方案一：是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一及基準(zhǔn)重合原則確定的，有利于夾具的設(shè)計(jì)制造，加緊力方向指向定位元件剛性較大的方向，定位相對(duì)簡(jiǎn)單。
方案二：是是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計(jì)制造，但不容易保證空的軸線與外圓對(duì)稱面的重合，鉆頭進(jìn)給的的軸向力完全由定位元件承受，很容易引起變形。
本工序車?110內(nèi)圓面，加工的切削力主要是刀頭進(jìn)給時(shí)的軸向力和鉆削扭矩，樣工件軸向幾乎沒有切削力，所需要的加緊力不是很大。綜合考慮兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，及加工的具體情況，采用方案一。
4.2.2定位元件的設(shè)計(jì)
通過(guò)方案一來(lái)選擇設(shè)計(jì)定位元件
4.2.3切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：
① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》P104表，得車削切削力計(jì)算公式：
圓周分力Fc = 902ap f0.75Kp
徑向分力Fp = 2383ap0.9f0.6vc-0.3Kp
軸向分力Ff =3326Kp
其中ap——背吃刀量 2.3mm(?30) 4mm(?35)
f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.16mm(?30) 0.3mm (?35)
Vc—切削速度m/min 60(?30) 40(?35)
Kp—修正系數(shù)1.08 1.63 0.70
所以切削?110時(shí)的各切削力
Fc1= 566.8N
Fp2=801.5N
Ff3= 416.4N
精車切削力：ap——背吃刀量0.5mm(?30) 0.7mm(?35)
f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.13mm(?30) 0.2mm (?35)
Vc—切削速度m/min 38(?30) 20(?35)
Kp—修正系數(shù) 1.08 1.63 0.70
所以切削?110時(shí)的各切削力
Fc1= 105.45N
Fp2= 57.23N
Ff3= 97.96N
② 車削夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：
Wk = KFsinα22μ2
式中Wk——實(shí)際所需夾緊力
K—安全系數(shù)
α——彈簧夾頭的半錐角
u2——工件與夾具支承面的摩擦系數(shù)
則所需夾緊力
Wk=399（N）
根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。
3、定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合△B=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。
△Y=0.5δd=0.5×0.12mm=0.06mm
4.2.4加緊元件的設(shè)計(jì)
加緊元件由一個(gè)V型塊給發(fā)動(dòng)機(jī)前支座頂端一個(gè)向下的力來(lái)使工件加緊，而后的螺桿是為了在裝卸工件方便所做的設(shè)計(jì)
4.2.5緊固元件的選擇
由于夾具零件都是固定在夾具體上面的，所以應(yīng)該選擇螺釘，由于夾具的設(shè)計(jì)尺寸面的寬度多為15或者20cm，尺寸較小，為了滿足強(qiáng)度要求以及在這么小的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘。
4.2.6夾具操作說(shuō)明
先將定位元件及加緊元件固定在夾具體上面，然后只需擰松螺桿將V型塊退回即可將元件按照定位基準(zhǔn)放置好，最后擰緊螺桿將元件加緊。當(dāng)加工完成之后擰松螺桿將元件取下，在放入下一個(gè)零件。
總結(jié)
經(jīng)過(guò)差不多一個(gè)學(xué)期的緊張的課程設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師及其他老師的幫助下，通過(guò)查閱大量的資料，參觀工廠的設(shè)備，認(rèn)真地進(jìn)行了這次設(shè)計(jì)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設(shè)計(jì)有了更深刻的了解和掌握。也使我對(duì)于一個(gè)工藝員所從事的工作有了深層次體會(huì)，培養(yǎng)了實(shí)際工作能力，特別是分析問題和解決問題的能力，可以說(shuō)這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師XX老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。
致謝
這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與XX老師的指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師XX老師，特別是XX老師每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，XX老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，XX老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩XX老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向XX老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意.
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