支撐座工藝工裝及夾具設計

1、沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書緒 論畢業(yè)設計是我們對大學所學各課程的一次綜合性的總復習，同時也是一次理論聯系實踐的訓練。通過大學的學習是實踐，我希望能在這次畢業(yè)設計能體現出所學所想；還能學習到更多更廣的知識，鍛煉自己獨立分析問題解決問題的能力。零件的工藝部分主要是通過對零件的材料，尺寸及形狀分析來選擇毛坯，從而來制定機械加工工藝規(guī)程。零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工。在加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產時還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機床上或夾具中占

2、有正確位置的過程，稱為定位。當工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位，還應該用一定的機構或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質量、生產效率、制造成本和操作安全。機床夾具在生產中應用十分廣泛。 機床夾具的作用可歸納為以下幾個方面：保證加工精度、提高生產效率、減少勞動強度 。機床夾具應滿足的基本要求包括以下幾方面：保證加工精度、夾具的總體方案應與年生產綱領相適應、安全，方便，減輕勞動強度、排屑順暢、夾具應有良好的強度，剛度和結構工藝性。1 工藝工裝設

3、計任務支承座的工藝工裝設計可以培養(yǎng)學生正確的設計思想方法、嚴謹的科學態(tài)度和良好的工作作風，樹立自信心；培養(yǎng)學生運用所學的理論知識和技能解決實際問題的能力及素質；培養(yǎng)學生獲取信息和綜合處理信息的能力，提高文字和語言表達能力。安排加工工藝，安排工藝流程，并設計夾具。首先進行有關資料的查詢，零件圖分析，填寫工藝卡片，進行夾具的設計，了解設計的任務，熟練應用機械設計制造基礎知識和電腦繪圖軟件。本課題要求學生應在校外短期調研的基礎上，在老師的指導下在校內獨立完成，學生最終完成：計算機打印的設計圖紙總量a0四張以上、設計計算說明書1.2萬字以上。2 零件的技術要求分析2.1零件的材料性能分析題目所給的零件

4、為支承座，主要用于連接軸類零件的作用。故材料選用ht200 ，屬于鑄鐵，含碳量大于2.11%的鐵碳合金，力學性能比鋼差。但具有優(yōu)良的鑄造性、減震性、耐磨性等特點，加之價格低廉，生產設備和工藝簡單，其優(yōu)勢是鑄造性能優(yōu)異，最適合作為大型殼體類零件。2.2零件的形狀及尺寸分析支承座零件如圖所示，零件為一定位支撐座，有一長320mm，寬180mm，高36mm的長方形底座；中心為一突起圓柱，圓柱中心有一52mm的圓孔及80x80mm的方孔；圓柱兩側分別有一條三角形筋板，加強工件的強度，延長使用壽命。零件總長320mm，總高156mm，總寬180mm。圖2-1工件圖圖2-2工件圖2.3零件的工藝性要求 由

5、于該零件結構簡單，表面粗糙度要不是非常的高，故在機械加工時采用普通銑削即可完成零件表面的加工，采用普通鏜床來完成對中心圓孔52mm和圓柱體側面52圓孔的加工。通過設計專用夾具來完成對4個26mm通孔的加工。鑄件運用自然時效處理，鑄件不得有氣孔，砂眼，縮孔等缺陷。3 零件毛坯選擇及毛坯圖設計3.1確定毛坯的類型及制造方法零件材料為ht200,考慮到法蘭盤在運動過程中經常承受變載荷與沖擊載荷的作用，并且零件年產量能夠達到20000件，已經達到了大批量生產的水平，而且零件的輪廓尺寸并不大，故選用砂型機械造型鑄造的方法來完成毛坯的制造。這對于提高生產效率，保證加工質量也能起到一定的好處。3.2確定毛坯

6、形狀、尺寸及公差零件的中心孔精度高，因為中心孔要作為定位孔，還要與心軸配合使用，所以給中心孔的公差要小一些。在鏜削中心孔時，為了節(jié)省加工時間與刀具的壽命，中心孔設計成為階梯孔，以便退刀。該零件質量約為25.09kg。由參考文獻機械加工工藝人員手冊可知，其生產類型為大批生產，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型，又由于零件的內腔孔要鑄出，故要放型芯。此外為消除系統參與應力，鑄造后要安排時效處理。由參考文獻實用機械制造工藝設計手冊表2-3表2-4可知，該種鑄件的尺寸公差等級ct810級，加工余量等級為g級,取ma為10級。各主要表面的加工余量等級如下表：表1-1加工表面基本尺寸加工等級加工余量說明底面3

7、20g6底面精加工上表面140h7頂面降一級雙側加工52孔52h7孔降一級雙側加工圖3-1 支承座毛坯圖圖3-2支承座毛坯圖圖3-3支承座毛坯圖4 機械加工工藝規(guī)程的制定4.1主要加工表面定位基準的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以保證加工質量，提高生產效率。如果基面選擇不當，就會在加工過程中問題百出，造成工藝效果不好，嚴重的還會造成零件的大批量報廢，是生產無法繼續(xù)進行，給企業(yè)帶來經濟損失。 4.1.1精基準的選擇選擇精基準時，應能保證加工精度和裝夾可靠方便，可按下列原則選取。（1）基準重合原則采用設計基準作為定位基準稱為基準重合。為避免基準不重合而引起的基

8、準不重合誤差，保證加工精度應遵循基準重合原則。（2）基準統一原則在工件的加工過程中盡可能地采用統一的定位基準，稱為基準統一原則（也稱基準單一原則或基準不變原則）。工件上往往有多個表面要加工，會有多個設計基準。要遵循基準重合原則，就會有較多定位基準，因而夾具種類也較多。為了減少夾具種類，簡化夾具結構，可設法在工件上找到一組基準，或者在工件上專門設計一組定位面，用它們來定位加工工件上多個表面，遵循基準統一原則。為滿足工藝需要，在工件上專門設計的定位面稱為輔助基準。采用基準統一原則時，若統一的基準面和設計基準一致，則又符合基準重合原則。此時，既能獲得較高的精度，又能減少夾具的種類，這是最理想方案。（

9、3）自為基準原則當某些表面精加工要求加工余量小而均勻時，選擇加工表面本身作為定位基準。遵循自為基準原則時，不能提高加工面的位置精度，只是提高加工面本身的精度。（4）互為基準原則為了使加工面間有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可采用反復加工、互為基準原則。（5）保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便的原則所選精基準應能保證工件定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠。精基準應該是精度較高、表面粗糙度值最小、支撐面積較大的表面。當用夾具裝夾時，選擇的精基準面還應使夾具結構簡單、操作方便4.1.2粗基準的選擇在機械加工的起始工序中，一開始選擇的基準，必然是粗基準。由于毛坯表面比較粗糙，各表面之間的位置精度

10、較低，就構成了粗基準選擇的特殊性。為了合理的選擇粗基準，一般應遵循以下原則。（1）當零件上有一些表面不需要進行機械加工，且不加工表面與加工表面之間具有一定的相互位置精度要求時，應以不加工表面中與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準。（2）當零件上有較多的表面需要加工時，粗基準的選擇，應有利于個加工表面均能獲得合理的加工余量。（3）粗基準的選擇，應盡可能使加工表面的金屬切除量總和最小。當以粗基準定位加工一些表面時，在加工出來的表面中，應有一些表面便于作為后續(xù)加工的精基準。分析該零件，該零件符合粗基準選擇原則，即當零件有不加工表面時應以與加工表面要求相對位置精度要求較高的不加工表面作

11、為粗基準，現選取工件底座的上表面為粗基準，利用專用夾具以工件底座的上表面兩側作為定位表面以消除y方向的移動，利用條形v型塊以140中心圓柱體夾緊定位消除x,z方向自由度，兩夾具共同作用，限制了x、y、z的轉動。4.2擬定機械加工工藝路線4.2.1確定各加工表面的加工方法工藝路線的擬定是工藝規(guī)程制定過程中的關鍵階段，是工藝規(guī)程指定的總體設計。所擬定的工藝路線是合理與否，不但影響加工質量和生產效率，而且影響到工人，設備，工藝裝備及生產場地等的合理利用，從而影響生產成本。因此，工藝路線的擬定應在仔細分析零件圖，合理確定毛坯的基礎上，結合具體的生產類型和生產條件，并依據下面所述的一般性原則來進行，其主

12、要工作包括各加工表面加工方法與加工方案的選擇，工序集中與分散程度的確定，工序順序的安排，定位與夾緊方案的確定等內容。設計時一般提出幾種方案，通過分析對比，從中選擇最佳方案。在選擇加工表面的加工方法和加工方案的時候，應綜合考慮下列因素：（1）加工表面的技術要求（2）工件材料的性質（3）工件的形狀和尺寸（4）生產類型（5）具體生產條件（6）特殊要求綜合上訴因素，分析該零件。支承座的結構對稱，精度要求不高。需要銑削上下平面，下平面作為定位，特別需要精銑；還需要鏜削52的中心孔和側孔；由于對四個26孔的表面粗糙度要求不高，采用鉆四個26孔；中間的方孔需要普通插床插削；為使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置

13、精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可采用組合鉆床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率，除此以外還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。4.2.2擬定加工工藝路線分析零件圖,依據各個表面加工要求精度形位公差配合關系以及技術要求,還有各種加工方法能達到的經濟精度,以及基準的合理選擇確定了以下兩種工藝路線方案:工藝路線方案一：工序：對毛坯進行砂型鑄造工序：自然時效工序：噴砂，上漆工序：銑削工件的下表面工步一：粗銑工件下表面工步二：精銑工件下表面工步三：精銑工件下表面工序：銑工件上端面工步一：粗銑工件上端面工步二：半精銑工件上端面工序：鏜削52中心孔，工步一：粗鏜

14、52孔工步二：半精鏜52孔工步三：精鏜52孔工序：鏜削加工52的側孔工序：鉆四個26的孔 工步一：鉆四個26的孔 工步二：擴四個其中一個26的孔 工步三：繼續(xù)鉸孔擴后的26的孔工序：插削80x80的方孔工序：去毛邊工序：終檢工藝路線方案二：工序：對毛坯進行砂型鑄造工序：自然時效工序：噴砂，上漆工序：銑削工件的下表面工步一：粗銑工件下表面工步二：精銑工件下表面工步三：精銑工件下表面工序：銑工件上端面工步一：粗銑工件上端面工步二：半精銑工件上端面工序：鏜削52中心孔，工步一：粗鏜52孔工步二：半精鏜52孔工步三：精鏜52孔工序：銑削工件的側表面，用以定位工序：鉆四個26的孔工步一：鉆四個26的孔工

15、步二：擴四個26的孔其中一個工步三：繼續(xù)鉸四個26的孔其中一個工序：插削80x80的方孔工序：鏜削加工52的側孔工序：去毛邊工序：終檢4.2.3工藝路線分析比較工藝路線方案一，采用工序集中原則組織工序，鏜孔加工集中、鉆四個26孔在組合機床上加工，易于保證加工面的相互位置，縮短工藝路線減少裝夾次數，提高自動化生產和生產效率；但是由于本零件形狀不規(guī)則，結構復雜，夾具定位、夾緊不易實現。工藝方案二，按工序分散原則，各間的銑削到專用夾具上加工，提高加工精度，減少裝夾時間，提高勞動生產率和經濟效益，孔加工放在組合機床上加工，易保證兩孔軸線的平行度及位置精度，減少輔助時間和終結時間，減少工件在工序之間的傳

16、輸和裝夾次數。由于本零件形狀不規(guī)則，加工面分散，而且生產綱領為大批生產，可采用組合機床加工，可以采用專用夾具，減少裝夾次數，提高自動化生產和生產效率。綜合上述兩個工藝方案的優(yōu)缺點，選擇工藝方案二較合適。4.3確定機械加工工序余量、工序尺寸及表面粗糙度支承座材料為ht200，硬度為156197hbs，毛坯質量約為25.09kg，生產類型為大批生產，采用砂型機械造型鑄造。查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-5，毛坯鑄造精度等級取10g，根據上述資料確定各加工余量，工序尺寸及表面粗糙度如下表1-2序號工序內容加工余量基本尺寸表面粗糙度ra1粗銑下底面23203.22精銑下底面0.253201.63粗

17、銑上端面3r1403.24半精銑上端面1.2r1401.65粗鏜52中心孔2r526.36半精鏜52中心孔1.5r523.27精鏜52中心孔0.8r521.68銑側面1.2403.29插8080方孔803.210粗鏜加工52側孔2r526.311半精鏜52側孔1.5r523.24.3.1底面（1）毛坯：421mm（2）粗銑底面：370.1mm z=5mm（3）精銑底面：36mm z=1mm4.3.2上端面（1）毛坯：1631mm（2）粗銑上端面：1550.1mm 2z=8mm（3）半精銑上端面：156mm z=1.2mm4.3.3中心圓孔查機械制造工藝設計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量

18、4mm，所以其孔毛坯名義直徑為381mm。參照機械制造工藝設計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：（1）毛坯： 381mm（2）粗鏜： 50mm 2z=12mm（3）半精鏜：51mm z=1.5mm（4）精鏜： 520.04mm z=0.8mm4.3.4 孔426mm（1）鉆： 25 2z=15mm（2）擴鉆：25.8 2z=1.8mm（3）絞： 26 z=0.2mm4.4選擇機械加工設備及工藝裝備在選擇機械加工設備及工藝裝備的時候，我們主要應該考慮所選擇的設備能夠完成此次機械加工的技術要求，例如：能夠保證加工出來的產品達到所規(guī)定的尺寸精度，位置精度，表面粗糙度等要求。根據4

19、.3中我們所確定的加工方法和步驟及應該達到的技術要求，我們將選用x5032立式升降臺銑床，t6111臥式銑鏜床，組合鉆床以及鉗臺，再配以銑刀、鉆頭、鉸刀、鏜刀、卡尺、專用檢具、銑夾具、鉆夾具、專用夾具等工具來完成此次機械加工任務。4.5確定工序的切削用量及基本工時4.5.1 粗銑底面，精銑底面（1）選擇刀具 鑲齒套式面銑刀 直徑d = 160mm z = 16 參照金屬切削手冊第二版（2）確定切削用量由于表面粗糙度為3.2，我們采用粗、精加工 經查表可知，單邊余量為6mm，這里取粗銑加工余量為5mm確定切削深度 可走刀一次完成：粗銑= 5mm 精銑=0.8mm參照金屬切削手冊第二版 表912確

20、定進給量f ：粗銑fz = 0.20 mm/z 精銑fz = 0.05mm/r（3）確定切削速度vc由金屬切削手冊第二版表914可知 粗銑時vc = 39.2m/min 精銑vc = 20m/min由公式 .（4.1）則n粗銑 = 78.03 r/min n精銑= 39.8r/min由機械加工工藝手冊表4161可知標準轉數可取 n粗銑 = 80r/min由機械加工工藝手冊 表4161 標準轉數可取 n精銑 = 40 r/min（4）選擇銑刀壽命根據機械加工工藝手冊第一卷表9.47t = 180t/min（5）銑削力功率計算由機械加工工藝手冊 表325可知（4.2） 銑削寬度 銑削力系數 每齒進

21、給量 銑刀半徑 銑削深度 齒數由表325可知精銑切削力功率計算因素： = 50 = 96 = 0.05 = 80 = 0.8 = 16則 = 1042n（6）校核機床功率（一般不校核粗加工工序）由機械加工工藝手冊表325可知修正系數則實際的圓周切削力應為fz = 10421.057=1101.47n銑削功率pm為 pm = fzv.（4.3）pm = 44.06kw由機械加工工藝手冊第一卷表9.17得x5032的機床功率為9.09kw，若取效率為0.85 則9.090.85 = 7.7265kw 44.06kw 故機床功率足夠，同時x5032最高加工表面粗糙度可達= 1.6mm，則滿足加工要求

22、。（7）時間定額計算機動時間 由機械加工工藝手冊 p248 可知基本時間 （4.4） mz= fzzn .（4.5） 加工行程（mm）z 銑刀齒數fz 銑刀每齒進給量（mm/z）n 銑刀每分鐘轉數 （r/min） 銑削深度 行程次數mz 水平進給量（mm/min）當主偏角=90時，根據機械加工工藝手冊.（4.6） = 13 取 = 2 = 320 i = 2 = 0.5（160-）+2=18mz= fzzn=0.21680=256所以 粗銑 = 2.66min精銑 = 21.25min故此 基本時間=t粗銑+t精銑= 2.66min+21.25min =23.91min輔助時間：由 機械加工工

23、藝手冊表729 可知：工作時裝上及取下零件所需輔助時間為0.47min再由表730可知有關定程的輔助時間為0.23+0.04+1.40 = 2.27min最后得出工序定額時間為： 23.91+0.47+2.27=26.65min4.5.2 粗銑上端面，半精銑上端面（1）選擇刀具 鑲齒套式面銑刀 直徑d = 160mm z = 16 參照金屬切削手冊第二版（2）確定切削用量由于表面粗糙度為3.2，我們采用粗、半精加工 經查表可知，單邊余量為7mm，這里取粗銑加工余量為6mm確定切削深度 可走刀一次完成： 粗銑= 5.8mm 半精銑= 1.2mm 確定進給量f ： fz 粗銑= 0.20 mm/z

24、 fz半精銑 = 0.12 mm/z 參照金屬切削手冊第二版 表912（3）確定切削速度vc由金屬切削手冊第二版表914可知 粗銑時vc = 39.2m/min 半精銑時vc =25.4 m/min 由公式 .（4.1）則 n粗銑 = 78.03 r/min n半精銑= 50.32r/min 由機械加工工藝手冊表4161可知標準轉數可取 n粗銑 = 80r/min由機械加工工藝手冊 表4161 可取 n半精銑= 50r/min（4）選擇銑刀壽命根據機械加工工藝手冊第一卷表9.47t = 180t/min（5）銑削力功率計算由機械加工工藝手冊 表325可知.（4.2） 銑削寬度 銑削力系數 每齒

25、進給量 銑刀半徑 銑削深度 齒數由表325可知半精銑切削力功率計算因素： = 50 = 96 = 0.12 = 80 = 1.2 = 16則 = 2301n（6）校核機床功率（一般不校核粗加工工序）由機械加工工藝手冊表325可知修正系數則實際的圓周切削力應為fz = 23011.057=2432.33n銑削功率pm為 ： pm = fzv.（4.3）pm = 60.80kw由機械加工工藝手冊第一卷表9.17得x5032的機床功率為9.09kw，若取效率為0.85 則9.090.85 = 7.7265kw 60.80kw 故機床功率足夠，同時x5032最高加工表面粗糙度可達= 1.6mm，則滿足

26、加工要求。（7）時間定額計算機動時間 由機械加工工藝手冊 p248 可知基本時間 .（4.4） mz= fzzn .（4.5） 加工行程（mm）z 銑刀齒數fz 銑刀每齒進給量（mm/z）n 銑刀每分鐘轉數 （r/min） 銑削深度 行程次數mz 水平進給量（mm/min）當主偏角=90時，根據機械加工工藝手冊.（4.6） = 13 取 = 2 = 320 = 0.5（160-）+2=18i = 2mz= fzzn=0.21680=256 mm/min所以 粗銑 = 2.66min半精銑= 7.08min故此 基本時間=t粗銑+t半精銑= 2.66min+7.08min = 9.74min輔助

27、時間：由 機械加工工藝手冊表729 可知：工作時裝上及取下零件所需輔助時間為0.47min再由表730可知有關定程的輔助時間為0.23+0.04+1.20 = 2.07min最后得出工序定額時間為： 9.74+0.47+2.27=12.28min4.5.3 鏜52中心孔（1）選擇刀具由刀具課程設計指導書查得鏜桿為36200，刀頭為101036由機械加工工藝手冊第二卷表11.217可知選臥式鏜床t6111，主軸轉速范圍為201000轉（2）選擇切削用量 由實用機械制造工藝設計手冊表8-15可知鏜削用量 ap粗鏜=6mm ap半精鏜=1.5mm ap精鏜=0.8mm（3）計算切削速度 由實用機械制

28、造工藝設計手冊表8-15可知切削速度 v粗鏜 =2m/s v半精鏜 = 3m/s v精鏜 = 3m/s（4）選擇計算轉速由公式（1.1）可得 n粗 = 1000v粗/d = 12.73r/minn半精 = 1000v半精/d = 18.73r/minn精 = 1000v精/d = 18.73r/min又由機械制造工藝設計手冊4.71選擇標準轉速分別為n粗 = 14r/minn半精 = 20r/minn精 = 20r/min（5）時間定額計算基本時間機動時間由公式（1.4） 由公式 1=+（35）.（4.7）可知 1=62=35 取 2=4mm=44mmi=1n= fn=114=14mm/min

29、可知 粗鏜 = =3.71min同理： 半精鏜=4.33min精鏜 =4.33min故此 基本時間=t粗鏜+t半精鏜+t精鏜=3.71min+4.33min +4.33min= 12.37min輔助時間：由 機械加工工藝手冊表729 可知：工作時裝上及取下零件所需輔助時間為0.47min再由表730可知有關定程的輔助時間為0.23+0.04+1.80 = 2.67min最后得出工序定額時間為： 12.37+0.47+2.67=15.51min4.5.4銑側表面（1）選擇刀具 鑲齒套式面銑刀 直徑d = 80mm z = 10 參照金屬切削手冊第二版（2）確定切削用量由于表面粗糙度為3.2，我們

30、采用粗加工 經查表可知，單邊余量為1mm，這里取粗銑加工余量為1mm確定切削深度 可走刀一次完成： 粗銑= 1mm 參照金屬切削手冊第二版 表912確定進給量f ： fz粗銑 = 0.2 mm/z （3）確定切削速度vc由金屬切削手冊第二版表914可知 粗銑時vc = 40m/min 由公式（1.1） 可得 n粗銑 = 159.23 r/min由機械加工工藝手冊表4161可知標準轉數可取 n粗銑 = 160r/min（4）選擇銑刀壽命根據機械加工工藝手冊第一卷表9.47t = 180t/min（5）時間定額計算機動時間 由公式（1.4），（1.5） mz= fzzn 加工行程（mm）z 銑刀齒

31、數fz 銑刀每齒進給量（mm/z）n 銑刀每分鐘轉數 （r/min） 銑削深度 行程次數mz 水平進給量（mm/min）可知 當主偏角=90時，根據機械加工工藝手冊公式（1.6） .（4.6） = 13 取 = 2 = 50 = 0.5（80-）+2=6.28mmi = 1mz= fzzn=0.210160=320 mm/min所以 粗銑 = 0.18min故此 基本時間=t粗銑=0.18min輔助時間：由 機械加工工藝手冊表729 可知：工作時裝上及取下零件所需輔助時間為0.47min再由表730可知有關定程的輔助時間為0.23+0.04+1.40 = 2.27min最后得出工序定額時間為：

32、 0.18+0.47+2.27=2.92min4.5.5鉆、擴、鉸26孔（1）選取鉆刀：25麻花鉆頭、25.7高速鋼錐柄擴孔鉆 、26高速鋼鉸刀（2）鉆孔的進給量：查實用機械制造工藝設計手冊表8-10進給量 鉆=1.2mm/r 擴=2.4mm/r 鉸=2.6mm/r（3）鉆孔的切削速度：查實用機械制造工藝設計手冊表8-12切削速度 v鉆=0.45m/s v擴=0.22m/s v鉸=0.20m/s確定主軸轉速：引用公式1.1 n鉆= 5.7r/sn擴= 2.69r/sn鉸= 2.45r/s按照機床說明書，取n鉆=5.5r/s n擴=2.69r/s n鉸= 2.45r/s(4)切削工時:引用公式(

33、1.4) 刀具行程： l=36+1+3=40mm得到 鉆=5.85 min擴=6.20 min鉸=6.28 min輔助時間：由 機械加工工藝手冊表729 可知：工作時裝上及取下零件所需輔助時間為0.75min再由表730可知有關定程的輔助時間為1.53+1.04+2.80 = 4.37min最后得出工序定額時間為： 5.85+6.20+6.28+0.75+4.37=23.45min4.5.6插削8080方孔（1）刀具選擇： 插刀 刀具實用壽命40t/min（2）插削深度、進給量：查機械加工工藝手冊表829查得 插削深度選擇 ap=8mm ； 進給量 插=1mm（3）切削速度：查機械加工工藝手冊

34、表829查得 切削速度 v=20m/min4.5.7鏜52側孔（1）選擇刀具：由刀具課程設計指導書查得鏜桿選為36200，刀頭為101036由機械加工工藝手冊第二卷表11.217可知選臥式鏜床t6111，主軸轉速范圍為201000轉（2）選擇切削用量 由實用機械制造工藝設計手冊表8-15可知鏜削用量 ap粗鏜=6mm ap半精鏜=1.5mm （3）計算切削速度 由實用機械制造工藝設計手冊表8-15可知切削速度 v粗鏜 =2m/s v半精鏜 = 3m/s （4）選擇計算轉速由公式（1.1）可得 n粗 = 1000v粗/d = 12.73r/minn半精 = 1000v半精/d = 18.73r/

35、min又由機械制造工藝設計手冊4.71選擇標準轉速分別為n粗 = 14r/minn半精 = 20r/min（5）時間定額計算基本時間機動時間由公式（1.4） 由公式（1.7） 1=+（35）可知 1=42=35 取 2=4mm=30mm i=1n= fn=114=14mm/min可知 粗鏜 = =2.71min同理： 半精鏜=3.17min故此 基本時間=t粗鏜+t半精鏜=2.71min+3.17min= 5.88min輔助時間：由 機械加工工藝手冊表729 可知：工作時裝上及取下零件所需輔助時間為0.47min再由表730可知有關定程的輔助時間為0.23+0.04+1.80 = 2.67mi

36、n最后得出工序定額時間為： 5.88+0.47+2.67=9.02min5 夾具設計5.1夾具總體方案的確定為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。需要設計專用夾具。本夾具是用來支承座底座上的4個26孔，這是機加工的第5道道工序，因為加工裝夾比較費時，避免在裝卡過程中造成誤差且該零件為大批量生產，為提高勞動生產率，降低勞動強度，須設計專用夾具。5.1.1定位方案及定位元件的選擇方案：以支承座底面做為定位基面，鉆模板上固定4個鉆套，一次裝夾不用再分度就可以全部鉆好。以鉆模板和臺階面固定零件，用心軸把待加工零件壓在鉆模板與夾具體之間，鉆模板用一個固定在夾具體上的圓柱銷防止轉動。根據所述的定

37、位原理方案，按有關標準正確選擇定位組件或定位組件的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位組件的磨損越快，選用標準定位組件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。仔細分析本工序的工序內容、加工精度要求，已加工表面，按照六點定位原理的原則，確定定位方案。選用六角螺栓將圓錐銷定位在夾具體上，用固定銷定工件的五個自由度。經過對定位誤差的簡單計算得出定位誤差滿足所要求的公差帶，所以定位可靠。1）對工件的工序圖進行分析，明確本工序需要加工的內容：保證中心距尺寸 1240.2mm 2）選擇定位方式：為保證加工四個26孔的定位要求，選擇工件底面作為定位基準，采用心軸定位，與52中心孔配合

38、，從而限制了待加工工件的、5個自由度。選擇工件a基準面定位，從而限制了的自由度，所以最終限制了工件6個自由度屬完全定位。5.1.2夾緊方案及夾緊元件的選擇（1）夾緊力的方向 夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定 位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產生變形。（2）夾緊力的作用點夾緊力的作用點應選擇在定位組件支承點的作用范圍內，以及工件剛度高的位置。確保工件定位準確、不變形。（3）選擇夾緊機構在確定夾緊力的方向、作用點的同時，要確定相應的夾緊機構。確定夾緊機構要注意以下幾方面的問題：1）安全性夾緊機構應具有足夠的強度和夾緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。2）

39、手動夾緊機構活動操作力不應過大，以減輕操作人員的勞動強度。3）夾緊機構的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。4）手動夾緊機構應操作靈活、方便。5）本課設為保證定位精度，主夾緊力的作用點應在主定位點的支承范圍內，故夾緊機構選擇在固定式定位銷上直接加螺紋，用螺母壓緊的方法。為加快工件的裝夾速度，提高夾具使用效率，螺母墊圈采用開口墊圈。綜合上述原因考慮選用鉤形壓板jb/t 8012.1-1999（如圖5-1）來夾緊工件。 a 半剖圖 b 俯視圖圖5-1夾緊機構5.1.3夾緊力的計算在進行夾緊力計算的時候我們首先應該確定夾緊力的方向和作用點。刀具：26高速鋼花鉆頭。查機械制造工藝設計手冊表336，鉆削

40、扭距計算公式：m=.(5.1)式中c=225.63, xm=1.9, ym=0.8, 磨鈍系數km=1.0， f=0.17mm/r, d=26mm, 代入得：m =26.68nm查機械制造工藝設計手冊表336，鉆削軸向力計算公式： f=.(5.2)式中c=225.63, xf =1, yf =0.8, 磨鈍系數kf=1.0， f=0.17mm/r, d=16mm, 代入得f=1780n因為此夾具夾緊力和軸向力上方向一致，螺母夾緊主要是防止工件在加工過程中產生振動和轉動。因為采用心軸和螺母的配合夾緊工件，心軸下端采用過渡配合限制了其轉動，所以夾具夾緊可靠。5.1.4夾具的安裝及對刀方案的的選擇和

41、設計本課題的夾具主要有八部分組成，即：底座、鉆模板、支撐板、定位銷連接板、定位條、夾緊裝置、蝶形螺母和心軸的組合。鉆模板利用交聯軸和側板連接；支撐板用螺栓連接在底座上；定位銷連接板兩側有凸墊利用螺栓和圓錐銷將其固定在底板上；鉆模板可以上下翻動；心軸套進底座中心孔里用內六角頭螺栓將其固定在底板上，螺母擰緊；定位條用內六角螺栓定位在底座上；夾緊裝置從下底面套進底座，用圓柱銷定位；蝶形螺母用螺栓連接支撐板上，此后夾具體即安裝完成。鉆頭通過鉆模板上四個鉆套對刀可將4個孔直接鉆出，又因為是大批量生產，鉆模板上分布4個鉆套，所以我們選用快換鉆套以便迅速更換換不同內徑的鉆套，更換鉆套的時候，不需擰松螺釘，只

42、要將鉆套反轉過一定的角度，使削邊對準螺釘頭部即可取出。這樣可以提高生產效率，避免在更換鉆套的產生的誤差。標注尺寸和公差配合：定位銷與工件基準孔配合h7/g6；鉆模板與底座兩支撐耳配合為h7/g6；鉆模板與軸的配合精度是g7/h6；底座與鉆模板折頁軸的配合精度為n7/h6；底座中心孔與定位銷的配合為h7/n6。5.1.5夾具體的結構和尺寸的確定根據已知工件的需要，選擇加工機床，選用鉆床加工比較合理，因此加工方向式垂直與水平面的。利用內六角螺釘和定位銷定位和夾緊，工件的夾緊力的方向應該垂直與工件的軸線方向，作用點為軸的切點。對整個夾緊方案分析得出，定位約合六點定位原理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設計

43、可行。最后，考慮到側板的剛度可能不夠，另外為防止側板的可能產生的振動和剛度不夠決定采用焊接的方式與側板連接上加強肋以加強側板的剛度，減小側壁的振動。材料上，底座和鉆模板因為造型復雜，應該實用鑄造；支撐板和定位銷連接板為鍛造；其他很多標準件，實際如圖所示。在夾具設計完成工件的加工技術要求，保證使用壽命的基礎上，還要盡可能使該專用夾具重量輕和整體尺寸比較小，因為這樣的小尺寸搬運方便，可有利于工人完成生產，裝卡輕松。具體尺寸見裝配圖及零件圖。5.2繪制夾具裝配圖 細節(jié)請看設計圖紙結 論這次課程設計給我們提供了一個應用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對夾具精度分析與計算和運用cad畫出夾具零件

44、圖到最后夾具總圖的成型。都對我所學的知識進行了檢驗?？梢哉f，本次課程設計有苦也有甜。設計思路是最重要的，只要你的設計思路是成功的，那你的設計已經成功了一半。因此我們應該在設計前做好充分的準備，像查找詳細的資料，為我們設計的成功打下堅實的基礎。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要心平氣合的一步一步來。工藝部分通過對零件材料性能，尺寸及工藝性的分析，制定了毛坯的制造方法。擬定的機械加工工藝路線經過驗證能夠達到零件所要求的技術要求。在基準的選擇上，通過分析能夠滿足所限制的自由度，計算出來的切削用量和基本工時也可以實現提高勞動生產率，增加企業(yè)利益的目的?？傮w來說，通過這次設計我受

45、益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會到了搞設計艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。致 謝經過這次對支承座工藝工裝的設計，使我收獲很多，看著自己努力完成的成果，心中不禁涌出一種成就感和滿足感。使我對工藝工裝設計有了更深的了解，對所學的知識得到進一步鞏固，增強了實踐能力，使我對四年來所學的知識能夠綜合運用，通過利用資料做設計分析與運算以及繪圖，增加了動手能力，懂得了平時所學知識的重要性，懂得了“學以自用”。收獲之三，使我更清楚的認識到設計的重要性和必要性，設計不但要可行，還要經濟合理，畢業(yè)設計能使我們充分發(fā)揮各自的潛力和

46、主觀能動性，初步掌握一定的工作實踐能力，為今后走向工作崗位解決實際問題打下了一定的基礎。工藝規(guī)程，對同學們來說是一個難題。因為工藝規(guī)程需要借助大量長期的生產實踐經驗和參考借鑒前人的成熟的設計理論。經過二個多星期的資料查閱，終于把工藝規(guī)程和夾具設計出來，這其中當然也有王老師的一番心血。設計過程遇到了一些難題。例如夾具方案的選擇和工件的定位等。經過王老師的指導和在查閱相關書籍下，終于將一個個難題解開了，在此特別感謝王老師,感謝他在百忙之中為我指點錯誤，謝謝他的幫助與支持。 盡管畢業(yè)設計要求的比較嚴格，嚴謹，需要慢慢查閱資料，詢問老師來一一解決，但是當我完成此次設計的時候手里拿著自己的設計成果，自己

47、還是感到非常的滿足，因為這次設計使我的綜合素質提高了很多，專業(yè)知識得到了鞏固，自己在處理專業(yè)問題時侯多了一份自信和耐心，能夠找到解決的途徑，這都為以后的工作奠定了堅實的基礎。由于學生水平有限，錯誤和缺點在所難免，敬請老師批評指正，以使我的知識得到不斷的更新。 參考文獻1 肖繼德，陳寧平. 機床夾具設計. 第2版. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 2 李益民. 機械制造工藝設計手冊. 北京: 機械工業(yè)出版社, 19983 王先奎. 機械制造工藝學. 北京：清華大學出版社，19944 李益民. 機械制造工藝設計簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，19955 楊叔子. 工藝師手冊. 北京：機械工業(yè)出版

48、社，20006 許堅. 機床夾具設計手冊. 沈陽：東北大學出版社，19987 南京市機械研究所. 機車專用夾具設計圖冊. 北京：機械工業(yè)出版社，19938 上海金屬切削技術協會. 金屬切削手冊. 第三版. 上海：上?？茖W技術出版，19999 王小華. 機床夾具設計參考圖冊. 北京：機械工業(yè)出版社，199210 徐鴻本.機床夾具設計手冊.遼寧：遼寧科技技術出版社，200411 王凡.實用機械制造工藝設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，200809/20 11:46 102機體齒飛面孔雙臥多軸組合機床及cad設計09/08 20:02 3kn微型裝載機設計09/20 15:09 45t旋挖鉆機變幅機構液壓缸設計08/30 15:32 5噸卷揚機設計10/30 17:12 c620軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆2-16孔的鉆床夾具設計09/21 13:39 ca6140車床撥叉零件的機械