毕业设计（论文）-轮毂加工工艺规程及专用车夹具设计（全套图纸） .pdf

xx 大学大学 毕业设计论文 轮毂加工工艺规程及专用车夹具设计 所 在 学 院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指 导 老 师 年 月 日 ii 摘摘 要要 本次毕业设计的题目是轮毂加工工艺规程及专用车夹具设计。我主要需要完成的包 括加工工艺的安排以及专用机床夹具设计。为了保证加工零件的精度同时节约成本和缩 短加工周期以及提高加工效率，那么一个良好的工艺安排以及专用夹具的设计就是必不 可少的了。在工艺的安排上不但要考虑合理的加工要求还要考虑到操作者以及加工机械 的安全。同时夹具的设计上也要考虑到使用的安全性和经济性以及安装和拆卸上的方便 性。 设计一个良好的工艺工装安排路线那么必须要经过对加工件的详细分析以及周密的 考虑后才能得出。所以分析问题是解决问题的关键，同时还要反复的调整，来寻求最好 的一个路线。这样才能让工艺路线更加的完美，才能保证工件的加工精度和加工效率以 及节约材料。 关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 abstract this graduation design topic is the wheel hub processing craft specification and the special- purpose vehicle jig design. i mainly need to complete the processing technology and special machine tool fixture design. in order to ensure machining precision at the same time, save cost and shorten the processing cycle and improve the processing efficiency, then a good process arrangement and special fixture design is essential for the. in the process of the arrangement not only to consider the reasonable processing requirements but also taking into account the safety of the operator and processing machinery. at the same time, the design of the fixture should take into account the use of safety and economy as well as the ease of installation and disassembly. to design a good process for the arrangement of the route then must go through a detailed analysis of the processing parts and careful consideration before the. so the problem is to solve the problem is the key to solve the problem, but also to repeatedly adjust, to seek the best route. in order to make the process more perfect, to guarantee the processing accuracy and efficiency of the workpiece and save materials. keywords: process, process, cutting dosage, clamping, positioning iv 目目 录录 摘 要 ii 目 录 iv 第 1 章 序 言 . 5 第 2 章 零件的分析 6 2.1 零件的形状 6 2.2 零件的工艺分析 6 第 3 章 工艺规程设计 7 3.1 确定毛坯的制造形式 . 7 3.2 基面的选择 . 7 3.3 制定工艺路线 . 8 3.3.1 工艺路线方案一 . 8 3.3.2 工艺路线方案二 . 8 3.3.3 工艺方案的比较与分析 . 9 3.4 选择加工设备和工艺装备 10 3.4.1 机床选用 10 3.4.2 选择刀具 10 3.4.3 选择量具 10 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10 3.6 确定切削用量及基本工时 . 12 第四章 车床夹具设计 20 4.1 车床夹具设计要求说明 20 4.2 车床夹具的设计要点 . 20 4.3 定位机构 22 4.4 夹紧机构 . 22 4.5 零件的车床夹具的加工误差分析 . 23 4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构 23 4.7 零件的车床专用夹具简单使用说明 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 总 结 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致 谢 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参 考 文 献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第第 1 章章 序序 言言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装 备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装 备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此 制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从 某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平 的重要指标。 轮毂零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械 设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工 中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺 寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性 和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生 产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 6 第第 2 章章 零件的分析零件的分析 2.1 零件的形状 题目给的零件是轮毂零件，主要作用是起连接作用。 零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简 单。具体尺寸，公差如下图所示。 2.2 零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 ht200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热 性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 轮毂零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度 a r 值为 3.2 m。2.车外 圆及端面，表面粗糙度 a r 值 3.2 m。3.车装配孔，表面粗糙度 a r 值 3.2 m。4.半精 车侧面，及表面粗糙度 a r 值 3.2 m。5.两侧面粗糙度 a r 值 6.3 m、12.5 m，法兰面 粗糙度 a r 值 6.3 m。 轮毂共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1)左端的加工表面： 这一组加工表面包括：左端面，外圆，内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端 面有 6.3 的粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工 没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2).右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；外圆，粗糙度为 1.6；外圆，外圆带有倒角； 钻中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，孔或内圆直接在 车床上做镗工就行了。 第第 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 本轮毂假设年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率 为 0.25%，每日工作班次为 2 班。 该零件材料为 ht200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。 依据设计要求 q=100000 件/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取 19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领 n=2xqn(1+)（1+)=238595 件/年 3.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 ht200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不 同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考 虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以 便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件 轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本 上考虑，也是应该的。 3.2 基面的选择基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工 质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚 者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像轮毂这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来 说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照 有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若 零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面 做为粗基准)。 对于精基准而言， 主要应该考虑基准重合的问题， 当设计基准与工序基准不重合时， 8 应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 3.3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要 求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性 机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中来提高生产率。 除此以外， 还应当考虑经济效果， 以便使生产成本尽量下降。 3.3.1 工艺路线方案一 10 铸造毛坯 20 时效处理 30 车140 右端面及226 外圆 40 粗车140 外圆及226 台阶面 50 精车140 外圆及226 台阶面及倒角 60 粗车70 内孔、62 内孔、52 内孔及台阶面 70 精车62 内孔台阶面 80 车 m72x1.5 螺纹孔 90 掉头，车150 外圆及台阶端面及左边端面 100 钻扩铰 6- 20 孔及沉头孔及 2- m10 螺纹 110 车90 外圆及 94 台阶面及倒角 120 粗车82、80、70 内孔及台阶面 130 精车82、80 内孔及台阶面及倒角 140 插键槽 2 处 150 去毛刺 160 检验入库 3.3.2 工艺路线方案二 10 铸造毛坯 20 时效处理 30 车140 右端面及226 外圆 40 粗车140 外圆及226 台阶面 50 精车140 外圆及226 台阶面及倒角 60 粗车70 内孔、62 内孔、52 内孔及台阶面 70 精车62 内孔台阶面 80 车 m72x1.5 螺纹孔 90 掉头，车150 外圆及台阶端面及左边端面 100 车90 外圆及 94 台阶面及倒角 110 粗车82、80、70 内孔及台阶面 120 精车82、80 内孔及台阶面及倒角 130 钻扩铰 6- 20 孔及沉头孔及 2- m10 螺纹 140 插键槽 2 处 150 去毛刺 160 检验入库 3.3.3 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设 备， 加工过程比较繁琐， 而且在加工过程中位置精度不易保证。 方案二减少了装夹次数， 但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相 应的刀具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 铸造毛坯 20 时效处理 30 车140 右端面及226 外圆 40 粗车140 外圆及226 台阶面 50 精车140 外圆及226 台阶面及倒角 60 粗车70 内孔、62 内孔、52 内孔及台阶面 70 精车62 内孔台阶面 80 车 m72x1.5 螺纹孔 90 掉头，车150 外圆及台阶端面及左边端面 100 钻扩铰 6- 20 孔及沉头孔及 2- m10 螺纹 10 110 车90 外圆及 94 台阶面及倒角 120 粗车82、80、70 内孔及台阶面 130 精车82、80 内孔及台阶面及倒角 140 插键槽 2 处 150 去毛刺 160 检验入库 3.4 选择加工设备和工艺装备选择加工设备和工艺装备 3.4.1 机床选用 .工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选 用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常 用的 ca6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 4.2-7。 .工序钻孔，选用 z525 摇臂钻床。 3.4.2 选择刀具 .在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 yg6 类硬质 合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。 为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(gb5343.1-85,gb5343.2-85)。 .钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷 表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有参数。 3.4.3 选择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计 量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法 即可。 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “轮毂” 零件材料为 ht200，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ） ， 表 2.2-17 各种铸铁的性能比较， 灰铸铁的硬度 hb 为 143269， 表 2.2-23 灰铸铁的物 理性能，ht200 密度=7.27.3（ 3 cmg） ，计算零件毛坯的重量约为 2kg 。 表 3-1 机械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量件 重型 （零件重2000kg） 中型 （零件重 1002000kg） 轻型 （零件重120250 6.0 4.0 顶、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及 毛坯尺寸。 3.6 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深 度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册 （第三版，艾兴、肖诗纲 编，1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以* 号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 3.6.1 工序 车140 右端面及226 外圆 3.6.1.1 确定粗车右端面的切削用量 所选刀具为 yg6 硬质合金可转位车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于 ca6140 机床的中心高为 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸hb=mmmm2516，刀片厚度为 mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主偏 角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 69 5 . 76 =mm75. 3 （3-1） .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 ca6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， ca6140 机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4，f75. 0rmm， r k = 0 45 时， 径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ，故实际 进给力为： f f =95017. 1=1111.5n （3-2） 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1，车刀 寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据 切削用量简明使用手册 表 1.11， 当6yg硬质合金刀加工硬度 200219hbs 的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0（见表 1.28） ，故： 0 v = t v v k =630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3-3） min48m n= d vc 1000 = 127 481000 =120minr （3-4） 根据 ca6140 车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v = 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3-5） .校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由 切削用量简明使用手册 表 1.25，hbs=160245， p amm3，f rmm75 . 0 ， 切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw （3-6） 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ，故所 14 选切削用量可在 ca6140 机床上进行，最后决定的切削用量为： p a =3.75mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 srn28 . 3 = 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 nf l t = （3-7） 式中l=l+ y +，l=mm127 由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y +=mm1，则 l=127+1=mm128 m t = 7 . 0125 128 =min46. 1 （3-8） 3.6.2 工序 粗车140 外圆及226 台阶面 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转 位车刀。 采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： ap=2.5mm f=0.65 rmm n=3.8 sr v=50.4 minm ti=56s 3.6.3 工序 精车140 外圆及226 台阶面及倒角 3.6.3.1 确定切削用量 所选刀具为 yg6 硬质合金可转位车刀。 根据 切削用量简明手册 表 1.1， 由于 c602 1 机床的中心高为 200mm（表 1.30） ，故选刀杆尺寸hb=mmmm2516，刀片厚度 为mm5 . 4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0 v = 0 12 ，后角 0 = 0 6 ，主 偏角 v k = 0 90 ，副偏角 v k = 0 10 ，刃倾角s= 0 0 ，刀尖圆弧半径 s r =mm8 . 0。 .确定切削深度 p a 由于单边余量为mm5 . 2，可在一次走刀内完成，故 p a = 2 5 . 2 =mm25. 1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 刀杆尺寸为mm16mm25， p amm4，工件直径100400 之间时， 进给量 f =0.51.0rmm 按 ca6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7rmm 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， ca6140 机床进给机构允许进给力 max f=3530n。 根据表 1.21，当强度在 174207hbs时， p amm4，f75. 0rmm， r k = 0 45 时， 径向进给力： r f =950n。 切削时 f f 的修正系数为 roff k=1.0， sff k=1.0， krff k=1.17（表 1.292） ，故实际 进给力为： f f =95017. 1=1111.5n 由 于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f =rmm7 . 0可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5 . 1，车刀 寿命t =min60。 .确定切削速度 0 v 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据 切削用量简明使用手册 表 1.11， 当15yt硬质合金刀加工硬度 200219hbs 的铸件， p amm4， frmm75 . 0 ，切削速度v=min63m。 切削速度的修正系数为 tv k =1.0， mv k=0.92， sv k0.8， tv k=1.0， kv k=1.0（见表 1.28） ，故： 0 v = t v v k =630 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 （3-12） min48m n= d vc 1000 = 127 100048 =120minr （3-13） 根据 ca6140 车床说明书选择 0 n =125minr 这时实际切削速度 c v 为： c v = 1000 c dn = 1000 125127 min50m （3-14） .校验机床功率 16 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由 切削用量简明使用手册 表 1.25，hbs=160245， p amm3，f rmm75 . 0 ， 切削速度min50mv 时， c p =kw7 . 1 切削功率的修正系数 krpc k=0.73， pcr k 0 =0.9，故实际切削时间的功率为： c p =1.773. 0=1.2kw 根据表 1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为 e p =kw9 . 5， c p e p ，故所选 切削用量可在 ca6140 机床上进行，最后决定的切削用量为： p a =1.25mm， f =rmm7 . 0，n=min125r=sr08 . 2 ，v=min50m .计算基本工时 nf l t = （3-15） 式中l=l+ y +，l=mm127 由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y += mm1 ，则 l=126+1=mm128 m t = 7 . 0125 127 = min4 . 1 3.6.3.2 确定半精车内孔的切削用量 所选用的刀具为 yg6x 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 kv=45 0 ，直径为 16mm 的圆形 镗刀，其耐用度为 60=tmin。 .确定切削深度 a p mm25. 0= .根据表 1.5 *， 当半精镗铸料， 镗刀直径为 mm16， a p mm2， 镗刀伸出长度mm80 时，进给量为：rmmf1 . 0=。 .确定切削速度 按表 1.27 *的计算公式确定 v = （3-16） 式中 cv=189.8 m = 0.2 xv=0.15 yv=0.20 min60=t v=124.6 minm 选择 ca6140 机床转速：n= n =1200minr=20sr 实际切削速度为： v = 2.08 sm v yvx p k vfat cv m min1304 5 .30 6 .1241000 r= .确定基本时间 确定半精镗孔的基本时间 50s 3.6.4 工序 粗车70 内孔、62 内孔、52 内孔及台阶面 本工序仍半精车。已知条件与工序相同，可采用工序相同的可转位车刀。 3.6.5 工序 钻孔20，本工序采用计算法。 表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（mm） 用途 gb1436- 85 直柄麻花钻 2.020.0 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 gb1437- 85 直柄长麻花钻 1.031.5 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 gb1438- 85 锥柄麻花钻 3.0100.0 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 gb1439- 85 锥柄长麻花钻 5.050.0 在各种机床上，用钻模或 不用钻模钻孔 选用 x308025 摇臂钻床， 查 机械加工工艺手册 孟少农 主编， 查 机 表 2.4-37 钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系 列选择锥柄长，麻花钻25，则螺旋角 =30 0，锋交 2 =1180，后角 a f =10 0,横刃斜 角 =50 0，l=197mm,l 1=116mm。 表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 gb6137-85） mm 直径范围 直柄麻花钻 l l1 11.8013.20 151 101 表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 gb6137-85） （） d (mm) 2 f 8.618.00 30 118 12 4060 表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （1）后刀面最大磨损限度 mm 18 刀具材料 加工材料 钻头 直径 d0（mm） 20 高速钢 铸铁 0.50.8 （2）单刃加工刀具耐用度 t min 刀具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 d0（mm） 1120 钻头（钻孔及扩 孔） 铸铁、铜合金及合 金 高速钢 60 钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 刀具耐用度 t = 60 min .确定进给量 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的进给量 为 f=0.250.65zmm,根据表 4.13 *中可知，进给量取 f=0.60 rmm。 .确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17 高速钢钻头在灰铸铁（190hbs） 上钻孔的切削速度轴向力， 扭矩及功率得， v=12minm， 参考 机械加工工艺手册 孟 少农 主编，表 10.4-10 钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 kmv=1.0，rtv=0.85。 v=1285. 0=10.32minm （3-17） 则 n= =131minr （3-18） 查表 4.2-12 *可知， 取 n = 150 minr 则实际切削速度 v 实= = =11.8 minm .确定切削时间 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公 式： ti= fn lll fw1 + （3-19） 其中 l f = 2 m d r kcot lw=5mm l1=23mm 则： t= =9.13s 3.6.5.2 确定钻孔的切削用量 钻孔选用机床为 z525 摇臂机床，刀具选用 gb1436-85 直柄短麻花钻， 机械加工工 艺手册第 2 卷。 根据 机械加工工艺手册 第 2 卷表 10.4-2 查得钻头直径小于 10mm的钻孔进给量 25 32.101000 1000 dn 1000 2514. 3150 6 . 05 . 2 7 . 535 + 为 0.200.35 rmm 。 则取 rmmf30 . 0 = 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-9 切削速度计算公式为 min 0 mk fat dc v v yx p m z v vv v = （3-20） 查得参数为125 . 0 ,55 . 0 , 0,25 . 0 , 1 . 8=myxzc vvvv ，刀具耐用度 t=35min 则 v= 55. 00125 . 0 25 . 0 3 . 0535 71 . 8 =1.6minm 所以 n= 714 . 3 6 . 11000 =72minr 选取 min120rn = 所以实际切削速度为 1000 714 . 3 120 =v =2.64 minm 确定切削时间（一个孔） t= s20 3 . 02 228 = + 3.6.5.3 钻螺纹底孔及攻螺纹 钻螺纹底孔 rmmf2 . 0=rmm1 . 050 . 0 = 取 rmmf1 . 0= smv25 . 0 = （min15m） 所以 srn18.11= （min713r） 按机床选取 w n =min800r （sr 3 . 13） 所以实际切削速度smv28 . 0 = （min 3 . 15m） 切削工时（一个孔） ： st 3 . 11 1 . 0 3 . 13 1212 = + = 攻螺纹 54m 根据表 4-32 选取smv123 . 0 = 所以 srn89 . 4 =（293minr） 按机床选取)53 . 4 min(272srrnw= 所以实际切削速度smv113 . 0 = 所以切削时间（一个孔） ： st15 2 . 053 . 4 212 = + = 20 第四章第四章 车床夹具设计车床夹具设计 4.1 车床夹具设计要求说明 车床夹具主要用于车床夹具。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与 机床主轴的回转轴线同轴。 （1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘， 花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、 角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动 定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹 紧机构。 角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由 于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体 呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。 花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个 t 形槽，安装定位元 件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不 对称，要注意平衡。 （2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具 则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。 由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装 在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。 4.2 车床夹具的设计要点 （1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求 当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置 的结构和布置必须保证这一点。 当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回 转轴线为基准来确定定位元件的位置。 工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中 工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力 越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹 紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧 力的施力方式要注意防止引起夹具变形。 （2）夹具与机床主轴的连接 车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此，要求夹具 的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。 心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心轴则以 中心孔与车床前、后顶尖安装使用。 根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式： 1)对于径向尺寸 d140mm，或 d(23)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主 轴的锥孔中，并用螺杆拉紧，如图 1-a 所示。这种连接方式定心精度较高。 2)对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配 合处的形状取决于主轴前端的结构。 图 1-b 所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按 h7/h6 或 h7/js6 与主轴轴颈相配合， 并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘 压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按 h7/h6 或 h7/js6 装配在过渡盘的凸缘上，用 螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度，可按找正 圆校正夹具与机床主轴的同轴度。 对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构，如图 1-c 所示，过渡盘在其长锥面上 配合定心， 用活套在主轴上的螺母锁紧， 由键传递扭矩。 这种安装方式的定心精度较高， 但端面要求紧贴，制造上较困难。 图 1-d 所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘