【毕业设计论文】车床手柄座加工工艺及关键工序及工装设计-说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书( 论文) 题 目: 车床手柄座加工工艺及关键工序及工装 设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 本次毕业设计是针对 C A 6 1 4 0车床手柄座的制作进行实质性的研究, 论文只要 是通过 5个部分对零件的加工方式进行说明, 首先是对零件的工艺进行分析, 根据 分析的结果制定加工工艺路线, 工艺路线的确定能很好的帮助制造者来完成零件, 依照分析的路线来合理的进行工序加工, 将每到工序的计算写入设计书中, 然后绘 制加工的工序卡. 这样使得零件的制造能一目了然, 并且对后面的夹具设计起到铺 垫. 当工序完成后针对其中的一道工序我们进行专用夹具的设计, 本次毕业设计是 针对1 4 m m 的孔进行加工, 所以夹具的设计也是为了方便这道加工而设计的. 夹具 的设计关键是定位元件和加紧元件的选择. 由于设计的需要我们还要运用到组合 机床, 所以这里也要考虑到专用夹具是否适合组合机床. 组合机床的设计是针对 1 4 m m 的孔夹具而设计的, 按照实际情况本次设计选用了利式组合机床, 选定后就组 合机床的钻头, 支撑杆, 机床底座等进行相应的选择, 以能最好的加工出此道工序. 根据零件工序图和零件加工示意图, 以及组合机床联系尺寸图, 可以将零件和实际 生产相联系. 关键词 工艺分析 夹具 组合机床 加工工序 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 29 页 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 T i t l e B l o c k H a n d l e L a t h e P r o c e s s i n g A b s t r a c t T h e g r a d u a t i o n p r o j e c t i s a C A 6 1 4 0 l a t h e f o r t h e p r o d u c t i o n o f B l o c k h a n d l e s u b s t a n t i v e r e s e a r c h , P a p e r a s l o n g a s i t i s t h r o u g h t h e f i v e p a r t s o f t h e p r o c e s s i n g o f p a r t s m e a n s t h a t , f i r s t o f a l l p a r t s o f t h e p r o c e s s i s t o a n a l y z e t h e r e s u l t s b a s e d o n a n a n a l y s i s o f t h e d e v e l o p m e n t p r o c e s s r o u t e , p r o c e s s r o u t e c a n b e a g o o d h e l p t o i d e n t i f y t h e m a n u f a c t u r e r t o c o m p l e t e t h e p a r t s , i n a c c o r d a n c e w i t h t h e a n a l y s i s o f r o u t e t o c a r r y o u t a r e a s o n a b l e p r o c e s s p r o c e s s i n g , w i l l b e c a l c u l a t e d f o r e a c h p r o c e s s w r i t e t o t h e d e s i g n o f t h e b o o k , a n d t h e n d r a w i n g c a r d p r o c e s s i n g p r o c e d u r e s . T h i s a l l o w s t h e m a n u f a c t u r e o f s p a r e p a r t s c a n b e a t a g l a n c e , a n d o n t h e b a c k o f t h e f i x t u r e d e s i g n t o p a v e t h e w a y t o p l a y . M o d u l a r M a c h i n e T o o l D e s i g n 1 4 m m h o l e f o r f i x t u r e d e s i g n e d i n a c c o r d a n c e w i t h t h e a c t u a l s i t u a t i o n i n t h e d e s i g n o f t h e s e l e c t e d c o m b i n a t i o n o f p r o f i t - t y p e m a c h i n e t o o l s , m a c h i n e t o o l s , s e l e c t e d a f t e r t h e c o m b i n a t i o n o f b i t s , s u p p o r t i n g b a r , b a s e , e t c . m a c h i n e c o r r e s p o n d i n g o p t i o n s t o b e t h e m o s t t h i s i s a g o o d p r o c e s s i n g p r o c e d u r e s . P r o c e s s e s i n a c c o r d a n c e w i t h p a r t s s c h e m a t i c d i a g r a m a n d s p a r e p a r t s p r o c e s s i n g , a s w e l l a s t h e p o r t f o l i o s i z e m a c h i n e l i n k e d m a p s , s p a r e p a r t s a n d c a n b e l i n k e d t o a c t u a l p r o d u c t i o n . K e y w o r d s P r o c e s s A n a l y s i s F i x t u r e M o d u l a r M a c h i n e T o o l P r o c e s s i n g 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 29 页 1 绪论 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重 要的技术性文件。它直接关系到产品的质量 、生产率及其加工产品的经济效益，生 产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加 工工艺来体现，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的重要保证和重要依据。夹具 结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面 发挥极其重要的作用 1 。 利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别 是保证被加工工件的加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度；提高生产 率、降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。 扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范 围。减轻工人劳动强度，保证安全生产。为了让夹具有更好的发展，夹具行业应加强 产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具 专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时具进地创新和发展夹具技术 2 。 1 . 1 毕业设计的目的 车床手柄座是某企业产品中的关键零件之一， 生产量比较大。 为了保证产品质量， 提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用 机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和车床手柄座零件 的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之 一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算 3 。 通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实 际问题的能力。 1 . 2 车床手柄座设计的基本情况 车床手柄座是某企业产品的主要零件之一。本课题要求根据企业生产需要和车床 手柄座零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其 关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 1 . 3 工艺方案 1 . 3 . 1 工艺路线方案一 工序一 粗、精铣2 0 孔上端面 本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 29 页 工序二 钻、扩、铰、精铰2 0 、5 0 孔 工序三 粗、精铣5 0 孔上端面 工序四 粗、精铣5 0 、2 0 孔下端面 工序五 切断 工序六 钻4 孔（装配时钻铰锥孔） 工序七 钻一个4 孔，攻 M 6 螺纹 工序八 铣 4 7 凸台 工序九 检查 上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。 1 . 3 . 2 工艺路线方案二 工序一 粗、精铣2 0 孔上端面 工序二 粗、精铣2 0 孔下端面 工序三 钻、扩、铰、精铰2 0 孔 工序四 钻、扩、铰、精铰5 0 孔 工序五 粗、精铣5 0 孔上端面 工序六 粗、精铣5 0 孔下端面 工序七 切断 工序八 钻4 孔（装配时钻铰锥孔） 工序九 钻一个4 孔，攻 M 6 螺纹 工序十 铣 4 7 凸台 工序十一 检查 上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。综合考虑以上步骤，得到我的工艺 路线。 1 . 3 . 3 方案一与方案二比较 虽然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方 案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整） 。多次加工5 0 、2 0孔是 精度要求所致。 1 . 3 . 4 工艺路线方案三 工序一 铣4 5 m m 凸台端面 工序二 钻，扩，铰2 5 H 8 m m 内孔 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 29 页 工序三 钻，粗铰，精铰1 0 H 7 m m 孔 工序四 钻，铰1 3 m m 孔 工序五 钻8 . 5 m m 底孔 工序六 钻，粗铰，精铰1 4 H 7 m m 孔 工序七 钻5 m m 圆锥孔 工序八 钻槽底通孔5 . 5 m m 工序九 拉键槽 6 H 9 m m 工序十 钻底孔，攻螺纹 M 1 0 m m 工序十一 检查。 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 29 页 2 零件分析 2 . 1 零件的工艺分析 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个 不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基 准。根据这个基准选择原则，现选取2 0 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用 一组共两块 V 形块支承这两个3 2 作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限 制最后 1 个自由度，达到完全定位, 然后进行铣削。 精基准的选择。 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， 应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2 . 2 零件的加工工序 ( 1 ) 铣，半精铣4 5 m m 凸台端面 ( 2 ) 铣，半精铣大端面 ( 3 ) 钻，扩，铰2 5 H 8 m m 内孔 ( 4 ) 钻，粗铰，精铰1 0 H 7 m m 孔 ( 5 ) 铣槽 23. 0 0 14+m m ( 6 ) 钻粗铰精铰1 4 H 7 m m 孔 ( 7 ) 钻底孔，攻螺纹 M 1 0 m m ( 8 ) 钻5 m m 圆锥孔 ( 9 ) 拉键槽6 H 9 m m ( 1 0 ) 钻槽底通孔5 . 5 m m 2 . 3 粗加工零件时切削用量的选择原则 粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高, 毛坯切削余量较大。因此，选择粗加 工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）及必要的 刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本 4 。 金属切除率可以用下式计算： Z w = V . f . a p . 1 0 0 0 ( 2 . 1 ) 式中：Z w 单位时间内的金属切除量（m m / s ） V 切削速度（m / s ） f 进给量（m m / r ） 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 29 页 a p 切削深度（m m ） 提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个 因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。 所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度( a p ） ，其 次选择一个较大的进给量度 f ，最后确定一个合适的切削速度 V 。 选用较大的 ap和 f 以后，刀具耐用度显然也会下降，但要比 V 对刀具耐用度的影 响小得多，因此，使 V 、f 、a p 的乘积尽可能大，从而保证较高的金属切除率。此外， 增大 ap可使走刀次数减少，增大 f 又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切 削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的 5 。 2 . 3 . 1 切削深度的选择 粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工 艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加 工余量一次切除。只有当总加工余量很大，一次不能切完时，应考虑分多次走刀 6 。 2 . 3 . 2 进给量的选择 粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的 刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚 度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进 给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量 7 。 2 . 3 . 3 切削速度的选择 粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和 切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超 过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度 8 。 2 . 4 精加工零件时切削用量的选择原则 精加工时加工精度和表面质量要求较粗加工高，加工余量小且均匀。因此，选择 精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 2 . 4 . 1 切削深度的选择 精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留 得太大，否则，当背吃刀量较大时，切削力显著增加，影响加工质量 9 。 2 . 4 . 2 进给量的选择 精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 29 页 屑，但残留面积高度增大，切削力增大，表面质量下降。 2 . 4 . 3 切削速度的选择 切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。 一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切 削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。 由此可见，精加工时选用较小的背吃刀量 a p 和进给量 f ，并在保证合理刀具耐用 度的前提下，选取尽可能高的切削速度 V ，以保证加工精度和表面质量，同时满足生 产率的要求 1 0 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 29 页 3 工艺规程设计 3 . 1 制定工艺路线 制定工艺路线得出发点, 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, 在生产纲领已确定的情况下, 可以考虑采用万能性机床配以 专用工卡具, 并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以 便使生产成本尽量下降 1 1 。 3 . 2 机床夹具设计的作用及要求 夹具是卡紧工件用的。比如机床加工时，主轴有几千转的转速，工件必须要固定 好，否则工件飞出伤人后果严重。卡具设计要合理，即卡紧可靠，又要定位准确，较 少误差，并保护好已加工好的表面。才能保证工件质量。夹具是机械加工不可缺少的 部件, 在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具 技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。为保证工件的加工要求， 必须使工件在机床上处于准确的位置，夹具就是用来实现这一要求的 1 2 。 3 . 3 基本工序的设计 3 . 3 . 1 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 铣4 5 端面 选择铣刀半径为 2 5 m m ，齿数 Z = 6 （见工艺手册表 3 . 1 2 7 ） 1 . 0= z fm m / z ( 3 . 1 ) 50= o dm m ,180=Tm i n （ 切削表 3 . 7 和切削表 3 . 8 ） 20= c vm / m i n （ 切削表 3 . 9 ） 4 .127 50 2010001000 0 = = d v n c 查 r / m 按机床选取160= 机 nr / m i n 实际切削速度12.25 1000 1000nd VD =m / m i n ( 3 . 2 ) 144160615. 0=ZnfV zf m m / m i n ( 3 . 3 ) 铣床工作台进给量： 15= 横向 f Vm m / m i n 基本工时： 43. 0 150 2045 = + =tm i n 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 29 页 ( 2 ) 半精铣4 5 端面 加工余量为 Z = 1 m m 切削速度为20= c Vm / m i n 4 . 127= 查 nr / m i n 选用主轴为160= 机 nr / m i n 144160615. 0=ZnfV zf m m / m i n ( 3 . 4 ) 基本工时： 65. 0 100 2045 = + =tm i n 3 . 3 . 2 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 粗铣大端面 进行两次铣削，第一次 Z = 2 m m ，第二次 Z = 1 m m 20= c Vm / m i n 1274 1000 0 = d V n 查 r / m i n ( 3 . 5 ) 选用主轴为160= 机 nr / m i n 实际切削速度： 12.25 1000 0 = dn VC 机 m / m i n ( 3 . 6 ) 工作台进给量：144160615. 0=ZnfV zf m m / m i n 基本工时： 65. 0 150 20131550 = + =tm i n ( 2 ) 半精铣大端面 切削速度： 20= c Vm / m i n 4 . 127= 查 nr / m i n 选用主轴为160= 机 nr / m i n 工作台进给量： 100=fm / m i n 基本工时： 98. 0 100 20131565 = + =tm i n 3 . 3 . 3 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 钻孔2 3 m m 选择2 3 m m 高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表 3 . 1 6 ） 43 . 0 = 机 fm m / r （ 切削表 2 . 7 和工艺表 4 . 2 1 6 ） 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 29 页 15= c Vm / m i n （ 切削表 2 . 1 5 ）硬度 2 0 0 2 1 7 208 23 10000100 = = D V n c 查 r / m i n ( 3 . 7 ) 按机床选取195= 机 nr / m i n （ 工艺表 4 . 2 5 ） 实际切削速度： 08.14 1000 19523 1000 = = 机 Dn Vcm / m i n 基本工时： 64 . 0 43 . 0 195 3843 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n （ 工艺表 6 . 2 5 ） ( 2 ) 扩孔 084. 0 0 8 .24 + m m 选择2 4 . 8 m m 高速钢锥柄扩孔钻（ 工艺表 3 . 1 8 ） 由切削表 2 . 1 0 得扩孔钻扩2 4 . 8 m m 孔时的进给量 f = 0 . 7 m m / r 0 . 8 m m / r ， 由 工艺 表 4 . 2 1 6 取72 . 0 = 机 fm m / r 扩孔钻扩孔时的切削速度 钻 cc VV = 3 1 2 1 由切削表 2 . 1 5 得14= c Vm / m i n ，故： = = c VV 3 1 2 1 7 m / m i n 4 . 7 m / m i n () = = 8 .24 7 . 4710001000 D V n c 8 9 r / m i n 6 0 r / m i n 按机床选取68= 机 nr / m i n 29. 5 1000 688 .24 1000 = = 机 Dn Vcm / m i n ( 3 . 8 ) 基本工时：1 . 1 72 . 0 68 3843 21 = + = + = 机机n f lll t m i n ( 3 ) 铰 023. 0 010. 0 25+ m m 孔 选择2 5 m m 高速钢锥柄机用铰刀（ 工艺表 3 . 1 1 7 ） 由切削表 2 . 2 4 得 f = 1 . 1 m m / r 1 . 5 m m / r ，ap =0 . 1 5 m m 0 . 2 5 m m ， VC =4 m / m i n 8 m / m i n 由工艺表 4 . 2 1 6 得22 . 1 = 机 fm m / r () = = 25 8410001000 D v nc5 1 r / m i n 1 0 r / m i n 按机床选取68= 机 nr / m i n 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 29 页 34. 5 1000 6825 = = 机 Vm / m i n 基本工时：65 . 0 22 . 1 68 3843 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n 3 . 3 . 4 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 钻1 0 孔 选择9 . 8 m m 高速钢锥柄麻花钻（ 工艺表 3 . 1 6 ） 由切削表 2 . 7 和工艺表 4 . 2 1 6 查得0.17= 机 fm m / r 23= c vm / m i n （ 切削表 2 . 1 5 ） 4 .747 8 . 9 2310001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取960= 机 nr / m i n 29.54 1000 9609.8 1000 0 = = 机 nd Vcr / m i n ( 3 . 9 ) 基本工时: 0.31 0.17960 3443 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n ( 2 ) 粗铰9 . 9 6 m m 孔 选择9 . 9 6 m m 的高速钢铰刀（ 工艺表 2 . 1 1 ） 由切削表 2 . 2 4 和工艺表 4 . 2 1 5 查得3 . 1= 机 fm m / r 6= c Vm m / m i n 8 .191 8 . 9 610001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取195= 机 nr / m i n 6.1 1000 19596. 9 1000 0 = = 机 nd Vcm m / m i n 基本工时：19 . 0 3 . 1195 3243 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n ( 3 ) 精铰2 0 m m 孔 选择2 0 m m 的铰刀 8 . 0= 机 fm m / r 6= c Vm m / m i n 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 29 页 1 .191 10 610001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取195= 机 nr / m i n 6.12 1000 19510 1000 = = 机 Dn Vcm m / m i n 基本工时:31 . 0 0.8195 3243 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n 3 . 3 . 5 工序切削用量及基本工时的确定 选用高速钢圆柱形铣刀，齿数 Z = 6 ( 1 ) 第一次走刀 25. 0= z fm m / z 15= c Vm / m i n 5 .367 13 1510001000 0 = = d V n c 弯 r / m i n ( 3 . 1 0 ) 按机床选取375= 机 nr / m i n 15.3 1000 13375 1000 0 = = 机 nd Vcm m / m i n 工作台进给量： 56.2375625. 0= 机 ZnfV zf m m / m i n 基本工时:94. 0 25.56 1043 = + = f V L tm i n ( 2 ) 第二次走刀 15= c Vm / m i n 5 .367 13 1510001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取375= 机 nr / m i n 工作台进给量： 56.25375625. 0= 机 ZnfV zf m m / m i n 基本工时： 94. 0 25.56 1043 = + = f V L tm i n 3 . 3 . 6 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 钻1 3 m m 孔 选择1 3 高速钢锥柄麻花钻（ 工艺表 3 . 5 6 ） 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 29 页 由切削表 2 . 7 和工艺表 4 . 2 1 6 查得36 . 0 = 机 fm m / r 14= c Vm / m i n （ 切削表 2 . 1 5 ） 5 .343 13 1410001000 = = D V n c 查 r / m i n 按机床选取272= 机 nr / m 11.10 1000 27213 1000 0 = = 机 nd Vcm / m i n ( 3 . 1 1 ) 基本工时: 36 . 0 36 . 0 272 3428 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n ( 2 ) 粗铰1 3 . 9 5 m m 孔 选择1 3 . 9 5 高速钢锥柄机用铰刀（ 工艺表 3 . 1 1 7 ） f= 0 . 5 m m / r 1 . 0 m m / r , p a= 0 . 1 m m 0 . 1 5 m m ， c V = 4 m / m i n 8 m / m i n () = = 95.13 8410001000 D V n c c 9 1 r / m i n 1 8 2 r / m i n 按机床选取140= 机 nr / m i n （ 工艺表 4 2 1 5 ） 61.38 1000 14095.13 1000 = = 机 Dn Vcr / m 0.8= 机 fm m / r （ 工艺表 4 . 2 1 6 ） 基本工时：31 . 0 0.8140 3438 21 = + = + = 机机 fn lll t m i n ( 3 ) 精铣1 4 m m 孔 选择1 4 高速钢锥柄机用铰刀（ 工艺表 3 . 1 1 7 ） 由切削表 2 . 2 4 查得 f= 0 . 5 m m / r 1 . 0 m m / r ，= p a0 . 1 m m 0 . 1 5 m m ， c V = 4 m / m i n 8 m / m i n () = = 14 8410001000 D V n c c 9 1 r / m i n 1 8 2 r / m i n 62 . 0 = 机 fm m / r （ 工艺表 4 2 1 6 ） 按机床选取140= 机 nr / m i n 6.15 1000 14140 1000 = = 机 Dn Vcm / m i n 基本工时：40 . 0 0.62140 3428 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 29 页 3 . 3 . 7 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 钻8 . 5 底孔 选用8 . 5 高速钢锥柄麻花钻（ 工艺表 3 . 1 6 ） 由切削表 2 . 7 和工艺表 4 . 2 1 6 查得28 . 0 = 机 fm m / r 16= c Vm / m i n （ 切削表 2 . 1 5 ） 600 5 . 8 6110001000 = = D V n c 查 r / m i n 按机床选取545= 机 nr / m i n 14.5 1000 5455 . 8 1000 = = 机 机 Dn Vcm / m i n 基本工时：10 . 0 0.28545 3310 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n ( 2 ) 攻螺纹 M 1 0 m m 选择 M 1 0 m m 高速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即25. 1=fm m / r 7.5= c Vm / m i n 298 8 5 . 710001000 = = D V n c 查 r / m i n 按机床选取272= 机 nr / m i n 8 . 6= c Vm / m i n 基本工时：05 . 0 1.25272 3310 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n 3 . 3 . 8 工序切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 钻5 的圆锥孔 选择高速钢麻花钻 10 . 0 = 机 fm m / r 20= c Vm / m i n 132= 查 n6 r / m i n 按机床选取1360= 机 nr / m i n 5 . 20 c Vm / m m 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 29 页 基本工时：096 . 0 0.11360 328 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n ( 2 ) 铰5 m m 的孔 选择5 m m 的铰刀 6 . 0= 机 fm m / r 12.382 5 610001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取392= 机 nr / m i n 6.15 1000 3925 1000 0 = = 机 机 nd Vcm / m i n 基本工时：055 . 0 0.6392 238 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n 3 . 3 . 9 工序 I X 切削用量及基本工时的确定 ( 1 ) 钻5 . 5 m m 孔 选择4 . 8 m m 的高速钢锥柄麻花钻 10 . 0 机 fm m / r 20= c Vm / m i n 1326 8 . 0 2010001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取1360= 机 nr / m 20.5 1000 13600.8 1000 0 = = 机 机 nd Vcm / m i n 基本工时：m i n075 . 0 0.11360 235.2 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n ( 2 ) 铰5 . 5 m m 孔 选择5 . 5 m m 的铰刀 8 . 0= 机 fm m / r 424.62 6 810001000 0 = = d V n c 查 r / m i n 按机床选取420= 机 nr / m i n 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 29 页 6.59 1000 4205 1000 0 = = 机 机 nd Vcm / m i n 基本工时：044 . 0 0.8420 348 21 = + = + = 机机 fn lll tm i n 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 29 页 4 夹具设计 C A 6 1 4 0 车床手柄座材料为， 年产量 5 万件。 为了提高劳动生产率， 保证加工质量， 降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具用于支座体小端面的铣削加工。机床夹具 是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，是机械加工工艺系统的一个重要 组成部分。 4 . 1 夹具的作用和分类 ( 1 ) 机床夹具的分类 夹具的分类方法比较多，一般可分为通用夹具和专用夹具。为适应现代机械制造 业产品改型快、新品种多、小批量生产的特点，除使用专用夹具外，还发展了通用可 调夹具、成组夹具和组合夹具等类型。 ( 2 ) 按夹具的应用范围、使用特点来分，有以下类型 ( a ) 通用夹具 它是指已经标准化的、在一定范围内可用于加工不同工件的夹具， 多由专门制造厂供应，如三爪或四瓜卡盘、机器虎钳、回转工作台、万能分度头、磁 力工作台等。 （b ）专用夹具 它是指专为某一工件的某道工序的加工而设计制造的夹具，一般 在一定批量的生产中应用。 （c ）通用可调夹具和成组夹具 这两种夹具其结构相似，其共同点是：在加工 完一种工件后，经过调整或更换个别元件，即可加工形状相似、尺寸相近或加工工艺 相似的多种工件。但通用可调夹具的加工对象并不很确定，通用范围较大，如滑柱钻 模、带各种钳口的机器虎钳等即是这类夹具。而成组夹具则是专门为成组加工工艺中 某一组零件而设计的，针对性强，加工对象和适用范围明确，结构更为紧凑。在当前 多品种小批量生产的条件下，这两类夹具是改革工艺装备设计的一个发展方向。 （d ）组合夹具 它是指按某一工件的某道工序的加工要求，由事先准备好的通用 的标准元件和部件组合而成的夹具。这种夹具用完之后可以拆卸存放，或重新组装新 夹具时供再次使用。由于组合夹具是由各种标准元、部件组装而成，故具有组装迅速、 周期短，能反复使用等特点，所以在多品种、小批量生产或新产品试制中尤为适用。 夹具也可按所适用的机床来分类，可为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具，镗床夹 具和其它机床夹具等类型 1 7 。 （3 ）机床夹具的作用 机床夹具在机械加工中的应用广泛，其作用为：保证工件的加工精度，稳定产品 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 29 页 质量；提高劳动生产率，降低成本；改善工人劳动条件；扩大机床范围，改善机床用 途 1 8 。 为了保证加工精度应采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相 互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且 稳定，提高生产率、降低成本用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹 紧，显著地减少了辅助工时 1 3 。 4 . 2 夹具的要求 ( 1 ) 保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的 技术要求，必要时要进行误差分析与计算。 ( 2 ) 具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简 单, 造价要低廉。 ( 3 ) 尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具 设计质量和降低夹具制造成本。 ( 4 ) 夹具操作方便安全、省力 为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的 手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的 情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 ( 5 ) 夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修 1 4 。 4 . 3 定位元件的选择 在设计夹具的过程中要考虑到工件是否正确定位， 保证加工精度， 缩短安装时间， 提高劳动生产率，扩大机床工艺范围，实现一机多能，操作方便，可降低对工人的技 术要求，还可减轻工人的劳动强度。夹具包括定位元件装置，夹紧装置，对刀导向 元件，连接元件以及其他夹紧装置和夹具体 1 5 。 常见的定位元件有支撑钉、支撑板、定位销、锥面定位销、V形块、定位套、锥 度心轴等等。 我选择的加工工序的定位元件为定位销, 是以2 5为圆心的定位销定位。这样选 本科毕业设计说明书（论文） 第 19 页 共 29 页 择的好处是，最大限度的来约束零件的自由度。 4 . 4 夹紧元件的选择 工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持以获得的定位不被破 坏。由于工件在加工过程中受切削力，惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移， 从而影响工件的加工质量。所以工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问 题。为了获得良好的加工效果，一定要把工件在加工过程中的位移、变形等控制在加 工精度所允许的范围之内。夹紧时间的处理有时会比定位的设计更为困难，从设计难 度上讲，夹紧机构往往花费设计人员较多的心血 1 6 。 夹紧机构设计时一般应满足以下主要原则： ( 1 ) 夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置。 ( 2 ) 夹紧力应保证工件位置在整个加工过程中不变或不产生不允许的振动。 ( 3 ) 使工件不产生过大的变形表面损伤。 ( 4 ) 夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的刚度和强度，手动夹紧机构必 须保证自锁，机动夹紧机构应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 ( 5 ) 夹紧机构必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。 针对我要加工的工序我选择的夹紧元件为方板。这样能将工件更好的固定在夹具 体上，并且选用螺钉紧固。 4 . 4 . 1 切削力与夹紧力比较 由夹具结构知，轴向力与夹紧力垂直，欲使夹具安全工作，夹紧力产生的摩擦力 必须大于轴向力。一般钢铁接触面的摩擦系数为：0 . 1 0 . 1 5 。此处取小值 0 . 1 。则 F 总= 2 3 6 8 = 7 3 6 4 4 9 . 2 3 8 所以安全 。 由于钻头直径为 1 4 ，所以产生的扭矩非常小，夹具可安全工作。 本科毕业设计说明书（论文） 第 20 页 共 29 页 5 组合机床的设计 5 . 1 组合机床总体设计- - - - “三图一卡” 绘制组合机床“三图一卡” ，就是针对具体，在选定的工艺和结构方案的基础上， 进行组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示 意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等 1 9 。 5 . 2 组合机床结构方案的确定 组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以 少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。组合 机床能对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工。组合机床可分为具有固定夹 具的单工位组合机床、具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类。 本次毕业设计中对钻 1 4的孔来组合设计机床。该零件总体轮廓尺寸较小，属 于小型零件加工，零件的定位夹紧元件也不会太大，设计的时候考虑到各方面的因素 后，决定选用立式钻床。 5 . 3 被加工零件工序图绘制 由于是单工位加工，再加上零件结构简单，工序图可以直接在零件图上作必要的 说明。 工序图见附图被加工零件工序图。 5 . 4 被加工零件加工示意图绘制 被加工零件工序图是根据制订的工艺方案，表示所设计的组合机床（或自动线） 上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位 基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半 成品情况的图样。除了设计研究合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、 使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是在被加工零件工序图基 础上，突出本机床或自动线的加工内容，并作必要的说明而绘制的。其主要内容包括： 被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和 尺寸。本工序加工部位用粗实线表示, 其余部位用细实线表示。当需要设置中间导向 时， 则应把设置中间导向临近的工件内部肋、 壁布置及有关结构