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支承套零件工艺及工装设计【9张CAD图/20600字】【优秀机械毕业设计论文】

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支承套零件工艺及工装设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A1-支撑套.dwg

A1-钻夹具装配图.dwg

A1-铣夹具装配图.dwg

A2-支撑套毛胚综合图.dwg

A2-铣夹具体.dwg

A3-固定滑块.dwg

A3-花键轴.dwg

A3-钻夹具体.dwg

A3-钻模板.dwg

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关键词：: 支承零件工艺工装设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。39页。20600字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。

图纸共9张，如下所示
A1-支撑套.dwg
A1-钻夹具装配图.dwg
A10铣夹具装配图.dwg
A2-支撑套毛胚综合图.dwg
A2-铣夹具体.dwg
A3-固定滑块.dwg
A3-花键轴.dwg
A3-钻夹具体.dwg
A3-钻模板.dwg

毕业设计论文任务书

一、题目及专题

1、题目基于支承套零件工艺及工装设计
2、专题液压及普通夹具设计
二、课题来源及选题依据
课题来源为无锡某机械有限公司。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。
在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求
① 该部件工作时，能运转正常；
② 熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用；
③ 拟定零件的机械加工工艺方案，并进行多方案对比分析，进行优化设计；
④ 对现代加工机床所需的快速夹紧系统具有初步分析能力和改进设计的能力；
⑤ 理论联系实际的工作方法和独立工作能力深化和提高；
⑥ 设计绘制零件工作图若干；
⑦ 编制设计说明书1份。
摘要
本文是对支承套零件的加工工艺规程进行设计，并针对其中某一道工序进行基于液压的专用夹具设计，并进行了另一工序的普通夹具设计。支承套零件作为套类零件，其主要加工表面是平面及孔。按照机械加工工艺要求，遵循先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以支承套大外圆端面作为粗基准，以支承套大外圆作为精基准，确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。并按要求对其中一道工序进行了基于液压夹紧的专用夹具设计，在设计中计算了此道工序所受的切削力及切削力矩，进而确定了液压缸的负载，选定整个液压系统的压力，从而确定了液压缸的各参数，绘制了液压夹紧的专用夹具总图。整个加工过程均选用万能机床。

关键词支承套；加工工艺；液压；专用夹具

Abstract
This article is carries on the design of the supporting sleeve components machine process, and the clamp designed based on the hydraulic pressure which aimed at some working process, and has carried on another working procedure ordinary jig design. The supporting sleeve components take the boom trestle class components, its main processing surface is the plane and the hole. According to the machine-finishing technological requirement, after following the first surface, the hole principle, and is clear about the hole and the plane processing divides the rough machining and the precision work stage guarantees the working accuracy. The datum choice takes the thick datum by the support big outer annulus end surface, takes the fine datum by the support big outer annulus end surface with two craft holes, had determined in its processing's craft route and the processing needs each technological parameter. And according to request to a working procedure has carried on based on the hydraulic pressure clamp unit clamp design. Entire processing process chooses all-purpose machine tool.

Key words: supporting sleeve; processing technic ;special fixture; hydraulic pressure

摘要 III
ABSTRACT IV
目录 V
1 绪论 1
1.1本课题的研究内容和意义 1
1.2国内外的发展概况 1
1.3本课题应达到的要求 2
2零件的造型 3
2.1 零件造型软件介绍 3
2.2 零件造型过程 4
3 零件的工艺分析 8
3.1 零件的功用分析 8
3.2 零件的工艺分析 8
4 零件工艺规程设计 9
4.1确定毛坯的制造形式 9
4.2 定位基准的选择 9
4.2.1精基准的选择 10
4.2.2粗基准的选择 10
4.3切削用量的选择原则 10
4.3.1粗加工时切削用量的选择 10
4.3.2精加工时切削用量的选择 10
4. 4 拟定零件加工的工艺路线 11
4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13
4.6 确定切削用量及基本工时 14
5 专用夹具设计 23
5.1 问题的提出 23
5.2 夹具设计 23
6 基于液压夹紧18H8槽专用夹具设计 26
6.1 设计主旨 27
6.2.1定位基准的选择 27
6.2.2定位误差分析 27
6.2.3 铣夹具设计的基本要求 27
6.3液压缸的设计计算 27
6.3.1 切削力及切削力矩的计算与分析 28
6.3.2 确定系统的工作压力 30
6.3.3确定液压缸的几何参数 30
6.4 确定液压泵规格和电动机功率及型号 32
6.5 确定各类控制阀 33
6.6 管道通径与材料及管接头的选用 34
7 结论与展望 36
7.1结论 36
7.2不足之处及未来展望 36
致谢 37
参考文献 38

课题来源
无锡某企业生产实际

科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）

该课题主要是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规普通铣床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械理论设计与方法、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。
在设计液压夹紧系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。

研究内容

通过实际调研和采集相应的设计数据，分析金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合液压与气动传动的相关理论知识，完成液压夹紧传动方案分析及气压原理图的拟定，并进行主要功能元件的设计与选择及传动系统的验算校核等。

拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

通过实践与大量搜集、阅读相关资料相结合，在对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论及液压与气动传动等相关知识充分掌握后，对普通铣床的驱动、夹紧装置进行数学建模，并通过模拟实验分析建立普通铣床的驱动、夹紧装置的实体模型，设计液压专用夹具的驱动、夹紧装置，进行现场实验，来达到产品的最优化设计。

研究计划及预期成果

现场调研、模拟、建模、实验、机器调试，达到产品的最优化设计，大大降低劳动强度和提高生产效率。

特色或创新之处

适用于现代加工企业高效、安全的液压夹具设计、夹紧装置的优化设计，可降低工人的劳动强度、减少机械加工工艺时间和降低机械零件的生产成本。

已具备的条件和尚需解决的问题

针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及快速高效夹具设计问题，综合所学的机械理论设计与方法与液压与气动传动等方面的知识，实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计，进而提高学生开发和创新机械产品的能力。

支承套零件工艺及工装设计[KT][R]

内容简介：: 英文原文 of a . of a in of 1)、 of 2)、 3)、 4)、 As if by in of of it is to of a In to be in in 2. f as ), of by to in as in As a up of as to as in in It in be to is of of A of in at of In of of is in of as a is by of of on of is at in of as a In to in be in of 0111241by 10 (in of a is a a in 500 of in of is a of in as in An is in of in of is at 300 to be a 00 400 to a of in is to It is to on of on C) by a is to of to to of is by as of of is as on of to a on of In to we of on of in At of ), at it no on of of of is to At of on of to 3. is to to a in be be a in it a of a is to it is it in a in or be to of to to to is to be of of of is is so it at is to of is It a is of be to is so is it at It a of 4. is it to of of be of be to to be a of or To be a of at , to to is to of of to to in of of of to of of of as be to on of or as as 5. to at be at In of a as or or is (b) (c) of (d) e) It be to a of be by of in of in to as 6. is in of of on on of 中文翻译切削加工性 1、一种材料的切削加工性通常从四个方面来定义： (1)、已切削部分的表面光洁度和表面完整性。 (2)、刀具的寿命。 (3)、切削力和切削的功率需求。 (4)、切屑控制。由上述可知，好的切削加工性指的是好的表面光洁度和完整性，长的刀具寿命，低切削力和功率需求。至于切屑控制，细长而卷曲的切屑，如果没有及时清理，就会在切削区缠绕，严重影响切削工序。由于切削工序的复杂性，因此很难建立一个定量确定一种材料切削加工性的关系式。在制造厂里，刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是切削加工性中最重要的影响因素。尽管切削性能指数使用的并不多，但基本的切削性能指数在下面的材料中仍然被使用。因为钢是最重要的工程材料之一（如第 5章所示），所以它的切削加工性已经被广泛地研究过。通过加入铅和硫磺，可以使钢的切削加工性得到大幅度地提高。从而得到了所谓的高速切削钢。二次硫化钢和二次磷化钢硫在钢中形成硫化锰夹杂物（第二相粒子），这些夹杂物在第一剪切区形成应力集中元。其结果是使切屑容易断开而变小，从而改善了切削加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响切削加工性。化学元素如碲和硒，其化学性质与硫类似，在二次硫化钢中起杂质改性作用。钢中的磷有两个主要的作用。第一它加强铁素体，增加硬度。越硬的钢，就会对切屑的形成和表面光洁度越有利。需要注意的是软钢是很难加工的，因为软钢加工容易产生积削瘤而且表面光洁度差。第二个作用是硬度增加会引起短切屑的形成而不是连续细长的切屑的形成，因此提高切削加工性。铅钢钢中高含量的铅在硫化锰杂质尖端析出。在非二次硫化钢中，铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。由于它的低抗剪强度，铅在切削时充当固体润滑剂，被涂在刀具和切屑的分界处。这一特性已经被证实刀具横向表面的切屑上有高浓度的铅存在。当温度足够高时例如，在高的切削速度和进刀速度下铅在刀具前直接熔化，并且充当液体润滑剂。除了这个作用外，铅还可以降低第一剪切区中的剪应力，减小切削力和降低功率消耗。铅能用于各种型号的钢，例如 10111241等。铅钢由型号中第二和第三数码中的字母 L 识别（例如， 10（需要注意的是在不锈钢中，字母是提高不锈钢耐腐蚀性的先决条件）。然而，因为铅是众所周知的毒素和污染物，因此在钢的使用中存在着严重的环境隐患（在钢产品中每年大约有 4500 吨的铅消耗）。于是，消除铅在钢中使用是一个必然的趋势（无铅钢）。铋和锡现正作为最可能替代钢中铅的物质而被人们所研究。脱氧钙钢一个重要的发展是脱氧钙钢，在脱氧钙钢中可以形成硅酸钙的氧化物片。这些片状物，可以减小第二剪切区中的应力，降低刀具和切屑分界处的摩擦和磨损。温度也相应地降低。于是，这种钢产生更小的月牙洼磨损，特别是在高速切削时更是如此。不锈钢通常奥氏体钢很难进行切削加工。振动可能是一个问题，这必需要求机床有足够的刚度。然而，铁素体不锈钢有很好的切削加工性。马氏体钢易磨蚀，易于形成积屑瘤，并且要求刀具材料有高的热硬性和耐月牙洼磨损性。经沉淀硬化的不锈钢强度高、磨蚀性强，因此要求刀具材料硬度高而耐磨。钢中其它元素对切削加工性能的影响钢中铝和硅元素的存在总是有害的，因为这些元素结合氧会生成氧化铝和硅酸盐，而氧化铝和硅酸盐硬度高且具有磨蚀性。这些化合物会加快刀具磨损，降低切削加工性。因此生产和使用净化钢是非常必要的。根据它们的构成，碳和锰在钢的切削加工性方面有各种不同的影响。低碳钢（少于碳）容易形成积屑瘤而使毛坯的表面光洁度很低。铸钢的切削加工性和锻钢的大致相同，但铸钢更容易磨蚀。工具钢和模具钢很难用于切削加工，通常是在切削加工之前进行退火处理。大多数钢的切削加工性在冷加工后都有所提高，冷加工能使材料变硬而减少积屑瘤的形成。其它合金元素，例如镍、铬、钼和钒，能改善钢的特性，而通常会钢减小切削加工性。硼的影响可以忽视。气态元素比如氢和氮在钢的特性方面有特别有害的影响。氧已经被证明了在硫化锰夹杂物的纵横比方面有很强的影响。含氧量越高，纵横比越低且切削加工性越好。在选择各种元素以改善切削加工性时，我们应该考虑这些元素对已加工零件在使用中的性能和强度的不利影响。例如，当温度升高时，铅会使钢变脆，尽管其在室温下对机械性能没有影响。由于硫化铁的构成，硫元素能严重的降低钢的热加工性，除非有足够的锰元素来防止这种结构的形成。在室温下，二次硫化钢的机械性能取决于变形的硫化锰夹杂物的定位（各向异性）。二次磷化钢具有更小的延展性，被单独生成来提高切削加工性。 3. 其它不同金属的切削加工性尽管越软的材料更易于生成积屑瘤而导致很差的表面光洁度，但铝通常很容易进行切削加工。这需要高的切削速度，高的前角和后角。铸铝合金和高含量硅的锻铝合金可能具有磨蚀性，它们要求刀具材料硬度更高。在加工铝材料的工件时尺寸公差控制可能会是一个难题，这是因为它具有高热膨胀系数和相对较低的弹性模数。铍和铸铁相似。由于它更具磨蚀性和毒性，于是它需要在可控环境下进行加工。灰铸铁通常是可进行切削加工的，但也有磨蚀性。铸件中的游离碳化物降低它们的切削加工性，容易导致刀具破裂或裂口，因此它需要具有强韧性的刀具。在刀具具有足够硬度的情况下球墨铸铁和可锻铸铁是可加工的。钴基合金有磨蚀性和高度的加工硬化性。这要求刀具必须锋利而且具有耐蚀性，并且在加工时进给速度要低。铸铜合金是很容易进行切削加工的，与此相反的是锻铜因为容易产生积屑瘤而很难进行切削加工。黄铜易进行切削加工，特别是在添加了一定量铅的情况下更容易。而青铜比黄铜更难进行切削加工。镁是很容易加工的，加工后的镁件具有很好的表面光洁性而且使加工零件的刀具寿命更长。然而，因为镁极易氧化而燃烧（这种元素易燃），因此我们应该要特别小心的使用它。钼有很好的延展性和加工硬化性，因此加工后它的表面光洁性很差。所以锋利的刀具是很很有必要的。镍基合金具有加工硬化性和磨蚀性，且在高温下非常坚硬。它的切削加工性和不锈钢相似。钽具有非常好的加工硬化性，延展性和柔性。加工后零件的表面光洁性很差且刀具磨损非常大。钛和钛的合金导热系数很低 (的确，是所有金属中最低的 )，因此在加工时会引起明显的温度升高和还会产生积屑瘤。它们是很难进行切削加工的。钨易脆，坚硬，且具有磨蚀性，因此尽管它的性能在高温下能大幅提高，但它的切削加工性仍很低。锆切削加工性很好。然而，因为有爆炸和起火的危险，锆在加工时要求切削液冷却性能非常好。 4. 各种材料的机加工性石墨具有磨蚀性。它要求刀具硬度高、锋利和具有一定的耐蚀性。热塑性塑料通常热导性都很差且弹性模数小、软化温度低。因此，加工热塑性塑料时要求刀具具有正前角（以此降低切削力），较大的后角，较小的切削和进给深度，相对较高的切削速度和适当的工件支承。另外还要求刀具应当足够锋利。切削区外部的冷却也是很必要的，这可以防止切屑变的有黏性而粘在刀具上。实现冷却通常是利用空气流，汽雾或水溶性油。在切削加工时，可能会产生残余应力。为了减小这些应力，已加工的部分需要在的温度范围内进行一段时间的退火，然后缓慢而均一地冷却到室温。热固性塑料在切削时易脆，并且对热梯度很敏感。它的切削加工性能和热塑性塑料的基本相同。由于有纤维状切屑的存在，加固塑料具有很强的磨蚀性而且很难进行切削加工。切屑的撕裂、拉长和边界分层是非常严重的几个问题。它能导致组件的承载能力大大下降。而且，这些材料的切削加工需要对加工碎屑进行仔细清理，从而避免接触而吸入纤维。随着纳米陶瓷的发展和适当的参量处理的选择，例如塑性切削，陶瓷器的切削加工性能已大大地提高了。金属基复合材料和陶瓷基复合材料很难进行切削加工，它们依赖于独立部件的特性，也就是包括基质材料在内纤维或金属须的增强。 5. 热辅助加工有些在室温下很难进行切削加工的金属和其合金在高温下却能更容易地进行加工。在热辅助加工时（高温切削），热源一个火源，感应线圈，高能束流（例如雷射或电子束），或等离子弧被集中在切削刀具前的一块区域内。作用是：（ a）降低切削力。（ b）增加刀具寿命。（ c）减少切削刀具材料使用成本。（ d）提高材料切除率。（ e）减少振动。也许很难在工件内加热和保持均一的温度分布。而且高温可能会对工件的最初微观结构产生不利的影响。尽管加工陶瓷（如氮化硅）实验在进行中，但高温切削仍大多数应用在高强度金属及其合金的加工中。 6. 小结切削加工性通常从以下几个方面来定义：已切削部分的表面粗糙度，刀具的寿命，切削力和切削功率的需求以及切屑的控制。材料的切削加工性能不仅取决于其固有特性和微观结构，也取决于工艺参数的适当选择与控制无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：基于支承套零件工艺及工装设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923227 学生姓名：王大成指导教师：鲍虹苏（职称：副教授）（职称：） 2012年 11 月 12日课题来源无锡某企业生产实际科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）该课题主要是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规普通铣床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械理论设计与方法、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计液压夹紧系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。研究内容通过实际调研和采集相应的设计数据，分析金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合液压与气动传动的相关理论知识，完成液压夹紧传动方案分析及气压原理图的拟定，并进行主要功能元件的设计与选择及传动系统的验算校核等。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析通过实践与大量搜集、阅读相关资料相结合，在对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论及液压与气动传动等相关知识充分掌握后，对普通铣床的驱动、夹紧装置进行数学建模，并通过模拟实验分析建立普通铣床的驱动、夹紧装置的实体模型，设计液压专用夹具的驱动、夹紧装置，进行现场实验，来达到产品的最优化设计。研究计划及预期成果现场调研、模拟、建模、实验、机器调试，达到产品的最优化设计，大大降低劳动强度和提高生产效率。特色或创新之处适用于现代加工企业高效、安全的液压夹具设计、夹紧装置的优化设计，可降低工人的劳动强度、减少机械加工工艺时间和降低机械零件的生产成本。已具备的条件和尚需解决的问题针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及快速高效夹具设计问题，综合所学的机械理论设计与方法与液压与气动传动等方面的知识，实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计，进而提高学生开发和创新机械产品的能力。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：基于支承套零件工艺及工装设计信机系机械制造及自动化专业学号： 0923227 学生姓名：王大成指导教师：鲍虹苏（职称：副教授）（职称：） 2013年 5月 25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）基于支承套零件工艺及工装设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械 95 学号： 0923227 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题 1、题目基于支承套零件工艺及工装设计 2、专题液压及普通夹具设计二、课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械有限公司。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。三、本设计（论文或其他）应达到的要求该部件工作时，能运转正常；熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用；拟定零件的机械加工工艺方案，并进行多方案对比分析，进行优化设计；对现代加工机床所需的快速夹紧系统具有初步分析能力和改进设计的能力；理论联系实际的工作方法和独立工作能力深化和提高；设计绘制零件工作图若干；编制设计说明书 1份。四、接受任务学生：机械 95 班姓名王大成五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日至 2013 年 5 月 25 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名教研室主任科学组组长签名系主任签名 2012 年 11 月 12 日摘要本文是对支承套零件的加工工艺规程进行设计，并针对其中某一道工序进行基于液压的专用夹具设计，并进行了另一工序的普通夹具设计。支承套零件作为套类零件，其主要加工表面是平面及孔。按照机械加工工艺要求，遵循先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以支承套大外圆端面作为粗基准，以支承套大外圆作为精基准，确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。并按要求对其中一道工序进行了基于液压夹紧的专用夹具设计，在设计中计算了此道工序所受的切削力及切削力矩，进而确定了液压缸的负载，选定整个液压系统的压力，从而确定了液压缸的各参数，绘制了液压夹紧的专用夹具总图。整个加工过程均选用万能机床。关键词支承套；加工工艺；液压；专用夹具 is on of on at on is to is by by in s to to a on on 目录摘要 . . 录 . V 1 绪论 . 错误 !未定义书签。课题的研究内容和意义 . 错误 !未定义书签。内外的发展概况 . 错误 !未定义书签。课题应达到的要求 . 2 2 零件的造型 . 3 件造型软件介绍 . 3 件造型过程 . 4 3 零件的工艺分析 . 8 件的功用分析 . 8 件的工艺分析 . 8 4 零件工艺规程设计 . 9 定毛坯的制造形式 . 9 位基准的选择 . 9 基准的选择 . 10 基准的选择 . 10 削用量的选择原则 . 10 加工时切削用量的选择 . 10 加工时切削用量的选择 . 10 4. 4 拟定零件加工的工艺路线 . 11 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 13 定切削用量及基本工时 . 14 5 专用夹具设计 . 23 问题的提出 . 23 具设计 . 23 6 基于液压夹紧 18专用夹具设计 . 26 计主旨 . 27 位基准的选择 . 27 位误差分析 . 27 夹具设计的基本要求 . 27 压缸的设计计算 . 27 削力及切削力矩的计算与分析 . 28 定系统的工作压力 . 30 定液压缸的几何参数 . 30 定液压泵规格和电动机功率及型号 . 32 定各类控制阀 . 33 道通径与材料及管接头的选用 . 34 7 结论与展望 . 36 论 . 36 足之处及未来展望 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 基于支承套零件工艺及工装设计 1 1 绪论课题的研究内容和意义机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，合理的机械加工工艺过程是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。合理的机械加工工艺文件不仅能提高一个企业的技术革新能力，而且可以较大程度地提高企业的利润，因而合理地编制零件的加工工艺文件就显得时常重要。机械加工工艺文件的合理性也会受到企业各方面因素的制约，比如企业的生产设备、工人的技术水平及夹具的设计水平等，其中较为重要的是夹具的生产和设计。夹具是机械加工系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具的设计都是十分重要的。好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求 ,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。因而不仅要合理结合企业的生产实际来进行零件加工工艺文件的编制，而且还要根据零件的加工要求和先进的加工机床来设计先进高效的夹具。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计液压系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。内外的发展概况夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题 ,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计无锡太湖学院学士学位论文 2 中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题 ,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角，则必须清根 ,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具 (如铣刀、砂轮等 )加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本 ,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。基于液压夹紧的专用夹具设计，必须计算加工工序所受的切削力及切削力矩，按照夹紧方式进行夹紧力的计算，进而可以确定液压缸的负载，通过选定整个液压系统的压力，最终可以确定液压缸的各参数。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。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。课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，在对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论及液压与气动传动等相关知识充分掌握后，分析金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合液压与气动传动的相关理论知识，完成液压传动方案分析及液压原理图的拟定，设计液压专用夹具的驱动、夹紧装置，并进行主要液压元件的设计与选择及传动系统的验算校核等，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的零件加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。基于支承套零件工艺及工装设计 3 2 零件的造型件造型软件介绍 1) 件介绍创新的、易学易用的而且价格便宜的创的三维设计软件。其易用和友好的界面，能够体现在整个产品设计的工作中。全自动捕捉设计意图和引导设计修改。在装配设计中可以直接参照已有的零件生成新的零件。不论设计采用自顶而下方法还是自底而上的方法进行装配设计，将以其易用的操作大幅度地提高设计的效率。全面的零件实体建模功能，其丰富程度有时会出乎设计者的期望。用标注和细节绘制工具，能快捷地生成完整的、符合实际产品表示的工程图纸。具有全相关的钣金设计能力。钣金件的设计即可以先设计立体的产品也可以先按平面展开图进行设计。费的开发工具 (用户可以用微软的 +或其它支持编程语言建立自己的应用方案。通过数据转换接口，以很容易地将目前市场几乎所有的机械件集成到现在的设计环境中来。为比较评价不同的设计方案，减少设计错误，提高产量，劲的实体建模能力和易用友好的面形成了三维产品设计的标准。机械工程师不论有无使用经验，都能用高工作效率，使企业以较低的成本、更好的质量更快将产品投放市场。而最有意义的是，用于投资是容易承受的，这使得参加工程设计的所有人员都能在他们桌面上的计算机进行三维设计。对于模具设计师来讲，还可以利用放因子直接生成模腔。在新版中，还增加了智能装配功能，能够在装配过程中自动捕捉装配关系，而无须用户另行指定。在装配过程中，还新增加了球面的配合关系和圆锥面的配合关系，这就使得将球插到孔里的操作变得更加容易。 2) 件介绍美国司的主导产品，是集一体的三维参数化软件，是面向制造行业的端软件 ,是当今最先进 ,最流行的工业设计软件之一工程设计 ,分析与加工制造的功能 ,实现了优化设计与产品生产过程的组合。被广泛应用于机械、汽车、航空航天、家电以及化工等各个行业。大系统紧密集成。用户在使用大的实体造型、曲面造型、虚拟装配及创建工程图等功能时，可以使用块进行有限元分析、运动学分析和仿真模拟，以提高设计的可靠性；根据建立起的三维模型，还可由块直接生成数控代码，用于产品加工。灵活性的建模方式。采用复合建模技术，将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模及参数化建模融为一体。 3) 无锡太湖学院学士学位论文 4 早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。实现技术从那个时候起经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。如今，经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更 “智能 ”的部分。随着电脑科技的日益发展，性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，欠缺真实感，而立体绘图则冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化。件造型过程编辑草图，选择零件的上视面为基准面生成实体草图 ,如图示。在基准面内绘制 80圆，并进行高为 25拉伸，得到的圆柱体，如图在 80圆柱面上继续进行 76的绘制，并进行高为 3拉伸，所得的圆柱体如图示。在 76圆柱体上再继续进行 85 45圆柱体拉伸，如图示。在 85圆柱体上进行 81 3圆柱体拉伸，如图示。图择基准面图伸 80 25圆柱体图伸 76 3圆柱体图伸 85 45圆柱体基于支承套零件工艺及工装设计 5 在 81圆柱体对 135 7圆柱进行拉伸，如图示。在 135圆柱体上再拉伸一个 110 32圆柱体，如图示。在 110圆柱体中心对称位置拉伸一个长 31 30 半径 R=15 的耳座，其实体造型如图示。在 110圆柱体的另一条对称线拉伸另个耳座，其实体如图示。图伸 81 3圆柱体图伸 135 7圆柱体图伸 110 32圆柱体图伸长 31 30 半径 R=15 的实体图伸如图所示实体图除长 35 深径 R=4 的键槽无锡太湖学院学士学位论文 6 在 85 外圆上运用差集进行长 35 深径 R=4 的键槽的绘制，如图示。在以上步骤所建的实体上运用差集，对支承套头部进行长 100 20的切除，如图示。继续在实体上切除一个 10 60圆柱体，如图示。对造型出的孔进行螺纹孔的造型，以 12 中的圆心为基准插入一个纹现为 12为 18螺纹孔，如图示。在实体上运用差集对两个 10 100孔进行造型，如图示。在耳座槽的底部运用差集，切除两个 10全贯穿的孔，如图示。对所造型的孔再进行沉孔的造型，以 15 中的圆心为基准，在 135右端面上拉图 00 20 图 10 60孔图纹图 10 100 图个 10的造型图两个 11 孔基于支承套零件工艺及工装设计 7 伸切除两个 11 圆柱体，如图示。在圆柱体的内部进行花键孔的拉削，如图示。在 110面绘制四个 15螺纹孔，如图示。零件图绘制完成，如图示。图花键孔图 15螺纹孔图件三维图无锡太湖学院学士学位论文 8 3 零件的工艺分析件的功用分析套筒类零件是机械中常见的一种零件，它的应用范围很广，主要起支承和导向作用，如图示是常见套类零件。由于其功用不同，套筒类零件的结构和尺寸有着很大的差别，但其结构上仍有共同点：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径等。由支承套零件图可知该零件属于短套筒，主要功能是起支承、导向作用。该零件结构简单，主要表面内外圆柱面、端面。其主要技术要求为：外圆表面（ 80、 85、 110、 115）内圆表面（ 75 10）、花键孔（ 62 71 ；外圆表面对 75的径向圆跳动公差为 10 孔系间有同轴度要求右端面孔有位置度要求为料为量生产。件的工艺分析 1）该支撑套的结构比较典型，代表了一般支撑套的结构形式，其加工工艺过程具有普遍性。 2）支承套在加工前，要进行人工时效处理，以消除铸件内应力。加工时应注意夹紧位置，夹紧力大小及辅助支承的合理使用主，防止零件的变形。 3)支撑套底面上的 4的加工，采用同一钻模，均按外形找正，这样可保证孔的位置精度要求。 4）外圆表面采用车削方法可完成粗、半精加工，其加工可安排磨削加工。 5）内圆表面根据其直径可分别采用钻铰及镗削加工。对于花键孔可采用拉削方法进行加工。 6）端面的加工可采用车削完成，端部开槽可采用铣削方法完成。（）油缸（）气缸套（）轴承衬套（）钻套（）滑动轴承（）滑动轴承图筒零件基于支承套零件工艺及工装设计 9 4 零件工艺规程设计定毛坯的制造形式套筒零件毛坯的选择与其材料、结构、尺寸及生产批量有关。孔径小的套筒，一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件；孔径较大的套筒，常选择无缝钢管或带孔的铸件、锻件；大量生产时，可采用冷挤压和粉未冶金等先进的毛坯制造工艺，既提高生产率，又节约材料。支撑套工作时要承受很大的转矩及变形的弯曲硬力，容易产生扭振、折断及磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，由支撑套的形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用，查阅机械加工工艺手册表虑到灰铸铁容易成形，切削性能、强度、耐磨性、耐热性均较好且价格低廉，而且一般零件的材料大都采用铸铁，故选用牌号为灰铸铁。表 4力学性能牌号抗压强度 /剪强度 /性模量 /劳极限 /88 785 243 78 108 88 108 支撑套的毛坯：此零件属中批生产，故采用铸造毛坯。位基准的选择套筒类零件主要技术是内外圆的同轴度，选择定位基准和装夹方法时，应考虑在一次装夹中尽可能完成各主要表面的加工，或以内孔和外圆互为基准反复加工以逐步提高其精度，同时，由于套类零件壁薄、刚性差，选择装夹方法、定位元件和夹紧机构时，要特别注意防止工件变形。 1）以外圆或内孔为粗基准一次安装，完成主要表面的加工这种方法可消除定位误差对加工精度的影响，能保证一次装夹加工出的各表面间有很高的相互位置精度。但它要求毛坯留有夹持部位，等各表面加工好后再切掉，造成了材料浪费。故多用于尺寸较小的轴套零件车削加工中。 2）以内孔为精基准用心轴装夹这种方法在生产实践中用途较广，且以孔为定位基准的心轴类夹具，结构简单、刚性较好、易于制造，在机床上装夹的误差较小，这一方法特别适合于加工小直径深孔套筒零件，对于较长的套筒零件，可用带中心孔的“堵头”装夹。 3）以外圆为精基准使用专用夹具装夹当套筒零件内孔的直径太小不适于作定位基准时，可先加工外圆，再以外圆为精基准，用卡盘夹紧加工内孔。这种装夹方法，迅速可靠，能传递较大的扭矩。但是，一般的卡盘定位误差较大，加工后内外圆的同轴度较低。常采用弹性膜片卡盘、液性塑料夹头或高精度三爪自定心卡盘等定心精度高的专用夹具，以满足较高的同轴度要求。无锡太湖学院学士学位论文 10 基准的选择大批量生产的支承套，通常以底平面和内孔花键为精基准。这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现 “ 基准统一 ” 原则，此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。基准的选择加工支承套底平面时，取要加工的面得对称面为粗基准，符合工作表面间相互位置要求原则。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少的变形。削用量的选择原则加工时切削用量的选择粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。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）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。 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。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑几次走刀。 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。 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速率，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。加工时切削用量的选择精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 1）切削深度的选择精加工时的切削深度应根据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，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。 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，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。 3）切削速度的选择基于支承套零件工艺及工装设计 11 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。 4. 4 拟定零件加工的工艺路线拟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。在生产纲领和生产类型已确定为大批量生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还考虑经济效果，以便降低生产成本。 1) 工艺路线方案一如表 4示：表 4艺路线方案一 2) 工艺路线方案二如表 4示：表 4艺路线方案二工序号工序内容 10 铸造 20 热处理 30 粗车 85， 80 外圆 40 半精车 85， 80 外圆 50 精车 85， 80 外圆 60 割退刀槽，并倒 80 外圆的倒角 70 铣 8 槽 80 粗车 110 外圆端面 90 精车 110 外圆端面 100 粗车 135 外圆端面 110 精车 135 外圆端面 120 粗铣 0面 130 镗 62 内圆 140 拉花键孔 150 钻铰 20上的 10 孔 160 钻至 10 孔并攻螺纹 170 钻铰 40 180 钻 4至 15 并攻螺纹 190 检验工序号工序内容 10 铸造 20 热处理 30 粗车 85， 80 外圆无锡太湖学院学士学位论文 12 续表 4) 工艺方案的比较与分析上诉两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工花键，然后以花键孔为定位基准加工各孔。而方案二是加工两个外圆端面，然后以此为精基准加工各孔最后加工花键。经比较可知，先加工花键孔后再以花键孔为定位基准面加工，此时零件的位置精度较易保证，并且定位及装夹等都较为方便。方案一中的工序 80,90,100,110 与方案二中的工序 80， 90，100， 110 比较，方案二中工序内容一致但减少了装夹次数，所以决定将方案二中的工序80， 90， 100， 110 取代方案一中的工序 80， 90， 100， 110。具体工艺过程如表 4示：表 4终工艺路线方案工序号工序内容 40 半精车 85， 80 外圆 50 精车 85， 80 外圆 60 割退刀槽槽，并倒 80 外圆的倒角 70 铣 8 槽 80 粗车 135 外圆端面 90 精车 135 外圆端面 100 粗车 110 外圆端面 110 精车 110 外圆端面 120 粗铣 0面 130 钻铰 20上的 10 孔 140 钻至 10 孔并攻螺纹 150 钻铰 40 160 钻 4至 15 并攻螺纹 170 镗 62 内圆 180 拉花键孔 190 检验工序号工序内容 10 铸造 20 热处理 30 粗车 85， 80 外圆 40 半精车 85， 80 外圆 50 精车 85， 80 外圆 60 割退刀槽，并倒 80 外圆的倒角 70 铣 8 槽 80 粗车 135 外圆端面 90 精车 135 外圆端面基于支承套零件工艺及工装设计 13 续表 4械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 支撑套 ” 零件材料为灰铸铁，抗压强度 588 785抗剪强度 243性模量 78 108劳极限 88 108硬度是 187220胚重量为产类型为大批量生产，可采用铸造毛坯。各加工表面毛坯尺寸确定如下： 1) 外圆表面（ 80）的加工余量由机械加工工艺设计资料表得毛坯加工余量为 5，毛坯尺寸偏差由表得为 1.4 2) 外圆表面（ 85）的加工余量由机械加工工艺设计资料表得毛坯加工余量为 5，毛坯尺寸偏差由表得为 1.4 3) 花键孔（ 62 71 加工余量要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。镗孔 61 2Z=1花键孔（ 80， 85）工序号工序内容 100 粗车 110 外圆端面 110 精车 110 外圆端面 120 粗铣 0面 130 镗 62 内圆 140 拉花键孔 150 钻铰 20上的 10 孔 160 钻至 10 孔并攻螺纹 170 钻铰 40 180 钻 4至 15 并攻螺纹 190 检验图撑套铸件毛胚无锡太湖学院学士学位论文 14 花键孔要求外径定心，拉削时加工余量参照机械制造工艺设计简明手册表 9 取 2Z=1 4) 110 与外圆端面的加工余量按照机械制造工艺设计简明手册表 25 知两外圆端面的加工余量为 5) 135 外圆端面的加工余量按照机械制造工艺设计简明手册表 25 知两外圆端面的加工余量为于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大最小之分。由于本设计规定的零件为大批量生产，应采用调整法加工，因此在计算最大最小加工余量是应采用调整法予以加工。支撑套铸件毛胚图见图定切削用量及基本工时工时定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间，用示。工时定额是安排生产计划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，是计算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据。时间定额由下述部分组成： 1）基本时间：直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间，用示。 2）准备与终结时间：工人为了生产一批产品和零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间，用示。 3）布置工作地时间：为使加工正常进行，工人照管工作地所消耗的时间，一般按作业时间的百分数表示。 4）休息与生理需要时间：工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间，一般按作业时间的百分数表示。则大量生产时的时间定额为：（ 1+（ +） /100 1) 粗车 85 外圆 (工序 30) 计算切削速度，按切削手册表削速度的公式为（寿命选 T=60采用高速钢外圆车刀，规定，走刀次数 i=1，则：（ m/ (式中： 1.8，m= 基于支承套零件工艺及工装设计 15 1 0 7()0 = 所以， . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 1 . 1 1 0 . 7 52 7 0 . 2 5 1 . 5 =16.4 m/定主轴转速d 1000(=1000 0 116 r/机床说明书取 n=96r/以实际切削速度 27v m/ 由切削手册表床说明书知，电动机功率为机床功率足够，可以正常工作。计算切削工时切削工时： 1 (式中： l =60,1 2l , 所以： 60 296 2 =s） 2) 车 135 端面（工序 80， 90）确定端面加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为 4定进给量 f：根据切削手册表刀杆尺寸为 16253以及工件直径为 100： f= 床的说明书（见切削手册表 f= 计算切削速度：按切削手册表削速度的公式为（寿命选 T=60 （ m/ 式中： 42，m= 修正系数削手册表 .8，无锡太湖学院学士学位论文 16 所以 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 1 . 4 4 0 . 8 1 . 0 4 0 . 8 1 0 . 9 72 7 1 0 . 5 =251.6 m/定主轴转速d 1000 = 1000 0 890 r/ 890 r/近的机床转速为 900 r/选取 900， m/检验机床功率主切削力削手册表示公式计算 c c y F n p c FF c f v k (式中： 12 7 9 5 , 1 . 0 , 0 . 7 5 , 0 . 1 5C c c F Fc x y n n 0 . 7 5530 0 . 8 66 5 0 6 5 0 以： c c y F n p c FF c f v k = 0 . 7 5 0 . 1 52 7 9 5 1 0 . 7 1 4 1 . 3 0 . 8 6 0 . 8 9 =768 N 切削时消耗功率 4106 4768 0 =切削手册表床说明书知，电动机功率为机床功率足够，可以正常工作。计算切削工时： 1 式中：基于支承套零件工艺及工装设计 17 49 192l =15, 1 2l , 2 0,l 所以： 15 2500 2= s） 3) 车 110 端面，车削，本工序采用计算法确定切削用量。（工序 100， 110）加工条件工件材料：锻造件材料为 530。车端面取总长 110 2 机床：床刀具：刀具材料为杆尺寸 1625 0009 0 , 1 5 , 1 2 , 0 . 5a r m m 。计算切削用量切削深度 4f：根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册）表刀杆尺寸为 16253以及工件直径为 100： f= 床的说明书（见切削手册表 f= 计算切削速度：按切削手册表削速度的公式为（寿命选 T=60 （ m/ 式中： 42，m= 修正系数削手册表 = 所以 42 =(m/确定主轴转速d 1000无锡太湖学院学士学位论文 18 = 1000 0 438 (r/与 438 r/近的机床转速为 500 r/选取 500，所以实际切削速度 m/检验机床功率主切削力削手册表示公式计算 c c y F n p c FF c f v k 式中： 12 7 9 5 , 1 . 0 , 0 . 7 5 , 0 . 1 5C c c F Fc x y n n 0 . 7 5530 0 . 8 66 5 0 6 5 0 以： = 0 . 7 5 0 . 1 52 7 9 5 3 . 5 0 . 7 1 4 1 . 3 0 . 8 6 0 . 8 9 =784 N 切削时消耗功率4106 =4784 0 =切削手册表床说明书知，电动机功率为机床功率足够，可以正常工作。校验机床进给系统强度：已知主切削力791 N，径向力削手册表 p p y F n p c FF c f v k (式中： 1 9 4 0 , 0 . 9 , 0 . 6 , 0 . 3p p p F Fc x y n 1 . 3 5530 0 . 7 66 5 0 6 5 0 基于支承套零件工艺及工装设计 19 所以 = 0 . 9 0 . 6 0 . 31 9 4 0 0 . 5 0 . 5 1 4 1 . 3 0 . 7 6 0 . 5 = 轴向切削力 f f y F n p c FF c f v k (式中： 2 8 8 0 , 1 . 0 , 0 . 5 , 0 . 4f f f F Fc x y n ： 1 . 0530 0 . 8 26 5 0 6 5 0 以 f f y F n p c FF c f v k = 0 . 5 0 . 42 8 8 0 1 0 . 5 1 4 1 . 3 0 . 8 2 1 . 1 7 =267 N 取机床导轨与床鞍的摩擦系数 =切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为： ()f c F F =267+784+=357 N 而机床进给机构可承受的最大纵向力为 3530N（见切削手册表故机床进给系统可以正常工作。切削工时 1 式中： 27l ,1 ,2 0,l 所以 27 2=s） 4) 钻 20上的 10（工序 130）选择高速钢麻花钻头，因选择高速钢麻花钻头，因通孔加工精度要求较低，且还要进行攻螺纹，由实用机械加工工艺手册表 11取钻头直径为 d=7头几何形状为（切削用量手册准， =30， 2=118， 0=12， =55。选择切削用量无锡太湖学院学士学位论文 20 确定进给量 f：按加工要求决定进给量：当 d=10，由切削用量手册表 r。按钻头强度决定进给量：由切削用量手册表 7，当 d=7，钻头强度允许的进给量 f=r。按机床进给机构强度决定进给量：由切削用量手册表 8，当 d=7床进给机构允许的轴向力为 9800N，（摇臂钻床允许的轴向力为 19620N，切削用量手册表 34）时，进给量 f=r。从以上三个进给量比较可以看出，最受限制的进给量是工艺要求，其值为 f=r，根据摇臂钻床说明书，选择 f=r。决定钻头磨钝标准及耐用度由切削用量手册表 9，当 d=7头后刀面最大磨损量取为用度 5 决定切削速度由切削用量手册表 11，灰铸铁可加工性为第 5 类。由切削用量手册 12，当加工性为第 5 类， f=r,d=7准钻头时， s。切削速度的修正系数为：加工材料强度与硬度改变时的修正系数头材料改变时， V= s n=d =s 根据摇臂钻床说明书，可考虑选择 n=s，但因所选转速较计算转速高，这样会使刀具耐用度下降，故可以将进给量降低 1 级，即 f=r。也可以选择较低一级转速 n=10r/s，仍用 f=r，比较这两种方案：第一方

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