调整臂外壳工艺规程及专用夹具设计

1、毕业设计（论文）任务书专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期 题目前刹车调整臂外壳加工工艺规程及专用夹具设计专题1. 设计CA10B前刹车调整臂外壳加工工艺设计2. 60孔及端面加工车床夹具设计, 13.8和16沉孔加工钻床夹具设计主要内容及要求要求： 在指导老师的帮助下，根据设计任务，合理安排时间和进度，认真地、有计划地按时完成任务，培养良好的工作作风。工艺规程设计应该注意理论和实践的结合满足加工质量，生产率，经济性要求，机床夹具设计方案应该合理。计算步骤清晰，计算结果正确；设计制图符合国家标准；使用计算机绘图；说明书要求文字通顺，语言简练，图示清晰。主要内容：（1）确定生产类型

2、，对零件进行工艺分析。（2）选择毛坯种类及其制造方法，绘制零件毛坯图。（3）拟定零件的加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序切削用量，计算工序的工时定额。（4）填写工艺文件： 工艺过程卡片，工序卡片。（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。（6）撰写毕业设计说明书。任务内容： 设计说明书不少于45页，查阅文献10篇以上，翻译英文资料，译文数量不少于5000字，绘制图纸折合总量不少于两张半的A0。主要技术参数该零件图一张，年生产纲领8000件，每日一班。进度及完成日期3月8 日3月19日 ：实习 二周3月22日3月26日 ：绘制被加工零件图和毛坯图 一周3月29

3、日4月9 日 ：绘制加工工艺路线，编制工艺卡 二周4月12日4月23日 ：进行设计和计算 二周4月26日5月14日 ：设计夹具装配图 三周5月17日5月28日 ：设计夹具的零件图 二周5月31日6月4 日 ：翻译英文资料 一周6月7 日6月11日 ：编制和整理设计计算说明书 一周6月14日6月18日 ：机动 一周6月21日6月25日 ：准备答辩和答辩 一周教学院长签字指导教师签字教研室主任签字日 期指导教师签字日 期指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日指 定 论 文 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日答 辩 委 员 会 评 语评定成绩指导教师给定成绩(30%)评阅人给定成绩(3

4、0%)答辩成绩（40%）总 评答辩委员会主席签字摘要调整臂外壳的加工工艺及专用夹具设计，考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸造。调整臂外壳的主要加工面是调整臂的几个端面、方槽和孔，由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保证。因此，采用先面后孔的原则，以保证加工精度。该设计中，应先以大端外圆加工出两端面，再以该基准面加工小段端面和相应的孔。在其余工序中，均以此孔与端面为定位基准，加工调整臂的孔、槽和一些端面，在整个加工过程中，用到了车床、铣床和钻床。为了加工精确快速，特别设计了铣侧面、镗孔和铣槽的专用夹具，并对它们的定位都采用了一面两销定位。由于该零件的尺寸不大，所

5、需的夹紧力不大。因此，夹紧方式都采用手动夹紧，它的夹紧方式简单，机构的设计更为方便，满足夹紧要求。关键词： 调整臂外壳零件，毛坯，加工工序，切削用量，专用夹具，装夹ABSTRACTAdjusting arm housing processing technology and special fixture design，Taking into account the parts in the machine is not running during the hardest hit, spare parts and relatively simple structure, so select

6、the cast. Adjusting arm housing the main processing area is to adjust a few arm end, square slots and openings, due to surface precision machining accuracy than the hole is hard to guarantee. Therefore, using the principles of the hole after the first plane to ensure accuracy.The design should be th

7、e first to be processed into both ends of the big end of cylindrical surface, then the base-level face processing in short sections and the corresponding hole. In the remaining processes are positioning this as the base hole and face processing adjustment arm holes, slots, and some face in the whole

8、 process, the use of the lathe, milling and drilling. In order to precise and rapid processing, specially designed side milling, boring and milling slot fixture, and their positioning have adopted the two side pin positioning. As the size of the parts is not required clamping force is not big. There

9、fore, the clamping means are manually clamped, clamping it simple, more convenient for the design of institutions to meet the clamping requirements.Key words: Adjustment arm shell parts, rough, processing technology, a dedicated fixture, positioning, clamping目录摘要IABSTRACTII目录III第一章 绪论1第二章 概述22.1夹具夹紧

10、装置及夹具体的基本要求22.2机床夹具功用22.3机床夹具在机械加工中的作用32.4机床夹具组成42.5机床夹具的分类52.6机床夹具的设计要求62.7现代机床夹具的发展发向6第三章 零件的分析83.1零件的作用83.2零件的工艺分析8第四章 工艺规程设计94.1确定毛坯的制造形式94.2基准的选择94.3制定工艺路线94.4机械加工余量及毛坯尺寸的确定114.5确立切削用量及基本工时14第五章 夹具设计325.113.8孔和16沉孔加工钻床夹具设计325.2 定位基准的选择325.3 切削力和夹紧力的计算335.4定位误差分析335.5 夹具设计及操作的简要说明34参考文献35致谢36附件1

11、37附件253第一章 绪论随着科学技术的进步和生产力的发展，要求机械工业不断提供先进的技术设备，加之市场需求的变化多端，产品更新换代的周期越来越短，多品种、小批量生产的比例在提高。这样，传统的生产技术准备工作，很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需要，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进，要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构准确、工艺精良的夹具。所以，在大学毕业之前，选择简单的夹具设计，希望通过此次设计，在过程中希望得到以下训练： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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

12、寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 （4）熟悉零件的工艺制定，和有关计算。 毕业设计是在学完大学的全部课程之后进行的，毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，毕业设计是大学至关重要的一环。本设计就CA10B解放牌汽车的前调整臂的外壳的工艺规程及其加工过程中的专用夹具进行设计，由于作者的能力有限，设计难免存在不足和错误，恳请各位老师给予指教，

13、在此致谢！第二章 概述在机床制造企业生产中，机械加工、检验、焊接、热处理和装配等冷热加工工艺，都使用着大量的夹具，用以安装对象，使之占有正确的加工位置。夹具在保证加工质量，改善劳动条件，提高劳动生产率和降低成本等方面有着极其明显的经济效益。因此，夹具是企业生产中的一种重要的工艺装备。2.1夹具夹紧装置及夹具体的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率，对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求，如下1）“正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2）“牢”就是夹紧力要可靠、适当，既要把工件压紧夹牢，保证工件不位移、不抖动；又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3）“简”就是结构简单、

14、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候，才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4）“快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。设计夹紧装置时，首先要合理选择夹紧力的方向，再确定其着力点和大小，并确定夹紧力的传递方式和相应的机构，最后选用或设计夹紧装置的具体结构，来保证实现上述基本要求。对于夹具体的基本要求，如下：1）应有足够的强度和刚度 2）力求结构简单，装卸工件方便3）要有良好的结构工艺性和实用性4）结构尺寸大小适当且稳定5）排除切削问题要解决6）夹具在机床上安装要稳定、安全2.2机床夹具功用机床夹具的主要功能如下：1）保证加工质量 使用机床夹具的首要任务是保证加工

15、精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。2）提高生产率，降低生产成本 使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且容易实现多件、多工位加工。3）扩大机床工艺范围 在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全 采用专用夹具装卸工件显然比不用夹具方便、省力、安全、迅速。2.3机床夹具在机械加工中的作用在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件装夹中的定位和夹紧。1）、定位 确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准而与夹具

16、定位元件的定位面接触成配合实现的，正定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。2）.夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用若不将其固定，则工件会松动、脱离，因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。1）.对刀调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。2）.导向如铣床夹具中的钻模板与钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削，导向元件制成模板形成故钻床夹具常称为钻模、镗床夹具（镗模）也是具有导向的功能的。2.4机床夹具组成

17、一、机床夹具的基本组成部分虽然各类机床夹具的结构有所不同但按主要功能加以分析。机床夹具的基本组成部分是定位元件，夹紧装置和夹具体三个部分，这也好似夹具体的主要内容。1.定位元件定位元件是夹具的主要功能元件之一 ，通常当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就确定了。2.夹紧装置也是夹具的主要元件之一，一般铰链压板、螺钉、夹紧装置等。3.夹具体通常夹具作为铸件的结构、锻件结构、焊接结构，形状有回转体形和底座等多种定位元件，夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。二、夹具的其他组成部分为满足夹具的其他功能要求，各种夹具好要设计其他的元件的装置。1.连接元件根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装。

18、连接常有的两种方式：一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上，连接元件用于确定夹具本身在机床上的位置。2.对刀与导向装置对刀装置常见在铣床夹具中，用以对刀块调铣刀对刀前的位置，对刀时，铣刀不能与对刀块直接相连，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀块工作表面。 导向装置钻模板、钻套、镗模的镗模支架。镗套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具进行切削。3.其他元件和装置 根据加工的需要，有些夹具分别采用分度装夹，例如靠模装置上下料加工工艺机器人等。2.5机床夹具的分类1.按夹具的通用特性分类 这是一种基本的分类方法，主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具主要依据。目前，我国常用的夹具有

19、通用夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大类。1）.通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具、如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是使用性强，不需调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件，这类夹具以商品化，且成为机床附件，采用这种夹具可减少生产周期，减少夹具品种从而降低生产成本，其缺点是夹具的精度不高，生产效率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故使用与单件小批量生产中。2）.专用夹具专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造夹具，其特点是针对性极强，没有通用性，在产品相对稳定批量较大的生产中，常用各种专用夹具，

20、可获得较长，随着现代多品种中小批量的发展专用夹具在专用性和经济性等方面已多生许多问题。3）.可调夹具 可调夹具是针对通用夹具专用夹具的缺陷而发展起来的异类新型夹具对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又称为通用可调夹具和成组夹具两种，前者的通用范围比通用夹具更大，后者则是一种可调夹具，它按成组原理设计并能加工一组相似零件，故在多品种中，中小批生产中上午有较好的经济效应。4）.组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具，标准的模块元件有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹具用完后元件既可拆除，又可留用组装新的夹具，由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，

21、元件能重复多次使用，并且有可减少专用夹具数量的优点，因此、组合夹具在单件中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具，组合夹具也已商品化。5）.自动化生产专用夹具自动化生产专用夹具主要分为线夹具和数控机床专用夹具两大类，自动线夹具有两种：一种是固定完成夹具，一种是随行夹具，数控机床夹具还包括加工中心夹具和柔性制造系统专用夹具，随着制造的现代化，在企业中数控机床的夹具比例正在增加，得以满足数控机床的加工要求，数控几传呼的典型结构是平装夹具，它是利用标准的模块组装的夹具。2.按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计使用的分类方法，如车床、铣床、刨床、钻床、数控车床等夹具。设计专用夹具时机床的类别、

22、组别、型别主要参数均以确定。它们不同点是机床切削成型运动不同、故夹具与机床的连接方式不同它们的加工精度要求也各不相同。2.6机床夹具的设计要求设计夹具时必须使工件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。为了提高生产率，夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置，以缩短辅助时间，这往往会增加夹具的制造成本，但当工件的批量增加到一定规模时，因为单件的工时下降所获得的经济效益将得到补偿，从而降低工件的制造成本。因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应，才能获得良好的经济效果。但是，任何技术措施都会遇到某些特殊

23、情况，故对以上四方面有时候也很侧重。例如对于位置精度要求很高的工件加工，往往着眼于满足加工精度要求；对于精度要求不高的而生产批量较大的工件，则需要着重考虑提高夹具的工效。总之，设计夹具时应该满足以下几个基本要求：1）.保证工件的加工精度 即在机械加工工艺系统中，夹具在满足以下三个要求：工件在夹具中的定位，夹具在机床上的位置，刀具的正确位置。2）.保证工人的造作安全；3）.达到加工的造作生产率要求4）.满足夹具一定的使用寿命和经济效应2.7现代机床夹具的发展发向由于市场需求的变化多端以及机电产品的竞争日益激烈，产品更新换代的周期短，多品种、中小批量生产的比例在提高。为了适应现代化机械工业向高、精

24、、尖方向发展的需要，现代机床夹具也必须与时俱进，传统的生产技术准备工作和传统的夹具结构已经不适应新的生产特点，其发展方向主要表现为“四化”。（1）标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，有利于夹具的

25、专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）可调化、组合化夹具的可调化、组合化即夹具的柔性化，它与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。（3）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的

26、电磁无心夹具，工件的圆度可达0.5um。（4）高效自动化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。第三章 零件的分析3.1零件的作用 CA10B解放牌汽车前刹车调整臂外壳，主要是对前刹车调整臂进行支撑保护。3.2零件的工艺分析零件加工过程中，要保证侧孔13.8，13，16在同一个中心线上，中心轴线距定位基准60孔为39.50.

27、2的位置精度要求；另外，上端R11孔对右侧凸台端面有700.25的位置精度要求；零件大端两侧端面相对中心线有320-0.17的尺寸要求等。主要工序加工面如下示例：第四章 工艺规程设计 4.1确定毛坯的制造形式零件的材料为KT350,零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺寸较大，结构较为复杂，又为大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用铸件，以提高生产效率和效益。4.2基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，对零件的生产是非常重要。1） 粗基准的选择按照粗基准的选择原则，应选取尽量不加工的表面为粗基准，故选用R41外圆面及大端端面为粗基准。以V型块定位并进行压紧。2

28、） 精基准的选择 粗加工进行后，以一端端面为精基准，加工另一侧端面。仍然以外圆用V型块定位，加工一侧端面和内孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。4.3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的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。1）工艺路线方案一工序1 粗,精车60孔, 60孔前后两端面；工序2 粗、精车60孔左右两端面；工序3

29、钻、扩、铰12孔,钻、铰54.3孔；工序4 粗、精车12孔前后两端面； 工序5 粗、精车60孔上方槽内表面,钻、铰M10X25螺孔；.工序6 扩、铰13.8孔、钻、扩、铰16孔,13孔；工序7 钻铰Rc1/8锥孔；工序8 去毛刺，检查。按此工艺加工不太合理，我们知道对于一般零件采用基准先行原则应该先加工面后加工孔，才可满足零件的加工要求，因此换方案如下：2）工艺路线方案二工序1 粗车大端前后两端面；工序2 精车12孔前后端面；工序3 粗车大端左右两端面；工序4 钻、扩、铰12孔；工序5 钻、扩、铰54.3孔；工序6 钻、扩、铰60孔；工序7 粗车、精车槽端面；工序8 车螺纹孔顶面，钻攻M10螺

30、纹；工序9 钻、扩、铰13、13.8、16孔；工序10 攻Rc 1/8锥孔；工序11 去毛刺，检验。此方案较上述方案更加合理了，但是仍有些不足，例如前几个工序装夹反复次数较多，生产效率较低，影响经济效益，不适合大批量生产；工序6中的60孔，由于铸件孔径已经达到50，直径较大，而精度要求不高，用车削即可。特此修改如下：3）工艺路线方案三工序1 车大端两端面； 车60孔，采用C620-1车床，使用专用夹具；工序2 铣小端两端面；工序3 钻、扩12孔；工序4 一面两销，铣方槽；工序5 以60孔，12孔与端面一面两销，铣三个凸台；工序6 一面两销，钻、扩、铰13、13.8、16的孔；工序7 钻、攻M1

31、0螺纹；工序8 一面两销，钻、扩、铰54.3；工序9 攻Rc 1/8锥孔；工序10 去毛刺；工序11 检验。此工艺路线装夹重复次数少，加工工序能够满足零件的生产要求，生产效率较高，适合大批量生产，就此采用。4.4机械加工余量及毛坯尺寸的确定CA10B解放牌汽车前刹车调整臂外壳的材料为KT350，b =350MPa，毛坯重量2.5kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。试确定各加工表面的机械加工余量及毛坯尺寸如下：1） 非加工表面考虑其零件非加工表面，没有粗糙度要求，因此直接铸造可成。2） 大端端面及小端端面沿轴线方向的加工余量 查机械制造技术基础课程设计指南（以下称设计指南）表5-4，取铸件的机械加

32、工余量等级为F时的机械加工余量RAM均为1.5mm；查表5-1取公差等级为CT11，再查表5-3得出尺寸公差CT为3.6mm。 由设计指南表达式5-1,5-2,5-3；则毛坯铸造时，工件两侧总共需要的留出的金属余量(双侧加工)R=2RAM+CT/2= 21.5+3.6/2=4.8mm，以单侧为2.4mm余量加工，单侧工序余量如下：粗车 2mm；半精车 0.4mm；3） 内孔60（已铸50孔），12（已铸6孔）仿照2），查设计指南，得铸件留出的金属余量(双侧加工) 60是10mm，12是6mm；现制定单侧工序余量如下： 60粗车 3.5mm；半精车 1.5mm； 12 钻 2.5mm； 扩 0.

33、5mm；铰 0 mm； 4） 方槽同上，取方槽端面铸造余量为2.5mm，工序余量如下： 粗铣 2 mm；半精铣 0.5 mm；5） 三个凸台同上，取凸台的铸造加工余量均为2mm，则工序余量如下：粗铣 1.5 mm；半精铣 0.5 mm； 6）其他尺寸直接铸造得到由于零件的粗糙度要求不是很高，且为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时都应按调整法加工方式予以确认。4.5确立切削用量及基本工时工序一 以R41外圆为粗基准，车大端端面以及60孔(1) 加工条件工件材料：KT350,b =350MPa ,铸造。加工要求：粗车大端端面，表面粗糙度Ra=12.5um，半精车大端端面，

34、表面粗糙度Ra=6.3um；粗车60孔，表面粗糙度Ra=12.5um，半精车60孔，表面粗糙度Ra=6.3um；机 床：C620-1型卧式车床。刀 具：根据机械加工工艺手册第二卷（以下简称工艺手册）加工铸铁选择高速钢端面车刀。根据车床中心高选择刀杆尺寸16mm25mm；选刀具前角15,后角8，副后角=10,主刃=60,副刃=15(2) 切削用量1）车大端端面1. 确定进给量根据设计指南表5-114，当车刀刀杆尺寸为16mm25mm，p3mm时，工件的直径为60mm-100mm时，。根据设计指南表5-57，取f=0.5mm/r。2. 计算切削速度查工艺手册表1.1-55，车削速度的计算公式 （m

35、/min） 上式中，mm，； 计算得，车削速度 m/min。 3. 确定主轴转速 由公式 按设计指南表5-56，与162.7r/min相近的车床转速为150r/min和185r/min,现取185r/min，如果选150r/min，则速度损失很大，所以实际的切削速度为=37.76m/min。 4. 校验机床功率由工艺手册表1.1-57，切削需要的功率 上式中，代入计算得kw；由设计指南表5-55，查C620-1车床的主电动机的功率为7kw，当主轴转速为185r/min时，主轴传递的最大功率为=5.9kw，所以机床的功率足够，可以正常加工。故所选 背吃刀量mm，进给量。（3) 基本工时 因为工件

36、面积很小，表面粗糙度要求很低，且若换刀或者变换切削速度所节约的时间很少，故只改变切削深度。半精车时再以0.4mm为切削深度，其余变量不变，走刀一次，故车大端端面所需时间t=28.5s4=114s。2） 车60孔(1) 切削用量1. 确定进给量 根据设计指南表5-114，当刀杆尺寸16mm25mm，时，工件直径为60mm时，f=0.5-0.8mm/r，根据设计指南表5-57，取f=0.71mm/r。2. 计算切削速度查工艺手册表1.1-55，车削速度的计算公式 （m/min） 上式中，mm，； 计算得，车削速度 m/min。 3. 确定主轴转速 2） 扩孔至16。(1) 切削用量1. 确定进给量

37、查设计指南表5-129，扩孔进给量为：，并由设计指南表5-133，最终选定机床进给量为：。2. 确定切削速度根据=，则主轴的转速为，按设计指南表5-65取n=530r/min，则实际切削速度为v=19.97m/min。(2) 基本工时工序七 钻、攻M10螺纹(1) 加工条件加工要求：钻、攻M10螺纹；机 床： Z535钻床刀 具：根据工艺手册选择麻花钻d=9.2mm；(2) 切削用量1） 钻孔9.21. 确定进给量由设计指南表5-127可查，当铸铁的b200Pb，选d=15时，则每转进给量f=0.31-0.39mm/r。现根据设计指南表5-66，选择Z535钻床的进给量为0.32mm/r。2.

38、 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查工艺手册）为0.6mm，寿命。3. 确定切削速度 根据设计指南表5-134，取切削速度v=12.8m/min，所以钻床的转速根据设计指南表5-65可选Z535的转速接近407r/min的是392r/min，则实际的切削速度v=12.3m/min。（3) 基本工时2) 丝锥攻M10螺纹(1) 确定切削速度 根据工艺手册表7.2-13，取切削速度v=15m/min，所以钻床的转速根据设计指南表5-65可选Z535的转速接近477.5r/min的是392r/min，则实际的切削速度v=12.3m/min。(2) 基本工时工序八 一面两销，钻、扩、铰5 4

39、.3(1) 加工条件工件材料：KT350,b =350MPa ,铸造；加工要求：钻、扩、铰4.3孔；机 床： Z535钻床刀 具：根据工艺手册选择麻花钻d=4mm，d=4.3mm，高速钢铰刀4.24mm(2) 切削用量1） 钻孔41. 确定进给量由设计指南表5-127可查，当铸铁的b200Pb，选d=4时，则每转进给量f=0.11-0.13mm/r。现根据设计指南表5-66，选择Z535钻床的进给量为0.11mm/r。2. 确定切削速度 根据设计指南表5-134，取切削速度v=40m/min，所以钻床的转速根据设计指南表5-65可选Z535的转速接近3184.7r/min的是1100r/min

40、，则实际的切削速度v=13.8m/min。（3) 基本工时 一个孔用时：2） 扩孔至4.3。(1) 切削用量1. 确定进给量查设计指南表5-129，扩孔进给量为：，并由设计指南表5-133，最终选定机床进给量为：。2. 确定切削速度根据=，则主轴的转速为，按设计指南表5-65取n=1100r/min，则实际切削速度为v=14.85m/min。(2) 基本工时3） 铰孔 ：选高速钢铰刀 n=100r/min f=1mm/min d=4.24mm工序九 一面两销，攻Rc1/8锥螺纹孔(1) 加工条件加工要求：钻、攻Rc1/8锥螺纹孔；机 床： Z535钻床刀 具：根据工艺手册选择锥形钻d=8mm；

41、(2) 切削用量1） 钻锥孔1. 确定进给量由设计指南表5-127可查，当铸铁的b 100MPa，当d=15时，则每转进给量f=mm/r。现根据设计指南表5-66，选择Z535钻床的进给量为0.25mm/r。2. 确定切削速度 根据设计指南表5-134，取切削速度v=6m/min，所以钻床的转速根据设计指南表5-65可选Z535的转速接近238.8r/min的是195r/min，则实际的切削速度v=3.67m/min。（3) 基本工时2) 丝锥攻Rc1/8 (1) 确定切削速度 根据M8与Rc1/8设计参数基本相同，进给量f=0.5mm/r,查工艺手册表7.2-13，取切削速度v=15m/mi

42、n，所以钻床的转速根据设计指南表5-65可选Z535的转速接近477.5r/min的是392r/min，则实际的切削速度v=12.3m/min。(2) 基本工时工序十 手工去毛刺，时间1-2min。工序十一 检查尺寸规格，时间1-2min。第五章 夹具设计5.113.8孔和16沉孔加工钻床夹具设计本夹具主要用于立式钻床上加工前刹车调整臂外壳13.8孔和16沉孔。工件以60及大端端面和12孔为定位基准，在一面两销上实现完全定位。采用气缸带动拉杆和开口垫圈夹紧工件。因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证各孔的加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。5.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是

43、选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。60的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的60孔和大端端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以12孔, 60孔和已加工好的60孔的端面，一面两销，作定位夹具

44、。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用气缸带动拉杆，进而压紧开口垫圈作为夹紧机构，拉杆和开口垫圈位置如图所示。 5.3 切削力和夹紧力的计算（1）刀具:高速钢圆柱型钻头 机床：Z535立式钻床根据工艺手册第一卷，表3.4-10，钻孔时的转矩查表得，；所以用13.8钻头加工时，夹具垫圈所受到的切向力 同理，用13钻头加工时，夹具垫圈所受到的切向力同理，用16钻头加工时，夹具垫圈所受到的切向力计算切削力时必须考虑安全系数，取安全系数K=1.1，则垫圈受最大作用力Fz=31791.3=4132N。选用气缸-拉杆-开口垫圈夹紧机构，气缸选用108mm。由表6.3-22，当压缩空气单位压力P=0.5M

45、Pa,气缸的作用力4580N。此时气缸的夹紧力已经大于所需的夹紧力，故本夹具可以安全工作。5.4定位误差分析(1) 定位元件尺寸及配合公差的确定夹具的主要定位元件为大端端面和12，60两孔，孔与销间隙配合。(2) 工件的工序基准为两孔心和大端端面。工件的定位基准为孔心。当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在立式钻床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。5.5 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹

46、紧，本道工序的钻床夹具就选择了气动夹紧方式。总之，设计夹具时，应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本夹具设计的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，使用气缸直径不大。夹具通过气缸作用，当气缸推动拉杆向外时，开口垫圈松开，可以拔出，套上工件后，再放回，然后气缸拉动拉杆夹紧工件，进行加工。参考文献1、崇 凯 机械制造技术基础课程设计指南. 北京.化学工业出版社，20062、李昌年 机床夹具设计与制造. 北京.机械工业出版社，2006 3、王先逵 机械加工工艺手册.第一卷. 北京.机械工业出版社，20064、王先逵 机械加工工艺手册.第二卷. 北京.机械工业出版社，20065

47、、王先逵 机械制造工艺学. 北京.机械工业出版社，20056、骆素君 朱诗顺 机械课程设计简明手册. 北京.化学工业出版社，20067、陈于萍 周兆元 互换性与测量技术基础. 北京.机械工业出版社，20058、史美堂 金属材料及热处理. 上海.科学技术出版社，20069、孙丽媛 机械制造工艺及专用夹具 北京.冶金工业出版社，200210、吴 拓 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导. 北京.机械工业出版社，2005致谢大学毕业设计是四年来所学专业知识的综合。通过此次设计，可以提高综合运用知识的能力，其中包括看图、绘图、设计计算、查阅手册等诸多在机械设计制造行业必备的基本能力，毕业设计对于今后的学

48、习和工作都是一次难得的演练。通过对前调整臂外壳工艺规程及其专用家具的设计，我对零件的工艺加工、工序设计以及夹具设计的方法和步骤有了深入的了解，自己感觉收获颇丰。当然，本次设计不全是是我个人独立完成的，而是在郑培文老师的悉心指导和帮助下完成的。由于我的机械专业知识有限，实践经验更显空白，所以在设计中常常碰到阻碍，是在郑老师不厌其烦的指教和引导下，我才能顺利完成任务。郑老师的循循善诱，已经让我钦佩不已，而郑老师严谨的治学态度更是让我倍受教益。在此，我向郑老师表示最真诚的感谢。同时，感谢同学们的协作和帮助，使我能按时顺利地完成毕业设计。附件1用于金属切削的空冷技术-布赖恩博斯韦尔和蒂拉克机械工程学系

49、，科廷科技大学，邮政总局信箱U1987，西澳大利亚珀斯6845摘要：空气冷却干燥加工都是切割金属行业为处理长期运行时为延长刀具寿命，降低机床故障和尽量减少在刀尖产生的热量等问题进行试验所获得的可能的解决方案。迄今为止，这个行业仍不得不使用大量昂贵的会造成环境破坏和健康危害的冷却剂。如今，干加工引入金属切削行业的目的是不懈地努力减少加工费用和化学物质对环境的影响。现代加工工具已经有能力维持其刀刃在较高温度下切割，然而即使有了这种改善，切削刃最终也会损坏。应用冷空气吹入这些现代工具的结合面也将有助于延长工具寿命，减少切削损失。空气干燥加工被用于到工具界面在这篇文章中认为有可能替代有害液基冷却。然而

50、，低对流散热率与传统空冷相关方法一般是不足以及时散掉激烈的切割产生的热量，适当的能够提高冷却的过程方法，还没有建立起来。引言 本研究旨在探讨一种被称作朗克，希尔施涡旋管的，在加工过程中用于冷却的有效设备。该朗克- 希尔施涡旋管的影响是在30年代初，它的发明引起了很大轰动，因为它表明，通过压缩空气一管有可能产生热冷空气。起初 人们很难相信，这种装置可以产生热空气和冷空气并且达到有用的流量。涡旋管一个没有移动部件，简单的装置同时生产冷，热空气流。但是，到目前为止，很少有确定利用冷却工具涡流管的效率的研究。因此，为确定在刀刃上的热效率转移过程的一系列实验调查已经开始进行了。这些试验将确定最合适的参数使用，如冷和热空气的质量流量，冷热管直径、长度，和可实现的冷空气最低气温。风冷从未被制造业采用是由于这样一个事实，多年来，传统的切削液已被证明是在机械加工冷却过程中有效的方法。这项研究结果将证明，在很多加工设备中，空气冷却都可以取代传统的切削液，不会减少刀具寿命或也不会造成工作质量的下降或是影响工件表面的完成。给工件表面提供冷空气的朗克，希尔施涡旋管的使用说明表明提高空冷性能的重要。刀具结合界面的温度记录清楚地表明，刀刃的温度有显著的减少。用显微镜观察可发现，这种温度减缓降低了机械齿面的磨损。因此，当刀面用风