毕业论文-摆臂的机加工工艺编制及其车床夹具设计

PAGE28-摘要为了满足这些要求，加工技术和知识显得越发重要了，其中，对于特殊的零件加工，有的零件与机床相连的加工精度无法满足要求，所以夹具设计越发重要了。三维、二维软件的出现，方便了设计者们的设计过程，有效的提高了工作效率，节省了工作时间，而且更方便的观察其设计结构，有利于在设计中的改正，从而为夹具设计提供了一种便利。本课题的主要任务就是要设计一个对摆臂的机加工夹具。此工件的孔的相对位置要求较高，对零件的定位和夹紧要求较高，需要我们多次查阅资料，了解和明白在夹具设计方面的知识与技能，必须严格按照国家规定的要求，来对零件进行设计，需要我们更好的理解和掌握夹具设计所需要的知识，从而能够在之后的社会生活中更好地去应用。关键词：夹具设计；定位；精度ABSTRACTInordertomeettheprocessingrequirements,processingtechnologyandknowledgeismoreandmoreimportant,ofwhich,forspecialpartsprocessing,andsomepartsconnectedwiththemachinetoolmachiningaccuracycannotmeettherequirements,sofixturedesignmoreimportant.Fixturedesignisanimportanttaskbetweenconnectiondesignandmanufacturing.Computeraidedfixturedesignanddevelopmentoftheemergenceofthedesigntofacilitatethedesignprocess,effectivelyimprovetheefficiencyofthefixturedesignprovidesaconvenient.Forapart,firstconsiderthesix-pointpositioning,throughthesix-pointpositioningpart,andthendeterminethepartsoftheclampingmechanism,positioningmechanism.Andthepartsarefullylinkedtogethertoformaformofinstitutions.KangYouweietal.Definedthespatialrelationshipbetweenthemodularizationoftheassemblyconstraintmodelingandthefixturecomponent.Inthefixturedesignofthesubjectofthemaintaskistodesignaswingarmofthemachiningfixture.Therelativepositionoftheholeoftheworkpieceishigher,thepositioningandclampingofthepartsarehigher,andthefixturedesignneedstobefullyunderstoodandstudied.Inordertolocatethepartsandclampingsystemtounderstandtheway.Keywords：fixturedesign;positioning;precision目录TOC\o"1-3"\h\u22830摘要 I25725ABSTRACT II72751前言 195951.1设计内容 1318542零件的分析 3212752.1零件图 398402.2零件的作用 3295202.3零件的工艺分析 3199422.4零件的加工方案的确定 572642.5零件的夹紧方案确定 531433工艺规程设计 66413.1确定毛坯的制造形式 615853.2基面的选择 6244373.3制定工艺路线 682903.4确定工序顺序 7190413.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7197724计算切削用量及时间额定 10114144.1铣端面，平面，槽 10223984.1.1铣端面，平面 10148004.1.2铣槽 11286484.2粗车Φ96mm 11255764.3精车Φ96mm 13319314.4粗车、粗铰内孔 14278394.4.1粗车Φ60内孔 14251994.4.2粗车Φ20内孔 1642454.4.3粗铰内孔 17305084.5车砂轮越程槽 18215674.6粗车Φ35mm 1878574.7钻、扩孔 2076294.7.1Φ6mm钻、扩孔 20150594.7.2M10的扩孔 21132174.7.3M10的铰孔 21155604.7.4M8旳斜孔 21238195夹具设计 24178685.1选择定位基准 24309405.2切削力及夹紧力的计算 24312025.3夹具结构设计 25167945.4确定夹紧方案夹紧力的确定 25322005.5夹具结构设计 26297446结论 278528参考文献 2830039致谢 291前言我们为了满足加工要求，所学习的加工技术和知识就会显得越发重要了，其中，尤其是对于特殊的零件加工，而有的零件与机床相连的加工精度无法满足要求，所以夹具设计越发重要了。我们应将加工过程拓展一下思路，利用学习到的知识来将零件加工出来，从而吸引了大量学者对其进行思考和研究。CAD开发的出现，方便了设计者们的设计过程，有效的提高了工作效率，为夹具设计提供了一种便利。1.1设计内容1.设计思路（1）首先根据设计数据及要求确定摆臂的总体结构形式。重点分析零件的加工精度。（2）确定摆臂的工艺分析，并做好排布，考虑其优缺点。（3）工艺规程的设计：毛坯的制造形式，选择毛坯种类及其加工方法，并且制定工艺路线，加工设备及工艺装备选择，机械的加工余量确定，确定切削用量及基本工时。（4）制作机械工序卡片，机械工艺卡片。（5）夹具设计：采用三维软件（SolidWorks软件）绘出该夹具三维图、零部件三维图，根据三维软件来绘制标准的二维图（CAD）。（6）定位误差分析，然后对其进行强度的校核。对于该零件，毛胚是铸造结构，平面几乎只有3mm左右的余量，所以在加工左右两端上下平面的时候，可把粗精加工放在一起；钻削孔的时候，要先钻中心孔，以确定孔位置的准确性。工件要求铣Φ96mm外圆端面以下距离30mm处端面，首先进行铣平面，先进行一次粗铣的加工，加工出大体的轮廓，然后在进行一次精铣，为的是要满足零件的加工精度，零件的粗糙度要求要高，所以必须要有精车这一部分来满足零件的加工精度要求，其中我们采用的是X51铣床。（2）铣Φ96mm端面需要经过粗铣，先进行一次粗铣的加工，加工出大体的轮廓，然后在进行一次精铣，为的是要满足零件的加工精度，零件的粗糙度要求要高，所以必须要有精铣这一部分来满足零件的加工精度要求，其中我们采用的是X51铣床。（3）Φ96mm外圆表面粗糙度要求是Ra3.2，需要经过粗车，先进行一次粗车的加工，加工出大体的轮廓，然后在进行一次精车，为的是要满足零件的加工精度，零件的粗糙度要求要高，所以必须要有精车这一部分来满足零件的加工精度要求，其中我们采用的是CA6140车床。（4）加工Φ60mm孔，其中，这个孔的表面粗糙度为Ra1.6，它的工艺精度为且其轴线对端面Φ100mm的垂直度公差为0.03mm，这个孔与Φ20H8的孔的轴线距离要求很高。Φ20H8孔，它的表面粗糙度为Ra1.6，然而它的其轴线与Φ60的轴线距离为70mm，并且Φ20H8内孔相对于Φ60mm内孔的平行度公差为Φ0.04mm，需要经过车—铰三步方能满足要求。（5）然后根据上平面来加工退刀槽，根据加工精度，退刀槽距上端面60mm处，根据CA6140车床来对零件进行加工。（6）Φ35mm外圆表面粗糙度要求是Ra6.3，需要经过粗车，先进行一次粗车的加工，加工出大体的轮廓，然后在进行一次精车，为的是要满足零件的加工精度，零件的粗糙度要求要低，所以有粗车这一部分就会满足零件的加工精度要求，其中我们采用的是CA6140车床。（7）Φ35mm端面表面粗糙度要求是Ra3.2，需要经过粗车，先进行一次粗车的加工，加工出大体的轮廓，然后在进行一次精车，为的是要满足零件的加工精度，零件的粗糙度要求要高，所以必须要有精车这一部分来满足零件的加工精度要求，其中我们采用的是CA6140车床。（8）与Φ60mm孔中心向左距离90处，做Φ6mm孔，使用Φ6mm的麻花钻，设备为Z540钻床，再扩成Φ10mm孔到距表面15mm处。（9）与零件水平中心成且距离下端面15mm处做M8旳斜孔，设备为Z540钻床，设备为扩孔钻，夹具为专用车夹具。（10）在Φ96mm的端面上铣出与水平中心对称分布8F7的槽。并在表面钻出与水平中心成的4个M8的孔，且其深度为12mm，设备为X5032铣床，设备为Z540钻床。2零件的分析2.1零件图图2.SEQ图\*ARABIC1摆臂零件图2.2零件的作用题目的零件是常见零件，可以连接孔类零件和轴类零件,使两者之间能够传递扭矩。2.3零件的工艺分析由于工件是铸件毛坯，加工余量达4.4mm。（1）粗铣，精铣Φ96外圆端面以下距离30mm处端面，Φ96外圆端面，设备为X61。查表2-25得，粗铣加工余量为4.0mm，精铣加工余量为1.0mm。在Φ6的端面上铣出与水平中心对称分布8F7的槽。查表2-18得，槽的加工余量为1.0mm。（2）加工Φ96mm轴需要首先经过粗车，然后它的粗糙度不满足零件的要求，所以在进行精车，这样才能够满足零件所需要的要求，而加工要求又较高（Ra=3.2μm），所以采用CA6140车床来加工工件，所需要的夹具时专用夹具。查表2-11得，粗车加工余量为4.0mm，半精车加工余量为1.8mm，车端面长度偏差在0.80-1.60mm之间。（3）加工Φ60mm孔表面粗糙度为Ra1.6，且其轴线对Φ100mm端面的垂直度公差为0.03mm，需要首先经过车床粗车、精车来对孔进行加工，但是孔的精度要求太高，所以要进行粗铰来满足孔的加工要求，Φ56mm的孔，车孔Φ59.6mm，粗铰Φ60mm。查表2-20得，车孔加工余量为4.5mm,粗铰加工余量为0.4mm。加工Φ20H8孔，表面粗糙度为Ra1.6，其轴线与Φ60mm的轴线距离为70，且Φ20H8内孔相对于Φ60mm内孔的平行度公差为Φ0.04mm，需要首先经过车床粗车、精车来对孔进行加工，但是孔的精度要求太高，所以要进行粗铰来满足孔的加工要求，设备为Z525钻床，CA6140车床。Φ16mm的孔首先用车孔Φ19.8mm，粗铰Φ20mm，查表2-20得，车孔加工余量为1.8mm，粗铰加工余量为0.2mm。（4）在距上端面60mm下处加工4×2退刀槽，设备为CA6140车床，夹具为专用车夹具。查表2-18得，精车槽加工余量为1.0mm。（5）加工Φ35mm外圆表面粗糙度要求是Ra6.3，需要经过粗车满足要求，并攻丝，在粗车中所需要的设备是CA6140车床，在其中需要的夹具必须是专用夹具。查表2-11得，粗车加工余量为2.0mm。车端面长度偏差在0.70-1.40mm之间。并攻丝，查表2-29得,粗牙普通螺纹加工精度为1.5mm。（6）加工Φ35mm端面表面粗糙度要求是Ra3.2需要经过粗车，先进行一次粗车的加工，加工出大体的轮廓，然后在进行一次精车，为的是要满足零件的加工精度，零件的粗糙度要求要高，所以必须要有精车这一部分来满足零件的加工精度要求，其中我们采用的是CA6140车床。查表2-14~表2-17得，粗车加工余量为1.4mm，精车加工余量0.8mm。（7）与Φ60mm孔中心向左距离90处，做Φ6孔，使用Φ6的麻花钻，设备为Z540钻床，再扩成Φ10孔到距表面15处，设备为扩孔钻，在攻Φ10螺纹，夹具为专用车夹具。夹具为专用车夹具。首先钻孔为Φ5.8mm，可直接粗铰精度到Φ6H7。查表2-20得，钻加工余量为0.2mm。查表2-29得，粗牙普通螺纹加工精度为1.5mm。（8）并在表面钻出与水平中心成的4个M8的孔，且其深度为12mm，设备为Z540钻床。查表2-29得，粗牙普通螺纹加工精度为1.2mm。（9）与零件水平中心成且距离下端面15mm处做M8旳斜孔，需要经过钻—粗铰方能满足要求，在攻丝。设备为Z525钻床，夹具为专用车夹具。查表2-20得，钻加工余量为0.2mm，粗铰加工余量为0.16mm。查表2-29得，粗牙普通螺纹加工精度为1.2mm。2.4零件的加工方案的确定加工工序顺序为：车端面--铣槽--粗车外圆--半精车外圆加工两孔--加工斜孔--加工孔。2.5零件的夹紧方案确定由于两个中心孔要求精度较高，用底平面来约束3个自由度，用V型定位块定位，约束3个自由度，因此采用螺旋夹紧机构。夹具体与过渡盘的连接，采用的是钩形压板，利用钩形压板将夹具体固定，形成偏心距，以此在车床上用一道工序加工两个孔，再用手拉式定位销，将夹具体定位。夹具体与过渡盘的连接，利用了夹紧机构和定位机构，从而确定了零件的夹紧方案。3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式该零件为摆臂，材料HT200，中小批量生产。所以采用毛坯铸造方式制造。毛坯尺寸如下图所示。图3.1毛坯尺寸图3.2基面的选择（1）选择粗基准。根据基准选择原则，现选取零件下平面为粗基准。（2）选择精基准。对于此摆臂精基准的选择主要考虑到Φ60mm与下端面的垂直度要求、与Φ20H8内孔的平行度要求。所以在加工外圆时用零件上平面作为精基准。3.3制定工艺路线Ⅰ：铸造；Ⅱ：冷作清砂；Ⅲ：时效处理；Ⅳ：铣平面、端面、铣键槽；Ⅴ：粗车，半精车外圆；Ⅵ：车内孔；Ⅶ：钻孔；Ⅷ：钻斜孔；Ⅸ：终检；Ⅹ：入库；3.4确定工序顺序工序一：铸造HT200的毛坯，其中灰铸铁硬度190HBW。工序二：粗铣，精铣Φ96外圆端面以下到距离30mm处端面。粗铣，精铣Φ96外圆端面和上面的键槽，选用专用夹具。工序三：粗、精车摆臂Φ96外圆表面。选用专用夹具，车刀YG6，车床CA6140。（1）首先粗车外圆选用专用夹具定位加紧，车床CA6140。车刀YG6，车床CA6140，单边余量为2mm。（2）在精车外圆选用专用夹具定位加紧，车刀YG6，车床CA6140，单边余量为0.9mm。工序四：粗车、粗铰、半精铰摆臂Φ60内孔，Φ20H8内孔。（1）粗车内孔。选用专用夹具定位加紧，车刀YG6，车床CA6140。（2）粗铰内孔。选用专用夹具定位加紧，选用高速钢铰刀，车床CA6140。工序五：在距上端面60mm下处加工4×2退刀槽。车刀YG6，车床CA6140。工序六：粗车摆臂Φ35外圆表面，再攻丝，车刀YG6，车床CA6140，粗车、精车摆臂Φ35外圆端面。车刀YG6，车床CA6140。工序七：钻、粗、精铰Φ6孔、攻丝成Φ10孔到距表面15处，在表钻出与水平中心成的4个M8的孔，且其深度为12mm。工序八：钻、粗铰、半精铰与零件水平中心成且距离下端面15mm处做M8旳斜孔，攻丝。3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定铣平面表3.1平面机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯434粗车2.231.8IT12半精车1.830IT8铣端面表3.2平面机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯464粗铣3.260.8IT12精铣0.860IT8铣槽表3.3平面机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯26粗铣1.67.6IT12精铣0.48IT8Φ96mm的外圆表3.4Φ96mm的外圆的机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯4Φ100粗车2.2Φ97.8IT12半精车1.8Φ96IT8（5）Φ60mm的内孔和Φ20H8的内孔表3.5Φ60mm的内孔的机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯464粗车3.260.8IT12半精车0.860IT8表3.6Φ20H8mm的内孔的机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯4Φ24粗车2.2Φ21.8IT12半精车1.4Φ20.4IT8粗铰0.4Φ20IT7车槽轮越程槽表3.7Φ35mm的外圆的机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯11Φ43粗车10Φ31IT12Φ35mm的外圆表3.8Φ35mm的外圆的机械加工余量表工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差毛坯3.5Φ38.5粗车3.5Φ35IT123.6拟定工艺路线1、基准先行：先铣摆臂零件下平面，先以零件靠近4×2槽的平面为下平面，并以这个平面作为粗基准，先加工此基准，然后在进行工件的加工。在此基准的前提下，铣上平面，并将上平面当做是精基准。2、先粗后精：先粗车Φ100至Φ97.8，确保用专用夹具时不会过大的摇晃，减低工件误差。3、先主后次，先面后孔。4计算切削用量及时间额定4.1铣端面，平面，槽4.1.1铣端面，平面1、选择刀具根据表1.2，选择YT15硬质合金刀片，根据表1.3，铣削深度时，端铣刀直径为80mm，为60mm。但已知铣削宽度为90mm，根据表3.13，根据铣削宽度，选择。采用标准硬质合金端铣刀。铣刀几何形状，根据表3.3，材料硬度<200HBS，故选择，，，（假定），，，。2、选择切削用量（1）确定铣削速度：由于加工余量不大，故可在两次走刀内切完，则。（2）决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。根据表3.5，机床功率为7.5kW时，。采用不对称端铣，则。3、决定铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm；由于铣刀直径，所以刀具的寿命T=180min。4、决定切削速度：根据表3.27计算，其中，，，时，，，。各为修正系数：故公式(4.1)公式(4.2)公式(4.3)根据X62万能铣床说明书，选择，因此实际切削速度和每齿进给量为公式(4.4)公式(4.5)5、计算基本工时公式(4.6)式中，根据表3.26，车削时的入切量及超切量，则L=90+27=117mm，故。4.1.2铣槽1、选择刀具选择高速钢铣槽刀具，直柄键槽铣刀：直径d=8mm，e8的标准系列普通直柄键槽铣刀，铣刀几何形状，根据表3.3，材料硬度<200HBS，故选择，，，（假定），，，。2、选择切削用量由上面可知，，实际切削速度和每齿进给量，可由公式4.4可得，可由公式4.5可得，。3、计算基本工时：可由公式4.6可知，式中，根据表3.26，车削时的入切量及超切量，则L=100+4=104mm，故。4.2粗车Φ96mm1、选择刀具刀具选择YG6硬质合金。根据可知：刀具几何形状为=45°，′=10º，a。=6º，，，，；卷屑槽尺寸为：。2、选择切削用量(1)确定切削深度：由于切削粗加工余量仅为4mm，可在一次走刀内走完，故(2)确定进给量：根据表1.4，在粗车，刀杆尺寸为16mm×25mm，，以及工件直径为时，按CA6140车床说明书选择。根据表1.21，毛坯的硬度为190HBW，进给力。根据表1.29-2，切削时的修正系数为，故实际进给力为。由于切削时的进给量小于车床进给机构允许的进给力，故选的进给量是可用的。3、选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量根据表查出其最大磨损量是1mm，所以此车削的寿命T=60min。4、确定切削速度：切削速度可根据公式计算，根据表1.10，当用车刀硬度为190HBW的铸件时，切削速度。根据表1.28，切削速度的修正系数为，故公式(4.7)公式(4.8)根据CA6140车床说明书，选择，这时实际切削速度，可由公式4.4可知，。5、校验机床功率：由表1.24，加工硬度为190HBW的铸件，，，,故实际切削时的功率为。根据CA6140车床说明书，当时，车床主轴允许功率，因，所以符合。最后决定的车削用量为。6、计算基本工时公式(4.9)式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=30+3.5=33.5mm，故。4.3精车Φ96mm1、选择刀具刀具选择YG6硬质合金。根据可知：刀具几何形状为′=6º，=6º，，，，；卷屑槽尺寸为：。选择切削用量（1）确定切削深度：由于切削粗加工余量仅为4mm，可在一次走刀内走完，故。（2）确定进给量半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6，当表面粗糙度，，刀尖圆弧半径，，则取。3、选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量根据表查出最大磨损量是0.4mm，所以其寿命T=60min。4、确定切削速度：切削速度可根据公式计算，根据表1.10，当用YG6硬质合金车刀加工硬度为190HBW的铸件时，切削速度。，由公式4.8可得。根据CA6140车床说明书，选择，这时实际切削速度，由公式4.4可得最后决定的车削用量为5、计算基本工时由公式4.9可得，式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=30+2=32mm，故。4.4粗车、粗铰内孔4.4.1粗车Φ60内孔1、选择刀具刀具选择YG6硬质合金。根据可知：刀具几何形状为=45°，′=10º，a。=6º，，，，；卷屑槽尺寸为：。2、选择切削用量(1)确定切削深度：由于切削粗加工余量仅为2mm，进行一次走刀，故(2)确定进给量根据表1.4，在粗车，刀杆尺寸为16mm×25mm，，以及工件直径为时，按CA6140车床说明书选择。根据表1.21，毛坯的硬度为190HBW，进给力。根据表1.29-2，切削时的修正系数为，故实际进给力为。由于切削时的进给量小于车床进给机构允许的进给力，故选的进给量是可用的。3、选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量根据表查出最大磨损量是1mm，所以其寿命T=60min。4、确定切削速度：切削速度可根据公式计算，根据表1.10，当用YG6硬质合金车刀加工硬度为190HBW的铸件时，切削速度。根据表1.28，切削速度的修正系数为由公式4.1可得，由公式4.8可得。根据CA6140车床说明书，选择，这时实际切削速度，由公式4.4可得。5、校验机床功率：由表1.24，加工硬度为190HBW的铸件，。故实际切削时的功率为。根据CA6140车床说明书，当时，车床主轴允许功率，因，所以此车床符合。最后决定的车削用量为。6、计算基本工时：由公式4.9可得，式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=30+3.5=33.5mm，故4.4.2粗车Φ20内孔1、选择刀具刀具选择YG6硬质合金车刀。根据可知：刀具几何形状为=45°，′=10º，a。=6º，，，，；卷屑槽尺寸为：。2、选择切削用量（1）确定切削深度：由于切削粗加工余量仅为4mm，进行一次走刀，故。（2）确定进给量根据表1.4，在粗车，刀杆尺寸为16mm×25mm，，以及工件直径为时，按CA6140车床说明书选择。根据表1.21，毛坯的硬度为190HBW进给力。根据表1.29-2，切削时的修正系数为，故实际进给力为。由于切削时的进给量小于车床进给机构允许的进给力，故选的进给量是可用的。3、选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量根据表查出最大磨损量取为1mm，所以其寿命T=60min。4、确定切削速度：切削速度可根据公式计算，根据表1.10，当用YG6硬质合金车刀加工硬度为190HBW的铸件时，切削速度。根据表1.28，切削速度的修正系数为由公式4.1可得，由公式4.8可得。根据CA6140车床说明书，选择，这时实际切削速度，由公式4.4可得。5、校验机床功率：由表1.24，加工硬度为190HBW的铸件，，，，。故实际切削时的功率为。最后决定的车削用量为。6、计算基本工时：由公式4.9可得，式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=30+3.5=33.5mm，故4.4.3粗铰内孔1、选择刀具：根据表2.6，当加工铸铁时选择高速钢铰刀，，，，，。根据表2.11，铰孔的直径当材料硬度>170HBS，进给量为0.7~1.1mm/r。2、铰孔磨钝标准及寿命：根据表2.12，决定铰孔的直径，扩孔钻后刀面的最大磨损量取0.6mm，寿命T=20min。3、铰孔的切削速度：在表2.24选择中性硬度，d=15~20mm，，，。4.5车砂轮越程槽1、选择刀具：根据表1.3-2，，，根据表1.3-3，，根据表1.3-4，，根据表1.3-5，，根据表1.3-6，刀尖圆弧半径，根据表1.3-7，过渡刃长度，过渡刃倾角，根据表1.3-6，，，根据表1.3-6，卷屑槽尺寸16×25mm。2、确定进给量：根据表1.7，工件直径d=Φ35，切槽宽度为3~4mm，则。3、选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量根据表查出最大磨损量取为2.0mm，所以其寿命T=60min。4、确定切削速度：公式(4.10)查找可知，根据，，m=0.2代入，则。4.6粗车Φ35mm1、选择刀具刀具选择YG6硬质合金车刀。根据可知，刀具几何形状：=45°，′=10º，=6º，，，，。卷屑槽尺寸为：。2、选择切削用量（1）确定切削深度：由于切削粗加工余量仅为3.5mm，可在一次走刀内走完，故。（2）确定进给量根据表1.4，在粗车，刀杆尺寸为16mm×25mm，，以及工件直径为时，按CA6140车床说明书选择。根据表1.21，毛坯的硬度为190HBW，，，，进给力。根据表1.29-2，切削时的修正系数为：故实际进给力为。由于切削时的进给量小于车床进给机构允许的进给力，故选的进给量是可用的。选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量根据表查出最大磨损量取为1.0mm，所以其寿命T=60min。确定切削速度：切削速度可根据公式计算，根据表1.10，当用YG6硬质合金车刀加工硬度为190HBW的铸件时，切削速度。根据表1.28可知：切削速度的修正系数为故由公式4.1可得，由公式4.8可得。根据CA6140车床说明书，选择这时实际切削速度，由公式4.4可得。5、校验机床功率：根据表1.24，当硬度为190HBW的铸件时，则查表得出故实际切削时的功率为。根据CA6140车床说明书，当时，车床主轴允许功率，因，所以在CA6140车床上加工。最后决定的车削用量为。计算基本工时：由公式4.9可得，式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=26+3.5=29.5m4.7钻、扩孔4.7.1Φ6mm钻、扩孔1、选择钻头选择高速钢麻花钻头，其直径为Φ6mm，根据表2.1-2.2，钻头的几何形状为：标准刃，，，，。2、选择切削用量确定进给量（1）按加工要求决定进给量f：根据表2.7，当加工要求达到IT6~IT7精度时，灰铸铁硬度，时，则进给量。由于,故应乘孔深修正系数为0.97，则（2）按钻头强度求进给量：根据表2.8，灰铸铁硬度，，则进给量。（3）按机床进给机构强度决定进给量：根据表2.9，灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力3430N，则进给量。从以上三个进给量可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为，根据Z525钻床说明书，选择进给量。3、决定钻头磨钝标准及寿命：由表2.12可知，当时，钻头后刀面的最大磨损量根据表查出最大磨损量取为0.6mm，所以其寿命T=35min。4、决定切削速度：由表2.15可知，灰铸铁硬度取，，标准钻头，则。切削速度的修正系数，，，。实际切削速度，故由公式4.1可得，由公式4.8可得。根据Z525钻床说明书，可考虑选择，则v=12.6mm/min。5、检验机床扭矩功率：根据表2.20，，，，扭矩的修正系数均为1.0，故。根据表2.23，查表可得。6、计算基本工时：由公式4.9可得，式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=22+2.5=24.5mm，故。4.7.2M10的扩孔1、选择刀具：根据表2.5，当材料硬度=180~225HBS,选择高速钢扩孔钻，，，，，，，。根据表2.10，扩孔钻的直径当材料硬度<200HBS，进给量为0.7~0.9mm/r。则取f=0.7mm/r。2、扩孔钻磨钝标准及寿命：根据表2.12，扩孔钻的直径，扩孔钻后刀面的最大磨损量，查表得出最大磨损量取为0.6mm，所以其寿命T=35min。4.7.3M10的铰孔1、选择刀具：根据表2.6，当加工铸铁时选择高速钢铰刀，，，，，。根据表2.11，铰孔的直径当材料硬度>170HBS，进给量为0.7~1.1mm/r2、铰孔磨钝标准及寿命：根据表2.12，决定铰孔的直径，扩孔钻后刀面的最大磨损量，查表得出最大磨损量取为0.6mm，所以其寿命T=20min。3、铰孔的切削速度：由表2.24可知，选择中性硬度，d=5~10mm，，，。4.7.4M8旳斜孔1、选择钻头：选择高速钢麻花钻头，其直径为Φ8mm。根据表2.1-2.2,钻头的几何形状为：标准刃，，，，。2、选择切削用量首先确定进给量（1）按加工要求决定进给量：根据表2.7，当加工要求达到IT6~IT7精度时，灰铸铁硬度，时，则进给量f=0.36~0.44mm/r。由于,故应乘孔深修正系数为1.03，则。（2）按钻头强度求进给量：根据表2.8，灰铸铁硬度，，则进给量f=0.72mm/r。（3）按机床进给机构强度决定进给量：根据表2.9，灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力3430N，则进给量f=0.42mm/r。从以上三个进给量可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.36~0.44mm/r，根据Z525钻床说明书，选择进给量f=0.42mm/r。3、决定钻头磨钝标准及寿命：表2.12，当时，钻头后刀面的最大磨损量根据表查出最大磨损量取0.6mm，所以其寿命T=35min。4、决定切削速度：表2.15，灰铸铁硬度取，，标准钻头，则。切削速度的修正系数，，，。则可由公式(4.1)可得，可由公式(4.4)可得。根据Z525钻床说明书，可考虑选择，则v=9.8m/min。5、检验机床扭矩功率：根据表2.20，，，，扭矩的修正系数均为1.0，故。根据表2.23，查表可得。6、计算基本工时：可由(4.9)可知，式中，根据表1.26，车削时的入切量及超切量，则L=22.5+2.5=25mm，所以该工序的基本工时为。5夹具设计5.1选择定位基准设计夹具时应考虑提高劳动生产率和夹紧等的辅助时间，本零件是大批生产，要使零件的自由度完全限定，以零件下端为定位基准，以固定V型块和移动V型块采用螺旋夹紧机构夹紧零件。首先以零件下平面为粗基准，铣零件的上平面，并且确定以零件上平面为精基准。由于两个中心孔要求精度较高，用底平面来约束3个自由度，用V型定位块定位，约束3个自由度，因此采用螺旋夹紧机构。夹具体与过渡盘的连接，采用的是钩形压板，利用钩形压板将夹具体固定，形成偏心距，以此在车床上用一道工序加工两个孔，再用手拉式定位销，将夹具体定位。5.2切削力及夹紧力的计算查表10-1常见的夹紧形式及加紧机构的夹紧力的计算公式得：或取其中最大值（其中K取2。，查表10-2）车床切削力的计算：查表1-29得切削力中系数指数:背向力中系数指数：进给力中系数指数：外圆Φ96的切削用量：主切削力：公式(5.1)切深抗力：公式(5.2)进给力、轴向力：公式(5.3)切削力：公式(5.4)夹紧力： 公式(5.5)取中较大值5015.15N5.3夹具结构设计在设计摆臂夹具，但是由于两孔的中心距要求较高，在车床上很难一次加工，现以平面来约束零件3个自由度，固定V型块和移动V型块采用螺旋夹紧机构夹紧零件，来约束3个自由度，利用夹具体和过渡盘偏心原理，在车床上加工孔后，在旋转180˚后在加工孔，从而保证达到两个孔的位置精度要求。如图5.1所示。下图为零件的夹紧装置，能够有效得固定夹紧零件，而不损坏零件。图5.1零件夹紧机构5.4确定夹紧方案夹紧力的确定夹紧力的作用点应正对定位元件，或位于定位元件所形成的支撑面内、夹紧力的作用点应位于工件刚度高的部位、夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面使加稳固可靠。以确保工件定位准确、不变形。选择夹紧机构，选用固定V型块和移动V型块采用螺旋夹紧机构，利用利用夹具体和过渡盘来达到偏心的作用。5.5夹具结构设计首先，根据零件的技术要求，用计算机辅助软件（CAD）画出零件的轮廓，再通过分析零件的轮廓，确定夹紧面，定位面和加工面，然后进一步的确定零件的夹紧机构，确定零件的定位方式。对于这个零件，我采用的是用V形块夹紧，然后用孔定位，因为涉及偏心问题，在夹具体上加上过渡盘，夹具体和过渡盘用钩形压板夹紧，然后用手动式定位销，将其夹紧。再画CAD时，零件的轮廓使用双点划线画出，并且注意各元件与夹具体的连接，使夹具体能够有效的对零件夹紧，并且要对夹具体进行夹紧力的验算，以及重要的受力元件，机构的强度、刚度验算。在画图时，对零件编号，填写标题栏和零件明细表，完成结构设计。以下是我用Solidworks三维软件画的三维夹具体图，如图5.1所示。图5.2夹具体的三维设计图6结论经过几个月的时间，毕业设计终于是完成了，经过短短几个月的毕业设计，我们从中学习到了很多。本次毕业设计，是我们即将步入社会参与工作的最好设计实践，它为我们今后的实习工作打下了基础。通过做毕业设计，我们不仅可以重温所学的知识，而且可以巧妙地将相关专业课的知识联系起来形成一个完整的知识脉络。让我们将所学的专业理论知识很好的联系了起来并应用于实践当中。使我们对理论知识有了更深得理解，也让我对机械