1、畢業設計課 題：齒輪油泵泵體工藝設計和鉆14mm、18mm階梯孔夾具設計專 題：專 業： 機械制造及自動化學 生 姓 名： 班 級： 學 號：指 導 教 師：完 成 時 間： 摘 要本設計是基于齒輪油泵泵體零件的加工工藝規程及一些工序的專用夾具設計。齒輪油泵泵體零件的主要加工表面是端面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。關鍵詞：齒輪油泵泵

2、體類零件；工藝；夾具；全套圖紙，加153893706ABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision e

3、asy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchma

4、rk, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes

5、are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clam

6、ping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: parts; fixture;目 錄摘 要IIABSTRACTIII第1章 緒論11.1 機械加工工藝概述11.2機械加工工藝流程11.3夾具概述21.4機床夾具的功能31.5機床夾具的發展趨勢3機床夾具的現狀3現代機床夾具的發展方向4

7、第2章 加工工藝規程設計62.1 零件的分析6 零件的作用62.1.2 零件的工藝分析62.2 齒輪油泵泵體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施7 孔和平面的加工順序7加工方案選擇72.3 齒輪油泵泵體加工定位基準的選擇8 粗基準的選擇8 精基準的選擇82.4 齒輪油泵泵體加工主要工序安排82.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定112.6選擇加工設備及刀、量具122.7確定切削用量及基本工時（機動時間）12第3章 鉆14mm、18mm階梯孔夾具設計223.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置223.2 夾具的導向233.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙243.4 鉆模板243.5切削力及

8、夾緊力的計算253.6誤差分析與計算263.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用263.8 確定夾具體結構和總體結構283.9 夾具設計及操作的簡要說明29結 論30參考文獻31致謝33第1章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統的流程。 機械加工工藝就是在

9、流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據產品數量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數，工藝規程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規程是

10、規定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規定的形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8

11、) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執行工藝規程過程中，可能會出現前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規程進行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統稱為機床夾具。在現代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業的產品設計和制造以及生產

12、技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。隨著科學技術的發展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現，機械制造工藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發展。各種新工藝的出現，已突破傳統的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現代制造技術與機械制造工藝自動化都有

13、了長足的發展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統制造還是現代制造系統中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工

14、時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。（1）對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。1.5機床夾具的發展趨勢隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發展成為門類齊全的工藝裝備。機床夾具的現狀國際生產研究協會的統計表明，目前中、小

15、批多品種生產的工作品種已占工件種類總數的85%左右。現代生產要求企業所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業仍習慣于大量采用傳統的專用夾具。另一方面，在多品種生產的企業中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（GT）、柔性制造系統（FMS）等新技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機床夾具。4）適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具。5）采用液

16、壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。6）提高機床夾具的標準化程度。現代機床夾具的發展方向現代機床夾具的發展方向主要表現為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。精密化隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自

17、動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發展的主要方向。標準化機床夾具的標準化與通用化是相互聯系的兩個方面。在制

18、訂典型夾具結構的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。第2章 加工工藝規程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是齒輪油泵泵體。齒輪油泵泵體的主要作用

19、是為內部齒輪嚙合提供場所，并保證部件與其他部分正確安裝。因此齒輪油泵泵體零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。圖1 齒輪油泵泵體2.1.2 零件的工藝分析由齒輪油泵泵體零件圖可知。齒輪油泵泵體是一個軸類零件，它的外表面上有平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現分析如下：（1）以左端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：左端面的加工；，其中表面粗糙度要求為。（2）以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：右端面的加工；，其中表面粗糙度要求為。（3）以上平面的平面

20、為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上平面面，粗糙度為。（4）其他各個孔的加工，2-40mm內孔、6XM8內孔、4-10孔內孔、側面M14螺紋孔、14孔、18階梯孔2.2 齒輪油泵泵體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該齒輪油泵泵體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于齒輪油泵泵體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序齒輪油泵泵體類零件的加工應遵循先面后孔的

21、原則：即先加工齒輪油泵泵體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。齒輪油泵泵體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。齒輪油泵泵體零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2加工方案選擇齒輪油泵泵體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要

22、求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。根據齒輪油泵泵體零件圖所示的齒輪油泵泵體的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用坐標法鏜孔在現代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現大批量、多品種以及產品更新換代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。用坐標法鏜孔，需要將齒輪油泵泵體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。2.3 齒輪油泵泵體加工定位基準的選擇 粗基準的

23、選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要孔的加工余量均勻；（2）保證裝入齒輪油泵泵體的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以齒輪油泵泵體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 精基準的選擇從保證齒輪油泵泵體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。

24、精基準的選擇應能保證齒輪油泵泵體在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從齒輪油泵泵體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是齒輪油泵泵體的裝配基準，但因為它與齒輪油泵泵體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 齒輪油泵泵體加工主要工序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。齒輪油泵泵體加工的第一個工序也

25、就是加工統一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到齒輪油泵泵體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于齒輪油泵泵體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面

26、，這樣容易保證零件圖紙上規定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據以上分析過程，現將齒輪油泵泵體加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10鑄造毛坯20時效處理，去應力30粗銑、精銑左端面40翻面，粗銑、精銑右端面50粗銑、精銑上端面60粗銑、精銑下端面70粗車、精車42外圓及倒角80精粗車、精車2-40mm內孔90銑開檔距離28100鉆孔攻絲6XM8110鉆鉸4

27、-10孔120鉆孔攻絲側面M14螺紋孔130鉆孔14孔、18階梯孔140去毛刺150清洗160檢驗170油封、入庫工藝路線二：10鑄造毛坯20時效處理，去應力30粗車、精車左端面40翻面，粗車、精車右端面50粗車、精車上端面60粗車、精車下端面70粗車、精車42外圓及倒角80精粗車、精車2-40mm內孔90銑開檔距離28100鉆孔攻絲6XM8110鉆鉸4-10孔120鉆孔攻絲側面M14螺紋孔130鉆孔14孔、18階梯孔140去毛刺150清洗160檢驗170油封、入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發現仍有問題，采用互為基準的原則，先加工上、

28、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發現該方案一比較合理。綜合選擇方案一：10鑄造毛坯20時效處理，去應力30粗銑、精銑左端面40翻面，粗銑、精銑右端面50粗銑、精銑上端面60粗銑、精銑下端面70粗車、精車42外圓及倒角80精粗車、精車2-40mm內孔90銑開檔距離28100鉆孔攻絲6XM8110鉆鉸4-10孔120鉆孔攻絲側面M14螺紋孔130鉆孔14孔、18階梯孔140去毛刺150清洗160檢驗170油封、入庫2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1

29、)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為HT200、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇鑄造成型。(2)確定毛坯的加工余量根據毛坯制造方法采用的鑄造造型，查取機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-5，“齒輪油泵泵體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170241，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。（1）結合面的加工余量。根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表。其余量值規

30、定為，現取。表粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機械加工工藝手冊表，其余量值規定為。（2）面的加工余量。根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表。其余量值規定為，現取。表粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機械加工工藝手冊表，其余量值規定為。差等級選用CT7。再查表可得鑄件尺寸公差為。2.6選擇加工設備及刀、量具 由于生產類型為大批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度。

31、可選用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍01000mm（參考文獻2表67）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻2表43），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻2第五篇金屬切削刀具，第2、3節），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。鉆中心孔。選用60°中心鉆（參考文獻4第6章）。2.7確定切削用量及基本工時（機動時間）工序10、20無切削加工，無需計算工序30粗銑、精銑左端面機床：銑床X52K刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：

32、根據參考文獻3表2.473，取：根據參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取根據參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.174，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻3表2.481,取走刀次數為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序40：翻面，粗銑、精銑右端面機床：銑床X52K刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數8，此為細齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取根據參考文獻3表2.

33、481，取銑削速度每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取：根據參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.131，取 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 走刀次數為1機動時間：機動時間：所以該工序總機動時間工序50：粗銑、精銑上端面機床：銑床X52K刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：=3mm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取：根據參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取根據參考文獻3表2.481，取

34、銑削速度機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.174，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻3表2.481,取走刀次數為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序60：粗銑、精銑下端面機床：銑床X52K刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：=3mm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取：根據參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據參考文獻3表2.473，取根據參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.174，取

35、實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻3表2.481,取走刀次數為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序70. 粗車、精車42外圓及倒角已知工件材料： HT200，鑄造，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用卡盤固定。所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成.確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀

36、桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 （1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削

37、速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （1-6）根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量

38、可在C6201機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=工序80. 精粗車、精車2-40mm內孔已知工件材料： HT200，鑄造，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用卡盤固定。所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成.確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按C

39、A6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 （1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用

40、量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （1-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （1-6）根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在C6201機床上進行，最后決定的切削用量為：

41、=3.75，=，=，=工序100：鉆孔攻絲6XM8機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度：進給量：根據參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表4.531，取所以實際切削速度：切削工時 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間：工序100：鉆鉸4-10孔機床：鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39，選硬質合金錐柄麻花鉆頭切削深度：根據參考文獻3表查得：進給量,切削速度。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表4.531，取。實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：

42、刀具切出長度： 取。加工基本時間： 工序140鉆孔攻絲側面M14螺紋孔機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度：進給量：根據參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間： 工序130：鉆孔14孔、18階梯孔機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度：進給量：根據參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.13

43、1，取所以實際切削速度：走刀次數為1機動時間： 第3章 鉆14mm、18mm階梯孔夾具設計3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動

44、源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變為夾緊力，并執行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構的特點：（1）結構簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能

45、好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規定位置上。在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心

46、半圓環來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。3.2 夾具的導向在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套

47、及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖4.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1985。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-1985。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。3.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點:1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，

48、鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套：主要用在大批量生產中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(

49、0.31.2)d。在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。3.4 鉆模板在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。43.5切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：臺式鉆床Z4006A，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻5查表可得：切削

50、力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實際所需夾緊力：由參考文獻5表得： 有：安全系數K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻5表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。取，查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：式中參數由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。3.6誤差分析與計算該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 且

51、：L=132.8mm(對角距離) ，得 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：3.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT20022263