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西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文
摘要
機械制造技術畢業(yè)設計，是以切削理論為基礎，制造工藝為主線，兼顧工藝裝備知識的機械制造技術基本涉機能力培養(yǎng)的實踐課程；是綜合運用機械制造技術的基本知識，基本理論和基本技能，分析和解決實際工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)；是對學生運用掌握的“機械制造”技術基礎
知識及相關知識的一次全面的應用訓練。
后羅拉過橋搖臂鉆、攻Φ47H8孔端面的3-M6螺紋的專用夾具設計，本套設計是由套筒與Φ47H8孔相配合，共限制五個自由度，另外一個旋轉(zhuǎn)的自由度則是由一個圓柱來限制，這樣工件就實現(xiàn)了完全定位，工件的夾緊則是由螺栓、螺母與快換墊圈等相配合來實現(xiàn)的，當松動螺母后，即可取下快換墊圈，然后取下鉆模板，進而可以取下工件，這樣操作簡單，生產(chǎn)效率也高，工件的導向部分則是由快換鉆套、鉆套用襯套，鉆模板及鉆套螺釘?shù)葞撞糠纸M成。由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。
關鍵詞 ：機械加工、工藝規(guī)程、專用夾具
Abstract
Mechanical manufacturing technology is the graduation design, the cutting theory as the foundation, the manufacturing process as the main line, both the technology and equipment of mechanical manufacturing technology basic knowledge related to machine ability practice curriculum; integrated use of machinery manufacturing technology the basic knowledge, basic theory and basic skills, analyze and solve practical problems is an important teaching link; is for students to use" mechanical manufacturing technology basis"
Knowledge and knowledge related to a comprehensive application training.
After the Luo La bridge rocker drilling, tapping hole end surface thread diameter 47H8 3-M6 special fixture design, the design consists of a sleeve and a hole matched with 47H8, a total limit of five degrees of freedom, in addition to a rotational degrees of freedom is comprised of a cylindrical workpiece to limit, thus realized perfectly positioned, workpiece clamping bolt, nut and is quickly changing washers and matching to achieve, when the loose nut, can be taken off quickly for washers, then takes the drilling template, which can remove the workpiece, it has the advantages of simple operation, the production efficiency is high, the workpiece guide part is by quick change drill, drill apply the bushing, the drilling template and a drill set screws etc.. Due to the limited capacity of the design, there still exist many deficiencies, please every teacher to give the criticism.
Key words: machining, process, special fixture
目 錄
1.后羅拉過橋搖臂的加工工藝規(guī)程設計 1
1.1零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.1.2 零件的工藝分析 1
1.2確定毛坯 2
1.2.1確定毛坯種類 2
1.2.2確定鍛件加工余量及形狀 2
1.2.3繪制鍛件零件圖 3
2.工藝規(guī)程設計 3
2.1 選擇定位基準 3
2.1.1 粗基準的選擇 3
2.1.2精基準的選擇 3
2.2工藝路線的擬定 4
2.2.1確定工序的原則 4
2.2.2工序的特點 5
2.2.3加工精度的劃分 5
2.3制定工藝路線 6
2.4選擇加工設備和工藝設備 8
2.5機械加工余量、工序尺寸及工時的確定 9
3.專用夾具設計 28
3.1鉆床夾具設計 28
3.1.1問題的提出 28
3.2夾具的設計 28
3.2.1定位基準的選擇 28
3.2.2定位元件及夾緊元件的設計計算與選擇 28
3.2.3夾緊元件選用壓板 29
3.3誤差分析與計算 29
結(jié) 束 語 31
謝 辭 32
參考文獻 33
1 后羅拉過橋搖臂的加工工藝規(guī)程設計
1.1零件的分析
1.1.1零件的作用
由于零件是機械零件中的后羅攔過橋搖臂，13.5X25的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進氣、排氣的氣問搖臂。Φ78的孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距175，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，與軸相配工作，起到支承作用。Φ47的孔用M6的螺栓與汽缸蓋相連，各部分尺寸零件圖中，詳細標注。
1.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性較高，不適合磨削。而且加工面，主要集中在平面和孔的加工。
根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面及加工表面之間的位置要求如下 ：
1、Φ47孔為中心的加工表面：
這一組加工面包括：Φ47孔本身和其兩端面及其倒角，Φ78孔和其兩端面及其倒角，R10上小凸臺上的M10螺紋孔，及Φ47孔兩端面上的M6螺紋孔
2、13.5X25的槽為中心的加工表面：
這一組面主要包括：13.5X25的槽
1.2確定毛坯
1.2.1確定毛坯種類
零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性較高，不適合磨削。而且加工面，主要集中在平面和孔的加工。所以我們采用砂型鑄造。
1.2.2確定鑄件加工余量及形狀
根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面及加工表面之間的位置要求如下 ：
1、 Φ47H8的孔，表面粗糙度為1.6，需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工方能滿足要求（粗鏜——半精鏜——精鏜），查《機械設計工藝手冊》，表2-10得：
粗鏜 單邊余量：Z=0.5
半精鏜 單邊余量：Z=0.4
精鏜 單邊余量：Z=0.1
2、 Φ78H9的孔，表面粗糙度為1.6，需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工方能滿足要求（粗鏜——半精鏜——精鏜），查《機械設計工藝手冊》，表2-10得：
粗鏜 單邊余量：Z=0.5
半精鏜 單邊余量：Z=0.4
精鏜 單邊余量：Z=0.1
3、 Φ47H8孔的兩端面，表面粗糙度為3.2，需要經(jīng)過粗加工、精加工方能滿足要求（粗銑——精銑),查《機械設計工藝手冊》，表2-8得：
粗銑 單邊余量：Z=0.8
精銑 單邊余量：Z=0.2
4、Φ78H9孔的兩端面，表面粗糙度為6.3，只需一次銑削即可滿足要求，查《機械設計工藝手冊》表2-8得：
銑削 單邊余量：Z=1.0
5、75X65的面，表面粗糙度為6.3，只需一次銑削即可滿足要求，查《機械設計工藝手冊》表2-8得：
銑削 單邊余量：Z=1.0
6、13.5X25的通槽，只需要銑削即可滿足要求，而且槽的尺寸并不大，很難鑄造成型，在這里采用實心鑄造。
7、 Φ47H8孔的兩端面上的M6螺紋孔及R10凸臺的M10螺紋孔，因他們的尺寸都不大，而且很難鑄造成型，在這里我們也采用實心鑄造。
工件上的其他表面，均為不加工表面，鑄造成型即可滿足其精度要求。
1.2.3繪制鑄件零件圖
2工藝規(guī)程設計
2.1選擇定位基準
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證。生產(chǎn)率得以提高否則加工工藝過程中會問題百出，還會造成零件大批量報廢使生產(chǎn)無法正常進行。
2.1.1粗基準的選擇
選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。
對零件而言，我們選擇Φ47H8的螺紋底孔及其端面為定位粗基準。
2.1.2 精基準的選擇
基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多數(shù)表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。
互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。
此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進而保證軸承蓋在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從后羅拉過橋搖臂零件圖分析可知，Φ47H8孔及其上端央作為精基準。但用一個平面和一個孔定位限制工件的自由度是不夠的，它只限制了五個自由度，另一個自由度則是由一個圓柱銷與工件 的一側(cè)面相配來實現(xiàn)。
選擇精基準的原則時，重點考慮的是有利于保證工件的加工精度并使裝夾更為方便。
2.2工藝路線的擬訂
對于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。后羅拉過橋搖臂的加工的第一個工序也是加工統(tǒng)一的基準。具體工序是先以后羅拉過橋搖臂的Φ47H8孔的下端面為粗基準。
后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。
2.2.1 確定工序的原則
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：
（1）工序分散原則
工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。
（2）工序集中原則
工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。而且采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。
一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。一般采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和專用夾具組織流水線生產(chǎn)。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量較小。
2.2.2 工序的特點
制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。
（1）工序集中的特點
工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。
（2）工序分散的特點
工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備,簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高,但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。
工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型，加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。
一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。一般采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和專用夾具組織流水線生產(chǎn)。
由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。
2.2.3 加工精度的劃分
零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：
（1）粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。
粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切削用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為。粗糙度為。
（2）半精加工階段
半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為。表面粗糙度為。
（3）精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。
精加工應采用高精度的機床切削用量小，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為，表面粗糙度為。
此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。
但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費時的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。
2.3制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
表2.1工藝路線方案一
工序號
工序內(nèi)容
工序一
鑄造
工序二
時效處理
工序三
粗銑、精銑Φ47H8孔的前端面，表面粗糙度為3.2
工序四
粗銑、精銑65X75，表面粗糙度為3.2
工序五
銑Φ78H9孔的前端面，表面粗糙度為6.3
工序六
粗銑、精銑Φ47H8孔的后端面，表面粗糙度為3.2
工序七
銑Φ78H9孔的后端面，表面粗糙度為6.3
工序八
粗鏜、半精鏜、精鏜Φ47H8孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1
工序九
粗鏜、半精鏜、精鏜Φ78H9孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1
工序十
鉆、攻Φ47H8孔前端面上的3-M6深12孔深15
工序十一
鉆、攻Φ47H8孔后端面上的3-M6深12孔深15
工序十二
鉆、攻Φ20小凸臺面上的M10
工序十三
銑13.5X25的通槽
工序十四
去毛刺
工序十五
質(zhì)檢、入庫（按零件圖）
表2.2工藝路線方案二
工序號
工序內(nèi)容
工序一
鑄造
工序二
時效處理
工序三
粗銑、精銑Φ47H8孔的后端面，表面粗糙度為3.2
工序四
銑Φ78H9孔的后端面，表面粗糙度為6.3
工序五
粗銑、精銑Φ47H8孔的前端面，表面粗糙度為3.2
工序六
粗銑、精銑65X75，表面粗糙度為3.2
工序七
銑Φ78H9孔的前端面，表面粗糙度為6.3
工序八
粗鏜、半精鏜、精鏜Φ47H8孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1
工序九
粗鏜、半精鏜、精鏜Φ78H9孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1
工序十
鉆、攻Φ47H8孔前端面上的3-M6深12孔深15
工序十一
鉆、攻Φ47H8孔后端面上的3-M6深12孔深15
工序十二
鉆、攻Φ20小凸臺面上的M10
工序十三
銑13.5X25的通槽
工序十四
去毛刺
工序十五
質(zhì)檢、入庫（按零件圖）
工藝立方案的比較與分析：
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一則是先加工出了工件的前端面，方案二則是先加工出了工件的后端面，從零件圖分析可知，零件的工藝基準為后端面，所以采用方案二。
2.4選擇加工設備和工藝設備
①機床的選擇
工序三 粗銑、精銑Φ47H8孔的后端面，表面粗糙度為3.2，采用立式銑床X51。
工序四 銑Φ78H9孔的后端面，表面粗糙度為6.3，采用立式銑床X51。
工序五 粗銑、精銑Φ47H8孔的前端面，表面粗糙度為3.2，采用立式銑床X51。
工序六 粗銑、精銑Φ47H8孔的后端面，表面粗糙度為3.2，采用立式銑床X51.
工序七 銑Φ78H9孔的前端面，表面粗糙度為6.3，采用立式銑床X51
工序八 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ47H8孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1，采用金鋼鏜床T68.
工序九 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ78H9孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1，采用金鋼鏜床T68.
工序十 鉆、攻Φ47H8孔前端面上的3-M6深12孔深15，采用搖臂鉆床Z3025.
工序十一 鉆、攻Φ47H8孔后端面上的3-M6深12孔深15，采用搖臂鉆床Z3025.
工序十二 鉆、攻Φ20小凸臺面上的M10，采用立式鉆床。
工序十三 銑13.5X25的通槽，采用立式銑床X51。
②選擇夾具
該零件的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。加工Φ47H8與Φ78H9孔時采用鏜刀，加工Φ47H8孔兩端面上M6螺紋孔及R10凸臺上的M10螺紋孔時，采用麻花鉆，絲錐。
④選擇量具
加工的孔均采用量規(guī)、游標卡尺，加工面采用塞尺、游標卡尺。
⑤其他
對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對后羅拉過橋搖臂的外輪廓尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.5機械加工余量、工序尺寸及工時的確定
工序一 鑄造毛坯
工序二 時效處理
工序三 粗銑、精銑Φ47H8孔的后端面，表面粗糙度為3.2
1、粗銑Φ47H8孔的后端面
1）加工條件：
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求： 粗銑Φ47H8孔的后端面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=0.8mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.2mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
4）計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
5）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=0.8mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
6）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=73mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2=1.88min。
2、 精銑Φ47H8孔的后端面
1） 加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
3、 加工要求：精銑Φ47H8孔的后端面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=0.2mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.1mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
4）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=0.2mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
5）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=73mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2=1.66min。
工序四 銑Φ78H9孔的后端面，表面粗糙度為6.3
1）加工條件：
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求： 銑Φ78H9孔的后端面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=1.0mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.25mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
4）計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
5）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=1.0mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
6）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=95mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2= 2.38min。
工序五 粗銑、精銑Φ47H8孔的前端面，表面粗糙度為3.2
1、粗銑Φ47H8孔的前端面
1）加工條件：
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求： 粗銑Φ47H8孔的前端面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=0.8mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.2mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
4）計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
5）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=0.8mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
6）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=73mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2=1.88min。
4、 精銑Φ47H8孔的前端面
1） 加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
5、 加工要求：精銑Φ47H8孔的前端面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=0.2mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.1mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
4）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=0.2mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
5）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=73mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2=1.66min。
工序六 粗銑、精銑65X75面，表面粗糙度為3.2
1、粗銑65X75面
1）加工條件：
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求： 粗銑65X75面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=0.8mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.2mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
4）計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
5）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=0.8mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
6）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=65mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2=1.78min。
2、精銑65X75面
1） 加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
加工要求：精銑65X75面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=0.2mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.1mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
4）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=0.2mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
5）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=65mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2=1.61min。
工序七 銑Φ78H9孔的前端面，表面粗糙度為6.3
1）加工條件：
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求： 銑Φ78H9孔的前端面
機床： 銑床X51
刀具： 標準鑲齒圓柱銑刀。銑削寬度﹤=5，深度﹤= 70 ，齒數(shù)=6,故據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》取刀具直徑=80mm。
2）切削用量：
銑削深度 ：因為切削量較小，故可以選擇=1.0mm
決定每齒進給量
根據(jù)銑床X51說明書，查表知=0.2～ 0.3mm/z。
3）選擇后刀面：
最大磨損量為：0.25mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度為：T=36000S。
4）計算切削速度：
按《機械制造工藝設計簡明手冊》，
算得=98mm/s, n=439r/min, =475mm/s.
據(jù)銑床X51參數(shù)，選擇=475r/min, =475mm/s.
則實際進給量為=/=0.16mm/z.
實際切削速度==119.3m/min.
5）校驗機床功率 查《機械制造工藝與設計簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm＞Pcc。故校驗合格。最終確定=1.0mm, =475mm/s, =119.3m/min, =0.16mm/r。
6）計算基本工時:
查《機械制造工藝與設計簡明手冊》得：
t=
被切削層長度：由毛坯尺寸可知：=1mm。
長度：
=95mm.
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為2
機動時間：t=2= 2.38min。
工序八 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ47H8孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1
1、 粗鏜Φ47H8孔
?．加工條件
加工要求：粗鏜Φ47H8孔，單側(cè)加工余量Z=0.5mm。
機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
?、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.5mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.5mm
(2)選擇進給量
根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇
則=415.4r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，n=375r/min
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=76，，
L=（76+0.5+3）mm
=79.5mm
故有=min=0.286min
2、 半精鏜Φ47H8孔
?．加工條件
加工要求：半精鏜Φ46孔至Φ46.8孔，單側(cè)加工余量Z=0.4mm。
機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
?、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.4mm， =0.4mm
（2）選擇進給量
根據(jù)《工藝手冊》表11-313，查得：半精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則=374.6r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20，選擇 n=375r/min
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=76，=0.4，
L=（76+0.4+1）mm
=77.4mm
故有 ==1.0 86min
3、 精鏜Φ47H8孔
?．加工條件
加工要求：精鏜Φ46.8孔至Φ47孔，單側(cè)加工余量Z=0.1mm。
機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
?、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.1mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.1mm
（2）選擇進給量
根據(jù)《工藝手冊》表11-313，查得：精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則=542.1r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20，選擇 n=525r/min。
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=76，=0.1，
L=（76+0.1+1）mm
=77.1mm
故有 ==0.773min
工序九 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ78H9孔，表面粗糙度為1.6，倒角C1
1、粗鏜Φ78H9孔
?．加工條件
加工要求：粗鏜Φ78H9孔，單側(cè)加工余量Z=0.5mm。
機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
?、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.5mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.5mm
(2)選擇進給量
根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇
則=248.2r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，n=275r/min
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=20，，
L=（20+0.5+3）mm
=23.5mm
故有=min=0.115min
2、半精鏜Φ47H8孔
?．加工條件
加工要求：半精鏜Φ46孔至Φ46.8孔，單側(cè)加工余量Z=0.4mm。
機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
?、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.4mm， =0.4mm
（2）選擇進給量
根據(jù)《工藝手冊》表11-313，查得：半精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則=327.5r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20，選擇 n=300r/min
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=20，=0.4，
L=（20+0.4+1）mm
=21.4mm
故有 ==0.375min
3、精鏜Φ47H8孔
?．加工條件
加工要求：精鏜Φ46.8孔至Φ47孔，單側(cè)加工余量Z=0.1mm。
機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
?、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.1mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.1mm
（2）選擇進給量
根據(jù)《工藝手冊》表11-313，查得：精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則=326.6r/min
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20，選擇 n=300r/min。
（3）計算基本工時
根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=20，=0.1，
L=（20+0.1+1）mm
=21.1mm
故有 ==0.370min
工序十 鉆、攻Φ47H8孔前端面上的3-M6深12孔深15
1、 鉆Φ47H8孔前端面上的3-M6的螺紋底孔Φ5.1
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ5.1孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
2、 攻Φ47H8孔前端面上的3-M6的螺紋
選擇M6mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取n=375r/min
基本工時：
工序十一 鉆、攻Φ47H8孔后端面上的3-M6深12孔深15
1、鉆Φ47H8孔前端面上的3-M6的螺紋底孔Φ5.1
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ5.1孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
2、攻Φ47H8孔前端面上的3-M6的螺紋
選擇M6mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取n=375r/min
基本工時：
工序十二 鉆、攻Φ20小凸臺面上的M10
1、鉆Φ20小凸臺面上的M10的螺紋底孔Φ8.5
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ8.5孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
2、攻Φ20小凸臺面上的M10的螺紋
選擇M10mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取n=200r/min
基本工時：
工序十三 銑13.5X25的通槽
刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2） 決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?75
當＝175r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
工序十四 去毛刺
工序十五 質(zhì)檢、入庫（根據(jù)零件圖）
3專用夾具設計
為了達到提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度的目的。在加工后羅拉過橋搖臂零件時，需要設計專用夾具。
如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，雖然該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。但是由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。
此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。
3.1鉆床夾具設計
3.1.1問題的提出
利用本夾具主要用來鉆、攻Φ47H8端面上的3-M6螺紋孔。因此孔與其他任何面沒有任何要求，所以我們在此只考慮如何提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。
3.2夾具的設計
3.2.1定位基準的選擇
考慮到工件的外形及其位置精度要求，采用心軸定位形式就可滿足要求，而采用該定位方法易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，便于保證工件各個尺寸的相互位置精度。
所以工件以心軸及工件的一個表面定位。定位元件為套筒，一面限制3個自由度；心軸，它限制工件2個自由度；另用一圓柱銷來限制限制工件繞心軸轉(zhuǎn)動的1個自由度。這樣工件的6個自由度都被限制。
3.2.2定位元件及夾緊元件的設計計算與選擇
根據(jù)參考《機械制造技術》P227頁心軸的設計計算過程如下：
1.確定心軸的直徑為：
Φ=47f6=
2.確定心軸與圓柱銷之間的中心距：
故心軸與圓柱銷之間的中心距及其公差為（110±0.13）mm。
3.2.3夾緊元件選用
考慮到工件裝夾的方便，此選用快換墊圈與螺栓，螺母配合實現(xiàn)工件的夾緊。切削力及夾緊力計算
根據(jù)參考文獻[1]，表2.4—97可查得：
銑削力計算公式為
圓周分力
查表可得：=10mm Z=4 mm =0.2～ 0.3mm/z
代入得
=1185.6N
夾緊力計算：由于鉆、攻Φ47H8端面上3-M6螺紋孔是切削力，軸向力比較小，螺母與螺栓配合的力滿足要求。故不校核。
3.3誤差分析與計算
由于本工序的加工是以定位銷定位,工件孔和定位銷的誤差可分為以下兩種:一是工件以圓孔在過盈配合圓柱銷上定位,所以定位副之間無徑向間隙,也即這時不存在徑向基準位移誤差(,)。工件在軸線方向上的軸向定位誤差，則可利用夾緊力加以控制。由此可見，過盈配合圓柱心軸的定位精度是相當?shù)母摺６且詧A孔在間隙配合圓柱銷上定位，根據(jù)定位銷放置位置的不同，有不同情況。在設計中，是將心軸水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此，有徑向基準位移誤差。
夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：
（1）移動時基準位移誤差
（式7.2）
=
=
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
（式7.3）
其中： （式7.4）
由（式7.3）得
由于它的轉(zhuǎn)動角度小，對槽的加工的影響，沒有超出它的精度要求。因此，滿足設計要求。
結(jié) 束 語
完成情況：
通過老師的指導及閱讀各種技術資料使我圓滿完成了本次的畢業(yè)設計，掌握了機械加工工藝和設計專用夾具方面的知識，同時也讓我掌握了機械設計的一般程序和方法，并且鍛煉了我綜合運用知識的能力，鞏固了三年的知識內(nèi)容。
所得收獲：
1能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的時間知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
2 提高設計能力。通過設計夾具（或量具）的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工的夾具的能力。
3 學會運用手冊及圖表資料。
4 熟悉掌握AUTOCAD等計算機制圖軟件。
通過這次畢業(yè)設計對自己將要從事的工作有很大的幫助，我從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，同時也是我邁向工作的第一步。
謝 辭
畢業(yè)設計是對大學三年所學知識與能力的綜合應用和檢測，是每一個合格的大學生的必經(jīng)過程，也是一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設計，不僅培養(yǎng)了我正確的設計思想；也同時讓我掌握了工程設計的一般程序和方法，以及鍛煉了我綜合運用知識能力。在本次設計過程中，我大量閱讀了各種技術資料及設計手冊，認真探討了機械領域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設計不僅加強了對自己所學專業(yè)課程的理解和認識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外，本次設計在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，這些都不同程度地使我們學到了更多的知識，進一步提高了我繪圖識圖的能力。
在本次畢業(yè)設計中，我得到周養(yǎng)萍教授的耐心指導，細心教誨，并在設計過程中及時的給我解答疑難，讓我在本次畢業(yè)設計中得到了自己能力上的長進和知識上的飛躍，這對我的將來都會有深遠的影響。并且，在設計過程中還有其他老師和同學的熱忱幫助，在此表示由衷的感謝！
由于本人知識有限，實際經(jīng)驗更加不足，因此我的設計還存在很多的