2355 車床法蘭盤加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì),車床,法蘭盤,加工,工藝,關(guān)鍵,癥結(jié),樞紐,工序,工裝,設(shè)計(jì) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 1 頁(yè) 共 27 頁(yè)1 引言1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及所有專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有極其重要的地位。機(jī)械制造技術(shù)是一門非常重要的技術(shù)，人類的發(fā)展過程就是一個(gè)不斷的制造的過程。因此，制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它有以下四個(gè)方面的意義：社會(huì)發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān)；制造技術(shù)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)；制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱；制造技術(shù)國(guó)力和國(guó)防的后盾 [1]。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝學(xué)、進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)等所有重要課程之后的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求學(xué)生通過機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉：（1）能熟練運(yùn)用課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的時(shí)間知識(shí)，正確地解決一個(gè)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）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過設(shè)計(jì)借據(jù)（或量具）的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工的夾具的能力。（3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用 [4]。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。1.3 問題的提出及對(duì)應(yīng)的解決方案 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁(yè) 共 27 頁(yè)1.3.1 需要解決的問題本課題是法蘭盤鉆床夾具的設(shè)計(jì)與制造，需要解決的問題有如下幾個(gè)方面：（1）認(rèn)真查閱資料，分析轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相關(guān)的技術(shù)要求。（2）分析通用夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。（3）根據(jù)轉(zhuǎn)速器盤的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出適合的鉆床夾具結(jié)構(gòu)。（4）材料的選擇。根據(jù)材料的性能不同和經(jīng)濟(jì)性，選擇適合的夾具材料。同時(shí)還要對(duì)夾具做受力分析，計(jì)算夾緊力，是否滿足要求。（5）擬訂工藝路線。首先劃分加工階段，然后選擇表面的加工方法和合適的定位基準(zhǔn)，最后確定工序安排的原則。（6）確定工序的設(shè)計(jì)。首先選擇機(jī)床和工件（刀具和夾具） ，然后確定加工余量和工序尺寸，最后計(jì)算尺寸鏈。（7）編寫工藝過程卡片，制定工藝規(guī)程。（8）設(shè)計(jì)關(guān)鍵工序加工的組合機(jī)床，包括三圖一卡 [2]。1.3.2 解決的方案（1）通過實(shí)習(xí)了解轉(zhuǎn)速器盤夾具的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。（2）通過查閱書籍和資料，設(shè)計(jì)出幾個(gè)方案，對(duì)偏心軸套銑夾具的優(yōu)劣進(jìn)行總結(jié)，然后選擇最合理的鉆床夾具。（3）對(duì)照畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的相關(guān)技術(shù)要求對(duì)夾具進(jìn)行計(jì)算，得出合理的設(shè)計(jì)。（4）利用 CAD 和 PRO/E 完成偏心軸套銑夾具的零件圖和裝配圖的繪制。（5）組合機(jī)床的方案選擇（a）制定工藝方案 要深入現(xiàn)場(chǎng)了解被加工零件的加工特點(diǎn)、精度和技術(shù)要求、定位夾壓情況以及生產(chǎn)率的要求等。確定在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。（b）機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定 根據(jù)工藝方案確定機(jī)床的型式和總體布局。在選擇機(jī)床配置型式時(shí)，既要考慮實(shí)現(xiàn)工藝方案，保證加工精度，技術(shù)要求及生產(chǎn)效率；又要考慮機(jī)床操作、維護(hù)、修理是否良好；還要注意被加工零件的生產(chǎn)批量，以便使設(shè)計(jì)的組合機(jī)床符合多快好省的要求。（c）組合機(jī)床總體方案 這里要確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件的刀具的導(dǎo)向，計(jì)算切削用量及機(jī)床生產(chǎn)率。給制機(jī)床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁(yè) 共 27 頁(yè)圖等。（d）組合機(jī)床的部份方案和施工方案 制定組合機(jī)床流水線的方案時(shí)，與一般單個(gè)的組合機(jī)床方案有所不同。 流水線上由于工序的組合不同，機(jī)床的型式和數(shù)量都會(huì)有較大的變化。因此，這時(shí)應(yīng)按流水線進(jìn)行全面考慮，而不應(yīng)將某一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)床分裂開來(lái)設(shè)計(jì)。即使暫時(shí)不能全面地進(jìn)行流水線設(shè)計(jì)，制定方案時(shí)也應(yīng)綜合研究，才能將工序組合得更為合理，更可靠地滿足工件的加工要求，用較多的工作，也為進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了有利條件 [3]。以上只是對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些初步思考，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中將不斷糾正設(shè)計(jì)方向，完善設(shè)計(jì)理念。通過這樣一個(gè)典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達(dá)到綜合訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決工程實(shí)際問題的能力。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁(yè) 共 27 頁(yè)2 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)題目給定的零件是 CA6140 車床法蘭盤零件，該零件年產(chǎn)量為 50000 件，設(shè)其備品率為 4%，機(jī)械加工廢品率為 1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn（1+ 備品率+廢品率 ）=50000×1（1+4%+1%）=52500（件/年），故該法蘭盤零件屬于大批量生產(chǎn)。大量生產(chǎn)的工藝特征有：（1）具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法；（2）廣泛采用金屬模機(jī)器造型，模鍛或其他商效方法；（3）毛坯精度高，加工余量小；（4）廣泛采用商效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備；（5）廣泛采用專用夾具，專用組合機(jī)床，專用刀具，專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求；（6）對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低；（7）有工藝過程卡和工序卡另付，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡；（8）成本較低；（9）生產(chǎn)率高；（10）工人勞動(dòng)條件較好。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁(yè) 共 27 頁(yè)3 法蘭盤零件分析3.1 零件工藝分析法蘭盤的加工共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的要求。以工件的外圓為基準(zhǔn)加工孔。鏜 Φ90 的孔，鏜 Φ101 的孔，鏜 Φ209 孔。其中主要加工孔 Φ90。然后以 Φ90 mm 的孔為中心加工 3-12 直孔，3-12 斜孔，直徑為17.5 的孔見圖 1 法蘭盤零件圖。圖 1 法蘭盤零件圖有以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。3.2 零件的作用法蘭是機(jī)械連接的重要形式。題目所給的零件是 CA6140 車床的法蘭盤。主要是用來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁(yè) 共 27 頁(yè)4 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)4.1 毛坯的選擇及制備材料的成形過程機(jī)械制造的重要工藝過程。機(jī)器制造中，大部分零件是先通過鑄造成形、鍛壓成形、焊接成形或非金屬材料成形方法制得毛坯，再經(jīng)過切削加工制成的。毛坯選擇的原則是在滿足使用要求的前提下，盡可能地降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)能力。毛坯選擇時(shí)，應(yīng)分析本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如設(shè)備能力和員工技術(shù)水平，盡量利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件完成毛坯制造任務(wù)。若現(xiàn)有生產(chǎn)條件難以滿足要求時(shí)，則應(yīng)考慮改變零件材料和（或）毛坯成形方法，也可通過外協(xié)加工或外購(gòu)解決。零件的毛坯選擇。毛坯的選擇，對(duì)機(jī)械制造質(zhì)量、成本、使用性能和產(chǎn)品形象有重要的影響，是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通常，零件的材料一旦確定，其毛坯成形方法也大致確定了。本零件為 CA6140車床法蘭盤，選用材料為 HT200，所以對(duì)應(yīng)的毛坯選擇鍛造。 4.2 工藝路線的選擇工藝路線用來(lái)表示企業(yè)產(chǎn)品的在企業(yè)的一個(gè)加工路線（加工順序）和在各個(gè)工序中的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額情況。是一種計(jì)劃管理文件不是企業(yè)的工藝文件，不能單純的使用工藝部門的工藝卡來(lái)代替。工藝卡主要是用來(lái)指定工人在加工過程中的各種操作要求和工藝要求，而工藝路線則強(qiáng)調(diào)加工的順序和工時(shí)定額情況，主要用來(lái)進(jìn)行工序排產(chǎn)和車間成本統(tǒng)計(jì)。工藝路線中的最重要的元素有：（1）工序（2）物料組件（3）生產(chǎn)資源/工具（4）檢驗(yàn)特性本零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁(yè) 共 27 頁(yè)集中來(lái)提高生產(chǎn)率。同時(shí)還可降低生產(chǎn)成本 [1]。4.2.1 工藝路線方案一工序一：鍛打；工序二：退火；工序三：車小端外圓和端面；工序四；掉頭車大端外圓和端面；工序五：鏜直徑為 209，101，90 的孔；工序六：鉆直徑為 17.5 的孔；工序七：鉆 3-12 孔 m；工序八：鉆，3-12 斜孔；工序九：去毛刺；工序十：終檢。4.2.2 工藝路線方案二工序一：鍛打；工序二：退火；工序三：車大端外圓和端面；工序四；掉頭車小端外圓和端面；工序五：鏜直徑為 209，101，90 的孔；工序六：鉆直徑為 17.5 的孔；工序七：鉆 3-12 孔 m；工序八：鉆，3-12 斜孔；工序九：去毛刺；工序十：終檢。4.2.3 工藝方案的分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工小端外圓，然后加工大端外圓，。方案二則是先加工大端外圓，然后再加工小端外圓，此時(shí)方案一先加工小端外圓再加工大端外圓，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。4.2.4 最終的加工工藝過程工序一：鍛打； 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁(yè) 共 27 頁(yè)工序二：退火；工序三：車小端外圓和端面；工工序九：去毛刺；工序十：終檢。4.3 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯切削余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削深度（ ap） ，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度 f，最后確定一個(gè)合適的切削速度 V。選用較大的 ap和 f 以后，刀具耐用度顯然也會(huì)下降，但要比 V 對(duì)刀具耐用度的影響小得多，因此，使 V、 f、 ap的乘積盡可能大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大 ap可使走刀次數(shù)減少，增大 f 又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。4.3.1 切削深度的選擇粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。4.3.3 切削速度的選擇粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量很大，一次不能切完時(shí)，應(yīng)考慮分多次走刀。4.4 精加工時(shí)切削用量的選擇原則精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較粗加工高，加工余量小且均勻。因此，選 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 9 頁(yè) 共 27 頁(yè)擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。4.4.1 切削深度的選擇精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)背吃刀量較大時(shí)，切削力顯著增加，影響加工質(zhì)量。4.4.2 進(jìn)給量的選擇精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力增大，表面質(zhì)量下降。4.4.3 切削速度的選擇切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見，精加工時(shí)選用較小的背吃刀量 ap和進(jìn)給量 f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度 V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 10 頁(yè) 共 27 頁(yè)5 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.1 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降 [11]。 5.2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的作用及要求夾具是卡緊工件用的。比如機(jī)床加工時(shí)，主軸有幾千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，工件必須要固定好，否則工件飛出傷人后果嚴(yán)重。卡具設(shè)計(jì)要合理，即卡緊可靠，又要定位準(zhǔn)確，較少誤差，并保護(hù)好已加工好的表面。才能保證工件質(zhì)量。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。為保證工件的加工要求，必須使工件在機(jī)床上處于準(zhǔn)確的位置，夾具就是用來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求的 [12]。5.3 工序的設(shè)計(jì)一個(gè)或一組工人在同一工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程被稱為工序，它是生產(chǎn)過程中最基本的組成單位。工序與工作中心的關(guān)系十分密切。一般地，一道工序?qū)?yīng)一個(gè)工作中心，當(dāng)然也可以多道工序?qū)?yīng)一個(gè)工作中心。以下是 CA6140 車床法蘭盤的工序確定：工序一 鍛造。工序二 退火。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁(yè) 共 27 頁(yè)工序三 夾直徑為 320 的外圓車另一端面和外圓。（1）加工條件工件材料： HT200， σ b =0.16GPa ， HB=200-241，鑄造。加工要求：粗車 φ 248， φ 207， φ 190， φ 176， φ 148 等面。機(jī)床： CA6140 車床。刀具：選用 yt15 車刀。車削寬度 ae<=60，深度 ap<=4，根據(jù)《切削手冊(cè)》取刀具直徑 do=80mm。刀具前角 γo ＝0°后角 αo ＝15°，副后角 αo’ =10°，主刃Kr=60°，過渡刃 Krε =30°，副刃 Kr’=5°過渡刃寬 bε =1.5mm。（2）切削用量（a）車削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=1.6mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。（b）查后刀面最大磨損及壽命 查《機(jī)械切削用量手冊(cè)》表 8，壽命 T=180min。（c）計(jì)算切削速度 按《機(jī)械切削用量手冊(cè)》表 14。V=2.26n=7.32=20f（d）計(jì)算基本工時(shí)tm＝ L/ Vf=130/20=6.5min （5.1）工序四 掉頭夾另一端外圓 ，車另一端面和外圓。（1）加工條件工件材料： HT200， σ b =0.16GPa ， HB=200～241，鑄造。加工要求：粗車 φ 320 面。機(jī)床：CA6140 車床。刀具：選用 yt15 車刀。車削寬度 ae<=60，深度 ap<=4，故據(jù)《切削手冊(cè)》取刀具直徑 do=80mm。選擇前角 γo ＝0°后角 αo ＝15°，副后角 αo’ =10°，主刃Kr=60°，過渡刃 Krε =30°，副刃 Kr’=5°過渡刃寬 bε =1.5mm。（2）切削用量 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 12 頁(yè) 共 27 頁(yè)（a）車削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=1.6mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。（b）查后刀面最大磨損及壽命 查《機(jī)械切削用量手冊(cè)》表 8，壽命 T=180min。（c）計(jì)算切削速度 按《機(jī)械切削用量手冊(cè)》表 14V=1.84n=5.43=20f（d）計(jì)算基本工時(shí)tm＝ L/ Vf=30/20=1.5min工序五 粗鏜直徑為 φ 90， φ 101， φ 209 的孔。（1）選擇鏜刀選擇彎頭鏜刀，粗鏜時(shí) do=59.9mm，選擇臥式鏜床 T68。粗鏜時(shí) v=20m/min～35m/min， f=0.3mm/r～1.0mm/r。精鏜時(shí) v=15m/min～30m/min， f=0.15mm/r～0.5mm/r。（2）選擇切削用量（a）決定進(jìn)給量由 do=23mm，查《機(jī)械切削用量手冊(cè)》表 5 ， f=0.47mm/r～0.57mm/r。按機(jī)床強(qiáng)度查[1]表 10.1-2，選擇 f=0.056mm/r～1.8mm/r。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 mm/r。3.0?（b）耐用度查[2]表 9， T=4500s=75min。（c）切削速度查[1]表 2， n=50r/min～2000r/min 取 n=50r/min。（3）計(jì)算工時(shí)min 68.50141?nfLtm（5.2）工序六 精鏜直徑為 φ 90， φ 101， φ 209 的孔。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁(yè) 共 27 頁(yè)（1）選擇鏜刀選擇彎頭鏜刀，粗鏜時(shí) do=59.9mm。選擇臥式鏜床 T68。粗鏜時(shí) v=20m/min～35m/min， f=0.3mm/r～1.0mm/r。精鏜時(shí) v=15m/min～30m/min， f=0.15mm/r～0.5mm/r。（2）選擇切削用量（a）決定進(jìn)給量由 do=23mm，查[2]表 5f=0.47mm/r～0.57mm/r按機(jī)床強(qiáng)度查[1]表 10.1-2，選擇 f=0.056mm/r～1.8mm/r。最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 mm/r。1.0?（b）耐用度查[2]表 9， T=4500s=75min。（c）切削速度查[1]表 10.1-2， n=50r/min～2000r/min 取 n=50r/min。（3）計(jì)算工時(shí)min68.250141?nfLtm工序七 鉆直徑為 17.5 的孔。（1）選擇鉆頭選擇高速鋼錐柄麻花鉆，選擇 Z5163A 鉆床。 （2）選擇切削用量（a）決定進(jìn)給量 按鉆頭強(qiáng)度和機(jī)床強(qiáng)度，最終決定選擇 Z5163A 機(jī)床已有的進(jìn)給量mm/r。 08.?f（2）計(jì)算工時(shí)選擇 n=400r/min 所以 min。78.0.4/25???mt工序八 鉆 3-φ 20 孔。（1）選擇鉆床及鉆頭 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁(yè) 共 27 頁(yè)選擇 Z5125A 鉆床，選擇高速鋼錐柄麻花鉆。 （2）選擇切削用量（a）決定進(jìn)給量按鉆頭 f=0.47mm/r～0.57mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查表選擇 f=0.056mm/r～1.8mm/r，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 mm/r。08.?f（b）耐用度　查[2]表 9，T=4500s=75min。（c）切削速度查[1]表 10.1-2，n=50r/min～2000r/min 取 n=400r/min。（3）計(jì)算工時(shí)min94.08.31???nfLtm工序九 鉆 3-φ 12 孔。（1）選擇鉆床及鉆頭 選擇 Z5125A 鉆床，選擇高速鋼錐柄麻花鉆。（2）選擇切削用量（a）決定進(jìn)給量按鉆頭 f=0.47mm/r～0.57mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查表選擇 f=0.056mm/r～1.8mm/r，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 mm/r。08.?f（b）切削速度查[1]表 10.1-2， n=50r/min～2000r/min 取 n=400r/min。（3）計(jì)算工時(shí)min19.3408.21???nfLtm工序十 鉆 3-φ 12 斜孔。（1）選擇鉆床及鉆頭 選擇 Z5125A 鉆床，選擇高速鋼錐柄麻花鉆。 （2）選擇切削用量（a）決定進(jìn)給量 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 共 27 頁(yè)按鉆頭 f=0.47mm/r～0.57mm/r，按機(jī)床強(qiáng)度查表選擇 f=0.056mm/r～1.8mm/r，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 mm/r。08.?f（b）切削速度查[1]表 10.1-2， n=50 r/min～2000r/min 取 n=400r/min。（3）計(jì)算工時(shí)min5.2408.1???nfLtm工序十一 檢驗(yàn)。6 夾具設(shè)計(jì)機(jī)械制造過程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置，又稱卡具。從廣義上說(shuō)，在工藝過程中的任何工序，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。法蘭盤制造材料為 HT200，年產(chǎn)量 5 萬(wàn)件。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。本夾具用于支座體小端面的銑削加工。機(jī)床夾具是一種在金屬切削機(jī)床上實(shí)現(xiàn)裝夾任務(wù)的工藝裝備，是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。下面介紹法蘭盤夾具的主要設(shè)計(jì)過程。6.1 定位基準(zhǔn)的選擇正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正進(jìn)行。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的過程中，當(dāng)根據(jù)零件工作圖先選擇精基準(zhǔn)、后選粗基準(zhǔn)。結(jié)合整個(gè)工藝過程要進(jìn)行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。6.1.1 粗基準(zhǔn)的的選擇零件毛坯在鑄造時(shí)內(nèi)孔與外圓之間難免會(huì)有偏心，因此在加工時(shí)，如果用不需 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 共 27 頁(yè)加工的外圓作為粗基準(zhǔn)對(duì)于一般的回轉(zhuǎn)體零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。對(duì)于零件來(lái)說(shuō) Φ320mm 作為粗基準(zhǔn)。6.1.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件的加工精度、特別是加工表面的相互位置精度來(lái)考慮，同時(shí)也要照顧到裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在這里主要考慮考慮的是基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。所以以直徑為 φ90 的內(nèi)圓作為精基準(zhǔn)。6.2 問題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。本次設(shè)計(jì)加工 φ12mm 孔的鉆床夾具，本夾具將用于后邊所設(shè)計(jì)的專用組合機(jī)床，刀具材料為高速鋼，在法蘭盤的 φ320 外圓表面上加工孔。利用本夾具主要用來(lái)加工 φ12mm，這個(gè)孔內(nèi)表面的無(wú)具體粗糙度要求，因此本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間提高生產(chǎn)率。6.3 切削力及夾緊力計(jì)算鉆 φ12mm 孔時(shí)切削量最大，切削力和加緊力也最大，這里只考慮鉆 φ12mm 孔時(shí)的切削力和加緊力。刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，φ12mm。鉆孔時(shí)的軸向力，查表 1-2-7 文獻(xiàn)[1]N 640.13.047.281.9,8,,..10????FkyZCfdFF由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿φ90mm 段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾緊力為： lHfKLQ??18.9摩擦系數(shù) 查[4]表 3-19， =0.25。1f安全系數(shù) ，5432K?式中 K ————基本安全系數(shù) 1.5；1 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 17 頁(yè) 共 27 頁(yè)K ————加工狀態(tài)系數(shù) 1.2；2K ————刀具鈍化系數(shù) 1.5；3K ————切削特點(diǎn)系數(shù) 1.0；4K ————考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù) 1.3。5L=20mm， H=42mm， l=34mm夾緊力為 9904N。查表 3-26 文獻(xiàn)[4]，知 d=10mm 的螺栓許用夾緊力 N，因?yàn)?φ10mm 螺1094?許Q栓長(zhǎng)度小于所需夾緊長(zhǎng)度，為方便加緊，選用 φ16mm 的夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一 φ16mm 斜孔使之成為可快速拆裝的螺母，且定位套在 φ45h6mm 外圓段的定位套對(duì)工件有輔助支撐作用，使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。 6.4 夾緊元件的選擇工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過程中保持以獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力，慣性力、夾緊力等的作用，會(huì)形成變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)十分重要的問題。為了獲得良好的加工效果，一定要把工件在加工過程中的位移、變形等控制在加工精度所允許的范圍之內(nèi)。夾緊時(shí)間的處理有時(shí)會(huì)比定位的設(shè)計(jì)更為困難，從設(shè)計(jì)難度上講，夾緊機(jī)構(gòu)往往花費(fèi)設(shè)計(jì)人員較多的心血 [16]。夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)滿足以下主要原則：(1)夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。(2)夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。(3)使工件不產(chǎn)生過大的變形表面損傷。(4)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的剛度和強(qiáng)度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。(5)夾緊機(jī)構(gòu)必須安全、省力、方便、符合工人操作習(xí)慣。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 共 27 頁(yè)6.5 定位元件的選擇及定位誤差分析定位誤差是由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)而造成的加工誤差。本夾具的主要定位元件為定位心軸和專用的彈簧式定位裝置。定位心軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專用件，各定位面加工后對(duì) φ90mm 孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導(dǎo)，因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)[4]表 3-17，普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm，因此孔的位置偏差可以保證 [9]。6.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。夾具體上鉆套采用快換形式提高了加工生產(chǎn)效率。同時(shí)，在定位和夾緊方面采用的是帶有螺栓連接的定位心軸和快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)是螺母螺孔內(nèi)又斜鉆了孔，其孔徑略大雨螺紋外徑。螺母斜向沿著光孔套入螺桿，然后將螺母擺正，使螺母的螺紋與螺桿（即：定位心軸）嚙合，再略為擰動(dòng)螺母，便可夾緊工件 [8]?？焖傩D(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)同樣的提高了加工生產(chǎn)效率。在用定位心軸定位時(shí)，采用的是間隙配合心軸，心軸工作部分按基孔制 h6、g6或 f7 制造。此設(shè)計(jì)在裝卸工件時(shí)較方便，縮短了加工時(shí)的輔助時(shí)間。根據(jù)該法蘭盤結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的定位套一次限制 5 個(gè)自由度，外加一定位支承板限制 2 個(gè)自由度，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用鉤形夾緊螺栓，操作方便。該夾具上設(shè)有擋塊，可防止零件在加工時(shí)發(fā)生翻轉(zhuǎn)或者滾動(dòng)。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計(jì)而成，工件的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求 [5]。6.7 機(jī)床夾具的基本組成部分（1）定位元件及定位裝置 它與工件的定位基準(zhǔn)相接處，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對(duì)于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)之間的相對(duì)正確位置。（2）對(duì)刀及引導(dǎo)元件 這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置，用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對(duì)刀元件。用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件，稱為引導(dǎo)元件。（3）夾緊裝置 用于加緊工作，在切削時(shí)使使工件在夾具中保持既定位置。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 19 頁(yè) 共 27 頁(yè)（4）聯(lián)接元件 用以確定夾具在機(jī)床上的位置并于機(jī)床相連接。（5）夾具體 用以聯(lián)接夾具各元件或裝置，使之成為一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。（6）其他聯(lián)接或裝置 除上述元件或裝置以外的元件或裝置。如某些夾具上的分度裝置、防錯(cuò)裝置、安全保護(hù)裝置、為便于拆下工件而設(shè)置的頂出器等。7 組合機(jī)床設(shè)計(jì)組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專用機(jī)床。組合機(jī)床能對(duì)工件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工。生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件（如飛輪、汽 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 20 頁(yè) 共 27 頁(yè)車后橋半軸等）的外圓和端面加工。組合機(jī)床可分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類。7.1 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)----“三圖一卡”繪制組合機(jī)床“三圖一卡” ，就是在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。7.1.1 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研究合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件 [11]。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括：（1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。本工序加工部位用粗實(shí)線表示，其余部位用細(xì)實(shí)線表示。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉 [6]。（2）本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。（3）本工序所選用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求。本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基地直接發(fā)生關(guān)系。當(dāng)本工序定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符時(shí)，必須對(duì)加工部位的位置精度進(jìn)行分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算為對(duì)稱公差。對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析。當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明 [13]。（4）注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。7.1.2 加工示意圖（1）加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達(dá)工 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 共 27 頁(yè)藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖；是設(shè)計(jì)刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力件，繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程，工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸，主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度。（2）繪制加工示意圖的注意事項(xiàng)加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，按比例用細(xì)實(shí)線畫出工件外形、加工部位，加工表面畫粗實(shí)線，必須使工件和加工方位與機(jī)床布局相吻合。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸（即指加工表面，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸，精度完全相同時(shí)，只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)） 。一般主軸的布置不受真實(shí)距離的限制，當(dāng)主細(xì)彼此間很近或需設(shè)置結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，必須以實(shí)際中心距嚴(yán)格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向裝置等是否相互干涉 [7]。（3）選擇刀具、導(dǎo)向裝置及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸的計(jì)算。（a）刀具的選擇選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。本工序是鉆，選用硬質(zhì)合金鉆頭。刀具尺寸應(yīng)滿足加工要求。（b）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇導(dǎo)向裝置的作用：保證刀具相對(duì)工作的正確位置，保證刀具間正確的位置，提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性。本工序的切削速度最大不過 V =50m/min。（c）確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率是為了分別確定主軸及其他傳動(dòng)件尺寸、選擇滑臺(tái)、主電動(dòng)機(jī)提供依據(jù)。（d）確定聯(lián)系尺寸其中最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到軸箱端面之間的距離，它等于刀具懸伸長(zhǎng)度、主軸外伸長(zhǎng)度之和，再減去加工端面的厚度。為了使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量使工件端面至軸箱距離最小 [13]。因此首先從所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時(shí)軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 22 頁(yè) 共 27 頁(yè)據(jù)此確定全部刀具、接桿（或卡頭） 、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑（D／d） 、外伸長(zhǎng)度 L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸。7.1.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖（1）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容（a）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的，是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖，用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供主要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀簡(jiǎn)圖，由其輪廓尺寸，占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境 [9]。（b）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的內(nèi)容表明機(jī)床的配置型式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖（—般至少兩個(gè)視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)） ，用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相對(duì)位置。表明機(jī)床基本型式（臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加上、單工位或多工位）及操作者位置等。完整齊全地反各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件，不得遺漏。（2）繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容（a）選擇動(dòng)力部件動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)。傳動(dòng)裝置選擇 TD25-A 系列傳動(dòng)，三軸主軸箱，和 1HY-25 液壓滑臺(tái)。（b）確定機(jī)床裝料高度 H裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 23 頁(yè) 共 27 頁(yè)剛度要求?？紤]剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，裝料高度為 1370mm。（c）機(jī)床同用部件的選擇此次設(shè)計(jì)的專用組合機(jī)床所用的同用部件有；一個(gè)動(dòng)力頭、一個(gè)液壓滑臺(tái)、一個(gè)立柱、一個(gè)側(cè)底座、一個(gè)底座、一個(gè)墊臺(tái)和一個(gè)電機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本組合機(jī)床通用部件查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取見表 5.1 通用部件表。表 5.1 通用部件表通用部件名稱 型號(hào)鉆削動(dòng)力頭 1TZb12液壓滑臺(tái) 1HY25-IA立柱 1CL25側(cè)底座 1CD251電機(jī) YEJ802-4B5根據(jù)手冊(cè)上各通用部件的尺寸繪制組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖主要應(yīng)針對(duì)各部件之間的聯(lián)系尺寸進(jìn)行標(biāo)注，各部件只畫出必要的輪廓形狀即可，盡量減少不必要的線條和尺寸，各部件應(yīng)嚴(yán)格按同一比例繪制。在圖上應(yīng)標(biāo)明工件、夾具及動(dòng)力頭的中心線之間的關(guān)系。7.1.4 機(jī)床機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等的技術(shù)文件。通過其可以分析所擬定的方案是否滿足要求。（1）理想生產(chǎn)率 Q=50000/2300= 21（件/h） TA/?（7.1）式中 為年生產(chǎn)綱領(lǐng)取 50000 件。單班制取 2300h。T（2）實(shí)際生產(chǎn)率 1Qmin 86.39.27???粗切單（7.2）件/h 1./60/1半T 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 24 頁(yè) 共 27 頁(yè)（7.3）實(shí)際生產(chǎn)率大于理想生產(chǎn)率。因此本設(shè)計(jì)滿足要求。（3）機(jī)床負(fù)荷率 ?857.021//1??Q?（7.4）機(jī)床負(fù)荷率不大于 0.86～0.90。結(jié)束語(yǔ)由本文的論述，我們了解到，通過對(duì)多軸鉆床結(jié)合件加工設(shè)備及工藝的研究與應(yīng)用，在機(jī)床、夾具、刀具、工藝流程等方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選擇，有效提高了加 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 25 頁(yè) 共 27 頁(yè)工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大了加工適應(yīng)范圍，提高了可靠性，具備一定的先進(jìn)性，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為解決此類多孔同時(shí)加工問題舉了一件實(shí)例。本成果設(shè)計(jì)制造的機(jī)床為三軸鉆孔臥式組合機(jī)床。我們將鉆削主軸設(shè)為機(jī)械傳動(dòng)，而進(jìn)給系統(tǒng)為液壓控制，使在滿足使用要求的前提下降低了成本。作為關(guān)鍵部件的液壓滑臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)通用部件。以比較簡(jiǎn)單的方式完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的同步進(jìn)行，非常實(shí)用。本機(jī)床所用夾具的通用性強(qiáng)，工件采用液壓定位夾緊，快速方便。定位采用兩面一銷的定位方式，夾緊采用液壓加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡(jiǎn)易方便，制造成本低，通用性好。在刀具方面，由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高，采用麻花鉆。這種鉆頭采購(gòu)比較方便，而且價(jià)格比深孔鉆頭也要便宜。在刀具的幾何角度方面，麻花鉆頭的螺旋角即是其軸向前角。當(dāng)加工工件時(shí)，切削力和切削熱隨鉆頭螺旋角的增大而減?。p少），切削輕快，刀具耐用度高。為此，我們選取鉆頭螺旋角為32，在保證強(qiáng)度的前提下，有效降低了切削力和切削溫度，提高了刀具使用壽命和生產(chǎn)效率。通過本成果的實(shí)施，深孔加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到較大幅度提高，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。而且加工精度也完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。則在直接經(jīng)濟(jì)效益方面，節(jié)省了大量加工工時(shí)。致 謝感謝王栓虎教授，吳晟老師和其他同學(xué)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我的指導(dǎo)和幫 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 26 頁(yè) 共 27 頁(yè)助。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械加工工藝這門課程進(jìn)一步加深了理解。對(duì)于各方面知識(shí)之間的相互聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有相當(dāng)?shù)木嚯x，還需進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。由于個(gè)人能力所限，本設(shè)計(jì)難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，以及許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。參 考 文 獻(xiàn) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 第 27 頁(yè) 共 27 頁(yè)[1] 裘愉弢.組合機(jī)床[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.[2] 王小華.機(jī)床夾具圖冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[3] 吳圣莊.金屬切削機(jī)床概論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.[4] 張進(jìn)生.機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.[5] 席偉光.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2002.[6] 李波.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]. 重慶：重慶大學(xué)出版社，1996. [7] 王光斗，王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996.[8] 李慶余.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.[9] HIRAME.GRANT 編著，夾具－非標(biāo)準(zhǔn)夾具裝置[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.[8] 武良臣.敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986.[9] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006.[10] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[11] 李云.機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.[12] 徐發(fā)仁.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2006.[13] 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.[14] 劉友才，肖繼德.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[15] 盧慶熊.中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)年鑒[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1999.