CA6140车床套工艺与夹具设计(有设计图)

懿义

车床套工艺及夹具设计

摘 要

        工艺学是以研究机械加工工艺和夹具设计为主的一门学科，具有很强的实践性，要求在学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，
        本次毕业设计的课题是车床套加工工艺规程的制定及后三道工序专用夹具设计，主要内容如下：
        首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。
        第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。
        第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一工步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具、量具。对于粗加工，还要校核机床功率。
        最后，经过多方面的考虑，设计了后三道工序的专用夹具，即两套钻模和一套铣台阶面的铣床夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸，并编写说明书。
        通过以上的概述，整个设计基本完成。
关键词：机械；车床套；加工工艺；夹具设计
       

       






LATHER SET'S TECHNOLOGY AND FIXTURE DESIGN

ABSTRACT

        A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,
        The topic of this graduation design is the lather set establishment and empress that processes craft regulations three work preface appropriation tongs designs, the main contents is as follows:
        First of all, analyze ， it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyze can find out about basic situation of part, and craft analyze may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.
        The second step, carry on the choice the base ， confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen ， make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analyzing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.
        The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour ， choose suitable lathe and cutter. To rough machining ， will check the power of the lathe .
        End, pass by various of consideration, after designing three appropriation tongses of work prefaces, namely two sets of miller tongses that drill the mold and a set of Xian step noodles.Put forward the question of designing first ， and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.
        Through the summary of the above, design and finish basically entirely.
       
       
        Keywords：machine， Lather set，Process the craft，The fixture design
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
        目　录
       
前　言        1
第一章 零件的分析        2
1.1零件的作用        2
1.2零件的工艺分析        2
1.2.1 以Φ25H7为中心的一组加工表面        2
1.2.2        以尺寸90为中心的一组加工表面        2
第二章  工艺规程设计        3
2.1 确定毛坯的制造形式        3
2.2 基面的选择        3
2.2.1 粗基准的选择        3
2.2.2 精基准的选择        3
2.3加工方法的确定        3
2.4 制定工艺路线        4
2.4.1 加工工艺路线方案一        4
2.4.2  工艺路线方案二        5
2.4.3  工艺路线方案分析与比较        5
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定        6
2.5.1  外圆的加工余量及公差        6
2.5.2  外圆标面沿轴线长度方向的加工余量及公差        6
2.5.3内孔的加工余量及公差        6
2.5.4铣削的加工余量及公差        7
2.6确立切削用量及基本工时        7
2.6.1  工序二 粗车Φ42、Φ45、Φ70外圆，切槽30.5，钻扩孔φ25H7        7
2.6.2  半精车Φ42、Φ45m6粗精铰孔Φ25H7，扩孔Φ31，倒角。        13
2.6.3  工序五 铣开裆尺寸5H9        17
2.6.4 工序六  钻孔φ7－φ13        19
2.6.5 工序七  铣尺寸29，保证尺寸59.5。        20
2.6.6 工序八   钻铰孔φ8H9、扩R5        21
2.6.7工序九 检查        24
2.6.8工序十 入库        24
第三章  夹具设计        25
3.1  钻孔φ7－φ13        25
3.1.1问题的提出        25
3.1.2夹具设计        25
3.2铣尺寸29，保证尺寸59.5        26
3.2.1问题的提出        26
3.2.3夹具设计        27
3.3 钻孔φ8－R10        28
3.3.1问题的提出        28
3.3.2夹具设计        28
结　论        30
谢  辞        31
参考文献        32
附　录        33
       
       
       
        前　言
       
        毕业设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。
        通过本次毕业设计，应该得到下述各方面的锻炼：
        1 能熟练运用机械制造工艺设计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、工艺尺寸确定与换算等问题，保证零件的加工质量。
        2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
        3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
        加工工艺和夹具的设计无论是在国内还是在国外都占有十分重要的比重，正确的全理的加工工艺和合适的夹具的运用能够大降低劳动强度和提高生产效率，从而降低成本，特别是夹具正在向着半自动化和自动化发展，
像现在数控机床上的夹具，就大的降低了劳动强度，使得夹具向着自动化和多元化发展。
        就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。
        我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不足之处,希望在考核和答辩的过程中得到各位老师的谅解。
       
       
        第一章 零件的分析
         
         
1.1零件的作用
       
        题目所给的零件是车床的车床套。它位于车床变速机构中，主要作用是配合装配其他零件。
          
1.2零件的工艺分析
       
        车床套共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下：
       
1.2.1 以Φ25H7为中心的一组加工表面
        这一组加工表面有：Φ25H7、Φ45m6、Φ32、3x0.5槽和孔Φ7－Φ13等。
       
1.2.2        以尺寸90为中心的一组加工表面
        这一组加工表面包括：两端面、孔Φ8H9－R5、槽5H9等。
        二组加工面有一定的关联要求,即第二组尺寸和第一组尺寸相关联要求。
        其中Φ70外圆内端面对Φ45m6外圆柱面的圆跳动为0.05，
        Φ45m6外圆柱面对Φ25H7孔圆跳动为0.03，
        Φ31孔内端面对Φ70外圆内端面平行度误差为0.05
        5H9槽对Φ25H7孔Φ8H9孔的对称度误差为0.15。
        另外，各加工表面还有一定的公差以及粗糙度要求。
        由上面分析可知，对于这两组加工表面而言，加工时应先加工第一组表面，然后再以第一组加工后表面和一端面为精基准加工另外一组加工面。
       
       
       
        第二章  工艺规程设计
       
       
2.1 确定毛坯的制造形式
       
                零件材料为45，考虑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，长度较短，故选择圆钢毛坯并一件下两件。
       
2.2 基面的选择
       
        基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
        由零件图附图1可知，多数尺寸及形位公差都以车床套Φ70圆柱面外端面及Φ25H7孔为设计基准，因此必须首先将Φ70圆柱面外端面及Φ25H7孔加工好，为后续工序准备基准。
       
2.2.1 粗基准的选择
        对于零件而言，按照有关粗基准的选用原则（当零件有不加工面时，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准），根据这个基准选择原则，现选取Φ45m6的外圆毛坯面作为粗基准，用三爪卡盘卡紧定位，可以消除四个自由度。       
       
2.2.2 精基准的选择
        主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
       
2.3加工方法的确定
       
        根据各表面加工要求和各种加工方法，以及能达到的加工精度，确定各表面的加工方法如表2-2所示：
       
        表2-1车床套零件各表面加工方案
        加工表面                尺寸精度等级                表面粗糙度                加工方案
        Φ25㎜孔                IT7                1.6                钻－扩－铰
        Φ42Φ45Φ70㎜外圆                IT10                6.3                粗车－精车
        Φ31㎜孔                IT9                3.2                扩
        Φ7㎜孔                IT10                6.3                钻
        锥孔                IT10                6.3                锪
        台阶面                IT9                6.3                铣
        槽3x0.5                IT8                3.2                车
        Φ8㎜孔                IT8                1.6                钻－铰
        R5㎜孔                IT9                6.3                铰
          
2.4 制定工艺路线
       
        制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用夹具,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，以便使生产成本尽量下降。
       
2.4.1 加工工艺路线方案一
        工序一 调质
        工序二 夹Φ75毛坯外圆，车Φ75至Φ42.4、齐端面、Φ45.4、Φ70、切槽30.5，钻扩孔Φ25H7底孔至Φ24.8，控制长度尺寸，掉头装夹，同样加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。
        工序三  渗碳，淬火
        工序四半精车Φ42、Φ45m6、齐端面保证尺寸90，倒角，，倒角，粗精铰孔Φ25H7，扩孔Φ31，倒内角。
        工序五 铣开裆尺寸5H9
        工序六 钻孔Φ7－Φ13
        工序七 铣尺寸29，保证尺寸59.5
        工序八 钻铰孔Φ8H9、扩R5
        工序九检查
        工序十 入库
       
2.4.2  工艺路线方案二
        工序一 调质
        工序二 夹Φ75毛坯外圆，车Φ75至Φ42.4、齐端面、Φ45.4、Φ70、切槽30.5，钻扩孔Φ25H7底孔至Φ24.8，控制长度尺寸，掉头装夹，同样加工以上参数，具体参数参照工序卡片，切断。
        工序三  渗碳，淬火
        工序四半精车Φ42、Φ45m6、齐端面保证尺寸90，倒角，，倒角，粗精铰孔Φ25H7，扩孔Φ31，倒内角。
        工序五  铣尺寸29，保证尺寸59.5
        工序六  铣开裆尺寸5H9
        工序七  钻孔φ7－φ13
        工序八  钻孔φ8H9、扩R5
        工序九  检查
        工序十  入库
       
2.4.3  工艺路线方案分析与比较
        上述两个工艺路线方案的特点在于：方案一是先钻孔φ7－φ13，然后再以此孔为基准铣尺寸29和钻孔φ8H7－R5；而方案二则与此相反，先铣尺寸29，再钻孔φ7－φ13和 孔φ8H7－R5。方案一以底面、孔φ25H7和槽5H9定位加工尺寸29，能很好的保证孔的轴线与A基准面的平行度要求，后序仍以此基准加工其他尺寸，能很好的保证尺寸公差和形位公差的要求，所以此次设计依据方案一来开展计。
       
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
       
        “车床套”零件材料为45钢，生产类型大批量，硬度HBS190～210，轧制圆钢。
        据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
       
2.5.1  外圆的加工余量及公差
        查《机械加工工艺手册》（以下称《工艺手册》）表3.1-15，选用圆钢的直径为φ75mm
        车削加工余量为：    粗车 1.6mm     半精车 0.4mm
        由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
       
2.5.2  外圆标面沿轴线长度方向的加工余量及公差
        查《工艺手册》表3.1-14，切断加工余量为10mm，端面加工余量为2.5mm，故取毛坯长度为195mm。
       
2.5.3内孔的加工余量及公差
        毛坯为实心，内孔的精度为IT8级，参照《机械制造工艺及装备设计指导手册》（以下称《指导手册》）表15-58确定φ25H7的工序尺寸及余量
        钻孔：φ23mm
        扩孔：φ24.8mm                  2Z=1.8mm
        粗铰：φ24.94mm                 2Z=0.14mm
        精铰：φ25 mm               2Z=0.03mm
        扩孔: φ31mm                       2Z=6mm
        同理确定φ7－φ13的工序尺寸及余量
        钻孔：φ7mm
        锪孔：φ13mm                   2Z=6mm
        确定孔φ8-R5的工序尺寸及余量
        钻孔：φ8mm
        锪孔：R5mm                       2Z=2mm
       
        2.5.4铣削的加工余量及公差
        铣削加工余量为：    粗铣 3.0mm         半精铣 1.0mm
        由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
       
        2.6确立切削用量及基本工时
       
        2.6.1  工序二 粗车Φ42、Φ45、Φ70外圆，切槽30.5，钻扩孔φ25H7
        1. 加工条件
        工件材料：45        圆钢
        加工要求：车削Φ42、Φ45、Φ70外圆柱面及端面，切槽30.5，钻扩孔φ25H7底孔至φ24.8
        机床：CA6140卧式车床      
        刀具：采用刀片的材料为YT15，由《工艺手册》表8.2-60~8.2-66刀杆尺寸25x25mm,=45,=15,=10，=1.2mm
        切断刀       切槽刀
        选择高速钢麻花钻钻头， do=φ23mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝12°。高速钢锥柄扩孔钻do=φ24.8mm。
        2．计算切削用量
         (1) 粗车Φ45m6m外圆
        1) 背吃刀量
         由于毛坯余量（32.6）用6次走刀来完成，背吃刀量分配如下ap1 = 3mm     ap2 =3mm      ap3=3mm       ap4 =3mm      ap5 =3mm
        ap6 =1.3mm
        2) 进给量f
        查《工艺手册》表8.4-1取f=0.6~0.7mm/s,暂取f=0.6 mm/s
        3) 车刀后刀面最大磨损及寿命
        查《工艺手册》表8.4-7，车刀后刀面最大磨损极限为1.0mm。
        刀具耐用度为T=60min
        4) 切削速度
        切削速度按最大尺寸设计，即：按最大外圆处φ75计算切削速度
        查表《工艺手册》8.4-8切削速度计算公式为：
       
        其中，，，，，，
        《工艺手册》8.4-13得修正系数：
        ，，，= 0.9
        故实际的切削速度：
        c=115 m/min
        5) 确定机床主轴转速
       
        据C6140车床说明书，选择nc=500r/min,
       
        6) 校验机床功率
        查《工艺手册》表8.4-10
        ＝
        　其中
        ＝2650，＝1.0，＝0.75，＝-0.15，
        ===0.94
                =0.98，=0.9
        所以 =26503.00.6117.810.940.980.9
                       =2197.35(N)
        切削时消耗功率为
        ＝＝＝4.31(KW)
        据C6140车床说明书，机床所能提供功率为7.5W，Pcm>Pcc。故校验合格。
        车削参数最终确定ap=3.0mm，nc=500r/min, Vc=117.81m/min， fz=0.6mm/r。
        7) 校验机床进给系统强度
        　已知主切削力＝2197.35N.径向切削力按《工艺手册》表8.4-10所示公式计算
        ＝
        其中　＝1950，＝0.9，＝0.6，＝-0.3，
        ===0.90   =1.0
            所以   =195030.6117.810.901.0=830(N)
            而轴向切削力
         ＝
            其中　＝2880，＝1.0，＝0.5，＝-0.4，
        ===0.92
        =1.0
            轴向切削力
         =28803.00.6117.810.921.0=914(N)
            取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为
        F=+μ(+)=914+0.1(2197.35+830)=914+302.7=1216.7N
            而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见《工艺手册》表8.4-15)故机床进给系统可正常工作。
        7) 计算车削基本工时，按《指导手册》表15-70
        其中：l=42 mm;     =5mm;   =0mm;
        所以  ===0.16(min)
        同理
        （2） 加工φ45.4处
        工时：  ===0.157(min)
        （3） 切槽30.5处
        工时：  t= = =0.018(min)
        （4） 车φ70外圆处时
        1) 背吃刀量
         ap1 = 2mm
        2) 进给量f
        查《工艺手册》表8.4-1取f=0.6~0.7mm/s,暂取f=0.6mm/s
        3) 切削速度
        查表《工艺手册》8.4-8切削速度计算公式为：
       
        其中， ，，，，，，查《工艺手册》8.4-13得修正系数： ，，，  = 0.9
        故实际的切削速度：
        c=122.12 m/min
        4) 确定机床主轴转速：
        ns== 518.3r/min
        据C6140车床说明书，选择nc=560r/min,
        5) 计算基本工时：
        =
        l=5 mm;    =5mm;   =0mm;
        所以 ==0.03(min)
        （5） 钻φ23孔
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-10有  又 所以，
          查《机械加工工艺手册》表28-8按钻头强度选择  
        最终决定选择机床已有的进给量
        2) 钻头磨钝标准及寿命　
        后刀面最大磨损限度（查《机械加工工艺师手册》）为0.8～1.0mm，刀具耐用度．
        3) 切削速度
        查《机械加工工艺师手册》表28-2，切削速度计算公式为：
          
        其中，，，，m=0.2，，，，，查《机械加工工艺师手册》表28-3得修正系数：，，，故实际的切削速度：
       
        4) 机床转速
       
        由机床说明书得实际转速为
        故实际的切削速度
       
        计算钻削基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
        ：l=95 mm;     =7mm;   =3mm;
        所以 ==2.65(min)
        （6） 扩孔
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-30有  所以，
        2) 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-33取
        修正系数：
        故实际速度=210.85=17.85（）
       
        由机床说明书得n=
        3) 计算钻削基本工时
        按《指导手册》表15-74
        =
        其中：l=95 mm;     =2mm;   =3mm;
        所以 ==0.714(min)
        3．工序二总时间
        ＝60.16+40.15+0.03+0.018+2.65+0.714=5.0
        掉头加工工时相同，即：T2＝5(min)。
        切断工时有 =5mm;   =2mm;
        T3＝=0.10(min)
        总切削时间：
        T总=25.0+0.10=10.1(min)
       
2.6.2  半精车Φ42、Φ45m6粗精铰孔Φ25H7，扩孔Φ31，倒角。
        １.加工条件
        工件材料：45,圆钢。
        机床：C6140车床。
        加工要求：精车Φ42、Φ45m6外圆柱面齐端面保证尺寸90，倒角，，倒角，粗精铰孔Φ25H7，扩孔Φ31，倒内角。
        刀具：采用刀片的材料为YT30，由《工艺手册》表8.2-60~8.2-66刀杆尺寸25x25mm,=60,=15,=10，=1.0mm
        锥柄机用铰刀Φ24.96mm，Φ25mm，
        高速钢锥柄扩孔钻do=Φ31mm
        2．切削用量
        (1) 精车Φ45m6m外圆
        1)背吃刀量
          因为是精加工，切削量不大，故可以选择ap1=0.2mm，1次走刀即可完成所需尺寸。
        2) 进给量
        查《工艺手册》表8.4-2取f=0.25~0.30mm/s,暂取f=0.3mm/s
        3) 车刀后刀面最大磨损及寿命
        查《工艺手册》表8.4-7，车刀后刀面最大磨损极限为1.0mm。
        刀具耐用度为T=60min
        4) 切削速度
        查表《工艺手册》8.4-8切削速度计算公式为：
       
        其中，，，，，，，查《工艺手册》8.4-13得修正系数：，，，= 0.9故实际的切削速度：
        c=219.87 m/min
        5) 确定机床主轴转速：
       
        据C6140车床说明书，选择nc=1400r/min,
       
        6) 校验机床功率
         查《工艺手册》表8.4-10
        ＝
        其中　＝2650，＝1.0，＝0.75，＝-0.15，
        ===0.94     =0.98，=0.9   
         所以   =26500.20.3197.920.940.980.9=80.6(N)
        切削时消耗功率为
        ＝＝＝0.266(KW)
        据C6140车床说明书，机床所能提供功率为7.5W，Pcm>Pcc。故校验合格。
        车削参数最终确定ap=0.2mm，nc=1400r/min, Vc=197.92m/min，
        fz=0.3mm/r。
        7) 计算车削基本工时
        按《指导手册》表15-70
        =　
        ：l=40 mm;     =5mm;   =0mm;
        所以 ==0.112(min)
        （2）粗铰孔φ25H7
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-35有  粗铰时取较小值，又机床说明书所以，
        2) 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-33取
        修正系数：，
        故实际速度=9（）
        转速
        由机床说明书得n=
        3) 计算钻削基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
        ：l=95 mm;     =2mm;   =3mm;
        所以==0.784(min)
        （3）精铰孔φ25H7
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-35有  精铰时取最小值，又机床说明书所以，
        2) 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-33取
        修正系数：，
        故实际速度=70.88=6.16（）
         
        由机床说明书得n=
        3) 精铰基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
        ：l=95 mm;     =2mm;   =3mm;
        所以 ==1.56(min)
        （3）扩孔Φ31切削用量
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-30有  又机床说明书所以，
        2) 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-33取
        修正系数：，
        故实际速度=18.20.88=16.01（）
        转速
        由机床说明书得n=
        3) 计算钻削基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
         ：l=95 mm;     =2mm;   =3mm;
        所以 ==0.123
        3 工序四基本工时
        T4＝0.112+0.784+1.56+0.123＝2.580
       
        2.6.3  工序五 铣开裆尺寸5H9
        1. 加工条件
        工件材料：45,圆钢。
        机床：X62W卧式铣床。
        刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-64选用硬质合金三面刃铣刀YT15. 硬质合金三面刃铣刀,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）表3.1取刀具直径do=63mm z=16。根据《切削手册》表5-2，选择刀具前角γ0＝5°，副后角α0’=8°，刃倾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。。
        2. 切削用量
        (1) 粗铣     
        1） 切削深度ap  
        因为余量较小，故选择=4mm
         2） 每齿进给量fz  
        由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，据《切削手册》表3.5可得：
                         fz=0.5（0.09~0.18）=（0.045~0.09）mm/z
        故选择：fz=0.06mm/z。
        3） 刀面最大磨损及寿命
        查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.2mm。
        查《切削手册》表3.8，寿命T=100min
        4） 计算切削速度vc
        查《机械加工工艺手册》表1.28，
        各修正系数为：，，= 0.9。切削速度计算公式为：
       
        其中 ，，，，，，，，，，，，，将以上数据代入公式：
       
        5） 机床主轴转速：
          。
        根据机床说明书，选择nc=750r/min，v fc=750mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：
        ==
        fzc=vfc/ncz=0.06mm/z
        6） 校验机床功率
        查《切削手册》表3.23取近似为Pcc=3.1kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。
        最终确定:ap=4.0mm，nc=750r/min，vf=750mm/s，vc=148m/min，fz=0.06mm/z。
        7） 粗铣基本工时，按《指导手册》表15-76
        = =
        （2）精铣
        1） 切削深度ap
        取ap=1mm
        2） 进给量
        据《切削手册》表3.7可得：                 fz=0.04mm/z
        3） 切削速度vc和每分钟进给量vf
        查《切削手册》表3.13，查得 Vc＝165mm/s，n=820r/min,Vf=850mm/s
        据XA62铣床参数，选择nc=950r/min,Vfc=950mm/s,则实际切削
        vc===188m/min
        fzc=vfc/ncz=0.05mm/z
        4） 校验机床功率
        查《切削手册》Pcc=2.46kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1mm，nc=950r/min,Vfc=950mm/s，V c=188m/min， fz=0.04mm/z。
        5）精铣基本工时，按《指导手册》表15-76
        = =
        3.工序五基本工时：T=0.0417+0.049=0.0907（min）
       
2.6.4 工序六  钻孔φ7－φ13
        1. 加工条件
        工件材料：45,圆钢。
        机床：Z35摇臂钻床。
        刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=φ7mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝12°，   标准φ13x90度锪钻。
        2. 切削用量
        1） 进给量
        查《切削手册》表2.7得
           所以，
          按钻头强度选择
        最终决定选择机床已有的进给量
        2） 钻头磨钝标准及寿命　
        后刀面最大磨损限度（查《切削手册》表2.12）为0.5～0.8mm，刀具耐用度．
        3） 切削速度
        查《机械加工工艺师手册》表28-2，切削速度计算公式为：
          
        其中，，，，m=0.2，，，，，查《机械加工工艺师手册》表28-3得修正系数：，，故实际的切削速度：
       
        4） 转速
       
        由机床说明书得实际转速为
        故实际的切削速度
       
        5）校验扭矩功率
        查《切削手册》表2.20，当f≤0.26, do≤11.1mm时，Mt=10.94N•m，修正系数为0.65，故MC=7 N•m。
        查机床使用说明书：Mm =392.4N•m。
        查《切削手册》表2.22得,钻头消耗功率：Pc=1.1kw。
        查机床使用说明书，。
        由于，，故切削用量可用，即：
        ，，
        6）钻削基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
        ：l=4.5 mm;     =4mm;   =0mm;
        所以 ==0.108
        （2）锪孔时间：==0.047
        3. 该工序时间：=0.108+0.047=0.155
       
2.6.5 工序七  铣尺寸29，保证尺寸59.5。
        1. 加工条件
        工件材料：45,圆钢。
        机床：X62W卧式铣床。
        刀具：高速钢圆柱铣刀,因铣削深度ae<8,故据《切削手册》表3.1取刀具直径do=80mm。由于采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数取为8（表3.9）
        2. 切削用量
        1） 铣削深度
        因为切削量不大，故可以选ae=6.0mm，五次走刀即可完成所需尺寸。
        2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》表3.3得f=0.12~0.20mm/z。选取f=0.20 mm/z。
        3） 后刀面最大磨损及寿命
        查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为0.4~0.6mm。
        查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
        4）切削速度和转速
         按《切削手册》表3.9，查得 Vc＝19mm/s，n=75r/min,Vf=75mm/s
        校正系数：，，
        Vc＝17.1mm/s，n=67.5r/min,Vf=67.5mm/s
        据X62W铣床参数，选择nc=75r/min,Vfc=75mm/s,
        则实际切削
        ===18.84m/min
        5） 校验机床功率 查《切削手册》表3.8得Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为7.5W，Pcm>Pcc。故校验合格。
        最终确定ae=6mm，nc=75r/min,Vfc=75mm/s，V c=18.84m/min，
        fz=0.20mm/z。
        6）工序七基本工时
        Tm===2.27（min）
       
2.6.6 工序八   钻铰孔φ8H9、扩R5
        1. 加工条件
        工件材料：45,圆钢。
        机床：Z35摇臂钻床。
        刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=φ7.8mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝12°，，锥柄机用铰刀φ8.0mm，
        扩孔钻d＝φ10 mm。
        2.  切削用量
        1） 进给量
        查《切削手册》表2.7得
           所以，
          按钻头强度选择
        最终决定选择机床已有的进给量
        2） 钻头磨钝标准及寿命　
        后刀面最大磨损限度（查《切削手册》表2.12）为0.5～0.8mm，刀具耐用度．
        3） 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-2，切削速度计算公式为：
          
        其中，，，，m=0.2，，，，，查《机械加工工艺师手册》表28-3得修正系数：，，故实际的切削速度：
       
        转速
       
        由机床说明书得实际转速为
        故实际的切削速度
       
        4） 校验扭矩功率
        查《切削手册》表2.20，当f≤0.26, do≤11.1mm时，Mt=10.94N&#8226;m，修正系数为0.65，故MC=7 N&#8226;m。
        查机床使用说明书：Mm =737.75N&#8226;m。
        查《切削手册》表2.22得,钻头消耗功率：Pc=1.1kw。
        查机床使用说明书，。
        由于，，故切削用量可用，即：
        ，，
        5） 钻削基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
        ：l=5.5 mm;     =4mm;   =0mm;
        所以 ==0.118
        （2）精铰孔φ8H9
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-35有  精铰时取较小值，又机床说明书所以，
        2) 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-37取
        修正系数：，
        故实际速度=220.88=19.4 m/min
        n=
        由机床说明书得n=
        3) 精铰基本工时，按《指导手册》表15-74
        =
        ：l=5.5mm    =4mm;   =0mm;
        所以
        t= ==0.03(min)
        （3）扩孔Φ10
        1) 进给量
        查《机械加工工艺师手册》表28-30有  又机床说明书所以，
        2) 切削速度和转速
        查《机械加工工艺师手册》表28-33取
        修正系数：，
        故实际速度=240.88=21.1 m/min
        转速n=
        由机床说明书得n=
        3) 计算扩孔基本工时，按《指导手册》表15-74
        ：l=3 mm;      =2mm;   
        所以 t= ==0.02(min)
        该工序时间：=0.118+0.02+0.03=0.168
       
2.6.7工序九 检查
       
2.6.8工序十 入库
       
       
       
       
第三章  夹具设计
       
       
3.1  钻孔φ7－φ13
       
3.1.1问题的提出
        在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ7和内孔φ25H7以及和5H9槽的位置要求，由于公差要求较低，且加工此孔时φ70mm 轴的外端面及φ25H7孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此，因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具，本步的重点应在夹紧的方便与快速性上。
       
3.1.2夹具设计
        1 定位基准的选择
        出于定位简单和快速的考虑，选择25H7孔和底面以及槽5H9为基准，使工件完全定位。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。
        2切削力和夹紧力计算
        1)钻削力 ：
        转矩：
        其中
        　＝600，＝1.0，＝0.7， =1.0，      
            计算得：
           =583.4(N)   M=4.12
        2)夹紧力的计算：
        设夹紧力为，由夹紧产生的摩擦力为
        由于钻削要满足扭矩要求，故
        ,
        （其中，由零件结构得=28mm）
         14.71(N)
        夹紧力：卡紧力为 (N)
          （其中，按表面接触情况取）
        对夹紧力进行修正：
        安全系数
        则修正后的夹紧力
        (N)
        所需夹紧力较小，可使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧。
        3 定位误差分析
        1）定位误差ΔD
        工件定位孔φ25H7+0.021 0mm，圆柱心轴为φ25k6+0.015 +0.002mm，在尺寸28mm方向上的基准位移误差为                                         
        ΔY=Xmax=(0.021-0.002)mm=0.019mm
        因此尺寸28mm的定位误差为
        ΔD=ΔY =0.019mm
        本工序采用φ25H7孔和底面以及槽5H9定位，加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。
        4 夹具具设计及操作的简要说明
卡具的夹紧力不大，故使用手动卡紧。由于该零件是一个盘形的中心带有孔的轴类零件，并且零件的外侧还有槽5H9，所以对本零件的定位方式采用一面两销的定位方式，所为的一面就是该零件的小端面，而其中的一销就该零件的中心孔Φ25mm,另一个就是槽5H9。该夹具的夹紧机构是用螺母夹紧，首先把零件套在压紧螺杆上，然后把装有固定钻套和定位插销的钻模板装上，使插销对准工件的槽，再装上开口垫圈，然后再拧紧固螺母。

3.2铣尺寸29，保证尺寸59.5
       
3.2.1问题的提出
        在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ7－13和内孔φ25H7以及和内端面的位置要求，由于公差要求较低，大端面及φ25H7孔的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。
3.2.3夹具设计
        1 定位基准的选择
        出于定位简单和快速的考虑，选择25H7孔和底面以及孔φ7－13为基准，使工件完全定位。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。
        2切削力和夹紧力计算
        1)由《切削手册》表3.28查得切削力公式
       
        其中，
       
        转矩：
            计算得：     M=146.32
        2)夹紧力的计算：
        因铣削力有向下的分力，起压紧作用，故不用计算夹紧力
        3 定位误差分析
        1）定位误差ΔD
        由于定位基准与设计基准不重合，在圆柱心轴方向上存在基准不重合误差ΔB，其不重合误差为（55）mm的公差，因此Δi=0mm。如图2-25a所示，Δi给尺寸55mm造成的误差为
        ΔB=Δi cosα=0mm
        因此尺寸70mm的定位误差为ΔD=ΔB=0mm
3.3 钻孔φ8－R10
       
3.3.1问题的提出
        在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ8－R10和内孔φ25H7以及和5H9槽的位置要求，由于公差要求较低，大端面及φ25H7孔的内表面都已加
        工出来，可用来作为此工序的定位面。因此，因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具，本步的重点应在夹紧的方便与快速性上。
       
3.3.2夹具设计
        1 定位基准的选择
        出于定位简单和快速的考虑，选择25H7孔和底面以及槽5H9为基准，
        使工件完全定位。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。
        2切削力和夹紧力计算
        1)钻削力 ：
        转矩：
        其中　＝600，＝1.0，＝0.7， =1.0，      
            计算得：   =758.5(N)   M=5.38
        2)夹紧力的计算：
        设夹紧力为，由夹紧产生的摩擦力为
        由于钻削要满足扭矩要求，故,
        （其中，由零件结构得=21mm）
        25.7 (N)
        夹紧力：卡紧力为
        (N)
          （其中，按表面接触情况取）
        对夹紧力进行修正：
        安全系数
       
        则修正后的夹紧力
        (N)
        所需夹紧力较小，可使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧。
        3 定位误差分析
        1）定位误差ΔD
        由于定位基准与设计基准不重合，在圆柱心轴方向上存在基准不重合误差ΔB，其不重合误差为（70±0.075）mm的公差，因此Δi=0.150mm。如图2-25a所示，Δi给尺寸70mm造成的误差为
        ΔB=Δi cosα=0.15mm
        因此尺寸70mm的定位误差为
        ΔD=ΔB=0. 15mm
        4 夹具具设计及操作的简要说明
卡具的夹紧力不大，故使用手动卡紧。由于该零件是一个盘形的中心带有孔的套类零件，并且零件的外侧还有槽5H9，所以对本零件的定位方式采用一面两销的定位方式，所为的一面就是该零件的小端面，而其中的一销就该零件的中心孔Φ25mm,另一个就是槽5H9。该夹具的夹紧机构是用螺母夹紧，首先把零件套在压紧螺杆上，使销对准工件上的槽，再装上垫圈，然后再拧紧固螺母。

结　论
       
        本次设计主要是根据现有的设计标准进行合理的仿照设计，严格按照设计标准与规范进行设计和计算。
        本次毕业设计从车床套的工艺分析与设计，工艺路线的拟定，工序余量的确定，切削用量及基本工时的确定，专用夹具设计等方面展开。在各部分的设计中，严格依据工艺制程和夹具设计国家标准;计算部分严格按照有关工艺制程与夹具设计规定进行计算及分析。
        在本次毕业设计中，我按照工厂师傅们给出的提示，充分考虑实际制定工艺制程和夹具设计需要考虑的各方面的因素，尽量与实际靠近，更加深入地了解和熟悉工艺制程的制定和夹具的设计与分析计算。
        本次设计所有零件选择合理，计算规范，所选用机构和其它零部件强度符合要求，制定的工艺合乎生产实际。
       
       
谢 辞
                            
        毕业设计是对三年的大学生活的一个总结，是三年来的一个综合考评，现在终于圆满完成了，感谢我所有的老师，是你们无私的奉献把我带进机械殿堂，让我在机械行业快乐翱翔。
        本次设计是在尤惠媛老师的悉心指导和关怀下完成的。在设计过程中，导师给了我许多指导和帮助，并提出了很多宝贵的意见尤老师的严谨治学，不断探索的科研作风，敏锐深邃的学术洞察力，孜孜不倦的敬业精神，给我留下了深刻的印象。值此设计完成之际，谨向我的导师致以崇高的敬意和衷心的感谢！
        在做设计时，在老师的推荐下我借阅了关于工艺与夹具的书籍，查阅相关的标准是我我设计时思路清晰，充满信息，圆满地完成了本次毕业设计。
        在论文撰写时，得到了机械系多位老师和同学的帮助，，在忙碌的工作中，仍给予我专业知识上的指导，而且交给我学习的方法和思路，是我在实际设计中不断有新的认识和提高，在此，我对他们的帮助表示由衷的感谢！
        最后再次向帮助过我的老师及同学致以最崇高的敬意！
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
        参考文献
       
        徐嘉元，曾家驹主编《机械制造工艺学》北京：机械工业出版社　1997.8
        艾兴，肖诗纲《切削用量简明手册》北京：机械工业出版社1994
        赵家齐：《机械制造工艺学课程设计指导书》北京：机械工业出版社
        李益民主编：《机械制造工艺设计简明手册》北京：机械工业出版社，2005年7月第一版
        吴拓主编《现代机床夹具设计》哈尔滨：化学工业出版社 2009.3
        孙巳德主编《机床夹具图册》北京：机械工业出版社　1985.6
        孟少安主编《机械加工工艺手册》北京：机械工业出版社　1991.9
        孟少农主编《机械加工工艺手册》北京：机械工业出版社　1991.9
        宋昭祥主编《机械制造基础》北京：机械工业出版社　1998.10
        李名望主编，《机床夹具设计实例教程》，北京：化学工业出版社2009.9
        陆剑中，孙家宁主编《金属切削原理与刀具》北京：机械工业出版 2005.1
        孙绍文主编《最新机械制图实用手册图例》天津：科学技术出版社  1989.3
        赵家齐主编《机械制造工艺学课程设计指导书》北京：机械出业出版社  2000.10
        杨叔子主编《机械加工工艺师手册》北京：机械工业出版社  2002.1
        陈于萍，周兆元主编《互换性与测量技术基础》北京：机械工业出版社  2005.10
        朱耀祥，浦林祥主编《现代夹具设计手册》北京：机械工业出版社  2010.2
        陈宏钧主编《典型零件机械加工生产实例》北京：机械工业出版社  2005.1
附　录

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相册ZX操作需重新做

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