機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(叉桿零件的加工工藝規(guī)程及加工孔φ20的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì))

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　序言1</b></p><p>　　1零件工藝性分析2</p><p>　　1.1零件的技術(shù)要求2</p><p>　　1.2零件的作用2</p><p>　　1.3審查叉桿的工藝性3<

2、/p><p>　　1.4確定生產(chǎn)類(lèi)型4</p><p>　　2擬定叉桿工藝路線(xiàn)及確定毛坯4</p><p>　　2.1選擇定位基準(zhǔn)4</p><p>　　2.2工序順序的安排原則4</p><p>　　2.3制定工藝路線(xiàn)5</p><p>　　2.4工序尺寸及毛坯的確定5</p&g

3、t;<p>　　3 切削用量及時(shí)間定額的計(jì)算7</p><p>　　3.1切削用量的計(jì)算7</p><p>　　3.2時(shí)間定額的計(jì)算9</p><p>　　4 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.1提出問(wèn)題13</p><p>　　4.2設(shè)計(jì)思想13</p><p&

4、gt;　　4.3導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.4夾具設(shè)計(jì)14</p><p><b>　　5參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　6體會(huì)與展望17</b></p><p><b>　　序言</b></p><p>　　隨

5、著科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)都向著自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)的生產(chǎn)在體現(xiàn)人性化的基礎(chǔ)上降低工人的生產(chǎn)強(qiáng)度和提高工人的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本?，F(xiàn)代的生產(chǎn)和應(yīng)用設(shè)備多數(shù)都采用機(jī)電一體化、數(shù)字控制技術(shù)和自動(dòng)化的控制模式。在這種要求下叉桿越發(fā)體現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。特別是近年來(lái)與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合后，使叉桿進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。又因需求的增加，所以生產(chǎn)也步入大批量化和自動(dòng)化。為適應(yīng)機(jī)械設(shè)備的要求，對(duì)叉

6、桿的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)領(lǐng)域的拓展還需要不斷的更新。</p><p><b>　　1零件工藝性分析</b></p><p>　　1.1零件的技術(shù)要求</p><p>　　該叉桿的全部技術(shù)要求列如下表:</p><p><b>　　1.2零件的作用</b></p><p>　　題目所

7、給的零件是叉桿，它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的Φ46半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。</p><p>　　1.3審查叉桿的工藝性</p><p><b>　　零件如圖：</b></p>

8、;<p>　　審查叉桿的工藝性分析零件圖可知，該叉桿形狀、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了孔以外外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床等車(chē)床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)。由此可以見(jiàn)，該零件的工藝性較好。</p><p><b>　

9、　1.4確定生產(chǎn)類(lèi)型</b></p><p>　　零件的生產(chǎn)類(lèi)型是企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)，它對(duì)工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。生產(chǎn)類(lèi)型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類(lèi)型，不同的生產(chǎn)類(lèi)型有著完全不同的工藝特征。零件生產(chǎn)類(lèi)型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。</p><p>

10、　　已知此叉桿零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，叉桿屬于輕型零件，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，可確定該零件生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。</p><p>　　2擬定叉桿工藝路線(xiàn)及確定毛坯</p><p><b>　　2.1選擇定位基準(zhǔn)</b></p><

11、p>　　2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　對(duì)于同時(shí)具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為定位基準(zhǔn)。若工件上有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡可能選擇光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口

12、或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)該盡量避免重復(fù)使用。因此，選擇孔的外圓柱面作為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2.1.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　應(yīng)滿(mǎn)足基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)等原則。所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，夾具簡(jiǎn)單，操作方便等。</p><p>　　2.2工序順序的安排原則&

13、lt;/p><p>　　1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則。</p><p>　　2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。</p><p>　　3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面。</p><p>　　4）遵循“先面后孔”原則 </p><p><b>　　2.3制定工藝路線(xiàn)</b>

14、;</p><p>　　制定工藝路線(xiàn)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(zhuān)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。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，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(zhuān)用工卡具,并盡

15、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。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)方案如下：</p><p>　　工序Ⅰ：粗銑Φ20孔的兩個(gè)端面，選用X5012立式銑床和專(zhuān)用夾具。</p><p>　　工序Ⅱ：精銑20孔的上端面，選用X5012立式銑床和專(zhuān)用夾具。</p><p>　　工序Ⅲ：鉆、擴(kuò)、粗

16、鉸、精鉸Φ20孔。以Φ36外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床加專(zhuān)用夾具。</p><p>　　工序Ⅳ：銑φ46的叉口及上、下端面。利用Φ20的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專(zhuān)用夾具。</p><p>　　工序Ⅴ：粗銑φ46的叉口的內(nèi)圓面。利用Φ20的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專(zhuān)用夾具。</p><p>　　工序Ⅵ：精

17、銑φ46的叉口的內(nèi)圓面。利用Φ20的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5012立式銑床和專(zhuān)用夾具。</p><p>　　工序Ⅶ：鉆、粗鉸、精鉸Φ10孔。以Φ36外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床加專(zhuān)用夾具。</p><p><b>　　工序Ⅷ：熱處理。</b></p><p><b>　　工序Ⅸ：終檢。</b><

18、/p><p>　　2.4工序尺寸及毛坯的確定</p><p>　　2.4.1圓柱表面工序尺寸</p><p>　　前面已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定</p><p>　　各表面的加工工序的加工余量：</p><p>　　2.4.2平面工序尺寸</p><p><b>　　2.4.

19、3確定毛坯</b></p><p>　　機(jī)械加工中毛坯的種類(lèi)很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件。</p><p>　　選擇零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇砂型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第23頁(yè)表2-1,選

20、用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-10。</p><p>　　根據(jù)加工余量表格可以確定毛坯的尺寸具體數(shù)據(jù)見(jiàn)毛坯圖：</p><p>　　3 切削用量及時(shí)間定額的計(jì)算</p><p>　　3.1切削用量的計(jì)算</p><p>　　3.1.1鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20孔</p><p><b>　　1鉆孔工步：</b

21、></p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p>　　鉆頭：選用直柄麻花鉆，鉆頭直徑18.00mm，l=123mm，l1=62mm。</p><p>　　( 1 )背吃刀量的確定 取 ap=0.25mm.</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表5-21 f=0.26mm/r。</p

22、><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 由表5-21 切削速度選取為20m/min，由公式，求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速，參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min, 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為</p><p><b>　　2.擴(kuò)孔工步：</b></p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p

23、>　　擴(kuò)孔鉆：直柄擴(kuò)孔鉆，鉆頭直徑d=19.8，L=205mm，l=140mm.</p><p>　　（1）背吃刀量確定 取ap=0.9mm.</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表5-23 f=1.0mm/r.</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 由表5-24 切削速度選取為v=83.7m/min. 由公式，求得該工

24、序轉(zhuǎn)速，參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1360r/min. 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為。</p><p><b>　　3.粗鉸孔工步：</b></p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p>　　鉸刀：直柄機(jī)用鉸刀 d=19.94，L=195mm l=60mm</p><p&g

25、t;　　背吃刀量確定 取ap=0.07mm.</p><p>　　進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》f=0.8mm/r.</p><p>　　(3)切削速度的計(jì)算 由表5-27切削速度選取為v=13.1m/min, 由公式，求得該工序轉(zhuǎn)速,參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min. 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為。</p>&

26、lt;p><b>　　4.精鉸孔工步：</b></p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p>　　鉸刀：直柄機(jī)用鉸刀 d=20，L=195mm l=60mm</p><p>　?。?）背吃刀量確定 取ap=0.03mm.</p><p>　?。?）進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表f=0

27、.3mm/r.</p><p>　?。?）切削速度的計(jì)算 由表5-26切削速度選取為v=8m/min, 由公式，求得該工序轉(zhuǎn)速,參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min. 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為。</p><p>　　3.1.2鉆、粗鉸、精鉸Φ10孔</p><p><b>　　1鉆孔工步：</b>

28、</p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p>　　鉆頭：選用直柄麻花鉆，鉆頭直徑9.8mm，l=89mm，l1=40mm。</p><p>　　( 1 )背吃刀量的確定 取 ap=4.9mm.</p><p>　　(2)進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表5-21 f=0.20mm/r。</p>&l

29、t;p>　　(3)切削速度的計(jì)算 由表5-21 切削速度選取為20m/min，由公式，求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速，參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=680r/min, 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為</p><p><b>　　2.粗鉸孔工步：</b></p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p>　　鉸

30、刀：直柄機(jī)用鉸刀 d=9.96，L=133mm l=38mm</p><p>　?。?）背吃刀量確定 取ap=0.08mm.</p><p>　?。?）進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表f=0.8mm/r.</p><p>　?。?）切削速度的計(jì)算 由表5-27切削速度選取為v=14.1m/min, 由公式，求得該工序轉(zhuǎn)速,參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸

31、轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min. 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為。</p><p><b>　　3.精鉸孔工步：</b></p><p>　　鉆床：Z525立式鉆床</p><p>　　鉸刀：直柄機(jī)用鉸刀 d=10，L=133mm l=38mm</p><p>　?。?）背吃刀量確定 取ap=0.02

32、mm.</p><p>　?。?）進(jìn)給量的確定 查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表f=0.3mm/r.</p><p>　?。?）切削速度的計(jì)算 由表5-26切削速度選取為v=8m/min, 由公式，求得該工序轉(zhuǎn)速,參照Z(yǔ)252型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=272r/min. 再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為。</p><p>　　3.2時(shí)間定額的

33、計(jì)算</p><p>　　3.2.1鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20孔</p><p><b>　　1鉆孔工步：</b></p><p>　　根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p>　　l=40mm; l2=0mm; </p><p>　

34、　l1=D/2*cotkr+(1~2)=1.09mm; f=0.26mm/r;n=392mm/r.。</p><p>　　將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間：</p><p>　　tj=(40mm+1.09mm) /(0.26mm/min* 392r/min)= 0.4min=24s。</p><p><b>　　2擴(kuò)孔工步：</b>&l

35、t;/p><p>　　根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p>　　l=40mm; l2=2mm; </p><p>　　l1=D/2*cotkr+(1~2)=1.654mm; f=1.0mm/r;n=1360mm/r.。</p><p>　　將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)

36、間：</p><p>　　tj=(40mm+1.654mm+2mm)/(1.0mm/min*1360r/min) =0.03min=0.18s。</p><p><b>　　3粗鉸工步：</b></p><p>　　根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p&

37、gt;　　l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（19.94-19.8）/2=0.07</p><p>　　查得l1=0.19mm; l2=13mm;</p><p>　　而l=40mm; f=0.8mm/r; n=195r/min.。</p><p>　　將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間：</p><p>　　tj

38、=(40mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*195r/min)=0.34min=20.4s</p><p><b>　　4.精鉸工步</b></p><p>　　同上，根據(jù)表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p>　　l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（20

39、-19.94）/2=0.03</p><p>　　查得l1=1.1mm; l2=45mm; </p><p>　　而l=40mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。</p><p>　　將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間</p><p>　　tj=(40mm+1.1mm+45mm)/(1.3mm/min *140r/mi

40、n)=2.05min=123s。</p><p>　　5.輔助時(shí)間ta的計(jì)算</p><p>　　輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：</p><p>　　鉆孔工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15*24s=3.6s;</p><p>　　擴(kuò)孔工步的輔助時(shí)

41、間為：ta=0.15*0.18s=0.027s;</p><p>　　粗鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15*20.4s=3.06s;</p><p>　　精鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15*123s=18.45s;</p><p><b>　　6.其他時(shí)間的計(jì)算</b></p><p>　　除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助

42、時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%~7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%~4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：</p><p>　　鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%*

43、(24s+3.6s)=1.656s;</p><p>　　擴(kuò)孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%* (0.18s+0.027s)=0.012s</p><p>　　粗鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%* (20.4s+3.06s)=1.408s;</p><p>　　精鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%* (123s+18.45s)=8.487s;<

44、/p><p>　　單件時(shí)間tdj的計(jì)算</p><p>　　7.這里的各工序的單件時(shí)間分別為：</p><p>　　鉆孔工步tdj鉆=24s+3.6s+1.626s=29.226s;</p><p>　　擴(kuò)孔工步tdj擴(kuò)=0.18s+0.027s+0.012s=0.219s</p><p>　　粗鉸工步tdj粗鉸=20.4

45、s+3.06s+1.408s=24.868s;</p><p>　　精鉸工步tdj精鉸=123s+18.45s+8.487s=39.937s;</p><p>　　因此，此工序的單件時(shí)間：</p><p>　　tdj=tdj鉆+tdj擴(kuò)tdj粗鉸+tdj精鉸=29.226s+0.219s+24.868s+39.937=94.25s。</p><p

46、>　　3.2.2鉆、粗鉸、精鉸Φ10孔</p><p><b>　　1鉆孔工步：</b></p><p>　　根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p>　　l=36mm; l2=0mm; </p><p>　　l1=D/2*cotkr+(1~2)=3

47、.904mm; f=0.20mm/r;n=680mm/r.。</p><p>　　將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間：</p><p>　　tj=(36mm+3.904mm) /(0.20mm/min * 680r/min)= 0.29min=17.4s。</p><p><b>　　2粗鉸工步</b></p><p&

48、gt;　　根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p>　　l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（9.96-9.8）/2=0.08</p><p>　　查得l1=0.19mm; l2=13mm; </p><p>　　而l=36mm; f=0.8mm/r; n=545r/min.

49、。將上述結(jié)果代入公式，</p><p>　　則該工序的基本時(shí)間：</p><p>　　tj=(36mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*545r/min)=0.34min=0.11min=6.6s。</p><p><b>　　3.精鉸工步</b></p><p>　　同上，根據(jù)表5-41可由公式 tj

50、=L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：</p><p>　　l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（10-9.96）/2=0.02</p><p>　　查得l1=0.37mm; l2=13mm; 而l=36mm; f=0.3 mm/r; n=272 r/min.。</p><p>　　將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間：</p&g

51、t;<p>　　tj=(36mm+0.37mm+13mm)/(0.3mm/min*272r/min)=0.605min=36.3s。</p><p>　　4．輔助時(shí)間ta的計(jì)算</p><p>　　同上輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.15~0.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：</p><p>　　

52、鉆孔工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15*17.4s=2.61s;</p><p>　　粗鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15*6.6s=0.99s;</p><p>　　精鉸工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15*36.3s=5.45s;</p><p>　　5. 其他時(shí)間的計(jì)算</p><p>　　除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序

53、的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%~7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%~4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：</p><p>　　鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%* (17.4s+2.61s

54、)=1.2s;</p><p>　　粗鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%* (6.6s+0.99s)=0.46s;</p><p>　　精鉸工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%* (36.3s+5.45s)=2.51s;</p><p>　　6．單件時(shí)間tdj的計(jì)算</p><p>　　這里的各工序的單件時(shí)間分別為：</p>

55、<p>　　鉆孔工步tdj鉆=17.4s+2.61s+1.2s=21.21s;</p><p>　　粗鉸工步tdj粗鉸=6.6s+0.99s+0.46s=8.05s;</p><p>　　精鉸工步tdj精鉸=36.3s+5.45s+2.51s=44.26s;</p><p>　　因此，此工序的單件時(shí)間：</p><p>　　tdj

56、=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=21.21s+8.05s+44.26s =73.52s。</p><p><b>　　4 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠

57、家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。</p><p><b>　　4.1提出問(wèn)題</b></p><p>　?。?）怎樣限制零件的自由度：V形塊限制四個(gè)方向的自由度（即X,Y的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)），兩個(gè)圓柱銷(xiāo)的加入可以限制Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，Z方向的平動(dòng)不需要限制。所

58、以設(shè)計(jì)的夾具只要限制5個(gè)自由度。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)夾緊裝置：夾具由固定手柄緊夾緊配合V形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。如圖所示：</p><p>　　（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆、擴(kuò)孔鉆頭和鉸刀，排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。</p><p>　　（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。</p><p>

59、<b>　　4.2設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。</p><p>　　本夾具主要是對(duì)φ20孔進(jìn)行加工，孔的尺寸精度要求為GB/T1804-m表面粗糙度3.2，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸可以滿(mǎn)足其精度要求，所以要在滿(mǎn)足其精度的前提下

60、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　4.3導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)</p><p>　　加工Φ20mm的通孔選用立式鉆床，鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏移。</p><p><b>　　1）鉆套高度H</b></p>&

61、lt;p>　　鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(1～2.5)d，所以H=1.6×20mm=32mm。</p><p><b>　　2）排屑間隙h</b></p><p>　　鉆套底部與工件間的距離h稱(chēng)為排屑間隙。h值太小，切屑難以自由

62、排出，使加工表面損壞；h值太大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用。加工鑄鐵時(shí)，h=(0.3～0.7)d，所以h=0.65×20mm=13mm。</p><p><b>　　4.4夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.4.1定位分析</b></p><p>　?。?）定位基準(zhǔn)的選擇</p>&

63、lt;p>　　據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工φ20孔時(shí)，以Φ36外圓和其端面為基準(zhǔn)</p><p>　?。?）定位誤差的分析</p><p>　　定位元件尺寸及公差的確定。，因?yàn)樵摱ㄎ辉墓ば蚧鶞?zhǔn)為Φ36外圓柱，定位基準(zhǔn)為加工零件的軸線(xiàn)，所以</p><p><b>　

64、　基準(zhǔn)不重合誤差</b></p><p>　　b =Td/2=0.043/2=0.0215mm；</p><p><b>　　基準(zhǔn)位移誤差</b></p><p>　　j=Td/sin（α/2）=0.061mm</p><p><b>　　所以定位誤差</b></p>&l

65、t;p>　　d=△j-△b=0.061-0.0215=0.0395mm</p><p>　　4.4.2切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠．安全．不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)必須合理選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。</p><p>　　刀具：Φ18的麻花鉆，Φ19.8的擴(kuò)孔鉆，

66、Φ19.94鉸刀。</p><p>　?、巽@孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： </p><p>　　式中 P───鉆削力</p><p><b>　　t───鉆削深度</b></p><p><b>　　S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</b></p&

67、gt;<p><b>　　D───麻花鉆直徑</b></p><p>　　HB───布氏硬度 </p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　=800（N）</b></p><p><b>　　鉆孔的扭矩：</b>&l

68、t;/p><p>　　式中 S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</p><p><b>　　D───麻花鉆直徑</b></p><p><b>　　HB───布氏硬度</b></p><p><b>　　=×0.014××</b></p><p&g

69、t;　　=1580(N·M)</p><p>　?、跀U(kuò)孔時(shí)的切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：</p><p>　　式中 P───切削力</p><p><b>　　t───鉆削深度</b></p><p><b>　　S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</b></p

70、><p><b>　　D───擴(kuò)孔鉆直徑</b></p><p>　　HB───布氏硬度 </p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　= 873（N）</b></p><p><b>　　擴(kuò)孔的扭矩：</b>

71、</p><p>　　式中 t───鉆削深度</p><p><b>　　S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</b></p><p><b>　　D───麻花鉆直徑</b></p><p>　　HB───布氏硬度 </p><p>　　=1263（N·M）</p>

72、<p>　　②鉆孔夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：</p><p>　　式中 φ───螺紋摩擦角</p><p>　　───平頭螺桿端的直徑</p><p>　　───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16</p><p><b>　　───螺桿直徑</

73、b></p><p><b>　　───螺紋升角</b></p><p>　　Q ───手柄作用力</p><p><b>　　L ───手柄長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　則所需夾緊力 </b></p><p><b>　　=

74、399（N）</b></p><p>　　根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿(mǎn)足要求，故此夾具可以安全工作。</p><p><b>　　5參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12</p><p>　　[2]張龍勛. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

75、及習(xí)題.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1</p><p>　　[3]孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9</p><p>　　[4]艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]李益明.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版</p><p>　　[6] 趙家奇，機(jī)械制造

76、工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)—2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10</p><p>　　[7] 李云，機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1997.8</p><p><b>　　6體會(huì)與展望：</b></p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我進(jìn)一步的理解了所學(xué)的理論知識(shí)及具體運(yùn)用了這些知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使自己對(duì)工藝人員所從事的

77、工作有了親身的體驗(yàn)，學(xué)會(huì)了查圖表、資料、手冊(cè)等工具書(shū)。綜合應(yīng)用了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主動(dòng)手能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái).在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過(guò)很多的錯(cuò)誤,但是這并不影響我學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性,我懂的設(shè)計(jì)人員的艱辛,也對(duì)他們的付出表示敬意 . </p><p>　　總之，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我受益非淺，為我今后的學(xué)習(xí)及工作打下了堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ)。在此，忠心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo).祝各位老師身體

78、健康,萬(wàn)事如意,全家幸福.</p><p><b>　　附件圖紙</b></p><p><b>　　零件圖</b></p><p><b>　　毛坯圖</b></p><p><b>　　夾具零件圖</b></p><p><