左支座零件工艺课程设计夹具设计说明书

目 录

序 言 .................................................................................................................................. 第1章 车床左支座零件的分析及毛坯的确定 ............................................................ 1

1。1 车床左支座的作用和工艺分析 ................................................................................................. 2 1.1。1 零件的作用 ............................................................................................................................. 2 1。1.2 零件的工艺分析...................................................................................................................... 2 1.2 零件毛坯的确定 ........................................................................................................................... 2 1。2。1 毛坯材料的制造形式及热处理 ........................................................................................... 2 1。2.2 毛坯结构的确定...................................................................................................................... 3

第2章 车床左支座的加工工艺设计 ............................................................................ 5

2.1 选择本题零件的基准.................................................................................................................... 5 2.2 机床左支座的工艺路线分析与制定 ............................................................................................ 5 2。2。1 工序顺序的安排的原则 ....................................................................................................... 5 2。2.2 工艺路线分析及制定 .............................................................................................................. 6 2.3 机械加工余量 ............................................................................................................................... 8 2.3。1 影响加工余量的因素 .............................................................................................................. 8 2.3.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 ..................................................................... 8 2.4 确定切削用量及基本工时 .......................................................................................................... 10

0.0872。4.1 工序一 粗铣Ø80H9（)mm孔大端端面 ...................................................................... 10 02。4.2 工序二 粗镗Ø80H9内孔 .................................................................................................... 13 2.4.3 工序三 精铣Ø80H9大端端面 ............................................................................................... 14

第3章 专用夹具设计 .................................................................................................. 17

3。1 定位基准及定位元件的选择 ................................................................................................... 17 3.2 切削力及夹紧力的计算.............................................................................................................. 17 3。3 定位误差分析与计算 ............................................................................................................... 18 3。4 夹具设计及操作的简要说明 ................................................................................................... 19

总结 ................................................................................................................................ 20 参考文献 ........................................................................................................................ 21

0

一、设计目的

课程设计是高等院校学生在学完了大学所有科目,进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产实际问题的能力,使学生进一步巩固大学期间所学的有关理论知识，掌握设计方法，提高独立工作的能力,为将来从事专业技术工作打好基础.

另外，这次毕业设计也是大学期间最后一项实践性教学环节。通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼:

1。熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关课程中的基本理论,以及在生产实习中所学到的实践知识,正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题,从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。

2.通过夹具设计的训练,进一步提高结构设计(包括设计计算、工程制图等方面）的能力。 3。能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。 4。在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。

二、设计任务

1。产品零件图. 1张 2。产品毛坯图. 1张 3.机械加工工艺过程卡片。 1份 4。机械加工工序卡片. 1套 5．夹具设计装配图。 1份 6。课程设计说明书。 1份

第1章 车床左支座零件的分析及毛坯的确定

1

1.1 车床左支座的作用和工艺分析 1。1。1 零件的作用

题目所给的是机床上用的的一个支座。该零件的主要作用是利用横、纵两个方向上的

052mm的槽，使尺寸为80mm的耳孔部有一定的弹性，并利用耳部的Ø21mm的孔穿过M20mm的0.0210.087螺栓一端与Ø25H7（）配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧，使装在Ø80H9（）mm 0 0的心轴定位并夹紧。

1。1。2 零件的工艺分析

左支座共有两组加工表面，它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述如下： 一、以

0.087Ø80H9( 00.087）内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括:Ø80H9( 0)mm孔

的大端面以及大端的内圆倒角，四个Ø13mm的底座通孔和四个Ø20的沉头螺栓孔，以及两个Ø10的锥销孔,螺纹M8—H7的底孔以及尺寸为mm，其中

0.087Ø80H9（ 005(2)mm

的槽，主要加工表面为

0.087Ø80H9（ 0）

)mm的大端端面对

0.087Ø80H9（ 0)mm孔的轴心线有垂直度要求为0。03mm。

二、以

0.250Ø25H7(）mm

的孔加工中心的表面：这一组加工表面包括Ø21mm的通孔和Ø38

0的沉头螺栓孔以及Ø43的沉头孔,螺纹M10-7H的底孔以及尺寸为5(2）mm的横槽，主要加工表面

为Ø25H7（00.25）mm.

由上述分析可知，对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组，然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度。

1.2 零件毛坯的确定

1。2.1 毛坯材料的制造形式及热处理

一、左支座零件材料为:HT200在机床工作过程中起支撑作用，所受的动载荷和交变载荷较小，由于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属模机械砂型铸造成型，这样有助于提高生产率,保证加工质量.

灰铸体一般的工作条件： 1.承受中等载荷的零件；

2。磨檫面间的单位面积压力不大于490KPa。

2

二、毛坯的热处理

灰铸铁（HT200）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大,因此,使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织(有大量的渗碳体出现),以便于切削加工。

1.2。2 毛坯结构的确定

根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的年生产纲领500件/年。由参考文献可知，其生产类型为中批生产.毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造成型.又由于支座零件Ø80孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为清除残余应力,铸造后应安排人工时效。

由参考文献可知,该种铸件的尺寸公差等级CT为8~10级，加工余量等级MA为G级，故选取尺寸公差等级CT为10级，加工余量等级MA为G级。

铸件的分型面选择通过从基准孔轴线，且与侧面平行的面.浇冒口位置分别位于Ø80孔的上顶面.

由参考文献用查表法确定参考面的总余量如表1—1所示： 表1-1 各加工表面总余量(mm） 加工表面 基本尺寸 级 A面 140 G 4。0 工 Ø80孔 80 H 5。0 孔降1级大侧加工

由参考文献可知铸件主要尺寸的公差,如表1—2所示。

表1—2 毛坯主要尺寸及公差（mm） 主要尺寸 A面中心距尺寸 Ø80孔

零件尺寸 100 80 总余量 4.0 5.0 毛坯尺寸 104 75 公差CT 3。2 1。6 底面，单侧加加工余量等加工余量 说明 3

第2章 加工工艺设计

2.1 选择本题零件的基准 一、粗基准的选择原则

按照有关粗基准的选择原则，当零件有不加工表面的时候,应该选取这些不加工的表面为粗基准，若零件有若干个不加工表面时,则应以其加工表面相互位置要求较高的表面作为粗基准.现取R55的外圆柱表面作为定位基准,消除X,Y的转动和X，Y的移动四个自由度,再用Ø80H9

0.087（ 0)mm的小端端面可以消除Z周的移动。

二、精基准的选择原则

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的时候，应该进行尺寸换算。Ø80孔和A面既是装配基准,又是设计基准,用它们做精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺规程路线遵循了“基准统一”的原则。此外，A面的面积较大，定位比较稳定,夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。

由于生产类型为中批生产,故应该采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外还应降低生产成本。

2.2 机床左支座的工艺路线分析与制定 2.2。1 工序顺序的安排的原则

1。对于形状复杂、尺寸较大的毛坯,先安排划线工序,为精基准加工提供找正基准。 2。按“先基准后其他”的顺序,首先加工精基准面。 3.在重要表面加工前应对精基准进行修正。 4。按“先主后次,先粗后精”的顺序。

5。对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工。

2。2。2 工艺路线分析及制定

一、工艺路线方案一 工序一:粗镗、精镗孔工序二:粗铣、精铣工序三：镗

0.087Ø80H9（ 0）mm孔的内圆

0.087Ø80H9( 0)mm的大端端面

0.087Ø80H9( 0)mm大端处的2×45°倒角。

工序四:钻4-Ø13mm的通孔，锪Ø20mm的沉头螺栓孔。

4

工序五：钻2—Ø10mm的锥销底孔，粗铰、精铰2-Ø10mm的锥销孔。 工序六：铣削尺寸为5mm的纵槽. 工序七：钻削通孔Ø20mm，扩、铰孔

0.250Ø25H7()mm，锪沉头螺栓孔

Ø38mm和Ø43mm。

工序九：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔。 工序十:铣削尺寸为5mm的横槽。 工序十一：攻螺纹M10—H7和M8-H7。 工序十二：终检。 二、工艺路线方案二 工序一：粗铣、精铣削工序二:粗镗、精镗

0.087Ø80H9( 0）mm孔的大端端面.

0.087Ø80H9( 0）mm内孔，以及倒2×45°的倒角.

工序三：钻削底板上的4—Ø13mm的通孔，锪4—Ø20mm的沉头螺栓孔。 工序四：钻削锥销孔2—Ø10mm底孔，铰削锥销孔Ø10mm。 工序五:钻削Ø21mm的通孔，扩、铰孔工序六：铣削尺寸为5mm的纵槽.

工序七:钻削M10—H7和M8—H7的螺纹底孔. 工序八：铣削尺寸为5mm的横槽. 工序九：攻螺纹M10-H7和M8—H7. 工序十：终检。 三、工艺方案分析

工艺方案路线一:本路线是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面来加工孔。这样减少了工件因为多次装夹而带来的误差.有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因铸造原因引起的圆柱R55mm的底端不平整,则容易引起使

0.087Ø80H9( 00.087Ø80H9（ 00.250Ø25H7（)mm，锪沉头螺栓孔

Ø38mm和Ø43mm。

)mm的孔在加工过程中引偏。

）mm的内孔与R55的圆柱的同心度受到影响，造成圆筒的局部强度不够而引起

0.087Ø80H9（ 0废品。工艺路线方案二则是先加工平面再加工孔.本工艺路线可以减小与底座垂直度误差，以及

0.087Ø80H9（ 0）mm的孔

）mm与R55圆柱的同心度，使圆筒的壁厚均匀外，还

可以避免工艺路线一所留下的部分缺陷（即：工艺路线一中的工序六加工后再加工下面的工序的话，会由于工序六降低了工件的刚度,使后面的加工不能保证加工质量和加工要求）。

5

四、工艺方案的确定

由上述分析,工艺路线二优于工艺路线一，可以选择工艺路线二进行加工,在工艺路线二中也存在问题，粗加工和精加工放在一起也不能保证加工质量和加工要求,所以我们得出如下的工艺路线:

工序一：粗铣

0.087Ø80H9（ 0)mm孔的大端端面，以R55外圆为粗基准，选用X52K立式升

降铣床和通用夹具;

工序二：粗镗

0.087Ø80H9（ 0)mm内孔，以孔

0.087Ø80H9( 0)mm孔的轴心线为基准，选用X620

卧式升降铣床和通用夹具；

工序三：精铣

0.087Ø80H9（ 0)mm孔的大端面，以

0.087Ø80H9（ 0)mm内圆为基准，选用X52K

立式升降台铣床和通用夹具;

工序四：精镗

0.087Ø80H9（ 00.087Ø80H9( 0）mm内孔，以及

0.087Ø80H9( 0）mm大端处的倒角2×45°，以

)mm孔的小端端面为基准。选用T611卧式镗床和通用夹具;

0.087Ø80H9（ 0工序五:钻削4—Ø13mm的通孔，锪沉头螺栓孔4—Ø20mm。以准.选用Z5150立式钻床和通用夹具;

工序六:钻削Ø21mm的通孔，扩、铰孔

0.087（ 00.250Ø25H7(）mm，锪铰

）mm内圆为基

Ø36mm的沉头螺栓孔。以Ø80H9

)mm孔大端端面为基准，选用Z3080卧式钻床和专用夹具;

0.087Ø80H9（ 0工序七:锪削沉头螺栓孔Ø43mm。以孔立式钻床和专用夹具；

工序八：钻削M8—H7的螺纹底孔,以和通用夹具；

工序九：铣削尺寸为5mm的纵槽.以通用夹具；

工序十：钻削M10-H7的螺纹底孔.以钻床和专用夹具；

）mm的大端端面为基准。选用Z5150

0.087Ø80H9( 0）mm内圆为基准。选用Z5150立式钻床

0.087Ø80H9（ 0)mm内圆为基准,选用X62K卧式铣床和

0.087Ø80H9( 0）mm大端端面为基准。选用Z5150立式

6

工序十一:铣削尺寸为5mm的横槽，以式铣床和通用夹具；

工序十二：珩磨

0.087Ø80H9( 00.087Ø80H9（ 0）mm大端端面为基准。选用X62K卧

)mm的内圆,以孔

0.087Ø80H9( 0)mm的大端端面为基准；

工序十三:攻螺纹M10—H7和M8-H7; 工序十四：终检。 2。3 机械加工余量

2。3。1 影响加工余量的因素

确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下，越小越好。在确定时应该考虑一下因素：

1.上道工序产生的表面粗糙度和表面缺陷层深度； 2.上道工序的尺寸公差； 3。上道工序留下的空间位置误差; 4.本工序的装夹误差。

2。3。2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定

左支座零件的材料是HT200，抗拉强度为195Mpa—200Mpa，零件的毛坯质量为4.9kg。零件的生产类型是中批生产，参考《机械加工工艺简明手册》毛坯的制造方法及其工艺特点，选择左支座零件的毛坯制造类型选择为金属模机械砂型铸造成型。

由上述原始资料及加工工艺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:

0.0871.Ø80H9( 0）mm大端其加工尺寸为140mm×140mm的平面。保证高度尺寸100mm。此尺

寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2µm，需要精加工。根据《机械加工工艺简明手册》成批生产铸件机械加工余量等级，可得：金属模机械砂型铸造成型的灰铸铁加工余量等级可取8～10级我们取9级，加工余量MA取G级，铸件尺寸公差可得1.8mm的铸造尺寸公差,可得2。5mm的加工余量。

0.0872。Ø80H9（ 0）mm孔内表面，其加工长度为100mm，表面粗糙度值Ra=1.6µm。需要精

铰和珩磨。查《机械加工工艺简明手册》铸件尺寸公差可得1。6mm的铸造尺寸公差，可得2。5mm的加工余量。

7

0.087三、Ø80H9( 0)mm孔大端端面4个螺栓孔。只需要钻底孔和锪沉头孔即可。则加工余

量为:

钻削Ø13mm的通孔 双边加工余量2Z＝13mm 锪沉头孔Ø20mm 双边加工余量2Z＝7mm 四、内表面

0.250Ø21mm、Ø25H7()mm、Ø38mm

和Ø43mm的加工余量，这些内表面中有些需要

多次加工才才能完成.加工余量分别为:

1.钻削Ø21mm的通孔 双边加工余量2Z＝21mm

0.2502.Ø25H7（）mm

内表面。

（1） Ø21mm扩孔到Ø24。7mm 双边加工余量2Z＝3。7mm （2) Ø24。7mm铰孔到Ø24。9mm 双边加工余量2Z＝0.2mm （3） Ø24。9mm珩磨到

0.250Ø25H7（)mm 双边加工余量

2Z＝0.1mm

3。Ø38mm的沉头孔,可以一次性锪成型。 则双边加工余量2Z＝17mm

4.Ø43mm的沉头孔，也可以一次性加工出来。 则双边加工余量2Z＝22mm

五、尺寸为5mm的横、纵两条槽，每一条槽都可以一次性铣削成型，则双边加工余量2Z＝5mm。

六、M10-H7和M8-H72个螺纹孔，机加工车间只需要加工螺纹的底孔，攻螺纹的工作可以放在钳工室。则：

1.M10—H7的底孔加工的直径为Ø8.5mm 双边加工余量2Z＝8.5mm 2.M8-H7的底孔加工的直径为Ø6.8mm 双边加工余量2Z＝6。8mm 七、内孔1.内孔

0.087Ø80H9( 0)mm的加工余量计算：

0.087Ø80H9( 0）mm为9级加工精度,铸件的毛坯重量约为4。9Kg。《机械加工工艺

简明手册》铸件机械加工余量可以得到内圆的单边加工余量为Z＝2.5mm。机械加工工艺简明手册》铸件公差，可得：IT＝1。6mm。

2。珩磨加工余量：查《机械加工工艺手册》珩磨的加工余量，可得:珩磨的单边加工余量Z＝0.05mm。

8

3.精镗加工余量：查《机械加工工艺手册》扩孔、镗孔、铰孔的加工余量Z＝1。5mm～2。0mm。查《机械加工工艺手册》卧式镗床的加工公差，可得:IT＝±0。02mm~±0.05mm。这里取±0.02mm.

4。粗镗加工余量：除珩磨的加工余量和精镗的加工余量剩下的余量都给粗镗.查《机械加工工艺手册》卧式镗床的加工公差，可得IT＝±0。1mm～±0.3mm，我们这里取±0。1mm.

由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差,因此规定都有加工公差，所以规定的加工余量其实只是名义上的加工余量.实际上的加工余量有最大及最小之分。

由于本次设计规定的零件为中批生产，应该采用调整法加工.因此在计算最大、最小加工余量时应该按照调整法加工方式予确定.

由此可知：

毛坯的名义尺寸：80-2.5×2＝75mm； 毛坯的最大尺寸：75-0.8＝74.2mm； 毛坯的最小尺寸:75＋0。8＝75。8mm； 粗镗后最小尺寸：80-1。5×2＝77mm； 粗镗后最大尺寸：77+0。1＝77。1mm； 精镗后最小尺寸：80-0。05×2＝79。9mm； 精镗后最大尺寸：79。9＋0。02＝79。92mm; 珩磨后尺寸与零件图纸尺寸相同，即

最后将上述的计算的工序间尺寸及公差整理成下表2—1： 表

工序 加工尺寸公差 加工前 最大 最小 加工后 最大 最小

0.0872—1 Ø80H9（ 00.087Ø80H9( 0）mm。

）mm孔的加工余量计算（单位：mm）

铸件毛坯0.087Ø80H9() 0粗镗 精镗 珩磨 74.2 75.8 74.2 75。8 77 77。1 77 77。1 79.8 79.82 79。8 79.82 80 80.087 9

加工余量（单边余量) 加工公差(单边）

2.5 最大 最小 1。8 0.6 1.41 1。25 0。04／2 0。1435 0.1 0.087／2 1。6／2 0。2／2 2.4 确定切削用量及基本工时

2.4。1 工序一 粗铣

0.087Ø80H9（ 0)mm孔大端端面

本工序采用计算法确定切削用时 1。数据的确定 加工材料：HT200。 加工要求：粗铣孔

0.087Ø80H9（ 0）mm的大端端面.

机床和夹具：X52K立式升降台铣床专用夹具，用R55mm的外圆柱面为基准。

刀具： 材料为YG6，D=160mm,L=45mm，d=50mm，Z=16，β＝10°，γ1＝15°，αn＝12°.查《机械加工工艺手册》常用铣刀参考几何角度和镶齿套式面铣刀，可得以上的参数.

2.计算切削用量

确定Ø80H9大端端面最大加工余量，已知毛坯长度方向的加工余量Z＝2.5±0。9mm，考虑3°的拔模斜度，则毛坯长度方向的加工余量Z＝7.1mm.但是实际上此平面还要进行精铣所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量给后面的精加工。因此实际大端端面的加工余量可以按照Z=5.6mm计算。可以分两次加工则每次加工的加工余量Z＝2。8mm。铣削的宽度为140mm,则可以分两次加工，Ø80H9孔的小端端面在铸造时也由留了3°的拔模斜度，所以也留了加工余量Z＝3mm。长度方向的加工按照IT＝12级计算，则取0。4mm的加工偏差.

确定进给量f：查《机械加工工艺手册》端铣刀（面铣刀)的进给量，由刀具材料为YG6和铣床功率为7。5KW,可取：f=0.14～0.24mm/z，这里取0。2mm/z

3。计算切削速度

查《机械加工工艺手册》各种铣削速度及功率的计算公式：

245dKvv＝0.320.150.0 350.2Tapafae600.68其中：Kv＝KmvKtvKsvKaevKyvKkrvKvKov，查《机械加工工艺手册》工件材料强度、

10

0.2硬度改变时切削速度、切削力和切削功率修正系数，可得：Kmv＝1。0，Ktv＝1.0，Ksv＝1.0，Kaev＝1.05，Kyv＝1。0,Kkrv＝0。86，Kv＝1。0，Kov＝0。8,则：Kv＝

KmvKtvKsvKaevKyvKkrvKvKov＝1.0×1。0×1.0×1。05×1。0×0.86×1.0×0。8＝0.7224.则切削速度为：

0.22451600.20.7224245d0Kvv＝0.320.150.350.20.68＝＝0.994m/s 0.32108002.80.150.20.35700.2600.68Tapafae60＝59。64m/min 4.计算主轴转速 n＝

1000v100059.64＝V＝＝118。65r/min D160查《机械加工工艺手册》铣床（立式、卧式、万能)主轴转速，与118.65r/min相近的转速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min则速度太大。

则实际切削速度： v实＝

118160＝59。31m/min

10005计算切削工时

查《机械加工工艺手册》铣削机动时间的计算，可得: tj＝

ll1l2ll1l2i i＝

afznfmzaea≤0。6时，l1＝aeDae+（1～3）,这里e＝0.4375， DD2其中当

则：l1＝aeDae+（1~3）＝82mm，l＝2～5mm取4mm,l＝140mm。

f＝0.2×16×118＝377。6 mm／min查《机械加工工艺手 册》铣床(立式、卧式、万能)工作台进给量,可取375mm／min。

tj＝

ll1l21408244＝2。411min i＝

375fmz6.计算机床切削力

查《机械加工工艺手册》圆周分力 的计算公式，可得：

Fz＝9.8154.5ap0.9af0.74ae1.0zd01kFz

查《机械加工工艺手册》工件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正

11

系数，可得kFz＝1。0，则：

Fz＝9.8154.5ap0.9af0.74ae1.0zd0kFz

＝9.8154.52.80.90.20.74701.01616011.0 ＝2873。2N 7.机床机加工的验证 （1) 验证机床切削功率

查《机械加工工艺手册》各种铣削切削速度及功率计算公式，可得:

Pm＝167.9105ap0.9af0.74ae1.0znkPm

其中：KPm＝KmPmKaePmKkrPmKroPmKvPm，查《机械加工工艺手册》工件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数和其他使用条件改变时切削速度、切削力及切削功率修正系数，可得：KmPm＝1。0，KaePm＝0。8，KkrPm＝1。14,KroPm＝0。79，KvPm＝1.0，则:

KPm＝KmPmKaePmKkrPmKroPmKvPmKkrv＝1.0×0。8×1。14×0。79×1.0＝0.72048，则机床切削功率为：

Pm＝167.91052.80.90.20.74701.0161180.7204860＝2。05KW

查《机械加工工艺手册》铣床（立式、卧式、万能）参数，可得X52K铣床的电机总功率为9。125KW，主电机总功率为7.5KW，所以机床的功率足够可以正常加工。

2。4.2 工序二 粗镗Ø80H9内孔

刀具:材料为W18Cr4V，B＝16mm，H＝16mm，L＝200mm，l＝80mm，d＝16mm,Kr＝60°.参考《机械加工工艺手册》镗刀可以得刀以上数据。

确定Ø80H9的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量为Z＝2.5mm±0。8mm，考虑3°的拔模斜度，则厚度方向上的最大加工余量是Z＝8。54mm，由于后面要精镗核珩磨则加工余量不必全部加工，留给后面的精镗的加工余量Z＝1.5mm,珩磨的加工余量留Z＝0。05mm。则加工余量可以按照Z＝6.94mm，加工时分两次加工，每次加工的镗削余量为Z＝3。5mm.查《机械加工工艺手册》镗刀时的进给量及切削速度，可得进给量f＝0.35~0。7mm/r，切削速度v＝0。2~0。4m/s.参考《机械加工工艺手册》卧式镗床主轴进给量，取进给量f＝0.4mm/r，切削速度v＝0。3m/s＝18m/min。

12

则主轴的转速n n＝

1000v100018 ＝＝71。4r/min D75查《机械加工工艺手册》卧式镗床的主轴转速，可得与76.4r/min相近的转速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min则速度损失太大。

则实际切削速度： v实＝

8075＝18.85m/min

1000计算镗削加工工时: tj＝

ll1l2l3Li i＝

fnfnaptankr(2~3)；l23~5mm;l30。则镗削时间为：

其中：l1＝tj＝

100551102＝2＝7.432min

0.378029.62。4。3 工序三 精铣Ø80H9大端端面

刀具：材料为YG6,D=160mm,L=45mm,d=50mm，Z=16,β＝10°，γ1＝15°,αn＝12°。查《机械加工工艺手册》常用铣刀参考几何角度和镶齿套式面铣刀.可得以上的参数。并查出铣刀的刀具耐用度为T＝10800s.

铣削深度

ap＝1.5mm，铣削宽度为：140mm可以分两次切削。

去定进给量f：查《机械加工工艺手册》端铣刀（面铣刀)的进给量，有刀具的材料为YG6和铣床的功率为7.5KW，可得：进给量分f＝0。2～0.3mm/z,此处取0。2mm/z。

查《机械加工工艺手册》硬质合金端铣刀（面铣刀)铣削用量可得：v＝2。47m/s＝148。2m/min。则主轴转速为：

n＝

1000v1000148.2＝＝295r/min D160查《机械加工工艺手册》铣床（立式、卧式、万能）主轴转速,与295r/min相近的转速有235r/min和300r/min。取300r/min,若取235r/min。则速度损失太大.

则实际切削速度为 v实＝

300160＝150。8m/min

1000实际进给量为：

13

f＝16×300×0。2＝960mm／min

查《机械加工工艺手册》铣床（立式、卧式、万能）工作台进给量，可取：f实＝950mm/min。

af＝

950＝0。198mm/z。

16300计算铣削工时:

查《机械加工工艺手册》铣削机动时间的计算,可得： tj＝

ll1l2i fmzaea≤0。6时，l1＝aeDae+（1～3），这里e＝0.4375。则l＝DD其中当

140mm,l1＝aeDae1~3＝82mm；l22~5mm；取5mm。

则：tj＝

ll1l21408242＝0。476min i＝

950fmz2.4。4 工序四 精镗Ø80H9内孔

刀具：参考《机械加工工艺手册》镗刀,可以选择B=12mm,H=16mm，L=80，d=12mm，kr＝45°。刀具材料为YG8。

确定进给量, 查《机械加工工艺手册》镗刀及切削速度，可得:进给量f＝0.15～0.25mm／r，切削速度v＝2。04m／s。参考《机械加工工艺手册》卧式镗床主轴进给量，取进给量f＝0。19mm／r。

切削速度：

v＝2。04m／s＝122。4m／min 计算主轴转速： v＝

1000v1000122.4＝v实＝＝497r/min D78.4查《机械加工工艺手册》卧式镗床主轴转速，可得与497r/min相近的转速有400r/min和500r/min，取500r/min。若取400r/min则速度损失太大。

则实际切削速度： v实＝

50078.4=123。2m/min

1000计算切削时间：

查《机械加工工艺手册》车削和镗削的机动时间计算，可得：

14

tj＝

ll1l2l3Li i＝

fnfnaptankr(2~3)＝3mm；l23~5mm；l30。则镗削时间为:

其中：l＝100mm;l1＝tj＝

100351＝1。14min

0.19500第3章 专用夹具设计

本次设计中为左支座设计一台专用夹具，本次设计中为左支座设计台专用夹具。以便在

0.087加工过程中提高工作效率、保证加工质量。左支座零件在本次夹具设计为加工ф80H9（ 0）

孔的镗削加工设计专用夹具。专用夹具的特点：针对性强、结构简单、刚性好、容易操作、装夹速度快、以及生产效率高和定位精度高。

0.087利用本夹具主要用来镗削ф80H9（ 00.087对ф80H9( 0)孔，粗镗和精镗。加工时除了要满足粗糙度要求

外，还应满足A-A)孔的垂直度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位

基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

15

弹性薄壁夹盘示意图 上图从左向右零件名称依次为:

名称 数量 材料 备注 1.辅助安装端 1 45钢 2。夹具体 1 HT200 3.螺栓 4 35钢 4。螺母 4 35钢 5。弹性盘 1 65Mn 6。可调螺钉 2 35钢 7。开口过渡环 1 ht200 8.工件 1 HT200

16

3.1 定位基准的选择

0.087由零件图可知:预加工ф80H9（ 00.087)孔，对必须先保证ф80H9( 0）孔的大端端面已

)孔的定

按其加工技术要求加工，并且铸造所得外圆柱面R55

0.087平整光滑.因此，ф80H9（ 0位精基准（设计基准）为R55的中心轴线，来满足其加工的尺寸要求。

3。2 切削力及夹紧力的计算

由资料《机床夹具设计手册》查表127可得： 切削力公式：

Ff412D1.2f0.75KP

式中 D13mm f0.3mm/r

查表128得:即：

Kp(HB0.6)0.95190

Ff1980.69(N)

实际所需夹紧力：由参考文献[16]《机床夹具设计手册》表1211得：安全系数K可按下式计算：

WKFfK

KK0K1K2K3K4K5K6

式中：可得:

K1.21.21.01.21.31.01.02.25 所以

K0~K6为各种因素的安全系数，

见参考文献[16］《机床夹具设计手册》表121

WKKFf1980.692.254456.55(N)

由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

取K2.25,10.16,20.2 螺旋夹紧时产生的夹紧力:

W0QL(N)tg1ztg(2)5830

式中参数由[16]《机床夹具设计手册》可查得：

9.33 rz5.675 190 2950 136

17

其中：L140(mm) Q80(N)

由[16]《机床夹具设计手册》表1226得：原动力计算公式： 由上述计算易得：

W0WK

因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 3。3 定位误差分析与计算

0.087该夹具以ф80H9( 0)孔的大端端面和外圆柱面R55为定位基准,要求保证孔轴线与左

侧A—A面间的垂直度尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。

孔与面为线性尺寸一般公差.根据国家标准的规定，由参考文献[15］《互换性与技术测量》表125可知：

取m（中等级）即 ：尺寸偏差为150.2、1070.3 由[16］《机床夹具设计手册》可得:

⑴、定位误差：定位尺寸公差0.2mm，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故

D.W0.2mm

⑵、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小.即： ⑶、磨损造成的加工误差:

j•j0

j•M通常不超过0.005mm

⑷、夹具相对刀具位置误差：按工件相应尺寸公差的五分之一取。即D•A0.06mm 误差总和：

jw0.265mm0.5mm

从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 3.4 夹具设计及操作的简要说明

0.087利用本夹具主要用来镗削ф80H9( 00.087对ф80H9( 0)孔，粗镗和精镗。加工时除了要满足粗糙度要求

外，还应满足A—A)孔的垂直度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位

基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

18

总结：

通过这次的课程设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、铣镗钻夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习.

1.本次设计是对所学知识的一次综合运用,充分的运用了大学所学的知识，也是对大学所学课程的一个升华过程。

2.掌握了一般的设计思路和设计的切入点，对机械加工工艺规程和机床夹具设计有了一个全面的认识，培养了正确的设计思路和分析解决问题的能力，同时提升了运用知识和实际动手的能力.

3.进一步规范了制图要求，学会运用标准、规范、手册和查阅相关资料的本领。 由于本人水平有限，加之时间短，经验少.文中定有许多不妥甚至错误之处,请老师给予指正和教导，本人表示深深的谢意。同时也要感谢高老师在本次毕业设计中的指导与帮助！

参考文献

［1] 吴拓.《机械制造工艺与机床夹具》。 北京：机械工业出版社，2006。 [2］ 邹青.《机械制造技术基础课程设计指导教程》。北京：机械工业出版社,2004。 [3] 唐宗军.《机械制造基础》。北京：机械工业出版社，2005。

［4] 崇凯。《机械制造技术基础课程设计指南》.北京：化学工业出版社，2006。 ［5] 王光斗。《机床夹具设计手册》(第三版)。上海:上海科技出版社，2000。

19