鉆機泵頭機械加工工藝及鏜孔夾具設(shè)計【鏜φ65和φ73內(nèi)孔】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】
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XX 學(xué) 院
本科畢業(yè)論文（設(shè)計）
題目
鉆機泵頭加工工藝設(shè)計
作者
學(xué)院
機械工程學(xué)院
專業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)號
指導(dǎo)教師
二〇一五 年 四 月 二十三 日
摘 要
本次設(shè)計的主要內(nèi)容是鉆機泵頭加工工藝設(shè)計，鉆機泵頭其主要加工表面及控制位置為和內(nèi)孔。由零件要求分析可知，保證和內(nèi)孔尺寸的同時應(yīng)該盡量保證其同軸度，這對于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時，采取以左視圖中大底面粗定位夾緊加工后，對內(nèi)孔進行鏜削加工同時成型。因其粗糙度為Ra6.3，可通過粗鏜、半精鏜滿足。對于鉆俯視圖中6-M10螺紋孔時，主要以鉆機泵頭左視圖的下部小端面進行定位，控制其自由度，以達(dá)到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。
本文的研究重點在于通過對鉆機泵頭的工藝性和力學(xué)性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計高效、省力的夾具，通過實踐驗證，最終加工出合格的鉆機泵頭零件。
關(guān)鍵詞：鉆機泵頭；加工余量；工藝；夾具
I
ABSTRACT
The lathe is mainly refers to the workpiece rotation movement, mobile tools for processing into rotary movement of the machine tool surface. It can be used for processing a variety of rotary forming surface, ordinary lathe is one of the most widely used lathe, accounting for about 65% of the total number of lathe turret lathe, and the car is an essential part of the position precision, and it directly affects the machining workpiece is able to meet the job requirements.A good lather, comprehensive benefit and competition can improve the manufacturing industry. A good rest will not only more accurate assurance requirements of parts, but also can save time, save time, so the study and establish the frame is very necessary for the machinery manufacturing industry, to provide good service for the production of enterprises, but also has very important significance for improving the processing technology of Chinese machinery industry.
At present, part of the processing of domestic have begun to close to the machine tool, but also need to clamp the workpiece, that is to say, although the technology has been greatly improved but his nature has not changed much, on the flip side, because of his skill and precision is high, so a high quality tool holder of machine tools is an absolute necessity. As everyone knows, because our technology in the unceasing development, technical requirements for processing of the knife is also more and more high, before an ordinary lathe is clamped four tool, and now there is a large number of will not meet the work requirements, therefore, tool holder part can clamp the tool also needs our staff to develop.
KEYWORDS:fixture multi-function; Die forging links; Group technology;clipping tight
目錄
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 緒論 1
第二章 零件的分析 5
2.1零件的作用 5
2.2零件的工藝分析 5
第三章 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8
3.1確定毛坯的制造形式及材料 8
3.2機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
第四章 工藝規(guī)程設(shè)計 10
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 10
4.2制定工藝路線 10
4.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14
4.4 確定切削用量及基本工時 16
4.4.1粗銑主視圖中左右兩端面 17
4.4.2粗銑主視圖中上下兩端面 20
4.4.3粗銑左視圖中左右兩端面 20
4.4.4粗鏜3-∮62，3-∮57，，精鏜、內(nèi)孔 19
4.4.5粗鏜、內(nèi)孔，半精鏜內(nèi)孔，精鏜 19
4.4.6鉆、絞 20
4.4.7鉆、攻俯視圖中6-M12螺紋孔 20
4.4.8鉆絞左視圖∮30通孔 20
4.4.9鉆絞左視圖∮35通孔 20
4.4.10鉆、攻M12螺紋孔 20
4.4.11鉆、攻右視圖中4-M12螺紋孔 20
第五章 鏜孔夾具的設(shè)計 26
5.1定位基準(zhǔn)的選擇 26
5.2定位誤差的分析 26
5.3切削力及夾緊力的計算 20
5.4鏜套與襯套的設(shè)計 27
5.5夾緊元件及動力裝置確定 28
5.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 28
小 結(jié) 28
致 謝 29
參考文獻 30
第一章 緒論
本文首先對鉆機泵頭的零件進行分析，通過對鉆機泵頭進行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。
在這次畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了鉆機泵頭的機械加工工藝及夾具設(shè)計。整個設(shè)計的指導(dǎo)思想“簡便、高效、經(jīng)濟”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。
第二章 零件的分析
2.1 夾具的發(fā)展史
題目所給的零件是鉆機泵頭，而鉆機泵頭一般是三通狀的零件，上面鉆或銑有直孔或者是螺紋孔，其作用是用來與其它部件進行連接的，本課題的任務(wù)就是”鉆機泵頭加工工藝設(shè)計“，主要講述了鉆機泵頭的加工工藝及夾具設(shè)計。
2.2 零件的工藝分析
（1）以左視圖為主要加工表面的加工面。
這一組加工表面包括：
鉆機泵頭的上下平面的銑削加工，，，、3-∮57內(nèi)孔以及上部大平面6-M10螺紋孔，底部小平面M12螺紋孔加工。其中內(nèi)孔的表面粗糙度要求為，內(nèi)孔表面粗糙度要求為，其余加工表面的粗糙度均為。
（2）以主視圖為主要加工表面的加工面。
這一組加工表面包括：
孔的鉆絞削加工，、3-內(nèi)孔的鏜削加工，
以下是該鉆機泵頭的零件圖。
圖1-1 鉆機泵頭零件圖主視圖
圖1-2 鉆機泵頭圖左視圖
圖1-3 鉆機泵頭圖右視圖
第三章 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖
3.1 確定毛坯的制造形式及材料
“鉆機泵頭”零件材料采用鑄造。法蘭材料為ZL104，需表面電鍍處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。
3.2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
3.2.1 內(nèi)孔的加工余量
根據(jù)工序要求，鉆機泵頭的內(nèi)孔的加工分粗、精鏜加工。各工步余量如下：
粗鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~6.5mm，現(xiàn)取5mm。 表7-27粗鏜時厚度偏差取-0.28mm。
精鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
毛坯的基本尺寸為65-2.5-2.5=60mm。
根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為：∮65-2.5-2.5=∮65mm
毛坯最小尺寸為：∮65-0.8=64.2mm
毛坯最大尺寸為：∮65+0.8=∮65.8mm
粗鏜后最大尺寸為：∮65.8+1+1=∮67.8mm
粗鏜后最小尺寸為：∮64.2+1+1=∮66.2mm
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即mm。
3.2.2、內(nèi)孔的加工余量，
根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm;
精鏜：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。
毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ73-2-1-0.3=φ69.7；
根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，ZL104尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ73-2-1-0.3=φ69.7；
毛坯最大尺寸為φ69.7+0.55=φ70.25；
毛坯最小尺寸為φ69.7-0.55=φ69.15；
粗鏜工序尺寸為φ71；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即；
3.2.3、兩端面的加工余量
根據(jù)工序要求，兩端面的加工只要粗銑一個工序完成，各工序余量如下：
粗車：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.5mm；
毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為226+2.5+2.5=231mm；
根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，ZL104尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為226+2.5+2.5=231mm；
毛坯最大尺寸為231mm+0.55=231.55mm；
毛坯最小尺寸為231mm-0.55=230.45mm；
粗車后工序尺寸為226mm；
第四章 工藝規(guī)程設(shè)計
4.1 定位基準(zhǔn)的選擇
4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
A、保證各重要支承孔的加工余量均勻；
B、保證鉆機泵頭的內(nèi)壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇鉆機泵頭的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以鉆機泵頭的兩個端面作為粗基準(zhǔn)來限制工件的四個自由度，再以另一個面作為定位基準(zhǔn)來限制第五個自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達(dá)到了加工各個工序的目的。
4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇：
從保證鉆機泵頭孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證鉆機泵頭零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。
從鉆機泵頭零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。
至于前后端面，雖然它是鉆機泵頭箱體的裝配基準(zhǔn)，但因為它與鉆機泵頭箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。
4.2、制定工藝路線
對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。鉆機泵頭體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。
具體安排是先以底面作為定位基準(zhǔn)來加工頂面，然后已經(jīng)銑削好的頂面為基準(zhǔn)來加工底面。第二個工序是銑削加工鉆機泵頭零件的四側(cè)端面及倒角C3。由于頂平面加工完成后一直到鉆機泵頭體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。
按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。
因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。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、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)初步擬定鉆機泵頭加工工藝路線如下；
方案一：
工序10 鑄造毛坯275X231X100
工序20 時效、涂漆
工序30 粗銑主視圖中左右兩端面
工序40 粗銑主視圖中上下兩端面
工序50 粗銑左視圖中左右兩端面
工序60 粗鏜3-∮62，3-∮57，，精鏜、內(nèi)孔
工序70 粗鏜、內(nèi)孔，半精鏜內(nèi)孔，精鏜。
工序80 鉆、絞
工序90 鉆、攻俯視圖中6-M12螺紋孔
工序100 鉆絞左視圖∮30通孔
工序110鉆絞左視圖∮35通孔
工序120 鉆、攻M12螺紋孔
工序130 鉆、攻右視圖中4-M12螺紋孔
工序140 去毛刺倒棱角。
工序150 檢驗
工序160 入庫
方案二：
工序10 鑄造毛坯275X231X100
工序20 時效、涂漆
工序30 粗銑主視圖中左右兩端面
工序40 粗銑主視圖中上下兩端面
工序50 粗銑左視圖中左右兩端面
工序60 粗鏜3-∮62，3-∮57，，精鏜、內(nèi)孔
工序70 粗鏜、內(nèi)孔，半精鏜內(nèi)孔，精鏜。
工序80 鉆、絞
工序90鉆絞左視圖∮35通孔
工序100 鉆、攻俯視圖中6-M12螺紋孔
工序110 鉆絞左視圖∮30通孔
工序120 鉆、攻M12螺紋孔
工序130 鉆、攻右視圖中4-M12螺紋孔
工序140 去毛刺倒棱角。
工序150 檢驗
工序160 入庫
方案三：
工序10 鑄造毛坯275X231X100
工序20 時效、涂漆
工序30 粗銑主視圖中左右兩端面
工序40 粗銑主視圖中上下兩端面
工序50 粗銑左視圖中左右兩端面
工序60 粗鏜3-∮62，3-∮57，，精鏜、內(nèi)孔
工序70 粗鏜、內(nèi)孔，半精鏜內(nèi)孔，精鏜。
工序80 鉆、攻俯視圖中6-M12螺紋孔
工序90 鉆絞左視圖∮30通孔
工序100鉆絞左視圖∮35通孔
工序110 鉆、絞
工序120 鉆、攻M12螺紋孔
工序130 鉆、攻右視圖中4-M12螺紋孔
工序140 去毛刺倒棱角。
工序150 檢驗
工序160 入庫
其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。
4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由圖樣分析，該圖樣需要車削上下、左右端面，在這里我們在銑端面時選用端面銑刀。而鏜削加工時我們可以選擇內(nèi)孔鏜刀，量具可選用0--150mm為75-100mm的測量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。
4.4 確定切削用量及基本工時
4.4.1粗銑主視圖中左右兩端面
本工序為粗銑主視圖中左右兩端面的工序，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑d=80mm,寬度L=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為ZL104，=145MPa，硬度為160—180HBS，鑄件，有外皮。故選擇=8°，=+5°。
已知銑削寬度=13mm，銑削深度mm。機床為XA5032型立式銑床，工件裝在虎口鉗中。
（Ⅰ）確定每齒進給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6，銑床功率為7.5Kw（《切削用量簡明手冊》表3.30）
，采用對稱銑，故取
（Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。
（Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中公式計算：
公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。
=91.16m/min
=
=326.90r/min
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.30，XA5032立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=300r/min，縱向進給量=235mm/min。
實際切削速度和每齒進給量分別為
=
=75.36m/min
=
=0.08mm/z
(Ⅳ)檢驗機床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。
根據(jù)XA5032型立式銑床說明書機床主軸允許的功率為，，
故，因此選擇切削用量采用，即
，，n=300r/min，m/min，。
2）基本工時計算
公式中，l=140mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量，則L=152mm。
4.4.2粗銑主視圖中上下兩端面
本工序為粗銑主視圖中上下兩端面的工序，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑d=100mm,寬度L=40mm，齒數(shù)z=8。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為ZL104，=145MPa，硬度為160—180HBS，鑄件，有外皮。故選擇=8°，=+5°。
已知銑削寬度=13mm，銑削深度mm。機床為X5032型立式銑床，工件裝在虎口鉗中。
（Ⅰ）確定每齒進給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6，銑床功率為7.5Kw（《切削用量簡明手冊》表3.30）
，采用對稱銑，故取
（Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。
（Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中公式計算：
公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。
=91.16m/min
=
=326.90r/min
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.30，XA5032立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=300r/min，縱向進給量=235mm/min。
實際切削速度和每齒進給量分別為
=
=75.36m/min
=
=0.08mm/z
(Ⅳ)檢驗機床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。
根據(jù)XA5032型立式銑床說明書機床主軸允許的功率為，，
故，因此選擇切削用量采用，即
，，n=300r/min，m/min，。
2）基本工時計算
公式中，l=140mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量，則L=152mm。
4.4.3粗銑左視圖中左右兩端面
本工序為粗銑左視圖中左右兩個端面的工序，我們選擇機床：立式銑床 X5032，功率P=13kw；
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16
1)銑削進寬度的選擇
根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27可知
1—2 這里取1.5
2)選擇進給量
經(jīng)過查表可知：0.23
3)選擇銑削的速度
經(jīng)查表可知
所以：
4)計算切削時間
查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計算銑削力
根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ：
式中：
所以，
6)校核機床功率
查《切削用量簡明手冊》表3.28有
所以，機床的功率足夠；
4.4.4 粗鏜3-∮62，3-∮57，，精鏜、內(nèi)孔
機床：T613臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
(1)粗鏜3-∮62孔
通過查表可知，鏜孔深度為；
查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進給量；
切削速度：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知：
由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有
于是就有機床的切削速度：
=
計算每分鐘進給量：
切削的長度l的計算：
計算刀具的切入長度：
計算刀具的切出長度： 有
計算行程次數(shù)：
計算機動時間：
1）粗鏜3-∮57孔
通過查表可知，鏜孔深度為；
查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：鏜刀的進給量；
切削速度：通過查找相關(guān)手冊可知
由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有
于是就有機床的切削速度：
=
計算每分鐘進給量：
切削的長度l的計算：
計算刀具的切入長度：
計算刀具的切出長度： 有
計算行程次數(shù)：
計算機動時間：
（2）粗鏜 孔
通過查表可知，鏜孔深度為；
查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進給量；
切削速度：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知：
由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有
于是就有機床的切削速度：
=
計算每分鐘進給量：
切削的長度l的計算：
計算刀具的切入長度：
計算刀具的切出長度： 有
計算行程次數(shù)：
計算機動時間：
粗鏜 孔
通過查表可知，鏜孔深度為；
查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：鏜刀的進給量；
切削速度：通過查找相關(guān)手冊可知
由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有
于是就有機床的切削速度：
=
計算每分鐘進給量：
切削的長度l的計算：
計算刀具的切入長度：
計算刀具的切出長度： 有
計算行程次數(shù)：
計算機動時間：
4.4.5粗鏜、內(nèi)孔，半精鏜內(nèi)孔，精鏜
通過查表可知，鏜孔深度為；
查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進給量；
切削速度：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知：
由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有
于是就有機床的切削速度：
=
計算每分鐘進給量：
切削的長度l的計算：
計算刀具的切入長度：
計算刀具的切出長度： 有
計算行程次數(shù)：
計算機動時間：
4.4.6鉆、絞
工件材料為ZL104鑄鐵?？椎闹睆綖?2.5mm，表面粗糙度12.5。加工機床為搖臂鉆床，加工工序為鉆、絞，加工刀具為：鉆孔——Φ11.8，絞孔12.5mm。
確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z3050立式鉆床說明書，取。
根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。
由于所選進給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：
，
，
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。
由參考文獻[7]表28-3，，，故
查Z3050機床說明書，取。實際切削速度為
由參考文獻[7]表28-5，，故
校驗機床功率 切削功率為
機床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
4.4.7鉆、攻俯視圖中6-M12螺紋孔
本工序為鉆、攻鉆機泵頭上6-M12螺紋孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：搖臂鉆狂，刀具我們選擇麻花鉆、絲攻；
（1）鉆定位孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：；
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，??；
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
（2）攻M12螺紋孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—42有
所以
1計算切削深度
4)鉆削扭矩的計算
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
式中
所以
5)計算軸向力
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
軸向力
式中
所以，
因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為：
6)計算切削功率
因為
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
所以，機床功率足夠;
4.4.8鉆絞左視圖∮30通孔
本工序為鉆、絞∮30孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：搖臂鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、鉸刀；
（1）鉆定位孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：；
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，取；
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
（2）絞孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—42有
所以
1計算切削深度
4)鉆削扭矩的計算
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
式中
所以
5)計算軸向力
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
軸向力
式中
所以，
因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為：
6)計算切削功率
因為
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
所以，機床功率足夠;
4.4.9鉆絞左視圖∮35通孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—42有
所以
1計算切削深度
4)鉆削扭矩的計算
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有
式中
所以
4.4.10鉆、攻M12螺紋孔
本工序為鉆攻鉆機泵頭底部M12螺紋孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：搖臂鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、絲攻；
（1）鉆定位孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：；
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，取；
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
（2）攻M12螺紋孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
4.4.11鉆、攻右視圖中4-M12螺紋孔
本工序為鉆攻右視圖中4-M12螺紋孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：搖臂鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、絲攻；
（1）鉆定位孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：；
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，??；
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
（2）攻M12螺紋孔
查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道，
切削深度：
進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取
切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式：
機動時間：
第五章 鏜孔夾具的設(shè)計
本夾具主要用來鏜削和內(nèi)孔。這些孔表面粗糙度要求分別為Ra和Ra并作為左右端面垂直度的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。
5.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知和內(nèi)孔分別在同一軸線上，由于在鏜孔之前外圓已經(jīng)進行了車削加工，所以選擇外圓表面作為定位基準(zhǔn)面，并且以已經(jīng)銑削出的上下平面同樣作為定位基準(zhǔn)來對工件進行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。
5.2定位誤差分析
工件的工序基準(zhǔn)為上下平面的定位，本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的移動壓板保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與壓板中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ；
本工序采用兩個壓板，一個階梯定位銷定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為
由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》可得：
1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當(dāng)時；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則：
2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：：
其中接觸變形位移值：
式（2.16）
⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷、夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
5.3切削力及夾緊力的計算
由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考《實用機械工藝簡明手冊中》查表可得：
圓周切削分力公式： 式（3.1）
式中
式（3.2）
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3）
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ： 式（3.4）
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式（3.5）
安全系數(shù)K可按下式計算：
式（3.6）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《簡明機床夾具設(shè)計手冊》表，可得：
所以，由式（3.5）有：
5.4鏜套與襯套的設(shè)計
根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為加工和內(nèi)孔，所以本次采用的鏜套為65×90，鏜套用襯套選用65×80。
選用鏜套如圖所示:
圖4-2 鏜套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：
表4-1 鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
公稱尺寸
允差
60
45
75
-0.012
-0.027
90
85
18
2．5
40
40
3
襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4-3 襯套
其機構(gòu)參數(shù)如下表：
表4-2 鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
75
+0.022
0
45
85
+0.039
+0.020
3
1
5.5夾緊元件及動力裝置的確定
根據(jù)設(shè)計要求保證夾具一定的先進性且夾緊力并不是很大，所以采取光面壓板壓緊工件，然后通過階梯定位銷來對工件進行定位，工件在夾具體上安裝后，通過活動壓板在上面將工件夾緊。整個壓緊裝置大致圖如下：
圖4-4 鉆機泵頭鏜孔夾具夾緊裝置
5.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明
鏜孔的夾具，裝卸工件時，通過松開壓板的螺母，將壓板旋轉(zhuǎn)一定的角度打開，從而將工件取出來，當(dāng)要裝進工件時，將工件放在工作臺上面，打進定位銷，然后將壓板壓緊工件，再把螺母鎖定，這樣就限制住了工件的自由度，能夠進行鏜孔加工了。
圖5-6 鏜孔夾具裝配圖
小 結(jié)
本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。
在夾具設(shè)計中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過一面兩銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在此計算了了夾緊力和夾具體的誤差等。
在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。
致謝
在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。
這次畢業(yè)設(shè)計是我的老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計；同時也感謝王海文老師在畢業(yè)設(shè)計期間給我的大量的指導(dǎo)和幫助。
最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！
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