机械制造技术课程设计-传动轴凸缘叉工艺及车止口三个面夹具设计

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1、广东海洋大学2005届本科生课程设计机械制造技术课程设计说明书设计题目： 传动轴突缘叉（CA10B解放牌汽车） 零件的机械加工工艺规程及车止口三个面夹具设计全套图纸加扣 3012250582学生：_学号：_班级：_ _指导教师：_ _广东海洋大学工程学院机械系20010年 1 月10 日2007届本科生课程设计目 录 1.设计任务书3 2.零件的分析4 2.1.零件的作用4 2.2.零件的工艺分析4 3.工艺规程设计4 3.1 确定毛坯的制造形式5 3.2基面的选择5 3.3制定工艺路线5 3.3.1工艺路线方案一5 3.3.2工艺路线方案二6 3.3.3工艺方案的比较与分析6 3.4机械加工

2、余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7 3.5确定切削用量及基本工时9 4.夹具设计20 4.1问题的提出20 4.2夹具设计20 4.2.1定位基准的选择20 4.2.2切削力及夹紧力计算20 4.2.3定位误差分析23 4.2.4夹具设计及操作的简要说明24 5.参考文献24 6.心得体会24论 文（设 计）任 务 书课程编号J1410018课程名称机械制造技术课程设计周数3实施地点科技楼设计室班级工业1071人数30起止时间09.12.28-10.1.15形式集中 分散指导教师张建论文（设计）进度安排12.28上午10点指导教师布置课程设计任务。明确设计任务， 阅读设计任务书和指导书，收集、借

3、阅有关资料、手册。具体设计方法、步骤见机械制造技术基础课程设计指导教程和教材机械制造技术基础。另外主要参考书目：1机床专用夹具图册2机械制造装备设计3机械制造工艺设计简明手册4机械制造工艺学课程设计指导书5实用机械加工手册12.29-12.30对零件进行工艺分析，画出零件图；确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图。12.31-1.11.4制定机械加工工艺路线，选择定位基准。选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。1.5画出毛坯图，填写工艺过程卡，填写工序卡。1.6确定夹具设计方案，选择定位组件，计算所需夹紧力，选择夹紧方案。1.7-1.8绘制夹具装配图。1.11-1

4、.12绘制夹具零件图。1.13-1.15整理设计说明书。答辩、评定成绩。论文（设计）内容一、设计题目与要求 某个零件 零件的机械加工工艺规程及夹具设计。年产量为5000件（大批生产），零件由指导教师指定。（零件参考图附后）二、设计内容1对零件进行工艺分析，画零件图；2确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；3制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；4对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，填写工艺过程卡；5对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；6对夹具的一个零件设计零件图；7编写设计计算说明书。要求(包括纪律要求和报告书要求

5、)设计工作要求提交：1零件图 1张（A4A3）2毛坯图 1张（A4A3）3机械加工工艺过程卡 1张4机械加工工序卡 1张5夹具结构设计装配图 1张（A1A0）6夹具结构设计零件图 2张（A4A1，夹具体+主要非标零件）7课程设计说明书 1份，参考广东海洋大学毕业设计说明书撰写格式2、零件的分析 21零件的作用题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的突缘叉，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，使汽车获得前进的动力。零件的两个叉头部位上有两个39的孔，用以与轴与十字轴相连，起联轴节的作用。 22零件的工艺分析CA10B传动轴上的突缘叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求，分述如下：1.以39为

6、中心的加工表面这一组加工表面包括：39的孔及其倒角，尺寸为118的与两个孔39相垂直的平面，还有在平面上的两个M8螺孔。其中，主要加中表面为39的两个孔。 2.以95为中心的止口表面这一组加工表面包括：95止口外圆环表面，及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求：39两孔的同圆度公差为0.01；39两孔端面与39两孔中心联线的垂直度公差为0.1；39两孔中心联线与95止口端面的平行度公差为0.2；39两孔端面与95止口端面基准中心的对称度为0.15. 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3、工艺规程设计 31确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考

7、虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶，零件在汽车行驶过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为5000件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这有利提高生产率、保证加工精度。 32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。321粗基准的选择。根据保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果要求保证工作某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作

8、为粗基准，现选取叉口作为粗基准，利用一圆环支承这两个叉耳作主要定位面，限制5个自由度，再以一定位销限制剩下的1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。 322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。 33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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。3.3.1工艺路线方案一工序一 粗铣39mm两耳孔外端面工序

9、二 粗车95止口三个面及其倒角工序三 钻四个孔12及其倒角工序四 钻39mm两耳孔工序五 扩39mm两耳孔及倒角工序六 精车95止口三个面及其倒角工序七 精、细镗孔39及其倒角 工序八 磨39孔上两端面工序九 钻螺纹底孔4-M8mm工序十 攻螺纹4-M8工序十一 去毛刺工序十二 清洗工序十三 终检3.3.2工艺路线方案二工序一 粗、精车95止口三个面及其倒角工序二 粗铣39mm两耳孔外端面工序三 钻四个孔12及其倒角工序四 钻4个M8的螺纹孔工序五 攻螺纹4-M8工序六 钻39mm两耳孔工序七 扩39mm两耳孔及倒角工序八 精、细镗孔39及其倒角工序九 磨39耳孔上两端面工序十 去毛刺工序十一

10、 清洗工序十二 终检3.3.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加39孔上两端面；而方案二则是先加工95止口三个面及其倒角。两比较可以看出，先加工39孔上两端面，是以止口平面的内孔及平面为定位的，能够保证工作某重要表面加工余量均匀，保证对称度、平行度要求，且定位及装夹都比较方便。再之，方案二钻螺纹孔在钻39孔之前，很容易受到钻大孔时的作用力而变形。综合考虑以上步骤，最后的加工路线确定如下:工序一 粗铣39两孔上两端面,以止口平面和39两孔外表面定位,选用X63卧式铣床加工。工序二 粗车95止口三个面及其倒角, 以39两孔上两端面及其V型表面和止口面定位,选用C620-1

11、加工。工序三 钻法兰盘四个孔12， 选用Z535立式钻床及专用夹具加工，以止口定位。工序四 钻孔39，以止口定位，选用选用Z535立式钻床及专用夹具加工。工序五 扩孔39及其倒角，以止口定位，选用选用Z535立式钻床及专用夹具加工。工序六 精车95止口三个面，以39两孔及其外端面定位,选用C620-1加工。工序七 精、细镗孔39及其倒角，以止口定位，选用T716A型卧式金刚镗床及专用夹具加工。工序八 磨39mm两耳孔外端面。工序九 钻叉部4个M8的螺纹底孔并倒角，选用Z535立式钻床及专用夹具加工，以止口定位。工序十 攻螺纹4-M8。工序十一 去毛刺。工序十二 清洗。工序十三 终检。 3.4机

12、械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA10B解放牌汽车传动轴突缘叉”，零件材料为45钢，硬度163196HB，毛坯重量约为2.5kg,生产类型大批量，模锻毛坯。据以上原始数据及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.95mm止口平面的加工余量及公差(1) 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-10中公式知,估算得锻件复杂系数S2,且零件表面粗糙度Ra为6.3,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，可得止口的加工余量为1.72.2,现取Z=2mm。则得95端面的加工余量为Z1=2+（33-31.5）=3.5mm，95止口台肩的加工余量为Z2=2+（105-

13、95）/2=7mm，105端面的加工余量为Z3=2+（33-29）=5mm，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-14得其极限偏差为mm.(2) 查机械加工余量手册表5-25，可得端面精加工余量为1.6mm(3) 95止口台肩粗车加工余量为7-1.6=5.4mm，95端面粗车加工余量为3.5mm，105端面粗车加工余量为5-1.6=3.4mm。加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序公差95端面粗车3.5IT1131.5500.2295止口台肩粗车5.4IT1196.6500.22精车1.6IT12956.30.054105端面粗车3.4IT1130.6500.22精车1.6IT7

14、296.30.0542. 两内孔39 mm (耳孔)毛坯为实心，不冲出孔，孔公差为0.027-（-0.010）=0.037mm，IT=8，两内孔精度要求界于查机械加工余量手册表5-17，确定工序尺寸及余量为：钻孔：37mm 2Z=12mm扩孔：38.7mm 2Z=1.7mm精镗：38.9mm 2Z=0.2mm细镗：39mm 2Z=0.1mm加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序公差39钻孔25IT11250.16钻孔12IT1137500.16扩孔1.7IT1038.76.30.10精镗0.2IT838.96.30.062细镗0.1IT7396.30.039 3.39二孔外端面

15、加工余量及公差（20，50端面）。(1)查机械制造工艺设计简明手册表2.2-10中公式知,估算得锻件复杂系数S2，材质系数取M1, 按机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,则二孔外端面的单边加工余量为1.7-2.2,现取Z=2mm.锻件的公差,按机械制造工艺设计简明手册表2.2-14,锻件偏差为mm.(2)查机械加工余量手册表5-27，可得磨削余量:单边Z=0.2,磨削公差0.039mm.(3)铣削余量:铣削的公称余量(单边)为:Z=2.0-0.2=1.8mm铣削公差：现规定本工序（粗铣）的加工精度为IT11级，因此可知本工序的加工公差为0.22mm。所以39二孔外端面加工余量及公差如下：加

16、工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序公差118mm毛坯21222.0粗铣1.8IT11118.46.30.22磨削0.2IT81186.30.0393.5确定切削用量及基本工时 工序一：粗铣39mm两端面 1.加工条件工件材料：45钢加工要求：粗铣39mm两端面，粗糙度为Ra6.3机床：X62卧式铣床（查机械制造工艺设计简明手册表4.28）。刀具：镶齿套式铣刀，D=80mm, d=27,L=36mm,齿数为10（查机械制造工艺设计简明手册表3.137）2.计算切削用量粗铣39mm的端面，最大的加工余量为2mm,1）进给量：据金属切削速查速算手册表57，0.08mm/z0.15m

17、m/z 现取0.12mm/z 2）切削速度：确定39.2m/min.(指导教材表59) 采用高速钢镶齿铣刀，80mm，齿数为10。则 1000/=159（r/min）现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.239），取 150r/min,故实际切削速度为 =37.68(m/min)当150r/min时，工作台的每分钟进给量应为=0.1210150180（mm/min）查（机械制造工艺设计简明手册表440），取=190mm/min,3. 切削工时： 查机械制造工艺设计简明手册表6.2-7知：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，可得出铣刀的行程mm,则机动工

18、时为 t=120/190*=0.63min工序二：粗车95止口三个面及其倒角1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：粗车95止口三个面及其倒角机床：C620-1卧式车床（查机械制造工艺设计简明手册表4.27）刀具：成形车刀（查机械制造工艺设计简明手册表3.11）刀片材料：W18Cr4V2.计算切削用量（1）粗车95端面 1）由于据查机械加工余量手册表5-17,当材料为碳钢时粗车，=3mm此加工表面所需的粗糙度为50，因此只需加工一次可达要求；2） 进给量据金属切削速查速算手册表529当材料为碳钢时粗车时可取f=0.7mm/r。3）切削速度：按金属切削速查

19、速算手册表5-37,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75m/min,取v=65mm/min4)确定机床主轴转速： 5）切削工时：所以只需一次走刀粗车95端面时（主偏角Kr=900）：按机械制造工艺设计简明手册表6.21知: mm （2）粗车止口台肩背吃刀量:由前面已知毛坯的加工余量为7mm，所以最大加余量为8.2mm,粗加工余量为5.4mm,据指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车.取,一次加工。2）进给量：据金属切削速查速算手册表5-29,当材料为碳钢时粗车=0.5-0.7mm/r.取=0.7mm/r3）切削速度：按金属切削速查速算手册表5-37,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75m/min

20、,取v=72m/min.4）确定机床主轴转速：按机械制造工艺设计简明手册表6.21知: (3)粗车止口的倒角由于对倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀4. 辅助时间，辅助时间与基本时间之间关系为=（0.150.2），取=0.2，则工序1辅助时间：=0.20.17min=1.53s工序2辅助时间：=0.20.08min=0.96s其他时间：由于本例中突缘叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件的准备时间与终结时间甚微，可忽略不计。布置工地时间是作业时间的2%7%，休息与生理时间需要时间是作业时间的2%4%，均取3%。、它们为：工序1的其他时间：+=6%（1.53+10.2）=0.7s工序2的其他时

21、间：+=6%（0.96+4.8）=0.34s 工序三：钻法兰盘四个孔12mm由于对内孔的表面的精度要求很低，并且根据经济精度要求，所以可采用一次钻孔。1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：钻孔12，粗糙度为Ra=50.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：高速钢麻花钻刀具（查机械制造工艺设计简明手册表3.15）。2.计算切削用量1）进给量：根据金属切削速查速算手册表5-56，当碳钢的强度为为0.52-0.70Gpa,12mm时，0.120.20mm/r。由于本零件在加工12mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，

22、则 (0.120.20)0.75=0.090.15mm/r根据Z535机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216），现取0.11mm/r2）切削速度：根据指导教程表522，查得切削速度20mm/min。所以 =530r/min根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.215），取530r/min,故实际切削速度为 =20mm/min3）计算工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知:12mm 9mm 3mm=0.41min 所以加工4个法兰盘孔时间为： T=0.41*4=1.64min工序四：钻39mm二耳孔。1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加

23、工要求：钻孔12.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：莫氏柄麻花钻钻头（查机械制造工艺设计简明手册表3.16）。 2.确定进给量：根据金属切削速查速算手册表5-31,当钢的硬度800Mpa, =25mm时=0.4-0.6mm/r.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则=(0.4-0.6)0.75=0.3-0.45(mm/r)根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216,现取=0.28mm/r.3.切削速度：根据指导教程表5-22，切削速度为：18-25m/min,取v=20m/min.所以 根据机床说明书（机械制造工艺设计简

24、明手册表4.215）,取=250r/min,故实际切削速度为: =19.6r/min4.切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知:l=27mm =19mm =3mm Tm1=0.7min以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为Tm=2Tm1=1.4min工序五：扩39mm二耳孔及倒角。一. 扩39mm二耳孔1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：扩孔12.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：套式扩孔钻（查机械制造工艺设计简明手册表3.110）。 2 .确定进给量f：根据金属切削速查速算手册表5-31,当材料

25、为碳钢 =37mm时可得=0.9-1.2mm/r.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则=(0.9-1.2)0.75=0.675-0.9(mm/r)根据机床说明书机械制造工艺设计简明手册表4.216,现取=0.9mm/r.3 .切削速度：根据指导教程表5-24，切削速度为：v=56m/min.所以 根据机床说明书机械制造工艺设计简明手册表4.215,取=500r/min,故实际切削速度为: =58.09r/min4.切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知:=27mm =9mm =3mm =0.09min以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为 T

26、m=2Tm1=2*0.09=0.18min二.倒角2双面采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同： n=482r/min工序六 :精车95止口三个面1. 加工条件 加工要求：精车95止口三个面工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。 机床：C620-1卧式车床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）刀具：硬质合金车刀（查机械制造工艺设计简明手册表3.11）刀片材料：W18Cr4V2.计算切削用量1）背吃刀量:由前面已知：精加工余量为1.6mm,据指导教程表5-2,当材料为碳钢时精车.取,2）进给量：据指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车=0.1-0.3mm/r

27、.取=0.2mm/r3）切削速度：按指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75m/min,取v=120 m/min3.确定机床主轴转速4.切削工时，按机械制造工艺设计简明手册表6.21知: mm 工序七：精、细镗39mm二孔及其倒角一. 精镗39mm二孔及其倒角1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：精镗39mm二孔.机床：T716A镗床（查机械制造工艺设计简明手册表4.225）。刀具：YT30镗刀（查机械制造工艺设计简明手册表3.120）。2.背吃刀量：精镗孔至38.9mm,单边余量Z=0.1mm,一次镗去全部余量, 3.进给量: 由 机械

28、制造工艺设计简明手册表4.45查知： 取=0.1mm/r4.切削速度：根据机械制造工艺设计简明手册表4.46,确定金刚镗床的切削速度为v=100m/min,则 由于T716A金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速.5.切削工时:按机械制造工艺设计简明手册表6.21知:加个一个孔时l=27mm =3mm =5mm =3mm =0.47(min)所以加工两个孔时的机动时间为 t=0.47*2=0.94(min) 二.细镗39mm二孔及其倒角1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：细镗39mm二孔及其倒角.机床：T716A镗床。刀具：Y

29、T30镗刀。2.细镗孔至39mm.由于细镗与精镗孔共享一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及加工时均与精镗相同 v=100m/min t=0.74min工序八：磨39mm二孔端面，保证尺寸118mm1.选择砂轮：见机械制造工艺设计简明手册表3.21到表3.211选择各表，结果为 WA46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127 (DBd)。2.切削用量的选择：见机械制造工艺设计简明手册表4.232知： 选择磨床为M7130型号。砂轮转速r/min(见机床说明书)，m/s。轴向进给量mm

30、（双行程）工件速度m/min径向进给量mm/双行程3.切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.28知:当加工1个表面时 式中 加工长度73mm； 加工宽度，68mm； 单面加工余量，0.2mm； 系数，1.10； 工作台移动速度（m/min）； 工作台往返一次砂轮轴向进给时（mm）； 工作台往返一次砂轮径向进给量（mm） 当加工两端面时 工序九：钻螺纹底孔4-8mm.1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：钻螺纹底孔4-8mm.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：直柄麻花钻（查机械制造工艺设计简明手册表3.15）。2.计

31、算切削用量： 1）进给量：根据指导教程表522，当碳钢的强度为为0.52-0.70Gpa,6.7mm时，0.100.20mm/r。由于本零件在加工6.7mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则 (0.100.20)0.75=0.090.15mm/r根据Z535机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216），现取0.11mm/r2）切削速度：根据指导教程表522，查得切削速度=12m/min。所以 =570r/min根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.215），取530r/min,故实际切削速度为 =13.3m/min3.计算工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知

32、:24mm 9mm 3mm=0.6min 所以加工2个螺纹孔时间为： T=0.6*2=1.2min工序十:攻M8螺纹孔（取螺距为1mm）1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：攻螺纹底孔4-8mm.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：丝锥。2.切削用量：1）进给量：因为螺距为1mm，所以1mm/r.2）切削速度：根据指导教程表538查得：9.0m/min.主轴转速：1000=1000=287r/min按机械制造工艺设计简明手册表4.215选取机床Z535转速为275r/min,则8.6m/min。3.机动工时：按机械制造工

33、艺设计简明手册表6.214知: 10mm 9mm 0mm=0.15min 所以加工2个螺纹孔时间为： T=0.15*2=0.3min4、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第2道工序粗车95mm端面及止口面。本夹具将用C6201卧式车床。刀具为成形刀具。4.1问题的提出本夹具主要用来车止口三个面，在本道工序加工时，由于止口面在后面工序中起到重要的作用且安装时也需要一定的精度要求，所以加工是要保证加工精度。4.2夹具设计4.2.1定位基准的选择由零件图可知，39上下两孔两者有同轴度的要求，且止口端面与39孔轴线有平行度要求，选择9

34、5止口为基准，即以一面加上一孔（自由度限制数：5）配合辅助支承平面，使工件所需限制所有自由度全部限制。再使用快速斜楔夹紧机构进行卡紧。4.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具材料查切削用量简明手册表1.2硬质合金的应用范围分类和用途分组选刀具材料为T15，适用于碳钢和合金钢加工，连续切削时的粗车、精车、半精车，间断切削时的断面精车，连续面半精铣与精铣。 车刀几何形状的选择:查切削用量简明手册表1.3,硬质合金车刀，加工材料为45号钢，车刀切削部分的几何形状：前角=8前刀面形状为卷屑槽带倒棱型, 后角=8(5-8),主偏角=90,副偏角=12, 刃角=0, 刀尖圆弧半径=1.5mm, 过度尺寸=0.

35、5mm(0.5mm-1mm),过度刃偏角=45 查切削用量简明手册表1.29切削过程切削力与切削切率的计算公式：切削力 进给力式中：2795,3mm,1,0.75,65mm/min,=0, =2880，=3mm，=1，=0.5, 65mm/min, =-0.4.（查切削用量简明手册表1.27切削速度计算公式.）= （3-5）1.020.891.01.00.91=1.021.171.01.01.0=1.2查切削用量简明手册表1.29-1钢和铸铁的硬度和强度改变时切削力的修正系数。查切削用量简明手册表1.29-2加工钢和铸铁时刀具几何参数改变时切削力的修正系数。5840N=1293N（2）夹紧力的

36、计算 在选择夹紧力的作用点和作用方向时，应遵循以下几条原则：1、 夹紧力的位置与作用方向应有助于定位可靠；2、 夹紧力变形要小；3、保证加工中，工件的振动小。由资料机床夹具设计手册表得：实际所需夹紧力： 式（2.13）在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数式中：为基本安全系数，取1.5； 为加工状态，取1.2； 为刀具钝化系数，取1.5； 为切削特点系数，取1.0； 为考虑夹紧动力稳定性系数，取1.3； 为考虑手动夹紧时手柄位置的系数，取1.0； 为考虑支承面接触情况的系数，取1.0；所以 2.25 取，查表1-2-12得， 即：由机床夹具设计手册表1-2-16得所需推力为查表1-2

37、-18斜楔夹紧机构计算数位可得ip=2.21, =0.95,所需推力=3656N夹紧时产生的夹紧力按式2.6计算：-原始作用力-作用力臂-螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm） -支承表面的摩擦系数-螺杆端部与工件间的摩擦角-螺纹中径之半-螺纹升角-螺旋副当量摩擦角式中参数由资料机床夹具设计手册表1-2-20可查得： 其中： 夹紧力：由资料机床夹具设计手册表斜楔夹紧机构及其原动力计算公式得： 即：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。4.2.3定位误差分析1）定位元件尺寸及公差的确定。工件的定位采用2个固定V形块和一支承平面（限制五个自由度）和一辅助支承平面，工件始终靠在支承平面上

38、，该夹具以工件止口为定位基准，要求保证孔轴线与两端面面间的尺寸公差。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。a) 定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件固定V形块和一支承面，工件与孔间隙配合。b) 工件的工序基准为工件39端面，由于自重的原因，下面总是接触工序基准与定位基准不重合，产生不重合误差。其大小为最大间隙一半。但车削过程由于力与右端面和内圆柱面面始终接触，误差消除。固定V形块的位置关系，保证工件加工时不旋转，达到一定的位置精度。可以满足工件的加工要求。c) 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是支撑工件的面，该面与该工件的平行度有一定的要求

39、为0.005。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。 4.2.4夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了快速夹紧机构方式。安装方便，降低劳动强度，提高劳动生产率。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。车床夹具的装配图及具体零件图分别见图纸。6.参考文献1 邹青，机械制造技术基础课程设计指导教程M，北京：机械工业出版社，2004.8。 2 冯辛安，机械制造装备设计M，北京：机械工业出版社，2005.12。 3 李洪，机械加工工艺手册M，北京：机械工业出版社，1990

40、。4 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2000。5 上海金属切削技术协会，切削用量手册M，上海：上海科学技术出版社，1984。6陈宏均，马素敏编，金属切削速查速算手册M，北京：机械工业出版社，1999。6、心得体会机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，是一次理论联系实际的训练，也是我们最后一次机械设计任务，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过这次课程设计对我们学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼我们问题、解决问题的能力，为今后参加工作打

41、下一个良好的基础。通过本次的课程设计，使我能够对书本的各门专业知识做进一步的了解与学习，对参考资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，对制图等表达能力得到进一步的提高。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、钻孔工序夹具的设计与分析，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和检验，为以后的学习和设计积累了不少实用的经验，同时也使我深深体会到扎实学好相关专业知识的重要性和紧迫性。在本次课程设计中，衷心感谢感谢本学期教授我们机械制造技术基础的张建副教授的耐心指导和严格要求，正是老师平时的悉心授课和严格要求，使我比较系统地掌握这门课的知识，使我的课程设计能按时按质完成。感谢和我同一小组的麦文添、庞嘉伟同学，在这设计过程中和我一起讨论问题，查找资料，帮助我指出出现的错误，帮助我处理遇到的困难。再一次感谢我的良师益友们！25 2