左支座设计说明书样本.doc

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东莞理工学院城市学院

《机械制造技术基础》
课程设计说明书

设计题目: 左支座机械制造工艺规程及钻孔夹具设计
学生姓名: 黄华柱
学 号: 36040214
系 别: 机电工程系
专业班级: 12机械设计制造及自动化专业 2 班
指导教师: 谭海欧
起止时间: 6月 29 日—— 7月 10 日

东莞理工学院城市学院
《机械制造技术基础》课程设计任务书
学生姓名
黄华柱
专业班级
自动化2班
学号

指导教师姓名及职称
谭海欧
设计题目
左支座机械制造工艺规程及钻孔夹具设计
设计内容
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张
5、 夹具设计装配图( 1号图、 手工绘图) 1份
6、 夹具零件图: 夹具体零件图1张
7、 课程设计说明书1份
注: 零件年产量5000台/年
进度安排
1、 零件工艺审查, 选择毛坯并绘制毛坯图( 1天) 。
2、 机械加工工艺规程设计:
1） 选择加工方法和方案, 拟定工艺路线( 1天) 。
2） 进行工序设计计算( 2天)
3） 填写工艺过程卡和钻加工工序卡( 2天)
3、 夹具设计:
1） 设计钻孔工序的钻床夹具机构方案, 绘制夹具设计装配图草图( 2天) 。
2） 绘制夹具装配图( 手工绘制) , 1#图幅1张( 2天) 。
3） 绘制夹具体零件图1张( 2天) 。
4、 编写课程设计说明书10页( 2天)
5、 课程设计答辩( 1天)
主要参考文献
1、 黄健求《机械制造技术基础第二版》机械工业出版社
2、 崇凯《机械制造技术基础课程设计指南》化学工业出版社
任务下达人( 日期)
6月29日
任务接受人( 日期)
6月29日
本任务书与课程设计说明书一并装订( 封面后一页) 存档。
设计计算说明书提纲
目录
一、 零件分析......................................................1
1.零件的作用.................................................. 1
2.零件工艺分析.................................................1
二、 工艺规程设计.................................................2
1.毛坯的选择与设计.............................................2
1) 毛坯种类...................................................2
2) 确定机械加工余量、 毛坯尺寸和公差...........................2
3) 设计毛坯图.................................................2
2.定位基准的选择...............................................3
1) 粗基准的选择...............................................3
2) 精基准的选择...............................................3
3.制定工艺路线.................................................4
1) 工艺路线方案一.............................................4
2) 工艺路线方案二.............................................4
3) 工艺路线方案比较分析.......................................5
4.选择夹具、 刀具和量具.........................................6
1) 选择夹具...................................................6
2) 选择刀具...................................................6
3) 选择量具...................................................6
5、 工序尺寸、 加工余量的确定....................................6
6、 确定切削用量及基本时间......................................8
三、 夹具设计.....................................................12
1、 定位基准及定位元件的选择...................................12
2、 切削力及夹紧力的计算.......................................12
3、 定位误差分析及计算.........................................13
4、 夹具总体设计及操作说明.....................................13
四、 总结..........................................................14
五、 参考文献.....................................................14

一、 零件分析

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5mm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的螺栓一端与Ø25H7()配合的杆件经过旋紧其上的螺母夹紧,使装在Ø80H9()mm的心轴定位并夹紧。

2、 零件工艺分析
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,现在分别叙述如下:
一、 以Ø80H9()内孔为中心的加工表面: 这一组加工表面包括:Ø80H9()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5()mm的纵槽, 主要加工表面为Ø80H9()mm, 其中Ø80H9()mm的大端端面对Ø80H9()mm孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm。
二、 以Ø25H7()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()mm的横槽, 主要加工表面为Ø25H7()mm。
由上述分析可知, 对于以上两组加工表面,能够先加工其中一组, 然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面, 而且保证其位置精度。

二、 工艺规程设计

1、 毛坯的选择与设计

1) 毛坯种类
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,故能够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.根据零件材料确定毛坯为铸件。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, 另外, 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。
2) 确定机械加工余量、 毛坯尺寸和公差
( 参考《指南》P10-11, P118-121。步骤: 求零件最大轮廓尺寸→查表5-5选择毛坯铸件的机械加工余量等级→查表5-4求出铸件机械加工余量RMA→查表5-1选取铸件公差等级CT→查表5-3求铸件尺寸公差→计算毛坯基本尺寸P118→制作毛坯尺寸公差与加工余量表P11)
项目
A面
直径80孔

公差等级CT
10
10

加工面基本尺寸
140
80

铸件尺寸公差
3.6
3.2

机械加工余量等级
G
H

机械加工余量RMA
2.2
1.4

毛坯基本尺寸
144
83

3) 设计毛坯图

2、 定位基准的选择

1) 粗基准的选择
粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量, 同时要为后续工序提供精基准。一般按下列原则选择:
1.为保证不加工面与加工面之间的位置要求, 应选不加工表面作粗基准。如果零件上有多个不加工表面, 则应以其中与加工表面相互位置要求较高的表面作为粗基准。
2.合理分配个加工面的余量。
3.粗基准应避免重复使用。
4.选作粗基准的表面应平整, 没有注口、 冒口或飞边等缺陷, 以便定位可靠。

2) 精基准的选择
1.基准重合原则
应当尽量使定位基准与设计基准相重合, 以避免因基准不重合而引起定位误差。
2.基准统一原则
在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位, 称为基准统一原则。
3.自为基准原则
当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀, 应选择加工表面作为基准, 称为自为基准原则。
4.互为基准原则
对于相互位置精度要求很高的表面, 能够采用基准重复加工的方法, 这称为互为基准原则。
5.便于装夹原则
所选精基准应能保证工件定位准确、 稳定, 夹紧方便可靠。精基准应该是精度较高、 表面粗糙度较小、 支撑面积较大的表面。

3、 制定工艺路线

1) 工艺路线方案一
工序一: 粗镗、 精镗孔Ø80H9()mm孔的内圆
工序二: 粗铣、 精铣Ø80H9()mm的大端端面
工序三: 镗Ø80H9()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。
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Ø25H7()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。

2) 工艺路线方案二
工序一: 粗铣、 精铣削Ø80H9()mm孔的大端端面。
工序二: 粗镗、 精镗Ø80H9()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Ø25H7()mm, 锪沉头螺栓孔Ø38mm和Ø43mm。
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。

3) 工艺路线方案比较分析
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, 可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Ø80H9()mm的孔在加工过程中引偏。使Ø80H9()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。本工艺路线能够减小Ø80H9()mm的孔与底座垂直度误差, 以及Ø80H9()mm与R55圆柱的同心度, 使圆筒的壁厚均匀外, 还能够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) 。
工艺方案的确定
由上述分析, 工艺路线二优于工艺路线一, 能够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, 因此我们得出如下的工艺路线:
工序一: 粗铣Ø80H9()mm孔的大端端面, 以R55外圆为粗基准, 选用X52K立式升降铣床和专用夹具。
工序二: 粗镗Ø80H9()mm内孔, 以孔Ø80H9()mm孔的轴心线为基准, 选用X620卧式升降铣床和专用夹具。
工序三: 精铣Ø80H9()mm孔的大端面, 以Ø80H9()mm内圆为基准, 选用X52K立式升降台铣床和专用夹具。
工序四: 精镗Ø80H9()mm内孔, 以及Ø80H9()mm大端处的倒角2×45°, 以Ø80H9()mm孔的小端端面为基准。选用T611卧式镗床和专用夹具。
工序五: 钻削4-Ø13mm的通孔, 锪沉头螺栓孔4-Ø20mm。以Ø80H9()mm内圆为基准。选用Z5150立式钻床和夹具。
工序六: 钻削Ø21mm的通孔, 扩、 铰孔Ø25H7()mm, 锪铰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。
工序七: 锪削沉头螺栓孔Ø43mm。以孔Ø80H9()mm的大端端面为基准。选用Z5150立式钻床和专用夹具。
工序八: 钻削M8-H7的螺纹底孔, 以Ø80H9()mm内圆为基准。选用Z5150立式钻床和专用夹具。
工序九: 铣削尺寸为5mm的纵槽。以Ø80H9()mm大端端面为基准。珩磨Ø80H9()mm的内圆, 以Ø80H9()mm内圆为基准, 选用X62K卧式铣床和专用夹具。
工序十: 钻削M10-H7和 M8-H7的螺纹底孔。选用Z5150立式钻床和专用夹具。
工序十一: 钳工台去毛刺, 攻丝, 加工倒角R15, R10, R3。
工序十二: 终检。

4.选择夹具、 刀具和量具

1) 选择夹具
专用夹具和分度夹具
2) 选择刀具
工序一: YG6硬质合金铣刀
工序二: W18Cr4V高速钢刀
工序三: YG6硬质合金铣刀
工序四: YG8硬质合金镗刀
工序五: Ø13高速钢钻头, Ø20高速钢锪孔钻
工序六: Ø12高速钢钻头, Ø24.7、 Ø38高速钢锪孔钻
工序七: Ø43高速钢锪孔钻
工序八: Ø7.2高速钢钻头
工序九: 镶齿套式面铣刀
工序十: 高速钢复合钻头
3) 选择量具
内径千分尺, 千分表, 深度游标卡尺, 外径千分尺
5、 工序尺寸、 加工余量的确定
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6.5kg。零件的生产类型是中批生产; 参考《指南》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:
一、 1.Ø80H9()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《指南》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。
二、 2.Ø80H9()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《指南》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。
三、 Ø80H9()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Ø21mm、 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
2.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Ø25H7()mm 双边加工余量2Z＝0.1mm
3.Ø38mm的沉头孔, 能够一次性锪成型。
则双边加工余量2Z＝17mm
4.Ø43mm的沉头孔, 也能够一次性加工出来。
则双边加工余量2Z＝22mm
五、 尺寸为5mm的横、 纵两条槽, 每一条槽都能够一次性铣削成型, 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, 攻螺纹的工作能够放在钳工室。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Ø80H9()mm的加工余量计算:
1.内孔Ø80H9()mm为9级加工精度, 铸件的毛坯重量约为6.5Kg。《指南》铸件机械加工余量能够得到内圆的单边加工余量为Z＝2.5mm。《指南》铸件公差, 可得: IT＝1.6mm。
2.珩磨加工余量: 查《指南》珩磨的加工余量, 可得: 珩磨的单边加工余量Z＝0.05mm。
3.精镗加工余量: 查《指南》扩孔、 镗孔、 铰孔的加工余量Z＝1.5mm～2.0mm。查《指南》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《指南》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, 因此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: Ø80H9()mm

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2-1 Ø80H9()mm孔的加工余量计算( 单位: mm)
工序

加工尺寸公差
铸件毛坯Ø80H9()
粗镗
精镗
珩磨
加工前
最大

74.2
77
79.8
最小

75.8
77.1
79.82
加工后
最大
74.2
77
79.8
80
最小
75.8
77.1
79.82
80.087
加工余量( 单边余量)
2.5
最大
1.8
1.41
0.1435
最小
0.6
1.25
0.1
加工公差( 单边)
1.6／2
0.2／2
0.04／2
0.087／2

6、 确定切削用量及基本时间
工序一 粗铣Ø80H9()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Ø80H9()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°, γ＝15°, α＝12°。查《机械制造技术基础课程设计指南》常见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。
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。可是实际上此平面还要进行精铣因此不用全部加工, 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能够按照Z=5.6mm计算。能够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, 则能够分两次加工, Ø80H9孔的小端端面在铸造时也由留了3°的拔模斜度, 因此也留了加工余量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《机械制造技术基础课程设计指南》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《机械制造技术基础课程设计指南》各种铣削速度及功率的计算公式:
v＝
其中: K＝KKKKKKKK, 查《机械制造技术基础课程设计指南》工件材料强度、 硬度改变时切削速度、 切削力和切削功率修正系数, 可得: K＝1.0, K＝1.0, K＝1.0, K＝1.05, K＝1.0, K＝0.86, K＝1.0, K＝0.8, 则: K＝KKKKKKKK＝1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8＝0.7224。则切削速度为:
v＝＝＝0.994m/s
＝59.64m/min
4、 计算主轴转速
n＝＝V＝＝118.65r/min
查《机械制造技术基础课程设计指南》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＝＝59.31m/min
5、 计算切削工时
查《机械制造技术基础课程设计指南》铣削机动时间的计算, 可得:
t＝＝
其中当≤0.6时, ＝+( 1～3) , 这里＝0.4375,
则: ＝+( 1～3) ＝82mm, ＝2～5mm取4mm,＝140mm。
f＝0.2×16×118＝377.6 mm／min查《机械制造技术基础课程设计指南》铣床(立式、 卧式、 万能)工作台进给量, 可取375mm／min。
t＝＝＝2.411min
6、 计算机床切削力
查《机械制造技术基础课程设计指南》圆周分力 的计算公式, 可得:
＝
查《机械制造技术基础课程设计指南》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, 可得＝1.0, 则:
＝
＝
＝2873.2N
7、 机床机加工的验证
( 1) 验证机床切削功率
查《机械制造技术基础课程设计指南》各种铣削切削速度及功率计算公式, 可得:
＝
其中: K＝KKKKK, 查《机械制造技术基础课程设计指南》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它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: K＝1.0, K＝0.8, K＝1.14, K＝0.79, K＝1.0, 则:
K＝KKKKKK＝1.0×0.8×1.14×0.79×1.0＝0.72048, 则机床切削功率为:
＝＝2.05KW
查《机械制造技术基础课程设计指南》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, 因此机床的功率足够能够正常加工。
( 2) 验证机床进给系统强度
已知主切削力＝2873.2N。查《机械制造技术基础课程设计指南》各种铣刀水平分力、 垂直分力、 轴向力与圆周分力的比值, 可得: a＝( 0.4～0.8) mm, a＝( 0.1～0.2) mm/z, 不对称铣刀铣削顺铣, 水平分力/＝( 0.15～0.3) , /＝( 0.9～1.0) , /＝( 0.5～0.55) 。则取: F＝0.2＝0.2×2873.2＝574.64N,
F＝0.9＝0.9×2873.2＝2585.88N,
F＝0.5＝0.5×2873.2＝1436.6N。
查取机床工作台的摩擦系数μ＝0.1可得切削刀具在纵向进给方向对进给机构的作力F
F＝F+μ( F++) ＝574.64+0.1×( 2873.2+2585.88+1436.6)
＝574.64＋689.568＝1264.208N
而机床纵向进给机构能够承受的最大纵向力为1436.6N, 故机床进给系统能够正常工作。
2.5.2 工序二 粗镗Ø80H9内孔
选用T611卧式镗床核专用夹具。
刀具: 材料为W18Cr4V, B＝16mm, H＝16mm, L＝200mm, l＝80mm, d＝16mm, K＝60°。参考《机械制造技术基础课程设计指南》镗刀能够得刀以上数据。
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。则加工余量能够按照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《机械制造技术基础课程设计指南》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《机械制造技术基础课程设计指南》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。
则主轴的转速n
n＝ ＝＝71.4r/min
查《机械制造技术基础课程设计指南》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＝＝18.85m/min
计算镗削加工工时:
t＝＝
其中: ; mm; 。则镗削时间为:
t＝＝＝7.432min

三、 夹具设计
本次设计中为左支座设计一台专用夹具, 以便在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Ø80H9()mm孔的大端端面上4个孔螺栓孔的加工专用夹具。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。
利用本夹具主要用来钻、 锪加工顶面的四孔。加工时除了要满足粗糙度要求外, 还应满足孔轴线对Ø80H9()mm孔的平行度公差要求。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。
1、 定位基准及定位元件的选择
由零件图可知: 根据顶面四孔的轴线与Ø80H9()mm孔的尺寸要求, 在对孔进行加工前, Ø80H9()mm孔及其大端端面已按其加工技术要求加工, 因此, Ø80H9()mm孔及其大端端面定位精基准( 设计基准) 来满足其面上四孔加工的尺寸要求。

2、 切削力及夹紧力的计算
由资料《机床夹具设计手册》可得:
切削力公式:
式中 ,

即:
实际所需夹紧力: 《机床夹具设计手册》得:
安全系数K可按下式计算:

式中: 为各种因素的安全系数, 见参考文献《机床夹具设计手册》可得:

因此
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。
, ,
螺旋夹紧时产生的夹紧力:

式中参数由《机床夹具设计手册》可查得:
, , , ,
其中:
由《机床夹具设计手册》得: 原动力计算公式:
由上述计算易得:
因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
3、 定位误差分析及计算
该夹具以Ø80H9()孔及其大端端面为定位基准, 要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。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。
孔与面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定, 由《互换性与技术测量》可知:
取m( 中等级) 即 : 尺寸偏差为、
由《机床夹具设计手册》可得:
(1) 定位误差: 定位尺寸公差, 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
(2) 夹紧安装误差, 对工序尺寸的影响均小。即:
(3) 磨损造成的加工误差: 一般不超过
(4) 夹具相对刀具位置误差: 钻套孔之间的距离公差, 按工件相应尺寸公差的五分之一取。即
误差总和:
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、 夹具总体设计及操作说明
本夹具用于在钻床上加工Ø80H9()mm孔的大端端面的螺栓孔。工件以Ø80H9()mm孔及其大端端面为定位基准, 在定位销( 心轴) 和压紧元件以及防转销上实现完全定位。该夹紧机构操作简单、 夹紧可靠。如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率。本夹具总体的感觉还比较紧凑。

四、 总结
经过这次的课程设计, 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事。

五、 参考文献
黄健求《机械制造技术基础第二版》机械工业出版社
崇凯《机械制造技术基础课程设计指南》化学工业出版社