叉形支架機械加工工藝規(guī)程及鉆3-9孔夾具設計

PAGE41設計說明書叉形支架加工工藝及夾具設計所在學院專業(yè)班級姓名學號指導老師年月日摘要本次設計是叉形支架件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。叉形支架的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度。基準選擇以工件前面、工件前端面及工件右側面作為定位粗基準，以叉形支架后面作為精基準。關鍵詞：叉形支架；加工工藝；專用夾具全套圖紙加V信sheji1120或扣3346389411AbstractThisdesignisthedesignofspecialfixturemanufacturingprocessforkbracketandsomework.Themainprocessingsurfaceisflatandholetrestle.Bytheprincipleknownprocessing,ensurethemachiningaccuracyofplanethanholemachiningaccuracytoensureeasy.Sothedesignfollowsthesurfaceafterthefirstholeprinciple.Andtheholeandtheplaneprocessingclearlydividedintoroughingandfinishingstagesofprocessingtoensureaccuracy.Datumselectiontotheworkpiece,theworkpieceandtheworkpiecesurfaceinfrontoftherightsideasthepositioningbenchmarkcrude,theforkbracketbehindasafinebenchmark.Keywords:trestle;processingtechnology;fixture目錄摘要 2Abstract 31零件的分析 51.1零件的作用 51.2零件的工藝分析 51.2.1零件圖 51.2.2加工表面及孔 62確定零件的生產(chǎn)類型 72.1零件的生產(chǎn)類型 72.2毛坯的確定 82.2.1確定毛坯的種類及其制造方法 82.22確定注件加工余量 82.2.3繪制鑄件毛坯圖 93定位基準的選擇 103.1選擇粗基準 103.2選擇精基準 104制定機械加工工藝路線 115機械加工余量，工序尺寸及公差的確定 125.1加工余量和工序尺寸的確定 125.2確定切削用量及時間按定額 13第6章(鉆3XФ9孔)夾具設計 256.1設計要求 256.2夾具設計 256.2.1定位基準的選擇 256.2.2切削力及夾緊力的計算 256.3定位誤差的分析 266.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 276.5夾具設計及操作的簡要說明 28總結 30參考文獻 31致謝 321零件的分析1.1零件的作用叉形支架是用來起支撐作用的構架，承受較大的力，也具有定位的作用，使零件之間保持正確的位置。1.2零件的工藝分析1.2.1零件圖叉形支架零件圖如下圖所示31.2.2加工表面及孔在叉形支架高60mm處兩個R15mm寬20mm的凸出部位之間相隔97mm其中一個上有對稱通孔。則此處構造比較復雜且在支架高底部處有10mm寬的一個缺口這兩部分剛度比較低。中間有Ф10mm的孔屬于套類結構伸出部分為一平臺上有螺紋通孔在端部有傾斜60°的凸出部分起定位作用此處應力教集中強度要好。在平臺下面有增強其硬度的肋板。兩個R12mm凸出2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復雜結構其加工存在一定的難度要求較高防止其損壞需要對其進行必要的熱處理。主要加工表面Ф30mm中心孔及兩端倒角上、下端面M12↓25螺紋通孔右端部傾斜60°凸出部分中間孔Ф8mm左端兩個凸出部分外側面及其中間M10螺紋孔和Ф11孔。選用灰鑄鐵HT150硬度150200HB負荷低磨損無關重要變形很小經(jīng)過正火處理?；诣T鐵件的牌號和應用范圍如表1-1所示。未標注圓角半徑為R3mm。加工表面不應該有毛刺、裂縫、結疤、夾渣等缺陷并應清理清潔。所有加工表面應光潔不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。上下表面應與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm中心孔內表面表面粗糙度Ra≤1.6μm左端兩個凸出部分外表面Ra≤6.3μm右端部傾斜60°凸出部分中間孔內表面Ra≤1.6μm為較高精度且Φ8015.00。在加工之前進行人工時效熱處理對毛坯預備性熱處理為降低零件硬度在精加工階段的磨削加工前進行淬火處理淬火后工件硬度提高且易變形。2確定零件的生產(chǎn)類型2.1零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢品在內的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領N可按下式計算：式中：N—零件的生產(chǎn)類型（件/年）；Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛）；m—每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）；aQUOTE—備品率，一般取2QUOTE~4QUOTE；bQUOTE—廢品率，一般取0.3QUOTE~0.7QUOTE根據(jù)上式計算求得零件的生產(chǎn)綱領，通過查表可得刀架的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。2.2毛坯的確定2.2.1確定毛坯的種類及其制造方法零件的材料為HT150，考慮零件在機床運行過程中所承受的沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯可選用鑄造成型零件形狀不復雜，因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接近。2.22確定注件加工余量查《機械制造工藝設計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級CT-12,選用加工余量為MA-H級，并根據(jù)毛坯的基本尺寸可知：叉形支架各表面的機械加工余量為Z=2.0mm,工件上的孔，因尺寸不大，故采用實心鑄造。2.2.3繪制鑄件毛坯圖3定位基準的選擇正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容。也是保證零件加工精度的關鍵。定位基準分為粗基準、精基準及輔助基準。選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設計基準和加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準。通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準，然后在考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來。3.1選擇粗基準按照有關粗基準的選擇原則，按照粗基準的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。故選擇工件前面68×50、工件前端面及工件右側面為定位粗基準。3.2選擇精基準精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工序基準不重合時應該進行尺寸換算以叉形支架后面80×50及2-Φ9孔作為精基準。4制定機械加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工序號工名序稱工序內容01備料鑄造02熱處理時效處理03銑粗銑、半精銑工件上端面04銑粗銑、半精銑工件下端面05銑粗銑、半精銑前端面06銑粗銑、半精銑后端面07鉆鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔08鉆鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋09鉆鉆、鉸Φ10H9孔10鉆鉆、攻M12螺紋11銑銑寬10的槽12鉆鉆、鉸Φ4H7（兩邊通）13去毛刺去毛刺14終檢檢驗至圖紙要求并入庫5機械加工余量，工序尺寸及公差的確定5.1加工余量和工序尺寸的確定前面根據(jù)資料已初步確定工件各表面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量的如下：加工表面加工內容加工余量精度等級尺寸偏差表面粗糙度后面鑄件2.0CT12±0.3——粗銑1.5IT1227.5-0.35012.5半精銑0.4IT1127.10-0.226.3精銑0.1IT7270-0.0351.6前面鑄件2.0CT12±0.3——粗銑1.5IT1225.50-0.3512.5半精銑0.4IT1125.10-0.226.3精銑0.1IT7250-0.0351.6前端面鑄件2.0CT12±0.4——粗銑1.5IT1252.5-0.35012.5半精銑0.5IT11520-0.226.3后端面鑄件2.0CT12±0.4——粗銑1.5IT1250.5-0.35012.5半精銑0.5IT11500-0.226.3Φ9鉆9IT12Φ90+0.186.3φ14锪14IT12φ140+0.186.3M8鉆3.4IT12Φ6.80+0.15——攻螺紋0.6——————M6鉆2.55IT12Φ5.10+0.15——攻螺紋0.45——————Φ10鉆4.9IT11Φ9.80+0.156.3鉸0.1IT9Φ100+0.0581.6M12鉆5.1IT12Φ10.2+0.15——攻螺紋0.9——————寬10槽銑——IT11Φ100+0.166.3Φ4鉆1.9IT11Φ3.80+0.156.3鉸0.1IT7Φ40+0.0581.65.2確定切削用量及時間按定額工序01:鑄造工序02:時效處理工序03:粗銑、半精銑上端面工步一：粗銑工件上端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取＝5003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工步二：半精銑工件上端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工步三：精銑工件上端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序04:粗銑、半精銑、精銑工件下端面工步一：粗銑工件下端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工步二：半精銑工件下端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取＝5003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工步三：精銑工件下端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序05:粗銑、半精銑工件前端面工步一：粗銑工件前端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工步二：半精銑工件前端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序06；粗銑、半精銑工件后端面工步一：粗銑工件后端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取＝5003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工步二：半精銑工件后端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?003）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序07:鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔工步一：鉆3-Φ9孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：锪3-Φ14深9沉孔1、加工條件加工材料:HT150，硬度200~220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=14mm，沉孔深9，精度H12~H13,用乳化液冷卻。機床：選用Z3080鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm3．選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H有。（2）計算切削速度根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時，,切削速度的修正系數(shù)為：，，，，故根據(jù)Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm，。4．計算基本工時根據(jù)公式式中，，l=9mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，L=（9+2.5）mm=11.5mm故有：t=0.173min工序08:鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋工步一：鉆2-M8螺紋底孔Φ6.8機床：Z3025搖臂鉆床刀具：高速鋼麻花鉆根據(jù)《切削手冊》查得，進給量為0.36～0.44mm/z,系數(shù)為0.5，故f=（0.36~0.44）*0.5=0.18~0.22mm/z，現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=28m/min，則：查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：工步二：攻2-M8螺紋選擇M8mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r299r/min按機床選取n=300r/min切削工時：，，則機動工時為工步三：鉆M6螺紋底孔Φ5.1選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）624r/min按機床選取n=600r/min切削工時：，，則機動工時為工步四：攻M6螺紋選擇M6mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r398r/min按機床選取n=400r/min切削工時：，，則機動工時為工序09:鉆、鉸Φ10H9孔工步一鉆孔至φ9.8確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：鉸孔根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。切削工時：，，，則機動工時為 工序10:鉆、攻M12螺紋工步一：鉆M12螺紋底孔Φ10.2選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）624r/min按機床選取n=600r/min切削工時：，，則機動工時為工步二：攻M12螺紋選擇M12mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即f=0.9mm/r398r/min按機床選取n=400r/min切削工時：，，則機動工時為工序11：銑寬10的槽1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，故可在7次走刀內銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?00當=400r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為工序12：鉆、鉸Φ4H7（兩邊通）工步一鉆孔至φ3.8確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ3.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：鉸孔根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。切削工時：，，，則機動工時為 工序13：去毛刺工序14：檢驗至圖紙要求并入庫第6章(鉆3XФ9孔)夾具設計6.1設計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。上面即為鉆鉆3XФ9孔的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。機床夾具的組成1、定位裝置其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。3、對刀或導向裝置其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。4、連接原件其作用是確定夾具在機床上的正確位置。5、夾具體夾具體是機床夾具的基礎件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。6、其他元件或裝置是指家家具中因特殊需要而設置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。6.2夾具設計6.2.1定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。6.2.2切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭D=Ф9。則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4F=Cdfk……3.1式中：C=420，Z=1.0,y=0.8,f=0.35k=(F=420轉矩T=Cdfk式中:C=0.206,Z=2.0,y=0.8T=0.206功率P=在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=KKKK式中K—基本安全系數(shù)，1.5;K—加工性質系數(shù)，1.1;K—刀具鈍化系數(shù),1.1;K—斷續(xù)切削系數(shù),1.1則F=KF=1.5鉆削時T=17.34N切向方向所受力:F=取F=4416F>F所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。6.3定位誤差的分析制造誤差ZZ（1）中心線對定位件中心線位置精度.取..故，.則.知此方案可行。6.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。圖3.1可換鉆套鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表3.4：表3.4鉆套dHD公稱尺寸允差91611+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結構如圖所示：圖3.2固定襯套其結構參數(shù)如下表3.5：表3.5固定襯套dHDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差9+0.034+0.0161210+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。6.5夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的?？偨Y加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻[1]李旦等，機床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005。[2]孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。[3]何玉林，機械制圖，重慶：重慶大學出版社，20001983。[4]機械工程基礎與通用標準實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社，2004。[5]淘濟賢等，機床夾具設計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。[6]李洪，機械加工工藝師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1990。[7]機械設計手冊編委會，機械設計手冊卷4，北京：機械工業(yè)出版社，1998。[8]東北重型機械學院，機床夾具設計手冊，上海：上海科學技術出版社，1979。[9]賀光誼等，畫法幾何及機械制圖，重慶：重慶大學出版社，1994。[10]丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社,1989。[11]孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設計指導，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。[12]東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊，上海：上?？茖W技術出版社，1979。致謝經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經(jīng)驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們畢業(yè)設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設計提供了重要保障。LathesAndSeveralMachiningLathesaremachinetoolsdesignedprimarilytodoturning,facing,andboring.Verylittleturningisdoneonothertypesofmachinetools,andnonecandoitwithequalfacility.Becauselathesalsocandodrillingandreaming,theirversatilitypermitsseveraloperationstobedonewithasinglesetupoftheworkpiece.Consequently，morelathesofvarioustypesareusedinmanufacturingthananyothermachinetool.Theessentialcomponentsofalathearethebed,headstockassembly,tailstockassembly,carriageassembly,andtheleadscrewandfeedrod.Thebedisthebackboneofalathe.Itusuallyismadeofwellnormalizedoragedgrayornodularcastironandprovidesaheavy,rigidframeonwhichaltheotherbasiccomponentsaremounted.Twosetsofparallel,longitudinalways,innerandouter,arecontainedonthebed,usuallyontheupperside.SomemakersuseaninvertedV-shapeforallfourways,whereasothersutilizeoneinvertedVandoneflatwayinoneorbothsets.Theyareprecision-machinedtoassureaccuracyofalignment.Onmostmodernlathesthewaysaresurface-hardenedtoresistwearandabrasion,butprecautionshouldbetakeninoperatingalathetoassurethatthewaysarenotdamaged.Anyinaccuracyinthemusuallymeansthattheaccuracyoftheentirelatheisdestroyed.Theheadstockismountedinafixedpositionontheinnerways,usuallyattheleftendofthebed.Itprovidesapoweredmeansofrotatingtheworkatvariousspeeds.Essentially,itprovidesapoweredmeansofrotatingtheworkatvariousspeeds.Essentially,itconsistsofahollowspindle,mountedinaccuratebearings,andasetoftransmissiongears—similartoatransmission—throughwhichthespindlecanberotatedatanumberofspeeds.Mostlathesprovidefrom8to18speeds,usuallyinageometricratio,andonmodernlathesallthespeedscanbeobtainedmerelybymovingfromtwotofourlevers.Anincreasingtrendistoprovideacontinuouslyvariablespeedrangethroughelectricalormechanicaldrives.Becausetheaccuracyofalatheisgreatlydependentonthespindle,itisofheavyconstructionandmountedinheavybearings,usuallypreloadedtaperedrollerorballtypes.Thespindlehasaholeextendingthroughitslength,throughwhichlongbarstockcanbefed.Thesizeofthisholeisanimportantdimensionofalathebecauseitdeterminesthemaximumsizeofbarstockthatcanbemachinedwhenthematerialmustbefedthroughspindle.Thetailstockassemblyconsists,essentially,ofthreeparts.Alowercastingfitsontheinnerwaysofthebedandcanslidelongitudinallythereon,withameansforclampingtheentireassemblyinanydesiredlocation.Anuppercastingfitsontheloweroneandcanbemovedtransverselyuponit,onsometypeofkeyedways,topermitaligningthetailstockandheadstockspindles.Thethirdmajorcomponentoftheassemblyisthetailstockquill.Thisisahollowsteelcylinder,usuallyabout51to76mm(2to3inches)indiameter,thatcanbemovedseveralincheslongitudinallyinandoutoftheuppercastingbymeansofahandwheelandscrew.Thesizeofalatheisdesignatedbytwodimensions.Thefirstisknownastheswing.Thisisthemaximumdiameterofworkthatcanberotatedonalathe.Itisapproximatelytwicethedistancebetweenthelineconnectingthelathecentersandthenearestpointontheways.Thesecondsizedimensionisthemaximumdistancebetweencenters.Theswingthusindicatesthemaximumworkpiecediameterthatcanbeturnedinthelathe,whilethedistancebetweencentersindicatesthemaximumlengthofworkpiecethatcanbemountedbetweencenters.Enginelathesarethetypemostfrequentlyusedinmanufacturing.Theyareheavy-dutymachinetoolswithallthecomponentsdescribedpreviouslyandhavepowerdriveforalltoolmovementsexceptonthecompoundrest.Theycommonlyrangeinsizefrom305to610mm(12to24inches)swingandfrom610to1219mm(24to48inches)centerdistances,butswingsupto1270mm(50inches)andcenterdistancesupto3658mm(12feet)arenotuncommon.Mosthavechippansandabuilt-incoolantcirculatingsystem.Smallerenginelathes—withswingsusuallynotover330mm(13inches)–alsoareavailableinbenchtypeAlthoughenginelathesareversatileandveryuseful,becauseofthetimerequiredforchangingandsettingtoolsandformakingmeasurementsontheworkpiece,theyarenotsuitableforquantityproduction.Oftentheactualchip-productiontimeislessthan30%ofthetotalcycletime.Inaddition,askilledmachinistisrequiredforalltheoperations,andsuchpersonsarecostlyandofteninshortsupply.However,muchoftheoperator’stimeisconsumedbysimple,repetitiousadjustmentsandinwatchingchipsbeingmade.Consequently,toreduceoreliminatetheamountofskilledlaborthatisrequired,turretlathes,screwmachines,andothertypesofsemiautomaticandautomaticlatheshavebeenhighlydevelopedandarewidelyusedinmanufacturing.TurningTheenginelathe,oneoftheoldestmetalremovalmachines,hasanumberofusefulandhighlydesirableattributes.Todaytheselathesareusedprimarilyinsmallshopswheresmallerquantitiesratherthanlargeproductionrunsareencountered.Theenginelathehasbeenreplacedintoday’sproductionshopsbyawidevarietyofautomaticlathessuchasautomatictracerlathes,turretlathes,andautomaticscrewmachines.Alltheadvantagesofsingle-pointtoolingformaximummetalremoval,andtheuseofformtoolsforfinishandaccuracy,arenowatthedesigner’sfingertipswithproductionspeedsonaparwiththefastestprocessingequipmentonthescenetoday.Tolerancesfortheenginelathedependprimarilyontheskilloftheoperator.Thedesignengineermustbecarefulinusingtolerancesofanexperimentalpartthathasbeenproducedontheenginelathebyaskilledoperator.Inredesigninganexperimentalpartforproduction,economicaltolerancesshouldbeused.TurretLathesproductionmachiningequipmentmustbeevaluatednow,morethaneverbefore,intermsofabilitytorepeataccuratelyandrapidly.Applyingthiscriterionforestablishingtheproductionqualificationofaspecificmethod,theturretlathemeritsahighrating.Indesigningforlowquantitiessuchas100or200parts,itismosteconomicaltousetheturretlathe.Inachievingtheoptimumtolerancespossibleontheturretlathe,thedesignershouldstriveforaminimumofoperations.AutomaticScrewMachinesGenerally,automaticscrewmachinesfallintoseveralcategories;single-spindleautomatics,multiple-spindleautomaticsandautomaticchuckingmachines.Originallydesignedforrapid,automaticproductionofscrewsandsimilarthreadedparts,theautomaticscrewmachinehaslongsinceexceededtheconfinesofthisnarrowfield,andtodayplaysavitalroleinthemassproductionofavarietyofprecisionparts.Quantitiesplayanimportantpartintheeconomyofthepartsmachinedontheautomaticscrewmachine.Quantitieslessthan1000partsmaybemoreeconomicaltosetupontheturretlathethanontheautomaticscrewmachine.Thecostofthepartsmachinedcanbereducediftheminimumeconomicallotsizeiscalculatedandthepropermachineisselectedforthesequantities.AutomaticTracerLathesSincesurfaceroughnessdependsgreatlyuponmaterialturned,tooling,andfeedsandspeedsemployed,minimumtolerancesthatcanbeheldonautomatictracerlathesarenotnecessarilythemosteconomicaltolerances.Insomecases,tolerancesof±0.05mmareheldincontinuousproductionusingbutonecut.Groovewidthcanbeheldto±0.125mmonsomeparts.Boresandsingle-pointfinishescanbeheldto±0.125mm.Onhigh-productionrunswheremaximumoutputisdesirable,aminimumtoleranceof±0.125mmiseconomicalonbothdiameterandlengthofturn.MillingWiththeexceptionsofturningdrilling,millingisundoubtedlythemostwidelyusedmethodofremovingmetal.Wellsuitedandreadilyadaptedtotheeconomicalproductionofthemillingprocessmeritstheattentionandconsiderationofdesignersseriouslyconcernedwiththemanufactureoftheirproduct.Asinanyotherprocess,partsthathavetobemilledshouldbedesignedwitheconomicaltolerancesthatcanbeachievedinproductionmilling.Ifthepartisdesignedwithtolerancesfinerthannecessary,additionaloperationswillhavetobeaddedtoachievethesetolerances—andthiswillincreasethecostofthepart.GrindingGrindingisoneofthemostwidelyusedmethodsoffinishingpartstoextremelyclosetolerancesandfinesurfacefinishes.Currently,therearegrindersforalmosteverytypeofgrindingoperation.Particulardesignfeaturesofapartdictatetoalargedegreethetypeofgrindingmachinerequired.Whereprocessingcostsareexcessive,partsredesignedtoutilizealessexpensive,higheroutputgrindingmethodmaybewellworthwhile.Forexample,whereverpossibletheproductioneconomyofcenterlessgrindingshouldbetakenadvantageofbyproperdesignconsideration.Althoughgrindingisusuallyconsideredafinishingoperation,itisoftenemployedasacompletemachiningprocessonworkwhichcanbegrounddownfromroughconditionwithoutbeingturnedorotherwisemachined.Thusmanytypesofforgingsandotherpartsarefinishedcompletelywiththegrindingwheelatappreciablesavingsoftimeandexpense.Classesofgrindingmachinesincludethefollowing:cylindricalgrinders,centerlessgrinders,internalgrinders,surfacegrinders,andtoolandcuttergrinders.Thecylindricalandcenterlessgrindersareforstraightcylindricalortaperwork;thussplines,shafts,andsimilarpartsaregroundoncylindricalmachineseitherofthecommon-centertypeorthecenterlessmachine.Threadgrindersareusedforgrindingprecisionthreadsforthreadgages,andthreadsonprecisionpartswheretheconcentricitybetweenthediameteroftheshaftandthepitchdiameterofthethreadmustbeheldtoclosetolerances.Theinternalgrindersareusedforgrindingofprecisionholes,cylinderbores,andsimilaroperationswhereboresofallkindsaretobefinished.Thesurfacegrindersareforfinishingallkindsofflatwork,orworkwithplainsurfaceswhichmaybeoperateduponeitherbytheedgeofawheelofagrindingwheel.Thesemachinesmayhavereciprocatingorrotatingtables.譯文：車床和幾種機械加工車床主要是為了進行車外圓、車端面和鏜孔等項工作而設計的機床。車削很少在其他種類的機床上進行，而且任何一種其他機床都不能像車床那樣方便的進行車削加工。由于車床還可以用來鉆孔和鉸孔，車床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加工。因此，在生產(chǎn)中使用的各種車床比任何其他種類的機床都多。車床的基本部件有：床身、主軸向組件、尾架組件、拖板組件、絲杠和光杠。床身是車床的基礎件。它通常是由經(jīng)過充分正火或時效處理的灰鑄鐵或者球墨鑄鐵制成。它是一個堅固的剛性框架，所有其他基本部件都安裝在床身上。通常在床身上有內外兩組平行的導軌。有些制造廠對全部四條導軌都采用導軌尖頂朝上的三角形導軌（即山形導軌），而有的制造廠則在一組中或者兩組中都采用一個三角形導軌和一個矩形導軌。導軌要經(jīng)過精密加工，以保證其直線度精度。為了抵抗摩擦和擦傷，大多數(shù)現(xiàn)代機床的導軌是經(jīng)過表面淬硬的，但是在操作時還應該小心，以避免損傷導軌。導軌上的任何誤差，常常意味著整個機床的精度遭到破壞。主軸箱安裝在內側導軌的固定位置上，一般在床身的左端。它提供動力，并可使工件在各種速度下回轉。它基本上由一個安裝在精密