錐齒輪座零件機械加工工藝規(guī)程及鉆3-M6孔工裝夾具設計【含CAD圖紙、說明書、工藝工序卡片】

目 錄 第1章 序 言 1 第2章 計算生產(chǎn)綱領、生產(chǎn)效率分析 2 2.1生產(chǎn)綱領 2 2.2 生產(chǎn)效率分析 2 第3章 零件的分析 3 3.1 零件的分析 3 3.2 零件的作用 3 3.3 零件的工藝分析 3 第4章 工藝規(guī)程設計 4 4.1 確定毛坯的制造形式 4 4.2 基面的選擇 4 4.2.1 粗基準的選擇原則 4 4.2.2 精基準選擇的原則 4 4.3 制訂工藝路線 5 工序14：包裝、入庫 6 4.4 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 6 4.5 確定切削用量及基本工時 9 第5章 鉆床夾具設計 19 5.1 專用夾具的提出 19 5.2 定位裝置設計 19 5.3定位元件及夾緊元件的選擇 19 5.4切削力和夾緊力的計算 19 5.5定位誤差分析 20 5.6鉆套設計 21 5.7夾具設計及操作簡要說明 22 總 結 23 參考文獻 24 1 第1章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 錐齒輪座及其鉆、攻3-M6螺紋孔的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行畢業(yè)設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本設計選用錐齒輪座來進行工藝編制與夾具設計，以說明書、繪圖為主，設計手冊與國家標準為附來進行詳細說明。 第2章 計算生產(chǎn)綱領、生產(chǎn)效率分析 2.1生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)綱領：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某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領按下式計算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產(chǎn)綱領（件/年） Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年） n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2 生產(chǎn)效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工 時與間接工時。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。? a\標準工時：標準工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。 b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計算得到標準工時。 生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%? ′ 第3章 零件的分析 3.1 零件的分析 錐齒輪座是一個典型的交叉孔零件，主要應用在混凝土拖泵中導向輪部件上，其上要安裝兩個配對錐齒輪座，因此主要的工作表面為Φ90mm和Φ52mm的兩個孔。 3.2 零件的作用 零件，指機械中不可分拆的單個制件，是機器的基本組成要素，也是機械制造過程中的基本單元。其制造過程一般不需要裝配工序。如軸套、軸瓦、螺母、曲軸、葉片、齒輪、連桿頭、變速叉、錐齒輪座等。 3.3 零件的工藝分析 變速叉共有十四處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下： Φ155下端面 粗糙度Ra6.3 Φ73孔 粗糙度Ra6.3 Φ90孔 粗糙度Ra1.6 Φ155上端面 粗糙度Ra3.2 Φ100端面 粗糙度Ra6.3 Φ100外圓 粗糙度Ra1.6 Φ80沉孔 粗糙度Ra6.3 Φ82端面 粗糙度Ra6.3 Φ52孔 粗糙度Ra1.6 4-M8螺紋 粗糙度Ra12.5 M3螺紋 粗糙度Ra12.5 3-M6螺紋 粗糙度Ra12.5 4-M5螺紋 粗糙度Ra12.5 2-Φ8錐孔 粗糙度Ra6.3 第4章 工藝規(guī)程設計 4.1 確定毛坯的制造形式 鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。 4.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 4.2.1 粗基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 4.2.2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應當滿足以下要求： 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉換誤差。 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 4.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除內應力 工序03：以Φ155外圓作為定位基準，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔 工序04：以Φ90孔作為定位基準，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角 工序05：以Φ155外圓作為定位基準，精車Φ90孔、車槽 工序06：以Φ90孔作為定位基準，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔 工序07：以Φ90孔作為定位基準，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋 工序08：以Φ90孔作為定位基準，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋 工序09：以Φ90孔作為定位基準，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋 工序10：以Φ73孔作為定位基準，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋 工序11：以Φ90孔作為定位基準，配作2-Φ8錐孔 工序12：鉗工去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：包裝、入庫 4.4 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 1. Φ155下端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。 2. Φ73孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。 3. Φ90孔 的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=8.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=8.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 4. Φ155上端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，兩步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=2.0mm 半精車 單邊余量Z=0.5mm 5. Φ100端面 的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。 6. Φ100外圓的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 7.Φ80沉孔 的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。 8.Φ82端面加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。 9.Φ52孔加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 10. 4-M8螺紋的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=3.4mm 攻 單邊余量Z=0.6mm 11. M3螺紋的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=1.275mm 攻 單邊余量Z=0.225mm 12. 3-M6螺紋的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=2.55mm 攻 單邊余量Z=0.45mm 13. 4-M5螺紋的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=2.125mm 攻 單邊余量Z=0.375mm 14. 2-Φ8錐孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用實心鑄造,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步鉆削方可滿足其精度要求。 4.5 確定切削用量及基本工時 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除內應力 工序03：以Φ155外圓作為定位基準，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔 工步一：粗車Φ155下端面 1、 切削用量 機床為C620-1型臥式車床， 所選刀具為YT5硬質合金端面車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1） 確定切削深度 由于單邊余量為2.5mm，可在1次走刀內切完。 2） 確定進給量 根據(jù)表1.4，在粗車QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.27mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=450m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.27mm/r可用。 3） 選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 4） 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=450m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=4500.80.650.811.15m/min≈218m/min ≈448r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min 則實際切削速度=218m/min 5） 校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當=460r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=2.5mm，=0.27mm/r，=460r/min，=218m/min 2、 確定粗車Φ155下端面的基本時間 ， 式中 =17.5mm，=2.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步二：粗車Φ73孔的基本時間 ， 式中 =94mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步三：粗車Φ73孔至Φ89的基本時間 ， 式中 =63mm，=4.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步四：半精車Φ89孔至Φ89.8的基本時間 1、 =0.4mm 2、 =0.15mm/r 3、 =6000.80.650.811.15m/min≈290.7m/min =600r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =63m，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1 則 工序04：以Φ90孔作為定位基準，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角 工步一：粗車Φ155上端面的基本時間 ， 式中 =26mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步二：粗車Φ100端面的基本時間 ， 式中 =15mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步三：粗車Φ103外圓至Φ101外圓的基本時間 ， 式中 =19.5mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步四：粗車Φ80沉孔的基本時間 ， 式中 =15mm，=3.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步五：半精車Φ155上端面的基本時間 ， 式中 =27mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1 則 工步六：半精車Φ101外圓至Φ100.2外圓的基本時間 ， 式中 =20mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1 則 工步七：精車Φ100.2外圓至Φ100外圓的基本時間 1、 =0.1mm 2、 =0.1mm/r 3、 =8000.80.650.811.15m/min≈387.6m/min =760r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =20m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1 則 工步八：潔角 工序05：以Φ155外圓作為定位基準，精車Φ90孔、車槽 工步一：精車Φ89.8孔至Φ90孔的基本時間 ， 式中 =63mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1 則 工步二：車槽 工序06：以Φ90孔作為定位基準，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔 工步一：粗車Φ82端面的基本時間 ， 式中 =16.5mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步二：粗車Φ49孔至Φ51外圓的基本時間 ， 式中 =59mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 則 工步三：半精車Φ51孔至Φ51.8外圓的基本時間 ， 式中 =59mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1 則 工步四：精車Φ51.8孔至Φ512外圓的基本時間 ， 式中 =59mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1 則 工序07：以Φ90孔作為定位基準，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋 工步一：4-M8螺紋底孔Φ6.8深21 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） 562r/min 按機床選取n=500r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻4-M8深18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/r 299r/min 按機床選取n=315r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序08：以Φ90孔作為定位基準，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋 工步一：鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8 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） 500r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻M3深6螺紋 選擇M3mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.225mm/r 318r/min 按機床選取n=272r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序09：以Φ90孔作為定位基準，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋 工步一：鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15 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） 500r/min 按機床選取n=500r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻M6深12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/r 398r/min 按機床選取n=400r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序10：以Φ73孔作為定位基準，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋 工步一：鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15 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） 525r/min 按機床選取n=500r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻M5深12螺紋 選擇M5mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.375mm/r 382r/min 按機床選取n=400r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序11：以Φ90孔作為定位基準，配作2-Φ8錐孔 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） 597r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序12：鉗工去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：包裝、入庫 第5章 鉆床夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計工序09：鉆、攻3-M6螺紋孔的專用夾具。 5.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于鉆、攻3-M6螺紋孔，精度要求不高，故設計夾具時主要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 5.2 定位裝置設計 鉆、攻3-M6螺紋孔，選擇工件Φ90孔及Φ155端面和Φ82外圓定位。 5.3定位元件及夾緊元件的選擇 本工序選用的定位基準工件Φ90孔及Φ155端面和Φ82外圓定位，所以相應的夾具上的定位元件應是芯軸和A型固定式定位銷。因此進行定位元件的設計主要是對芯軸和A型固定式定位銷，在芯軸上的螺栓用帶帽螺母進行夾緊。 選擇工工件Φ90孔及Φ155端面和Φ82外圓定位定位，對應的定位元件為芯軸和A型固定式定位銷。 1、 Φ155下端面與心軸相配合，限制三個自由度，即X軸移動、Y軸轉動和Z軸轉動。 2、 Φ90孔與心軸相配合，限制兩個自由度，即Z軸轉動和Y軸移動。 3、 Φ82外圓面與A型固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即X軸轉動。 錐齒輪座六個自由度被完全限制，屬于完全定位 5.4切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M20螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 5.5定位誤差分析 1、 基準位移誤差 由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用表示。 工件以Φ155下端面及Φ90孔和Φ82外圓面來定位，鉆、攻M3螺紋孔，如果工件內孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算 式中 ——基準位移誤差，mm ——孔的最大直徑，mm ——軸的最小直徑，mm =0.0355mm 2、 基準不重合誤差 加工尺寸h的基準是外圓柱面的母線上，但定位基準是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用表示?；鶞什恢睾险`差為= 式中 ——基準不重合誤差，mm ——工件的最大外圓面積直徑公差，mm = 5.6鉆套設計 3-M6螺紋加工需鉆、攻，為了我們鉆后及時攻，故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：。即先用Φ5.1的麻花鉆鉆孔。查機床夾具標準件可知Φ5.1相配的快換鉆套的具體結構如下 具體的尺寸如下： 因為快換鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時間快換鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模板上，以防止加工的時間工件的旋轉，有上圖可知和快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸5，查機床夾具標準件可知，M5快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結構如下 具體的尺寸如下 5.7夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇由心軸、快換墊圈和帶肩螺母組成夾緊機構夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求 總 結 本次設計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結合的一次考驗。通過這次設計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設計能力為我今后的工作打下了良好的基礎。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對設計的指導。本次設計是在老師的悉心指導和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導，不斷的點撥迷津，提供相關資料，才使設計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設計。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設計。 參考文獻 [1] 張耀宸主編.《機械加工工藝設計手冊》.北京：航空工業(yè)出版社，1989 [2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [3] 浦林祥主編.《金屬切削機床夾具設計手冊》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，1995 [4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1993 [5]東北工學院《機械零件設計手冊》編寫組 編. 《機械零件設計手冊》.北京：冶金工業(yè)出版社，1983 [6]江南大學鄭修本主編. 《機械制造工藝學》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [7]上海理工大學陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第4版）.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [8]劉力，王冰主編?. 《機械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 [9]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測量技術》（第二版）.北京：高等教育出版社，2005 [10]張龍勛主編. 《機械制造工藝學課程設計知道書及習題》. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 [11]孟憲棟，劉彤安主編. 《機床夾具圖冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [14]江洪，酈祥林，李仲興編著. 《Solidworks2006基礎教程》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006 24