基于UG環(huán)境杠桿零件的鉆床組合夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙三維UG模型】

基于UG環(huán)境杠桿零件的鉆床組合夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙三維UG模型】,含CAD圖紙三維UG模型,基于,ug,環(huán)境,杠桿,零件,鉆床,組合,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,三維,模型 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是基于UG環(huán)境鉆床組合夾具設(shè)計(jì)。我主要需要完成的包括加工工藝的安排以及專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。為了保證加工零件的精度同時(shí)節(jié)約成本和縮短加工周期以及提高加工效率，那么一個(gè)良好的工藝安排以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)就是必不可少的了。在工藝的安排上不但要考慮合理的加工要求還要考慮到操作者以及加工機(jī)械的安全。同時(shí)夾具的設(shè)計(jì)上也要考慮到使用的安全性和經(jīng)濟(jì)性以及安裝和拆卸上的方便性。設(shè)計(jì)一個(gè)良好的工藝工裝安排路線那么必須要經(jīng)過(guò)對(duì)加工件的詳細(xì)分析以及周密的考慮后才能得出。所以分析問(wèn)題是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，同時(shí)還要反復(fù)的調(diào)整，來(lái)尋求最好的一個(gè)路線。這樣才能讓工藝路線更加的完美，才能保證工件的加工精度和加工效率以及節(jié)約材料。 關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)向節(jié)；加工工藝；專(zhuān)用夾具；加工精度；工藝路線 Abstract The topic of this graduation design is modular fixture design based on UG drilling machine. I need to complete including process arrangement and special fixture design. In order to guarantee the processing precision of parts at the same time, save cost and shorten the processing cycle and improve the processing efficiency, so the design of a good process arrangement and special fixture is essential. In the process of arrangement should not only reasonable processing requirements but also take into account the operator and processing machinery safety. At the same time the fixture design also want to consider the safety and economy and the convenience of installation and disassembly. The design of a good tooling arrangement route so must have to process a detailed analysis and careful consideration can reach. So the analysis of the problem is the key to solve the problem, but also repeated adjustment, to find a route to the best. So the process is more perfect, can guarantee the workpiece machining accuracy and machining efficiency and material saving. Keywords steering knuckle; processing technology; fixture; machining accuracy; process route 目 錄 1左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 1.1左擺動(dòng)杠桿的用途 1 1.2左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求 1 1.3左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 2 1.4確定生產(chǎn)類(lèi)型 3 2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 3 2.1選擇毛坯 3 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 3 3擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線 5 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 5 3.2表面加工方法的確定 5 3.3加工階段的劃分 6 3.4工序的集中與分散 6 3.5工序順序的安排 6 3.6確定工藝路線 7 5.1切削用量的計(jì)算 9 5.2時(shí)間定額的計(jì)算 10 6機(jī)床的夾具設(shè)計(jì) 12 6.1定位方案設(shè)計(jì) 12 6.2導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 12 6.3夾緊裝置設(shè)計(jì) 13 6.4夾具體設(shè)計(jì) 13 7方案綜合評(píng)價(jià)與分析 13 8體會(huì)與展望 13 第1章 緒論 1.1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱(chēng)工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。 1.2機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě) 成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫(xiě)工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。 1.3夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.4機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。 （1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。 1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為15%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán)，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用的高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類(lèi)型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 1左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 1.1左擺動(dòng)杠桿的用途 左擺動(dòng)杠桿主要應(yīng)用在某柴油機(jī)的左擺動(dòng)器中，包括有中部有定軸管、一端為撥叉、另一端為觸桿的鍛造成型的杠桿體，在其兩觸桿端部各設(shè)有孔，在該兩孔中設(shè)有與其緊密配合的鋼球頭。 1.2左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求 表一 左擺動(dòng)杠桿的零件技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra um 左擺動(dòng)桿上面 177 IT9 3.2 左擺動(dòng)桿右面 IT9 3.2 左擺動(dòng)桿左面 IT9 3.2 右圖孔 IT7 1.6 右圖孔 IT7 1.6 右圖孔及M10螺紋 M10 IT8 6.4 左圖盲孔 IT8 6.4 左圖孔 IT7 1.6 左圖下槽 8 IT8 3.2 1.3左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 分析零件圖可知，左擺動(dòng)杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進(jìn)行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因?yàn)槭谴笈a(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無(wú)需加工。零件中幾個(gè)孔的要求較高，粗糙度為3.2，但孔的直徑較小，所以采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級(jí)。零件中對(duì)形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。 1.4確定生產(chǎn)類(lèi)型 該零件為大批生產(chǎn) 2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.1選擇毛坯 由于左擺動(dòng)杠桿在實(shí)際應(yīng)用中要承受較大的力，為了增強(qiáng)左擺動(dòng)杠桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大，且生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)、形狀較復(fù)雜，為提高生產(chǎn)率和精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-10和表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下的因素 2.2.1公差等級(jí) 由左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級(jí)為普通級(jí)。 2.2.2鍛件重量 已知機(jī)械加工后的左擺動(dòng)杠桿的重量為1.2Kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前的鍛件的重量為2.3Kg 2.2.3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)左擺動(dòng)杠桿進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件的包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即179mm， 32mm，24mm。（詳見(jiàn)毛坯圖）;由公式（2-3）和（2-5）可以計(jì)算出鍛件的復(fù)雜系數(shù) 2.2.4鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該材料為45號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級(jí)。 2.2.5零件表面粗糙度 由零件圖可知，該左擺動(dòng)杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um 根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表二 表二左擺動(dòng)杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 鍛件重量/Kg 包容體重量/Kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 1.2 2.3 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 寬度28 表2-10 1.7-2.2 取2 表2-13 長(zhǎng)度117 表2-10 1.7-2.2 取2 表2-13 高度24 表2-10 1.7-2.2 取2 表2-13 3擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)還有精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左擺動(dòng)杠桿的上端面和左端面為精準(zhǔn)，零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。另一方面，我們可以以這兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，加工其他的平面和孔，保證“基準(zhǔn)重合”的原則。最后一方面，以這兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，在加緊方便。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該平整，沒(méi)有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇右端面為粗基準(zhǔn)。 3.2表面加工方法的確定 根據(jù)左擺動(dòng)杠桿零件圖上個(gè)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件個(gè)表面的加工方法。如表三所示 表三左擺動(dòng)杠桿各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/um 加工方案 備注 左端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 右端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 上端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 孔右圖 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 攻螺紋M10 鉆-攻螺紋 孔左圖 IT8 6.3 鉸 表1-7 盲孔 IT8 6.3 鉆-粗鉸 表1-7 8mm的槽 IT8 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 2mm槽 IT8 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 3.3加工階段的劃分 該左擺動(dòng)杠桿的質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，首先應(yīng)該將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔，再粗鉸、、的孔；在精鉸刀加工階段，完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。 3.4工序的集中與分散 由于生產(chǎn)類(lèi)型是大批生產(chǎn)，采用工序集中的加工工序。采用外能型機(jī)床以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則是工價(jià)的裝夾次數(shù)少，可以縮短輔助時(shí)間。 3.5工序順序的安排 3.5.1機(jī)械加工工序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-左端面與上端面；遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序；遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面-左端面和上端面，再加工次端面-右端面；遵循“先面后孔”原則，先加工三個(gè)端面，然偶加工剩下的幾個(gè)孔。 3.5.2熱處理工序 模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241-285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來(lái)的不利影響。 3.5.3輔助工序 半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序;精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該左擺動(dòng)杠桿工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工 3.6確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表四列出了撥叉的工藝路線 表四 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑左右端面及上下端面 X51 面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 半精銑左端面，上端面 X51 面銑刀 游標(biāo)卡尺 3 半精銑右端面 X51 面銑刀 游標(biāo)卡尺 4 鉆-粗鉸盲孔 四面組合機(jī)床 麻花鉆 鉸刀 5 鉆-粗鉸-攻螺紋 四面組合機(jī)床 麻花鉆 鉸刀 6 鉆-粗鉸-精鉸孔 四面組合機(jī)床 麻花鉆 鉸刀 7 鉆-粗鉸-精鉸孔 四面組合機(jī)床 麻花鉆 鉸刀 8 鉆-粗鉸-精鉸孔 四面組合機(jī)床 麻花鉆 鉸刀 9 粗銑-半精銑8mm槽 X51 銑刀 鉸刀 10 粗銑-半精銑2mm槽 X51 銑刀 鉸刀 11 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 12 中檢 塞規(guī) 百分尺 卡尺 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 塞規(guī) 百分尺 卡尺 4加工余量、工序尺寸、和公差的確定（只算工序5） 查表2-28可得，精鉸余量為 Z精=0.15mm;擴(kuò)孔的余量為Z擴(kuò)=0.85mm；鉆孔的余量為Z=14mm 查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：精鉸IT8；擴(kuò)孔IT10；鉆孔IT12 根據(jù)上述結(jié)果，查表2-40可知，個(gè)工步公差為：精鉸，15～15.027；擴(kuò)孔， 14.85～14.92；鉆孔14～14.018 其相互關(guān)系參看右圖 5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 只算工序5的切削用量、時(shí)間定額 5.1切削用量的計(jì)算 5.1.1鉆孔工步 1）背吃刀量=14mm 2）進(jìn)給量 由表5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表5-22查得，因?yàn)楣ぜ?5號(hào)鋼，v=20m/min，帶入公式得 參照表4-15所列X51型立式機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=590r/min。實(shí)際轉(zhuǎn)速為 5.1.2擴(kuò)孔工步 1）背吃刀量=0.85mm 2）進(jìn)給量 由表5-31可查得，取f=0.50 mm/r 3）切削速度計(jì)算 由表5-31可得 v=2 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉(zhuǎn)速，取n=97 r/min。 實(shí)際轉(zhuǎn)速 5.1.3精鉸工步 1）背吃刀量=0.15 mm 2）進(jìn)給量 查表5-31 f=0.4 mm/r 3)切削速度計(jì)算 查表5-31可查到 v=4 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=140 r/min 實(shí)際轉(zhuǎn)速 5.2時(shí)間定額的計(jì)算 5.2.1基本時(shí)間的計(jì)算 1）鉆孔 查表5-41，=24 mm， =2 mm =5 mm f=0.2 mm/r, n=590 r/min 帶入 2）擴(kuò)孔 根據(jù)表5-41，，按=15 ，=1.5，查得=0.56 mm ， =5.3 mm 3）鉸孔 根據(jù)表5-41及表5-42 查得 =20 mm ，=22 mm ，l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min 5.2.2輔助時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 =（0.15～0.2）,本例取=0.15，則各工步的輔助時(shí)間為： 鉆孔工步：=0.15×15.8=2.37s 擴(kuò)孔工步：=0.15×33.8=5.07s 精鉸工步：=0.15×45.6=6.84s 5.2.3其他時(shí)間計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間之外，每件工序的單位時(shí)間還包括布置工作地點(diǎn)時(shí)間、休息時(shí)間與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～4%,在此均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）+×(+)計(jì)算，他們分別為： 鉆孔：+=6%×（2.37+15.8）=1.09s 擴(kuò)孔：+=6%×（5.07+33.8）=2.33s 鉸孔：+=6%×（6.84+45.6）=3.15s 5.2.4單件總時(shí)間的計(jì)算 鉆孔工步：=15.6+2.37+1.09=19.06s 擴(kuò)孔工步：=33.8+5.07+2.33=41.2s 鉸孔工步：=45.6+6.84+3.15=55.51s 5.2.5加工單件總時(shí)間 T=19.06+41.2+55.5=1115.8 6機(jī)床的夾具設(shè)計(jì) 6.1定位方案設(shè)計(jì) 6.1.1工件在夾具體中的定位 通過(guò)分析零件可知，15的孔是以12孔的中心軸線、與左端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為保證“基準(zhǔn)重合”的原則，選擇以下的定位方案： 用定位銷(xiāo)定位，定位銷(xiāo)位于12的孔內(nèi), 限制了兩個(gè)方向的平動(dòng)與兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度； 用支承釘頂住左端面定位，限制一個(gè)方向的平動(dòng)； 用支承釘頂住下端面，與定位銷(xiāo)共同限制一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)； 由上分析，此種定位方案共限制了6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位，保證加工的準(zhǔn)確性。 6.1.2定位誤差的分析 由于實(shí)現(xiàn)了定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一，所以基準(zhǔn)不重合度誤差為0?；鶞?zhǔn)位移誤差為15孔的加工誤差，所以此種定位方案實(shí)現(xiàn)了定位誤差的最小。 6.2導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)工序7的加工工步：鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔。與加工所用的刀具（銑刀）與機(jī)床（四面組合機(jī)床），采用快換鉆套與襯套想配合的方式作為銑刀與鉆刀的導(dǎo)向裝置。 快換鉆套的選?。焊鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式H=（1～2.5）d可以確定鉆套的高度為15～37.5。再根據(jù)表9-10可以選取相應(yīng)的鉆套。 襯套的選?。焊鶕?jù)所選的快換鉆套，選取與之配合的襯套。 排屑間隙的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式h=（0.7～1.5）d可以確定排屑間隙為10.5～22.5，選取12。 根據(jù)定位裝置與快換鉆套與襯套，設(shè)計(jì)鉆模板。 6.3夾緊裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)支承釘釘分布情況與工件的定位方法，采用兩種相輔相成的夾緊方式： 夾緊螺釘定位，使夾緊力指向定位基準(zhǔn)；偏心輪夾緊，并使夾緊力指向下端面。此種夾緊方案，能限制所有方向的移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，夾緊可靠，保證加工精度。 具體如裝配圖。 6.4夾具體設(shè)計(jì) 根據(jù)定位方案、導(dǎo)向裝置、夾緊裝置的要求，并考慮結(jié)構(gòu)公益性和清除切削等要求，設(shè)計(jì)夾具體，具體見(jiàn)夾具體圖。 7方案綜合評(píng)價(jià)與分析 此套方案，從機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)到夾具體的設(shè)計(jì)，都是在分析零件的功能與工藝性的基礎(chǔ)上展開(kāi)的。工藝規(guī)程制定合理、規(guī)范，有很強(qiáng)的實(shí)用性。夾具體的設(shè)計(jì)，從定位方案的設(shè)計(jì)，到導(dǎo)向裝置與夾緊裝置的設(shè)計(jì)，也是以零件為基本，所以做到合理。 總之，這套方案合理、規(guī)范，使用性強(qiáng)。 8體會(huì)與展望 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步復(fù)習(xí)所學(xué)的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)》、《機(jī)械圖學(xué)》與《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程的內(nèi)容，并運(yùn)用到實(shí)踐。鍛煉了自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力和設(shè)計(jì)能力。但通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，也體會(huì)到：所學(xué)知識(shí)不扎實(shí)，運(yùn)用能力還是不強(qiáng)等自身的不足。這些都將會(huì)促進(jìn)我更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn) [1]縐青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [2]韓正銅.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)[M].江蘇:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007 [3] 蘇翼林.材料力學(xué)[M].北京:人民教育出版社,1979 [4] 趙俊,楮乃雄.AG材料床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī),1996,26(03):27-29 [5] 孫志禮，冷興聚，巍延剛，曾海泉.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,2000 [6] 張平.銑床夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D].阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006 [7] 李鳳平,張士慶.機(jī)械圖學(xué)[M].阜新:東北大學(xué)出版社，2003 [8] 單祖輝.材料力學(xué)[M].北京:高等教育出版社，2003 [9] 王光斗，王春福.機(jī)械夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 [10] 黃健求.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008 致謝 經(jīng)過(guò)將近三個(gè)月的查資料、整理材料、畫(huà)圖、寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，今天終于順利的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，想了很久，寫(xiě)下這一段謝辭。 畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成，首先要感謝王志山老師，因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)是在王老師的悉心指導(dǎo)下完成的。王老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)等都對(duì)我影響深遠(yuǎn)。他耐心的教導(dǎo)我選用最佳的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)尺寸等等幫助我完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，也離不開(kāi)其它各位同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)作中，一些同學(xué)和朋友積極的幫助我查資料和提供有利的建議和意見(jiàn)，在他們的幫助下，才得以不斷的完善，最終幫助我完整的做完了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。 另外，還要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的諄諄教導(dǎo)使我有了良好的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，這也是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成的基礎(chǔ)。 通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會(huì)記住很多的書(shū)本知識(shí)，但是通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問(wèn)題。