【課設(shè)】機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及3-φ11和2-φ8H7孔鉆削夾具設(shè)計(jì)
【課設(shè)】機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及3-φ11和2-φ8H7孔鉆削夾具設(shè)計(jì),課設(shè),機(jī)油,傳動(dòng)軸,支架,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,11,十一,以及,h7,孔鉆削,夾具,設(shè)計(jì)
機(jī)械加工工序卡片
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
機(jī)油泵
零(部)件名稱
機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架
共 頁(yè)
第 頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
4
鉆
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
250*100.83*59
1
1
設(shè)備名稱
同時(shí)加工件數(shù)
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
4.17
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆2-Φ8H7(+0.015/0) 沉孔Φ10x90°及3-Φ11孔
立式鉆床 Z5140
1800
100.3
0.47
12
2
1.02
0.97
機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 片
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
機(jī)油泵
零(部)件名稱
機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
250*100.83*59
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)(分)
準(zhǔn)結(jié)
單件
1
脫模，清沙，去除非加工表面鑄造積瘤
X63
4.17
2
時(shí)效處理，去除內(nèi)應(yīng)力
X63
7.08
3
銑
以123毛坯面定位，銑上表面，保證尺寸12及72.3+0.10
X63
7.08
4
鉆
以底面為基準(zhǔn)鉆2-φ8H7（+0.0150）沉孔10*90.及3-φ11孔，且保證φ11孔軸線的位置度公差為0.25
Z535
3.6
5
鉆
以底面為基準(zhǔn)，粗鏜φ31.5孔至φ32
Z535
3.6
6
鉆
以底面為基準(zhǔn)，精鏜φ31孔至32H7（+0.0150）且保證φ32H7軸線對(duì)M-M面的垂直度公差為0.05/100
Z535
3.6
6
銑
以底面為基準(zhǔn)，銑端面，保證30.及11尺寸，工件總長(zhǎng)度250
X63
7.92
7
鉆
鉆30°方向φ11mm孔
Z535
0.2
8
鉗
棱邊倒鈍，去毛剌
鉗工臺(tái)
5
9
清洗
清洗臺(tái)
10
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)臺(tái)
11
入庫(kù)
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目： 機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及3*φ11和2*φ8孔鉆削夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
任 務(wù) 書(shū)
一、設(shè)計(jì)題目: 機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及底面銑削夾具設(shè)計(jì)
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）
三、上交材料
1．所加工的零件圖 1張
2．毛坯圖 1張
3．編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1套
4．編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1套
5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
6．繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來(lái)后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張
7．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。（約5000-8000字） 1份
四、進(jìn)度安排
本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。
1．第l～2天查資料，繪制零件圖。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫(huà)出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫。
7．第19天～21天，完成圖紙和說(shuō)明書(shū)的輸出打印。答辯
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
該生設(shè)計(jì)的過(guò)程中表現(xiàn) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ，設(shè)計(jì)方案 ，圖紙表達(dá) ，說(shuō)明書(shū)撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。
綜合評(píng)定成績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
摘要
本次設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架零件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(shè)計(jì)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?；鶞?zhǔn)選擇以機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架端面作為粗基準(zhǔn)，以上表面作為精基準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞 機(jī)械加工，加工工藝。
Abstract
As products become ever more diversified, their life cycles are becoming shorter. To reduce production costs, save the energy, increased production efficiency and mold process are prioities. Plastic injection mold process, which holds an important position, plastic products are widely us-
ed in various fields in people's life, due to their high specific properties such as low density, che-
mical stabilities, materials rich and low cost.
Keywords： crank, processing craft, jig design.
23
任 務(wù) 書(shū) 2
摘要 3
Abstract 4
1.零件工藝性分析 6
1.1零件的作用 6
1.2零件的工藝分析 6
2. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 7
2.1機(jī)械加工基準(zhǔn)介紹 7
2.2基準(zhǔn)的選擇 7
2.3選擇加工方法 8
2.4制定工藝路線 8
2.5確定加工余量 9
2.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 10
2.6.1設(shè)備的選擇 10
2.6.2刀具量具的選擇 10
2.7加工工序設(shè)計(jì) 11
3.夾具設(shè)計(jì) 15
3.1工件加工工藝的分析 16
3.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 17
3.3鉆套、鉆模板的選定 17
4.課程設(shè)計(jì)總結(jié) 18
參 考 文 獻(xiàn) 19
1.零件工藝性分析
1.1零件的作用
本次課程設(shè)計(jì)我們小組的任務(wù)是針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的一個(gè)零件———機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架。如右圖所示，題目所給定的零件是機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架。它位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用是支承傳動(dòng)軸，連接油口，起到固定機(jī)油泵的作用。是拖拉機(jī)里用到的最普遍的零件之一。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積也較小，屬叉架類零件。其中φ32孔要與軸配合，要求精度較高。
1.2零件的工藝分析
機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架共有兩組加工加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
1．以A面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括：mm,
mm。其中，主要加工表面為A基準(zhǔn)面。
2．以2*沉孔φ10*90°為中心的加工表面
這一組加工表面包括：2*沉孔φ10*90°，mm, mm, 223±0.05mm，φ11軸線的位移度不大于R0.25。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
(1)φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.05
(2)φ32H7軸線和一個(gè)距離54±0.12mm。
(3)由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度。
2. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
2.1機(jī)械加工基準(zhǔn)介紹
基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。
在工件工序圖中，用來(lái)確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)，加工表面與工序基準(zhǔn)之間一般有兩次核對(duì)位置要求：一是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。所以工件定位時(shí)，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點(diǎn)，線）稱為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的選擇，一般應(yīng)本著基準(zhǔn)重合原則，盡可能選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，工件在定位時(shí)，每個(gè)工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個(gè)自由度，分別是指：沿三坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度，和繞三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率得到提高。否則，會(huì)使加工困難，甚至造成加工零件報(bào)廢。
2.2基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來(lái)選擇：
1) 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)。
2)若工件每個(gè)表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn)。
3)若工件必須保證某個(gè)加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個(gè)加工面為粗基準(zhǔn)。
4)選擇基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒(méi)有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次。
基于上述的要求和考慮到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實(shí)際情況，粗基準(zhǔn)選用前機(jī)體內(nèi)一個(gè)較大的非加工面在毛坯圖上已經(jīng)標(biāo)出。
(2) 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)選擇原則：選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達(dá)到使用起來(lái)方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來(lái)選擇：
1)基準(zhǔn)重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。
2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來(lái)加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)相同或相似，從而簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造。
3) 自為基準(zhǔn)原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身來(lái)作為定位基準(zhǔn)。
4) 互為基準(zhǔn)原則；對(duì)于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法。
5) 可靠，方便原則；應(yīng)選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準(zhǔn)。
本零件是鑄造件，要用毛坯面定位先加工出一個(gè)精基準(zhǔn)。然后以精基準(zhǔn)定位，加工零件。精基準(zhǔn)放在工序最前面加工。以上表面毛坯面定位。詳見(jiàn)工藝卡片。
2.3選擇加工方法
1.平面的加工
平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。而對(duì)于K面粗糙度為Ra6.3通過(guò)粗銑以及精銑就可以達(dá)到。
2.孔加
Φ32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3所以就用鉆-擴(kuò)-鉸，鉆孔鉸該孔后就可以達(dá)到這個(gè)精度要求，滿足安裝配合F7，并且用YT錐柄麻花鉆。同樣3*Φ11以及2*Φ8的銷孔也可以用鉆床加工出來(lái)。
2.4制定工藝路線
（1）定位基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇下表面，則由非加工面為定位基準(zhǔn)，銑精基準(zhǔn)。
精基為上表面，則加工時(shí)穩(wěn)定性差一些，加工精度就受到了影響，角向定位也是這樣。
（2）熱處理工序的安排
加工工藝安排熱處理，因?yàn)榱慵纫筝^高HT200要鑄造完成要進(jìn)行時(shí)效處理，防止工件變形。
因此，擬訂工藝路線方案如下：
工序1：
清沙，去除非加工表面鑄造積瘤
工序2：
時(shí)效處理，去除內(nèi)應(yīng)力
工序3：
毛毛坯面定位，銑上表面，保證尺寸12及72.3+0.1/0
工序4：
鉆2-Φ8H7(+0.015/0) 沉孔Φ10x90°及3-Φ11孔
工序5：
以底面為基準(zhǔn)，粗鏜Φ32孔至Φ31.5
工序6：
以底面為基準(zhǔn)，精鏜Φ31孔至32H7(+0.015/0)
工序7：
以底面為基準(zhǔn)，銑端面，保證30°及11尺寸，工件總長(zhǎng)度250
工序8：
檢驗(yàn)
工序9：
入庫(kù)
2.5確定加工余量
由《機(jī)械制造工藝學(xué)》第30至31頁(yè)的表1—10，表1——11，表1——12確定其加工的的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度。
（1）平面K：
工序名稱
工序基本余量
工序尺寸
精度
粗糙度
粗刨
2
15
IT11
Ra12.5
精刨
1
13
IT9
Ra6.3
（2）加工Φ32孔：
工序名稱
工序基本余量
工序尺寸
精度
粗糙度
鉆Φ30
3.6
26.4
IT10
Ra12.5
擴(kuò)Φ31.75
1.75
30
IT8
Ra6.3
鉸Φ32
0.25
31.75
IT7
Ra3.2
（3）加工3*Φ11孔：
工序名稱
工序基本余量
工序尺寸
精度
粗糙度
鉆
11
Φ11
IT10
R12.5
（4）加工2*Φ8銷孔
工序名稱
工序基本余量
工序尺寸
精度
粗糙度
鉆
7
Φ7.8
IT11
Ra12.5
擴(kuò)
2.8
Φ9.8
IT9
Ra6.3
鉸
0.2
Φ10
IT7
Ra3.2
（5）鉆Φ32側(cè)面Φ11孔：
工序名稱
工序基本余量
工序尺寸
精度
粗糙度
鉆Φ11孔
11
Φ11
IT10
Ra12.5
2.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，加工設(shè)備易以通用機(jī)床為主，配以專用夾具，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。
2.6.1設(shè)備的選擇
選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，。選擇加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備情況。若零件加工余量比較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。
1) 搖臂鉆床 Z3040X16 主要參數(shù)：
最大鉆孔孔直徑 40 mm
主軸中心線至立柱母線距離 最大 1600 mm
最小 350 mm
主軸端面至底座工作面距離 最大 1250 mm
最小 350 mm
主軸行程 315 mm
主軸錐孔（莫氏） 4# No.
主軸軸轉(zhuǎn)速范圍 25-2000 r/min
主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 16
主軸進(jìn)給量范圍 0.04-3.20 mm/r
主軸進(jìn)給級(jí)數(shù) 16
工作臺(tái)尺寸 500×630 mm
主軸箱水平移動(dòng)距離 1250 mm
主電機(jī)功率 3 kw
機(jī)床重量 3500 kg
機(jī)床外型尺寸（長(zhǎng)×寬×高) 2500×1070×2840 mm
2)立式銑床 X52K 主要參數(shù)：
單 位 /X52K
工作面積 寬*長(zhǎng) mm 320*1250
承載重量 kg 500
T型槽數(shù)目 個(gè) 3
T型槽寬度 mm 18
T型槽間距 mm 70
X向（工作臺(tái)縱向）手動(dòng)/機(jī)動(dòng) mm 700/680
Y向（滑座橫向）手動(dòng)/機(jī)動(dòng) mm 255/240
Z向（升降臺(tái)垂向）手動(dòng)/機(jī)動(dòng) mm 370/350
最大回轉(zhuǎn)角度 deg ±45
轉(zhuǎn)速 r/min 30-1500
轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Step 18
錐孔 . ISO7：24 NO.50
軸向移動(dòng)距離 mm 85
主軸端面至工作臺(tái)距離最小/最大 mm 45/415
主軸中心線至床身垂直導(dǎo)軌面距離 mm 350
切削進(jìn)給速度 mm/min X，Y：23.5-1180，Z：8-394
快速移動(dòng)進(jìn)給速度 mm/min X，Y：2300，Z：770
進(jìn)給級(jí)數(shù) Step 18
主軸電機(jī)功率 KW 7.5
進(jìn)給電機(jī)功率 KW 1.5
機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)*寬*高） mm 2272*1770*2094
機(jī)床凈重（約） kg 2800
4） 立式鉆床 Z5140 主要參數(shù):
工作臺(tái)尺寸（長(zhǎng)X寬） mm 450X500
工作臺(tái)行程 mm 300
主軸中心線至導(dǎo)軌面距離 mm 335
主軸端面至工作臺(tái)面距離 mm 0-750
主電機(jī)功率 kw 3.0
最大鉆孔直徑 mm 40
最大送刀抗力 N 16000
主軸最大輸送扭矩 N.m 350
主軸孔錐度 Morse 4
主軸變速級(jí)數(shù) 級(jí) 12
主軸變速范圍 r/min 31.5-1400
主軸行程 mm 250
主軸箱行程 mm 200
送刀級(jí)數(shù) 級(jí) 9
送刀范圍 mm/r 0.056-1.80
外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高） mm 1080X810X2510
機(jī)床重量 kg 2000
2.6.2刀具量具的選擇
依據(jù)〈〈金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)〉〉所選量具公布如下：
測(cè)量范圍為：0～100的深度規(guī)
深度規(guī)用于精確測(cè)量凹臺(tái)和溝槽深度?！?
塞規(guī)具有獨(dú)特的導(dǎo)向圓柱體設(shè)計(jì)，方便、快、準(zhǔn)。適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
測(cè)量范圍為10～30的內(nèi)槽卡鉗。
內(nèi)槽卡鉗適用于測(cè)量各種筒形工件、管材內(nèi)徑以及凹槽尺寸。
2.7加工工序設(shè)計(jì)
切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進(jìn)給量，最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求不一樣。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要去，故一般選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，而盡可能選用較高的切削速度。
（1） 工序5
本工序是粗刨平面K，選用B665刨床，選用刀具為平面刨刀。加工時(shí)間為12.56s。
（2） 工序10
本道工序是鉆孔Φ32，已知加工材料為HT150，機(jī)床選用Z35鉆床，由于本道工序需要鉆擴(kuò)鉸3個(gè)步驟，鉆Φ30孔、擴(kuò)Φ31.75孔、鉸Φ32孔。因此選用刀具為高速鋼錐柄麻花鉆，以鉆Φ30孔為例，其刀具參數(shù)：直徑d30mm,l=296mm,b=30°T=75min。
1.切削用量
（1） 確定背吃刀量 鉆孔時(shí)，其背吃刀量為（30-26.4）/2=1.8mm。
（2） 確定進(jìn)給量f 按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑d0=30，
工件材料為鑄鋼且應(yīng)力值為570MPa時(shí)，根據(jù)表5-50，進(jìn)給量f的取值范圍為0.60至0.70mm/r。由于加工孔后需要保證精度要求，因此f需要乘以系數(shù)0.5，因此得到進(jìn)給量f的取值范圍為0.3至0.35mm/r。根據(jù)Z35機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量，查表5-51，選取f=0.32。
（3） 確定切削速度v 根據(jù)表5-52的計(jì)算公式確定切削速度18.41m/min,由n=得到n=195.4r/min,根據(jù)Z35的機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，由表5-54選取n=170r/min，實(shí)際轉(zhuǎn)速為v==16.0m/min
（4） 校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-55，查得轉(zhuǎn)矩T和切削功率P，得到轉(zhuǎn)矩為T=57.4N.m 切削功率P=1.02kw 由表5-14可知，Z35的機(jī)床最大轉(zhuǎn)矩為T=735.75N.m，主電動(dòng)機(jī)的功率P=4.5kw,由于他們都比額度參數(shù)小，因此選用的切削用量可用。最后確定的切削用量為 Ap=1.8mm;f=0.32mm/r;v=16.0m/min。
2基本時(shí)間T
由表5-57以及根據(jù)公式可得到鉆孔的基本時(shí)間為Tm=1.05min。
同理可以得到擴(kuò)Φ31.75孔的Ap=0.875mm,f=0.32mm/r,v=16.9m/min。
鉸Φ32孔的Ap=0.125mm,f=0.32mm/r,v=17.1m/min。
（三）鉆3*Φ11孔
Z3025搖臂鉆床，查表5-19選取d=11，lα=94。莫氏圓錐1號(hào)高速錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)：β=30°,2φ=118°, ψ=50°, ɑf=12°.由表5-49知,當(dāng)d0≤20時(shí),選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.8,耐用度T=60min.
1 切削用量
﹙1﹚確定背吃刀量ap.
鉆孔時(shí)ap=﹙11-0﹚/2=5.5
﹙2﹚確定進(jìn)給量f
鉆頭直徑d0=11mm.工件材料為鑄鐵且HBW=200,查表5-50,進(jìn)給量f取值范圍為0.61~0.75mm/r.根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量,查表5-51,選取f=0.63mm/r
﹙3﹚確定切削速度v
查表5-52的計(jì)算公式取締切削速度
V=Cvd0ZvKv/TmapXvfyv (m/min)
式中：Cv=9.4 Zv=0.25 Xv=0 yv=0.4 m=0.125
查表5-53得：修正系數(shù)KTv=1.0工件材料HBW=200，Kmv=1.0，鉆孔時(shí)工件經(jīng)過(guò)退火熱處理。得修正系數(shù)Ksv=0.9，刀具材料為高速鋼時(shí)，得修正系數(shù) Ktv=1.0，鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀。修正系數(shù)Kxv=0.84，鉆口深度l=1.1d0，得修正系數(shù)Klv=1.0
Kv=Ktv·Kmv· Ksv·Ktv·Kxv·Klv=1×1×1×0.9×0.84×1.0=0.756
V=9.4×110.25 ×0.756/600.125×5.50×0.630.4 =9.33m/min
n=1000v/πd0 =1000×9.33／﹙3.14×11﹚=270.2r／min
查表5-54選取n=250r／min，實(shí)際轉(zhuǎn)速
V=πd0n/1000=3.14×11×250／1000=8.64m/min
(4) 校驗(yàn)機(jī)床功率
由表5-55有：T=CTd0ZTfyTKT（N·m） Pm=TV/30d0 （Kw）
式中：CT=0.206 ZT=2.0 yT=0.8 KT=KMT·KXT·KVBT
由表5-56得，與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)KMT=1.0，與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)KXT=1.0，與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)KVBT=0.87
則 KT=1.0×1.0×0.87=0.87
T=0.206×112×0.630.8×0.87=14.98N·m，Pm=14.98×8.64／﹙30×11﹚=0.39Kw
主軸Tm=19602N·m，PE=202Kw
T＜Tm Pm＜ PE
所以，切削用量可用，則ap=5.5mm，f=0.63，v=8.64m/min （250r/min）
（5）基本時(shí)間tm
由表5-57得，基本時(shí)間tm’=（lw +lf + ll）/fn
lw——工件切削部分長(zhǎng)度
lf ——切入量 lf=dm·COSkr／2+3
l l ——超出量 l l=（2~4）mm
所以lw=12mm，lf=（11×COS118／2）／+3=5.75mm ll=3mm f=0.63mm/r
n=250r/min
則 tm=3×tm’=[﹙12+5.75+3﹚／﹙0.63×250﹚] ×3=0.4min
（四） 鉆、擴(kuò)、鉸2*Φ8及2*Φ10銷孔。
1.確定被吃刀量ap=3.5
確定進(jìn)給量 鉆頭直徑7知 工件為灰鑄鐵時(shí)硬度為163-229mpa，查表5-50，進(jìn)給量f為0.22-0.26由5-51取f=0.25
確定進(jìn)給速度 由表5-52得
V=13.13m/min，n=597.36r/min
由標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，查表5-54取n=500，可知
V=10.99
軸向力由公式F=CFdozFfyFkF查表5-55得
CF=410，zF=1.2，yF=0.75，f=3.5，kF=0.82
計(jì)算得
F=1377N
轉(zhuǎn)矩由公式T=CTd0zTfyTkT查表5-55得
CT=0.117，ZT=2.2，yT=0.8,KT=0.77
T=2.49Nm
機(jī)床功率Pm=Tv/30d0
Pm=2.49*10.99/30*7=0.13kW
由表5-14得：Z3025機(jī)床最大轉(zhuǎn)矩196.2Nm，主電機(jī)功率2.2kW。
所以可用
2.擴(kuò)孔至Φ7.8同上原理
f=0.025，ap=0.4，n=630，v=15.5
由以上公式得
F=1397，T=2.72，Pm=0.18
所以選擇合理
3.鉸孔至Φ8
ap=0.1，f=0.3，n=630，v=15.83
由上公式計(jì)算得
F=1402，T=2.85，Pm=0.21
所以選擇合理
4.擴(kuò)孔至Φ9.8
ap=0.9，f=0.3，n=1000, v=29.9
同上可算得
F=1506，T=3，Pm=0.21
所以選擇合理
5.鉸孔至Φ10
ap=0.1，f=0.3, n=630，v=15.83
由上公式計(jì)算得
F=1380，T=2.73，Pm=0.18
所以選擇合理
(五) 鉆Φ32側(cè)面Φ11孔
Z3025搖臂鉆床，查表5-19選取d=11，lα=94。莫氏圓錐1號(hào)高速錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)：β=30°,2φ=118°, ψ=50°, ɑf=12°.由表5-49知,當(dāng)d0≤20時(shí),選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.8,耐用度T=60min.
1 切削用量
﹙1﹚確定背吃刀量ap.
鉆孔時(shí)ap=﹙11-0﹚/2=5.5
﹙2﹚確定進(jìn)給量f
鉆頭直徑d0=11mm.工件材料為鑄鐵且HBW=200,查表5-50,進(jìn)給量f取值范圍為0.61~0.75mm/r.根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量,查表5-51,選取f=0.63mm/r
﹙3﹚確定切削速度v
查表5-52的計(jì)算公式取締切削速度
V=Cvd0ZvKv/TmapXvfyv (m/min)
式中：Cv=9.4 Zv=0.25 Xv=0 yv=0.4 m=0.125
查表5-53得：修正系數(shù)KTv=1.0工件材料HBW=200，Kmv=1.0，鉆孔時(shí)工件經(jīng)過(guò)退火熱處理。得修正系數(shù)Ksv=0.9，刀具材料為高速鋼時(shí)，得修正系數(shù) Ktv=1.0，鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀。修正系數(shù)Kxv=0.84，鉆口深度l=1.1d0，得修正系數(shù)Klv=1.0
Kv=Ktv·Kmv· Ksv·Ktv·Kxv·Klv=1×1×1×0.9×0.84×1.0=0.756
V=9.4×110.25 ×0.756/600.125×5.50×0.630.4 =9.33m/min
n=1000v/πd0 =1000×9.33／﹙3.14×11﹚=270.2r／min
查表5-54選取n=250r／min，實(shí)際轉(zhuǎn)速
V=πd0n/1000=3.14×11×250／1000=8.64m/min
(4) 校驗(yàn)機(jī)床功率
由表5-55有：T=CTd0ZTfyTKT（N·m） Pm=TV/30d0 （Kw）
式中：CT=0.206 ZT=2.0 yT=0.8 KT=KMT·KXT·KVBT
由表5-56得，與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)KMT=1.0，與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)KXT=1.0，與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)KVBT=0.87
則 KT=1.0×1.0×0.87=0.87
T=0.206×112×0.630.8×0.87=14.98N·m，Pm=14.98×8.64／﹙30×11﹚=0.39Kw
主軸Tm=19602N·m，PE=202Kw
T＜Tm Pm＜ PE
所以，切削用量可用，則ap=5.5mm，f=0.63，v=8.64m/min （250r/min）
（5）基本時(shí)間tm
由表5-57得，基本時(shí)間tm’=（lw +lf + ll）/fn
lw——工件切削部分長(zhǎng)度
lf ——切入量 lf=dm·COSkr／2+3
l l ——超出量 l l=（2~4）mm
所以lw=12mm，lf=（11×COS118／2）／+3=5.75mm ll=3mm f=0.63mm/r
n=250r/min
則 tm=3×tm’=[﹙12+5.75+3﹚／﹙0.63×250﹚] ×3=0.4min
3.夾具設(shè)計(jì)
對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：
能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于道具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工極度趨于一致。
能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切屑用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯得降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ稀Ｃ總€(gè)工件增加的成本時(shí)極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。
夾具上的各種裝置和元件通過(guò)夾具體連接成一個(gè)整體。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具于機(jī)床的連接。對(duì)于夾具體有以下幾點(diǎn)要求：
有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，夾具體上的重要表面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
有足夠的強(qiáng)度和剛度，加工過(guò)程中，夾具體要承受較大的切屑力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和震動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。
結(jié)構(gòu)工藝性好，夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于工件的裝卸。
在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠，夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支撐面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸臺(tái)，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺(tái)面接觸良好。
3.1工件加工工藝的分析
由于3個(gè)孔的精度要求高，為IT7，表面粗糙度較高，搖臂鉆床加工能力好，加工此工件經(jīng)鉆、擴(kuò)、鉸就可滿足，就可以達(dá)到其加工要求。在加工時(shí)我們必須保證以下幾個(gè)位置精度：
①右邊孔軸線與孔距離54±0.12
②左邊孔中心線距右邊孔中心線的距離為233±0.05mm
③孔壁粗糙度為Ra3.2
本工件主要加工Φ8及Φ11孔，所以應(yīng)以心軸及固定支承定位再用可調(diào)支承和螺母夾緊。
由于孔的尺寸公差為0.015，而基準(zhǔn)不重合誤差僅為心軸凸臺(tái)引起，凸臺(tái)選用6級(jí)精度制造，其標(biāo)準(zhǔn)公差為0.016。由基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差為0.008所以這樣選擇基準(zhǔn)是可行的。而位置度誤差為±0.12,而定位誤差為0.008+0.0125=0.0205所以定位方式可用。
本次加工為了保證孔的尺寸采用鉆、擴(kuò)、鉸的方式。
3.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
①確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件
為保證正要位子精度54＋0.12mm，且由于Φ32孔經(jīng)過(guò)精加工，精度高，于是我們采用此孔來(lái)定位，那么就可用心軸定位的方式來(lái)進(jìn)行定位。
②根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，我們采用在下表面加支承方式對(duì)工件水平定位，這里的支承采用兩邊定位，一邊用固定支承，另一邊用可調(diào)支承對(duì)工件夾緊，并采用螺母對(duì)工件進(jìn)行軸向夾緊。
根據(jù)以上分析，聯(lián)系工件尺寸，夾具的心軸為Φ32，固定支承根據(jù)具體位置，我們可以選標(biāo)準(zhǔn)件，示意圖如下：
3.3鉆套、鉆模板的選定
鉆模的導(dǎo)向元件是鉆套，鉆套用來(lái)引導(dǎo)刀具以保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度，在加時(shí)可增強(qiáng)刀具剛性和防止偏斜。鉆套的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可按工廠有關(guān)圖冊(cè)或參考有關(guān)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用。
鉆套，鉆模板設(shè)計(jì)
由于此道工序加工精度高，并且加工的時(shí)候要換刀所以我們可以直接選擇快換鉆套，并且選擇襯套以保護(hù)定位孔根據(jù)所加工的工序尺寸Φ10，根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得材料為20鋼，10F7*15k6*16 GB/2265-1991的型號(hào)，襯套選擇襯套A15*16，GB/2263-199同理選擇Φ8鉆套8F7*12k6*16 GB/2265-1991和襯套A15*16 ,GB/2263-199
為保證夾具體下表面的加工精度，鉆模板應(yīng)單獨(dú)加工，再通過(guò)雙頭螺栓連接，加工時(shí)更具所加工空的尺寸選取的襯套可以計(jì)算鉆模板上孔的直徑為D=22mm，需保證孔的軸線與夾具底面的垂直度（加工時(shí)要求夾具底面精度為IT6）以保證加工孔的精度。
4.課程設(shè)計(jì)總結(jié)
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我明白了夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的一半步驟，同時(shí)也知道了如何利用手中的工具書(shū)，在老師的帶領(lǐng)下我明白了作為機(jī)械行業(yè)的一員我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格要求自己，應(yīng)當(dāng)按時(shí)并且保質(zhì)保量的完成。由于我們是分組的任務(wù)去完成的，因此我對(duì)本道工序的認(rèn)識(shí)如下：
1） 鉆床可以保證孔的垂直度，而孔的尺寸誤差是由刀具和定位基準(zhǔn)來(lái)保證的。
2） 由于知識(shí)面窄，沒(méi)有系統(tǒng)的知識(shí)的引導(dǎo)所以在設(shè)計(jì)夾具時(shí)有些工件及定位元件選擇不是很合理，并且在本次設(shè)計(jì)中沒(méi)有認(rèn)真的考慮成本，所以有些工序的設(shè)置可能經(jīng)濟(jì)適用能力差，因此，需要在以后的工作中認(rèn)真的總結(jié)與借鑒。
參 考 文 獻(xiàn)
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[17] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。
[18] 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002。
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