閥體的工藝及夾具設(shè)計-車床夾具主要用于加工鉆孔Φ10H8夾具【四通閥體】【含CAD圖紙】

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In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error目 錄摘 要IIAbstractIII目 錄IV第1章 序 言6第2章 零件的分析72.1零件的形狀72.2零件的工藝分析7第3章 工藝規(guī)程設(shè)計93.1 確定毛坯的制造形式93.2 基面的選擇93.3 制定工藝路線93.3.1 工藝路線方案一103.3.2 工藝路線方案二103.3.3 工藝方案的比較與分析113.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備123.4.1 機床選用123.4.2 選擇刀具133.4.3 選擇量具133.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定133.6確定切削用量及基本工時15第4章 加工10H8夾具設(shè)計284.1 車床夾具設(shè)計要求說明284.2車床夾具的設(shè)計要點284.3 定位機構(gòu)304.4夾緊機構(gòu)304.5零件的車床夾具的加工誤差分析314.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)314.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明32總 結(jié)34致 謝35參 考 文 獻36 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(chǔ)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(xué)技術(shù)水平的重要指標。閥體零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。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(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)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(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是閥體零件，主要作用是起連接作用。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰口鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。閥體零件主要加工表面為：1. 銑削底面，表面粗糙度值為12.5。2. 銑削左端面，表面粗糙度值12.5。3. 銑削右端面，表面粗糙度值12.5。4. 銑削吊耳18H9，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，面粗糙度值12.5。閥體共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)底面、左端面端面的加工表面： 這一組加工表面包括：端面，內(nèi)孔，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。(2). 右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面鉆中心孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中，23、32的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計本閥體假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應(yīng)性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像閥體這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10鑄造鑄造毛坯20熱處理 人工時效30噴漆噴漆處理40銑削銑底面，注意尺寸105mm和表面粗糙度50銑削銑左側(cè)端面（R20端面），注意尺寸60mm和表面粗糙度60銑削以已加工底面定位基準，銑30右端面70銑削以已加工底面定位基準，壓緊兩側(cè)端面，銑上吊耳叉口18H9內(nèi)表面80鉆鉸孔2X10H8鉆2X10定位銷孔底孔9.8，然后鉸孔達到尺寸2X10H890鉆15孔鉆左側(cè)端面孔15孔100攻絲G3/8攻絲左側(cè)端面孔G3/8110鉆10H8孔鉆上端面孔10H8孔120鉆20孔鉆上端面孔20孔130攻絲M24X2攻絲M24X2140鉆15孔鉆右側(cè)端面孔15孔150攻絲G3/8攻絲右側(cè)端面孔G3/8160鉆23孔鉆底面孔23孔170鉆32孔鉆底面孔32孔180攻絲M36X2攻絲M36X2190去毛刺鉗工去毛刺200終檢 按圖樣要求檢驗210入庫入庫3.3.2 工藝路線方案二10、鑄造 20、熱處理 30、噴漆 40、銑削底面（銑床加工） 50、銑削左端面（銑床加工） 60、銑削右端面（銑床加工） 70、銑削吊耳18H9（銑床加工，工序卡中分粗銑、半精銑）因為粗糙度達6.3 80、鏜孔23、32并倒角C2（6140車床加工 ，工序卡中分粗鏜、半精鏜、精鏜）因為粗糙度達0.8 90、鉆孔10H8 100、鏜孔10H8、20并倒角 110、鉆孔15（左端面） 120、鏜孔15，并倒角（左端面） 130、鉆孔15（右端面） 140、鏜孔15，并倒角（右端面） 150、攻螺紋G3/8（左端面） 160、攻螺紋G3/8（右端面） 170、攻螺紋M242 180、攻螺紋M362 190、鉆孔210H8 （用鉆床加工） 200、鉸孔210H8 （用鉆床加工）因為粗糙度達6.3 210、終檢 220、入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10、鑄造 20、熱處理 30、噴漆 40、銑削底面（銑床加工） 50、銑削左端面（銑床加工） 60、銑削右端面（銑床加工） 70、銑削吊耳18H9（銑床加工，工序卡中分粗銑、半精銑）因為粗糙度達6.3 80、鏜孔23、32并倒角C2（6140車床加工 ，工序卡中分粗鏜、半精鏜、精鏜）因為粗糙度達0.8 90、鉆孔10H8 100、鏜孔10H8、20并倒角 110、鉆孔15（左端面） 120、鏜孔15，并倒角（左端面） 130、鉆孔15（右端面） 140、鏜孔15，并倒角（右端面） 150、攻螺紋G3/8（左端面） 160、攻螺紋G3/8（右端面） 170、攻螺紋M242 180、攻螺紋M362 190、鉆孔210H8 （用鉆床加工） 200、鉸孔210H8 （用鉆床加工）因為粗糙度達6.3 210、終檢 220、入庫3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機床選用. 工序70-180都用6140車床加工，各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140型臥式車床。參考根據(jù)機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序190、200是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。.工序40-70是銑削加工,這兩個面的要求精度不高,從經(jīng)濟角度看,采用X52K銑床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考機械加工工藝手冊（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“閥體” 零件材料為HT200，查機械加工工藝手冊（以后簡稱工藝手冊），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰口鑄鐵的硬度HB為143269，表2.2-23 灰口鑄鐵的物理性能，HT200密度=7.27.3（），計算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）輕型（零件重100kg）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3050，毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊的表區(qū)別。工序10：無切削加工，無需計算工序20：無切削加工，無需計算工序30：無切削加工，無需計算工序40：銑削底面機床：立式銑床 X52K已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10，a=12，=451.確定每齒進給量f根據(jù)資料所知，X52K立式臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量f=0.160.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc =Vc=56.52m/min 實際進給量： f=f=0.16mm/z4.校驗機床功率 根據(jù)資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據(jù)X52K型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： t= t=4.6min工序50、銑削左端面（銑床加工）本工序為銑左端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。1.確定每齒進給量f根據(jù)資料所知，查得每齒進給量f=0.200.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。則實際切削：Vc =Vc=23.55m/min 實際進給量： f=f=0.23mm/z4.校驗機床功率 依據(jù)上道工序校驗的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。基本時間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： t= t=4.3 min工序60、銑削右端面（銑床加工）切削用量 銑削右端面所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。1.確定每次進給量f 根據(jù)資料，查得每齒進給量fz=0.200.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。則實際切削：Vc =Vc=47.1m/min 實際進給量： f=f=0.2mm/z4.校驗機床功率 根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗方法可知機床功率能滿足要求?；緯r間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： t= t=5.8 min工序70、銑削吊耳18H9（銑床加工，工序卡中分粗銑、半精銑）因為粗糙度達6.3機床：雙立軸圓工作臺銑床刀具：錯齒三面刃銑刀 粗銑18H9槽切削深度：根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.174，取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =63mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 精銑18H9槽切削深度：根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度，機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.174，取。實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間： 工序80、鏜孔23、32并倒角C2（6140車床加工 ，工序卡中分粗鏜、半精鏜、精鏜）刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。確定背吃刀量： 確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得f=0.31.0mm/r。按進給量，選擇f=0.74mm/r。確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得=4080m/min,選擇。 按轉(zhuǎn)速，選擇，所以實際切削速度v： 工額定時的計算： 式中：，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，=1。本工序為精鏜。已知加工材料為球墨鑄鐵，鑄件；機床為T68型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。1、確定背吃刀量： 2、確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得f=0.20.8mm/r。按進給量，選擇f=0.52mm/r。3、確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得=60100m/min,選擇=85m/min。 按T68機床的轉(zhuǎn)速，選擇=250r/min，所以實際切削速度v： 4、工額定時的計算： 式中：=50mm，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，=250r/min，=1。 工序90 鉆孔10H8工序100、鏜孔10H8、20并倒角切削用量 本工序為鉆、鏜孔10mm的孔。鉸刀選用9.95的標準高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8,kr=5鉸孔擴削用量：1. 確定進給量f 根據(jù)參考文獻三表10.4-7查出f表=0.651.4.按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.72。2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根據(jù)機床說明書選擇n=275r/min.這時實際的鉸孔速度V為：V= 工序110、鉆孔15（左端面）本工序為鉆孔15（左端面）。已知加工材料為灰鑄鐵，鑄件；機床為CA6140車床，工件裝在組合夾具中。刀具：高速鋼鉆頭1、確定背吃刀量： 2、確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.2-32，可查得f=1.01.2mm/r。按CA6140機床進給量，選擇f=1.0mm/r。3、確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.2-34，可查得=2030m/min,選擇=25m/min。 按Z525機床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實際切削速度v： 4、工額定時的計算： 式中：=30mm，取=3mm，=14mm取=3mm， =1.0mm/r，=315r/min，=1。工序120 鏜孔15，并倒角（左端面）的切削用量工序140 鏜孔15，并倒角（右端面）的切削用量所選用的刀具為YG6X硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為K=45，直徑為15mm的圓形鏜刀，其耐用度為。.確定切削深度 a.根據(jù)表1.5，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為，a，鏜刀伸出長度時，進給量為：。 .確定切削速度 按表1.27的計算公式確定 V = （3-16）式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 選擇C620-1機床轉(zhuǎn)速：n= n =1200=20實際切削速度為： v = 2.08 .確定基本時間確定半精鏜孔的基本時間50s工序130、確定鉆孔15（右端面）切削用量本工序采用計算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號類型直徑范圍（mm）用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長麻花鉆1.031.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用CA6140，查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，查機表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。.確定切削速度 查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰口鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150則實際切削速度 = = =11.8.確定切削時間查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機械加工工藝手冊第2卷。根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-9切削速度計算公式為 （3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實際切削速度為=2.64確定切削時間（一個孔） =工序190、200：鉆、鉸210H8孔兩端倒角。機床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔410mm鉆孔410mm時先采取的是鉆9.8mm孔，再鉸孔到10，所以。切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間： (2) 鉸孔10刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據(jù)參考文獻3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻3表2.460，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻3表3.131取實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：第4章 加工10H8夾具設(shè)計4.1 車床夾具設(shè)計要求說明車床夾具主要用于加工鉆孔10H8夾具。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動。由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。4.2車床夾具的設(shè)計要點（1）定位裝置的設(shè)計特點和夾緊裝置的設(shè)計要求當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機床主軸的連接車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸D140mm，或D(23)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。圖1 車床夾具與機床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計夾具時應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊4.3 定位機構(gòu)由零件圖分析加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。先設(shè)計夾具模型如下：選擇定位元件為：支承板，支撐釘，定位銷，上下蓋板。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度，X,Y方向的轉(zhuǎn)動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動自由度?？梢?，定位方案選擇合理。4.4夾緊機構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下：1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。4.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差由于底面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差為零。工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。（2）夾具誤差夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.（3）安裝誤差因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。（4）加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲備：故此方案可行。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設(shè)加強筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。4.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應(yīng)該加防護罩?？?結(jié)課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們課程設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計。這次課程設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻1 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。2 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)。機械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機床夾具設(shè)計。機械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機械加工工藝手冊。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。8 周永強，高等學(xué)校課程設(shè)計指導(dǎo)M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量M，中國計量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。15 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17