曲柄板的立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具設(shè)計含CAD圖

曲柄板的立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具設(shè)計含CAD圖,曲柄,立軸,回轉(zhuǎn),分度,鉆床,夾具,設(shè)計,CAD 立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具設(shè)計屬切削機床，機床夾具據(jù)有保證機械加工的生產(chǎn)質(zhì)量、提高工作生產(chǎn)效率、減輕人力勞動強度、對工人技術(shù)的要求有所降低， 這樣就會出現(xiàn)流水線，全程自動化生產(chǎn)。在制造業(yè)中，人們?nèi)粘６茧x不開機床夾具，這是由于夾具的優(yōu)點很多，能夠精確，并且大量生產(chǎn)工件。因此，機床夾具在工藝系統(tǒng)中是不可以缺少的。它在加工時，還會時刻影響加工誤差。在設(shè)計夾具時，要要考慮夾具的整體剛度，否則生產(chǎn)的零件就會不達標(biāo)。本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是認(rèn)識和學(xué)習(xí)立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具,對鉆床夾具進行全面了解與認(rèn)識，運用專業(yè)知識對立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具進行了解，確定它的裝配關(guān)系，連接關(guān)系，以及夾緊裝置。對其整體結(jié)構(gòu)原理進行判斷并加以分析。翻閱有道詞典并將其翻譯成中文，對導(dǎo)師所給的機械零件圖進行全面了解與掌握，對機械零件進行主、俯兩視圖進行 CAD 繪圖和手工繪圖.通過畢業(yè)設(shè)計,學(xué)會了熟練使用畫圖軟件,并且掌握了如何學(xué)會對簡單的機械零件進行分析的能力，提高自己了自己的能力,使自己學(xué)會如何查閱資料獲得自己所需要的,從而使自己在日后的道路上可以更好地往前走。關(guān)鍵詞六點定位原理夾緊結(jié)構(gòu)裝配關(guān)系IVABSTRACTAll the modern machinery manufacturing cannot leave the metal cutting machine tools, machine tool fixture according to ensure the quality of mechanical processing production, improve work efficiency, reduce human labor intensity, reduced to the requirement of technical workers, the production process automation was realized. Machine tool fixture is widely used in manufacturing, the use of a large number of special machine tool fixture to make mass production become a reality. Is different from other link, the fixture is very special status in the process system, fixture of the whole stiffness of dynamic error of workpiece processing to produce a very important influence. In the design of fixture, enough jig overall stiffness.This graduation design is the main task of the vertical shaft rotary indexing drill jig understanding and learning, the drill jig thorough knowledge and understanding, to use professional knowledge for vertical shaft rotary indexing drill jig design and structure analysis, using the knowledge to understand its overall structure principle. Browse youdao dictionary and translate it rapidly into Chinese, to mentor the mechanical parts chart given to conduct a comprehensive understanding and grasp, the vertical view of the mechanical parts to CAD drawing and manual drawing.Through the graduation design, learned to use the drawing software skilled, learn to analyze the simple mechanical parts, improve your ability to analyze and solve engineering problems, to improve your ability to access to a variety of data, and forthe future lay a good foundation.Keywords： At six o clock positioning clamping structure of assembly relation principle目錄摘要IABSTRACTII緒論1第一章 零件的結(jié)構(gòu)分析21.1 圖紙信息21.2 工藝規(guī)程設(shè)計41.2.1 確定零件的生產(chǎn)類型41.2.2 確定毛坯的制造形式41.2.3 導(dǎo)向方案41.3.1 工藝過程的安排：41.3.2 各主要表面的工序安排如下：51.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定51.5 確定切削用量及基本工時5第二章 夾具設(shè)計72.1 夾具的特點72.2 夾具的設(shè)計要點72.3 定位基準(zhǔn)的選擇82.4 定位誤差分析92.5 對定位元件的基本要求9第三章 切削力和夾緊力計算103.1 確定夾緊方式103.2 分度方案103.3 夾具體103.4 夾緊力分析103.5 夾具的工作過程113.6 裝夾123.6.1 機床的裝夾123.6.2 銑床的裝夾123.7 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計12第四章 加工工序的劃分144.1 工序劃分原則144.2 刀具的選擇154.2.1 選擇刀具的原則154.2.2 車削用刀具的選擇154.2.3 銑削用刀具的選擇164.2.4 確定切削用量164.2.5 確定主軸轉(zhuǎn)速164.2.6 確定進給速度174.2.7 確定背吃刀量184.3 鉆床夾具體及夾具零件的設(shè)計184.3.1 夾具體的要求184.4 鉆模板以及鉆套的設(shè)計194.4.1 鉆模板194.4.2 鉆套204.5 標(biāo)準(zhǔn)件21總結(jié)24致謝25參考文獻26 緒論夾具的發(fā)展簡介:機床夾具的作用是在金屬切削中，用來準(zhǔn)確的確定工件位置， 并將其牢固的夾緊，用來接受加工的工藝裝備。主要作用是確保工件的加工質(zhì)量， 提高加工效率，減輕人力資源的壓力，使機床的工藝性能得到擴大和充分發(fā)揮。夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，這類輔助工具已經(jīng)形成門類齊全的工藝裝備。鉆床夾具的設(shè)計任務(wù)書收集資料，包括生產(chǎn)綱領(lǐng)，零件工序圖，加工工序要求， 收集夾具設(shè)計的依據(jù)；根據(jù) 6 點定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位原件： 工件定位誤差分析；合理選擇銑削加工余量，計算刀具切削了以及夾緊工件所需要的夾緊力；確定工件的加緊方式，選擇合適的夾緊結(jié)構(gòu)，設(shè)計夾緊裝置；設(shè)計的夾具裝配圖、零件圖符合使用和制造工藝要求。主要技術(shù)指標(biāo) : 1）為了保證工件的加工精度 ：必須使用專用夾具，這樣就會有合理的定位方案、選擇合適的尺寸、對于公差和技術(shù)也要有一定要求。為了使生產(chǎn)出來的零件結(jié)構(gòu)達標(biāo)，需要我們選擇適合的精度加工，這樣就需要對工件進行精度分析。2） 提高生產(chǎn)效率： 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)想聯(lián)系的。有時候需要根據(jù)工件生產(chǎn)量的不同，柑橘復(fù)雜程度選擇不同夾緊裝置，這樣縮短了時間， 提高了生產(chǎn)效率。3） 具有良好的工藝性： 專用鉆床夾具的結(jié)構(gòu)簡單。我們根據(jù)裝配關(guān)系選擇合理的加工方式，這樣檢驗維修時就會很簡便。在中批量生產(chǎn)中，可以選用專用夾具。4） 據(jù)有良好的使用性： 專用夾具的有點是操作簡便、省力、安全并且可靠，去除廢屑方便， 有時也要設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5） 具有良好的經(jīng)濟性：對于專用夾具本身來說，它具有結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉的優(yōu)點，在生產(chǎn)綱領(lǐng)中 ，對家具進行經(jīng)濟分析是十分必要的， 這樣能夠提高工廠所賺取的利潤。3第一章 零件的結(jié)構(gòu)分析1.1 圖紙信息如圖所示，待加工工件的徑向孔直徑為30，屬于回轉(zhuǎn)類工件，確保精確的定位才能加工。對于加工沉孔，首先加工通孔，通過二次加工大直徑孔從而獲得所需要的零件結(jié)構(gòu)，以此類推進行分度盤旋轉(zhuǎn)加工所需的所有沉孔。圖 1-1、工件及曲柄板圖 1-2、立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具主視圖裝配圖圖 3、立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具俯視圖圖 1-4、抬起手柄 1.2 工藝規(guī)程設(shè)計1.2.1 確定零件的生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定：N0 =Q* n*（1+）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)用 N0 表示； Q：Q=5000 臺/年，生產(chǎn)綱領(lǐng)；n:每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 n=1； ：零件的備品率，一般情況下為=3%5% 取 4% ：取=1；（表示平均的零件廢品率）N0 =（1+4%+1%）*5000=5，025 件/年根據(jù)任務(wù)書可知零件為大量生產(chǎn)。1.2.2 確定毛坯的制造形式影響毛坯選擇的因素通常包括：1、零件材料的工藝性及對材料組織的要求。2、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。3、零件對毛坯精度，表面粗糙度和表面層性能的要求。4、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。5、現(xiàn)有生產(chǎn)能力和發(fā)展前途。根據(jù)曲柄板的要求，選擇材料 HT200，此類材料具有良好的疲勞強度和耐磨性，具有較高的剛度跟強度。1.2.3 導(dǎo)向方案加工的工件要加工具有兩種直徑不同的孔，為此需要用到多種加工步驟，由于具有較多的加工工時，為此需要隨時更換刀具，因此節(jié)約時間就得用到快卸鉆套。更換鉆套時，需要將鉆套缺口旋到緊釘螺釘下面，擰松螺釘從而取出鉆套。1.3 制定工藝路線1.3.1 工藝過程的安排：加工曲柄板時，以下因素會嚴(yán)重影響到加工精度：(1) 曲柄板的材質(zhì)選擇剛度比較低的，這樣就會導(dǎo)致曲柄板在外力作用下發(fā)25生形變，常見外力包括切削力，夾緊力。(2) 對于曲柄板來說，由于鑄造件孔的加工余量很大，應(yīng)力的分布會在切削時產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力的影響下變化而發(fā)生改變。因此，需要把各主要表面粗精加工工序在安排中進行分開，安排粗加工在最前面，隨后是半精加工，最后是精加工。切削力、夾緊力因為加工工序的切削余量大不得不隨之變大，這樣就使得工件加工后發(fā)生變形。在粗加工后產(chǎn)生的變形，我們可以通過半精加工進行修改， 以此類推，在精加工中修正半精加工產(chǎn)生的變形。通過逐步減少加工余量，以滿足所要加工零件的需要的技術(shù)要求。1.3.2 各主要表面的工序安排如下：工序 10：鑄造工序 20：退火工序 30：銑上端面工序 40：車29 的外圓工序 50：鉆30 的孔工序 60：鉆 5-11 孔工序 70：鉆8 的孔工序 80：銑 A B 面工序 90：去毛刺工序 100：檢驗，入庫1.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定機械加工余量對工藝過程有一定的影響，加工余量達不到標(biāo)準(zhǔn)時，不能保證零件的加工質(zhì)量。為了不增加機械加工工人的勞動量，降低索要投入的成本我們必須合理地安排加工余量以降低過大的加工余量的產(chǎn)生。對于孔端面工件表面加工需要采用車床進行 2 次走刀來完成。根據(jù)所查閱的資料，工件要求表面粗糙度最低為 3.2，加工余量 Z=1.5mm1.5 確定切削用量及基本工時工序：銑曲柄板 A，B 面1. 選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用 YG8,ap = 1.5mm ， d0 = 60mm ， v = 125m / min ， z =16。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成ap = 1.5mm2） 決定每次進給量及切削速度根據(jù)所查閱的資料，中等剛度的 X62 型銑床。f z = 0.2mm / 齒；選擇功率為 7.7kwn = 1000v = 1000 125 = 512.5r / minspdp 60(1-1)當(dāng) 750r/min 時；v = pdnw1000= p 60 750 = 200m / min 1000(1-2)按機床標(biāo)準(zhǔn)選取fm = f zznw = 0.2 16 750 = 2400mm / r得到 fm = 600mm / r(1-3)(1-4)3） 計算工時切削工時： l = 35mm , l1 = 9mm, l 2 =3 mm（1-5）得到機動工時mt= 2X (l + l1 + l2 ) = 2X (35 + 9 + 3) = 0.81X 2 = 1.62 min（1-6）nw f750x0.2第二章 夾具設(shè)計2.1 夾具的特點(1) 保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，合適的尺寸，公差和技術(shù)要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。(2) 提高生產(chǎn)效率 專業(yè)夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，以提高生產(chǎn)效率。(3) 工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單，合理，便于加工，裝配，檢驗和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于小批量生產(chǎn)。(4) 使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡單，省力，安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排屑機構(gòu)。(5) 經(jīng)濟型好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉外， 還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。2.2 夾具的設(shè)計要點確定各表面加工方案，在選擇各表面孔的加工方法時，需綜合考慮以下因素：（1）要考慮各表面的精度和質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。(2) 根據(jù)生產(chǎn)類型來選擇，在大批量生產(chǎn)中可使用專用的高效率的設(shè)備；在單件小批量生產(chǎn)中則使用常用設(shè)備和一般加工方法。(3) 要考慮被加工材料的性質(zhì)。(4) 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有的加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。此外，還要考慮一些其他因素，如加工表面的物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等了鉆 5-5 孔，并且鉆床夾具的端面沒有精度要求，這樣采用兩個定位銷進行定位，從而達到精度要求，提高了生產(chǎn)效率。2.3 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的確定依據(jù)“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”兩個原則，從試驗中可以確定工件的契型參數(shù)。由于這兩個原則，我們可以通過自己來選取好基準(zhǔn)，本鉆床夾具的基準(zhǔn)面選取螺栓中心線上，以工件的30H8 進行水平定位。在豎直平面上，選擇底板作為基準(zhǔn)面。為此，兩個基準(zhǔn)面分別命名為 D 跟 F。對于零件加工時所要技術(shù)要求并不是太高，端面精度要求幾乎沒有，其他面都需要加工，而且由于 D 面可以再工件內(nèi)部，并不需要計算加工余量誤差，縮減了時間，節(jié)約了成本。對于底面 F，這是屬于鉆床夾具底端，可以直接使用，并且很好的完成在豎直面的位置確定。為了最小的加工余量，這樣可以更好地獲得精度。采用以下方法：(1)用剪刀可以分離兩個或多個的零件之間的鏈接關(guān)系；(2) 在工件上施加一個與軸向力方向相反的壓力，這樣就必須需要特定的形狀跟特定的部位去實現(xiàn)；(3) 通過好幾種方法可以消除某些表面變形的不均勻性 ； (4)毛配材料需要較低的溫度環(huán)境。毛培成型中會產(chǎn)生很多的外部缺陷，主要缺陷名稱有錐形橢圓形和凸面。不同的形狀由于不同的原因而產(chǎn)生，模具安裝不合理，會產(chǎn)生錐形；在加工過程中， 由于移動產(chǎn)生契型。為了消除契型產(chǎn)生，需要孔與端面距離保持恒定。選擇幾何參數(shù)時，如果選擇的不合理，就會產(chǎn)生角度和側(cè)面寬度。這些缺陷的產(chǎn)生都需要我們對各個環(huán)節(jié)都要有合理的安排跟謹(jǐn)慎選擇，這樣可以消除大部分的內(nèi)部缺陷。中心疏松會輕而易舉的產(chǎn)生缺陷，重點影響到毛胚的外形。孔腔產(chǎn)生的主要原因，在這種情況下橢圓和凸肚的消除定位基準(zhǔn)面可以選則工件的兩個內(nèi)孔以及工件端面，在工藝規(guī)程設(shè)計中，我們必須做好基面選擇工作，這樣有利于為接下來的工作提供便利?；孢x擇的正確合理，可以使家工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)鋁得到提高。否則，加工工藝過程中會漏洞百出。粗基準(zhǔn)的選擇：選擇加工余量小的并且具有很少移動的端面。根據(jù)“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，這樣符合條件的，曲柄板的下端面可以符合要求。精基準(zhǔn)的選擇：選擇已經(jīng)粗加工后，并且能夠確定共建位置，要求一定精度的端面。六點定位原理：當(dāng)工件裝在鉆床夾具上時，工件底端三個支撐釘消除三個自由度，分別為 X 和 Y 的轉(zhuǎn)動，消除 Z 方向的移動。分度盤消除兩個自由度，為 X 和 Y 的移動。最后滑動 V 形塊消除 Z 的轉(zhuǎn)動。屬于六點完全定位，符合要求。2.4 定位誤差分析D=B+Y,式中D-定位誤差；B基準(zhǔn)不重合誤差；Y基準(zhǔn)位移誤差。因為軸套孔的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，則誤差最小?；鶞?zhǔn)面都是螺栓的定位芯軸。兩線基準(zhǔn)重合，B=0；夾具中定位基準(zhǔn)面是直徑 30f7mm 外圓柱面，曲柄板直徑 30H8mm 內(nèi)孔面是定位基準(zhǔn)面，兩者之間關(guān)系屬于間隙配合。所以基準(zhǔn)位移誤差：Y=(Xmax-Xmin)/2=0.033-(-0.041)- O-(-0.02)=0.027mm定位誤差：B=D+Y=0.027+0=0.027mm按照自由公差查表來算， 可以得到工件公差等級為 IT12 ， 由此可得IT=0.025mm, =0.25mm, D672.5N，故此，符合要求。3.5 夾具的工作過程鉆床夾具的工作原理很簡單，通過機床鉆完第一個孔后抬起手柄，移動 V 形塊，拔出對定銷，分度盤進行轉(zhuǎn)動，當(dāng)分度盤轉(zhuǎn)到下一個對定銷孔時，通過壓下手柄，從而讓 V 形塊移動固定住，使再將對定銷插入進去，這時候就可以打第二個孔了，以此類推，打完五個孔結(jié)束。3.6 裝夾3.6.1 機床的裝夾鉆床夾具的使用比較方便的地方在于根據(jù)加工工件進行安排。本次架構(gòu)的工件是回轉(zhuǎn)類零件，中心孔尺寸為30f7，這樣可以選用軸頸直徑為30 的軸進行組合。為了將零件更好的組裝起來，我們需要螺栓螺母組合進行連接，這樣以確保工件的裝夾。其實組裝一個鉆床夾具，需要一些連接零件，比如螺柱，定位銷，支撐釘。為此，選擇定位銷的種類也是需要大致確定一下。我們可以選擇圓柱銷，還有圓錐銷，這樣可以進行零件之間的定位。選擇螺栓，是將夾具體與支臂進行連接。為了夾套與夾具之間互換，可以選擇緊定螺釘。通過連接工具以及定位原件可以將鉆床的裝夾完美的組合起來。我們可以從圖中詳細(xì)的觀察出來。3.6.2 銑床的裝夾因為零件需要加工孔徑，這樣我們就需要用到銑床進行鉆孔。鉆孔是需要分布進行的。 首先鉆出一個深度為 16mm 直徑為5.2 的通孔，之后鉆出一個深度為 3.5mm 直徑為11 的孔.兩次加工位置相同，這樣就可以完成零件的沉孔加工。3.7 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計由于所鉆孔只有52mm 和1 1mm，孔徑小，鉆削時的切削扭矩和軸向力較小，而工件質(zhì)量較大，為便于操作和提高效率，利用工件上已加工好的上端面， 用夾緊螺母和開口墊圈將工件壓緊在分度盤上。由于 5 個沉孔的對稱度要求不高(未標(biāo)注公差)，設(shè)計一般精度的分度裝置即可。分度盤與定位心軸做成一體，在夾具體的回轉(zhuǎn)套中回轉(zhuǎn)，采用對定銷對定，鎖緊螺母鎖緊，結(jié)構(gòu)簡單，動作迅速可靠。選用鑄造夾具體，夾具體是夾具中的基礎(chǔ)元件，它是所有的元件的支撐面， 分度盤的鎖緊裝置在夾具體的下方，因此夾具體下方要挖出槽來。對夾緊裝置的基本要求：（1） 夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。（2） 夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個加工過程中的位置穩(wěn)定不變，振動小，又要是工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。（3） 夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，允許設(shè)計越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。 在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：（1） 工件不移動原則：夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。（2） 工件不變形原則：夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使 工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。（3） 工件不振動原則：對剛性較差的工件，或者進行斷續(xù)切削，以及不宜 采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。（4） 安全可靠原則：夾緊傳力機構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。（5） 經(jīng)濟實用原則：夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)， 在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好； 操作方便、省力，使用性能好。夾緊機構(gòu)-傳遞夾緊力，它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。要使動力裝置所產(chǎn)生的力或人力正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鬟f機構(gòu)。在工件夾緊過程中起力的傳遞作用的機構(gòu)，稱為夾緊機構(gòu)。夾緊機構(gòu)在傳遞力的過程中，能根據(jù)需要改變力的大小、方向和作用點。手動夾具的夾緊機構(gòu)還應(yīng)具有良好的自鎖性能，以保證人力的作用停止后，仍能可靠地夾緊工件。第四章 加工工序的劃分4.1 工序劃分原則每個零件都是由多個表面構(gòu)成的，每個表面所要求的精度也是不同的。為此， 為了到達所要加工精度的要求，就需要避免一些因素所帶來的影響。首先，就要確定加工順序，這樣可以有效避免設(shè)計精度達不到要求。(1) 基面先行:基準(zhǔn)面在精度方面要求較高，必須在一開始就加工。這樣可以有效避免加工時由于精準(zhǔn)面的誤差大而對結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。(2) 先面后孔:對于孔徑來說，所要加工的直徑多大就會選擇類似的鉆頭，所以我可以很快地完成孔的加工。對于加工的端面來說，不同的端面所要求的表面粗糙度度都不盡相同，這就需要我們精確計算，精確定位，最后通過計算加工工余量而讓待加工工件達到要求，在設(shè)計時，花費大量時間，這就需要我們對整個零件進行把握。當(dāng)我們對孔加工時，由于端面大多作為定位基準(zhǔn)來確定的，為此我們需要先加工面，之后加工孔。(3) 先粗后精:所謂先粗后精就是要了解粗加工與精加工的意思，粗加工猶指大致加工，使零件的大致尺寸加工出來，確定零件的毛胚大小。精加工，要求精確加工，對零件的尺寸精度、粗糙度都要進行精確的定位，使之滿足要求。這樣，要求的難度不同，加工的工序就需要明確確定，為此，一般都是先粗后精，更加容易完成零件所要要求的零件精度要求。(4) 先主后次:在加工任何一個零件，都需要分清主次，這會讓我們節(jié)約大把時間，提高工作效率，為此，就需要我們明確主次關(guān)系。在一般加工過程中，我們先是大體完成零件加工，使之成為毛胚件，在進行細(xì)節(jié)加工。這樣就更好的完成零件的加工， 提升了生產(chǎn)率。先主后次原則，讓我們把握主題，確定加工順序，明確加工方向。不論那種加工原則，都要明確加工所帶來的優(yōu)點：提高效率，節(jié)約本，完成資源的節(jié)約，可以進行更精確的加工，以及滿足更高的要求。4.2 刀具的選擇4.2.1 選擇刀具的原則選取刀具時，要考慮多種因素，比如切削用量就會影響到道具的使用壽命。為此，在選擇時，確保刀具的使用壽命夠長，就需要制定好切削的深度。對于刀具壽命來說，分為高生產(chǎn)率、低成本刀具。對于這些刀具的選擇，根據(jù)實際情況來決定，一般都基于安全性跟經(jīng)濟性來確定。當(dāng)大量加工時，就需要選擇低成本的，加工少量的就需要高效率的。選擇刀具考慮的方面有多種，有時候根據(jù)刀具的自身條件進行篩選。單刃刀具的使用壽命不如高精度刀具使用壽命。對于本次鉆床夾具的刀具使用了快卸夾套，可以很快地進行更換夾具，則刀具使用也更加便捷方便。為了提高生產(chǎn)效率以及節(jié)約成本，要考慮到各種方方面面的事情，每一次選擇都要切合使用機床的要求。本次鉆床夾具就需要我們使用能夠快速裝夾，并且能夠很好地提高效率的那種。為此，裝刀換刀需要多元化，能夠在各種要求下都能充分完成。最好是能夠節(jié)約時間，花費更少，為工廠創(chuàng)造更大的利潤。有時候我們加工工件時需要對零件進行一次走刀，這是一次性完成，中途不間斷，那么我們選擇刀具的使用壽命，就需要按照零件自身進行抉擇，一般是按零件精度與粗糙度選擇。對于刀具， 有時候還需要更高要求，那就是我們加深條件，擴大選擇內(nèi)容，從全方面進行考慮。有時我們需要用到高速鋼，超細(xì)粒硬度合金，這樣在高速切削下，就要慎重選擇，通常選擇適應(yīng)高速切削刀具材料。4.2.2 車削用刀具的選擇車削車刀種類一般有三種：成形車刀、尖形車刀、圓弧形車刀。成形車刀適用于加工練劍的輪廓，并且刀刃會影響零件的形狀和尺寸。常見成形車刀根據(jù)形狀、外觀可分為小半徑圓??；非矩形；螺紋刀。對于成型車刀，零件的形狀深受起影響，一般我們不常用。對于尖形車刀，它進行直線切削，它含有主副切削刃， 主切削刃進行半精加工，副切削刃進行退刀時在進行一次精加工。它適合加工外圓和內(nèi)孔。這樣就使得尖刀車刀應(yīng)用率非常高，并且工件有時候也會用到尖刀車刀進行切斷工件。尖刀車刀在選擇時需要選擇考慮零件要求的角度，不然會發(fā)生那個撞刀，損壞刀具。在加工時，我么需要合理使用尖刀車刀，得確定加工路線， 兼顧尖刀剛度，不然就會損壞刀具。對于圓弧形車刀，它的走刀路線呈現(xiàn)圓弧狀，一般可以加工輪廓度小的圓弧。圓弧車道的刀中心在圓弧圓心上，作用于刀尖。選擇車道圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點之間圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓，這樣的曲率半徑就會符合要求。以免發(fā)生加工失誤，該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，道具使用壽命也會縮減。4.2.3 銑削用刀具的選擇加工時，我們要根據(jù)刀具參數(shù)來確定某些數(shù)據(jù)，當(dāng)然這些刀具的確定也需要一定經(jīng)驗支持。具體數(shù)據(jù)如下：（1） 對于零件來說，最小的曲率半徑要比銑刀半徑大，據(jù)表可選。（2） 零件高度也是有標(biāo)準(zhǔn)的，HRD,這樣可以有效的保證刀具剛度達到要求。（3） 因為銑刀的走刀方式的要求， d=2Re=2(R-r),Re 為刀具半徑， 取值0.95Rr。對于加工的工序不同，加工每個零件都會選取不同的刀具，這就存在刀具的轉(zhuǎn)換關(guān)系，為此對于每種刀具都要進行最合適的研究與計算，以期望能夠滿足具體要求。4.2.4 確定切削用量切削用量的影響因素一般包括三個：主軸轉(zhuǎn)速、切削深度、進給速度。因為加工方式的選擇，我們采用相對應(yīng)的切削用量。為了使工件的加工獲得高效率生產(chǎn)，節(jié)約成本，我們在選擇中就要充分發(fā)揮刀具的發(fā)揮。在選擇時要遵循工件加工的基本原則，確保符合工件的加工要求，達到工件的所要求的表面粗糙度以及精度。4.2.5 確定主軸轉(zhuǎn)速通過切削速度和工件直徑，可以很快確定主軸轉(zhuǎn)速。我們?nèi)≈担?n=1000v/ D切削速度用 v 表示，單位 mm/s，主軸轉(zhuǎn)速用 n 表示,單位 r/min，工件直徑用 D 表示，單位 mm.通過我們查閱各種資料可知：（1） 車削時：對工件進行外輪廓車削所需要的轉(zhuǎn)速不盡相同，粗加工轉(zhuǎn)速為 600r/min;精加工車削為 1000r/min。鉆孔時，轉(zhuǎn)速用 300r/min,鉆好后，對孔進行鏜孔，選用 800r/min。（2） 銑削時：以 800r/min 的轉(zhuǎn)速對斜邊進行銑削； 以 1200r/min 轉(zhuǎn)速鉆孔；以 800r/min 轉(zhuǎn)速鉆直徑5.2 的孔；以 1200r/min 轉(zhuǎn)速銑削直徑為11 的沉孔； 最后以 800r/min 的轉(zhuǎn)速鉆直徑為8 的孔；4.2.6 確定進給速度在機床進入工作中，我們對于切削進給速度要有要求，如果不這么做的話， 刀具會有損傷，其中讓其加工的零件也會產(chǎn)生不可挽回的誤差，失去了我們原有的加工目的。為了選擇好刀具，我們要根據(jù)待加工工件的特性進行選擇。如果工件材質(zhì)較硬，我們就選擇比它還硬的，并且具有耐磨性。當(dāng)然，材料的影響往往不如進給速度帶來的影響，而產(chǎn)生的后果大。速度快了，就會產(chǎn)生大量的熱，影響表面粗糙度。所以，我們要確定好速度。在大量生產(chǎn)中，我們都希望生產(chǎn)效率越快越好，為此，在工件條件允許下，我們就得盡量選擇速度快的。選取范圍在每分鐘 100200 毫米。在切斷，打孔時，需要誤差小，那就選擇速度低的，正所謂慢火出細(xì)工。選取范圍在每分鐘 2050 毫米。對于精加工活著表面粗糙度有要求時，也選擇每分鐘 205 毫米，確保精確。每次剛開始確定進刀和退刀位置時，由于之間的距離較遠，而且并不影響任何加工條件，所以一般選擇高速， 可以節(jié)約等待時間。（1） 車削時：車削時粗加工選擇進給速度為每分鐘 150 毫米；車削精加工進給速度為每分鐘 90 毫米；鉆孔相當(dāng)于精加工為每分鐘 30 毫米（2） 銑削時：最外面的銑削，僅僅是粗加工，為了節(jié)約時間，選擇積極速度每分鐘 120 毫米；鉆孔時要小心操作，不然會損壞零件，這就需要較小的進給速度，選擇每分鐘 30 毫米；鉆直徑5.2 和沉孔11 孔分別選擇進給速度每分鐘 100 毫米和每分鐘 150 毫米。4.2.7 確定背吃刀量切削深度是由相關(guān)因素影響的，若不處理好相關(guān)因素就會產(chǎn)生巨大誤差，使之零件報廢，勞民傷財，費時費力。為此，我們要熟悉它的影響因素。每次加工一個零件時，都不是一蹴而就的，需要多次走刀。分別進行粗、精加工。為了減少切削次數(shù)，我們在粗加工是要選擇好最佳方案，首先，切屑刃一般加工最深只有幾毫米，而且最好剩余 23 毫米進行精加工。所以我們得計算好次數(shù)，在粗加工時保護切削刃，并且使之合理。確保精加工能夠一次完成，節(jié)約時間，提高效率。綜上所述，我們完成整個零件的加工，就需要通過零件的材質(zhì)，刀具的材質(zhì)等一些好多方面去全面了解。這樣在完成零件后，就不會出現(xiàn)各種誤差。在選擇時， 我們也要確保刀具的使用壽命，確保效率的同時，也確保達到要求。有時候也要考慮成本，畢竟最終的目的是為了創(chuàng)造利潤。所以，我們需要好好選擇，把大致方面確定下來，不讓任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)巨大漏洞，而造成不可挽回的后果。4.3 鉆床夾具體及夾具零件的設(shè)計4.3.1 夾具體的要求(1）有適當(dāng)?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、安裝對刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面（與機床相連接的表面） 等，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槭箠A具體尺寸穩(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）有足夠的強度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的強度和剛度。因此夾具體需要有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。(3）結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙，一般為 415mm。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸，分為開式結(jié)構(gòu)、半開式結(jié)構(gòu)、框架式結(jié)構(gòu)等。(4）排屑方便 切屑多時，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。可以在夾具體開排屑槽、在夾具體下部設(shè)置排屑斜面。(5）在機床上安裝穩(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相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機床工作臺上安裝時， 夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支承面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸出，使夾具體的安裝基面與機床的工作臺面接觸良好。接觸邊或支腳的寬度應(yīng)大于機床工作臺梯形槽的寬度，應(yīng)一次加工出來，并保證一定的平面精度；當(dāng)夾具在機床主軸上安裝時，夾具安裝基面與主軸相應(yīng)表面應(yīng)有較高的配合精度，并保證夾具體安裝穩(wěn)定可靠。在本圖中我們所選擇的夾具體如下圖所示：圖 3-3-1 夾具體示意圖4.4 鉆模板以及鉆套的設(shè)計4.4.1 鉆模板鉆模板結(jié)構(gòu)形式的選擇：在設(shè)計鉆模板的結(jié)構(gòu)時，主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)規(guī)模以及機床類型等條件而定。要求所設(shè)計的鉆模板結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造容易。 鉆模板用于安裝鉆套，并確保鉆套在鉆模板上的正確位置。常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式。（1）固定式鉆模板:固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。（2） 鉸鏈?zhǔn)姐@模板:鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。翻轉(zhuǎn)：裝卸工件時，將鉆模板往上翻；加工時將鉆模板往下翻，并用菱形銷定位。夾緊：采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費工費時， 效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場合。（3） 懸掛式鉆模板 ：懸掛式鉆模板是與機床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多軸傳動頭加工平行孔系時采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。鉆模板如圖所示圖 3-3-2 鉆模板示意圖4.4.2 鉆套鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置， 防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。根據(jù)使用特點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。（1）固定鉆套: 固定鉆套是直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高， 但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，應(yīng)采用有肩鉆套。（2）可換鉆套：可換鉆套用于零件單一、大批量生產(chǎn)中，方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用過盈配合，襯套和鉆模板之間采用基軸制間隙配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。圖 3-1-1 快卸夾套與襯套主視圖圖 3-1-2 快卸夾套與襯套俯視圖（3） 快換鉆套: 在工件的一次裝夾中，若順序進行鉆孔、擴孔、鉸孔或攻絲等多個加工工步，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套自動脫出。（4） 特殊鉆套: 因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時，需自行設(shè)計的鉆套稱為特殊鉆套。加長鉆套為常見的特殊鉆套，在加工凹面上的孔時使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導(dǎo)高度 H 以上的孔徑放大， 鉆套的高度 H 增大，則導(dǎo)向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇，一般取 H=12.5d。4.5 標(biāo)準(zhǔn)件本設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件，如螺釘、螺母、螺栓等零件，常用于元件間的連接、定位、固定，要求有一定的工藝性能和良好的塑性，在使用過程中可能要承受力的作用，所以需要有適當(dāng)?shù)膹姸?。根?jù)對金屬材料的認(rèn)識和了解，35 號鋼滿足使用要求。 35 號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，有良好的塑性和適當(dāng)?shù)膹姸?，工藝性能較好，焊接性能也可以，大多在正火狀態(tài)和調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用（正火：指將鋼材或鋼件加熱到鋼的上臨界點溫度以上，3050保持適當(dāng)時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝；正火的目的：提高低碳鋼的 力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷。調(diào)質(zhì)：指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝）。 35 號鋼廣泛用于制造各種鍛件、熱壓件、冷拉和頂鍛鋼材，機械制造中的零件，如曲軸、轉(zhuǎn)軸、杠桿、連桿、套筒、輪圈、墊圈以及螺釘、螺母等。35 號鋼的力學(xué)性能如下：抗拉強度: (4-1)屈服強度:(4-2)伸長率 :(4-3)斷面收縮率:(4-4)未熱處理硬度：（4-5)這些零件如下圖所示：圖 4-5-1 滾花平頭螺釘圖 4-5-2 支撐釘圖 4-5-3 緊釘螺釘圖 4-5-4 圓柱銷圖 4-5-4 螺栓圖 4-5-6 螺柱總結(jié)通過不斷地學(xué)習(xí)，終于迎來了畢業(yè)設(shè)計的完成。在本次畢業(yè)設(shè)計中，包含太多的內(nèi)容，無時無刻不在學(xué)習(xí)中來填補自身的不足。畢業(yè)設(shè)計是對我們大學(xué)四年的總結(jié)以及對于結(jié)果的充分表現(xiàn)。我們揮灑汗水，通過自身不斷努力，不斷學(xué)習(xí)， 隨時查閱資料，是對自身的所學(xué)內(nèi)容的全面了解。每次查閱資料，就是每次的進步，吸納各種知識，通過殷切的努力來全面提升自己。升華自己四年的精神世界， 不斷補充自己，全面發(fā)展自己。畢業(yè)論文的完成是自己充實自己的有效途徑，通過任務(wù)書，了解了論文的大致內(nèi)容，也因此來掌握本專業(yè)的作圖軟件。通過畫圖來了解繪圖工具，通過繪圖工具了解所學(xué)專業(yè)，讓我們漸漸成熟，漸漸明白自己的未來的道路。通過查閱資料學(xué)習(xí)四年的知識。也正是在這次的畢業(yè)論文的完成來鍛煉自己，明白自身的不足。通過挫折中成長，懂得團隊合作的重要性，是自己更善于表達自己，善于與他人交流，勇敢的接受自身的不足以及改正自己。致謝時光飛逝，經(jīng)過幾個月不斷的努力，以及在老師和同學(xué)的幫助下，我終于完成了我的畢業(yè)論文。這些日子的艱辛與汗水，讓我們更加成熟，也更加懂得交流與溝通。善于溝通，友好相處，加深彼此之間的聯(lián)系，使我學(xué)會有些事是需要大家共同努力的。在張老師的帶領(lǐng)下，我們了解了我們所做畢業(yè)論文的原理以及內(nèi)容。不斷充實自己，努力接受新知識。畢業(yè)論文的完成花去了我們大量的時間，這樣的日子讓我們倍感充實。每周的面見老師，都會帶著我們自己這星期所做的事情的成果給導(dǎo)師看?；蚩洫劵虬づ?，但是我們都會感謝張老師，畢竟在這嚴(yán)厲的指導(dǎo)下， 我們順利完成自己的論文，不會像其他組顯的時間是那樣的擁擠。每周都會有進步，都會有新知識需要學(xué)習(xí)。 也正是這次畢業(yè)論文的學(xué)習(xí)，讓我了解 CAD 的大致繪圖步驟。在繪制圖紙時也學(xué)會如何查閱大量資料，使自己能夠得到足夠鍛煉， 提升自己，加強自己日后面對社會時具有生存能力。在畢業(yè)任務(wù)中，需要手繪圖， 這就好好的鍛煉了我的動手能力。為此，我由衷感謝自己的學(xué)校，她讓我有了一個深造的平臺，盡管我只是一個平庸的人，但我也會懷著十萬分的敬意去感謝母校。為此，我十分感謝張老師以及同學(xué)們，是你們讓我的大學(xué)變得更加完整，充分鍛煉了我，提升了素質(zhì)， 每時每刻都會有進步。在此，我很感謝我的父母，是他們默默無聞的奉獻，在我的身后默默的支持，最終，我完成了我的學(xué)業(yè)，當(dāng)然我感謝任何一個給予我?guī)椭娜?，感謝張老師在最后的學(xué)期中對我的教導(dǎo)。這四年使我成熟，能與他人友好相處，善于溝通交流。在學(xué)業(yè)完成之際，向他們表示深深的謝意，祝福他們幸福美滿，身體健康！ 參考文獻1 馮辛安，關(guān)慧貞.機械制造裝備設(shè)計 M. 3 版. 北京：機械工業(yè)出版社， 2009.2 黃健求。機械制造技術(shù)基礎(chǔ) M. 北京：機械工業(yè)出版社，2005.3 濮良貴，紀(jì)名剛。機械設(shè)計 M. 北京：高等教育出版社，2006.4 王躍進。機械原理 M. 北京：北京大學(xué)出版社，2009.5 曾志新，呂明。機械制造技術(shù)基礎(chǔ) M. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001.6 吳宗澤，羅圣國。機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 M. 第 3 版. 北京：高等教育出版社，2006.7 成大先。機械設(shè)計手冊 S. 第五版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.8 劉鴻文。材料力學(xué) M. 第 5 版. 北京：高等教育出版社，2010.9 李志尊。UG NX 4.0 基礎(chǔ)應(yīng)用與范例解析 M. 第 2 版. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.10 仝基斌，晏群。機械制圖 M. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.11 毛平淮?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ) M. 第 2 版. 北京：機械工業(yè)出版社， 2010.12 機械設(shè)計手冊編委會。機械設(shè)計手冊第三卷 S. 新版. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.13 何伯吹。機床設(shè)計 M. 北京：機械工業(yè)出版社，1984.14 王啟平。機械制造工藝學(xué) M. 第三版. 黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1994.15 T.H.C.Childs,etc.Metal Machining.M.London.ARNOLD,2000.16 Robert J Schilling.Fundamentals of 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