填料箱蓋夾具設(shè)計(jì)

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1、 ****************** 填料箱蓋課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)者： ——機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片，工藝分析 ——零件毛坯圖，夾具裝配總圖和零件圖 ——所有相關(guān)計(jì)算 ——課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 自動(dòng)化工程 系 模具設(shè)計(jì)與制造 專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名

2、 班級(jí) 模具設(shè)計(jì)與制造11-1、11-2 課程名稱(chēng)： 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 填料箱蓋的夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的內(nèi)容： 填箱料蓋零件 如圖所示進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，生產(chǎn)批量為中批量 1. 完成論文相關(guān)資料的收集 2. 在搖臂鉆床上加工φ13.5的通孔。 3. 要求繪制零件一毛坯合圖一張、夾具裝配總圖一張、夾具零件圖一張、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 4. 夾具設(shè)計(jì)合理，有利于提高加工精度，保證加工質(zhì)量，降低加工成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于批量生產(chǎn)。 原始資料：《夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《機(jī)械制造

3、基礎(chǔ)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 等 設(shè)計(jì) 開(kāi)始日期 2013 年 05月 13日 指導(dǎo)老師：張俊紀(jì) 目錄 前言 .............................................1 一 夾具的發(fā)展史...................................2 二 零件的分析.....................................3 2.1 零件的作用.............................

4、............3 2.2 零件的工藝分析.....................................4 三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)....................................4 3.1毛坯的制造形式和零件毛坯圖..........................4 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ....................................4 3.3 制定工藝路線(xiàn).......................................5 四 夾具設(shè)計(jì)............

5、............................7 4.1零件本工序的加工要求分析............................7 4.2確定夾具的類(lèi)型......................................7 4.3擬定定位方案和選擇定位元件..........................7 4.4定位誤差計(jì)算........................................8 4.5薄璧套筒計(jì)算........................................8 4.6確定夾緊方案..........

6、.............................10 4.7切削力及夾緊力的計(jì)算...............................10 4.8分度裝置...........................................12 4.9切削用時(shí)...........................................12 五 CAD裝配圖.............................................14 六 三維PRO/E建模........................................1

7、4 總結(jié)..............................................16 參考文獻(xiàn)..........................................16 錯(cuò)誤糾正 1 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，左邊的螺釘應(yīng)該是固定的 改正：添加螺帽固定 2底座用的實(shí)體板料，支撐不平穩(wěn) 改正：底座挖空 3浮動(dòng)元件應(yīng)該打銷(xiāo)釘 改正：查手冊(cè)P229，銷(xiāo)釘直徑d=22,長(zhǎng)度L=60 4壓板太厚 改正：查手冊(cè)P297得標(biāo)準(zhǔn)件，長(zhǎng)度L=100，寬度B=44，板上螺釘孔直徑d=18為M16. 5耳座太窄，無(wú)扳手位

8、置。 改正：查手冊(cè)得標(biāo)準(zhǔn)件P446,槽長(zhǎng)度L=18，半圓孔直徑d=10,D=12,D1=24. 6鉆模板太厚 改正： 由計(jì)算得鉆套高度：H=<1~2.5>d=13.5x<1~2.5>=13.5~33.75 排屑間隙：h=<0.3~0.7>d=13.5x<0.3~0.7>=4.05~9.45 改正后裝配總圖 前 言 工藝課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。

9、其目的在于： （1) 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 （2) 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。 （3) 培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 （4) 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。 零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)

10、床獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過(guò)程，稱(chēng)為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破壞，還應(yīng)該用一定的機(jī)構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作，稱(chēng)為夾緊。將工件定位、夾緊的過(guò)程稱(chēng)為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過(guò)機(jī)床夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。 一 夾具的發(fā)展史 夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷

11、進(jìn)步，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、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)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85％左右。現(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)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(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

12、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）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； （4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； （5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； （6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 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)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 （1）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。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)

13、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。 （2）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)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5μm。 （3）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、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。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)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下

14、仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線(xiàn)、自動(dòng)線(xiàn)配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 （4）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、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(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、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專(zhuān)用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾

15、具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 機(jī)床夾具實(shí)在金屬切削中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地加緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)輕度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 無(wú)論是在傳統(tǒng)制造業(yè)還是現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)中，由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就顯得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率和制造成本，在一個(gè)柔性制造系統(tǒng)（FMS）中，夾具設(shè)計(jì)制造的費(fèi)用占整個(gè)系統(tǒng)費(fèi)用的10~20%。夾具在單件、成批、大量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，它是在制造加工過(guò)程中根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，在合理的位置定位和牢

16、固裝夾工件，從完成所要求的加工過(guò)程的一種裝置。80年代中期開(kāi)始，從計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)（CAFD）到自動(dòng)夾具設(shè)計(jì)在國(guó)際上普遍受到重視，同時(shí)正在發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的制造軟件系統(tǒng)。 二 零件的工藝分析 2.1零件作用 題目所給定的零件是汽車(chē)的填料箱蓋如圖1.1所示，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水流不流到外面來(lái)也可阻止外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。保持水泵的正常運(yùn)行。

17、該零件對(duì)內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對(duì)配合表面的表面粗糙度要求也比較高。 2.2零件的工藝分析 由設(shè)計(jì)材料可知，材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性，適合用于承受較大的應(yīng)力、要求耐磨的零件。 該零件主要加工6-ф13.5孔 以ф65H5（）軸為中心的加工表面。 包括：尺寸為ф65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為ф80的與ф65H5（）相接的肩面, 尺寸為ф100f8()與ф65H5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為ф60h5()與ф65H5（）同軸度為0.025的孔。 6-ф13.5孔的尺寸精度、兩孔距尺寸精度ф130mm以及孔深度15mm,影

18、響鉆模板高度，間隙和與夾具體的配合。 其它未注表面的粗糙度要求為6.3，半精加工即可滿(mǎn)足要求。 三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1毛坯的制造形式 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。由于屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，故采用砂型制造機(jī)器造型和殼型。 3.2基準(zhǔn)面的選擇 [1]粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置，對(duì)于一般軸類(lèi)零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)

19、表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。。 [2]精基準(zhǔn)的選擇。選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法： 當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來(lái)代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來(lái)保證定位精度。 采用錐堵

20、或錐套心軸。 精加工外圓亦可用該外圓本身來(lái)定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。 3.3制訂工藝路線(xiàn) 制訂工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專(zhuān)用機(jī)床，配以專(zhuān)用夾具，多用通用刀具，萬(wàn)能量具。部分采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)一量具。并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝線(xiàn)路方案一 工序I：銑小端端面，粗車(chē)φ65外圓及臺(tái)階端面及各倒角。 工序II：銑大端面、粗車(chē)φ155外圓面、粗車(chē)左端臺(tái)階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車(chē)環(huán)

21、槽、粗車(chē)φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 工序III：擴(kuò)孔φ32、锪孔φ47。 工序IV：鉆6-φ13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲。 工序V：半精車(chē)φ65外圓及臺(tái)階面。 工序VI：半精車(chē)φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。 工序VII：精細(xì)車(chē)φ65外圓。 工序VIII：精、細(xì)鏜φ60內(nèi)孔。 工序IX：磨φ60內(nèi)孔底面。 工序X：研磨孔φ60內(nèi)端面、倒角。 工序XI：去毛刺。 工序XII：終檢。 工藝路線(xiàn)方案二 工序I：粗車(chē)小端端面，粗車(chē)φ65外圓及臺(tái)階端面及各倒角。 工序II：粗車(chē)大端面、粗車(chē)φ155外圓面、粗車(chē)左端臺(tái)階面、粗鏜φ60內(nèi)孔、底面

22、及溝槽，粗車(chē)環(huán)槽、粗車(chē)φ75、φ100、φ80外圓面及各倒角。 （單位） 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 填料箱蓋 材料牌號(hào) HT200 毛坯種類(lèi) 鑄件 毛坯外形尺寸 備注 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 1 粗車(chē)右端端面、外圓，粗鏜內(nèi)孔 粗車(chē)小端端面，粗車(chē)65外圓，粗鏜32、47內(nèi)孔 臥式車(chē)床CA6140 YG8硬質(zhì)合金刀具、游標(biāo)卡尺 2 粗車(chē)左端端面、外圓，粗切環(huán)槽、粗鏜內(nèi)孔 粗車(chē)大端端面，粗車(chē)155、100、80

23、、75外圓，粗切91環(huán)槽，粗鏜60內(nèi)孔 臥式車(chē)床CA6140 YG8硬質(zhì)合金刀具、高速鋼刀具、游標(biāo)卡尺 3 半精車(chē)右端端面、外圓 半精車(chē)小端端面，半精車(chē)65外圓面 臥式車(chē)床CA6140 YG8硬質(zhì)合金刀具、游標(biāo)卡尺 4 半精加工左端端面、外圓、環(huán)槽、內(nèi)孔 半精車(chē)大端端面，半精車(chē)155、100、80、75外圓，半精切91環(huán)槽，半精鏜60內(nèi)孔 臥式車(chē)床CA6140 YG8硬質(zhì)合金刀具、高速鋼刀具、游標(biāo)卡尺 5 精細(xì)車(chē)65外圓 精車(chē)和細(xì)車(chē)65外圓面 精密車(chē)床 C616A YG6X硬質(zhì)合金車(chē)刀、游標(biāo)卡尺

24、 6 精加工環(huán)槽端面、內(nèi)孔 精車(chē)環(huán)槽端面，精鏜60內(nèi)孔 精密車(chē)床 C616A YG6X硬質(zhì)合金車(chē)刀、游標(biāo)卡尺 7 鉆孔 鉆613.5孔， M10螺紋孔（通孔和深24mm的孔） 搖臂鉆床 Z3040 高速鋼鉆頭 8 攻絲 攻M10螺紋（通孔和深24mm的孔） 搖臂鉆床 Z3040 絲錐 9 終檢 編 制 審 核 批 準(zhǔn) 共 頁(yè) 第 頁(yè) 工序III：擴(kuò)孔φ32、锪孔φ47。 工序IV：半精車(chē)φ65外圓及臺(tái)階面。 工序V：

25、半精車(chē)φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。 工序VI：精細(xì)車(chē)φ65外圓。 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圓面和ф60H8（孔。；方案二是使用車(chē)削方式加工兩端面，12孔的加工放在最后。兩相比較起來(lái)可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)車(chē)削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線(xiàn)二。 但是仔細(xì)考慮，在線(xiàn)路二中，工序Ⅳ 精車(chē)ф65外圓及與ф80相接的端面。 然后工序Ⅹ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋。 這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不

26、高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線(xiàn)確定如下： 工序Ⅰ 車(chē)削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車(chē)ф65，ф85，ф75，ф155,ф100外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。 工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋 工序Ⅴ 精車(chē)65外圓及與80相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。 工序Ⅶ 銑ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 四 鉆孔13.5的夾具設(shè)計(jì) 4.1零件本工序的加工要求分析 本夾具

27、主要用來(lái)鉆6孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2確定夾具的類(lèi)型 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。經(jīng)過(guò)各方面的比較,決定設(shè)計(jì)第7道工序——鉆6孔的鉆床專(zhuān)用夾具。本夾具將用于Z3025搖臂鉆床，刀具為麻花鉆。 4.3擬定定位方案和選擇定位元件 4.3.1定位方案 此道工序?yàn)榧庸た?，只要固定相?duì)位置，鉆孔時(shí)位置不偏差，不旋轉(zhuǎn)就可以達(dá)到要求。以底面外圓φ65為定位基準(zhǔn)，Ra為1.6，達(dá)到IT7。用翻邊套桶與φ47配合，并用螺釘緊固。內(nèi)圓φ47上配合底板凸臺(tái)，防止零件旋轉(zhuǎn)。 4.3.2選擇

28、定位元件 定位元件如圖所示 4.4定位誤差計(jì)算 由于夾具是垂直安裝，軸和孔任意點(diǎn)接觸 孔Ф65 軸Ф65 ΔB=0 ΔY=X X=D-d=0.043 ΔD=ΔB+ΔY=0.043 綜上所述：定位誤差為ΔD=0.043 4.5薄璧套筒計(jì)算 薄璧套筒直徑：式中D=65mm 該套筒的公差按IT7計(jì)算 D=D=65mm 套筒薄璧部分長(zhǎng)L=(1-1.3)l(mm)=40mm D>l> 以工件外圓定位： 最大間隙：Δ=D-D（mm）=65.03-64.97=0.06mm 式中：D——套筒定位面最大直徑（mm） D——工件外圓最小直徑（mm）

29、 套筒最大允許徑向變形量：ΔD=σD/EK(mm)=0.002565=0.1625 式中：σ——套筒材料的屈服極限P E——套筒材料的彈性模量，一般為2.110P K——安全系數(shù)，一般取1.2-1.5 套筒壁厚：由于L>D/2 h=0.025D=0.02565=1.625mm 套筒固定部分長(zhǎng)度 L=11 套筒固定部分厚度 h=9 套筒槽高 H=2=2=8.40 由于套筒與夾具體的配合為過(guò)盈配合 δ=0.05 套筒產(chǎn)生的夾緊力矩： M=2h/D=21.625/65=0.05 Δ=ΔD-Δ=0.1625-0.06=0

30、.1025 M=510mD（N.mm）=7.60510（N.mm） 套筒產(chǎn)生的軸向加緊力： W=2M/D=27.60510/65=2.3410（N.mm） 套筒與工件定位面的實(shí)際接觸長(zhǎng)度： 由于2h/D=0.05 所以ε=0.75 εD=0.050.7565=24.38 εD(0.5-0.8) 由以上可知薄壁套筒夾具合乎規(guī)定要求。 4.6確定夾緊方案 用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)預(yù)緊，達(dá)到加工要求，利用兩個(gè)壓板實(shí)現(xiàn)同時(shí)夾緊的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)對(duì)夾緊螺釘施加一作用力矩，使其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)與兩個(gè)壓板和鉸鏈連接的可在垂直

31、平面內(nèi)浮動(dòng)的浮動(dòng)元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的兩點(diǎn)同時(shí)夾緊。如圖所示： 加工余量分析： 由于：6-Φ13.5孔無(wú)精度要求，即此孔為自由精度。 4.7切削力及夾緊力的計(jì)算 綜上所述：刀具采用高速鋼麻花鉆頭，尺寸為Φ13.5 則軸向力：F=Cdfk 由于：C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 所以：k=（）=（）=1.07 F=420 轉(zhuǎn)矩:T=Cdfk 由于: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 所以：T=0.206 功率 P=P=T/30d=0.726KW

32、在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 上式中：K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 ： F=KF=1.5 氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MP,夾緊拉桿。 N= /4=4416N 由于： N>F 鉆削時(shí)：=17.34 N 切向方向所受力: F=T/L=17.35/6510=267N 取 F=4416 F> F

33、所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 鉆套類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)確定 因?yàn)槭侵信浚壹庸た字睆讲蛔兓?，故選用固定鉆套。固定鉆套是直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，過(guò)盈配合，位置精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 鉆套設(shè)計(jì)時(shí)，要注意鉆套的高度H和鉆套底端與工件間的距離h。鉆套高度是指鉆套與鉆頭接觸部分的長(zhǎng)度。太短不能起到導(dǎo)向作用，降低了位置精度，太長(zhǎng)則增加了摩擦和鉆套的磨損。一般H=（1~2）d，此處鉆孔直徑為13.5，故H=13.5 鉆模板類(lèi)型及其確定 當(dāng)鉆套直接裝在整體鉆模上，致使夾具體內(nèi)部加工不方便時(shí)，應(yīng)采用單獨(dú)制造的安裝在夾具體上的鉸鏈?zhǔn)姐@模板。以便裝卸工件，鉸鏈軸銷(xiāo)孔與軸銷(xiāo)的配合一般為H7

34、/g6，鉆套與襯套為H7/m6,襯套與鉆模板配合為H7/n6。鉸鏈結(jié)構(gòu)存在間隙，由于6-φ13.5要求一般精度，因此此結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足加工要求。 鉆套高度：H=<1~2.5>d=13.5x<1~2.5>=13.5~33.75 排屑間隙：h=<0.3~0.7>d=13.5x<0.3~0.7>=4.05~9.45 4.8分度裝置 4.8.1分度對(duì)定機(jī)構(gòu)：采用齒輪齒條式對(duì)定操作機(jī)構(gòu)。這種操作機(jī)構(gòu)在對(duì)定銷(xiāo)上加工又齒條并與軸齒輪嚙合。當(dāng)需要分度拔銷(xiāo)時(shí)。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)齒輪齒條的嚙合傳動(dòng)，使對(duì)定銷(xiāo)從分度襯套孔中拔出。分度轉(zhuǎn)位后，在彈簧的作用下，對(duì)定銷(xiāo)便可插入下一個(gè)分度孔內(nèi)，手柄反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即一次分度

35、完成。 4.8.2鎖緊機(jī)構(gòu)：采用螺桿，螺母鎖緊機(jī)構(gòu) 4.9切削用時(shí)計(jì)算 鉆6—Ф13.5 f=0.35min/r V=17mm/min n=1000V/13.5π 按機(jī)床選?。? n=400r/min 實(shí)際切削： V=πdn/1000=π13.5400/1000=16.5mm/min 切削工件時(shí)間： L=15mm L=4mm L=3mm 則t=L+L1+L2/nf=15+4+3/4000.35=0.157min t總=6t=60.157=0.942min 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào)

36、 零件 圖號(hào) 01-01-01 共17頁(yè) 產(chǎn)品名稱(chēng) 填料箱蓋 零件 名稱(chēng) 填料箱蓋 第 10 頁(yè) (工序圖) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 車(chē)間 鉆削 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 159x142 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) Z203 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 ZY-02 鉆床專(zhuān)用夾具 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 30s 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備

37、主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)定額 機(jī)動(dòng) 輔助 7 鉆6-φ13.5小孔 專(zhuān)用夾具、直柄麻花鉆 1360 17 0.22 1 12s 18s 編制日期 2013-5-17 五 CAD裝配圖 六 三維PRO/E建模 夾具總裝配后的最后結(jié)果 總結(jié) 為期一個(gè)星期的夾

38、具課程設(shè)計(jì)馬上就要接近尾聲了，在這一個(gè)星期的時(shí)間里，我們小組四人在老師的幫助下，順利的完成了填料箱蓋的夾具設(shè)計(jì)，回顧這一周，我們收獲了很多很多，在思考填料箱蓋的夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們將理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，在加深理論知識(shí)的同時(shí)，對(duì)零件在實(shí)際生產(chǎn)中有了很好的認(rèn)識(shí)，我們對(duì)于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題不斷的修正，不斷更改，直到做到最有效，最具有經(jīng)濟(jì)效益為止。在此次夾具設(shè)計(jì)中，我們復(fù)習(xí)、鞏固了很多知識(shí)，比如說(shuō)，基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，CAD制圖

39、，Pro/E制圖等，學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的獨(dú)立思考、解決問(wèn)題和動(dòng)手的能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力，當(dāng)然我們要特別感謝指導(dǎo)老師—張俊紀(jì)老師，對(duì)于我們一次次的提問(wèn)不耐其煩的講解，教我們反復(fù)審視設(shè)計(jì)中的不足之處，正因?yàn)閺埨蠋煹闹笇?dǎo)以及我們團(tuán)隊(duì)的合作才順利的完成了本次課程設(shè)計(jì)，感謝張老師以及每個(gè)組員的付出！ 參考文獻(xiàn) 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 張龍勛主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 朱耀祥 浦林祥主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 李名望主編 化學(xué)工業(yè)出版社 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 顏偉 張安民主編 西南交通大學(xué)出版社 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 余光國(guó) 馬俊 張興發(fā)主編 重慶大學(xué)出版社 17 17