機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-CA6140車(chē)床濾油器加工工藝及鉆進(jìn)油孔斜φ11孔夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1 序言 綜合模塊（機(jī)制工藝及夾具）畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基 礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐 性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本 理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零 件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備， 提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了 良好的基礎(chǔ)。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我所選的零件是“CA6140 車(chē)床濾油器體” ， 完成該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì)，濾油器 在車(chē)床上是個(gè)必不可少的部件，它有著過(guò)濾油液及緩沖的作用。因 此在加工時(shí)，零件的配合部分需進(jìn)行精加工，保證其配合準(zhǔn)確，提 高車(chē)床的綜合性能，又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度 大，需進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)與裝配。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望老 師多加指教。 2 一、 零件的分析及生產(chǎn)類型的確定 1、零件的作用 “CA6140 車(chē)床濾油器體”如圖 1 所示。它位于車(chē)床主軸箱上 3 圖 1：CA6140 車(chē)床濾油器體零件圖 4 面，主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對(duì)油液起沖作用，零件的兩 段有兩孔用于油液的進(jìn)出，零件的中間有一個(gè) 48h6 的外圓柱 面，用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。 2、零件的工藝分析 “CA6140 車(chē)床濾油器體”的各表面： （1） 、零件的左端面（用于精基準(zhǔn)加工其他表面） ； （2） 、螺栓孔 3- 9（用于聯(lián)接車(chē)床主軸箱，起固定作用） ； （3） 、中心孔 38（用于過(guò)濾及緩沖油液） ； （4） 、進(jìn)出油孔 2- 11（用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備，流通油液） ； （5） 、外圓柱面 48h6（用于與車(chē)床主軸箱聯(lián)接） 。 各表面的相互精度要求有： （1） 、外圓柱面 48h6 為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為 IT6； （2） 、其他表面無(wú)特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸 精度為 IT14。 3、零件的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知：Qn=8000 件/年； 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率可以取為 =5%,=0.5%。由此可得，該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 5 年件/8442 0.5%)(1 %)5(18000 ) +)(1 +Qn(1=N C6140 車(chē)床濾油器體的質(zhì)量為 1.1kg,查表可知其屬輕型零件，生產(chǎn) 類型為中大批量生產(chǎn)。 二、 零件毛坯的設(shè)計(jì) 1、選擇毛坯 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，CA6140 濾油器體屬中大批量生產(chǎn)，零 件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用 鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。為了提 高生產(chǎn)率，鑄造方法選用砂型鑄造，且為機(jī)器造型。 2、 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 （1） 、求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，CA6140 濾油器體最大輪廓尺 寸為 102mm。 （2） 、選取公差等級(jí) CT 鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，公差 等級(jí) CT 范圍是 812 級(jí)，取為 10 級(jí)。 （3） 、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí) CT，查表得，公差 帶相對(duì)與基本尺寸對(duì)稱分布。 6 （4） 、求機(jī)械加工余量等級(jí) 鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，機(jī)械 加工余量等級(jí)范圍是 EG 級(jí)，取為 F 級(jí)。 、 （5） 、求 RAM（要求的機(jī)械加工余量） 對(duì)所有的加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由最大輪廓尺寸 102mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為 F 級(jí)，得 RAM 數(shù)值為 1.5mm。 3、確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度 Ra 1.6 m。Ra 1.6m 的表面，余量要適當(dāng)增大。 分析零件，各加工表面均為 Ra 1.6m，因此這些表面的 毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可。 零件上孔 3- 9 和進(jìn)出有口尺寸較小，鑄成實(shí)心；A 面為 單側(cè)加工，則 105.3mm 3.6/21.5102 CT/2RMAFR 38 盲孔屬內(nèi)腔加工，根據(jù)零件分析， 38 深度為 65 不 變，徑向?yàn)?mm7 .33 2/6 . 25 . 1238 CT/2RMAFR 7 30 盲孔屬內(nèi)腔，且此孔為非配合孔，用鉆床锪出即可， 所以 30 盲孔鑄成實(shí)心。 48h6 外圓柱面的加工，即 mm4.52 2/8.25.1248 CT/2RMAFR 如圖 2 所示，由于 38 孔的深度和三角形臺(tái)階肩寬度的余 量和 A 面余量有關(guān)，A 面增量 a=105.3-102=3.3mm;所以 38 孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形臺(tái)階肩寬度 =34+3.3=37.3mm。 圖 2：根據(jù)零件尺寸計(jì)算的毛坯尺寸 8 綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見(jiàn)表 1 所示。 表 1：CA6140 車(chē)床濾油器體毛坯（鑄件）尺寸。單位：mm。 項(xiàng)目A 面38 徑向38 軸向48 徑向三角肩寬3-92-1130 公差等級(jí) CT1010101010 加工面基本尺寸10238654834 鑄件尺寸公差3.62.6同 A 面2.8同 A 面 機(jī)械加工余量等級(jí)FF同 A 面F同 A 面 RMA1.51.5同 A 面1.5同 A 面 毛坯基本尺寸105.333.768.352.437.3000 4、 設(shè)計(jì)毛坯圖 （1）、確定圓角半徑 外圓角半徑 r=1mm; 內(nèi)圓角半徑 R=1mm; 以上所取圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。 （2） 、確定拔模斜度 本鑄件最大尺寸為 h=105.3mm，屬 25500mm 的鑄件，所 以查表，取拔模斜度為 1：20。 （3）、確定分型面 由鑄件結(jié)構(gòu)分析，選擇左端面作為砂模鑄造機(jī)器造型的分型 面。 （4） 、確定毛坯的熱處理方式 灰鑄鐵濾油器毛坯鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效，溫度，550500 進(jìn)行消除殘余應(yīng)力，從而改善加工性。 綜合上述，所設(shè)計(jì)的毛坯圖如圖 3 所示。 9 圖 3： CA6140 車(chē)床濾油器體毛坯 10 三、 零件的加工工藝設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配 基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)） ，為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選左 端面為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。 在加工中還可遵循“互為基準(zhǔn)”的原則，重復(fù)加工 38 孔和 48 外圓柱面，使其中心線重合度較高，減小圓跳動(dòng)度。 2、零件表面加工方法的選擇 本零件有平面、內(nèi)孔、外圓柱面、螺紋等加工，材料為 HT15- 33。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工 方法選擇如下： （1）、左端面 左端面為精基準(zhǔn)加工其它表面，表面粗糙度為 Ra1.6，加工m 方法為先車(chē)后磨。 （2） 、 38mm 內(nèi)孔 未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級(jí)按 IT14，表 面粗糙度為 Ra6.3，由于毛坯上已經(jīng)鑄造出孔留出加工余量，所m 以選擇先擴(kuò)孔再鉸孔即可達(dá)到要求。 （3） 、3- 9 孔 未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級(jí)按 IT14，表 11 面粗糙度為 Ra6.3，只需用 9mm 麻花鉆直接在其位置鉆孔即m 可。 （4） 、 48 外圓柱面 公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度為 Ra1.6，加工方法可采用粗 車(chē)精車(chē)精磨。 （5） 、進(jìn)出油孔（2- 11） 這兩個(gè)孔用于聯(lián)接油管，用于輸通油液，密封性需要比較 高。連結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實(shí)心，所 以此部分的加工為先锪沉頭孔，然后在其位置鉆 11 孔，接著擴(kuò) 孔到 16 深 18mm，最后攻絲 M18。 3、擬訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使其零件的幾何形狀，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)中已 經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾 具，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 濾油器體加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工 基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。 （1）、工藝路線方案一 工序 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序 檢驗(yàn)，清砂； 工序 熱處理； 12 工序 磨左端面； 工序 鉆 38 內(nèi)孔及 3- 9 孔； 工序 粗車(chē)外圓 48； 工序 加工出油口； 工序 加工進(jìn)油口； 工序 磨 48 外圓柱面； 工序 檢驗(yàn)。 （2） 、工藝路線方案二 工序 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序 檢驗(yàn)，清砂； 工序 熱處理； 工序 磨左端面； 工序 車(chē) 48 外圓柱面； 工序 磨 48 外圓柱面； 工序 鉆 3- 9 孔； 工序 銑 30 內(nèi)孔面； 工序 擴(kuò)、鉸 38 孔； 工序 38 孔的倒角； 工序 锪平 26； 工序 加工進(jìn)油口； 工序 加工出油口； 13 工序 檢驗(yàn)。 （3）工藝路線方案三 工序 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序 檢驗(yàn)毛坯、清砂； 工序 熱處理； 工序 粗車(chē)左端面； 工序 先锪 30 內(nèi)孔面，再擴(kuò) 38 內(nèi)孔； 工序 粗車(chē) 48 外圓，切退刀槽； 工序 鉸 38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序 精車(chē) 48 外圓； 工序 鉆 3- 9 通孔； 工序 磨左端面； 工序 加工出油孔； 工序 加工進(jìn)油孔； 工序 去毛刺； 工序 精磨 48 外圓； 工序 檢驗(yàn)。 4、工藝方案的比較與分析 上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一，將工序集中，但需要 專用機(jī)床才能達(dá)到加工要求。方案二，工序分散，但工藝按排的 14 加工達(dá)不到精度要求。方案三，也是分散工序，工藝安排合理， 能滿足用通用機(jī)床加工并達(dá)到精度的要求，除了選擇萬(wàn)能性通用 機(jī)床加工外，還要設(shè)計(jì)一些專用夾具，提高加工要求和質(zhì)量。因 此選用第三個(gè)方案較合理，具體如下： 工序 機(jī)器造型砂模鑄造毛坯； 工序 清砂，檢驗(yàn)毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷； 工序 熱處理，人工時(shí)效溫度，消除殘余應(yīng)力；550500 工序 夾外圓，粗車(chē)左端面； 工序 先锪 30 內(nèi)孔面，再擴(kuò) 38 內(nèi)孔； 工序 粗車(chē) 48 外圓，切退刀槽； 工序 鉸 38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序 精車(chē) 48 外圓； 工序 鉆 3- 9 通孔； 工序 磨左端面； 工序 加工出油孔（锪 26 平面，鉆 11 孔，擴(kuò) 16 孔深 18mm,攻絲 M18 1.5 深 14mm） ； 工序 加工進(jìn)油孔（锪 26 平面，鉆 11 孔，擴(kuò) 16 孔深 18mm,攻絲 M18 1.5 深 12mm） ； 工序 用鉗工去毛刺； 工序 精磨 48 外圓； 工序 檢驗(yàn)，是否達(dá)到要求的精度和粗糙度。 15 四、 工序設(shè)計(jì) 1、選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （1） 、選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 工序、 屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專門(mén)的 車(chē)間負(fù)責(zé)。 工序 粗車(chē)左端面，選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件外廓尺寸 不大，精度要求不是很高，根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)備一般最常用 CA6140 型臥式車(chē)床加工。 工序 先锪 30 內(nèi)孔面，再擴(kuò) 38 內(nèi)孔，精度要求不高，選用立式 鉆床進(jìn)行加工。 工序 粗車(chē) 48 外圓柱面，在切退刀槽。加工中需要換刀具，刀架 最好是換位的，所以選擇 CA6140 最經(jīng)濟(jì)。 工序 鉸 38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，選鉆床進(jìn)行加工。 工序 精車(chē) 48 外圓，選用 CA6140 進(jìn)行加工。 工序 鉆 3- 9 通孔，由于是通孔，刀具進(jìn)給深度可以不嚴(yán)格控制， 16 在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心，只要在專用夾具上設(shè) 計(jì)好對(duì)刀塊，然后執(zhí)行程序就可以加工出 3 個(gè) 9 通孔了。 工序 x 磨左端面，表面粗糙度 Ra1.6mm，沒(méi)有要求與中心線的垂直 度，所以選用普通的端面磨床即可加工達(dá)到要求。 工序、 加工進(jìn)（出）油口孔，選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。 工序 精磨 48 外圓，公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度為 Ra1.6mm， 精度要求比較高，所以這里選用外圓磨床進(jìn)行加工。 （2） 、選擇夾具 工序 選用三爪自定心卡盤(pán)。 工序、 都選用專 用夾具。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 在車(chē)床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生 產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀架。 在鉆床上機(jī)加工的工序 17 麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。 （4）選擇量具 加工部分的量具 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； ； 工序 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序 千分尺。 檢驗(yàn)部分的量具 檢查內(nèi)容 測(cè)量工具 砂眼、清砂是否干凈、裂縫 觀察表面及磁力探傷； 軸向尺寸 卡尺； 外圓徑向尺寸 外徑千分尺； 角度 角度卡尺； 孔內(nèi)徑 內(nèi)徑千分尺； 檢查粗糙度 專用儀器； 檢查配合表面精度 專用儀器。 18 綜合上述，CA6140 車(chē)床濾油器體的工藝過(guò)程如表 2 所示。 表 2：CA6140 車(chē)床濾油器體的工藝過(guò)程及設(shè)備 工序號(hào)工序內(nèi)容機(jī)床備注 00機(jī)器砂型鑄造毛坯 附表 2 05檢驗(yàn)毛坯、清砂 附表 3 10熱處理 附表 4 20粗車(chē)左端面CA6140附表 5 30先锪 30 內(nèi)孔面，再擴(kuò) 38 內(nèi)孔立式鉆床附表 6 40粗車(chē) 48 外圓，車(chē)退刀槽CA6140附表 7 50鉸 38 內(nèi)孔，倒角搖臂鉆床附表 8 60精車(chē) 48 外圓CA1640附表 9 70鉆 3- 9 通孔立式加工中心附表 10 80磨左端面端面磨床附表 11 90加工出油孔搖臂鉆床附表 12 100加工進(jìn)油孔搖臂鉆床附表 13 110去毛刺 附表 14 120精磨 48 外圓外圓磨床附表 15 130檢驗(yàn) 附表 16 2、確定工序尺寸 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查 表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選 19 定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量， 工序尺寸及毛坯尺寸如下： “CA6140 車(chē)床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵，硬度 HB207233，毛坯的重量約為 1.1 千克。生產(chǎn)類型為中批或大批， 采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。 （1）、確定圓柱面的工序尺寸 38， 30， 11，3- 9 由于無(wú)特殊加工精度等，在滿足其表 面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴(kuò)孔來(lái)完成。 外圓柱面 46h6 和 46： 46 粗糙度為 Ra6.3,精度等級(jí)為 IT14，考慮其長(zhǎng)度為 14mm,因 為砂型鑄造等級(jí)為 IT14 左右，能滿足加工需求，因此直接鑄造成型。 48h6 所需精度要求高，需進(jìn)行粗車(chē)精車(chē)精磨。精車(chē)此時(shí) 直徑余量為 0.9mm，精磨此時(shí)直徑余量為 0.1mm， 剩下的粗車(chē)時(shí)直 徑余量為 52.4- 48-0.9=3.4mm，能滿足加工要求，考慮 48h6 長(zhǎng)度 為 40，精度等級(jí)為 14，由鑄造直接完成。 48h6 的外圓柱面的加工 余量表如下。 表 3: 48h6 外圓柱面的加工工序尺寸（單位：mm） 工序名稱工序雙邊余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差 精磨 0.1IT6(0-0.016) 48 0 016. 0 48 精車(chē) 0.9IT7(0-0.025) 48.1 0 025 . 0 1 . 48 粗車(chē) 3.4IT11(0-0.160) 49 0 160 . 0 49 20 毛坯 F(0-3.6) 52.48 . 1 4 . 52 (2)確定軸向工序尺寸 如圖 4 所示，圖中尺寸均未標(biāo)注公差，均按毛坯公差等級(jí)確定為 IT14. 圖 4：工序軸向尺寸 L2 工序尺寸按 L1 的工序尺寸確定。粗車(chē)余量為 2.8mm，工序 尺寸為 102.5mm，粗糙度精度為 Ra6.3；精磨端面余量為 0.5mm， 工序尺寸為 102mm,粗糙度為 Ra1.6。 L3 和 L4 由鑄造直接完成，L3=40mm,L4=14mm。 L6 由锪 30 孔工序一次加工 ，L6=70mm。 L5 由第一次擴(kuò) 38 孔完成，L5=65mm。 綜合上述，加工的工序尺寸如表 4 所示。 21 表 4：各加工工序的工序尺寸 工序工位工位尺寸 I 鑄造毛坯機(jī)器砂型鑄造毛坯參見(jiàn)毛坯圖所示 II 備坯檢驗(yàn)毛坯、清砂 熱處理人工時(shí)效 車(chē)左端面粗車(chē)左端面保長(zhǎng) 102.5mm 先锪30 內(nèi)孔平面锪30 內(nèi)孔保長(zhǎng) 70.5mm 锪30 內(nèi)孔，擴(kuò)38 內(nèi)孔 再擴(kuò)38 內(nèi)孔擴(kuò)內(nèi)孔至37，保長(zhǎng) 65.5mm 粗車(chē)48 外圓車(chē)外圓至49 車(chē)48 外圓和退刀槽 車(chē)退刀槽3x1.5mm 鉸38 內(nèi)孔鉸內(nèi)孔至38，保長(zhǎng) 65.5mm 鉸38 內(nèi)孔和倒角 內(nèi)孔倒角1C 精車(chē)48 外圓精車(chē)48 外圓精車(chē)外圓至48.1 鉆 3-9 通孔鉆 3-9 通孔鉆 3-9 通孔 磨左端面磨左端面保長(zhǎng) 102mm 空口锪平锪平26 鉆孔鉆11 孔深 32mm 擴(kuò)孔擴(kuò)孔至16 孔，深 18mm 加工出油口 攻絲攻絲 M18x1.5，深 14 孔口锪平锪平26 鉆孔鉆11 孔通至下一平面 擴(kuò)孔擴(kuò)孔至16 孔 8mm 加工進(jìn)油口 攻絲攻絲 M18x1.5，深 12 XIII 去毛刺去毛刺 X精磨48 外圓精磨48 外圓精磨外圓至48 X檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 22 3、數(shù)控加工工序 加工濾油器體過(guò)程中，3- 9 是在立式加工中心上完成的。在 加工 3- 9 中，經(jīng)過(guò)專用夾具的對(duì)刀塊對(duì)刀后，執(zhí)行加工程序即可 加工出 3 各 9 孔。在此，為其編寫(xiě)加工程序： （1） 、3 個(gè) 9 孔的尺寸 如圖 5 所示，3 個(gè) 9 孔的中心位置分別用 A、B、C 三個(gè)點(diǎn) 表示。 以 38 孔中心線與左端面的交點(diǎn)作為原點(diǎn)建立編程坐標(biāo)系。 由于 A、B、C 三個(gè)點(diǎn)都在 62 圓上并為等分位置，由三角函數(shù)計(jì)算 出三點(diǎn)坐標(biāo)分別為 A(-26.846,15.5)，B26.846,15.5)，C(0,-31)。 圖 5：數(shù)控加工 3- 9 孔 23 （2）編寫(xiě)程序 N1 G90 G92 X0 Y0 Z200. N2 S500 M03 M08 N3 G00 Z20. N4 G99 G81 X-26.846. Y15.5. Z-36. R3. F60 N5 X26.846. Y15.5. N6 G98 X0 Y-31. N7 G80 M09 M05 N8 G00 Y0 Z200. N9 M02 五、 夾具的設(shè)計(jì) 本夾具是工序 XII 用 11 麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出 11 斜孔（通孔） 。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如 附圖 3 所示，夾具體零件圖如附圖 4 所示。有關(guān)說(shuō)明如下： 1、工件的定位 （1） 、定位方案 所加工的 11 孔是一斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主 要是 11 中心線與 26 沉頭孔平面的交點(diǎn) F 到 A 面的尺寸 94IT14； 即。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選端面 A 為主要定位基準(zhǔn)。mm435 . 0 94 該工序鉆斜孔時(shí)受力不大，但受力不平衡，所以要實(shí)現(xiàn)完全定位， 24 在此可以用“一面兩孔”定位原則，已知端面 A 為主要定位基準(zhǔn)， 然 圖 6：工件的定位與夾緊 后可以再選 38 孔和下面的 9 孔作為定位孔。端面 A 可以限制 3 個(gè) 自由度， 38 孔與定位銷(xiāo)配合可以限制 2 個(gè)自由度， 9 孔與定位銷(xiāo) 配合可限制 1 個(gè)自由度，即實(shí)現(xiàn)完全定位。 （2）計(jì)算定位銷(xiāo)尺寸 25 （a） (b) 圖 7：定位銷(xiāo) 38 孔選用圓柱銷(xiāo)定位， 9 孔選用菱形銷(xiāo)定位。下面只計(jì)算定 位銷(xiāo)的配合尺寸，其余尺寸按標(biāo)準(zhǔn)查表。 、確定兩銷(xiāo)中心距 按 IT14 查表，得 9 孔的公差為 0.36mm， 38 孔的公差為 0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的 1/5，則 9 孔的中心偏差 為， 38 孔的中心偏差為。那么兩mm072 . 0 5 1 36 . 0 mm124 . 0 5 1 62 . 0 孔中心距偏差為。兩孔偏差較大，那么兩mm LD 098 . 0 2 124 . 0 072 . 0 銷(xiāo)中心距的偏差為。mm LDLd 033 . 0 098 . 0 3 1 3 1 、確定圓柱定位銷(xiāo)直徑尺寸 1 d 取 mmkd 018 . 0 002 . 0 1 38632 、確定菱形銷(xiāo)寬度 b 和 B 值 如圖 7（b）所示的菱形銷(xiāo)。查表可得 b=4mm ， B=7mm 計(jì)算菱形銷(xiāo)的直徑尺寸 2 d mm D b LdLD 116. 0 9 )033 . 0 098. 0(42)(2 2 min2 mmDd884.8116.09 min222 取偏差為 g6，查表得mm 121 . 0 131 . 0 005. 0 015 . 0 2 9884 . 8 d 上述式中的： 削邊銷(xiāo)與孔配合的最小間隙，單位為 mm; min2 b削邊銷(xiāo)的寬度，單位為; 26 分別為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷(xiāo)中心距公差， LdLD , 單位為 mm； 工件上削邊銷(xiāo)定位孔直徑，單位為 mm； 2 D 削邊銷(xiāo)直徑尺寸，單位為 mm。 2 d 2、夾緊裝置 入圖 8 所示，這是專門(mén)設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見(jiàn)夾具裝配圖，把 夾緊元件套入零件的外圓柱面，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將套筒的兩翼卡入 夾具體的契形口中，契形口是按一定角度設(shè)計(jì)的，可讓兩翼受力時(shí) 產(chǎn)生摩擦力而自鎖，達(dá)到夾緊作用。 圖 8：契形雙翼套筒 3、定位誤差分析 如圖 6 所示。 所加工的是 11 斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是 27 11 孔中心線與沉頭孔平面的交點(diǎn)到左端面 A 的尺寸。mm435 . 0 94 由于左端面 A 是主要定位基準(zhǔn)，那么定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重 合；0 jb 由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷(xiāo)影響的；在 左端面 A 平面方向移動(dòng)的定位誤差由 38 圓柱銷(xiāo)確定，由于圓柱 銷(xiāo)與 38 孔為過(guò)盈配合，所以。繞端面 A 的垂直線旋轉(zhuǎn) 0 1 jw 方向的定位誤差由 9 菱形銷(xiāo)確定， 9 孔的尺寸為，菱mm180 . 0 9 形銷(xiāo)為mm，那么。由上述得 121 . 0 131 . 0 9 mm jw 311 . 0 131 . 0 18 . 0 2 ，由三角函數(shù)關(guān)系換算成mm jwjwjw 311 . 0 311 . 0 0 21 尺寸方向得。那么mm435 . 0 94mm jw 173 . 0 ，該方案的定位誤差小于該工序尺mm jwjbdw 173 . 0 173 . 0 0 寸制造公差 087mm 的 1/3 （） ，該定位方案可行。mm29 . 0 3 87 . 0 4、對(duì)刀裝置 如裝配圖所示，由專用夾具的定位與夾緊， 11 變?yōu)樨Q直孔， 只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。 由于零件是斜著安裝到夾具上的，為了方便裝卸工件，把鉆模 板設(shè)計(jì)成鉸鏈翻開(kāi)式的。 已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)，而且鉆好 11 孔后好要進(jìn)行擴(kuò) 孔與攻絲，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。 5、夾具體 28 工件的定位是由夾具體的斜面和兩個(gè)可換定位銷(xiāo)連接起來(lái)的。 然后通過(guò)雙翼套筒卡在夾具體的契形口里實(shí)現(xiàn)夾緊。通過(guò)鉆模板連 接套筒和夾具體，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀。這樣該夾具便有機(jī)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了 定位、夾緊、對(duì)刀等功能。 6、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 夾緊是通過(guò)雙翼套筒的契形自鎖實(shí)現(xiàn)的，而鉆模板用鉸鏈翻開(kāi) 式，解決了空間問(wèn)題，使工件裝卸變得方便。 本夾具更換鉆套后，又可以進(jìn)行 16 擴(kuò)孔和 M18X1.5mm 攻絲 的工位。 六、 設(shè)計(jì)小結(jié) 這是我大學(xué)期間，在學(xué)完全部課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的又一次實(shí) 踐性學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)了 3 個(gè)星期努力，我終于完成了任務(wù)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，使我懂得了運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，把理論融入 到實(shí)踐中。以前在課本中不明白的很多問(wèn)題，也得到了徹底的解決。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)要求設(shè)計(jì)工藝和某道工序的專用夾具。 設(shè)計(jì)工藝與設(shè)計(jì)夾具，我都是第一次實(shí)踐，經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，我都 順利完成了。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我懂得了解決問(wèn)題并不是只有一種方法的道理， 要實(shí)事求是，要以花錢(qián)少辦好事為原則，這樣才能成為一名優(yōu)秀的 29 設(shè)計(jì)人員。 在此，感謝學(xué)校和各位老師給了我這個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我將 會(huì)更努力地完成我的學(xué)業(yè)，為校爭(zhēng)光！ 2008 年 12 月 18 日 七、 參考文獻(xiàn) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 主編：宗凱 化學(xué)工業(yè)出版社 機(jī)械制造工藝學(xué) 主編：陳明 機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 主編：鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編：吳宗澤、羅圣國(guó) 高等教育出版社