杠桿(一)加工工藝及銑22槽夾具設(shè)計(jì) 版本2

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江蘇理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 6-28 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿(一） 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金工 07 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 203*49*22.85 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 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) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 被吃刀量 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆Φ12～Φ12.43孔、Ra3.2μm Φ12高速鋼麻花鉆，游標(biāo)卡尺 1360 42.73 0.3 5 1 7.2s 1.5s 設(shè) 計(jì)（日 期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 蔣夕生 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 江蘇理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 6-28 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿（一） 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金工 03 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 203*49*22.85 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 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) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 被吃刀量 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆孔至Ф18mm~Ф18.036mm、Ra12.5 Ф18高速鋼麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 750 42.41 0.25 9 1 17.45 2.62 2 擴(kuò)孔至Ф19.8mm~Ф19.836mm、Ra6.3 Ф19.8高速鋼擴(kuò)孔鉆、內(nèi)徑千分尺 750 42.41 0.96 0.9 1 4.05 0.61 3 粗鉸孔至Ф19.94~Ф19.976、Ra3.2 Ф19.94高速鋼鉸刀、內(nèi)徑千分尺 400 22.62 0.25 0.07 1 35.62 5.34 4 精鉸Ф20~Ф20.036的孔、Ra1.6 Ф20高速鋼鉸刀、內(nèi)徑千分尺 275 15.55 0.2 0.03 1 62.39 9.36 5 6 設(shè) 計(jì)（日 期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 蔣夕生 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 江蘇理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 6-28 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿（一） 共 1 頁 第 1 頁 ， 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金工 08 銑 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 203*49*22.85 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X51 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) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 被吃刀量 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑22*28的槽 高速鋼三面刃銑刀d=22mm ，游標(biāo)卡尺 275 86.35 0.4 1.5 1 3.9 0.78 設(shè) 計(jì)（日 期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 蔣夕生 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 江蘇理工學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 203*45*29 每毛坯件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 夾具 刀具 量具 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 鑄造毛坯 2 銑 粗銑中間圓柱上下端面至45-44.9mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 3 鉆 鉆、擴(kuò)，粗鉸、精鉸?20H7孔，至φ20mm-φ20.018mm,Ra1.6μm 金工 鉆床Z535 專用鉆夾具 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀， 內(nèi)徑千分尺 4 銑 精銑中間圓柱上下兩端面至44-43.9mm,Ra3.2μm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 5 銑 粗銑左端方槽上下面44mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 6 銑 粗銑右端方槽上下面18mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 7 鉆 用直徑為10.5的麻花鉆孔 金工 組合機(jī)床 專用鉆夾具 麻花鉆 內(nèi)徑千分尺 8 銑 粗銑左端方槽內(nèi)表面寬度21.2-20.09mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 9 銑 粗銑杠桿左端方槽上下表面高度至28mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 10 銑 .粗銑杠桿右端方槽內(nèi)上下面尺寸至24mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 11 銑 粗銑方槽寬度至24.03-24mm,深度至32mm，Ra6.3μm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 12 銑 精銑左端方槽上下面尺寸至43.9-44mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 13 銑 精銑左端方槽內(nèi)表面尺寸至21.09-22.02mm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 14 銑 精銑右端方槽,深度至32mm，Ra1.6μm 金工 銑床X51 專用銑夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 15 攻 手攻M12的螺紋至10.2mm 鉗工 鉗臺(tái) 絲錐 16 倒角 車削倒角1*45度 金工 轉(zhuǎn)塔式六角車床 專用夾具 45°車刀 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 江蘇理工學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 203*45*29 每毛坯件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 夾具 刀具 量具 準(zhǔn)終 單件 17 校正 校正杠桿右端撥叉上下面平行度 校正工具 游標(biāo)卡尺 18 磨 磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.-0.1，對(duì)?20H7的圓跳動(dòng)為0.05 磨夾具，砂輪 18 清洗 清洗機(jī) 19 終檢 游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺等 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)制工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書 機(jī)制工藝與夾具課程設(shè)計(jì) 說明書 杠桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 15機(jī)制3Z 姓 名： 蔣夕生 指導(dǎo)教師姓名： 范真 2019年1月 江蘇理工學(xué)院 《機(jī)制工藝與夾具課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 班級(jí)：15機(jī)制3Z 姓名：蔣夕生 學(xué)號(hào)：2015321307 原始資料： 零件樣圖，生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量，n=1件/臺(tái)，每日1班 題目：杠桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.機(jī)械加工工藝過程卡 1套 3.工序卡 3張 4.專用夾具裝配圖 1張 5.專用夾具三維造型 1 張 6.課程設(shè)計(jì)說明書 1份 目 錄 第1章 杠桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) …………………………………………1 1.1零件分析 ……………………………………………………………………………1 1.1.1零件的作用 ………………………………………………………………………1 1.1.2零件的工藝分析……………………………………………………………………1 1.1.3確定生產(chǎn)類型………………………………………………………………………2 1.2確定毛坯類型及尺寸…………………………………………………………………2 1.2.1確定毛坯類型………………………………………………………………………2 1.2.2確定毛坯尺寸………………………………………………………………………2 1.3 機(jī)械加工工藝路線設(shè)計(jì)………………………………………………………………4 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………………4 1.3.2 制定工藝路線………………………………………………………………………4 1.4 加工機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇…………………………………………………………5 1.4.1 選擇機(jī)床……………………………………………………………………………5 1.4.2 選擇刀具及量具 …………………………………………………………………5 1.4.3 選擇夾具 …………………………………………………………………………6 1.5 確定每道工序尺寸 …………………………………………………………………6 1.6 確定切削用量和時(shí)間定額 …………………………………………………………7 1.6.1 工序Ⅰ （鉆孔、保證尺寸Φ20H7） ………………………………………………7 1.6.2 工序Ⅱ（鉆孔、保證尺寸Φ12） ……………………………………………8 1.6.3 工序Ⅲ（粗銑22*28的槽、保證尺寸28*22*28） ……………………………………8 第2章 專用夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………10 2.1 確定設(shè)計(jì)任務(wù) ………………………………………………………………………10 2.2 夾具設(shè)計(jì)方法 ………………………………………………………………………10 2.2.1 夾具類型的確定 …………………………………………………………………10 2.2.2 定位方案的確定 …………………………………………………………………11 2.2.3 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………11 2.2.4 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………14 2.2.5 夾具體設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………14 2.2.6 繪制夾具體裝配圖 ………………………………………………………………15 2.3 確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 ………………………………………16 2.3.1 技術(shù)要求 …………………………………………………………………………16 2.3.2 夾具裝配圖應(yīng)有尺寸及公差 ……………………………………………………17 第3章 夾具三維造型………………………………………………………………17 3.1三維造型實(shí)現(xiàn)方法概述……………………………………………………………… 17 3.2 夾具主要零件三維造型………………………………………………………… 18 3.3 夾具三維裝配…………………………………………………………………………20 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………22 第1章杠桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1零件分析 1.1.1零件的作用 題目所給的零件是杠桿，用于傳遞力與扭矩，它的加工精度影響自身的傳動(dòng)精度甚至整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度。 通過對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的地方有平面和孔，加工難度不大，本零件的工藝性較好。 1.1.2零件的工藝分析 從零件圖上看來，得原圖樣的視圖正確完整，尺寸和公差還有技術(shù)要求齊全。從加工表面上看來，毛坯采用鑄件，部分加工表面是主要的工作表面。加工表面有： 1）.零件的上、下端面（由圖紙所示），粗糙度達(dá)到6.3。 2）.Φ40圓柱上、下端面,要滿足圓跳動(dòng)公差為0.05。 3）.內(nèi)端面,精度要求較高,粗糙度達(dá)到3.2,用于連接固定其它部件. 1.1.3確定生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知：N=8000件/年，杠桿重量為1.0kg，杠桿屬輕型零件。該杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 1.2確定毛坯類型及尺寸 1.2.1確定毛坯類型 根據(jù)零件圖可知，零件材料為HT150，零件形狀為異形件，且屬大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料.加工的表面比較少,而且形狀比較復(fù)雜,故用鑄件。 1.2.2確定毛坯尺寸 （1）求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)203mm，寬44mm，高38mm，固最大輪廓尺寸為203mm。 （2）選取公差等級(jí)CT 查表，鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級(jí)CT范圍8～10級(jí)，取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，查表得出，公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 （4）求機(jī)械加工余量等級(jí) 查表，鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工余量等級(jí)為G。 毛坯圖如圖1-1所示 圖1-1 毛坯圖 （5）求機(jī)械加工余量 RMA 對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，查表，最大輪廓尺寸為203mm ，機(jī)械加工余量等級(jí)為G級(jí)，得RMA數(shù)值為：?jiǎn)蝹?cè)加工時(shí)選取3.5mm，雙側(cè)加工時(shí)選取2.5mm。M12孔較小，鑄成實(shí)心。 （6） 查表確定毛坯各加工表面尺寸公差 1.Φ20H7孔：2.2mm 2.Φ40圓柱的上下表面：2.8mm 3.38mm尺寸上的表面：2.8mm 4.24H8尺寸上的表面：2.4mm 5.440-0.1尺寸上的表面：2.8mm 6.22-0.1+0.2尺寸上的表面：2.4mm 7.28mm內(nèi)槽尺寸上的的公差：2.4mm 8.32內(nèi)槽尺寸上的公差：2.6mm 9.18mm尺寸上的表面公差：2.4mm 1.3 機(jī)械加工工藝路線設(shè)計(jì) 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高。否則，不但加工工藝規(guī)程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。 本零件是帶孔的桿狀零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），在加工零件的平面及鉆孔時(shí)，都應(yīng)該以孔作為定位基準(zhǔn)，從而避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。選擇不需加工的面作為粗基準(zhǔn)，選20mm孔及一端面作為精基準(zhǔn)。 1.3.2制定工藝路線 本零件的加工工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面、先面后孔、先住后次以及先粗后精的原則加工，本零件的加工可按以下工藝路線進(jìn)行。 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序一：鑄造毛坯 工序二：粗銑中間圓柱上下表面 工序三：鉆、擴(kuò)，粗鉸、精鉸?20H7孔， 工序四：精銑中間圓柱上下兩端面 工序五：粗銑左端方槽上下面44mm 工序六：粗銑右端方槽上下面18mm 工序七：用直徑為10.5的麻花鉆鉆螺紋孔 工序八：粗銑左端22上下表面 工序九：粗銑左端28內(nèi)側(cè)表面 工序十：粗銑右端24H8上下表面； 工序十一：粗銑右端32內(nèi)側(cè)表面 工序十二：精銑左端22上下表面； 工序十三：精銑左端28內(nèi)側(cè)表面 工序十四：精銑右端24H8上下表面 工序十五：攻M12螺紋孔 工序十六：銑倒1×45°倒角； 工序十七：表面去毛刺 工序十八：清洗 工序十九：終檢 1.4 加工機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇 1.4.1 選擇機(jī)床 （1） 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 1. 工序二是粗加工。工序的工步數(shù)不多，又是大批量，所以選用通用銑床。 2. 工序三是鉆孔，采用鉆床Z535 3. 工序四為粗銑，大批量，選擇通用銑床。 4. 工序五為粗銑，大批量，選擇通用銑床。 5. 工序六為粗銑，大批量，選擇通用銑床。 6. 工序七為鉆螺紋孔，通用鉆床。 7. 工序八為粗銑，大批量，選擇通用銑床。 8. 工序九為粗銑，大批量，選擇通用銑床。 9. 工序十為粗銑，大批量，選擇通用銑床。 10. 工序十一為精銑，大批量，選擇通用銑床。 11. 工序十二為精銑，大批量，選擇通用銑床。 12. 工序十三為精銑，大批量，選擇通用銑床。 13. 工序十四由于精度高選用磨，大批量，選擇專用磨床。 14. 工序十五為為攻絲，大批量，選擇通用銑床。 15. 工序十六為倒角，大批量，選擇通用銑床。 1.4.2 選擇刀具及量具 （1）1.平面銑削選用面銑刀，考慮到需加工的最大平面尺寸為40圓柱端面，因此所選銑刀：鑲齒套式面銑刀，直徑d=80 mm，長(zhǎng)度l=36mm，粗齒數(shù)10。 2. 擴(kuò)孔，精鉸選用擴(kuò)鉸復(fù)合鉆。 3. 鉆螺紋孔用鉆鉸復(fù)合鉆，攻絲用絲錐。 4. 倒角選用普通倒角銑刀。 5.磨端面用砂輪。 （2）本零件屬大批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料，選擇如下。 ① 選擇加工平面所用量具 銑端面，選擇讀數(shù)值0.02，測(cè)量范圍0～150游標(biāo)卡尺。 ② 選擇加工孔所用量具 鉆、擴(kuò)、鉸孔選擇讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍5～30內(nèi)徑千分尺。 1.4.3 選擇夾具 本零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法用通用夾具進(jìn)行裝夾，需使用專用夾具，進(jìn)行各工序的加工 1.5 確定每道工序尺寸如表1-2所示 加工表面 工序余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度/ 粗（鉆） 半精 精（鉸） 粗 半精 精 粗 半精 精 mm上下端面 1.5 0.9 ─ 46 44.2 ─ 3.2 ─ mm孔 2.4 ─ 0.1 19.8 ─ 20H7 ─ ─ 1.6 44mm上下表面 1.5 1.0 ─ 46 ─ ─ 3.2 ─ mm上下內(nèi)表面 1.5 1.0 ─ 20 ─ ─ 3.2 ─ 18mm上下面 1.5 — — 18 — — 6.3 — — 24H8mm上下內(nèi)表面 1.5 0.8 0.2 21 23.6 24H8 — — 0.8 螺紋孔 10.5 — — — — — — — — 攻絲 1.5 — — — — — — — — 28mm單側(cè)內(nèi)表面 3.5 — — 28 — — 6.3 — — 32mm單側(cè)內(nèi)表面 3.5 — — 32 — — 6.3 — — 1.6 確定切削用量和時(shí)間定額 工序Ⅰ 20孔加工 本工序?yàn)殂@孔、擴(kuò)孔、精鉸孔。材料為HT150，鑄件；機(jī)床為Z525，工件安裝在專用夾具上。 1. 切削用量 （1）鉆孔 ① 確定背吃刀量 本工步加工余量=9mm ② 確定進(jìn)給量f 查表得：進(jìn)給量f=0.4 mm/r ③ 確定切削速度v 查表得：硬質(zhì)合金鉆頭 鉆削18mm 灰鑄鐵 假定切削速度v=51m/min =1000×51/18π=901r/min 按Z525機(jī)床 查表 選n=960 r/min 按上式得出實(shí)際切削速度 v=54.28 mm/min 2. 基本時(shí)間 （1）鉆孔 得=0.138min=8.28s 取8.5s =0.2×8.5=1.7 s 工序Ⅱ M12螺紋孔粗加工 本工序?yàn)殂@孔。材料為HT150，鑄件；機(jī)床為Z525，工件安裝在專用夾具上。 1.切削用量 ① 確定背吃刀量 本工步加工余量=5 mm ② 確定每齒進(jìn)給量 本工步加工后表面粗糙度為6.3，查表得=0.12mm/z ③ 確定切削速度v和進(jìn)給量f 查表得：硬質(zhì)合金鉆頭 鉆削10mm 灰鑄鐵 假定切削速度v=45m/min =1000×45/10π=1432r/min 按Z525機(jī)床 查表 選n=1360 r/min 按上式得出 實(shí)際切削速度v=42.73 mm/min 2.基本時(shí)間 =44mm mm =0mm 得=0.119 min=7.13s 取7.2s 輔助時(shí)間=0.2×7.2=1.44 s 取1.5 工序Ⅲ 粗銑22*28的方槽 本工序?yàn)榇帚?2*28的方槽材料為HT150，鑄件；機(jī)床為X51，工件安裝在專用夾具上。 3. 切削用量 （1）粗銑方槽28 ① 確定背吃刀量 本工步加工余量=1.5 ② 確定進(jìn)給量f 查表得：進(jìn)給量f=0.4 mm/r ③ 確定切削速度v 查表得：根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 按上式得出實(shí)際切削速度 v=86.35mm/min 4. 基本時(shí)間 （1） 粗銑左端28*22*28方槽 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 得=0.065min=3.9s 取3.9s =0.2×3.9=0.78s 第2章 專用夾具設(shè)計(jì) 2.1 確定設(shè)計(jì)任務(wù) 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)專用夾具。并設(shè)計(jì)銑22x28槽的夾具。本夾具將用于臥式銑床。 2.2 夾具設(shè)計(jì)方法 2.2.1 夾具類型的確定 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種： 1. 通用夾具 可加工一定范圍內(nèi)不同工價(jià)的夾具為通用夾具，如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤；銑床上的平口虎鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。 由于使用通用夾具夾緊工件比較費(fèi)時(shí)，操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故通用夾具主要用于單件小批生產(chǎn)，在產(chǎn)品固定的大批量生產(chǎn)中很少使用通用夾具，而使用效率較高的專用夾具。 2. 專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)與制造。 專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工時(shí)，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個(gè)工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計(jì)的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)。當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，往往因無法再使用而報(bào)廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對(duì)穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 3. 成組夾具 根據(jù)成組技術(shù)原來技術(shù)的用于成組加工的夾具。這種夾具的特點(diǎn)是，在通用的夾具體上，只需對(duì)夾具的部分元件稍加調(diào)整或更換，即可用于組內(nèi)的不同工件的加工。 4. 組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零件部件組裝成易于聯(lián)結(jié)和拆卸的夾具。它在使用上具有專用夾具的優(yōu)點(diǎn)，而當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，不存在夾具“報(bào)廢”問題。因?yàn)樗梢圆痖_，其元件可清洗入庫(kù)，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)使用。由于組合夾具還具有縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少專用夾具種類、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品的試制和多品種小批量生產(chǎn)。 5. 隨行夾具 隨行夾具為自動(dòng)線上使用的一種夾具。自動(dòng)線夾具基本上分為兩類：一類為固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類為隨行夾具，她除了具有一般夾具所擔(dān)負(fù)的裝夾任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)自動(dòng)線輸送工件的任務(wù)。所以，它是跟隨被加工工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位的，故稱為隨行夾具。 除了上述分類外，夾具還可以按照動(dòng)力來源不同分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具及自?shī)A緊夾具等，按工種還可以分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鉆床夾具等。 本次夾具設(shè)計(jì)的是銑22x28槽的夾具，在臥式銑床上加工，屬于專用夾具，銑床夾具設(shè)計(jì)。 2.2.2 定位方案的確定 由零件圖可知，在加工22x28的槽之前，Φ20孔和M12螺紋底孔都已經(jīng)加工完畢，因此我們可以采用Φ20孔及其端面，M12螺紋底孔作為定位基準(zhǔn)，端面限制工件的3個(gè)自由度，Φ20孔采用心軸限制了工件的2個(gè)自由度，M12螺紋底孔通過削邊銷限制了工件的1個(gè)自由度，這樣我們采用經(jīng)典的一面2銷定位，空間的6個(gè)自由度都已經(jīng)限制完了，我們就可以開始?jí)壕o加工工件。 2.2.3 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 夾具的主要定位元件為心軸和削邊銷，心軸的結(jié)構(gòu)人如下圖2-1所示 圖2-1 心軸 左端我們采用螺母把心軸鎖緊，右端因?yàn)閭円捎瞄_口墊圈壓緊，開口墊圈又通過螺母壓緊，因此我們也設(shè)計(jì)了螺紋，以壓緊開口墊圈，從而壓緊工件。削邊銷因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)件，我們直接調(diào)用就可以了，因此不在設(shè)計(jì)。 切削力與夾緊力的計(jì)算：刀具： 采用鋸片銑刀 φ100mm z=24,機(jī)床：x62臥式銑床 由所列公式 得 查表得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=10mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。 2.2.4 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 銑床夾具一般導(dǎo)向裝置是對(duì)刀裝置，銑床夾具對(duì)應(yīng)的對(duì)刀裝置有圓型對(duì)刀塊和直角對(duì)刀塊，本次夾具設(shè)計(jì)的是銑槽夾具設(shè)計(jì)，因此我們采用直角對(duì)刀塊即可滿足要求。圓型對(duì)刀塊一般是加工端面的時(shí)候采用的。 直角對(duì)刀塊如圖2-2所示： 圖2-2 直角對(duì)刀塊 2.2.5 夾具體設(shè)計(jì) 1、夾具體的設(shè)計(jì)要求 在零件加工過程中，首先需要確認(rèn)的是表面加工時(shí)加工方法和加工方案，然后，而就加工表面而言，還需要考慮到其他的加工中所存在的各個(gè)加工因素； （1）需要考慮到零件在加工時(shí)所加工表面的精確程度的要求和質(zhì)量的要求，根據(jù)各加工表面的精確程度和技術(shù)要求，在選擇加工時(shí)候的方案以及需要分批分次的對(duì)需加工表面進(jìn)行加工處理。 （2）依據(jù)生產(chǎn)時(shí)的類別類型來進(jìn)行區(qū)分選擇，例如；在大批量大規(guī)模的的零件身產(chǎn)時(shí)，可以考慮使用效率比較高的設(shè)備對(duì)加工零件進(jìn)行加工；而在小批量或者是單個(gè)加工零件驚醒加工時(shí)，則需要考慮到加工零件的技術(shù)要求而使用相對(duì)應(yīng)的設(shè)備和加工發(fā)放和法案，這樣才可以物盡其用。 （3）要考慮被加工材料的性質(zhì)。 （4）需要考慮到的不僅僅是生產(chǎn)工廠或者生產(chǎn)車間實(shí)際存在的問題和客觀因素，并且，也需要考慮到當(dāng)下時(shí)代不斷與日俱進(jìn)的機(jī)械加工方法和設(shè)備的不斷更新交替，推行新的技術(shù)和新的技術(shù)水準(zhǔn)，提高工藝加工過程中的加工水平。 （5）除此之外，在機(jī)械加工過程當(dāng)中，還需要考慮到其它一些客觀存在的條件和因數(shù)，例如；零件在加工時(shí)其表面對(duì)物理、機(jī)械方面的特定要求，工件的外形等。 2、夾具體的確定 結(jié)合之前的分析，具體構(gòu)造見圖夾具體零件圖如圖2-3所示 圖2-3 夾具體零件圖 2.2.6 繪制夾具體裝配圖 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，設(shè)計(jì)采用了開口墊圈壓緊。拆卸時(shí)，松開夾緊螺母1~2扣，抽出開口墊圈，實(shí)現(xiàn)工件的快換。銑槽裝配圖如圖2-4所示。 圖2-4專用夾具裝配圖 2.3 確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 2.3.1 技術(shù)要求 1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集設(shè)計(jì)資料。 2. 擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖。 （1）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置，并對(duì)夾緊力進(jìn)行估算，以確保夾緊可靠。 （2）確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。 （3）確定刀具的引導(dǎo)方式，選擇或設(shè)計(jì)引導(dǎo)元件或?qū)Φ对? （4）確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式，如定位鍵、分度裝置等。 （5）確定夾具的總體結(jié)構(gòu)及夾具在機(jī)床上的安裝方式。對(duì)夾具的總體結(jié)構(gòu)最好能擬出幾個(gè)不同的方案，畫出草圖，經(jīng)過分析比較，選擇最佳方案。 3. 繪制夾具總圖 （1）選擇操作者工作時(shí)正對(duì)的位置為主視圖 （2）用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面以及加工表面畫在各視圖相應(yīng)的位置上，待加工面上的加工余量可用網(wǎng)紋線表示。在夾具總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面的線條 （3）依次畫出定位、夾緊、導(dǎo)向元件或裝置的具體結(jié)構(gòu)，再畫出夾具體，將各元件或裝置連成一個(gè)整體 （4）在總圖上標(biāo)注尺寸（包括輪廓尺寸、聯(lián)系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技術(shù)要求 （5）繪制夾具零件圖。在夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件都要繪制零件圖，并按總圖要求確定零件的尺寸、公差及技術(shù)條件。 2.3.2 夾具裝配圖應(yīng)有尺寸及公差 1. 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差 （1）夾具外形的最大輪廓尺寸。 （2）影響定位精度的尺寸。 （3）影響對(duì)刀精度的尺寸和公差。 （4）影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差。 （5）影響夾具精度的尺寸和公差。 （6）其他裝配尺寸及公差。 2. 夾具總圖上公差值的確定 （1）與加工尺寸有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系的夾具公差δJ。 （2）其他裝配尺寸的配合性質(zhì)及公差等級(jí)。 3. 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求。 第3章 夾具三維造型 3.1三維造型實(shí)現(xiàn)方法概述 通過實(shí)體造型把夾具的三維圖簡(jiǎn)要的三維圖制作出來，下面的設(shè)計(jì)是銑床夾具。這個(gè)夾具可以通過solidworks三維造型軟件實(shí)現(xiàn)，我是用solidworks來實(shí)現(xiàn)造型的。下圖是用solidworks畫的夾具裝配圖。 3.2 夾具主要零件三維造型 （1）工件零件圖如圖3-1所示 圖3-1 杠桿 （2） 夾具體如圖3-2所示 圖3-2夾具體 （3） 心軸如圖3-3所示 圖3-3 心軸 （4） 削邊銷，定位銷如圖3-4所示 削邊銷 定位銷 圖3-4 （5） 對(duì)刀塊，長(zhǎng)換墊圈如圖3-5所示 對(duì)刀塊 長(zhǎng)換墊圈 圖3-5 定位鍵B型如圖3-6所示 圖3-6 定位鍵B型 3.3 夾具三維裝配 圖3-7夾具三維裝配 參考文獻(xiàn) [1]《機(jī)械制造工藝學(xué)》第三版 鄭修本 機(jī)械工業(yè)出版社 2011.12 [2]《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》第二版 鄒青 呼詠 2011.6 [3]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)教程》 何慶 李郁 電子工業(yè)出版社 2012.8 [4]《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 李益民 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2000年 [5] 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 吳宗澤 羅圣國(guó) 高等教育出版社 1992年 22