K291-軸承座支架的機械加工工藝規(guī)程和鉆頂面Φ9孔夾具設計參考素材

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有， XX大學機械加工工藝過程卡片產品圖號零件圖號1產品名稱軸承座零件名稱軸承座共1頁第1頁材 料 牌 號Q235毛 坯 種 類焊接毛坯外形尺寸每毛坯件數1每 臺 件 數1備 注 工 序 工 名 序 稱 工 序 內 容車間設 備工 藝 裝 備工 時準終單件1下料焊接成型焊接焊接機焊接機2正火人工時效溫度（500550）消除應力。焊接3噴漆表面噴漆。噴漆房4粗銑粗銑底平面。機加工X62W銑床，銑刀，夾具5精銑精銑底平面。機加工X62W銑床，銑刀，夾具6粗銑粗銑U型槽。機加工X62W銑床，銑刀，夾具7精銑精銑U型槽。機加工X62W銑床，銑刀，夾具8粗銑粗銑立銑兩端面機加工X62W銑床，銑刀，夾具9精銑精銑立銑兩端面機加工X62W銑床，銑刀，夾具10粗鏜粗鏜72孔機加工T68鏜床夾具，量具，鏜刀11精鏜精鏜72孔機加工T68鏜床夾具，量具，鏜刀12鉆鉆9孔機加工X62W銑床，銑刀，夾具13鉆鉆37孔。機加工Z525鉆床夾具，量具，鉆頭14檢檢驗檢驗量具15庫入庫倉庫 設 計（日 期） 校 對（日期）審 核（日期）標準化（日期）會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期寧XX大學畢業(yè)設計(論文)軸承座鉆頂面孔夾具設計所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師摘 要本文是對軸承座零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對軸承座零件的兩道工序的加工設計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產。而廣泛用于批量生產，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據工件加工工藝自行設計制造。本論文夾具設計的主要內容是設計軸承座內孔端面銑床夾具和壓蓋安裝孔鉆床夾具設計。關鍵詞：軸承座，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具33AbstractThis article is for the bearing parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the bearing part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design the bearing seat hole end milling fixture and cover mounting hole drilling fixture design.Key Words: Bearing seat, processing technology, processing method, process documentation, fixture目 錄摘 要IIAbstract1目 錄2第1章 緒論41.1 機械加工工藝概述41.2機械加工工藝流程41.3夾具概述51.4機床夾具的功能51.5機床夾具的發(fā)展趨勢61.5.1機床夾具的現狀61.5.2現代機床夾具的發(fā)展方向6第2章軸承座的加工工藝規(guī)程設計82.1零件的分析82.1.1零件的作用82.1.2零件的工藝分析82.2確定生產類型92.3確定毛坯92.3.1確定毛坯種類92.3.2確定焊接加工余量及形狀92.3.3繪制焊接零件圖92.4工藝規(guī)程設計102.4.1選擇定位基準102.4.2制定工藝路線102.4.3選擇加工設備和工藝設備122.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定132.5確定切削用量及基本工時142.5.1粗精銑底平面142.5.2粗精銑U型槽152.5.3粗精銑立銑兩端面152.5.4銑頂面162.5.5粗精鏜的切削用量及基本工時172.5.6鉆9的孔182.5.7 確定鉆孔的切削用量202.6本章小結21第5章 鉆頂面9孔夾具設計225.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置225.2夾具的導向225.3切削力及夾緊力的計算235.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙265.5 鉆模板275.6定位誤差的分析285.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用295.8 確定夾具體結構和總體結構315.9夾具設計及操作的簡要說明33總 結33參考文獻34致 謝35第1章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據產品數量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數，工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現，機械制造工藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段?！肮び破涫拢叵壤淦?。”工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。（1）對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。1.5機床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機床夾具的現狀國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工作品種已占工件種類總數的85%左右?，F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機床夾具。4）適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。6）提高機床夾具的標準化程度。1.5.2現代機床夾具的發(fā)展方向現代機床夾具的發(fā)展方向主要表現為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。精密化隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a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主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標準化機床夾具的標準化與通用化是相互聯系的兩個方面。在制訂典型夾具結構的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。第2章軸承座的加工工藝規(guī)程設計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目所給的零件是軸承座。軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅 讓內圈轉動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉方向），并且保持平衡；,軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體,以便于應用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,通常是一個箱體,軸承可以安裝在其中2.1.2零件的工藝分析圖1.1 軸承座零件圖零件的材料為Q235，焊接性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是軸承座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1) 中心圓孔72H7。(2) 兩端面與中心孔72H7有0.05的垂直度(4) 底面與中心孔72H7有位置關系。由上面分析可知，可以先加工軸承座中心孔，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此軸承座零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2確定生產類型已知此軸承座零件的生產類型為大批量生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類零件材料為Q235?？紤]零件零件結構簡單，根據任務書，故選擇焊接毛坯。2.3.2確定焊接加工余量及形狀查機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊172頁表1-4-72.3.3繪制焊接零件圖圖2.1 零件毛坯圖2.4工藝規(guī)程設計2.4.1選擇定位基準粗基準的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準，以較大面a面為輔助粗基準。精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準，以下端孔為輔助的定位精基準。2.4.2制定工藝路線根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表2.1工藝路線方案一工序號工序內容工序一鉆72H7的底孔11.5工序二鉸72H7的通孔,達到圖紙尺寸公差工序三粗銑72H7的兩端面，使粗糙度達到6.3，使兩面間的距離為27工序四精銑72H7的兩端面，使粗糙度達到3.2，達到圖紙尺寸公差工序五粗銑下端圓孔的兩側面，使兩面之間的距離為6.85工序六精銑下端圓孔的兩側面，使兩面之間的距離為5.35,留0.5mm的磨削余量工序七磨削26半圓孔兩凸臺端面,達到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八鏜孔26,達到圖紙尺寸公差工序九銑削距離為一段工序十銑斜面?zhèn)冗?使距離72H7中心孔距離為工序十一銑8孔端面,使距離72H7中心孔距離為工序十二鉆8的底孔7.5，垂直于72H7的通孔工序十三鉸8的孔，垂直于72H7的通孔工序十四鉗工打毛刺工序十五檢驗表2.2工藝路線方案二工序號工序內容工序一鍛造毛坯，正火后達到硬度HB167299工序二粗銑72H7的兩側面，使兩面間距為27工序三精銑72H7的兩側面，使兩面間距為25工序四粗銑26孔的兩面，使兩面的間距為6.85工序五精銑下端圓孔的兩側面，使兩面之間的距離為5.35,留0.5mm的磨削余量工序六鉆72H7的底孔11.5工序七鉸72H7的通孔工序八鏜孔26工序九銑削距離為一段工序十銑斜面?zhèn)冗?使距離72H7中心孔距離為工序十一銑8孔端面,使距離72H7中心孔距離為工序十二鉆8的底孔7.5，垂直于72H7的通孔工序十三銑削爪部開口槽至工序十四熱處理HRC555工序十五磨削爪部兩端面，達到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序十六鉗工打毛刺工序十七檢驗工藝方案的比較與分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準得不到保證，加工出來的精度低，不符合現代化的生產要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產，所以采用方案二比較合適。工序號工序內容工序一焊接成型工序二人工時效溫度（500550）消除應力工序三粗銑底平面。工序四精銑底平面。工序五粗銑U型槽。工序六精銑U型槽。工序七粗銑立銑兩端面工序八精銑立銑兩端面工序九銑頂面工序十粗鏜72孔工序十一精鏜72孔工序十二鉆孔9孔。工序十三鉆孔37孔工序十四鉗工打毛刺工序十五檢驗2.4.3選擇加工設備和工藝設備機床的選擇 工序3、4、5、6、7、8、9采用X62W銑床工序5、6、7、11采用Z525鉆床選擇夾具該軸承座的生產綱領為大批生產，所以采用專用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質合金銑刀即可保證加工質量。選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表2.3各加工工序的加工余量及達到的尺寸、經濟度、粗糙度工序號工序內容加工余量經濟精度表面粗糙度工序余量最小最大1粗銑72H7的兩側面3IT116.3-0.10.12粗銑上端孔側面的工藝凸臺3IT116.3-0.10.13粗鏜72H7通孔IT116.3-114精鏜72H7通孔2.0IT113.2-0.050.055粗銑72H7的兩側面粗銑左面3IT116.3-0.10.1粗銑右面6鉆9的孔IT136.3-112.5確定切削用量及基本工時2.5.1粗精銑底平面機床：X62W銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻3表2.4-81,切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min2.5.2粗精銑U型槽機床：X62W刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數粗銑a面銑削深度每齒進給量：根據機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.3粗精銑立銑兩端面機床：X62W銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻3表2.4-81,切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min2.5.4銑頂面機床：X62W刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數粗銑a面銑削深度每齒進給量：根據機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.5粗精鏜的切削用量及基本工時鏜，本工序采用計算法。所選用刀具為硬質合金（鎢鈷類），直徑為的圓形鏜刀。.確定切削深度 =.確定進給量根據切削用量簡明使用手冊表1.5可知，當粗鏜鑄件時，鏜刀直徑，鏜刀伸出長度為時： =0.150.40按T68機床的進給量（表4.29），選擇， =0.25.確定切削速度 = （3-9） 式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 = （3-11）按C6201機床的轉速，選擇 =160=2.6.計算基本工時選鏜刀的主偏角=，則=，則： =117 2.5.6鉆9的孔機床：Z525鉆床刀具：9直柄短麻花鉆確定鉆削用量確定進給量 根據參考文獻2，表28-10可查出，查Z525鉆床說明書，取。 根據參考文獻2表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據參考文獻2，表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據參考文獻2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。根據參考文獻2，由表28-3，故查Z525機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻2，表28-5，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應地，切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min2.5.7 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） =2.6本章小結本章節(jié)主要從零件的結構和外型入手分析，從而得出設計毛坯的依據。再查閱有關資料，設計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。 第5章 鉆頂面9孔夾具設計5.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置本夾具主要用于鉆9孔夾具設計夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。5.2夾具的導向在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖4.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。5.3切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭8（9底孔）。則軸向力：見工藝師手冊表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數 K=KKKK式中 K基本安全系數，1.5; K加工性質系數，1.1;K刀具鈍化系數, 1.1;K斷續(xù)切削系數, 1.1則 F=KF=1.5鉆削時 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：安全系數K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻5表可得： 所以有： 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關系F夾KF軸向力：F夾KF （N）扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數考慮在內，安全系數由資料機床夾具設計手冊查表可得：切削力公式： 式（2.17）式中 查表得： 即：實際所需夾緊力：由參考文獻16機床夾具設計手冊表得： 安全系數K可按下式計算，由式（2.5）有：式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻16機床夾具設計手冊表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。5.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點:1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套：主要用在大批量生產中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。5.5 鉆模板在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。45.6定位誤差的分析3) 夾具安裝誤差因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=0.4) 夾具誤差因夾具上定位元件、對刀或導向元件、分度裝置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或導向元件（包含導向元件之間）的尺寸或位置誤差；導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。5) 加工方法誤差因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據經驗為它留出工件公差的1/3.計算時可設。2. 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差應不大于工件的加工尺寸。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為或 當時，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值確定得是否合理。知此方案可行。5.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。5.8 確定夾具體結構和總體結構對夾具體的設計的基本要求（1）應該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應具有足夠的強度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。（3）結構的方法和使用應該不錯夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。（4）應便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體上面。（5）安裝應牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。5.9夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用支撐銷定位最后一個轉動自由度。此時雖然有過定位，但面是經加工過的面，定位是允許的?？?結加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻參考文獻1.機床夾具設計 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社2.機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機械制造工藝學 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社3. 機械制造工藝設計簡明手冊李益民 主編 機械工業(yè)出版社5. 工藝師手冊 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社3. 機床夾具設計手冊王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 機床專用夾具設計圖冊南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社8. 機械原理畢業(yè)設計手冊 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊第三版 上海市金屬切削技術協(xié)會 上?？茖W技術出版社10.幾何量公差與檢測第五版 甘永立 主編 上海科學技術出版社11機械設計基礎 第三版 陳立德主編 高等教育出版社12工程材料 丁仁亮主編 機械工業(yè)出版社13機械制造工藝學畢業(yè)設計指導書， 機械工業(yè)出版社20機床夾具設計 王啟平主編 哈工大出版社15.現代機械制圖 呂素霞 何文平主編 機械工業(yè)出版社致 謝經過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經過了一場磨練，通過圖書、網絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們畢業(yè)設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設計提供了重要保障。43