YE052-雙孔環(huán)形泵體加工工藝及鉆底面4-φ10孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙+PDF圖紙+文檔】

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機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零（部）件名稱 泵體 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 9 鉆擴4-φ10孔 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 Z001 鉆床專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 Q001 器具專用夾具 工步號 工 步 內(nèi) 容 工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具） 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工 步 工 時 機動 輔助 1 鉆擴4-φ10孔 鉆床專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 1100 69 0.25 20 1 0.48 3.30 2 3 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件名 簽字 日期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零（部）件名稱 泵體 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加 Ⅺ 鉆6×M8-7H孔 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆床專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工藝裝備（含：刀具、量具、專用工具） 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工 步 工 時 機動 輔助 1 鉆6-M8-7H孔 鉆床專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 1100 69 0.25 20 1 0.48 3.30 2 3 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件名 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鍛件 毛坯外型尺寸 每毛坯可件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 0 鍛 鑄造 鑄造 1 銑 粗銑前端面 機加 X52K 銑夾具、端面銑刀100、游標卡尺 2 銑 粗銑后端面 機加 X52K 銑夾具，端面銑刀100、游標卡尺 3 銑 粗銑下底面 機加 X52K 銑夾具、端面銑刀100、游標卡尺 4 銑 銑上端面 機加 X52K 銑夾具、端面銑刀80、游標卡尺 5 銑 銑左端面 機加 X52K 銑夾具、立銑刀20、游標卡尺 6 鉆 鉆φ32H11孔, φ22孔 機加 Z525 鉆夾具、直柄麻花鉆d=30、d=20深度游標卡尺 7 鏜 粗鏜2-φ48H8孔 機加 T68 鏜夾具、硬質(zhì)合金鏜刀d=45、游標卡尺 8 鉆鉸 鉆、鉸φ16H8孔 機加 Z525 鉆夾具、直柄麻花鉆d=15、深度游標卡尺 9 鉆锪 鉆、锪擴4-φ10，4-φ20孔、鉆G3/8螺紋孔 機加 Z525 鉆夾具、直柄麻花鉆d=10、錐柄锪孔鉆d=20、中心鉆、深度游標卡尺 10 鉆鉸攻 鉆φ12孔、鉸φ12孔、攻螺紋G3/8 機加 Z525 鉆夾具、直柄麻花鉆d=10、直柄機用鉸刀d=10、公制細牙螺紋絲錐、深度游標卡尺 11 鉆 鉆6×M8-7H孔 機加 Z525 鉆夾具、直柄麻花鉆d=8、游標卡尺 12 鉆鉸 泵蓋配鉆2×φ6T14孔 機加 Z525 鉆夾具、直柄麻花鉆d=4、直柄機用鉸刀d=6、游標卡尺 13 鏜 鏜φ32H11孔, φ22孔 機加 Z525 硬質(zhì)合金鏜刀d=32、d=22、游標卡尺 14 銑 精銑前端面 機加 X52K 銑夾具、端面銑刀d=100、游標卡尺 15 檢查 16 入庫 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件名 簽字 日期 寧XX大學(xué) 課程設(shè)計(論文) 泵體加工工藝及夾具設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 摘 要 本文是對泵體零件加工應(yīng)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(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對泵體零件的兩道工序的加工設(shè)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(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計泵體鉆床夾具設(shè)計。 關(guān)鍵詞：泵體，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 27 Abstract This 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 II Abstract 1 目 錄 2 第1章 序 言 4 第2章泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 2.1零件的分析 1 2.1.1零件的作用 1 2.1.2零件的工藝分析 2 2.2確定生產(chǎn)類型 3 2.3確定毛坯 3 2.3.1確定毛坯種類 3 2.3.2確定鑄造加工余量及形狀 3 2.3.3繪制鑄造零件圖 4 2.4工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.4.1選擇定位基準 4 2.4.2制定工藝路線 5 2.4.3 工藝方案的比較與分析 7 2.4.4選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 9 2.4.5機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 9 2.5確定切削用量及基本工時 11 2.6本章小結(jié) 21 第3章 鉆底面4-φ10孔夾具設(shè)計 22 3.1 夾具的設(shè)計 22 3.1.1 定位分析 22 3.1.2 定位原理 22 3.1.3 定位元件的分析 23 3.1.4 夾緊元件的選擇 23 3.1.5定位誤差的分析 24 3.1.6切削力及夾緊力的計算 25 3.2 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26 結(jié) 論 27 參 考 文 獻 28 致謝 29 第1章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。 機殼零件加工工藝及夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第2章泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是泵體。泵依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對液體的作用把原動機的機械能傳遞給液體。由于泵的作用液體從葉輪進口流向出口的過程中，其速度能和壓力能都得到增加，被葉輪排出的液體經(jīng)過壓出室，大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后沿排出管路輸送出去，這時，葉輪進口處因液體的排出而形成真空或低壓，吸水池中的液體在液面壓力（大氣壓）的作用下，被壓入葉輪的進口，于是，旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。 2.1.2零件的工藝分析 圖1.1 泵體零件圖 零件的材料為HT200，鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是泵體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 泵體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工面多、技術(shù)要求高、機械加工的勞動量大。因此箱體結(jié)構(gòu)工藝性對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有重要意義。 泵體幾個加工表面它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下： （1） φ32H11孔和φ有0.04的同軸公差要求。 （2） φ48H8孔和表面1都對于φ48H8孔內(nèi)壁有0.04的垂直度公差要求。 （3） φ16H8孔與φ45H8內(nèi)壁有60：0.004的平行度公差要求。 2.2確定生產(chǎn)類型 已知此泵體零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)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HT200。考慮零件零件結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)任務(wù)書，故選擇鑄造毛坯。 2.3.2確定鑄造加工余量及形狀 查《機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊》172頁表1-4-7 2.3.3繪制鑄造零件圖 圖2.1 零件毛坯圖 2.4工藝規(guī)程設(shè)計 2.4.1選擇定位基準 ①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。 ②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(jù)“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(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到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)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(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 現(xiàn)確定工藝路線如下： 方案一： 工序Ⅰ 以表面①為基準銑表面④。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅱ 以表面②為基準銑表面①。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅲ 以表面②為基準銑表面③。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅳ 以表面③為基準銑表面④。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅴ 以表面②④為基準銑表面⑤。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅵ 以表面②④⑤為基準鉆φ32 H11孔、φ22孔。 刀具：麻花鉆，機床：Z525 工序Ⅶ 以表面①②⑤為基準鏜2-φ48H8孔。 刀具：鏜刀，機床：T68 工序Ⅷ 以表面②④⑤為基準鉆，锪擴4-φ10孔，鉆G3/8螺紋孔。 刀具:麻花鉆、锪鉆，機床：Z525 工序Ⅸ 以表面①②⑤為基準鉆φ16-H8孔，留余量。 刀具：麻花鉆，機床：Z525 工序Ⅹ 以表面②④⑤為基準鉆φ12孔，留余量。鉸φ12孔，攻螺紋G3/8孔。 刀具：麻花鉆、鉸刀、絲錐，機床：Z525 工序Ⅺ 以表面②④⑤為基準鉆6×M8-7H孔。刀具：麻花鉆，機床：Z525 工序Ⅻ 以表面②④⑤為基準與泵蓋配鉆2×φ6T14孔、鉸2×φ6T14孔。 刀具：麻花鉆，機床：Z525 工序ⅩⅢ 以表面②④⑤為基準鏜φ32H11孔、φ22孔。 刀具：鏜刀，機床：T61Ⅰ 工序ⅩⅣ 以表面②④⑤為基準鉸2-φ48H8孔。 刀具：鉸刀，機床：Z525 工序ⅩⅤ 以表面②④⑤為基準精銑表面①。 刀具：銑刀，機床：X52K 工序ⅩⅥ 檢查 方案二： 工序Ⅰ 以表面①為基準銑表面④。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅱ 以表面②為基準銑表面①。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅲ 以表面②為基準銑表面③。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅳ 以表面③為基準銑表面④。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅴ 以表面②④為基準銑表面⑤。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅵ 以表面②④⑤為基準銑表面①。 刀具：端銑刀，機床：X52K 工序Ⅶ 以表面①②⑤為基準鏜2-φ48H8孔。 刀具：鏜刀，機床：坐標鏜床TGX4132B 工序Ⅷ 以表面①②⑤為基準鉆φ16H8孔，留余量。 刀具：麻花鉆，機床：Z540A 工序Ⅸ 以表面②④⑤為基準鉆φ32H11孔，φ22孔。 刀具：麻花鉆，機床：Z540A 工序Ⅹ 以表面②④⑤為基準鉆，锪擴4-φ10孔，鉆G3/8螺紋孔。 刀具：麻花鉆、锪鉆，機床：Z540A 工序Ⅺ 以表面②④⑤為基準鉆φ12孔，留余量，鉸φ12孔，攻螺紋G3/8。 刀具：麻花鉆、鉸刀、絲錐，機床：Z540A 工序Ⅻ 以表面②④⑤為基準鉆6×M8-7H孔。 刀具：麻花鉆，機床：Z540A 工序ⅩⅢ 以表面②④⑤為基準與泵蓋配鉆2×φ6T14孔，鉸2×φ6T14。 刀具：麻花鉆，鉸刀,機床：Z540A 工序ⅩⅣ 以表面②④⑤為基準鏜φ32H11孔, φ22孔。 刀具：鏜刀，機床：坐標鏜床TGX4132B 工序ⅩⅤ 以表面②④⑤為基準鉸2-φ48H8孔內(nèi)壁，φ16H8孔。 刀具：鉸刀，機床：Z540A 工序ⅩⅥ 檢查。 以上所有刀具、機床選擇均查找于《機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)》。 2.4.3 工藝方案的比較與分析 分析兩套方案，不難看出，第一套方案先加工表面后加工孔，而且加工孔的順序明確、清晰；而第二套方案中第五部就銑了表面①，而表面①所要求的粗糙度為3.2，屬于精度比較高的面，所以導(dǎo)致在接下來的工序中，難免會因為裝夾、掛擦導(dǎo)致其精度降低，且在第二套方案中，鉆孔步驟混亂，容易造成重復(fù)性裝夾，浪費時間。但在第一套方案當中，工序Ⅶ和工序Ⅸ可排列在一起，從而減少換用機床時間，降低時間成本。 改進的工藝如下： 工序Ⅰ 銑表面④，選用表面①為粗基準。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標卡尺進行測量。 工序Ⅱ 銑表面①，以表面④為基準。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標卡尺進行測量。 工序Ⅲ 銑表面②，以表面③為基準。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標卡尺進行測量。 工序Ⅳ 銑表面③，以表面②為基準。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標卡尺進行測量。 工序Ⅴ 銑表面⑤，以表面②④為基準。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標卡尺進行測量。 工序Ⅵ 鉆φ32H11孔, φ22孔，以表面②④⑤為基準。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆鉆削，深度游標卡尺進行測量。 工序Ⅶ 鏜2-φ48H8孔，以表面①②⑤為基準。選用T68鏜床，專用夾具，并且使用硬質(zhì)合金鏜刀，游標卡尺進行測量。 工序Ⅷ 鉆φ16H8孔，以表面①②⑤為基準，需留余量。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆鉆削，深度游標卡尺進行測量。 工序Ⅸ 鉆4-φ10孔，锪φ20孔，鉆G3/8螺紋底孔，以表面②④⑤為基準。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆、錐柄锪孔鉆、中心鉆，深度游標卡尺進行測量。 工序Ⅹ 鉆φ12孔，以表面②④⑤為基準，需留余量，鉸φ12孔，攻螺紋G3/8。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆、直柄機用鉸刀、公制細牙機用絲錐，深度游標卡尺進行測量。 工序Ⅺ 鉆6×M8-7H底孔，以表面②④⑤為基準。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆，游標卡尺進行測量。 工序Ⅻ 與泵蓋配鉆2×φ6T14孔，鉸2×φ6T14孔，以表面②④⑤為基準。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用直柄麻花鉆、直柄機用鉸刀，游標卡尺進行測量。 工序ⅩⅢ 鏜φ32H11孔, φ22孔，以表面②④⑤為基準。選用T68鏜床，專用夾具，并且使用硬質(zhì)合金鏜刀，游標卡尺進行測量。 工序ⅩⅣ 鉸2-φ48H8孔內(nèi)壁，φ16H8孔，以表面②④⑤為基準。選用Z525鉆床，專用夾具，并且使用套式機用鉸刀，錐柄機用鉸刀，游標卡尺進行測量。 工序ⅩⅤ 銑表面①，以表面②④⑤為基準。選用X52K銑床，專用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標卡尺進行測量。 工序ⅩⅥ 檢查。 2.4.4選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 ①機床的選擇 工序3、4、5、6、7、8、9采用X52K銑床 工序5、6、7、11采用Z525鉆床 ②選擇夾具 該泵體的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 ③選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。④選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī)。 ⑤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。 2.4.5機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 泵體零件材料HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯。根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表6-90，P516，選擇鑄造精度CT9；再由表6-79，P510,查得鑄造斜度3°；未注明圓角半徑R3。 鑄件加工余量由《機械加工余量與公差手冊》，表3－1，P78中選擇等級F；鑄件機械加工余量由表3-3，P80，單面為3.5mm，孔和雙面為3mm；鑄件尺寸公差查表3-6，P84。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級 工序尺寸（mm） 粗糙度 （um） 工序余量（mm） 最小 最大 銑端面① 鑄件 3.5 CT8 粗銑 0.75 IT11 6.3 0.56 1.55 銑端面 鑄件 3.5 CT8 粗銑 0.75 IT11 6.3 0.72 1.55 精銑 0.09 IT7 6.3 0.56 1.55 銑斷面 鑄件 3.5 CT8 銑削 0.75 IT11 6.3 0.56 1.65 銑端面 鑄件 3.5 CT8 銑削 0.75 IT11 6.3 0.53 1.65 銑端面⑤ 鑄件 3.5 CT8 鏜削 0.56 IT11 6.3 0.49 1.3 鉆、鏜φ32H11孔 鑄件 CT8 鉆孔 30 IT12 12 2.64 3.1 鏜孔 2.8 IT11 6.3 5.9 9.81 鉆、鉸φ22孔 鑄件 CT8 鉆 15 IT12 12 鉸 2 IT7 3.2 0.129 0.28 鉆、鏜φ2-48H8孔 鑄件 CT8 鉆 IT12 12 鏜 3 IT7 3.2 2.975 3.25 鉆、擴4-φ10孔 鑄件 CT8 鉆 8 IT12 12 擴 2 IT11 3.2 1.91 2.15 鉆、鉸φ12孔 鑄件 CT8 鉆 10 IT12 12 鉸 2 IT11 3.2 1.89 2.15 鉆、攻G3/8螺紋孔 鑄件 CT8 攻 4 IT11 3.2 1.89 2.15 鉆6-M8-7H孔 鑄件 CT8 鉆 8 IT12 12 鉆、鉸2×φ6T14孔 鑄件 CT8 鉆 4 IT12 12 鉸 2 IT11 3.2 1.25 2.12 2.5確定切削用量及基本工時 2.5.1粗銑前端面 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，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(jù)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(zhuǎn)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(jù)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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.5.2粗銑后端面 機床：X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) ①粗銑a面 銑削深度 每齒進給量：根據(jù)《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(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min 2.5.3 粗銑下底面 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，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(jù)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(zhuǎn)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(jù)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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.5.4銑上端面 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，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(jù)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(zhuǎn)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(jù)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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.5.5銑左端面 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，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(jù)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(zhuǎn)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(jù)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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.5.5粗精鏜φ48的切削用量及基本工時 所選用刀具為硬質(zhì)合金（鎢鈷類），直徑為φ48的圓形鏜刀。 ①.確定切削深度 == ②.確定進給量 根據(jù)《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： =0.15～0.40 按機床的進給量（表4.2—9），選擇， =0.25 ③.確定切削速度 = （3-9） 式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 == （3-11） 轉(zhuǎn)速，選擇 =160=2.6 ④.計算基本工時 選鏜刀的主偏角=，則=，，，，，，，則： ==117 2.5.6鉆、鉸φ16H8孔 機床：Z525鉆床 刀具：16直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 確定進給量 根據(jù)參考文獻[2]，表28-10可查出，查Z525鉆床說明書，取。 根據(jù)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(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)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(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)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(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 根據(jù)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(yīng)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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min 2.5.7 鉆、锪擴4-φ10，4-φ20孔、鉆G3/8螺紋孔 鉆φ12孔、鉸φ12孔、攻螺紋G3/8 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(jù)《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0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《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(shù)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） = 2.5.8 鉆孔攻絲M8 機床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～38，取。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41，取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 所以實際切削速度： 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(shù)為1 機動時間： 攻絲M8 機床：組合攻絲機 刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.105，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度： 由工序2可知： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 14、 精銑前端面 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，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(jù)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(zhuǎn)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(jù)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(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.6本章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)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(zhuǎn)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3章 鉆底面4-φ10孔夾具設(shè)計 3.1 夾具的設(shè)計 在本次夾具設(shè)計中，設(shè)計鉆底面4-φ10孔的夾具，在工件夾緊方面要求手動夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設(shè)計制造周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應(yīng)性差，費用較高。 3.1.1 定位分析 在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小V型塊定位等。 根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設(shè)計過程中盡量以設(shè)計基準為定位基準，以便減小加工誤差。 所以在這道設(shè)計中采用外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準。 3.1.2 定位原理 在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點： （1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置； （2） 使夾具在機床上占有正確的位置； （3） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。 工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設(shè)置定位支承點，限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學(xué)可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用、、來表示；繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動的自由度，分別用、、來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應(yīng)自由度進行限制。 工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應(yīng)的自由度。 3.1.3 定位元件的分析 在加工過程中，因為該零件較為復(fù)雜，加上零件的特殊性，因此在設(shè)計過程中設(shè)計定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動方向和旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。 不完全定位可分為下列兩種情況： ①. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度； ②. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。 3.1.4 夾緊元件的選擇 工件在夾緊過程中應(yīng)避免夾緊元件跟工件進行點接觸。因為在點接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應(yīng)力，由于定加工過程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會出現(xiàn)點接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺的相對位置安裝誤差，必須進行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設(shè)計中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導(dǎo)軌。 ①.選擇鉆套 鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔。 可換鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)。 快換鉆套：當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時方向轉(zhuǎn)動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。 在這次設(shè)計中我選擇可換鉆套，因為是大批量生產(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長來保證精度和它的高度。快換鉆套如圖所示： 圖4-1 快換鉆套 ②.夾具底座與工作臺的連接 由于加工過程中選用的機床為Z525搖臂鉆床，《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個，工作臺上面T型槽數(shù)為5個，工作臺側(cè)面槽數(shù)為3個，，，，，，，，，，，，，。 3.1.5定位誤差的分析 定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設(shè)計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3，即可認為該定方案符合加工精度的要求。 在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 該夾具以2個平面和1個支撐釘定位，螺旋機構(gòu)， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： 1 定位誤差： 當以任意邊接觸時 當以固定邊接觸時 式中為彼此最小間隙 通過分析可得： 因此：當以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.1.6切削力及夾緊力的計算 該孔的設(shè)計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“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Ｆ之間的關(guān)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(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機床夾具設(shè)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(shè)計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設(shè)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(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構(gòu)。 取，， 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：： 式中參數(shù)由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》可查得： 其中： 由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表得：原動力計算公式： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 3.2 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。采用螺紋螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 結(jié)論 結(jié) 論 本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 [8] [周永強，高等學(xué)校課程設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。 [9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。 [11] 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