柴油機噴油嘴壓板的鉆2-Φ9孔夾具設計及加工工藝裝備含非標7張CAD圖

柴油機噴油嘴壓板的鉆2-Φ9孔夾具設計及加工工藝裝備含非標7張CAD圖,柴油機,油嘴,壓板,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,非標,cad 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 柴油機 零件名稱 噴油嘴壓板 共 頁 第 頁 材料牌號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯 可制件數(shù) 每臺件數(shù) 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 備料 金屬型澆注 2 熱處理 人工時效處理 3 銑 銑頂面 立式銑床X52K 端面銑刀、游標卡尺 4 銑 銑底面 立式銑床X52K 端面銑刀、游標卡尺 5 鉆 鉆孔至Φ18、擴Φ18孔至Φ19.8、粗鉸Φ19.8孔至Φ19.96、精鉸Φ19.96孔至Φ20 立式鉆床Z525 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 6 鉆 鉆孔至Φ8.8、粗鉸孔Φ8.8至Φ8.96、精鉸Φ8.96至Φ9 立式鉆床Z525 麻花鉆、鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 7 鉗工 去毛刺 8 終檢 檢驗至圖紙要求 9 發(fā)藍 發(fā)藍 10 入庫 包裝、入庫 設計(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) 更改文件號 簽 字 日 期 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 柴油機噴油嘴壓板的加工工藝規(guī)程及其鉆、粗鉸、精鉸2-Φ9孔的工裝夾具設計，包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：柴油機噴油嘴壓板、夾具設計 Abstract The design content of the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. Diesel engine nozzle pressure plate processing procedures and drill, hinge, hinge 2 - Φ 9 hole jig design, including the parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Key words: Diesel engine nozzle clamp, clamp design 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 第1章 機床夾具簡介 3 1.1 機床夾具的主要功能 3 1.2 機床夾具的組成 3 1.3 夾具設計的基本要求 3 1.4 鉆床夾具簡介 4 第2章 柴油機噴油嘴壓板的工藝分析 9 2.2柴油機噴油嘴壓板的分析 9 2.2毛坯的選擇 9 2.3基準的選擇 9 第3章 工藝規(guī)程設計 11 3.1 加工余量的確定 11 3.2制定工藝路線 11 2.3工時的計算 12 第4章 鉆床夾具設計 17 4.1 工件自由度分析 17 4.2 夾緊機構 17 4.3定位誤差設計 19 4.3.1定位誤差 19 4.3.2產(chǎn)生定位誤差的原因 19 4.3.3定位誤差的計算 20 4.4.1確定夾具體 22 4.4.2確定聯(lián)接體 22 4.5 繪制夾具裝配圖 22 總 結 25 參 考 文 獻 26 4 第1章 機床夾具簡介 1.1 機床夾具的主要功能 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟方向發(fā)展。機床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的技術要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時。 1.2 機床夾具的組成 1、定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。 2、夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動。 3、對刀或導向元件 保證刀具與工件加工表面的正確位置。 4、夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對位置關系。 1.3 夾具設計的基本要求 夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質量、工人的勞動強度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對設計的夾具，提出以下幾點基本要求。 1、能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術要求。若工件達不到加工技術要求，成為廢品，則夾具設計是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。 2、操作簡單，便于工件安裝，減輕工人的勞動強度，節(jié)省工件安裝時間，降低輔助工時，保證高的生產(chǎn)效率。 3、具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分攤在工件上的加工成本。 為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過程應按下面程序進行：夾具生產(chǎn)任務書—夾具的結構設計—使用、制造部門會簽——夾具制造——夾具驗收——生產(chǎn)使用。 夾具生產(chǎn)任務書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務書中包含內容有設計理由、使用車間、使用設備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準、夾緊點。這是設計夾具的依據(jù)，也是驗收制造夾具的依據(jù)。夾具結構設計是設計人根據(jù)夾具設計任務書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進行誤差計算，以確定出合理方案，進行設計。夾具結構設計完成后，要會同使用部門、制造部門就夾具的結構合理性、結構工藝性和經(jīng)濟性進行審核、會簽、交付制造。制成的夾具要同設計人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進行驗證。當確認夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。 1.4 鉆床夾具簡介 鉆床夾具，一般習慣上稱為鉆模。它是在鉆床上進行孔的鉆、擴、鉸、锪、攻螺紋的機床夾具。使用鉆模加工時，是借助于鉆套確定刀具的位置和引導刀具的進給方向。被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來保證。而孔的坐標位置精度，則由鉆套在夾具上的位置精度來確定，并能防止刀具在加工過程中發(fā)生傾斜。因此，在結構上都設置安裝鉆套的鉆模板。 一：鉆模 鉆模的結構形式很多，有固定式、分度式、蓋板式、翻轉式和滑柱式等主要類型地。 （1） 固定式鉆模：工件在鉆床上進行加工的整個過程中位置都不移動的夾具稱為固定式鉆模。這類鉆模在加工孔系工件時一般用在搖臂鉆床及多軸鉆床上。若用在立式鉆床上時，則只能進行單個孔的加工。使用此類夾具時，必須借助于刀具（或心軸），使它準確地置于套筒中，以校正夾具的位置，然后將其堅固。這類加工方式的鉆孔精度較高。但裝卸麻煩，效率很低。 （2） 分度式鉆模：分度式鉆模主要用來加工圍繞一定的回轉軸線（立軸、臥軸、傾斜軸）分布的軸向或徑向孔系，或分布在工件幾個不同表面上的孔。工件在一次裝夾中，靠鉆模回轉依次加工各孔。因此，這類鉆模必須有分度裝置。 廣泛用于各類機床夾具上的分度裝置分為兩類，一類為直線分度裝置；另一類為回轉分度裝置。回轉分度裝置又根據(jù)回轉軸相對于夾具體安裝基面的位置分為立式分度、臥式分度及斜式分度三種。 1、分度裝置的組成 分度裝置一般由以下幾個部分組成。 A：轉動（或移動）部分 它實現(xiàn)工件的轉位（或移位）。 B：固定部分 它是分度裝置的基體，常與夾具體連接成一體。 C：對定機構 它將轉動（或移動）部分與固定部分緊固在一起，起減小加工時的振動和保護對定機構的作用。 2、分度對定機構 分度對定機構的結構型式很多，常見的有鋼球對定機構，結構簡單，操作方便，常用于精度不高的場合，或作預定位；手拉式菱形銷（或圓柱銷）對定機構。具有操縱簡便，制造較容易，不需要嚴格防塵措施等優(yōu)點。這兩種結構在中等精度的分度裝置中應用較廣；齒輪齒條操縱的圓錐銷對定機構，其分度對定精度較高，但要求有防塵措施；杠桿操縱單斜面對定機構，對防塵要求不高，而分度精度較高，故使用較多。 （3） 蓋板式鉆模：蓋板式鉆模是最簡單的一種鉆模。它沒有夾具體，只有一塊鉆模板。在一般情況下，鉆模板除了裝鉆套外，還裝有定位元件和夾緊裝置，加工時，只要將它蓋在工件上定位，夾緊即可。蓋板式鉆模結構簡單輕巧，一般多用于加工大型工件上的小孔。但生產(chǎn)效率低，故不適宜于大批量生產(chǎn)。因使用時需經(jīng)常搬動，故其質量一般不超過10Kg. （4） 翻轉式鉆模：在使用過程中，需要用手進行翻轉。因此，夾具連同工件的質量不能太大(一般限于8～10Kg以內)。所以，它適合在幾個方向鉆孔的小型工件加工。 （5） 滑柱式鉆模：滑柱式鉆模的結構已標準化和規(guī)格化的夾具。這種鉆模應屬于通用夾具范疇。它可以是固定式的、移動式的或轉動式的。 滑柱鉆模通常是由夾具體、滑柱、升降模板和鎖緊機構等同部分組成。當要設計或選用此類夾具時可直接采用標準預制造好的各部件進行組裝。 滑柱鉆模具有動作快、工作方便、各大附件互換性強、設計夾具及生產(chǎn)準備周期短等特點，非常適用于批量大的生產(chǎn)過程，目前變推廣到小批的生產(chǎn)中。 二：鉆套 鉆套（又稱鉆模套筒）的作用，主要用來確定鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具的軸線位置。當加工一組平行的孔系，而這些孔間的距離又有一定的要求時，則利用位置按加工要求的鉆套來保證上述孔心距離的數(shù)度，簡便可靠。 當工件批量很小、孔間距離很小、孔徑很小或者鉆模板上位置受限制而無法采用鉆套時，也允許在鉆模板上直接加工出導引道具的導孔。 （1） 鉆套類型 鉆套的結構和尺寸已標準化。根據(jù)使用特點，鉆套有下列四種型式。 固定鉆套（JB/T8045.1-1999）主要用于小批生產(chǎn)條件下單純用鉆頭鉆孔的工序。固定鉆套是直接裝在鉆模板的相應孔中，因此固定鉆套磨損后不能更換。固定鉆套有兩種結構：無肩的和帶肩的。帶肩的主要用于鉆模板較薄時，用以保持鉆套必須得導引長度。有了肩部，還可以防止鉆模板上的切屑和冷卻液落入鉆套孔中。固定鉆套的下端應超出鉆模板，以防止帶狀切屑卷入鉆套中而加劇鉆套的磨損。 可換鉆套（JB/T8045.2-1999）為了克服固定鉆套磨損后無法更換的缺點，因此便有可換鉆套結構，標準可換鉆套結構的凸緣上銑有臺肩，鉆套螺釘?shù)呐_階形頭部壓緊在此臺肩上而防止可換鉆套轉動。擰去螺釘，便可取出可換鉆套。 采用可換鉆套的鉆模板，在安裝可換鉆套處應專門配裝一個襯套，可換鉆套就裝在襯套中。這樣便可避免更換鉆套時損壞鉆模板。鉆套用襯套的結構和尺寸也已標準化， 可換鉆套的實際功用仍和固定鉆套一樣，僅供單純鉆孔的工序用?？蓳Q鉆套是用在批量較大時，便于鉆套磨損后，可以迅速更換。 快速鉆套（JB/T8045.3-1999）快速鉆套是供同一個孔須經(jīng)多種加工工步（如鉆、擴、鉸、）所用的。由于在加工過程中須一次更換或取出鉆套以適應不同加工刀具的需要，所以需用這種快換鉆套。標準塊換鉆套的結構除在其凸緣銑有臺肩以供鉆套螺釘壓緊外，同時還銑出一削邊平面。當此削邊平面轉至鉆套螺釘時，便可向上快速取出鉆套。為了防止直接磨損鉆模板，在采用快換鉆套時，鉆模板上必須配有鉆套用襯套。 布置快換鉆套時，必須注意快換鉆套的臺肩位置應與刀具在加工時的旋轉方向相適應，防止鉆套因受刀具或切削的摩擦作用而轉動時，使鉆套臺肩面轉出鉆套螺釘而被向上抬起。 特殊鉆套：因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標準鉆套時，需自行設計的鉆套稱特殊鉆套。加長鉆套，在加工凹面上的孔時使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導高度H以上的孔徑放大。斜面或圓弧面上鉆孔，排屑空間的高度h<0.5mm,可增加鉆頭剛度，避免鉆頭引偏或折斷。小孔距鉆套，用定位銷確定鉆套位置，兼有定位與夾緊功能的鉆套，鉆套與襯套之間一段為圓柱間隙配合，一段為螺紋連接，鉆套下端為圓錐面，具有對工件定位、夾緊和引導刀具三種功能。 （2）鉆套的尺寸、公差及材料 在選用標準結構的鉆套時，鉆套導引孔的尺寸與公差須有設計者決定，其余結構尺寸則在標準中都已規(guī)定。這時，可按下述原則來確定導引孔的尺寸與公差帶。 A：鉆套導引孔直徑的基本尺寸，應等于所導引刀具的最大極限尺寸。 B：因為由鉆套導引的刀具，都是鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具，其結構和尺寸都已標準化和規(guī)格化，所以鉆套導引孔與刀具的配合，應按基軸制來選定。 C：鉆套導引孔與刀具之間，應保證有一定的配合間隙，以防止兩者發(fā)生卡住或咬死。一般根據(jù)所導引的刀具和加工精度要求來選取導引孔的公差帶：鉆孔和擴大時選用F7，粗鉸時選用G7，精鉸時選用G6. D：當采用標準鉸刀鉸H7或H9孔時，則可不必按刀具最大尺寸來計算。直接按孔的基本尺寸，分別選用F7或E7，作為導引孔的基本尺寸與公差帶。 E：由于標準鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，故鉆頭的導引就只須按孔的基本尺寸取公差帶為F7即可。 F：如果鉆套導引的不是刀具的切削部分，而是刀具的導柱部分，這時也可以按基孔制的相應配合選取為：H7/f7、H7/g6、H6/g5。 三：鉆模板 鉆模板用于安裝鉆套，并確保鉆套在鉆模上的正確位置。常見的鉆模板有以下幾種。 （1） 固定式鉆模板 固定在夾具體上的鉆模板稱為固定式鉆模板。鉆模板與夾具體鑄成一體或用螺釘和銷釘連接的鉆模板，這種鉆模板可在裝配時調整位置，因而使用廣泛。固定式鉆模板結構簡單、鉆孔精度高。 （2） 鉸鏈式鉆模板 當鉆模板妨礙工件裝缷或鉆孔后需要攻螺紋時，可采用鉸鏈式鉆模板。鉸鏈銷與鉆模板的銷孔采用G7/h6配合，與鉸鏈座的銷孔采用N7/h6配合。鉆模板與鉸鏈座之間采用H8/g7配合。鉆套導向孔與夾具安裝面的垂直度可通過調整兩個支承釘?shù)母叨燃右员ＷC。加工時，鉆模板由菱形螺母鎖緊，由于鉸鏈銷孔之間存在配合間隙，用此類鉆模板加工的工件精度比固定式鉆模板低。 （3） 可缷式鉆模板 氣動可調式鉆模上，采用了可缷鉆模反，工件先在可更換預定元件上預定位，可缷鉆模板與工件止口配合實現(xiàn)五點定位，夾緊氣缸的活塞桿通過開口墊圈將可缷鉆模板與工件一起壓緊。這類鉆模板的定位精度高，可與工件一起裝缷。 第2章 柴油機噴油嘴壓板的工藝分析 2.2柴油機噴油嘴壓板的分析 圖1-1 柴油機噴油嘴壓板零件圖 柴油機噴油嘴壓板材料HT200，通過2-Φ9螺栓孔，固定噴油嘴。 2.2毛坯的選擇 柴油機噴油嘴壓板材料HT200，HT200是灰鑄鐵的牌號，HT代表灰口鑄鐵,HT是灰色鑄鐵漢語拼音的縮寫，灰鑄鐵HT200表?30試樣的最低抗拉強度200MPa. HT200適用范圍 抗拉強度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來鑄造汽車發(fā)動機汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動部件。 2.3基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 粗基準的選擇原則： ①首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 ②首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 ③保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 ④選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 ⑤粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 柴油機噴油嘴壓板零件形狀結構簡單，選擇底面、2-R16圓弧定位和夾緊工件。 精基準選擇應當滿足以下要求： 1、用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。 2、當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉換誤差。 3、當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4、為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 5、有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1 加工余量的確定 “柴油機噴油嘴壓板”零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型澆注，精度等級CT-8，毛坯余量等級MA-F。 1、 柴油機噴油嘴壓板頂面的加工余量 柴油機噴油嘴壓板頂面長72mm，精度等級CT-8，毛坯余量等級MA-F，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，知一步銑削即可滿足其精度要求。 2、 柴油機噴油嘴壓板底面的加工余量 柴油機噴油嘴壓板底面尺寸46mm，精度等級CT-8，毛坯余量等級MA-F，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，知一步銑削即可滿足其精度要求。 3、 柴油機噴油嘴壓板Φ20孔 柴油機噴油嘴壓板Φ20孔mm，因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7和表2.3-8知，首銑鉆孔至Φ18，再擴Φ18孔至Φ19.8，接著粗鉸Φ19.8孔至Φ19.96，最后精鉸Φ19.96孔至Φ20。 4、 柴油機噴油嘴壓板2-Φ9孔的加工余量 柴油機噴油嘴壓板2-Φ9mm孔，因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7和表2.3-8知，首銑鉆孔至Φ8.8，再擴Φ8.8孔至Φ8.96，最后精鉸Φ8.96孔至Φ9。 5、其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。 3.2制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序01：金屬型澆注 工序02：人工時效處理 工序03：銑頂面 工序04：銑底面 工序05：鉆孔至Φ18、擴Φ18孔至Φ19.8、粗鉸Φ19.8孔至Φ19.96、精鉸Φ19.96孔至Φ20 工序06：鉆孔至Φ8.8、粗鉸孔Φ8.8至Φ8.96、精鉸Φ8.96至Φ9 工序07：去毛刺 工序08：檢驗至圖紙要求 工序09：發(fā)藍 工序10：包裝、入庫 2.3工時的計算 工序01：金屬型澆注 工序02：人工時效處理 工序03：銑頂面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8 ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K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 ，則 按機床標準選?。?50 3）計算工時 切削工時：，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 工序04：銑底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8 ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K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 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 工序05：鉆孔至Φ18、擴Φ18孔至Φ19.8、粗鉸Φ19.8孔至Φ19.96、精鉸Φ19.96孔至Φ20 工步一：鉆孔至Φ18 選用Φ18高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 619r/min 與619r/min相近的轉速有545r/min和680r/min，在此選取n=680r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：擴Φ18孔至Φ19.8 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步三：粗鉸Φ19.8孔至Φ19.96 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步四：精鉸Φ19.96孔至Φ20 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工序06：鉆孔至Φ8.8、粗鉸孔Φ8.8至Φ8.96、精鉸Φ8.96至Φ9 工步一：鉆孔至Φ8.8 選用Φ8.8高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 543r/min 與543r/min相近的轉速有392r/min和545r/min，在此選取n=545r/min 切削工時： ，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 工步二：粗鉸孔Φ8.8至Φ8.96 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工步三：精鉸Φ8.96至Φ9 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工序07：去毛刺 工序08：檢驗至圖紙要求 工序09：發(fā)藍 工序10：包裝、入庫 第4章 鉆床夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計工序6：鉆孔至Φ8.8、粗鉸孔Φ8.8至Φ8.96、精鉸Φ8.96至Φ9的鉆床夾具。 4.1 工件自由度分析 在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設計中首先要解決的問題。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。 設計夾具是原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應符合六點定位原理。 由于該零件的加工是鉆孔至Φ8.8、粗鉸孔Φ8.8至Φ8.96、精鉸Φ8.96至Φ9，以工件底面、兩個R16外圓定位夾緊工件，定位分析如下： 1、 工件頂面作為第一定位基準，與支承板相配合，限制三個自由度，即X軸轉動、Y軸轉動和Z軸移動。 2、 工件R16圓弧作為第二定位基準，與固定V型塊相配合，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。 3、 工件另一R16圓弧作為第三定位基準，與可調V型塊相配合，限制一個自由度，即Z軸轉動。工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。 4.2 夾緊機構 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。 2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點的選擇： 1）夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區(qū)域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機構： 設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。 3)夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構 4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。 6)夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領和工廠的條件相適應。 選用螺栓螺母夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。 螺栓螺母夾緊機構的特點：①結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。 5、夾緊力的計算： 選用夾緊螺釘夾緊機 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 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5～4 取[s]=4 得 4.3定位誤差設計 4.3.1定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 4.3.2產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導致產(chǎn)生的導向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。 4.3.3定位誤差的計算 定位誤差是指采用調整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 當采用夾具加工工件時，由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示 圖1用V型塊定位加工時的定位誤差 當定位基準與工序基準不重合時，就產(chǎn)生了基準不重合誤差。基準不重合誤差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。 定位誤差指一批工件采用調整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。 根據(jù)相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.392 4.4機床夾具的總體形式 機床夾具的總體形式一般應根據(jù)工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3）導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設置的元件或裝置。 4.4.1確定夾具體 夾具體是夾具的基礎件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機床的連接。 對夾具體的要求： 1、有足夠的強度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應不會產(chǎn)生不允許的變形和振動。 2、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對鑄造夾具體要進行時效處理；對焊接夾具體要進行退火處理，以削除內應力。 3、對構工藝性好，在保證強度和剛度的前提下，夾具體應力求結構簡單，便于制造、裝配和檢驗；體積小、重量輕以便于操作。對于移動或翻轉夾具，其重量一般不宜超過10kg， 4.4.2確定聯(lián)接體 聯(lián)接體是將導向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機構留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過定向鍵來定位。 4.5 繪制夾具裝配圖 1、裝配圖按1:1的比例繪制，根據(jù)工件在幾個視圖上的投影關系，分別畫出其輪廓線。 2、視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置。 3、安排定位元件。 4、按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構。 5、布置對刀元件，連接元件；設計夾具體并完成夾具總圖。 6、標注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 7、夾具裝備圖上應標注的技術要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準面的話，還應標注定位表面，導向工作面與該基準面間的位置精度。 對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結構和使用要求，應進行具體分析，訂出具體的技術要求。設計中可以參考機床夾具設計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 8、對零件編號，填寫標題欄和零件明細表： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 9、機床夾具應滿足的基本要求包括下面幾方面： （1）保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。 （2）夾具的總體方案應與年生產(chǎn)綱領相適應 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工。 （3）安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 （4）排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視。 （5）機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性 機床夾具設計時，要方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 總 結 本次畢業(yè)設計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結合的一次考驗。通過這次設計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設計能力為我今后的工作打下了良好的基礎。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對畢業(yè)設計的指導。本次設計是在老師的悉心指導和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導，不斷的點撥迷津，提供相關資料，才使設計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設計。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設計。 參 考 文 獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7 7， 丘宣懷 主編 機械設計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，12 9， 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11，李慶壽 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12，陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13， 機床夾具結構圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14，龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15，李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12 17，李益民等 主編 機械制造工藝設計簡明手冊 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 18，徐鴻本等 主編 切削手冊 北京： 機械工業(yè)出版社 2003，11 29