831009杠桿零件加工工藝及銑30面氣動夾具設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】

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專用夾具設(shè)計243.1粗精銑寬度為30mm的下平臺夾具設(shè)計243.1.1定位基準的選擇243.1.2定位元件的設(shè)計243.1.3定位誤差分析253.1.4銑削力與夾緊力計算263.1.5夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計263.1.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計283.1.7 設(shè)計夾緊機構(gòu)并驗算機構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力293.1.8夾具設(shè)計及操作的簡要說明303.2小結(jié)304 總結(jié)31參考文獻32致 謝3333畢業(yè)設(shè)計 1 緒論1 緒論加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項重要任務(wù)。1.1課題背景及發(fā)展趨勢材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計的內(nèi)容按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:(1)定位元件及定位裝置；(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構(gòu))； (3)夾具體；(4)對刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對刀裝置及靠模裝置等)；(5)動力裝置；(6)分度,對定裝置；(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機構(gòu),例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。專用夾具的設(shè)計主要是對以下幾項內(nèi)容進行設(shè)計：（1）定位裝置的設(shè)計；（2）夾緊裝置的設(shè)計；（3）對刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計；（4）夾具體的設(shè)計；（5）其他元件及裝置的設(shè)計。 課程設(shè)計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設(shè)計2 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）主要加工面：1）小頭鉆以及與此孔相通的14階梯孔、M8螺紋孔；2）鉆錐孔及銑錐孔平臺；3）鉆2M6螺紋孔；4）銑杠桿底面及2M6螺紋孔端面。（2）主要基準面：1）以45外圓面為基準的加工表面這一組加工表面包括：的孔、杠桿下表面2）以的孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：14階梯孔、M8螺紋孔、錐孔及錐孔平臺、2M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和錐孔平臺。 杠桿的25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：本套夾具中用于加工25孔的是立式鉆床。工件以25孔下表面及45孔外圓面為定位基準，在定位塊和V型塊上實現(xiàn)完全定位。加工25時，由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。本套夾具中用于加工杠桿的小平面和加工12.7是立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆12.7的錐孔，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表面是孔12.7，要用12.7鋼球檢查。本套夾具中用于加工與25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其下表面和寬度為30mm的下平臺作為定位基準，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工M8螺紋底孔時，先用7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。2.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施2.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年產(chǎn)量為4000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。2.2.2基面的選擇（1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一個V形塊支承45圓的外輪廓作主要定位，以限制z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工25的孔。（2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用25的孔作為精基準。2.2.3確定工藝路線表2.1工藝路線方案一工序1粗精銑25孔下表面工序2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達mm工序3粗精銑寬度為30mm的下平臺工序4鉆12.7的錐孔工序5加工M8螺紋孔，锪鉆14階梯孔工序6粗精銑2-M6上端面工序7鉆2-M6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-M6工序8檢查表2.2工藝路線方案二工序1粗精銑25孔下表面工序2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達mm工序3粗精銑寬度為30mm的下平臺工序4鉆12.7的錐孔工序5粗精銑2-M6上端面工序6鉆2-5孔，加工螺紋孔2-M6續(xù)表2.2工序7加工M8螺紋孔，锪鉆14階梯孔工序8檢查工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以25mm的孔子外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表2.3所示。表2.3 最終工藝過程工序1粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺銑床X52K。工序2加工孔25。鉆孔25的毛坯到22mm；擴孔22mm到24.7mm；鉸孔24.7mm到mm。保證粗糙度是1.6采用立式鉆床Z535。采用專用夾具。工序3粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X52K，用組合夾具。工序4鉆12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。工序5加工螺紋孔M8，锪鉆14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成10。工序6粗精銑M6上端面。用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺肩。用臥式銑床X52K，使用組合夾具。工序7鉆2-M6螺紋底孔、攻2-M6螺紋用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具工序8檢查2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計算最大與最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖)故臺階已被鑄出,根據(jù)參考文獻14的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。1）加工25的端面，根據(jù)參考文獻8表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）對25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm，一次精加工0.1mm就可達到要求。3）加工寬度為30mm的下平臺時，用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4）鉆錐孔12.7時要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，仍然采用12的鉆頭，切削深度是2.5mm。5）鉆14階梯孔，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達到要求。6）加工M8底孔，根據(jù)參考文獻8表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達到要求。7）加工2-M6螺紋，根據(jù)參考文獻8表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達到要求。8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可達到要求。2.2.5確定切削用量工序1：粗、精銑孔下平面（1）粗銑孔下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=1.9mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。機床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1）式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式2.1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7表2.4-81,（2）精銑孔下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.1mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻7表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（1.3）有：工作臺每分進給量： 工序2：加工孔25到要求尺寸工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔22mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔24.7mm標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔25mm標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻7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)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。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)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。由參考文獻7表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為：由表28-5，故3）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，（2）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-31，。根據(jù)Z535機床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻7表28-33，取。修正系數(shù)：，故 查機床說明書，取。實際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-36，按該表注4，進給量取小植。查Z535說明書，取。2）確定切削速度及 由參考文獻7表28-39，取。由參考文獻7表28-3，得修正系數(shù)，故 查Z535說明書，取，實際鉸孔速度 （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔：，擴孔：，鉸孔：，工序3：粗精銑寬度為30mm的下平臺（1）粗銑寬度為30mm的下平臺加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。由式2.1得機床主軸轉(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7表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 式（2.2）刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1（2）精銑寬度為30mm的下平臺加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。由參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（2.3）有：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1工序4： 鉆12.7的錐孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為12.7mm，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，鉆孔12mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔12.7mm標準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻7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7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。2）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7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。由參考文獻7表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為：由參考文獻7表28-5，故3）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，（2）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-31，。根據(jù)Z535機床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻7表28-33，取。修正系數(shù)：，故 查機床說明書，取。實際切削速度為 工序5：鉆M8螺紋孔锪鉆14階梯孔（1）加工M8底孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至7，選用7的麻花鉆頭。攻M8螺紋，選用M8細柄機用絲錐攻螺紋。切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻5表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻5表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1攻M81.5的螺紋機床：Z535立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（）進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照參考文獻5表2.4-105，取由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： （2）锪鉆14階梯孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?4mm，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔14mm小直徑端面锪鉆。 1）確定切削用量確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻7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7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)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。由參考文獻7表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為由參考文獻7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， 工序6：粗精銑M6上端面工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。要求粗糙度，用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺肩。用立式銑床X52K，使用組合夾具。（1）粗銑M6上端面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻7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7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（2）精銑M6上端面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（2.3）有：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1工序7：鉆2-M6工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至5，選用5的麻花鉆頭。攻M6螺紋，選用M6細柄機用絲錐攻螺紋。切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻5表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻5表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1攻M61.5的螺紋機床：Z535立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（）進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照參考文獻5表2.4-105，取由式（2.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1工序8：校驗2.2.6確定基本工時（1）粗銑、精銑25孔下平面加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200MPa機床：X525K機床刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑的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：根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑25孔下表面的總工時為：t=+=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min（2）鉆孔加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200MPa機床：Z535立式鉆床 刀具：鉆孔標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔標準高速鉸刀鉆孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速， 鉸孔：，=（30+3+1）/0.43195=0.41min根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間擴孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速=（30+3+1）/0.57275=0.22min根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間鉸孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速=（30+3+1）/1.6100=0.21min根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間總工時：t=+=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min（3）粗精銑寬度為30mm的下平臺工件材料：HT200，金屬模鑄造加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。機床：X52K立式銑床刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀計算切削工時粗銑寬度為30mm的下平臺根據(jù)參考文獻9進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。切削工時：=249/(37.53)=2.21min。根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑寬度為30mm的下平臺根據(jù)參考文獻9進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。切削工時：=249/(37.53)=2.21min根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間粗精銑寬度為30mm的下平臺的總工時： t=+=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min（4）鉆錐孔12.7工件材料：HT200，金屬模鑄造，加工要求：粗糙度要求，機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭12，計算基本工時用12擴孔12.7的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻9進給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。基本工時：=236/(0.64195)=0.58 min。根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間用12.7擴孔12.7的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻9進給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm?；竟r：=236/(0.64195)=0.58 min。根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間總的基本工時：t=+=4.7min。（5）鉆M8底孔及锪鉆14階梯孔加工條件：工件材料：HT200，金屬模鑄造，機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭7，M8絲錐，14小直徑端面锪鉆鉆M8底孔的工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間攻M8螺紋的工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間锪鉆14階梯的工時锪鉆孔進給量，機床主軸轉(zhuǎn)速，被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：由參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間t=+t=0.19+1.77=1.96min該工序的總工時為： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min（6）粗精銑2-M6上端面工件材料：HT200，金屬模鑄造加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。機床：X52K立式銑床刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。粗銑2-M6上端面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：根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑2-M6上端面切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑2-M6上端面切削總工時：t=+=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min（7）鉆2-M6螺紋孔鉆錐孔26到25。用5的鉆頭，走刀長度38mm，切削深度2.5mm，進給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間攻M6螺紋被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間總工時為：t=2+=3.75min根據(jù)該零件的生產(chǎn)綱量為每年產(chǎn)4000件。按一年360天，每天總工作時間為8小時。則每個零件所需的額定時間為：t=3608604000=43.2min。根據(jù)計算所得的機動時間加上每道工序間的輔助時間。所用是實際時間為：所以該方案滿足生產(chǎn)要求。2.3小結(jié)機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設(shè)計，可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。 課程設(shè)計 3 專用夾具設(shè)計3 專用夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工杠桿零件時，需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工工藝銑寬度為30mm的下平臺夾具一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別為麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀對工件上的工藝孔進行加工。銑寬度為30mm的下平臺將用于組合銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG8對杠桿的25孔下表面進行加工。鉆M8底孔夾具采用立式鉆床，先用麻花鉆鉆孔，再用絲錐攻螺紋。3.1粗精銑寬度為30mm的下平臺夾具設(shè)計本夾具主要用來粗精銑杠桿寬度為30mm的下平臺。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗精銑杠桿寬度為30mm的下平臺時，杠桿寬度為30mm的下平臺有粗糙度要求，杠桿寬度為30mm的下平臺與工藝孔軸線分別有尺寸要求。本道工序是對杠桿寬度為30mm的下平臺進行粗精加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。3.1.1定位基準的選擇由零件圖可知25孔的軸線所在平面和右端面有垂直度的要求是10，從定位和夾緊的角度來看，右端面是已加工好的，本工序中，定位基準是右端面，設(shè)計基準是孔25的軸線，定位基準與設(shè)計基準不重合，需要重新計算上下端面的平行度，來保證垂直度的要求。在本工序只需要確定右端面放平。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對杠桿寬度為30mm的下平臺同時進行粗精銑加工。采用氣動動夾緊。3.1.2定位元件的設(shè)計本工序選用的定位基準為一面兩銷定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對固定擋銷和帶大端面的短圓柱銷進行設(shè)計。根據(jù)參考文獻11帶大端面的短圓柱銷的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如圖3.5所示。圖3.5 帶大端面的短圓柱銷根據(jù)參考文獻11固定擋銷的結(jié)構(gòu)如圖3.6所示。圖3.6 固定擋銷主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3.4所示。表3.4 固定擋銷的結(jié)構(gòu)尺寸1218142641243.1.3定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：銷與孔的配合0.05mm，銑/鉆模與銷的誤差0.02mm，銑/鉆套與襯套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625可見這種定位方案是可行的。3.1.4銑削力與夾緊力計算本夾具是在銑鉆床上使用的，用于定位螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動，必須對“17”六角螺母和”11”螺母螺釘施加一定的夾緊力。由計算公式 Fj=FsL/(d0tg(+1)/2+rtg2) 式（3.2）Fj沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs作用在六角螺母L作用力的力臂(mm) d0螺紋中徑(mm)螺紋升角()1螺紋副的當(dāng)量摩擦()2螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角()r螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑()根據(jù)參考文獻6其回歸方程為 FjktTs其中Fj螺栓夾緊力(N)； kt力矩系數(shù)(cm1) Ts作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =52000=10000N3.1.5夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺U形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)參考文獻11定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示。圖3.7 定向鍵根據(jù)參考文獻11夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.8所示。圖3.8 U型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3.5所示。表3.5 U型槽的結(jié)構(gòu)尺寸螺栓直徑12143020對刀裝置由對刀塊來實現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成杠桿寬度為30mm下平臺的粗精銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB224380直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.9所示。圖3.9 直角對刀塊塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。圖3.10 平塞尺塞尺尺寸如表3.6所示。表3.6 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸公稱尺寸H允差dC3-0.0060.253.1.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計夾緊裝置采用移動的A型壓板來夾緊工件，采用的移動壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。移動壓板的結(jié)構(gòu)如圖3.11所示。圖3.11 移動壓板主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.7所示。表3.7 移動壓板結(jié)構(gòu)尺寸973011364081641.512夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖ZJX-02所示。3.1.7 設(shè)計夾緊機構(gòu)并驗算機構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力采用氣動元件作為夾緊元件，活塞桿是氣缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用，必須有足夠的強度和剛度。其材料取Q235鋼。在這取負載約為10000N，初選氣缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作這里的氣缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則氣缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，氣缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取氣缸機械效率。則氣缸上的平衡方程故氣缸無桿腔的有效面積：氣缸直徑氣缸內(nèi)徑： 按GB/T2348-1980，取標準值D=20mm（標準直徑）。3.1.8夾具設(shè)計及操作的簡要說明本夾具用于在立式銑床上加工杠桿的小平面，工件以孔及端面和水平面底為定位基準，在短銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。采用轉(zhuǎn)動A型壓板夾緊工件。當(dāng)加工完一邊，可松開螺釘、螺母、支承釘來加工另一邊。如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由3M增至3.2 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。3.2小結(jié)對專用夾具的設(shè)計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設(shè)計可以反應(yīng)夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。課程設(shè)計 4 總結(jié)4 總結(jié)本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 課程設(shè)計 參考文獻參考文獻1 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具， 2 孫已德，機床夾具圖冊M，北京：機械工業(yè)出版社， 3 貴州工學(xué)院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M，貴陽：貴州任命出版社， 4 劉友才，機床夾具設(shè)計 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謝本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導(dǎo)師的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠矚的學(xué)術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令學(xué)生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹向?qū)煴磉_我深深的敬意和衷心的感謝!在四年的學(xué)習(xí)和生活期間，始終得到xx學(xué)院機電工程學(xué)院各位老師的無私幫助，在此深表感謝! 特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長的道路上給予的無私的愛，他們的理解和全力支持使我的論文得以順利完成。 感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們! 最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意! 謝謝! 二O 年 月