KT37-12空壓機(jī)殼體-空氣壓縮機(jī)氣缸體的鉆Φ20孔Φ26孔夾具設(shè)計及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備【含2張CAD圖帶過程工序卡片】
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空氣壓縮機(jī)氣缸體加工工藝及鉆 Φ20 孔 Φ26 孔夾具設(shè)計摘要夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，對功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。本次設(shè)計的題目是空氣壓縮機(jī)氣缸體加工工藝及鉆 Φ20 孔 Φ26 孔專用夾具設(shè)計，根據(jù)老師給的圖紙要求進(jìn)行工藝設(shè)計和夾具設(shè)計，在掌握零件作用的基礎(chǔ)上，對零件的工藝進(jìn)行分析。針對設(shè)計給定的題目，設(shè)計里面主要對機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計。本夾具體是以保證加工精度，生產(chǎn)效率和便于工人操作為宗旨展開的設(shè)計。設(shè)計之初我查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及國內(nèi)外關(guān)于機(jī)床夾具的文獻(xiàn)，在看懂零件圖的同時對零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行分析，明確粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過程、計算各工序的切削用量及工時。最終完成了本次設(shè)計所需的夾具。關(guān)鍵詞：空氣壓縮機(jī)氣缸體，加工工藝，鉆 Φ20 孔 Φ26 孔，夾具設(shè)計 IABSTRACTFixture is a clamping device for parts processing, and is a necessary device for machining parts. The utility rate of the fixture is high, the economy is good, and the use and quantity of the functional components are few. As the size of the parts changes, more and more clamps are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing special fixture, we should consider the location plan of workpiece, clamping scheme and clamping mechanism, other parts of fixture, fixture structure and so on.The topic of this design is the processing technology of air compressor cylinder block and the design of special drilling fixture for 20 holes and 26 holes. According to the requirements of the drawings, the process design and fixture design are carried out, and the process of parts is analyzed based on the role of parts. In order to design a given topic, the design of the fixture is mainly designed in the design. The clamp is designed to ensure the processing precision, production efficiency and easy operation for the workers.At the beginning of design I refer to the relevant data and literature at home and abroad on the fixture, structure and process of parts in the read parts map at the same time analysis, clear coarse and fine reference base selection, determine the machining allowance and the size of the blank, so as to determine the parts processing process, calculation of the process of cutting dosage and time. Finally, the fixture required for this design is completed.Key words: air compressor cylinder body, processing technology, drilling 20 holes and 26 holes, jig design II目 錄ABSTRACT................................................................II第 1 章 緒論 ..............................................................4第 2 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 ..................................................62.1 零件的分析 .....................................................62.1.1 零件的作用 .................................................62.1.2 零件的工藝分析 .............................................72.2 空氣壓縮機(jī)氣缸體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 .72.2.1 孔和平面的加工順序 .........................................72.2.2 孔系加工方案選擇 ...........................................72.3 空氣壓縮機(jī)氣缸體加工定位基準(zhǔn)的選擇 .............................82.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ...............................................82.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 ...............................................82.4 空氣壓縮機(jī)氣缸體加工主要工序安排 ...............................92.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ........................122.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） [3] ..........................12第 3 章 鉆 Φ20 孔 Φ26 孔專用夾具設(shè)計 .....................................223.2 夾具設(shè)計 ......................................................223.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ...........................................223.2.2 切削力及夾緊力的計算 .....................................223.3 定位誤差的分析 ................................................253.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ......................................26結(jié) 論 ...................................................................27參考文獻(xiàn) ................................................................28 3第 1 章 緒論機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)。機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)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(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)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(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)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(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)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(chǎn)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(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)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(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)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(shè)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(shù)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(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)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(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)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(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。“工欲善其事，必先利其器。 ”工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)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(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 第 2 章 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空氣壓縮機(jī)氣缸體?？諝鈮嚎s機(jī)氣缸體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件與發(fā)動機(jī)正確安裝。因此空氣壓縮機(jī)氣缸體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動精度，而且還會影響空氣壓縮機(jī)的工作精度、使用性能和壽命。主要是實現(xiàn)變速，改變空氣壓縮機(jī)的運(yùn)動速度。 2.1.2 零件的工藝分析由空氣壓縮機(jī)氣缸體零件圖可知?？諝鈮嚎s機(jī)氣缸體是一個簿壁殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：（1）以頂面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；螺孔加工其中頂面有表面粗糙度要求為 ，mRa?3.6（2）以 的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工52m??表面包括： 的支承孔；前后端面；、1 螺孔的孔。（3）以底面為主要加工平面的加工面。2.2 空氣壓縮機(jī)氣缸體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該空氣壓縮機(jī)氣缸體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于空氣壓縮機(jī)氣缸體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序空氣壓縮機(jī)氣缸體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工空氣壓縮機(jī)氣缸體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系?？諝鈮嚎s機(jī)氣缸體的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具?？諝鈮嚎s機(jī)氣缸體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇空氣壓縮機(jī)氣缸體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機(jī)床。 根據(jù)空氣壓縮機(jī)氣缸體零件圖所示的空氣壓縮機(jī)氣缸體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，空氣壓縮機(jī)氣缸體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標(biāo)法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。用坐標(biāo)法鏜孔，需要將空氣壓縮機(jī)氣缸體孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。2.3 空氣壓縮機(jī)氣缸體加工定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入空氣壓縮機(jī)氣缸體的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以空氣壓縮機(jī)氣缸體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證空氣壓縮機(jī)氣缸體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證空氣壓縮機(jī)氣缸體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從空氣壓縮機(jī)氣缸體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是空氣壓縮機(jī)氣缸體的裝配基準(zhǔn)，但因為它與空氣壓縮機(jī)氣缸體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 空氣壓縮機(jī)氣缸體加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)?？諝鈮嚎s機(jī)氣缸體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到空氣壓縮機(jī)氣缸體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于空氣壓縮機(jī)氣缸體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含c??9080.4%—1.1%蘇打及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。mg20根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將空氣壓縮機(jī)氣缸體加工工藝路線確定如下：工藝路線一：工序工 名 工 序 內(nèi) 容 號 序 稱0 鑄造毛坯 鑄造毛坯5粗銑、半精銑 粗銑、半精銑底面10粗銑、半精銑 粗銑、半精銑上端面15 精銑 精銑底面20 精銑 精銑上端面25 鉆孔 鉆 4-φ 10.5mm 孔30粗鏜、半精鏜 粗鏜、半精鏜 2-φ52mm 孔35 精鏜 精鏜 2-φ52mm 孔并孔口倒角40 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 2XM8，孔口 120 度倒角45 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 6XM850 鉆孔 鉆、鉸 6－φ6.2 孔55 鉆孔鉆 φ16 孔，鉆 φ20 孔、φ26 孔、φ32孔60 去毛刺 去所有加工面銳邊毛刺65 清洗 清洗零件70 終檢 檢驗零件尺寸工藝路線二：工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容0 鑄造毛坯 鑄造毛坯5粗銑、半精銑 粗銑、半精銑底面10粗銑、半精銑 粗銑、半精銑上端面15 精銑 精銑底面20 精銑 精銑上端面 25 鉆孔 鉆 4-φ 10.5mm 孔30粗鏜、半精鏜 粗鏜、半精鏜 2-φ52mm 孔35 精鏜 精鏜 2-φ52mm 孔并孔口倒角40 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 2XM8，孔口 120 度倒角45 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 6XM850 鉆孔 鉆、鉸 6－φ6.2 孔55 鉆孔鉆 φ16 孔，鉆 φ20 孔、φ26 孔、φ32孔60 去毛刺 去所有加工面銳邊毛刺65 清洗 清洗零件70 終檢 檢驗零件尺寸以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足，特別鏜孔工序。以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：工藝路線一：工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容0 鑄造毛坯 鑄造毛坯5粗銑、半精銑 粗銑、半精銑底面10粗銑、半精銑 粗銑、半精銑上端面15 精銑 精銑底面20 精銑 精銑上端面25 鉆孔 鉆 4-φ 10.5mm 孔30粗鏜、半精鏜 粗鏜、半精鏜 2-φ52mm 孔 35 精鏜 精鏜 2-φ52mm 孔并孔口倒角40 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 2XM8，孔口 120 度倒角45 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲 6XM850 鉆孔 鉆、鉸 6－φ6.2 孔55 鉆孔鉆 φ16 孔，鉆 φ20 孔、φ26 孔、φ32孔60 去毛刺 去所有加工面銳邊毛刺65 清洗 清洗零件70 終檢 檢驗零件尺寸2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“空氣壓縮機(jī)氣缸體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 KTH350，硬度 HB 為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）頂面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~720.3 m28.0?精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。51（3）頂面螺孔毛坯為實心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：鉆孔： 6.8m?攻絲： MH?（4）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。m5.3~720.3半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》 ，其加工余量值取為。.精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》 ，其加工余量取為 。m5.0 鑄件毛坯的基本尺寸為 ，根據(jù)《機(jī)械加工m3715.2036??工藝手冊》表 2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為 。m6.1?2.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） [3]工序 5：粗銑、半精銑底面機(jī)床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取fZaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/4?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV????mi/20rn?實際銑削速度 ：? sn/.612.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 70/425.???工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/2..sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll31刀具切入長度 ：1 mD2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：1jt in5.02.743121???mjfl（2）半精銑銑削深度 ：pa5.? 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取faZmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/6?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV????i/30rn?實際銑削速度 ：? sn/.6.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 510/3145.???工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/3.sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：精銑時1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機(jī)動時間?i7.8.521?jjjt工序 10：粗銑、半精銑上端面機(jī)床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]dw40?14?Z（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取fZaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/4?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV????mi/20rn?實際銑削速度 ：? sn/.612.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 70/425.??? 工作臺每分進(jìn)給量 ：mf min/2.70/6.1smVf ??：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll3刀具切入長度 ：1D2)~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：1jt min5.02.743121???mjfl（2）半精銑銑削深度 ：pa5.?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取fZmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/6?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV????i/30rn?實際銑削速度 ：? sn/.6.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 510/3145.???工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/3.sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：精銑時1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機(jī)動時間?i7.8.521?jjjt工序 15：精銑底面和兩端側(cè)面機(jī)床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z 銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取fZaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/4?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV????mi/20rn?實際銑削速度 ：? sn/.612.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 70/425.???工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/2..sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll329刀具切入長度 ：1l mD2)3~1((5.0?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：jt in53.02.743921????mjfl工序 20：精銑上端面機(jī)床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，硬質(zhì)合金立銑刀 YT15（1）粗銑兩側(cè)面銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw320?12?Z銑削深度 ：pa每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取fZaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/3?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1793204.610rdV????mi/150rn? 實際銑削速度 ：V? smnd/51.260134.0????進(jìn)給量 ：f sZnaff /.7/52.??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in4.smf：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a192??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll0刀具切入長度 ：1l mD34)~((5.2????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：1jt in39.0452121????mjfl工序 25：鉆 4-φ10.5mm 孔機(jī)床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆切削深度 ：pa5.2m?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.41，取V sV43機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.436097/in15Vrd????mi/80rn?實際切削速度 ： ?0..80.36/nms?被切削層長度 ：lm2?刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr 5.4215.)2~1(?????刀具切出長度 ：2l0走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：jt min12.0825.41????fnlj 工序 30, 35：粗鏜、半精鏜 2-φ52mm 孔,精鏜 2-φ52mm 孔并孔口倒角機(jī)床：鏜床 T68刀具：高速鋼刀具 VCWr418（1）粗鏜、半精鏜 2-φ52mm 孔切削深度 ：pam2?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.66，刀桿伸出長度取f，切削深度為 。因此確定進(jìn)給量m20 rmf/6.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.66，取Vin/15/.s?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取01560./in3.4Vrd????in/60r?實際切削速度 ： ? .2/ms工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in360.fn???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： tgtgkarp 4.52)3~2(????刀具切出長度 ： 取2l5?ml?行程次數(shù) ：i1機(jī)動時間 ：jt in79.01364.51921????mjfl（2）精鏜 2-φ52mm 孔并孔口倒角切削深度 ：pa?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.66，刀桿伸出長度取f，切削深度為 。因此確定進(jìn)給量m20m2rmf/7.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.66，取Vin/18/3.s?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取01184.2/in3.5Vrd????in/40r?實際切削速度 ： ? 0./6ms 工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf min/28407.fn???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： tgtgkarp .53)~2(????刀具切出長度 ： 取2l53?l2?行程次數(shù) ：i1機(jī)動時間 ：2jt min97.01834.1921????mjfl工序 40：鉆孔攻絲 2XM8，孔口 120 度倒角機(jī)床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆切削深度 ：pam4.3?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.41，取V sV43機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/9678.143001rdV????mi/80rn?實際切削速度 ： ? smn/3.060.0被切削層長度 ：lm3?刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr 5.4215.8)2~1(2?????刀具切出長度 ：2l0走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：jt min17.0825.431?????fnlj刀具：釩鋼機(jī)動絲錐進(jìn)給量 ：由于其螺距 ,因此進(jìn)給量fp. rf/5.?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.105，取Vmin/8./14.0s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/283104.310rdV????mi/250rn?絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0in/25rn實際切削速度 ： V? sd/13.0610254.30???由工序 4 可知： mll.2?l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：jt min18.025.14305.02121 ???????fnlfltj工序 45：鉆孔攻絲 6XM8機(jī)床：鉆床 Z525刀具：釩鋼機(jī)動絲錐進(jìn)給量 ：由于其螺距 ,因此進(jìn)給量f mp5.1?rmf/5.1?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.105，取Vin/8./14.0sm?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取in/283104.30rdV???in/25r絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0min/25rn?實際切削速度 ： V? smd/13.0610254.30??由工序 2 可知： ll.2?l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：jt min13.025.1405.20121 ???????fnlfltj工序 17：精銑兩側(cè)面機(jī)床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 ，齒數(shù)dw320?12?Z銑削深度 ：pam5.1? 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取faZmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V smV/5.3?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/209314.6501rdV????i/20rn?實際銑削速度 ：? sn/5.60.0進(jìn)給量 ：fVmZaff /215.???工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/3sVf刀具切入長度 ：精銑時 1lDl01由工序 3 可知： 40?2?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： jt min8.1360121???mjfl工序 55 鉆 φ16 孔，鉆 φ20 孔、φ26 孔、φ32 孔機(jī)床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆切削深度 ：pa5.2?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.41，取V sV43機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.436097/in15Vrd????mi/80rn?實際切削速度 ： ?0..80.36/nms?被切削層長度 ：lm2?刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr 5.4215.)2~1(?????刀具切出長度 ：2l0走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：jt min12.0825.41????fnlj 第 3 章 鉆 Φ20 孔 Φ26 孔專用夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工后托架零件時，需要設(shè)計專用夾具。3.2 夾具設(shè)計3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。采用一面 2 銷定位,以孔對應(yīng)的端面作為定位基準(zhǔn)面,其中一個基準(zhǔn)面限制 3 個自由度,一個圓柱銷限制 2 個自由的,一個菱形銷限制一個自由的,一共限制了 6 個自由的,達(dá)到 6 點定位的目的.3.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭（硬質(zhì)合金）刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015??001??頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''3rK2.Lm2Z.8/famzmap.2由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1～2～9 可得切削力的計算公式：0.8.10.35pzFafDBzn?有： .9.8.1.10.1254836.2()N???????根據(jù)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(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：FKW??安全系數(shù) K 可按下式計算：6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [5]1～2～1 可知6~其公式參數(shù)： 123456.0,.,1.0,3KK??由此可得： ...310.56???所以 845()KWFN?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，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點的選擇a. 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。b. 夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟：a.建立理論夾緊力 FJ 理與主要最大切削力 FP 的靜平衡方程：FJ 理=Ф (FP)。b.實際需要的夾緊力 FJ 需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J 需=KFJ 理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力 FJ 是否滿足條件：FJ>FJ 需。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)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。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單；（2）擴(kuò)力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。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(jī)動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá)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(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)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(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?螺旋夾緊力： 048()N?該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計算易得： KW??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，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.3 定位誤差的分析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。 gwj????與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???⑴定位誤差 ： 11minDWd????2i 2min. DdJarctgL?????其中：，10.52Dm??20D??，d .3d， in?in4⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl??查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.853jw??? 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。3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件連接成一個有機(jī)整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 結(jié) 論通過近一個月的課程設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運(yùn)用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。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(jìn)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(jī)配合進(jìn)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。 28參考文獻(xiàn)[1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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