KCSJ06角板鏜ф40孔夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說明書

課程設(shè)計(jì)說明書題目 KCSJ-06角板鏜40孔夾具設(shè)計(jì)專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時(shí) 間： 目 錄第1章緒論31.1 夾具的概述31.2 國內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀31.2.1 國內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀31.2.2 國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀41.3夾具的發(fā)展趨勢(shì)41.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡介51.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成51.4.2 鏜床夾具簡介5第2章 角板機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)72.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定72.1.1 零件的作用72.1.2 零件的工藝分析72.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定82.2零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)82.2.1 零件制造形式的確定82.2.2 毛坯尺寸的確定82.2.3 基準(zhǔn)的選擇92.3制定加工工藝路線92.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定102.5確定切削用量及基本工時(shí)12第3章 專用夾具的設(shè)計(jì)183.1 問題的提出183.2夾具設(shè)計(jì)183.2.1 對(duì)定位元件的基本要求183.2.2 確定定位方案與定位元件的原則183.2.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求及遵循原則193.2.4 定位方案及定位元件的確定193.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇203.2.6 鏜削力及夾緊力計(jì)算203.2.7 定位誤差的計(jì)算22第4章 結(jié)論23參考文獻(xiàn)24I第1章 緒論1.1 夾具的概述機(jī)械制造過程中用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中機(jī)床夾具最為常見，常簡稱為夾具 。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、對(duì)刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。夾具種類按使用特點(diǎn)可分為：1、萬能通用夾具 如機(jī)用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機(jī)床的一種 標(biāo)準(zhǔn)附件。2、專用性夾具 為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對(duì)象專一，針對(duì)性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具)和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具）。3、可調(diào)夾具 可以更換或調(diào)整元件的專用夾具。4、組合夾具 由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.2 國內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀我國國內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾達(dá)到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進(jìn)口不少NC機(jī)床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。1.2.2 國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，通常為機(jī)床價(jià)格的1110一1115，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，隨著我國加入wTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大1.3 夾具的發(fā)展趨勢(shì)夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。高精隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5m，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5m以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5m；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)25m。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用12秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺(tái)，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。1.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡介1.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。其構(gòu)成主要由鏜模底座、鏜查勘支架、鏜套、鏜桿以及必需的定位、夾緊裝置組成。鏜床夾具的種類按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無支承鏜模三類。1.4.2 鏜床夾具簡介1、實(shí)例鏜削車床尾架孔的雙支承鏜模，鏜模的兩個(gè)支承分別設(shè)置鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。2、鏜套鏜套的結(jié)構(gòu)形式和精度直接影響被加工的精度。常用的鏜套有兩類，即固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套。（1）、固定式鏜套與快換鉆套結(jié)構(gòu)相似，加工時(shí)鏜套不隨鏜桿轉(zhuǎn)動(dòng)。A型不帶油桿和油槽，靠鏜桿上開的油槽潤滑；B型則帶油杯和沒槽，使鏜套和鏜桿之間能充分地潤滑，從而減少鏜套的磨損。固定式鏜套的優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，精度高。但鏜桿在鏜套之間能充分地潤作軸向移動(dòng)，使鏜套容易磨損，因此只適用于低速鏜孔。（2）、回轉(zhuǎn)式鏜套回轉(zhuǎn)式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鏜桿與鏜套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而大大減少了鏜套的磨損，也不會(huì)因摩擦發(fā)熱而“卡死”。因此，它適適合于高速鏜孔。3、其它結(jié)構(gòu)（1）、鏜床的引進(jìn)結(jié)構(gòu) 由于鏜套的結(jié)構(gòu)類型不一樣，因此鏜桿的引進(jìn)結(jié)構(gòu)也不一樣。（2）、鏜桿支架，鏜模支架主要用來安裝鏜套和承受切削力。要求有足夠的剛性和急定性，在結(jié)構(gòu)上一般要有較大的安裝基面和設(shè)置必要的加強(qiáng)肋。而且支架上不允許安裝夾緊機(jī)構(gòu)和承受力緊反力，以免支架變形而破壞精度。（3）、鏜模底座 鏜模底座與其它夾具體相比要厚，且內(nèi)腔設(shè)有十字形加強(qiáng)肋。24第2章 角板機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1.1 零件的作用用于機(jī)床及相關(guān)部件的外部，保持零部件之間的位置，也可作為一定載荷的支撐，主要起定位支撐是本零件主要的作用。各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注，具體結(jié)構(gòu)詳見下圖：2.1.2 零件的工藝分析零件的材料為HT250，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，不適合磨削，為此以下是KCSJ-06角板需要加工的表面以及加工表面的分析：1、以寬為60mm的2個(gè)端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括：60mm的2個(gè)端面本身，還有40的孔。2、以40孔基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括其余的各個(gè)需要加工的面和孔及半圓槽的加工。由以上分析可知，對(duì)于這組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過車削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算：根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為一個(gè)角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺(tái)，其設(shè)備品率為10%，機(jī)械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。角板零件的年產(chǎn)量為5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.2.1 零件制造形式的確定由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。由于該角板零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷，采用這種材料，零件的強(qiáng)度也能保證，該角板的材料選擇HT200。整個(gè)外形尺寸不大，所以，可采用模鍛成型。另外，該零件結(jié)構(gòu)比較簡單，在毛坯制作時(shí)，可考慮毛坯形狀與零件盡量接近。2.2.2 毛坯尺寸的確定1、主要平面:為60mm的2個(gè)端面長度為60mm的鑄件的加工余量為單邊2.5mm。2、主要平面：為2個(gè)60*74mm的平面，長度為74mm的鑄件的加工余量也為單邊3mm。3、直徑40mm的孔：因?yàn)榭讖较鄬?duì)比較大，且該角板零件是大量生產(chǎn)，因此選擇鑄造出孔，因?yàn)榭椎拇植诙葹?.6，所以需要鉆、擴(kuò)、鉸3個(gè)工序加工可以滿足要求，孔的單邊余量為2.5mm。4、16的凸臺(tái)端面加工余量為2mm。2.2.3 基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。1、粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。2、精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差?！盎鶞?zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造?！白詾榛鶞?zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。“互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件帶有孔的形狀比較簡單的零件。3、本零件粗基準(zhǔn)的選擇：本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓52端面為粗基準(zhǔn)。4、本零件精基準(zhǔn)的選擇：選用孔mm為精基準(zhǔn)銑槽。2.3 制定加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。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，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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：工序1：鑄造工序2：熱處理工序3：粗銑寬60*74mm的上端面工序4：半精銑寬60*74mm的上端面工序5：粗銑寬60*74mm的立端面工序6：半精銑寬60*74mm的立端面工序7：粗鏜40的內(nèi)圓柱孔工序8：半精鏜40的內(nèi)圓柱孔工序9：精鏜40的內(nèi)圓柱孔工序10：粗銑上端面R4X12的半圓槽工序11：半精銑上端面R4X12的半圓槽工序12：粗銑立端面R4X12的半圓槽工序13：半精銑立端面R4X12的半圓槽工序14：粗銑16的上端面工序15：鉆6.5的孔，攻M8的螺紋孔工序16：去毛刺工序17：清洗工序18：終檢以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片”。2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200，硬度187220HBS，砂型鑄件。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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、粗銑寬60*74mm的上端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm2、半精銑寬60*74mm的上端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm3、粗銑寬60*74mm的立端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm4、半精銑寬60*74mm的立端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm5、粗鏜40的內(nèi)圓柱孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊(cè)，確定加工余量分別為： 鏜孔：36mm Z=1mm 6、精鏜40的內(nèi)圓柱孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊(cè)，確定加工余量分別為： 鏜孔：39mm Z=0.5mm 7、粗銑上端面R4X12的半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm8、半精銑上端面R4X12的半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm9、粗銑立端面R4X12的半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm10、半精銑立端面R4X12的半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm11、粗銑16的上端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為 Z=2.5mm，加工余量為： 銑削：28mm Z=2.5mm12、鉆6.5的孔，攻M8的螺紋孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊(cè)，確定加工余量分別為： 鉆孔：6.5mm Z=0.5mm 攻絲：M8mm Z=0.5mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序3、4：銑寬60*74mm的上端面1、刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,，d=600mm，v=125m/min， z=4。2、背吃刀量的確定 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿伞?、進(jìn)給量f的確定和切削速度的確定 根據(jù)X51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=0.2mm/齒，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取當(dāng)時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：l=120mm，= 5mm, =3mm.則機(jī)動(dòng)工時(shí)為。工序5、6：銑寬60*74mm的立端面1、刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,，d=600mm，v=125m/min， z=4。2、背吃刀量的確定 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿伞?、進(jìn)給量f的確定和切削速度的確定 根據(jù)X51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=0.2mm/齒，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取當(dāng)時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：l=120mm，= 5mm, =3mm.則機(jī)動(dòng)工時(shí)為。工序7、8、9：鏜40的內(nèi)圓柱孔1、加工要求：粗鏜軸孔，以底面為定位基準(zhǔn)，根據(jù)文獻(xiàn)表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度可得到：鏜削時(shí)其加工經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT11IT13,表面粗糙度Ra為1.6。具體余量如下： 單邊余量2、選用機(jī)床：查文獻(xiàn)選用T618臥式鏜床3、選擇切削用量（1）、決定切削深度 由切削余量可知道 （單邊）（2）、決定切削進(jìn)給量 查文獻(xiàn)工件是鑄鐵，刀頭切削進(jìn)給量為 （3）、決定切削速度 查文獻(xiàn)工件是鑄鐵，刀頭切削速度為計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床說明書可知道機(jī)床分18級(jí)81000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為，所以實(shí)際速度為： 計(jì)算各孔加工工時(shí) =工序10、11：粗銑上端面R4X12的半圓槽1、選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8,，d=8mm，v=25m/min， z=4。2、背吃刀量 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則3、進(jìn)給量的確定根據(jù)X51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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1450r/min當(dāng)時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4、 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：l=0mm，= 12mm, =0mm.則機(jī)動(dòng)工時(shí)為。工序12、13：粗銑上端面R4X12的半圓槽1、選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8,，d=8mm，v=25m/min， z=4。2、背吃刀量 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則3、進(jìn)給量的確定根據(jù)X51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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1450r/min當(dāng)時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：l=0mm，= 12mm, =0mm.則機(jī)動(dòng)工時(shí)為。工序14：粗銑16的上端面1、選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8。2、背吃刀量的確定因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則3、進(jìn)給量的確定根據(jù)X51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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1450r/min當(dāng)時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計(jì)算工時(shí) l=15mm，= 5mm, =3mm。則機(jī)動(dòng)工時(shí)為。工序15：鉆6.5的孔，攻M8的螺紋孔1、選擇鉆頭選用Z525立式鉆床，選用d=6.5的麻花鉆，M8的機(jī)用絲錐。選用=8.6mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表）由切削表和工藝表查得，。2、進(jìn)給量的確定按機(jī)床選取3、工時(shí)的確定l=20mm，= 3mm, =3mm.基本工時(shí)：4、絲錐的選擇選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐。5、進(jìn)給量的確定f等于工件螺紋的螺距p，即f=1.25mm/r。6、切削速度的確定按機(jī)床選取7、工時(shí)的確定l=20mm，= 3mm, =3mm. 基本工時(shí)：第3章 專用夾具的設(shè)計(jì)本次的課程設(shè)計(jì)在經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商的前提下，設(shè)計(jì)鏜40mm通孔的夾具設(shè)計(jì)。本夾具設(shè)計(jì)宗旨旨在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，制造出生產(chǎn)周期短的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3.1 問題的提出本次課程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行40mm通孔的鏜夾具設(shè)計(jì)。本夾具用于在T618臥式鏜床上進(jìn)行40mm通孔的鏜削加工。本工序前零件的上下、前后端面已加工過。在工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸公差為0.03mm，精度也是本次設(shè)計(jì)主要考慮的問題之一，另外還要保證加工通孔內(nèi)圓柱表面的表面粗糙度為1.6um。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 對(duì)定位元件的基本要求1、足夠的精度由于工件的定位是通過定位副的接觸（或配合）實(shí)現(xiàn)的，定位元件上限位基面的精度直接影響工件的定位精度，因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)加工的要求。2、足夠的強(qiáng)度和剛度定位元件不僅限制工件的自由度，還有支撐元件、承受夾緊力和切削力的作用，因此，因有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形或損毀。3、耐磨性好工件的裝卸會(huì)磨損定位元件的限位基面，導(dǎo)致定位精度下降。定位精度下降到一定程度時(shí)，定位元件必須更換，否則，夾具不能繼續(xù)使用。為了延長定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。4、工藝性好定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于加工、裝配和更換。3.2.2 確定定位方案與定位元件的原則工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置，工件位置的正確與否，用加工要求來衡量，能滿足加工要求的為正確，不能滿足加工要求的為不正確。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，也不必要求它們完全一致，但各個(gè)工件的位置變動(dòng)量必須控制在加工誤差所允許的范圍之內(nèi)。3.2.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求及遵循原則對(duì)夾緊裝置的基本要求：1、夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。2、夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個(gè)加工過程中的位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要是工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。3、夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，允許設(shè)計(jì)越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：工件不移動(dòng)原則；工件不變形原則；工件不振動(dòng)原則；安全可靠原則；經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則；3.2.4 定位方案及定位元件的確定根據(jù)工藝規(guī)程，在加工40圓柱通孔之前，零件前后、左右端面均以加工好。工件以在V型塊及左端面上進(jìn)行定位，限制五個(gè)自由度，在以零件的底面限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。零件主要的夾緊采用右端夾緊板及六角螺栓進(jìn)行夾緊。同時(shí)為保證加工開展有序我們還增設(shè)上蓋板、螺栓及前蓋板、螺栓進(jìn)行輔助夾緊。本夾具采用鉆模板及鉆套對(duì)在鉆孔的時(shí)候進(jìn)行找正的作用。具體裝配圖詳見下圖：3.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇本夾具選擇的基準(zhǔn)是零件直徑為52mm的外圓、左端面、底面。采用壓板夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。本夾具為手動(dòng)夾緊工件快換裝置。3.2.6 鏜削力及夾緊力計(jì)算鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：圓周切削分力公式： 式中 圓周切削分力；背吃刀量；修正系數(shù)；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中 式中 考慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)；考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。查表得： 取 由表可得： 即：同理：徑向切削分力公式 ： 式中 徑向切削分力；背吃刀量；修正系數(shù)；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中： 即：軸向切削分力公式 ： 式中 軸向切削分力；背吃刀量；修正系數(shù)；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中： 即：根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式中 實(shí)際所需夾緊力；在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力；安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計(jì)算， 式中 加工性質(zhì)；刀具鈍化程度；切削特點(diǎn)；夾緊力的穩(wěn)定性；手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置；僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸的情況。式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)10表可得：粗鏜：代入得 所以，有： 精鏜：代入得 所以，有： 鏜削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。查表可得：所以，3.2.7 定位誤差的計(jì)算由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：式中 定位副間的最小配合間隙；工件圓孔直徑公差；心軸外圓直徑公差，可知，1、夾緊誤差：其中接觸變形位移值：2、磨損造成的加工誤差：通常不超過3、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。第4章 結(jié)論經(jīng)過對(duì)課程設(shè)計(jì)工作的不懈努力，終于能夠在規(guī)定的時(shí)間里完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)工作過程中，我學(xué)到了不少東西，也發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足的地方。搞設(shè)計(jì)注重的就是“態(tài)度”問題，沒有一個(gè)好的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，就算搞一年的設(shè)計(jì)，也不可能把課題完成工作。在設(shè)計(jì)期間，我體會(huì)到：只要你肯去下工夫，什么事都難不倒你。就像剛開學(xué)的時(shí)候，當(dāng)時(shí)的我對(duì)機(jī)床夾具是一點(diǎn)了解都沒有，我就連六點(diǎn)定位原理都不知道以及定位、夾緊的原理。我覺得我最大的一個(gè)收獲是：不管遇到什么困難，只要你肯問、肯交流、肯去查資料，就一定能夠把問題給解決。也就因?yàn)檫@樣，我學(xué)會(huì)了如何去查工具書，查專業(yè)資料，因?yàn)椴楣ぞ邥彩且环N技能。另外我從設(shè)計(jì)過程中鍛煉了自己的一項(xiàng)技能，那就是Auto CAD繪圖能力。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)需要畫很多裝配圖、零件圖，這大大提高了自己的繪圖速度，再加上繪圖過程中的修修改改，讓我知道了好多CAD的繪圖標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)到了同學(xué)之間的互相溝通、協(xié)調(diào)，體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)主義精神。通過這次設(shè)計(jì)我終于發(fā)現(xiàn)了我有很多欠缺的地方。在設(shè)計(jì)的過程中，由于專業(yè)知識(shí)的欠缺，使得自己在設(shè)計(jì)的時(shí)候很吃力，有好多是以前學(xué)過的，但是由于時(shí)間的淡化，漸漸忘記了，還有也是以前學(xué)過的，但因?yàn)楫?dāng)時(shí)的自己處于困惑的狀態(tài)，沒有好好的學(xué)，現(xiàn)在想起來確實(shí)有點(diǎn)可惜了。最后，我對(duì)指導(dǎo)老師的嚴(yán)格要求和對(duì)我在設(shè)計(jì)上的幫助，表示衷心的感謝！同時(shí)，對(duì)本組同學(xué)對(duì)我的幫助，表示感謝。參考文獻(xiàn)1 薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社2000 2 楊黎明.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：國防工業(yè)出版社，19963 東北重型機(jī)械學(xué)院.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 上海：上?？萍汲霭嫔?，19884 胡家秀主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社19995 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社19956 孟憲椅等主編.機(jī)床夾具圖冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社19917 謝家瀛主編.車床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社19998 楊培元等主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社19959 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