端蓋零件的鉆Ф10孔專用夾具設(shè)計及機械加工工藝規(guī)程編制含非標(biāo)7張CAD圖.zip

端蓋零件的鉆Ф10孔專用夾具設(shè)計及機械加工工藝規(guī)程編制含非標(biāo)7張CAD圖.zip,零件,10,專用,夾具,設(shè)計,機械,加工,工藝,規(guī)程,編制,非標(biāo),CAD 任務(wù)書 一、設(shè)計題目：端蓋零件的機械加工工藝規(guī)程編制和專用夾具設(shè)計 （生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)） 二、設(shè)計工作要求提交： 1、零件圖一張 2、毛坯圖一張 3、機械加工工藝卡一張 4、工序卡全部 5、專用夾具裝配圖、夾具體、夾具非標(biāo)零件圖 6、設(shè)計計算說明書一份 三、設(shè)計步驟和時間安排： 1、對零件進(jìn)行工藝分析畫零件圖（3天） 對零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求進(jìn)行分析； 對零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙以及設(shè)計基準(zhǔn)等進(jìn)行分析； 對零件的材質(zhì)、熱處理及機械加工的工藝性進(jìn)行分析。 2、選擇毛坯的制造方式,繪制毛坯簡圖(3天) 毛坯的選擇和繪制，應(yīng)該以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度，加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等方面綜合考慮。 3、制訂零件的機械加工工藝路線（10天） 制訂工藝路線：在對零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，制訂零件的工藝路線和劃分粗、精加工階段，對于比較復(fù)雜的零件可先考慮幾個加工方案，分析比較后再從中選擇比較合理的加工方案； 選擇定位基準(zhǔn)：進(jìn)行必要的工序尺寸計算，根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的定位基準(zhǔn)，當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不想重合時，需對它的工序尺寸進(jìn)行換算； 選擇機床及工、夾、量、刀具； 加工余量及工序間尺寸與公差的確定； 切削用量和時間定額的確定； 填寫機械加工工藝過程卡和工序卡。 4、機床夾具設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計（15天） 結(jié)合某道工序設(shè)計一套專用夾具： 確定夾具設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖； 選擇定位元件，計算定位誤差； 計算夾緊力； 畫夾具裝配圖和零件圖。 5、編寫設(shè)計計算說明書(不少于5000字)（4天） 6、20XX年4月30日之前交。 XXXX教研室 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 端蓋 共 5 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 3 車 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 115X115X65 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 四爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Ф25孔底孔； 四爪卡盤、麻花鉆、游標(biāo)卡尺 500 7.85 0.2 2.5 1 0.65 0.06 2 粗車Ф60前端面； 四爪卡盤、端面車刀、游標(biāo)卡尺 280 52.8 0.2 2.5 1 0.49 0.11 3 半精車Ф60前端面； 四爪卡盤、端面車刀、游標(biāo)卡尺 280 52.8 0.25 0.5 1 0.39 0.09 4 粗車Ф25孔； 四爪卡盤、內(nèi)孔車刀、游標(biāo)卡尺 620 48.7 0.2 9.5 1 0.5 0.05 5 半精車Ф25孔； 四爪卡盤、內(nèi)孔車刀、游標(biāo)卡尺 620 48.7 0.25 0.5 1 0.4 0.04 6 粗車Ф30孔； 四爪卡盤、內(nèi)孔車刀、游標(biāo)卡尺 550 51.8 0.2 2.5 1 0.12 0.05 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 端蓋 共 5 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 4 車 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 115X115X65 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗車Ф75后端面； 三爪卡盤、端面車刀、游標(biāo)卡尺 280 65.9 0.2 3 1 0.45 0.11 2 粗車Ф75外圓； 三爪卡盤、外圓車刀、游標(biāo)卡尺 280 65.9 0.2 6.5 1 0.13 0.11 3 半精車Ф75外圓； 三爪卡盤、外圓車刀、游標(biāo)卡尺 280 65.9 0.25 0.5 1 0.1 0.09 4 粗車3X0.5槽； 三爪卡盤、車槽刀、游標(biāo)卡尺 280 65.9 0.2 3 1 0.01 0.11 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 端蓋 共 5 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 5 銑 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 115X115X65 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑R35圓弧； 專用夾具、立銑刀、圓弧量規(guī) 300 7.54 0.2 2.5 1 0.42 0.1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 端蓋 共 5 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 6 鉆 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 115X115X65 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆4XФ9孔底孔； 專用夾具、麻花鉆、游標(biāo)卡尺 525 8.24 0.1 2.5 4 0.29 0.11 2 擴4XФ9孔； 專用夾具、擴孔鉆、游標(biāo)卡尺 465 12.8 0.1 1.9 4 0.32 0.13 3 鉸4XФ9孔； 專用夾具、鉸孔鉆、游標(biāo)卡尺 525 14.8 0.1 0.1 4 0.29 0.11 4 鉆4XФ14臺階孔； 專用夾具、平頭鉆、游標(biāo)卡尺 331 14.6 0.1 2.5 4 0.27 0.18 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 端蓋 共 5 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 7 鉆 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 115X115X65 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Ф4孔； 專用夾具、麻花鉆、游標(biāo)卡尺 525 6.59 0.1 2 1 0.29 0.11 2 鉆Ф10臺階孔； 專用夾具、平頭鉆、游標(biāo)卡尺 525 13.2 0.1 2 1 0.23 0.11 3 擴Ф10臺階孔； 專用夾具、平頭鉆、游標(biāo)卡尺 423 13 0.1 0.9 1 0.28 0.14 4 鉸Ф10臺階孔； 專用夾具、平頭鉆、游標(biāo)卡尺 525 16.5 0.1 0.1 1 0.23 0.11 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 端蓋 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT150 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 115X115X65 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 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(zhǔn)終 單件 1 鑄造 2 熱處理 3 車 鉆Ф25孔底孔；粗、半精車Ф60前端面及Ф25孔；粗車Ф30孔； 金工 CA6140 四爪卡盤、合金車刀、游標(biāo)卡尺 4 車 粗車Ф75后端面；粗、半精車Ф75外圓；粗車3X0.5槽； 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標(biāo)卡尺 5 銑 粗銑R35圓??； 金工 X52K 專用夾具、立銑刀、圓弧量規(guī) 6 鉆 鉆、擴、鉸4XФ9孔及4XФ14臺階孔； 金工 Z525 專用夾具、鉆頭、游標(biāo)卡尺 7 鉆 鉆Ф4孔及鉆、擴、鉸Ф10臺階孔； 金工 Z525 專用夾具、鉆頭、游標(biāo)卡尺 8 倒角 9 清洗 10 終檢 11 入庫 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 端蓋零件的機械加工工藝規(guī)程編制和專用夾具設(shè)計 摘要 在經(jīng)濟飛速向前的當(dāng)下，制造業(yè)快速發(fā)展的今天。非標(biāo)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)也千變?nèi)f化。以往設(shè)計的通用夾具，越來越多的面臨淘汰。所以專用夾具的設(shè)計與生產(chǎn)越來越廣泛。專用夾具的研究其主要內(nèi)容有定位方案、夾緊方案的確定，定位元件、夾緊元件的選擇，導(dǎo)向裝置的選擇等等。 本次設(shè)計研究的對象是端蓋。設(shè)計內(nèi)容包括2個方面：1、工藝分析；2、鉆Ф10孔鉆床專用夾具設(shè)計。該零件是機械加工中常用的零件之一，其主要作用是支撐、保護支承和傳動零部件、防塵及密封作用，在各種機器中應(yīng)用廣泛。 從零件結(jié)構(gòu)分析入手，合理選擇定位基準(zhǔn)，各種刀具參數(shù)選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過程時，根據(jù)加工要求不同，需要進(jìn)行粗精加工。另外還確定了切削參數(shù)，加工工時，填寫工藝過程卡片和工序卡片。專用夾具設(shè)計內(nèi)容有：確定定位方案及元件，確定夾緊方案及元件，確定導(dǎo)向裝置，計算切削力及夾緊力等。 關(guān)鍵詞：端蓋、工藝、Ф10孔、鉆床、專用夾具 I ABSTRACT At a time of rapid economic growth, the rapid development of manufacturing today. Non-standard parts size, structure is ever-changing. Previously designed universal fixtures, more and more face elimination. Therefore, the design and production of special fixture more widely. The main research contents of the special fixtures are the positioning scheme, the determination of the clamping scheme, the positioning elements, the selection of the clamping elements, the selection of the guiding device and so on. The object of this design study is the end cap. Design includes two aspects: 1, process analysis; 2, drilling Ф10 hole drilling fixture design. The part is one of the parts commonly used in machining, its main role is to support and protect the support and transmission parts, dust and seal the role of a wide range of applications in a variety of machines. From the structural analysis of parts to start with a reasonable choice of positioning standards, a variety of tool parameters and the choice of cutting dosage. In the process of scheduling, according to different processing requirements, the need for rough finishing. In addition, it also determines the cutting parameters, working hours, fill in the process card and process card. Special fixture design content: determine the positioning programs and components, to determine the clamping programs and components, to determine the guide to calculate the cutting force and clamping force. Key words: End cap, Craft, Ф10 hole, Drilling machine, Special fixture 目 錄 摘要 I ABSTRACT I 1 緒論 1 1.1 機床夾具的概述 1 1.2 機床夾具的分類 1 1.3 機床夾具的組成 2 1.4 機床夾具的發(fā)展方向 3 2 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的組成表面 4 2.3 零件的技術(shù)要求 5 2.4 零件的形位公差 5 3 零件的工藝分析及設(shè)計 6 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 6 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 6 3.1.2確定毛坯的制造形式 6 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 7 3.3 加工工藝路線的確定 8 3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 8 3.5 確定加工余量 9 3.6 計算切削用量、基本時間及輔助時間 10 4 鉆Ф10孔專用夾具設(shè)計 23 4.1 定位方案及裝置的確定 23 4.1.1設(shè)計定位方案應(yīng)滿足的要求 23 4.1.2定位方案的確定 23 4.1.3定位元件的確定 23 4.2 夾緊方案及裝置的確定 24 4.2.1設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 24 4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 25 4.2.3夾緊方案的確定 25 4.2.4夾緊元件的確定 25 4.3 夾具體的設(shè)計 25 4.4 導(dǎo)向方案的選擇 27 4.4.1 鉆模的選擇 27 4.4.2 鉆套的選擇 27 4.5 計算鉆削力和夾緊力 29 4.5.1 計算鉆削力 29 4.5.2 計算夾緊力 29 4.6 分析與計算定位誤差 30 結(jié)論 31 致謝 32 參考文獻(xiàn) 33 II 1 緒論 1.1 機床夾具的概述 夾具從一開始出現(xiàn)到現(xiàn)在超過兩百年了，基本上它的發(fā)展過程有三個，第一個，夾具只是在對零件生產(chǎn)的時候夾緊零件，沒有別的作用。后期因為軍事上的需要，生產(chǎn)規(guī)模在不斷的擴大，夾具的功能變得更加的完善，在生產(chǎn)過程中，夾具的效率更高，加工零件的穩(wěn)定性也更好，蠻蠻的，夾具在進(jìn)行機床生產(chǎn)的時候，越來越重要。這是夾具發(fā)展的第二階段。在這個過程里面，夾具就是讓生產(chǎn)的效率更高，在當(dāng)下，夾具的自動化程度已經(jīng)是非常高了，并且精度也非常高。 因為電子，還有數(shù)控的飛快發(fā)展，現(xiàn)在的夾具已經(jīng)跟機床是一個整體了，不再是單一的一個部分，無論是適應(yīng)性也好，還是自動化程度也好，都是非常高的，所以就算是生產(chǎn)的數(shù)量非常少，它的效率也跟大批量生產(chǎn)是一樣的，這就是夾具的第三個階段，總的來說就是精度更高，適應(yīng)性更好。夾具的發(fā)展前景還是非常不錯的，智能化水平也會越來越高。 機床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：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)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。 機床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術(shù)措施。面前國內(nèi)正處在專用夾具大量更新的階段，為減低制造成本，避免材料浪費，使用數(shù)控機床柔性制造技術(shù)。近年來數(shù)控機床加工中心，成組技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，機床夾具提出了如下新的要求： 1、可快速，方便地裝夾新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可應(yīng)用于高精密夾具及固定裝置； 4、可應(yīng)用于現(xiàn)代夾具制造和新技術(shù)的各種裝置； 5、進(jìn)一步減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率； 6、提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 機床夾具的分類 1、通用夾具 所謂通用夾具，其所有零件均標(biāo)準(zhǔn)化。在規(guī)定的范圍類，要加工的零件不一樣，它也可以用來生產(chǎn)加工。比方說，在機床上有卡盤，一個三爪，一個四爪，還有頂尖，還有雞心夾頭；在銑床上面，不僅有平口鉗，還有分度頭，還有回轉(zhuǎn)工作臺等等。它們都是通用的，有的不需要調(diào)整，有的只要調(diào)整一點點，就可以對不一樣的零件進(jìn)行生產(chǎn)加工了。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。生產(chǎn)通用夾具的廠家都是非常專業(yè)的，他們都是跟著機床一起提供給使用者的。 2、專用夾具 這種夾具就是為了特定的零件，特定的工序來進(jìn)行設(shè)計的，它的構(gòu)造非常的緊湊，用起來很快，也很方便等等好處。生產(chǎn)專用夾具是按照具體使用者的的需要，來進(jìn)行設(shè)計還有加工的，一般都是用在生產(chǎn)數(shù)量很多的時候。 3、組合夾具 這個夾具的基礎(chǔ)就是機床夾具，這套夾具實現(xiàn)先加工好的，它的形狀，大小都是不一樣的，根據(jù)組合化的原理，對生產(chǎn)加工的需要進(jìn)行組裝，就形成專用夾具了。夾具用好了之后，還能拆掉，這樣還能裝新的夾具來用。 4、拼裝夾具 這種夾具是專門為了一個零件的生產(chǎn)加工來設(shè)計的，非常標(biāo)準(zhǔn)，而且系列化，專用夾具裝配的時候是根據(jù)專用夾具來進(jìn)行的。用這種拼裝的夾具，不管是設(shè)計時間，還是加工時間都短了很多，并且就算是產(chǎn)品的類型改變了，它有很多零部件還是能夠拆下來用的，一般生產(chǎn)的品種比較多，數(shù)量不多的時候用。 1.3 機床夾具的組成 1、定位裝置 定位部分的組成有定位的零部件，還有一些組合部分，他是用來將產(chǎn)品固定在夾具上的，也就是說在進(jìn)行生產(chǎn)的時候，零件跟加工工具，還有進(jìn)行切削的時候，它所處的地方都是對的，比方說定位銷等等。 2、夾緊裝置 這個部分是用來把零件緊緊的壓住或者夾緊的，讓零件在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時候，不會因為任何外力的原因產(chǎn)生位置的改變，同時防止或減小振動。正常來說用來進(jìn)行夾緊的是一種裝置，不僅有夾緊的零部件，還有增力部分，還有傳動部分，還有動力部分等等。 3、對刀—引導(dǎo)裝置 它是用來讓夾具還有刀具之間所處的位置正確，或者是讓刀來對零件進(jìn)行加工，比方說對刀塊，還有鉆套等等。 4、其他元件及裝置 比方說定向件，還有操作間等等這些按照個別需要來設(shè)置的，有分度裝置，上料裝置，還有下料裝置等等。 5、夾具體 它是用來將夾具上邊的零部件還有各個部分連接起來的，這樣這些小零部件就形成了一個整體，這個整體跟機床連接起來。 1.4 機床夾具的發(fā)展方向 1、夾具元件多功能模塊化 能單獨使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加。如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能，可一件單獨使用，也可以幾件組裝在一起使用，T 形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具，使用這種夾具可以減少機床的停機時間，最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機床的高效性能。 2、高強度、高剛性、高精度 為了提高勞動生產(chǎn)率，縮短工件的加工工時，工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展，工序高度集中，工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化，這就需要柔性夾具本身要有較高的使用強度和剛度，才能滿足工件的加工精度。 3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化 現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化，使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工，這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng)，它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成，利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復(fù)使用的夾具，供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點，組裝又像專用夾具那樣簡單可靠，保留了成組夾具的優(yōu)點。為了便于夾具與機床定位連接，夾具基體有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定位連接位置，使之專用、成組夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要。 4、工件夾緊快速化、自動化 為縮短工件加工中的輔助時間，減輕工人的勞動強度，工件的裝夾、拆卸也需要機械化、自動化。工件的夾緊由原來的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊，以便實現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。 35 2 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 2.1 零件的作用 本次設(shè)計的零件是端蓋，該零件是機械加工中常用的零件之一，其主要作用是支撐、保護支承和傳動零部件、防塵及密封作用，在各種機器中應(yīng)用廣泛。具體結(jié)構(gòu)見下圖2.1端蓋零件圖。 圖2.1 端蓋零件圖 2.2 零件的組成表面 1、115X115所在表面、端面及四周邊； 2、4XR27.5所在表面及端面；R35圓弧所在表面及端面； 3、Ф75外圓及3X0.5槽所在表面及端面； 4、4XФ9孔及4XФ14臺階孔所在表面及端面； 5、Ф25、Ф30孔所在表面及端面； 6、Ф4孔及臺階孔所在表面及端面； 7、Ф60外圓所在表面及端面；R2圓弧所在表面及端面； 8、未注鑄造圓角為R3-R5。 2.3 零件的技術(shù)要求 1、115X115所在四周邊，采用不去除材料的方法獲得； 2、Ф75外圓所在表面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 3、Ф10孔所在表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 4、Ф25孔所在表面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 5、Ф60外圓所在右端面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 6、Ф60外圓所在表面及A-A剖視圖中尺寸15所在前端面，采用不去除材料的方法獲得； 7、其余未注表面粗糙度公差的表面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um。 2.4 零件的形位公差 1、A-A剖視圖中尺寸15所在后端面相對于“Ф25孔所在軸線”的直線度公差為0.030； 2、A-A剖視圖中Ф75外圓所在后端面相對于“Ф25孔所在軸線”的直線度公差為0.030； 3、A-A剖視圖中Ф60外圓所在前端面相對于“Ф25孔所在軸線”的直線度公差為0.030。 3 零件的工藝分析及設(shè)計 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。 （1）大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)是指在機床上長期地進(jìn)行某種固定的工序。例如汽車、拖拉機、軸承、縫紉機、自行車的制造，通常是以大量生產(chǎn)的方式進(jìn)行的。 （2）成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)是在一年中分批地生產(chǎn)相同的零件，生產(chǎn)呈周期性的重復(fù)。每批生產(chǎn)相同零件的數(shù)量，即生產(chǎn)批量的大小要根據(jù)具體生產(chǎn)條件來決定。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量等，成批生產(chǎn)又可分為大批、中批和小批生產(chǎn)。大批生產(chǎn)的工藝特征與大量生產(chǎn)相似，而小批生產(chǎn)與單件生產(chǎn)的工藝特征相似。通用機床的制造往往屬于這種生產(chǎn)類型。 （3）單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)是指單個或少數(shù)幾個地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)、尺寸的產(chǎn)品，很少重復(fù)。例如，重型機器、大型船舶制造及新產(chǎn)品試制等常屬于這種生產(chǎn)類型。 查表以及集合任務(wù)書，確定端蓋的生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)。 3.1.2確定毛坯的制造形式 1、選擇毛坯 成型方法為砂型鑄造。 2、確定毛坯尺寸及公差 （1）零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時采用鑄件；零件材料為鋼材時、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時采用幫料。 （2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個臺階直徑相差不大時用幫料，相差較大時用鍛件。 （3）生產(chǎn)類型 在大批量生產(chǎn)時應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 （4）車間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 （5）充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 查閱《金屬機械加工工藝人員手冊》，選擇端蓋，外圓單邊余量3mm、端面余量3mm。 通過零件圖能夠知道端蓋的材料是HT150灰鑄鐵，該材料綜合性能較高，在正常的生產(chǎn)中也得到了比較廣泛的應(yīng)用。因為端蓋外形結(jié)構(gòu)比較簡單。選擇砂型鑄造，采用毛坯形狀與零件盡量接近。圖3.1為端蓋毛坯圖。 圖3.1 端蓋毛坯圖 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 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，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)盡量選擇加工表面設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起定位誤差。 “基準(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)計與制造。 “自為基準(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)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，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，本零件是一個形狀不復(fù)雜的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇Ф60外圓及前端面作為粗基準(zhǔn)； 精基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇Ф25內(nèi)孔及后端面作為精基準(zhǔn)； 3.3 加工工藝路線的確定 制定工藝順序的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 經(jīng)過相應(yīng)的分析，選擇零件的加工順序方案如下： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：鉆Ф25孔底孔；粗、半精車Ф60前端面及Ф25孔；粗車Ф30孔； 工序4：粗車Ф75后端面；粗、半精車Ф75外圓；粗車3X0.5槽； 工序5：粗銑R35圓?。? 工序6：鉆、擴、鉸4XФ9孔及4XФ14臺階孔； 工序7：鉆Ф4孔及鉆、擴、鉸Ф10臺階孔； 工序8：倒角； 工序9：清洗； 工序10：終檢； 工序11：入庫。 3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 通過上面對加工工藝路線的確定，其加工需完成車削、銑削、鉆削及磨削。加工機床及加工裝備的選擇如下： 1、車削加工 （1）加工設(shè)備：CA6140臥式車床； （2）裝夾裝備：三爪卡盤； （3）車削刀具：外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、車槽刀； （4）測量工具：游標(biāo)卡尺； 2、銑削加工 （1）加工設(shè)備：X52K立式銑床； （2）裝夾裝備：專用夾具； （3）車削刀具：立銑刀； （4）測量工具：游標(biāo)卡尺； 3、鉆削加工 （1）加工設(shè)備：Z525立式鉆床； （2）裝夾裝備：專用夾具； （3）車削刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆； （4）測量工具：游標(biāo)卡尺； 3.5 確定加工余量 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：鉆Ф25孔底孔；粗、半精車Ф60前端面及Ф25孔；粗車Ф30孔； 工步1：鉆Ф25孔底孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2.5（單邊）。 工步2：粗車Ф60前端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2.5。 工步3：半精車Ф60前端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=0.5。 工步4：粗車Ф25孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=9.5（單邊）。 工步5：半精車Ф25孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=0.5（單邊）。 工步6：粗車Ф30孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2.5（單邊）。 工序4：粗車Ф75后端面；粗、半精車Ф75外圓；粗車3X0.5槽； 工步1：粗車Ф75后端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=3。 工步2：粗車Ф75外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=6.5（單邊）。 工步3：半精車Ф75外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=0.5（單邊）。 工步4：粗車3X0.5槽； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=3（單邊）。 工序5：粗銑R35圓?。? 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2.5。 工序6：鉆、擴、鉸4XФ9孔及4XФ14臺階孔； 工步1：鉆4XФ9孔的底孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2.5（單邊）。 工步2：擴4XФ9孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=1.9（單邊）。 工步3：鉸4XФ9孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=0.1（單邊）。 工步4：鉆4XФ14臺階孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2.5（單邊）。 工序7：鉆Ф4孔及鉆、擴、鉸Ф10臺階孔； 工步1：鉆Ф4孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2（單邊）。 工步2：鉆Ф10臺階孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=2（單邊）。 工步3：擴Ф10臺階孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=0.9（單邊）。 工步4：鉸Ф10臺階孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊，查看后取Z=0.1（單邊）。 工序8：倒角； 工序9：清洗； 工序10：終檢； 工序11：入庫。 3.6 計算切削用量、基本時間及輔助時間 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：鉆Ф25孔底孔；粗、半精車Ф60前端面及Ф25孔；粗車Ф30孔； 工步1：鉆Ф25孔底孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140；該車床是依然是現(xiàn)在企業(yè)加工車間中，最為常見和常用的機床，該機床能夠?qū)α慵耐鈭A、端面、內(nèi)孔、螺紋孔等進(jìn)行加工。粗加工的時候其加工精度能夠保證在80-10um；半精加工的時候其加工精度能夠保證在10-2.5um；精加工的時候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=500r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=65，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：粗車Ф60前端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=27.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：半精車Ф60前端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=60m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=27.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：粗車Ф25孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量9.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=62，則 9、輔助時間 式中：，則 工步5：半精車Ф25孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=60m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=62，則 9、輔助時間 式中：，則 工步6：粗車Ф30孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=550r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=13，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4：粗車Ф75后端面；粗、半精車Ф75外圓；粗車3X0.5槽； 工步1：粗車Ф75后端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=25，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：粗車Ф75外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量6.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=7，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：半精車Ф75外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=60m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=7，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：粗車3X0.5槽； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：車槽刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=0.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5：粗銑R35圓弧； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K；銑床最常見的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號的銑床利用率比較高。該機床能夠?qū)α慵亩嗣?，鍵槽等進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時候其加工精度能夠保證在20-5um；半精加工的時候其加工精度能夠保證在5-2.5um；精加工的時候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：立銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=25，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6：鉆、擴、鉸4XФ9孔及4XФ14臺階孔； 工步1：鉆4XФ9孔的底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525；鉆床的型號有Z525、Z3040、Z3050等等，本次選擇最為常見，性價比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時候其加工精度能夠保證在20-5um；擴孔加工的時候其加工精度能夠保證在10-2.5um；鉸孔加工的時候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=15，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴4XФ9孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=465r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=15，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸4XФ9孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=15，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉆4XФ14臺階孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=331r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=9，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7：鉆Ф4孔及鉆、擴、鉸Ф10臺階孔； 工步1：鉆Ф4孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=15，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆Ф10臺階孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：擴Ф10臺階孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=423r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉸Ф10臺階孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8：倒角； 工序9：清洗； 工序10：終檢； 工序11：入庫。 4 鉆Ф10孔專用夾具設(shè)計 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1設(shè)計定位方案應(yīng)滿足的要求 在對工件進(jìn)行定位的時候，要讓需要生產(chǎn)的產(chǎn)品工序都是一樣的，讓產(chǎn)品在夾具上所處的工位是正確的，對于生產(chǎn)時候的技術(shù)要求不符合的，它都是不對的，盡管100%難以實現(xiàn)，不過加工產(chǎn)品的誤差要在可控范圍里面才行。 4.1.2定位方案的確定 在工藝學(xué)中已經(jīng)知道，工件在加工前，必須首先使它在機床上相對刀具占有正確的加工位置，這就是定位。夾具在工件定位過程中起著決定的作用，工件正是通過夾具相對機床、刀具占有正確的加工位置。工件在夾具中定位的目的，就是要使同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置。 1、端蓋定位方案的確定 （1）利用Ф75后端面和夾具體凸臺右端面進(jìn)行定位，限制3個方向自由度。 （2）利用Ф25孔和工件定位銷進(jìn)行定位，限制2個方向自由度。 （3）利用4XФ9內(nèi)孔其中一個孔和菱形銷進(jìn)行定位，限制1個方向自由度。 本次端蓋的定位方案為“一面兩銷”。 2、鉆模板定位方案的確定 （1）鉆模板下端面和夾具體上端面進(jìn)行定位，完成3個方向自由度的限制。 （2）一個孔內(nèi)插入圓柱銷，限制2個方向自由度。 （3）對角線方向另一個孔內(nèi)插入菱形銷，限制1個方向自由度。 4.1.3定位元件的確定 1、端蓋定位元件的確定：夾具體、工件定位銷和菱形銷。 2、鉆模板定位元件的確定：夾具體、圓柱銷和菱形銷。 下圖4.1為夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 1、工件不移動原則 在對工件進(jìn)行夾緊的時候，不能將工件定位之后所處的工位改變。 2、工件不變形原則 在對工件進(jìn)行夾緊的時候，力的大小要恰當(dāng)，在夾緊的時候可靠性要好，還要讓工件在被夾緊的時候出現(xiàn)形狀的改變，并且加工的精度也不會有任何變化。 3、工件不振動原則 工件的剛性不好的，還有壓緊工件的時候不能直接用氣缸的，要能夠讓支承零部件跟夾緊零部件的剛性變得更高，要讓夾緊的地方跟加工面靠的更加的近，這樣一來防止工件還有夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)振動。 4、安全可靠原則 夾緊行程一定要滿足要求，并且手動夾緊可以進(jìn)行自鎖，這樣一來夾緊的時候可靠性才能得到保證。 5、經(jīng)濟實用原則 夾具的自動化程度跟復(fù)雜的程度，還有生產(chǎn)綱領(lǐng)要相匹配，確保了生產(chǎn)效率之后，它的構(gòu)造應(yīng)力一定要簡單，這樣一來不管是生產(chǎn)，維修，還是工藝的性能都是非常好的；使用起來非常便利，性能也非常不錯。 4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 要想讓產(chǎn)品的加工質(zhì)量有所保障，下面從幾個方面對產(chǎn)品加工提出要求： 1、“正” 對工件進(jìn)行夾緊的時候原來所處的正確定位不能有改變。 2、“牢” 夾緊力的可靠性要好，并且力的大小要恰當(dāng)，夾緊工件之后，它的工位不能出現(xiàn)移動，并且工件不能出現(xiàn)形狀的改變。 3、“簡” 構(gòu)造不能復(fù)雜，工藝性能要好，并且加工起來要簡單。如果需要加工的產(chǎn)品數(shù)量非常多，那么夾具裝置可以更加復(fù)雜，自動化程度可以更高。 4、“快” 夾緊部分在使用的時候安全性更好，用起來更快，更加便利，使用力氣更少。 4.2.3夾緊方案的確定 1、端蓋夾緊方案的確定：利用工件定位銷，六角螺母及夾緊盤對其進(jìn)行夾緊。 2、鉆模板夾緊方案的確定：在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 4.2.4夾緊元件的確定 1、端蓋夾緊元件的確定：工件定位銷，六角螺母及夾緊盤。 2、鉆模板夾緊元件的確定：2個內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計 1、在進(jìn)行夾具體設(shè)計的時候，應(yīng)滿足以下要求： （1）能保證工件的加工要求 保證加工質(zhì)量，是必須首先滿足的要求。保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，就在于正確選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件。必要時需進(jìn)行誤差的分析計算。 （2）能提高生產(chǎn)率，降低成本 應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。同時盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，以降低夾具制造成本。 （3）操作方便、省力和安全 在客觀條件許可且又經(jīng)濟的前提下，盡可能采用氣動、液壓和氣液等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。操作位置應(yīng)正確符合操作工人的操作習(xí)慣，并注意操作安全。 （4）便于排屑 排屑問題是夾具設(shè)計中的一個重要問題。因為切屑積聚在夾具中，會破壞工件正確可靠地定位；切屑帶來的大量熱量會引起熱變形，影響加工質(zhì)量；清掃切屑又要花費一部分輔助時間。 （5）在機床上安裝穩(wěn)定可靠。 2、夾具體的毛坯種類： （1）鑄造夾具體 它的好處就是工藝性能好，可以加工的產(chǎn)品形狀比較復(fù)雜，并且抵抗壓力的強度也是非常好的，抵抗壓力的剛度也非常好，抵抗振動的性能也是非常好的，不過公共刮飛的時間是比較長的，后期要進(jìn)行時效處理，這樣內(nèi)應(yīng)力就尅有了。用的比較多的材質(zhì)是灰鑄鐵，強度的要求非常高的時候用鑄鋼，要是質(zhì)量要求非常輕就用鑄鋁?，F(xiàn)在用的比較多的是鑄造夾具體。 （2）焊接夾具體 這種夾具體的組成部分是鋼板和型材焊接起來的，生產(chǎn)這種夾具非常容易，并且耗費的時間比較短，花費也不是很大，并且非常輕。不過對夾具體進(jìn)行焊接的時候，熱應(yīng)力是很大的，非常容易出現(xiàn)形狀的改變，要進(jìn)行退火處理，這樣才能讓夾具的尺寸穩(wěn)定下來。 （3）鍛造夾具體 這種夾具體可以用的地方是形狀不復(fù)雜，外形不大，并且強度要求高，剛度要求高，在鍛造好了之后還要進(jìn)行退火，這種類型的夾具在生產(chǎn)中用的比較少。 本次設(shè)計采用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。下圖4.2為夾具體零件圖： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導(dǎo)向方案的選擇 4.4.1 鉆模的選擇 在完成了零件的定位、夾緊方案還有元件的確定和選擇之后，還需要對鉆頭設(shè)計一個引導(dǎo)裝置—鉆模，用以正確的鉆削加工，這樣就能夠很好的保證零件的加工精度要求。通過資料的查看，鉆模一共有下面4種類型，具體分析見下方： 1、固定式鉆模 這個類型的鉆模，其特點是機床和加工零件的位置固定，一般用在搖臂鉆床上面，進(jìn)行單個孔或者不均勻分布的孔。 2、回轉(zhuǎn)式鉆模 這個類型的鉆套一般情況下都是帶有回轉(zhuǎn)分度裝置。確保在零件定位和夾緊元件不松開的情況下，對均勻分布的孔進(jìn)行鉆削加工。也可以用于孔距相互平行等情況孔的鉆削加工。 3、翻轉(zhuǎn)式鉆模 該類型的鉆模在上下2個方向?qū)?yīng)孔的加工，也適用于不便于零件安裝和拆卸的情況下，需要對鉆模進(jìn)行翻轉(zhuǎn)后安裝或拆卸零件。 4、蓋板式鉆模 該類型的鉆模使用在鉆的孔比較小，加工的零件比較大。 通過上面對4種鉆模的分析，決定選擇固定式鉆模，完成對Ф10孔的加工。 4.4.2 鉆套的選擇 在完成上面鉆模設(shè)計的基礎(chǔ)上，還需要對鉆套進(jìn)行選擇。鉆套的作用是確定零件上加工孔的位置和刀具位置在允許的范圍內(nèi)。通過鉆床夾具設(shè)計資料的查看，能夠知道鉆套有下面4種類型： 1、固定鉆套 這種類型的鉆套（如圖4.3）可以與鉆模板直接接觸，制造成本比較低，加工的精度要求比較高，但產(chǎn)出損耗之后對其進(jìn)行更換比較麻煩。一般的在鉆模板厚度不厚的情況下，為了確保引導(dǎo)長度足夠，可以利用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 這種類型鉆套（如圖4.4）在零件進(jìn)行大批量或者單間生產(chǎn)的時候，運用的比較多。為了方便對損耗之后鉆套進(jìn)行更換，襯套和鉆套其配合公差是F7/m6或F7/k6，鉆模板和襯套其配合公差是H7/n6。一旦發(fā)現(xiàn)鉆套需要更換時，松開螺釘，取出需更換的鉆套，裝上新的鉆套就可以。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 一般的在對零件上孔進(jìn)行加工的時候，需要完成鉆底孔、擴孔加工、鉸孔加工以及絲錐鉆加工螺紋孔等等，那就需要直徑不一樣大小的鉆套來對鉆頭進(jìn)行引導(dǎo)。在這樣的情況下，可以采用（如圖4.5）快換鉆套。在對其進(jìn)行更換時，只需要松開螺釘，就能夠快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 這一類型的鉆套是根據(jù)零件的特征進(jìn)行自行設(shè)計的專用鉆套，加長鉆套圖4.6就是特殊鉆套中比較常見的。在對零件的凹面進(jìn)行鉆削加工的時候使用，另外，為了確保鉆套和刀具之間的摩擦盡可能的減少?？梢栽龃筱@套的高度，這樣能夠提高刀具的導(dǎo)向性能，還能夠確保刀具剛度。 圖4.6 加長鉆套 本次設(shè)計的零件是端蓋，在完成Ф10孔的鉆削加工。決定采用快換鉆套。 4.5 計算鉆削力和夾緊力 4.5.1 計算鉆削力 本次加工需完成Ф10孔鉆削加工 鉆削力計算公式： P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ10m； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，200HBS。 4.5.2 計算夾緊力 夾緊力計算公式。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力：。 —夾具定位面摩擦系數(shù)，； —夾緊面摩擦系數(shù)，。 所以 取螺栓預(yù)緊力。選M8螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#許用拉應(yīng)力。 故可以用M8螺栓。 4.6 分析與計算定位誤差 定位誤差說的就是在對工件進(jìn)行定位的時候，需要加工的那個面跟工序基準(zhǔn)之間的位置誤差。針對某一批工件，調(diào)整了刀具之后，所處的位置是沒有改變的，也就是說需要加工的那個面所處的地方跟定位基準(zhǔn)是沒有變化的，那么說定位誤差的意思是工序基準(zhǔn)在生產(chǎn)的時候，加工尺寸方向上變動量的最大值。出現(xiàn)定位誤差的原因是，因為定位基準(zhǔn)跟工序基準(zhǔn)不一樣，這樣就出現(xiàn)了定位誤差；因為定位副加工誤差還有他們配合間隙產(chǎn)生的定位誤差，也就是基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。 零件的主要定位元件為夾具體、工件定位銷及菱形銷。 1、工件定位銷及菱形銷的尺寸與公差 通過對《機床夾具設(shè)計手冊》的查閱，能夠確定工件定位銷及菱形銷尺寸要求及形位公差要求，工件定位銷及菱形銷能夠保證零件的徑向誤差。 2、夾具體的尺寸與公差 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)和尺寸見夾具體零件圖，夾具體保證零件的軸向誤差。 結(jié)論 論文寫到這里，發(fā)現(xiàn)自己不管是理論上，還是實踐上，我都有很多不足的地方，所以自身的能力還需要不斷的提高?，F(xiàn)在我明白了做事一定要認(rèn)真，要仔細(xì)。畢業(yè)論文是對我大學(xué)所學(xué)知識的一次檢驗，也是一次總復(fù)習(xí)，將薄弱知識點通過這次機會又復(fù)習(xí)了一次，在完成畢業(yè)論文的過程中，將所學(xué)的知識跟實踐結(jié)合起來，努力做到舉一反三。 完成畢業(yè)論文之后，對夾具的設(shè)計流程有了大致的了解，零部件的作用，使用的材質(zhì)，還有技術(shù)要求等等；將零件圖紙畫出來，毛坯圖紙畫出來；確定加工工藝路線，對這些工藝路線進(jìn)行對比，分析，最終定下來工藝路線；算出來切削用量，算出來加工工時；確定下來專用夾具的定位方法，夾緊方案，定下來零部件，確定下來切削力還有夾緊力等等。 不過，在寫論文的時候也不是都那么順利的，比方說查找資料的困難，畫圖的困難，還有書寫說明書的困難等等。我自身的水平有限，這篇論文肯定還有不足的地方，希望老師們能夠幫我指正。 致謝 在這里最要感謝的就是論文指導(dǎo)老師，他對于學(xué)術(shù)的要求是非常高的，在平常生活中，老師跟我們的關(guān)系很好，就像是朋友一樣，不過，在對于我論文的要求上絲毫沒有放松，相反要求更高。論文在確定零部件，還有設(shè)計夾具，CAD畫圖，寫說明書這些方面，老師都給我很多的幫助，并且還指出應(yīng)該向什么方向去努力。 當(dāng)然，我不僅要感謝老師，還要謝謝我的同學(xué)們，因為有你們，我的大學(xué)生活才能如此難忘，精彩。馬上就要大學(xué)畢業(yè)了，祝愿你們前程似錦。 參考文獻(xiàn) [1] 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2001. 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