雙孔環(huán)形泵體工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【YE052】【含5張CAD圖紙、文檔全稿】

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Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the bearing part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design the bearing seat hole end milling fixture and cover mounting hole drilling fixture design.Key Words: Bearing seat, processing technology, processing method, process documentation, fixture目 錄摘 要IIAbstract1目 錄2第1章 序 言4第2章泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)12.1零件的分析12.1.1零件的作用12.1.2零件的工藝分析22.2確定生產(chǎn)類(lèi)型32.3確定毛坯32.3.1確定毛坯種類(lèi)32.3.2確定鑄造加工余量及形狀32.3.3繪制鑄造零件圖42.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)42.4.1選擇定位基準(zhǔn)42.4.2制定工藝路線(xiàn)52.4.3 工藝方案的比較與分析72.4.4選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備92.4.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定92.5確定切削用量及基本工時(shí)112.6本章小結(jié)21第3章 鉆底面4-10孔夾具設(shè)計(jì)223.1 夾具的設(shè)計(jì)223.1.1 定位分析223.1.2 定位原理223.1.3 定位元件的分析233.1.4 夾緊元件的選擇233.1.5定位誤差的分析243.1.6切削力及夾緊力的計(jì)算253.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明26結(jié) 論27參 考 文 獻(xiàn)28致謝29第1章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。機(jī)殼零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目所給的零件是泵體。泵依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對(duì)液體的作用把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于泵的作用液體從葉輪進(jìn)口流向出口的過(guò)程中，其速度能和壓力能都得到增加，被葉輪排出的液體經(jīng)過(guò)壓出室，大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后沿排出管路輸送出去，這時(shí)，葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓，吸水池中的液體在液面壓力（大氣壓）的作用下，被壓入葉輪的進(jìn)口，于是，旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。2.1.2零件的工藝分析圖1.1 泵體零件圖零件的材料為HT200，鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是泵體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：泵體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工面多、技術(shù)要求高、機(jī)械加工的勞動(dòng)量大。因此箱體結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有重要意義。泵體幾個(gè)加工表面它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下：（1） 32H11孔和有0.04的同軸公差要求。（2） 48H8孔和表面1都對(duì)于48H8孔內(nèi)壁有0.04的垂直度公差要求。（3） 16H8孔與45H8內(nèi)壁有60：0.004的平行度公差要求。2.2確定生產(chǎn)類(lèi)型已知此泵體零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類(lèi)零件材料為HT200?？紤]零件零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根據(jù)任務(wù)書(shū)，故選擇鑄造毛坯。2.3.2確定鑄造加工余量及形狀查機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)172頁(yè)表1-4-72.3.3繪制鑄造零件圖圖2.1 零件毛坯圖2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.4.1選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2制定工藝路線(xiàn)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，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)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(xiàn)方案如下：現(xiàn)確定工藝路線(xiàn)如下：方案一：工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)鉆32H11孔、22孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)鏜2-48H8孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：T68工序 以表面為基準(zhǔn)鉆，锪擴(kuò)4-10孔，鉆G3/8螺紋孔。 刀具:麻花鉆、锪鉆，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)鉆16-H8孔，留余量。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)鉆12孔，留余量。鉸12孔，攻螺紋G3/8孔。 刀具：麻花鉆、鉸刀、絲錐，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)鉆6M8-7H孔。刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)與泵蓋配鉆26T14孔、鉸26T14孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)鏜32H11孔、22孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：T61工序 以表面為基準(zhǔn)鉸2-48H8孔。 刀具：鉸刀，機(jī)床：Z525工序 以表面為基準(zhǔn)精銑表面。 刀具：銑刀，機(jī)床：X52K工序 檢查方案二：工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)銑表面。 刀具：端銑刀，機(jī)床：X52K工序 以表面為基準(zhǔn)鏜2-48H8孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：坐標(biāo)鏜床TGX4132B工序 以表面為基準(zhǔn)鉆16H8孔，留余量。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z540A工序 以表面為基準(zhǔn)鉆32H11孔，22孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z540A工序 以表面為基準(zhǔn)鉆，锪擴(kuò)4-10孔，鉆G3/8螺紋孔。 刀具：麻花鉆、锪鉆，機(jī)床：Z540A工序 以表面為基準(zhǔn)鉆12孔，留余量，鉸12孔，攻螺紋G3/8。 刀具：麻花鉆、鉸刀、絲錐，機(jī)床：Z540A工序 以表面為基準(zhǔn)鉆6M8-7H孔。 刀具：麻花鉆，機(jī)床：Z540A工序 以表面為基準(zhǔn)與泵蓋配鉆26T14孔，鉸26T14。 刀具：麻花鉆，鉸刀,機(jī)床：Z540A工序 以表面為基準(zhǔn)鏜32H11孔, 22孔。 刀具：鏜刀，機(jī)床：坐標(biāo)鏜床TGX4132B工序 以表面為基準(zhǔn)鉸2-48H8孔內(nèi)壁，16H8孔。 刀具：鉸刀，機(jī)床：Z540A工序 檢查。以上所有刀具、機(jī)床選擇均查找于機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。2.4.3 工藝方案的比較與分析分析兩套方案，不難看出，第一套方案先加工表面后加工孔，而且加工孔的順序明確、清晰；而第二套方案中第五部就銑了表面，而表面所要求的粗糙度為3.2，屬于精度比較高的面，所以導(dǎo)致在接下來(lái)的工序中，難免會(huì)因?yàn)檠b夾、掛擦導(dǎo)致其精度降低，且在第二套方案中，鉆孔步驟混亂，容易造成重復(fù)性裝夾，浪費(fèi)時(shí)間。但在第一套方案當(dāng)中，工序和工序可排列在一起，從而減少換用機(jī)床時(shí)間，降低時(shí)間成本。改進(jìn)的工藝如下：工序 銑表面，選用表面為粗基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專(zhuān)用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 銑表面，以表面為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專(zhuān)用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 銑表面，以表面為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專(zhuān)用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 銑表面，以表面為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專(zhuān)用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 銑表面，以表面為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專(zhuān)用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鉆32H11孔, 22孔，以表面為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用直柄麻花鉆鉆削，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鏜2-48H8孔，以表面為基準(zhǔn)。選用T68鏜床，專(zhuān)用夾具，并且使用硬質(zhì)合金鏜刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鉆16H8孔，以表面為基準(zhǔn)，需留余量。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用直柄麻花鉆鉆削，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鉆4-10孔，锪20孔，鉆G3/8螺紋底孔，以表面為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用直柄麻花鉆、錐柄锪孔鉆、中心鉆，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鉆12孔，以表面為基準(zhǔn)，需留余量，鉸12孔，攻螺紋G3/8。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用直柄麻花鉆、直柄機(jī)用鉸刀、公制細(xì)牙機(jī)用絲錐，深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鉆6M8-7H底孔，以表面為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用直柄麻花鉆，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 與泵蓋配鉆26T14孔，鉸26T14孔，以表面為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用直柄麻花鉆、直柄機(jī)用鉸刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鏜32H11孔, 22孔，以表面為基準(zhǔn)。選用T68鏜床，專(zhuān)用夾具，并且使用硬質(zhì)合金鏜刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 鉸2-48H8孔內(nèi)壁，16H8孔，以表面為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，專(zhuān)用夾具，并且使用套式機(jī)用鉸刀，錐柄機(jī)用鉸刀，游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 銑表面，以表面為基準(zhǔn)。選用X52K銑床，專(zhuān)用夾具，并且使用端面銑刀銑削、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。工序 檢查。2.4.4選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備機(jī)床的選擇 工序3、4、5、6、7、8、9采用X52K銑床工序5、6、7、11采用Z525鉆床選擇夾具該泵體的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：泵體零件材料HT200，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯。根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-90，P516，選擇鑄造精度CT9；再由表6-79，P510,查得鑄造斜度3；未注明圓角半徑R3。 鑄件加工余量由機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)，表31，P78中選擇等級(jí)F；鑄件機(jī)械加工余量由表3-3，P80，單面為3.5mm，孔和雙面為3mm；鑄件尺寸公差查表3-6，P84。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：加工表面加工內(nèi)容加工余量（mm）精度等級(jí)工序尺寸（mm）粗糙度（um）工序余量（mm）最小最大銑端面鑄件3.5CT8粗銑0.75IT116.30.561.55銑端面鑄件 3.5 CT8粗銑0.75 IT116.30.721.55精銑0.09IT76.30.561.55銑斷面鑄件3.5 CT8 銑削0.75 IT116.30.561.65銑端面鑄件3.5 CT8銑削 0.75 IT116.30.531.65銑端面鑄件 3.5 CT8鏜削 0.56 IT116.3 0.491.3鉆、鏜32H11孔鑄件 CT8鉆孔30IT12122.643.1鏜孔 2.8 IT116.3 5.99.81鉆、鉸22孔鑄件 CT8鉆 15 IT1212 鉸2 IT73.20.1290.28鉆、鏜2-48H8孔鑄件 CT8鉆 IT1212 鏜3 IT73.22.9753.25鉆、擴(kuò)4-10孔鑄件 CT8鉆 8 IT1212擴(kuò) 2 IT113.21.912.15鉆、鉸12孔鑄件CT8鉆10IT1212鉸2IT113.21.892.15鉆、攻G3/8螺紋孔鑄件CT8攻4IT113.21.892.15鉆6-M8-7H孔鑄件 CT8鉆 8 IT1212鉆、鉸26T14孔鑄件CT8鉆4IT1212鉸2IT113.21.252.122.5確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1粗銑前端面機(jī)床：X52K銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min2.5.2粗銑后端面機(jī)床：X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min2.5.3 粗銑下底面機(jī)床：X52K銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min2.5.4銑上端面機(jī)床：X52K銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min2.5.5銑左端面機(jī)床：X52K銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min2.5.5粗精鏜48的切削用量及基本工時(shí)所選用刀具為硬質(zhì)合金（鎢鈷類(lèi)），直徑為48的圓形鏜刀。.確定切削深度 =.確定進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.5可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑，鏜刀伸出長(zhǎng)度為時(shí)： =0.150.40按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.29），選擇， =0.25.確定切削速度 = （3-9） 式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 = （3-11）轉(zhuǎn)速，選擇 =160=2.6.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角=，則=，則： =117 2.5.6鉆、鉸16H8孔機(jī)床：Z525鉆床刀具：16直柄短麻花鉆確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-10可查出，查Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)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)參考文獻(xiàn)2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)2，由表28-3，故查Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)2，表28-5，故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.58min2.5.7 鉆、锪擴(kuò)4-10，4-20孔、鉆G3/8螺紋孔 鉆12孔、鉸12孔、攻螺紋G3/8鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實(shí)際切削速度為=2.64確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =2.5.8 鉆孔攻絲M8機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.441，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 攻絲M8機(jī)床：組合攻絲機(jī)刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.105，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實(shí)際切削速度： 由工序2可知： 走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：14、 精銑前端面機(jī)床：X52K銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min2.6本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。第3章 鉆底面4-10孔夾具設(shè)計(jì)3.1 夾具的設(shè)計(jì)在本次夾具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)鉆底面4-10孔的夾具，在工件夾緊方面要求手動(dòng)夾緊。這類(lèi)夾具的特點(diǎn)是：針對(duì)性強(qiáng)，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)往往不能繼續(xù)使用適應(yīng)性差，費(fèi)用較高。3.1.1 定位分析在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小V型塊定位等。根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，以便減小加工誤差。所以在這道設(shè)計(jì)中采用外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準(zhǔn)。3.1.2 定位原理在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具處于正確的相對(duì)位置。當(dāng)采用機(jī)床夾具安裝一批工件時(shí)，是通過(guò)夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)這些要求的。要實(shí)現(xiàn)工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具占有一個(gè)正確的加工位置，必須做到以下三點(diǎn)：（1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置；（2） 使夾具在機(jī)床上占有正確的位置；（3） 使刀具相對(duì)于夾具占有正確的位置。工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過(guò)設(shè)置定位支承點(diǎn)，限制工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。工件在沒(méi)有采取定位措施之前，可視為一個(gè)處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運(yùn)動(dòng)原理學(xué)可知，任一剛體在空間直角坐標(biāo)系中都有六個(gè)自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸軸向移動(dòng)的自由度，分別用、來(lái)表示；繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，分別用、來(lái)表示。由此看來(lái)，未限制六個(gè)自由度的工件的位置是不確定的，當(dāng)然也是無(wú)法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對(duì)影響工件加工面位置精度的相應(yīng)自由度進(jìn)行限制。工件的六個(gè)自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說(shuō)。工件最多只有六個(gè)自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來(lái)。工件在夾具中定位，意味著通過(guò)定位元件限制工件相應(yīng)的自由度。3.1.3 定位元件的分析在加工過(guò)程中，因?yàn)樵摿慵^為復(fù)雜，加上零件的特殊性，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)定位板一塊來(lái)限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計(jì)一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個(gè)自由度，達(dá)到不完全定位狀態(tài)。不完全定位可分為下列兩種情況：. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無(wú)法也沒(méi)有必要限制某些方面的自由度；. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時(shí)允許某些方面的自由度不被限制。3.1.4 夾緊元件的選擇工件在夾緊過(guò)程中應(yīng)避免夾緊元件跟工件進(jìn)行點(diǎn)接觸。因?yàn)樵邳c(diǎn)接觸的過(guò)程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應(yīng)力，由于定加工過(guò)程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺(tái)的相對(duì)位置安裝誤差，必須進(jìn)行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設(shè)計(jì)中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導(dǎo)軌。.選擇鉆套鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來(lái)加工孔距較小以及孔距精度較高的孔?？蓳Q鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)?？鞊Q鉆套：當(dāng)要取出鉆套時(shí)，只要將鉆套朝逆時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)使螺釘頭部剛好對(duì)準(zhǔn)鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。在這次設(shè)計(jì)中我選擇可換鉆套，因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長(zhǎng)來(lái)保證精度和它的高度。快換鉆套如圖所示：圖4-1 快換鉆套.夾具底座與工作臺(tái)的連接 由于加工過(guò)程中選用的機(jī)床為Z525搖臂鉆床，機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個(gè)，工作臺(tái)上面T型槽數(shù)為5個(gè)，工作臺(tái)側(cè)面槽數(shù)為3個(gè)，。3.1.5定位誤差的分析定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3，即可認(rèn)為該定方案符合加工精度的要求。在用夾具裝夾工件時(shí)，當(dāng)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時(shí)，工件的位置即由定位元件確定下來(lái)。而對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且?jiàn)A具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個(gè)被定位的工件上的一些表面的位置仍然會(huì)產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。該夾具以2個(gè)平面和1個(gè)支撐釘定位，螺旋機(jī)構(gòu)， 要求保證孔軸線(xiàn)間的尺寸公差。為了滿(mǎn)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。由5和6可得：1 定位誤差： 當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 當(dāng)以固定邊接觸時(shí) 式中為彼此最小間隙通過(guò)分析可得： 因此：當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。3.1.6切削力及夾緊力的計(jì)算該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力：F夾KF （N）扭距：Nm在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表可得：切削力公式： 式（2.17）式中 查表得： 即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：式中參數(shù)由16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： 其中： 由16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得：原動(dòng)力計(jì)算公式：由上述計(jì)算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本夾具用于在鉆床上加工孔。采用螺紋螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。結(jié)論 結(jié) 論本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過(guò)了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。在本次設(shè)計(jì)中已無(wú)大的問(wèn)題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒(méi)有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。參 考 文 獻(xiàn)1 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)。化學(xué)工業(yè)出版社，2544。7 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。8 周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量M，中國(guó)計(jì)量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。15 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17致謝致謝在課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)說(shuō)一聲，謝謝！我想沒(méi)有他們的幫助，課程設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。這次課程設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。X老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了不少的問(wèn)題，楊老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢(xún)問(wèn)我課程設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話(huà)或者發(fā)電子郵件過(guò)來(lái)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。在論文工作中，得到了XX學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成課程設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過(guò)老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！