彈簧吊耳零件工藝及加工φ30 兩孔夾具設(shè)計【說明書+CAD】

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The car is moves the shackle, the steel plate and the shackle also moves, leading role after the carrying capacity, enables its steel plate to obtain extends, the extension, can have the normal cushioning effect. Limit spring position, and along with spring vertical motion, but around movement. The jig design aims at 30liang the hole unit clamp, considered the components quantity is quite big, belongs to the large scale production, therefore the efficiency is very important, therefore this design has discarded the former old way, uses the technical quite advanced air operated achievement clamping force origin. Components not high specification, therefore uses one to sell the localization, coordinates jigs about simultaneously to clamp then may satisfy the request. Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error目 錄中文摘要.英文摘要.前言.1第1章 零件的分析.11.1 零件的作用.11.2 零件的工藝分析.2第2章 工藝規(guī)程設(shè)計.3 2.1 確定毛坯的制造形式.32.2 基準(zhǔn)的選擇.32.3 制定工藝路線.4 2.3.1 工藝路線方案一.5 2.3.2 工藝路線方案二.5 2.3.3 工藝路線的比較與最終工藝方案.6 2.4 機(jī)械加工余量和工序尺寸及毛坯尺寸的確定.6 2.5 確定切削用量及基本工時.7 2.5.1 工序一.9 2.5.2 工序二.11 2.5.3 工序三.12 2.5.4 工序四.16 2.5.5 工序五.19 2.5.6 工序六.20第3章 專用夾具設(shè)計.213.1 問題的提出.213.2 夾具設(shè)計.21 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇.21 3.2.2 夾緊力的計算及汽缸的相關(guān)數(shù)據(jù)計算.21 3.2.3 定位誤差的分析.24 3.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明.25第4章 結(jié)論.26參考文獻(xiàn)27致謝28附錄A：XXX附錄B：XXX前 言本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課程之后進(jìn)行的。是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一個綜合復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的一個訓(xùn)練，更是我們大學(xué)四年的一個能力總結(jié)。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有很總要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第1章 零件的分析1.1 零件的作用題目所給的零件是汽車上的一個小部件彈簧吊耳。彈簧吊耳，一般分為前后吊耳兩種，前吊耳是用于固定鋼板與后橋定位，只能轉(zhuǎn)動,不能移動，需要經(jīng)常加注黃油或更換膠套.后吊耳則可以向后移動或延伸，一般大貨車后吊耳是固定的，只是鋼板延伸。小車則是活動吊耳,鋼板與吊耳同時活動，主要作用于載重后，使其鋼板能夠得到延伸、伸展，能有正常的緩沖作用。限制鋼板彈簧位置，并隨著鋼板彈簧上下運動而前后運動。后弓子板吊耳的作用就是在在承載過度時它的角度就應(yīng)該是“橫著的”用它來觀看是否超載。1.2 零件的工藝分析 后鋼板彈簧吊耳是一個結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜的零件，實際尺寸也不大，零件各方面的要求都不高，實際加工中都不復(fù)雜。該零件有兩組加工面。 現(xiàn)在分析如下：1.2.1長度為76mm的左右兩個端面兩個端面的尺寸要求為76mm，表面要求為6.3，在加工上很容易實現(xiàn)。銑削加工就可以完成。在此表面上還要加工一個37mm的孔，粗糙度要求為1.6mm，左右孔口都要倒角（要求深度為1.5 mm，角度為30度）。該孔和60 mm，52 mm的圓柱是同軸心，以52 mm的圓柱為粗基準(zhǔn)加工該孔。1.2.2左右兩個吊耳的四個表面這四個表面要求不高，粗糙度要求都為12.5，已經(jīng)很低，在加工上很容易實現(xiàn)，只是要保證左右兩個吊耳的厚度為22 mm，兩個內(nèi)表面之間的距離為77 mm。然后在左右吊耳上要加工出兩個對稱的孔，尺寸要求為30的通孔，兩孔有同軸度要求（以A為基準(zhǔn)保證兩孔的同軸度誤差為0.01 mm）。并且通過兩孔分別加工出一個10.5 mm的孔。基本尺寸為30 mm的兩個孔都要倒角，并且對稱，粗糙度要求為1.6。然后以30 mm孔為基準(zhǔn)（A）來定位10.5 mm的孔，并且兩個孔的中心距離要保持在98.5 mm，粗糙度要求為12.5。1.2.3以中心線為要求左右吊耳都要加工出一個4mm的缺口以中心線為要求左右吊耳都要加工出一個4mm的缺口并且與基本尺寸30 mm的孔相連。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為35號鋼，零件為后鋼板彈簧吊耳。主要是用于汽車承載后鋼板能夠得到延伸、伸展，能有正常的緩沖作用。所以該零件是一個經(jīng)常在交變應(yīng)力下工作的零件，他應(yīng)該有很好的承受交變載荷及沖擊性載荷的能力，因此該零件應(yīng)該選用鍛件比較適合，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證該零件工作可靠。有于零件產(chǎn)量為10000件，以達(dá)到批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用，模鍛成型。這對提高生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量也有利。鍛件力學(xué)性能也好，強(qiáng)度高。2.2 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。此設(shè)計中的基準(zhǔn)選擇可參考如下視圖進(jìn)行： （圖1-1）2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，粗基準(zhǔn)的選擇分別如下：一：銑零件的A面和B面時，選擇D面和E面兩距離間的對稱中心線為粗基準(zhǔn)，加工A面和B面（這樣保證了左右兩個吊耳的對稱性），保證相關(guān)尺寸要求，和粗糙度要求。二：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸加工孔G，并到角1.530時，由于孔G和52 mm的外圓同軸心，52 mm的外圓有足夠的外圓表面提供裝夾。有利于加工孔G，所以選擇52 mm的外圓為粗基準(zhǔn)，加工孔G，保證相關(guān)要求。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。此設(shè)計中的精基準(zhǔn)選擇如下：一：銑零件C面、D面、E面、F面時，選擇以加工過的面A面和B面兩距離間的對稱中心線為精基準(zhǔn)，加工C面、D面、E面、F面，這樣可以使A面和B面的基準(zhǔn)和現(xiàn)加工面的兩個基準(zhǔn)重合，減小誤差，提高零件的加工精度。二：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸加工孔P1和孔P2，并到角145。由于這兩孔，與孔G在同一對稱中心線上，孔P1和孔P2的位置由孔G來保證，所以選擇孔G和對稱中心線為精基準(zhǔn)，來加工孔P1和孔P2，保證相關(guān)要求。三：鉆孔P3和孔P4，由零件圖可以知道，孔P3和孔P4兩個孔是由基準(zhǔn)A和尺寸98.5 mm來保證位置要求，所以選擇精基準(zhǔn)孔G和孔p1和C面（一面兩孔）來加工，保證相關(guān)要求四：銑削加工切開斷口，寬度尺寸要求為4 mm，選擇對稱中心線為精基準(zhǔn)，加工時保證相關(guān)要求。2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具，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。2.3.1工藝路線方案一：工序一 銑A面和B面兩個端面，選擇D面和E面兩距離間的對稱中心線為粗基準(zhǔn)，達(dá)到要求尺寸，和表面粗糙度。工序二 銑C面、D面、E面、F面。選擇A面和B面兩距離間的對稱中心線為精基準(zhǔn)，尺寸要求厚度為22 mm，內(nèi)表面之間距離為77 mm，達(dá)到要求的粗糙度。工序三 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸加工孔G，并到角1.530。選擇52 mm的外圓表面為粗基準(zhǔn)，達(dá)到相關(guān)要求。工序四 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸加工孔P1和孔P2，并到角145。選擇孔G和對稱中心線為精基準(zhǔn)，保證加工達(dá)到相關(guān)要求。工序五 鉆孔P3和孔P4，一次加工完成。選擇選擇精基準(zhǔn)孔G和孔p1和C面（一面兩孔）來加工，保證加工達(dá)到相關(guān)要求工序六 銑削加工切開斷口，寬度尺寸要求為4 mm。選擇對稱中心線為基準(zhǔn)，保證加工達(dá)到相關(guān)要求。工序七 涂漆工序八 檢查2.3.2工藝路線方案二：工序一 銑A面和B面兩個端面，達(dá)到要求尺寸，和表面粗糙度。選擇C面和D面兩距離間的對稱中心線為粗基準(zhǔn)。工序二 銑C面和F面，到相關(guān)要求。選擇A面和B面距離間的對稱中心線為精確基準(zhǔn)。工序三 銑D面和E面，到相關(guān)要求。選擇A面和B面距離間的對稱中心線為精確基準(zhǔn)。工序四 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削加工孔G，并到角1.530。選擇52 mm的外圓為粗基準(zhǔn)。保證加工達(dá)到相關(guān)要求。工序五 鉆孔P3和孔P4，一次加工完成。選擇孔G和C面為精基準(zhǔn)，保證加工達(dá)到相關(guān)要求。工序六 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削加工孔P1和孔P2，并到角145。選擇孔G和對稱中心線為精基準(zhǔn)，保證加工達(dá)到相關(guān)要求。工序七 銑削加工切開斷口，尺寸要求為4 mm。選擇對稱中心線為粗基準(zhǔn)，保證加工達(dá)到相關(guān)要求 。工序八 涂漆工序九 檢。2.3.3工藝路線方案的比較與最終工藝路線方案如下： 工藝方案一比方案二少一工序，在工時上就會比方案二節(jié)約時間，從經(jīng)濟(jì)角度考慮方案一要比方案二可行，但是在實際生產(chǎn)中應(yīng)該從全方面考慮加工問題。所以再對方案分析如下，在方案二中，它是先加工兩個10.5 mm的孔，然后加工基本尺寸為30 mm的孔，這樣的好處是加工孔時會比較容易，其次由于基本尺寸為30 mm 的孔要求比較高，這樣對他精度不會造成影響。但是在這里就出現(xiàn)了一個工藝問題，兩個10.5 mm的孔是以基本尺寸為30 mm的孔來確定位置的，所以如果先加工兩個10.5 mm就會出現(xiàn)更大的工藝問題，也不符合工藝要求的先主后次。所以此加工方法不可行。 最后工藝路線方案如下：工序一 銑零件的A面和B面時，選擇D面和E面兩距離間的對稱中心線為粗基準(zhǔn)，保證尺寸要求和粗糙度要求。選用X62機(jī)床和專用夾具。工序二 銑零件C面、D面、E面、F面時，選擇以加工過的面A面和B面兩距離間的對稱中心線為精基準(zhǔn)，加工C面、D面、E面、F面，這樣可以使A面和B面的基準(zhǔn)和現(xiàn)加工面的基準(zhǔn)重合，減小誤差，提高零件的加工精度。保證尺寸要求和粗糙度要求。選用機(jī)車X63機(jī)車和專用夾具。工序三 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸加工孔G，并到角1.530時，由于孔G和52 mm的外圓同軸心，52 mm的外圓有足夠的外圓表面提供裝夾。有利于加工孔G，所以選擇52 mm的外圓為粗基準(zhǔn)加工孔G，保證相關(guān)要求。選用立式鉆床Z550。工序四 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸加工孔P1和孔P2，并到角145。由于這兩孔，與孔G在同一對稱中心線上，孔P1和孔P2的位置由孔G來保證，所以選擇孔G和對稱中心線為精基準(zhǔn)，來加工孔P1和孔P2，保證相關(guān)要求。選用立式鉆床Z535和專用夾具加工。工序五 鉆孔P3和孔P4，由零件圖可以知道，孔P3和孔P4兩個孔是由基準(zhǔn)A和尺寸98.5 mm來保證位置要求，所以選擇精基準(zhǔn)孔G和孔p1和C面（一面兩孔）來加工，保證相關(guān)要求。選用機(jī)車為立式鉆床Z518和專用夾具加工。工序六 銑削加工切開斷口，尺寸要求為4 mm。以對稱中心線為基準(zhǔn)，保證尺寸正確。選用X53K立式銑床。工序七 涂漆工序八 檢查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35鋼，硬度HBS149187，毛坯的重量約為3.0kg，生產(chǎn)類型為大批量，采用鍛造模鍛毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，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 該零件的結(jié)構(gòu)，尺寸都不復(fù)雜。有六個要加工的表面，表面要求都不高，所以尺寸為76 mm的左右兩個端面的加工余量確定如下：根據(jù)實際情況查（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.214）其中鍛件重量約為3.0kg，鍛件的復(fù)雜形狀系數(shù)為S，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M，鍛件輪廓尺寸（長度方向）在3080mm之間，故長度方向偏差為mm。長度方向的余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.225，其余量值規(guī)定為1.72.2mm，選用1.7 mm就可以滿足加工要求，所以毛坯余量為1.7 mm。表面要求不高，粗銑一次就可以完成。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊第七章七小節(jié)。2 左右兩個吊耳的四個表面的加工余量確定如下：根據(jù)實際情況查（機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.214）其中鍛件重量約為3.0kg，鍛件的復(fù)雜形狀系數(shù)為S，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M，鍛件輪廓尺寸（長度方向）在030mm之間，故長度方向偏差為mm。長度方向的余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.225，其余量值規(guī)定為1.72.2mm，選用1.7 mm就可以滿足加工要求，所以毛坯余量為1.7 mm每一個面的余量為1.7 mm，對于這四個表面要求都不高，均可粗銑一次完成，達(dá)到次寸要求就可以了。337 mm的孔粗糙度要求為1.6，并倒角。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3(8.9) 尺 寸 余 量鉆孔 35 mm 2 mm擴(kuò)孔 36.5 mm 0.5 mm精擴(kuò) 36.8 mm 0.2 mm鉸孔 37 mm 410.5 mm的孔，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表6.4，一次鉆削加工完成。530 mm的孔粗糙度要求為1.6，并倒角。參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3(8.9)。由于兩孔的直徑誤差要求有一點區(qū)別，所以應(yīng)先加工小誤差的哪個孔，在通過一定距離加工后一個孔，因為兩孔有一定距離，鉆頭越長誤差就會大一些。 尺 寸 余 量鉆孔 28 mm 2 mm擴(kuò)孔 29.5 mm 0.5 mm精擴(kuò) 29.8 mm 0.2 mm鉸孔 30 mm 6寬度為4的斷口，一次銑削加工完成。 7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)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整發(fā)加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。尺寸為76 mm的左右兩個端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差如下：毛坯名義尺寸：76+1.72=79.4（mm）毛坯最大尺寸：79.4+0.82=81（mm）毛坯最小尺寸：79.4-0.42=78.6（mm）粗銑后最大尺寸：76+0.2=76.2（mm）粗銑后最小尺寸：76-0.6=75.4（mm）最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表2-1。 表2-1 加工余量計算表 工序加工尺寸及公差鍛件毛坯（圓）粗銑加工前尺寸最大81 mm最小78.6 mm加工后尺寸最大81 mm76.2 mm最小78.6 mm75.4 mm加工余量（單邊）1.7 mm最大2.4 mm最小 0.521 mm加工公差（單邊） mm-0.22/2 mm2.5 確立切削用量及基本工時2.5.1工序一 粗銑76mmm的左右兩個端面2.5.1.1加工條件 材料為為35鋼，硬度為HBS 149187，b =530/Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼），尺寸為60的一個圓，粗糙度要求為6.3，加工余量為1.7 mm，可以粗銑一次完成。選用X62機(jī)床和專用夾具。2.5.1.2選擇刀具 1) 根據(jù)切削用量簡明手冊表1.2，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.1，銑削深度a0.08mm)，副后角為9度，刀齒斜角為-10度，尖刃為30，過度刃為20，副刃為5，過渡刃寬度1.2mm。2.5.1.3選擇切削用量1) 決定銑削深度a，由于加工余量小，故一次走刀完成，則 a=1.7mm。2) 決定每齒進(jìn)給量f，根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kw(查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-38) f=0.090.18mm/z 但因為采用不對稱端銑，取f=0.18mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0mm，由于銑刀直徑為80mm，故刀具壽命T=180min(查切削用量簡明手冊表3.8)。4) 決定切削速度v和每分鐘進(jìn)給量v，切削速度v可以根據(jù)切削用量簡明手冊表3.27中的公式計算，也可以直接查出)。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.13)，查出v=173m/min，n=414r/min， v=212mm/min各修正系數(shù)為：K=K= K=1.0（查切削用量簡明手冊3.14） K=K=K=0.8（查切削用量簡明手冊3.15） v=1731.00.8=138.4m/min （21） n=4141.00.8=331.2r/ min （22） v=2121.00.8=169.6mm/min （23）根據(jù)銑床說明書或查查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表4.239，40選擇： n=375r/min v=150mm/min因此實際切削速度和每齒進(jìn)給量為： v=94.2m/min （24） f=0.1mm/z （25） 5) 檢驗機(jī)床功率 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.23，查出P=1.1KW，機(jī)床主軸允許的功率為P=7.5KW，因為P P，因此所選擇的切削用量可以采用，既a=1.7mm， v=150mm/min， n=375r/min， v=138.4m/min， f=0.18mm/z。6) 計算基本工時： t= （26）L=l+y+，l=60mm，根據(jù)切削用量簡明手冊表3.26，不對稱按裝銑刀，入切量及超切量y+=29mm，則L=89mm，故 t=0.59min因為是銑削雙面，所以加工工時應(yīng)該為2t，所以總工時為1.18min。2.5.2工序二 粗銑左右兩吊耳的內(nèi)外表面。以上一道工序已經(jīng)加工的面為基準(zhǔn)，加工這四個面，表面要求不高，可粗銑一次完成。保證尺寸要求，選用機(jī)車X63臥式銑床和專用夾具。2.5.2.1已知條件如下：材料為為35鋼，硬度為HBS 149187，b =530/Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼），平面要求12.5，加工余量為1.7 mm，可以粗銑一次完成。2.5.2.2選擇刀具 刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對工件的兩個端面同時進(jìn)行加工。2.5.2.3選擇切削用量 f=0.08/齒(參考切削用量簡明手冊表3.3) 切削速度:參考有關(guān)手冊，確定v=27m/min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d=225m，齒數(shù)z=20。 （27） 現(xiàn)在才用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39)，取n=37.5r/min，故實際切削速度為 當(dāng)n=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量f應(yīng)為f= fz n=0.08=60(mm/min) （28） 查機(jī)床說明書，剛好有f=60m/min，故直接選用該值。2.5.2.4切削工時：故由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑過整個工件，利用做圖法，可以得出行程l+l+l=105mm，則機(jī)動時間為： t=1.75(min) （29） 由于左右兩吊耳一共為四個加工面，使用雙面銑刀銑削也要兩次走刀才能完成。故加工工時應(yīng)該為2t，所以總工時為t=3.5(min)。2.5.3工序三 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削加工37mm的孔，并到角1.5302.5.3.1加工條件材料為為35鋼,硬度為HBS 149187,b =530/Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼）工藝要求:孔徑d=37mm,孔深76mm,通孔,粗糙度要求為1.6。選用機(jī)床為Z550。(查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.214和15和16)鉆床型號為Z550型立式鉆床.主軸轉(zhuǎn)速:32 47 63 89 125 185 250 351 500 735 996 1400(r/min)進(jìn)給量: 0.12 0.19 0.20 0.40 0.62 0.90 1.17 1.80 2.64(mm/r)2.5.3.1選擇鉆頭： 選用高速剛麻花鉆鉆削，麻花鉆直徑為d=35mm,鉆頭幾何形狀為（查切削用量簡明手冊表2.1及2.2）：雙錐修磨橫刃：=30，2=118，2=70，二重刃長度b=5mm，o12，=50，b=3mm，l=6mm。2.5.3.2選擇切削用量:決定進(jìn)給量f：1)按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.7），因為材料為35鋼硬度為149187HB，b =530/Mpa ,d=35mm時，所以f=0.60.7mm/r。 由于,故應(yīng)孔深修正系數(shù)K=1.0則f=0.60.7mm/r2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.8）， 當(dāng)b =530/Mpa，d=35mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量是f=2.0mm/r3)按機(jī)車進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.9），當(dāng)b 640/Mpa，d=35mm，機(jī)車進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為20100N，進(jìn)給量為0.88mm/r。從以上三個進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.60.7。根據(jù)Z550鉆床的實際情況，選擇f=0.62mm/r。由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷，故在孔即將鉆穿的時候停止自動進(jìn)給采用手動進(jìn)給。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力在進(jìn)行比較來校驗。由（切削用量簡明手冊表2.19）可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f=0.60mm/r,，d=35時,軸向力F= 14830N ,由于實際進(jìn)給量要大0.02,所以把軸向力F取大一些,F= 15000N軸向力的修正系數(shù)為0.88 ,故F=132000N根據(jù)Z535鉆床的實際情況,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為F=24525N,由于F F校驗成功，故f=0.62mm/r可用。 2.5.3.4決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：查（切削用量簡明手冊表2.12），當(dāng)d=35mm時,鉆頭后刀面最大磨損量取0.8mm.壽命T=70min2.5.3.5決定切削速度：由于材料為35鋼，b =530Mpa，硬度為149187HBS，查（切削用量簡明手冊表2.14）可以得出加工類型為4類。在由切削用量簡明手冊表2.13，加工性為4類，進(jìn)給量f=0.62mm/r, d=35mm,雙橫刃磨的鉆頭，所以取切削速度V=13m/min。查（切削用量簡明手冊表2.15）切削速度的修正系數(shù)為： 故m/min根據(jù)Z535鉆床的實際鉆速，可以考慮選擇n=125r/min。故實際的切削速度2.5.3.6檢驗機(jī)床的扭矩及功率根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.20），當(dāng)f0.64mm/r， d=35mm時,取M=264.9N.m扭矩的修正系數(shù)均為0.88,故取. 根據(jù)Z550鉆床說明書，最大扭矩784.8N.M當(dāng)n=125r/min時，M=289N.m。根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.22），當(dāng)b =480560Mpa，取與實際情況比較接近的數(shù)據(jù)的出如下情況：d=34.5mm，f=0.64,v=10m/min時，p=1.7kw根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.214，可以得出P=7.5由于MM，PP，故選擇的切削用量可用，即f=0.62mm/r， n=n=125r/min，V=13.7375m/min.計算基本工時 （210）L=l+y+，入切量及超切量（查切削用量簡明手冊表2.29）y+=16mm。故 min2.5.3.7擴(kuò)孔由于擴(kuò)孔尺寸為36.5mm，材料為35鋼，硬度為HBS 149187，b =530/Mpa查切削用量簡明手冊表2.10擴(kuò)孔進(jìn)給量為0.91.1mm/r，根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可以根據(jù)鉆孔的切削用量選取f=(0.91.1)0.7=0.630.77(mm/r)根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.62mm/r擴(kuò)孔轉(zhuǎn)擴(kuò)孔的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料確定為： v=0.4v 其中v為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度故：機(jī)床轉(zhuǎn)速為：根據(jù)機(jī)床實際情況選取n=63r/min。切削工時L=l+y+，入切量及超切量（查切削用量簡明手冊表2.29）y+=15mm。故 min2.5.3.8精擴(kuò)：有于尺寸相差很小，和節(jié)約加工工時，所以選用相同的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量， ，由于故： 切削工時和上到工序一樣2.5.3.9鉸孔： 鉸孔為加工這個孔的最后一道工序,加工后基本尺寸為37, 材料為為35鋼，硬度為HBS 149187，b =530/Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼） 根據(jù)以上情況查切削用量簡明手冊表2.24高速鋼鉸刀鉸孔時的切削用量。鉸刀直徑在2050mm之間 進(jìn)給量取0.50.6mm/r之間 切削速度在57m/min 根據(jù)機(jī)床的實際情況選取進(jìn)給量為0.62mm/r,假定切削速度為7m/min,求機(jī)床轉(zhuǎn)速如下: 根據(jù)實際情況選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為2.5.4工序四 鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削加工30的孔，并到角1452.5.4.1加工條件：材料為為35鋼,硬度為HBS 149187，b =530Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼）工藝要求：孔徑d=28mm，孔深121mm（實際需要鉆削深度只有44，中間有一部分是中空），通孔，粗糙度要求為1.6。選用機(jī)床為Z535。(查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.214和15和16)鉆床型號為Z535型立式鉆床.主軸轉(zhuǎn)速：68 100 140 195 275 400 530 750 1100(r/min)進(jìn)給量：0.11 0.15 0.20 0.25 0.32 0.43 0.57 0.72 0.96 1.22 1.60(mm/r)2.5.4.1選擇鉆頭： 選用高速剛麻花鉆鉆削，麻花鉆直徑為d=28mm,鉆頭幾何形狀為（查切削用量簡明手冊表2.1及2.2）：雙錐修磨橫刃，=30，2=118，2=70，二重刃長度b=5mm，o12，=50，b=3mm，l=6mm。2.5.4.2選擇切削用量:1）決定進(jìn)給量f：1)按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.7），因為材料為35鋼硬度為149187HB，b =530/Mpa ,d=28mm時，所以f=0.450.56mm/r。 由于,故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)K=0.95,則f=(0.450.56)0.95mm/r=0.42750.532mm/r2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.8）， 當(dāng)b =530Mpa， d=28mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量是f=1.6mm/r3)按機(jī)車進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.9），當(dāng)b 640/Mpa，d=28mm，機(jī)車進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為14120N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-14）時，進(jìn)給量為0.69mm/r。從以上三個進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.42750.532。根據(jù)Z535鉆床的實際情況,選擇f=0.57mm/r。由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷，故在孔即將鉆穿的時候停止自動進(jìn)給采用手動進(jìn)給。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力在進(jìn)行比較來校驗。由（切削用量簡明手冊表2.19）可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f=0.57mm/r, d30時,軸向力F= 12360N 軸向力的修正系數(shù)為0.85 ,故F=10506N根據(jù)Z535鉆床的實際情況,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為F=15696N,由于F F校驗成功.故f=0.57mm/r可用。2.5.4.3決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：查（切削用量簡明手冊表2.12），當(dāng)d=28mm時,鉆頭后刀面最大磨損量取0.8mm。壽命T=50min2.5.4.4決定切削速度：由于材料為35鋼，b =530Mpa，硬度為149187HBS，查（切削用量簡明手冊表2.14）可以得出加工類型為4類。在由切削用量簡明手冊表2.13，加工性為4類，進(jìn)給量f=0.57mm/r, d=28mm,雙橫刃磨的鉆頭.所以取切削速度V=17m/min查（切削用量簡明手冊表2.15）切削速度的修正系數(shù)為： 故m/min根據(jù)Z535鉆床的實際鉆速，可以考慮選擇n=195r/min。故實際的切削速度2.5.4.5檢驗機(jī)床的扭矩及功率：根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.20），當(dāng)f0.64mm/r， d30mm時,M=125.56N.m扭矩的修正系數(shù)均為1.0,故取 根據(jù)Z535鉆床說明書，當(dāng)n=195r/min時，M=243N.m。根據(jù)（切削用量簡明手冊表2.22），當(dāng)b =480560Mpa，d30mm，f=0.57,v=17.1444m/min時，p=2.2kw根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.214，可以的出P=4.5由于MM，PP，故選擇的切削用量可用，即f=0.57mm/r, n=n=195r/min,V=17.1444m/min.2.5.4.6計算基本工時L=l+y+，入切量及超切量（查切削用量簡明手冊表2.29）y+=14mm。故 min在實際加工中，在中間部分有77cm是不加工的，故為了節(jié)約加工時間，可以在鉆穿第一個孔的時候改為手動加工，加快進(jìn)給時間，然后在加工下一部分。在之后的幾到工序都可以這樣做,可以大大節(jié)約加工工時。2.5.4.7擴(kuò)孔由于擴(kuò)孔尺寸為29.5mm，材料為35鋼，硬度為HBS 149187，b =530/Mpa查切削用量簡明手冊表2.10擴(kuò)孔進(jìn)給量為0.81.0mm/r，f=(0.81.0)0.7=0.560.7(mm/r)根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.57mm/r擴(kuò)孔轉(zhuǎn)擴(kuò)孔的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料確定為： v=0.4v 其中， v為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。故：機(jī)床轉(zhuǎn)速為根據(jù)機(jī)床實際情況選取n=68r/min。切削工時L=l+y+，入切量及超切量（查切削用量簡明手冊表2.29）y+=14mm。故 min2.5.4.8精擴(kuò)：有于尺寸相差很小，和節(jié)約加工工時，所以選用相同的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量， ，由于故： 切削工時和上到工序一樣2.5.4.9鉸孔： 鉸孔為加工這個孔的最后一道工序,加工后基本尺寸為30, 材料為為35鋼，硬度為HBS 149187，b =530/Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼） 根據(jù)以上情況查切削用量簡明手冊表2.24高速鋼鉸刀鉸孔時的切削用量.鉸刀直徑在2050mm之間 進(jìn)給量取0.50.6mm/r之間 切削速度在57m/min 根據(jù)機(jī)床的實際情況選取進(jìn)給量為0.57mm/r,切削速度為7m/min,求機(jī)床轉(zhuǎn)速如下: 根據(jù)實際情況選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為2.5.5工序五 鉆兩個10.5的孔，一次加工完成。選用機(jī)車為立式鉆床Z535和專用夾具加工。加工過程以對稱中心線和基準(zhǔn)A來定位，保證尺寸。2.5.5.1 加工條件材料為為35鋼,硬度為HBS 149187，b =530/Mpa（查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表27優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼）工藝要求：孔徑d=10.5mm：孔深約為47mm，通孔，粗糙度要求為12.5。選用機(jī)床為Z535(查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.214和15和16)可以的出如下數(shù)據(jù)：主軸轉(zhuǎn)速：68 100 140 195 275 400 530 750 1100(r/min)進(jìn)給量：0.11 0.15 0.20 0.25 0.32 0.43 0.57 0.72 0.96 1.22 1.60(mm/r)2.5.5.2. 確定切削用量根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7，可以查出此條件下的進(jìn)給量取值范圍為f=0.220.28(mm/r)根據(jù)Z535機(jī)車說明書，現(xiàn)取f=0.25(mm/r)切削速度：根據(jù)切削用量簡明手冊表2.13及表2.14，查的切削速度v=17m/min。所以 根據(jù)機(jī)車說明書,取n=530r/min,故實際切削速度為 2.5.5.3切削工時: L=l+y+，入切量及超切量（查切削用量簡明手冊表2.29）y+=5mm。故 (min) 以上為鉆一個孔時的機(jī)動時間,故總工時為 t=2 t=0.78(min)2.5.6工序六 銑削加工切開斷口，尺寸要求為4mm。以對稱中心線為基準(zhǔn)，保證尺寸正確。粗銑一次可以完成。 選用圓鋸片切斷銑刀，寬度B=4mm，銑刀d=110mm，f=0.02mm/z(參考切削用量簡明手冊表3.4)其他情況根據(jù)機(jī)車實際情況決定。第3章 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，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)教師協(xié)商，決定設(shè)計第四道工序鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削加工30的孔，并到角145。本夾具將用于Z535型立式鉆床。 3.1 問題的提出 本夾具的設(shè)計是設(shè)計加工第四道工序鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削加工30的孔的夾具，由于該孔是在零件的對稱中心線上，長度方向的位置由37的孔來保證，而相對于寬度上的尺寸只有靠中心線來保證。怎樣才能保證在加工的時候能準(zhǔn)確的找到對稱中心這一條線呢？這就是夾具所要考慮的主要問題。其次就是該零件的生產(chǎn)量很大，效率也就成為了一個很重要的問題，怎樣設(shè)計夾具來提高效率呢？3.2夾具設(shè)計3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，該孔是以對稱中心線和60 mm的孔的圓心為基準(zhǔn)定位，保證尺寸。為了減小定位誤差，所以用一個長銷以60 mm的孔為基準(zhǔn)定位，保證尺寸，使設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合。同時設(shè)計的夾具是兩邊同時夾緊工件，保證了加工孔的中心，和定位基準(zhǔn)60 mm的孔的中心在同一軸線上，使左右方向的位移誤差為零，這樣就只存在銷與60 mm的孔的上下方向的配合位移誤差。3.2.2夾緊力計算及其汽缸的相關(guān)數(shù)據(jù)3.2.2.1計算夾緊力由于本工序有四個小步組成，分別是鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)，鉸削，由加工余量可以知道，第一小步鉆削加工是加工余量最大的一步，所以這以步受的軸向力和切削扭矩是最大的，所以以這一小步，的加工情況來計算夾緊力，這樣能保證安全性，和合理性。 由機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊第四章 鉆削與鉸削表3-36知如下：切削扭矩：（NM） (31)軸向力： F=(N) (32) 鉆削的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：d=28mm，f=0.57mm/r，b =530Mpa（材料為35鋼），n=195r/min。查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊第四章 鉆削與鉸削表3-36知C=333.54 x=2 y=0.8 K=0.87C=833.8