最終傳動(dòng)箱蓋工藝及鉆6×φ7孔夾具設(shè)計(jì)【含高清CAD圖紙和文檔全套】

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序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)技術(shù)以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。課程設(shè)計(jì)的主要目的：（1）通過課程設(shè)計(jì)使我們綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程及相關(guān)的必修課程的知識，起到鞏固、融會貫通及拓展有關(guān)機(jī)械制造方面的知識的作用，樹立正確的設(shè)計(jì)思路；（2）通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，使我們掌握機(jī)械零件的設(shè)計(jì)、加工及檢驗(yàn)的方法；（3）提高了我們的設(shè)計(jì)和分析能力，如計(jì)算能力、繪圖能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力等，同時(shí)，也使我們熟悉設(shè)計(jì)資料及手冊的使用就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)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，為今后的學(xué)習(xí)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。一、零件分析（一）、零件的作用最終傳動(dòng)箱蓋位于車床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要防止灰塵和外面的環(huán)境影響起到密封的作用，使機(jī)床的傳動(dòng)能夠精確的按照要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。最終傳動(dòng)箱蓋給保證最終的傳出速度提供的一個(gè)密封的環(huán)境，使其不受其他因素的影響，更能夠有效地潤滑和運(yùn)轉(zhuǎn)，防止里面的零件快速的磨損。（二）、零件的工藝分析最終傳動(dòng)箱蓋共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以上平面為基準(zhǔn)加工下表面這一組加工表面包括：上下端面有平面度要求，上平面的孔有同軸度要求 且下面的孔16的平面有表面粗糙度要求2. 以下平面為基準(zhǔn)加工孔16這一組加工表面包括：16的孔，以及其上下兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即7 的孔與14 的孔有同軸度要求。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。1二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT150。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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，更有可能會造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（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(gè)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(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取不加工外輪廓上表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這個(gè)主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。本工藝路線只有第2工序需要用到粗基準(zhǔn)，即工序2 粗銑、半精銑底面，以上端面為粗基準(zhǔn)。其中16的圓柱面整個(gè)粗基準(zhǔn)選擇過程符合先粗后精和先面后孔的原則。在整個(gè)加工過程是起到基準(zhǔn)的作用；16內(nèi)孔在鉆孔時(shí)也起到粗基準(zhǔn)的作用。 （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(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算。本工藝路線的精基準(zhǔn)選擇如下：粗銑下端面，以上平面及16外圍為基準(zhǔn)；粗銑、半精銑上端面，以底面及16外圍為基準(zhǔn)；鉆擴(kuò)兩孔16，以底面為基準(zhǔn)；粗鏜 、半精鏜孔16，以底面為粗基準(zhǔn)；攻螺紋孔M16孔，以上端面為基準(zhǔn)；鉆孔7孔，以上端面為基準(zhǔn)；精絞、精絞孔14，以7內(nèi)孔為基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線制定工藝路線得出發(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。1、工藝路線方案一:工序1 鑄造毛坯工序2 以底面為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔16工序3 以孔16為基準(zhǔn)半精銑底面工序4 以底面為基準(zhǔn)锪倒角2X45攻螺紋M16工序5 以孔16為基準(zhǔn)半精銑底面工序6 以底面為精基準(zhǔn)粗銑半精銑上平面工序7 以上平面為精基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔7工序8 以7中心線為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔14工序9 以14為基準(zhǔn)锪平14工序10 去毛刺 清洗工序11 終檢2、工藝路線方案二:工序1 鑄造毛坯7工序2 以上平面為粗基準(zhǔn)粗銑底面工序3 以地面為精基準(zhǔn)粗銑、半精銑上端面工序4 以上平面為精基準(zhǔn)鉆孔16工序5 擴(kuò)孔和絞孔16孔并锪倒角2X45工序6 以孔16中心線為基準(zhǔn)攻螺紋M16工序7 再以上平面鉆擴(kuò)孔7。工序8 以孔7為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔14工序9 以孔7為基準(zhǔn)锪平14工序10 去毛刺、清洗工序11 終檢3、工藝方案比較分析:上述兩方案:方案一 是先加工內(nèi)孔16, 再以16孔為基準(zhǔn)加工底面，然后加工上平面,而方案二 先加工底面,以底面為基準(zhǔn)加工各面及16內(nèi)孔.由方案一可見16孔為基準(zhǔn)加工底面精度易于保證,再以底面為基準(zhǔn)加工上平面及孔各面基垂直度要求 ,可保證便于定位加工，符合中批生產(chǎn)要求,而方案二較為合理適合于大批量生產(chǎn)。因此，最后的加工路線確定如下：工序1 鑄造毛坯工序2 粗銑、半精銑底面，以上平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式和專用夾具 工序3 粗銑、半精銑上端面，以底面為基準(zhǔn)工序4 準(zhǔn)鉆孔16，以底面及26外圍為基準(zhǔn)工序5 擴(kuò)孔和絞孔16孔并锪倒角2X45，以底面為基準(zhǔn)選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具 工序6 以孔16中心線為基準(zhǔn)攻螺紋M16 選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。工序7 鉆孔7 /以上端面為基準(zhǔn) 選用Z3025搖臂鉆床及專用夾具 工序8 以孔7為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔14 選用Z3025搖臂鉆床及專用夾具 工序9 以孔7為基準(zhǔn)锪平14 選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。 工序10 去毛刺清洗 工序11 終檢,（四）機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 最終傳動(dòng)箱蓋材料為HT150 HB170240，毛坯重量約6.0Kg生產(chǎn)中批采用金屬型鑄造毛坯。 依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.1孔表面（公差查互換性與測量技術(shù)p39表3-2）表2-2 孔的加工內(nèi)容及余量加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級表面粗糙度/工序余量最小最大鉆孔10mmIT1012.59.960mm10mm擴(kuò)孔3mmIT1012.52.930mm3.124mm粗鏜1.8mm IT103.21.73mm1.924mm半精鏜0.2IT91.60.154mm0.442mm3.2平面工序尺寸（公差查互換性與測量技術(shù)p39表3-2）表2-3 表面加工的加工內(nèi)容及余量工序號工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸及偏差工序余量最小最大01粗銑下端面T14mm48mmIT81.5mm3.547mm02粗銑上端面T22mm48mmIT91.5mm3.574mm03精銑上端面T21mm48mmIT71.5mm2.525mm（五）加工基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)工序2 粗銑底面2.1 粗銑1）、選擇刀具：根據(jù)工藝手冊表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。2）、確定銑削深度a p：單邊加工余量Z=2，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=2mm3）、確定每齒進(jìn)給量fz:根據(jù)切削手冊表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為3.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.140.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值。現(xiàn)?。篺z=0.18mm/z4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：根據(jù)切削手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.01.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)切削手冊表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。5）、確定切削速度Vc：根據(jù)切削手冊表3.16可以查Vc：由 ap=2mm fz=0.18mm/z，查得Vc=77mm/z n=245mm/z V=385mm/z根據(jù)X51型立銑床說明書（表3.2-35）nc=255 r/min Vc=400 mm/min (橫向)實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量：C=d0n /1000 =3.14100255 / 1000 =80 m/min Fzc=fc / (ncZ) =400 / 25510=0.157mm/z6）、計(jì)算基本工時(shí)tm = L / f 式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 /400=0.55min工序3 粗銑 半精銑上端面3.1 粗銑1）、選擇刀具：根據(jù)工藝手冊表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。2）、確定銑削深度a p：單邊加工余量Z=2，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=2mm3）、確定每齒進(jìn)給量fz:根據(jù)切削手冊表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為3.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.140.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)?。篺z=0.18mm/z4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：根據(jù)切削手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.01.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)切削手冊表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。5）、確定切削速度Vc：根據(jù)切削手冊表3.16可以查Vc：由 ap=2mm fz=0.18mm/z，查得Vc=77mm/z n=245mm/z V=385mm/z根據(jù)X51型立銑床說明書（表3.2-35）nc=255 r/min Vc=400 mm/min (橫向)實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量：C=d0n /1000 =3.14100255 / 1000 =80 m/min Fzc=fc / (ncZ) =400 / 25510=0.157mm/z6）、計(jì)算基本工時(shí)tm = L / f 式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 /400=0.55min3.2 半精銑1）、選擇刀具：根據(jù)工藝手冊表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=102）、確定銑削深度ap：由于單邊加工余量Z=0.5，故一次走刀內(nèi)切完，則：a p= 0.5 mm3）、確定每齒進(jìn)給量fz:由切削手冊表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為3.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.140.24mm/z，半精銑取較小的值?，F(xiàn)?。篺z=0.14mm/z4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：根據(jù)切削手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.01.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)切削手冊表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。5）、確定切削速度Vc：根據(jù)切削手冊表3.16可以查Vc：由 ap4mm z=0.14mm/z，查得：Vc=110mm/z n=352mm/z V=394mm/z根據(jù)X51型立銑床說明書（表3.2-35）nc=380 r/min Vc=400 mm/min (橫向)實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量：C=d0n /1000 =3.14100380 / 1000 =120 m/min Fzc=fc / (ncZ) =400 / 38010=0.105mm/z6）、計(jì)算基本工時(shí)tm = L / f 式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 /400=0.55min工序4 鉆擴(kuò)孔163.1 鉆孔1）、選擇鉆頭 選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=18 鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2) 雙錐,修磨橫刃 螺旋角=30 鋒角2=100后角0=11 b=2mm L=4mm 2）、選擇切削刀具 進(jìn)給量f (1)按加工要求決定進(jìn)給量: 根據(jù)表2.7 d0=18mm f=0.430.53mm/r 由于L/d=30/18=1.67 故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)kcf=1 f= 0.430.53 mm/r (2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2-8 當(dāng)HBS=200 d=18mm 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/r (3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9 當(dāng)HBS210 d0=20.5 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為6960N(Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見設(shè)計(jì)手冊表3.2-11)進(jìn)給量為0.6mm/r從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為 f=0.430.53mm/r 根據(jù)Z3025鉆床,選擇 f=0.5 mm/r 決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng)d0=14 時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm,壽命T=60min 切削進(jìn)度 由表2.15 HBS 170240, f=0.5mm/r d16c=16m/min n =1000/d0=100016/(3.1420)=253.7r/min 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表2.20 當(dāng)f=0.5mm/r d019 時(shí) mt=63.45 N*M 根據(jù)Z3025 鉆床說明書 當(dāng)nc=250r/min 時(shí) Mm=80 N*M根據(jù)表2.23 當(dāng)HBS200 d0=20 f=0.53mm/r c=16m/min 時(shí) Pc=1.1KW 查設(shè)計(jì)手冊表3.2-11 PE=2.2KW 由于MCMm PCPE 故選擇可用切削用量,即 f=0.5min/r nc=250r/min c=16m/min3）、計(jì)算基本工時(shí) tm =L / nf L=L+Y+,L=30 mm 入切量及超切量由表2.29 查出Y+=10mm tm =L / nf=(30+10) / (2500.5)=0.32min 兩孔tm=0.320.2=0.64min3.2 擴(kuò)鉆孔(1)選擇擴(kuò)刀 選擇硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆d0=19.8mm 鉆頭幾何形狀為r0=5 0=8 kr=30 kr=30 =10 b0=1mm (2)選擇進(jìn)給量及切削進(jìn)度 查機(jī)械加工工藝手冊表11-15 切削速度=(1/2-1/3)鉆 =(1/2-1/3) 16 =85.3 m/min 取=6 m/min n =1000v/d0=10006 / 3.14 20 =95.5 r/min 查表2.10 d0=20 HB=200 時(shí), f=0.91.1 根據(jù)Z3025 鉆床說明書選擇 f=1.0 mm/r (3)鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng) d0=20mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為0.6mm 壽命T=30 min tm =L / nf= L+Y+/ nf=(30+10)/(1251)=0.23min 兩孔tm=2 0.32=0.64 min工序5 攻螺紋M16 切削速度vs=0.1m/s=6 m/min fs=0.15mm/r 則ns =238 r/min 按機(jī)床選取nw=19.5r/min 則 vw=3.9 m/min fw=0.15mm/r基本工時(shí):L=6mm L1=3mm L2=3mm 攻M16孔 tm1=(L+L2+L1)/nf=(6+3+3)/195=0.06 min兩孔tm=2 0.06=0.12 min工序6 16內(nèi)孔2x45倒角 選用臥式車床c620-1。由于最后的切削寬度很大，故按成形車削制訂進(jìn)給量。根據(jù)手冊機(jī)車床取 F=0.08mm/r （見切削手冊表1.8）當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí)，根據(jù)一般資料，確定切削速度V=16m/min則 按機(jī)床說明書取則此時(shí)切削速度為切削工時(shí) L=5mm L1=3mm 工序7 鉆孔和擴(kuò)孔7一.鉆孔7 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7.8 mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃=30 2=118 be=3.5mm 0=12 =55 2.選擇切削用量 (1)按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB精度鑄鐵硬度HBS200 d0=7.8mm 時(shí) f=0.360.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r (2)決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min (3)決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d020mm c=22 m/min n =1000c/d0=100022/(3.1420)=350 r/min 由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+/ nf=(32+10)/4000.4=0.26min兩孔tm=2 0.26=0.52 min 二.擴(kuò)7孔 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=5.2mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃=30 2=118 be=3.5mm 0=12 =55 2.選擇切削用量 (1)按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB精度鑄鐵硬度HBS200 d0=7.8mm 時(shí) f=0.360.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r (2)決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min (3)決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d020mm c=22 m/min n =1000/d0=100022/(3.1420)=350 r/min 由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+/ nf=(6+10)/（4000.4）=0.1 min兩孔tm=2 0.1=0.2 min工序8 半精絞 精絞孔14 1.選擇絞刀 查設(shè)計(jì)手冊表3.1-19 選用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用絞刀(GB4252-64) d=20mm 2.選擇進(jìn)給量f (1)絞刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12,當(dāng)d0=20 mm 時(shí) ,絞刀后刀面最大磨損取為0.5 mm 壽命T=45 min (2)切削速度進(jìn)給量f 查切削手冊表2.25 鑄鐵硬度HBS200 d0=1025 mm ap=0.060.15 mm (半精絞ap=0.07mm 精絞為ap=0.03mm 均在此范圍) f=0.20.4 mm/r c=1015 m/min (無切削液)取c=15 m/min 根據(jù)鉆床進(jìn)給量查設(shè)計(jì)手冊表3.2-13 取f=0.3mm/r n=1000/d0=100015/(3.1420)=239 r/min查表3.2-12 取nc=250 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+/ nf=(32+10)/(2500.3) 2=1.12 min 工序10 锪平14 1.選擇刀具查設(shè)計(jì)手冊表3.1-3.1 選擇中齒鋸片銑刀(GB6120-85) d=40 mm L=4 mm z=20 2.刀具壽命 查表3.8 高速鋼切斷銑刀 d40T=45 min 3.切削用量 ap=12 mm一次走刀切斷 fz=0.1 mm/z 查表3.27 c=53.9 m/min f=0.4mm/r n=1000c /d0=100053.9/(3.1440)=437 r/min 根據(jù)x60 臥式銑床說明書設(shè)計(jì)手冊表 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為nc=400 r/min 計(jì)算基本工時(shí) tm =L / nf= L+Y+/f=(72+35)/53.9=1.94 min最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。第4章 鉆6X7孔夾具設(shè)計(jì)3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)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(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)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(dòng)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?？紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)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(shí)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(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)：（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(dòng)作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過螺栓夾緊移動(dòng)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(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)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。3.2 夾具的導(dǎo)向在鉆床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖3.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖3.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。3.3 定位方案分析一面加固定V型塊和固定V型塊定位，這樣既簡單。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度，一個(gè)固定V型塊限制限制一個(gè)自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位?？墒沁@種方案無法調(diào)節(jié)。如果毛坯超差還得通過螺絲調(diào)節(jié)。在該定位方案中，一個(gè)支撐面頂住，限制了z軸的移動(dòng)，z軸的旋轉(zhuǎn)，y軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。一個(gè)固定V型塊限制了y軸的移動(dòng)，x軸的移動(dòng)，一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自由度全部被限制綜合上面所述，方案是根據(jù)外圓輪廓進(jìn)行的定位3.4鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點(diǎn):1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套：當(dāng)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖3.3。圖3.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。3.5 鉆模板在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。43.6定位誤差的分析制造誤差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度. 取.（2）V型塊同軸度誤差（查表P297）.故，.則.知此方案可行。3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036QT500222635+0.033+0.017392630424625QT500563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.8確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。3.9 夾具設(shè)計(jì)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(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用底部大平面定位三個(gè)自由度， V型塊定位兩個(gè)自由度，再用一個(gè)壓塊限制最后一個(gè)自由度。三.總結(jié)通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。通過設(shè)計(jì)，使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)方面所必須具備的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練。同時(shí)，我還學(xué)會了許多CAD的操作。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)但是這次課程設(shè)計(jì)讓我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識能力是如此的不足，幾年來的學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會用以后需要多加努力才行。在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量探討，聽聽不同的見解，更好地理解了課本的知識。最后，我要感謝我的老師以及同學(xué)，是你們給予了我?guī)椭屛以诖鞌≈杏辛藞?jiān)持了下來的勇氣。 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