制定套筒零件的工藝規(guī)程及銑頂面槽的夾具設(shè)計(jì)全套
制定套筒零件的工藝規(guī)程及銑頂面槽的夾具設(shè)計(jì)全套,制定,制訂,套筒,零件,工藝,規(guī)程,銑頂面槽,夾具,設(shè)計(jì),全套
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
題目：制定套筒零件的工藝規(guī)程及銑頂面槽的夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 生：
學(xué) 號：
專 業(yè)：
班 級：
指導(dǎo)老師：
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。
套筒加工工藝規(guī)程及其銑頂面槽的的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………3
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………4
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………4
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………5
2.3制定工藝路線 ……………………………………………8
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………11
2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………14
三 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………16
3.1問題的提出………………………………………………16
3.2夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………17
3.3切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………18
3.4定位誤差分析……………………………………………19
3.5夾緊誤差…………………………………………………20
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明………………………………21
總 結(jié)………………………………………………………………23
致 謝………………………………………………………………24
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………25
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。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(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)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
套筒的加工工藝規(guī)程及其銑，銑頂面槽的的夾具設(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)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(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，敬請老師們批評指正。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
套筒零件的的作用，待查
1.2 零件的工藝分析
套筒有2組組加工面他們有位置度要求。
這三個(gè)加工面的分別為
1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，軸肩的各個(gè)端面和內(nèi)孔
2：以內(nèi)圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，外圓，鉆孔，銑頂面槽
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用精密模鑄造。
2.2 基面的選擇的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出。
粗基準(zhǔn)的選擇：對套筒這樣的零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。以零件的上端的不加工平面作為粗基準(zhǔn)。因?yàn)樘淄彩交剞D(zhuǎn)體零件，回轉(zhuǎn)體零件通常以不加工的外圓面為定位粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇：我們選擇以加工內(nèi)圓面精基準(zhǔn)
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：
方案一
工序Ⅰ：下棒料
工序Ⅱ：正火HBS125-156
工序Ⅲ：車端面保證總長63
工序Ⅳ：車外圓保證臺(tái)階長63
工序Ⅴ：鉆直徑為8的 通孔
工序Ⅵ：車外圓20
工序Ⅶ：車端面保證總長62
工序Ⅷ：擴(kuò)孔11深47
工序Ⅸ：精鏜孔11.097-12。
工序X：半徑車外圓18
工序XI：倒角1x45度
工序XII：半精車外圓為18.5
工序XIII：半精車外圓18.006-18
工序XIV：切槽2x45度
工序XV：倒角1x45度
工序XVI：鉆4.5通孔
工序XVII：質(zhì)檢。
工序XIII：入庫
方案二：
工序Ⅰ：下棒料
工序Ⅱ：正火HBS125-156
工序Ⅲ：車端面保證總長63
工序Ⅳ：車外圓保證臺(tái)階長63
工序Ⅴ：鉆直徑為8的 通孔
工序Ⅵ：車外圓20
工序Ⅶ：車端面保證總長62
工序Ⅷ：精鏜孔11.097-12
工序Ⅸ：擴(kuò)孔11深47
工序X：半徑車外圓18
工序XI：倒角1x45度
工序XII：半精車外圓為18.5
工序XIII：半精車外圓18.006-18
工序XIV：切槽2x45度
工序XV：倒角1x45度
工序XVI：鉆4.5通孔
工序XVII：質(zhì)檢。
工序XIII：入庫
方案一和方案二的區(qū)別在于方案一在在車外斷面后在精鏜孔，這樣就很好地保證了工件的精度，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
機(jī)械手手指材料為45，重量為2.6KG
，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。
1、 不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。
2、 套筒的內(nèi)圓面還有外圓面，精度要求較高，
所以要進(jìn)行精銑，其加工余量為2.5mm。
套筒的端面精度要求較低，一次走到切除，余量為2mm
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序III：車端面保證總長63
1粗車：Φ37 Φ60圓弧和臺(tái)階面
選擇Φ37mmYG6車刀
1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(12+10)/475=0.046min。
車： 小端面
選擇R15mmYG6車刀
1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(9+5)/475=0.029min。
工序V：鉆，絞，直徑為8的通孔
鉆孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
2、擴(kuò)孔
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序III：銑溝槽
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62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?。?50
當(dāng)＝750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：l=59 ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
6．工序VI的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆底孔，攻螺紋M8mm。
⑴鉆底孔：
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵攻螺紋M8mm：
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
工序VII鉆8孔的工藝規(guī)程及工時(shí)計(jì)算
⑴鉆孔：
選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵粗鉸孔：
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17）
，，，
按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?2－15）
（《工藝》表4.2－16）
基本工時(shí)：
⑶精銑孔：
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17）
由《切削》表2.24查得
，，
（《工藝》表42－16）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
三、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)最后一道工序銑槽的銑床夾具設(shè)計(jì)。
問題的提出
本夾具主要用于銑槽面，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮，我們采用一端面用一個(gè)專做的一個(gè)帶有四個(gè)V型塊的夾具定位，在中間的V型塊中間打個(gè)孔用用一雙頭螺栓通過，然后用一鉸鏈壓板壓緊，下面用端面定位。夾具體如下
（1） 夾具設(shè)計(jì)
1 ） 定位基準(zhǔn)的選擇：工件以V型槽及端面為定位基準(zhǔn)；
2 ） 夾緊力分析；
3 ） 定位誤差的分析；
4 ） 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明； 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對工件進(jìn)行銑槽夾具，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。
因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題。目前采取的措施有：一個(gè)帶有4個(gè)V型塊的定位件同時(shí)裝夾4個(gè)工件。然后用鉸鏈壓板壓緊，大大提高的生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。
裝配圖附圖如下
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
第 18 頁 共 22 頁
機(jī)械加工工藝卡片
工件名稱
套筒
工序號
70
零件名稱
套筒
零件號
零件重量
同時(shí)加工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
鋼板
鑄件
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X51
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
銑槽
高速鋼端銑刀
游標(biāo)卡尺
20
1
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 頁
第 1 頁
汽車06-3
王鋼
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
18
產(chǎn)品名稱
套筒
零件名稱
套筒
共
2
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
20鋼
毛 坯 種 類
鍛件
毛坯外形尺寸
Φ40X64
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
5
下料
下棒料Φ40Χ64
鋸床
鋸刀，游標(biāo)卡尺
10
熱處理
正火HBS125-156
淬火機(jī)
15
粗車端面
車端面保證總長63
CA6140
三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺
20
粗車外圓
車外圓Φ19保臺(tái)階長40
CA6140
三爪卡盤，90°偏刀，游標(biāo)卡尺
25
鉆孔
鉆Φ8通孔
鉆床
三爪卡盤，Φ8麻花鉆，游標(biāo)卡尺
30
粗車外圓
車外圓Φ20
CA6140
三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺
35
半精車端面
車端面?？傞L62
CA6140
三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺
40
擴(kuò)孔
擴(kuò)Φ11孔至深47
鉆床
三爪卡盤，Φ11擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺
45
鏜孔
精鏜孔Φ12.019—12
鉆床
三爪卡盤，鏜刀，游標(biāo)卡尺
50
半精車外圓
半徑車外圓Φ18
CA6140
三爪卡盤，90°扁刀
55
倒角
倒角1X45°
CA6140
三爪卡盤，車刀
60
半精車外圓
半精車外圓Φ18.5
CA6140
三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺
65
精車外圓
精車外圓Φ18.006—18
CA6140
三爪卡盤，車刀，游標(biāo)卡尺
70
切槽
切槽2X45°
CA6140
三爪卡盤，切槽刀
75
倒角
倒角1X45°
CA6140
三爪卡盤，車刀
80
鉆孔
鉆Φ4.5通孔
鉆床
鉆模板，Φ4.5麻花鉆，游標(biāo)卡尺
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 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
汽車06-3
王鋼
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
18
產(chǎn)品名稱
套筒
零件名稱
套筒
共
2
頁
第
2
頁
材 料 牌 號
20鋼
毛 坯 種 類
鍛件
毛坯外形尺寸
Φ40X64
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
85
锪
锪Φ8.5深3
鉆床
Φ8.5锪鉆，游標(biāo)卡尺
90
銑槽
銑槽寬為3.5深為1
銑床
專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺
95
銑槽
銑槽寬為3.5深為12
銑床
專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺
100
倒角
倒角1X45°
CA6140
三爪卡盤,車刀
105
磨
磨內(nèi)孔Φ12
磨床
三爪卡盤，砂輪，千分卡尺
110
磨
磨外圓Φ18
磨床
心軸，砂輪，千分卡尺
115
熱處理
滲碳深度0.5-0.8
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
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簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………3
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………4
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………4
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………5
2.3制定工藝路線 ……………………………………………8
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………11
2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………14
三 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………16
3.1問題的提出………………………………………………16
3.2夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………17
3.3切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………18
3.4定位誤差分析……………………………………………19
3.5夾緊誤差…………………………………………………20
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明………………………………21
總 結(jié)………………………………………………………………23
致 謝………………………………………………………………24
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………25
江蘇技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)說明書
JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
機(jī)制工藝與夾具設(shè)計(jì)說明書
套筒的工藝規(guī)程及銑深12寬3.5的糟的夾具設(shè)計(jì)
學(xué)院名稱：
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級：
姓 名：
指導(dǎo)教師姓名：
201 年 月
目 錄
序 言 1
一 零件的分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2毛坯形狀及尺寸 5
三 擬定加工工藝路線 6
3.1 基準(zhǔn)的選擇 6
3.1.2粗基準(zhǔn)選擇 6
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 7
3.2 制定工藝路線 8
四 切削用量工時(shí)計(jì)算 11
五、 夾具設(shè)計(jì) 22
5.1 問題的提出 22
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 22
5.3 切削力及夾緊力計(jì)算 23
5.4 定位誤差分析 26
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 27
總 結(jié) 28
致 謝 30
參 考 文 獻(xiàn) 31
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。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(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)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
套筒的加工工藝規(guī)程及其銑槽的工裝夾具設(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)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(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，敬請老師們批評指正。
一 零件的分析
1.1 零件的作用
套筒的作用，待查
1.2 零件的工藝分析
工藝分析的目的，一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。
該零件為大量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時(shí)要注意零件的：
1 ．便于裝夾 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工時(shí)的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。
2 ．便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，以便使用標(biāo)準(zhǔn)化刀具和量具。同時(shí)還注意退刀和進(jìn)刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。套筒有3組加工面他們有位置度要求。
套筒的工藝有2組加工面的分別為
1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括粗車右端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面及φ38外圓表面，鉆φ8內(nèi)孔，粗鉸φ8內(nèi)孔，粗車左端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面，擴(kuò)φ12內(nèi)孔，粗鉸φ12內(nèi)孔
2：以端面和Φ12孔為基準(zhǔn) 的加工面，這組加工面主要是半精車右端φ18外圓及臺(tái)階面及φ38外圓，倒角，粗銑深槽，粗銑淺槽等。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛坯時(shí)要考慮下列因素：
1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定了。例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時(shí)，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能要求較低時(shí)，可選型材或鑄鋼。
2）零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯，常用鑄造方法。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。
3）生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償。如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件應(yīng)采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。
4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時(shí)，應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。
5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。應(yīng)用這些方法后，可大大減少機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工，其經(jīng)濟(jì)效果非常顯著。
套筒零件的材料20鋼，20鋼的可鍛性好，因此可用鍛造的方法 因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。
2.2毛坯形狀及尺寸
毛坯的形狀及尺寸 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求?！∶鞒叽缗c零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鍛件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鍛件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。
三 擬定加工工藝路線
3.1 基準(zhǔn)的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出。
3.1.2粗基準(zhǔn)選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取外圓和端面為定位基準(zhǔn)，利用V型塊為定位元件。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：
1)為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。
2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個(gè)加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準(zhǔn)。
3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達(dá)到加工精度要求，在粗加工時(shí)就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。
4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時(shí)，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
5)粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會(huì)產(chǎn)生較大的相互位置誤差。
以φ12孔為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。
3.2 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：
方案一
鑄造
時(shí)效
涂底漆
10
車
粗車右端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面及φ38外圓表面
20
鉆
鉆φ8內(nèi)孔
30
鉸
粗鉸φ8內(nèi)孔
40
車
粗車左端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面
50
鉆
擴(kuò)φ12內(nèi)孔
60
鉸
粗鉸φ12內(nèi)孔
70
車
半精車右端φ18外圓及臺(tái)階面及φ38外圓，倒角
80
銑
粗銑深槽
90
銑
粗銑淺槽
100
鉸
精鉸φ8內(nèi)孔
110
車
半精車左端φ18外圓，車溝槽，倒角
120
車
精車左端φ18外圓，保證粗糙度0.8
130
鉸
精鉸φ12內(nèi)孔
140
鉆
鉆3個(gè)沉孔
150
锪
锪3個(gè)沉孔
160
銑
精銑深槽，保證表面粗糙度3.2
170
檢查
方案二
1
鍛造
鍛造
2
正火處理
正火處理
3
鉆
鉆2-Φ7孔
4
車
車R17.25孔
5
銑
銑下端面
6
銑
銑左右端面
7
銑
銑前后端面
8
車
車2-M14螺紋孔
9
鉆
鉆6xM6螺紋孔
10
鉆
鉆2xΦ5孔
11
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆孔，車孔再銑端面，違背了先面后孔的原則，并且工序安排過于簡單，不具體，而方案一先粗加工后精加工，工序安排緊湊合理，遵循了安排工藝的基本原則，可以更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。
具體的工藝路線如下
鑄造
時(shí)效
涂底漆
10
車
粗車右端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面及φ38外圓表面
20
鉆
鉆φ8內(nèi)孔
30
鉸
粗鉸φ8內(nèi)孔
40
車
粗車左端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面
50
鉆
擴(kuò)φ12內(nèi)孔
60
鉸
粗鉸φ12內(nèi)孔
70
車
半精車右端φ18外圓及臺(tái)階面及φ38外圓，倒角
80
銑
粗銑深槽
90
銑
粗銑淺槽
100
鉸
精鉸φ8內(nèi)孔
110
車
半精車左端φ18外圓，車溝槽，倒角
120
車
精車左端φ18外圓，保證粗糙度0.8
130
鉸
精鉸φ12內(nèi)孔
140
鉆
鉆3個(gè)沉孔
150
锪
锪3個(gè)沉孔
160
銑
精銑深槽，保證表面粗糙度3.2
170
檢查
四 零件加工工序設(shè)計(jì)
4.1 粗車右端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面及φ38外圓表面
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 804r/min
與804r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為800r/min。現(xiàn)選取=800r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.4833(min)
4.2鉆φ8內(nèi)孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ8孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.3粗鉸φ8內(nèi)孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.4 粗車左端面、φ18外圓表面至臺(tái)階面
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm。
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1698r/min
與1698r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1700r/min?，F(xiàn)選取=1700r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=21mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.4833(min)
4.5 擴(kuò)φ12內(nèi)孔
根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.6 粗鉸φ12內(nèi)孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.7 半精車右端φ18外圓及臺(tái)階面及φ38外圓，倒角
1) 切削深度 單邊余量為Z=1mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 753r/min
與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.966(min)
4.8粗銑深槽
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
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＝1000
當(dāng)＝1000r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.9 粗銑淺槽
切削用量計(jì)算同上
計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.10精鉸φ8內(nèi)孔
切削用量和工時(shí)計(jì)算同工序30
4.11半精車左端φ18外圓，車溝槽，倒角
切削用量和工時(shí)計(jì)算同工序40
4.12精車左端φ18外圓，保證粗糙度0.8
切削用量和工時(shí)計(jì)算同工序40
4.13精鉸φ12內(nèi)孔
切削用量和工時(shí)計(jì)算同工序60
4.14鉆3個(gè)沉孔
機(jī)床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4.5
1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=25m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1769r/min
與1769r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1750r/min?，F(xiàn)選取=1750r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=6mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.355min
4.15锪3個(gè)沉孔
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.
現(xiàn)已知
=0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7
=42.25m/min (《切削手冊》)表2.13
1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r
2) 削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min.
3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 633r/min
與633r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5) 削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=4mm; =6mm; =0mm;
t= ==0.072(min)
4.16精銑深槽，保證表面粗糙度3.2
切削用量工時(shí)計(jì)算同工序80
4.17檢驗(yàn)
五、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第80道工序粗銑深12，寬3.5的糟的銑床夾具。
5.1 問題的提出
在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。
在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。
本夾具主要用于粗銑深12，寬3.5的糟，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用端面和內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。
5.3 切削力及夾緊力計(jì)算
確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的三要素時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。
1. 夾緊力方向的確定
（1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面
（2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致
2. 夾緊力作用點(diǎn)的選擇
（1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。
（2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形
（3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位
3. 夾緊力大小的估算
（1）首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。
（2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計(jì)算。
（3）對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運(yùn)動(dòng)場合，必須計(jì)入慣性力。
（4）分析對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡方程計(jì)算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計(jì)算夾緊力
（5）將計(jì)算夾緊力再乘以K，即得實(shí)際夾緊力。K為總安全系數(shù)，K=K0K1K2K3
各種因素的安全系數(shù)可查表2-3，一般K=1.5~2.5；當(dāng)夾緊力與切削力相反時(shí)，K=2.5~3 。
（1）刀具： 采用三面刃銑刀 φ3.5mm z=24,
機(jī)床： x62立式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力
5.4 定位誤差分析
工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin=0.053-0.024=0.029
本工序采用一活動(dòng)V型塊，一擋塊定位，工件始終靠近擋塊的一面。但是，由于此道工序加工的是面，因此本道工序要求不高，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了手柄夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(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)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過的知識重新復(fù)習(xí)了一遍。
這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
第 33 頁 共 35 頁
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