工藝夾具-十字頭零件的工藝規(guī)程

工藝夾具-十字頭零件的工藝規(guī)程,工藝,夾具,十字頭,零件,規(guī)程 四 川 理 工 學 院畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書題 目 十字頭零件的工藝規(guī)程 和工裝設計 學 生 傅 遠 洋 系 別 機電工程系 專 業(yè) 班 級 機制031班 學 號 030110242 指 導 教 師 張 捷 目 錄中文摘要英文摘要前言1第一章 零件的分析1 1.1零件的作用1 2.2零件的工藝分析1第二章 工藝規(guī)程設計3 2.1 確定毛坯的制造形式3 2.2 基面的選擇3 2.2.1 粗基準的選擇3 2.2.2 精基準的選擇32.3 零件表面加工方法的選擇4 2.4 制定工藝路線52.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定7 2.6 確定切削用量及基本工時9第三章 夾具的設計263.1 問題的提出263.1.1 定位基準的選擇263.1.2 夾緊面的選擇263.2 切削力及夾緊力的計算273.3 定位誤差的分析283.4 夾具設計及操作的簡要說明28結論30參考文獻31致謝32摘 要在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞: 工序，工步，加工余量 ABSTRACTEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords： The process, workers step , the surplus of processingIII前 言畢業(yè)設計是在我們學完了大學的全部的基礎課、技術課以及大部分專業(yè)之后進行的。同時結合社會實踐，金工實習，畢業(yè)實習的知識對機械加工制造的全面總結，也是我們在畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練。因此,它在我們四年的大學生活中有重要的地位。就我個人而言,我希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來從事的工作進行一次適應性的訓練從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,為今后的工作打下堅實的基礎。就工藝編制而言，加工工藝由零件特點，技術要求，加工工藝過程卡，工藝分析和基面的選擇等五個部分。工藝分析中對過程卡的工藝路線，及所用的夾具、刀具進行合理的分析選用。從而保證加工的各種精度要求。就夾具設計而言，首先應該明確它的要求。夾具是在鏜孔加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固夾緊。夾具的設計是為了保證工件的加工質量，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。在夾具設計整個過程中，始終要貫穿這樣的思想。整本說明書包含了夾具設計的所有詳細過程，并附有公式計算的詳盡過程和圖表，使讀者能夠更清晰的了解夾具設計的全程。編寫這本說明書，參考了許多資料，并且得到了指導老師張捷老師的細心指導，以及本班同學的相互探討，還有機自教研室的其他老師的指導，在此致謝。由于水平有限，錯誤和不足之處在所難免，懇請各位老師批評指正。 傅遠洋2007年5月 第一章 零件的分析1.1零件的作用題目所給的是空氣壓縮機零件十字頭體，它是連接連桿和活塞桿的部件，是將回轉運動轉化為往復運動的關節(jié)。對十字頭的基本要求是：有足夠的強度，剛度，耐磨損，重量輕，工作可靠。本十字頭零件與活塞桿是依靠法蘭連接的結構，這種結構使用可靠，調整方便，活塞桿與十字頭容易對中，不足之處是結構笨重，適合用于大型壓縮機上。1.2零件的工藝分析1.2.1 十字頭零件共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現分述如下：（1） 以孔50H7mm為中心的加工表面這一組加工表面包括：50H7mm孔及其倒角，尺寸為115的頸部外圓及倒角，尺寸為90的頸腰部外圓表面，頸部50H7孔內寬為8的槽，位于50H7孔底部尺寸為22的通孔，尺寸為10與50H7孔相垂直的油孔，其中，主要加工尺寸為50H7的孔，這是用來連接活塞桿用的。（2） 以320d7軸線為中心的加工表面：這一組加工表面包括： 320d7外圓表面及其10的倒角， 320d7外圓表面上寬為15mm的王字型槽，與外圓表面垂直，尺寸為6的4個通孔，以及未澆鑄巴氏合金前尺寸為312外圓表面和312表面上深為3，寬為25的梯形槽，其中主要是加工尺寸是320d7的外圓表面，這是用來與十字頭滑塊相配合，通過十字頭滑塊來導向并承受連桿側壓力。（3） 以100H10銷孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括：這一組加工表面包括：100H10錐度為1：10的錐型孔，相距為190，與100孔相垂直的兩側凸臺端面，相距為180，與100錐型孔軸線相垂直的兩側端面，在體腔內，相距為106與100錐型孔軸線相垂直的凸臺端面，以及100H10錐型孔內寬為12的矩型槽，還有在相距為190凸臺端面上四個M16螺孔，其中，主要加工100H10錐型孔，這是用來裝配錐型銷，以便安裝連桿用的。1.2.2 這兩組加工表面之間有一定的位置要求，主要是：（1）尺寸為115的頸部背部端面與320d7圓柱軸線的垂直度公差為0.03；（2）50H7孔與320d7軸的同軸度公差為0.03；（3）320d7圓柱面的圓柱度公差值為0.025；（4）100錐型孔軸線與320d7圓柱軸線的垂直度公差為0.025。同以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工出其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證他們之間的位置精度要求。四川理工學院機電工程系畢業(yè)設計第二章 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為QT600-3，根據選擇毛坯應考慮的因素：形狀復雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鑄造。因此，應該選擇鑄件。由于零件年產量為500件，已達成批生產的水平，而零件的輪廓尺寸較大，結構比較復雜，可以采用砂型鑄造。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要部分之一，基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高，否則，加工工藝過程中會問題百出，甚至，還會造成零件大批量報廢，使生產無法正常進行，導致虧損。2.2.1 粗基準的選擇選擇原則： 當有不加工表面時，選擇不加工表面作為粗基準； 應選擇表面平整，均勻的表面作為粗基準； 以平整且面積較大的表面作為粗基準； 粗基準一般只能使用一次。對于此零件而言，即有軸，又有多個不加工表面。按照常理，一般軸類零件來說，以外圓為粗基準是完全合理的；而該零件上面有幾個不加工表面，且較大、均勻，故而選取320d7圓柱裙部內壁不加工表面作為粗粗準。2.2.2 精基準的選擇“基準重合”原則 即設計基準與工序基準重合；“基準統一”原則 即盡量采用某一種基準作為多數工序的基準；“自為基準”原則 即當精加工或者光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準；“互為基準”原則 當兩個加工表面相互位置精度要求較高時，以兩個需加工表面相互作為基準反復加工以獲得均勻的加工余量和較高的位置精度。但在一般設計中，主要應考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算；故按基準統一原則選取工藝止口作精基準。2.3 零件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有零件外圓表面、內孔、槽及小孔等，材料為QT600-3，參照機械制造工藝設計簡明手冊，簡稱機械加工工藝手冊，其加工方法選擇如下：（1）毛坯外圓表面：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，只需進行車削（表1.4-8）；（2）外圓表面梯型槽：，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）； （3）澆鑄巴氏合金后外圓表面：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra1.6，需進行粗車、半精車達到（表1.4-8）；（4）外圓表面寬為25槽：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；（5）4-6油孔：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆削（表1.4-8）；（6）兩頭端面：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，但要用作定位基準，需進行粗車，半精車（表1.4-8）；（7）頸部端面：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行車削（表1.4-8）； （8）頸部90d10外圓表面：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra25，需進行粗車，半精車（表1.4-8）；（9）頸部115外圓表面：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行車削（表1.4-8）；（10）頸部兩端2倒角：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行車削（表1.4-8）；（11）頸部50H7mm孔：公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需進行粗鏜、半精鏜（表1.4-7）；（12）頸部22mm通孔：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆削（表1.4-7）；（13）頸部寬為8的槽：公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra6.3，需進行粗插、精插（表1.4-7）；（14）頸部10mm油孔：公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆削加工（表1.4-7）； （15）相距180mm兩側端面：公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；（16）相距190mm兩側凸臺端面：公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25，需進行銑削（表1.4-8）；（17）體腔內相距106mm凸臺平面：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra25，需進行刮銷（表1.4-8）；（18）100H10mm銷孔：公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra1.6，需進行粗鏜、半精鏜、精鏜（表1.4-7）；（19）銷孔內寬為12的槽：公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra6.3，需進行粗插、半精插（表1.4-7）；（20），4M67H深27孔：鉆孔,攻螺紋；2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。按照先加工基準面及先粗后精的原則，十字頭零件加工可按如下工藝路線進行：表2-1 工藝路線方案工序號工藝內容1以320d7圓柱裙部內壁為粗基準，在兩頭端面劃外圓直徑為312的直徑為312的加工線；并在底部端面劃直徑為290.8的的止口加工線。以100H10銷孔中心線為基準，劃距中心線為210的頸部軸線方向的加工線，和距中心線為174.5的底部軸線方向的加工線；并以底部加工線為基準準，劃相距為327的頂部軸線方向的加工線。以頸部50H7孔中心線為基準，在頸部端面畫直徑為115的外圓加工線；并劃相距為180的兩側端面加工線；劃相距為190的兩側凸臺端面加工線。以兩側凸臺端面加工線為基準，劃體腔內相距為106的凸臺端面加工線。2粗車底部端面至332.5；粗車未澆鑄巴氏合金前外圓320d7至312。粗車止口294H7至290.8；倒2.5角。3掉頭，粗車頂端面至327.5，粗車外圓320d7至312；粗車頸部端面軸線方向至324.5，車頸部外圓115至要求；粗車頸部外圓90d10至92.2，刮距頸部上端面為30的下端面，兩端倒2角。4粗鏜50H7孔至49。5鉆50H7孔底部22通孔。6鉆頸身部10油孔。7半精車底部端面至326，半精車止口294H7至293.48銑分別相距為180與190的兩側端面至要求。9銑外圓寬度為25的梯形槽。10320d7圓柱外表面澆鑄巴氏合金至330。11以320d7圓柱裙部內壁為粗基準，在兩頭端面劃外圓直徑為323的加工線。12粗車澆鑄巴氏合金后外圓320d7至323。13銑320d7外圓柱表面寬為6王字型油槽，銑寬為15的油槽倒角。14鉆孔4-615半精車頸部外圓90d10至要求。16半精鏜頸部50H7孔至要求，倒2角17插頸部寬50H7孔內寬為8的槽18粗鏜100H10銷孔，刮體腔內相距為106的凸臺端面19插100H10銷孔內寬為12的槽20半精鏜100H10銷孔至要求。21鉆鉸兩側凸臺端面4-M6-7H螺孔，攻螺紋。22精車止口294H7至要求。23精車320d7圓柱外表面至要求，頂部倒角。24銑去止口，銑底部端面延軸線方向至300。25底部倒角26最終檢查，入庫2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“十字頭”的零件材料為QT600-3，硬度為HB 190269，毛坯重量約為60kg,生產類型為中、小型生產，采用砂型手工造型方法鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.5.1確定外圓表面（320d7）：考慮其長度為337mm，而320d7的圓柱表面公差為自由尺寸公差，故表面粗糙度值選擇要求Ra200,只要求粗加工，故此時可能選擇單邊余量為=7.5mm能夠滿足于圖上的要求。2.5.2 確定外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差：查機械加工工藝手冊表3.1-24可知，采用砂型手工造型方法鑄造，而且毛坯材料為球墨鑄鐵，故選擇公差等級為12級，再查表3.1-26，故選取加工余量為7.59mm,在這次設計中我們選取加工余量為7.5mm。（1）因為底部端面起定位作用，分為粗車，半精車和精車。鑄出：179.53.5 mm（底部端面以100H10 mm銷孔中心線為基準延軸線方向距離）粗車：174.5mm z=5mm 半精車：173mm z=1.5mm精車：172 mm z=1mm（1）因為頂部端面表面粗糙度為Ra12.5，分為粗車，半精車。鑄出：157.53.5 mm（頂部端面以100H10 mm銷孔中心線為基準延軸線方向距離）粗車：152.5mm z=5mm 半精車：150mm z=2.5mm2.5.3 澆鑄巴氏合金后外圓320d7mm表面： 外圓精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra1.6，要求粗車，半精車；再查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量為2z=10mm。澆鑄：3304.5 mm粗車：323mm 2z=7mm 半精車：320d7mm 2z=3mm2.5.4確定頸部內孔50H7mm、深55mm的加工余量：因為此零件采用砂型手工造型鑄造方法得到毛坯件，查機械加工工藝手冊表3.2-35可知，有色金屬及其殼體類零件加工余量，得知，所有孔直徑小于50mm，均采用鑄造后粗鏜，因此在粗鏜后的加工余量為1mm。查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量為2z=10mm。鑄出：403.5 mm粗車：48 mm 2z=8mm 半精車：50H7mm 2z=2mm2.5.5 頸部頂部端面沿軸線長度方向的加工余量及公差：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25；再查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量為z=53.5 mm。2.5.6 頸部底部端面沿軸線長度方向的加工余量及公差：為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25；再查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量為z=3.52.8 mm。2.5.7 頸部外圓表面（115 mm）為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，再查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量為z=53.5 mm。2.5.8 頸身部外圓表面（ mm）外圓表面精度界于IT9IT10之間，表面粗糙度為Ra12.5，粗車，半精車達到；再查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量為2z=73 mm。鑄出：973.5 mm粗車：92.2mm 2z=4.8mm 半精車：mm 2z=2.2mm2.5.9 兩側相距分別為180mm,190mm的兩組端面為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，只要求粗加工，查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量都為2z=124 mm。2.5.10 體腔內相距為106mm的兩端面為未注公差尺寸，公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra25，只要求粗加工，查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量都為2z=103.5 mm。2.5.11 100H10mm錐型銷孔加工余量： 銷孔是與連桿配合的部位，公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra1.6，要求粗鏜，半精鏜；查機械加工工藝手冊表3.1-26，并參照相關加工事例；選取加工余量為2z=4422.8 mm。2.5.12 尺寸精度為mm的下端面止口：因為止口與底部端面起定位作用，公差等級按IT7，表面粗糙度為Ra1.6，要求粗加工 ，半精加工和精加工；查機械加工工藝手冊表3.1-26，選取加工余量都為2z=6mm。鑄出： 2884mm粗車： 291mm 2z=3mm 半精車：293.2mm 2z=2.4mm精車： mm 2z=0.6mm2.6 確定切削用量及基本工時2.6.1 工序2：粗車底部端面至332.5；粗車未澆鑄巴氏合金前外圓320d7至312。粗車止口294H7至290.8；倒2.5角。2.6.1.1 本工序采用計算法確定切削用量；加工條件：工件材料：QT600-3，砂型鑄造加工要求：粗車320d7端面及320d7mm的外圓機床選擇：C3180-1轉塔車床刀具選擇：刀片材料YT15，刀桿尺寸1625mm, =90, =15, =12。硬質合金鏜刀：YT5 刀桿尺寸 2525mm 刀桿伸出量40mm計算切削用量2.6.1.2 粗車320d7端面 進給深度 已知毛坯長度方向單邊加工余量7.53.5mm，由于以后還要半精車和精車，所以必須留出一定余量供鉆孔后加工掉，所以取粗加工余量最大為5+3.5=8.5mm，分兩次加工，=3mm。長度加工公差等級按IT12級算。 進給量f根據切削用量簡明手冊（第三版）表1.4，當刀桿尺寸為1625mm，mm以及工件直徑為327mm時f=0.040.53mm/r按C3180-1車床說明書(切削用量簡明手冊表1.3)取f=0.53mm/r計算切削速度根據切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。 = ()其中：=242 =0.15 =0.35 m=0.2。修正系數見切削用量簡明手冊表1.28。即：=1.44 =0.8 =1.04 =0.81 =0.97 =1.440.81.040.810.97 =108.6()確定機床主軸轉速 =106()按機械加工工藝手冊表3.1-18，與106r/mm相近的機床轉速為112r/mm。切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：式中：工件切削部分長度；切入量（機械加工工藝手冊表3.4-33）；切入量： 取03mm進給次數 主軸轉速（） 進給量（）在本道工序中， 2.6.1.3 粗車327mm外圓，同時校驗機床功率及進給機構強度。切削深度 單邊余量，可三次性切除；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；算切削速度 見切削用量簡明手冊表1.27 VC=KV() ()確定主軸轉速 ns=按機械加工工藝手冊表3.1-18選112。所以實際切削速度應為： 檢驗機床功率 主切削力按切削用量簡明手冊表1.29所示公式計算。 其中： 切削時消耗功率為： 由切削用量簡明手冊表1.30中C3180-1機床說明書可知，C3180-1主電動機功率為13kw,當主軸轉速為112時，主軸允許功率4.5kw，所以機床功率足夠，可以正常進行加工。校驗機床進給系統強度 已知主切削力Fc=1032.5N,徑向切削力Fp按切削用量簡明手冊表1.29所示公式計算。 其中： 而軸向切削力： 則軸向切削力就應為： 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數，則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為： 而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為3530N（見切削用量簡明手冊表1.30），故機床進給系統可正常工作。切削工時： 其中： 2.6.1.4 粗鏜止口內壁：切削深度 單邊余量，可一次性鏜削；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；確定主軸轉速 仍然在車床C3180-1鏜止口，同上選取n=112。鏜削工時： 2.6.2 工序3：掉頭，粗車頂部端面，外圓。粗車頸部端面延軸線方向至324.5，粗車頸部外圓115至要求，粗車頸部外圓到912.6.2.1 掉頭，粗車頂部端面，外圓。（同上）2.6.2.2 粗車頸部端面延軸線方向至324.5mm， 切削深度 單邊余量，可兩次性切除；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；算切削速度 根據切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。 VC=()其中：=242 =0.15 =0.35 m=0.2。修正系數Kv見切削用量簡明手冊表1.28。即：=1.44 =0.8 =1.04 =0.81 =0.97 Vc=x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97 =104.6()確定機床主軸轉速 =146()按機械加工工藝手冊表3.1-18與146r/mm，相近的機床轉速為160r/mm。切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：=2.36min2.6.2.3 粗車頸部外圓115至要求切削深度 單邊余量，可兩次性切除；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；切削速度 根據切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。 VC=KV()其中：=242 =0.15 =0.35 m=0.2。修正系數Kv見切削用量簡明手冊表1.28。即：=1.44 =0.8 =1.04 =0.81 =0.97 =x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97 =156.3()確定機床主軸轉速 =167 ()按機械加工工藝手冊表3.1-18與167r/mm，相近的機床轉速為160r/mm。切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：=1.86min2.6.2.4 粗車頸部外圓到91切削深度 單邊余量，可一次性切除；確定機床主軸轉速 由上可得：n=160mm切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：=0.348min2.6.3 工序4 粗鏜50H7孔至49。所選刀具為YG6硬質合金Kr=鏜刀。其耐用度T=60。切削深度 單邊余量Z=4mm，可兩次分兩次鏜削=2mm；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-41, =0.0516，現選用=0.27；算切削速度 見切削用量簡明手冊表1.27 =KV()式中：=189.8，=0.2，=2，=0.20 ，=0.15，=0.2，=0.9，T=60 =104確定主軸轉速 =按機械加工工藝手冊表3.1-18選450。切削工時 查1表2.5-3，T=式中：=55mm，=4mm，=3mm，=0.20 ，=450 T=0.432.6.4 工序 5 鉆50H7孔底部22通孔。桉機床型號選取： 則機床主軸轉速應為： = 按機械加工工藝手冊表3.1-36選取。故機床實際加工速度： 切削工時： 2.6.5 工序 6 鉆頸身部10油孔。桉機床型號選?。?則機床主軸轉速應為： = 按機械加工工藝手冊表3.1-36選取。故機床實際加工速度： 切削工時： 2.6.6 工序 7：半精車底部端面至326，半精鏜294H7止口至293.4，半精車頂部端面至要求。2.6.6.1 半精車底部端面至326 進給深度已知毛坯長度方向單邊加工余量2.5mm，由于以后還要和精車，所以必須留出一定余量，分一次加工， =1.5mm。長度加工公差等級按IT12級算，取0.46(入體方向)因本道加工工序所用機床和刀具與第一道工序一樣，所以： 進給量 f=0.53mm/r確定機床主軸轉速 =112 ()切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：2.6.6.2 半精鏜止口內壁：切削深度 單邊余量，可一次性鏜削；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；確定主軸轉速 仍然在車床C3180-1鏜止口，同上選取n=112。鏜削工時： 2.6.6.3半精車頂部端面至要求 已知毛坯長度方向單邊加工余量2.5mm，由于以后不需要精車，所以一次加工至求，長度加工公差等級按IT12級算，取0.46(入體方向)切削工時： 2.6.7 工序8：銑分別相距為180與190的兩側端面至要求。機床選用X63T: （參考切削用量簡明手冊表3-3）切削速度：參考有關手冊，確定。采用兩把高速鋼圓柱形銑刀，與圓柱形銑刀，相組合；則： =現采用X63T臥式銑床，根據機床使用說明書（見機械加工工藝手冊表4.2-39）取，故實際切削速度為： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為： 查機床使用說明書，最接近為 ，故選用該值。銑削時間：根據機械加工工藝手冊表9.4-31,銑削切削時間計算公式 其中： 工作銑削部分長度； 切入行程長度； 切出行程長度； 工作臺每分鐘進給量。 2.6.8 工序9：銑外圓寬度為25的梯形槽。機床選用X53T: （參考切削用量簡明手冊表3-3）切削速度：參考有關手冊，確定。采平型直柄反燕尾槽銑刀，則： =現采用X63T臥式銑床，根據機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39）取，故實際切削速度為： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為： 查機床使用說明書，有一個，故選用該值。銑削時間：由于銑削軌跡是一條弧線，利用作圖法得出銑刀的行程；根據機械加工工藝手冊表9.4-31,銑削切削時間計算公式=0.5D+（12）=0.532=18mm =1mm 總共銑削10道燕尾槽：1.2710=12.7min2.6.9 工序12 ：粗車澆鑄巴氏合金后外圓320d7至323。車床：C3180-1（與第一道工序選擇相同）刀具：硬質合金車刀 刀桿尺寸16x25mm, =90, =15, =12。切削深度 單邊余量，可一次性切除；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用（）；確定主軸轉速 根據第一道工序選用 =112（）。切削工時： 其中： 2.6.10 工序13：銑320d7外圓柱表面寬為6王字型油槽，銑寬為15的油槽倒角2.6.10.1銑320d7外圓柱表面寬為6王字型油槽 （參考切削用量簡明手冊表3-3）切削速度：參考有關手冊，確定。采用高速鋼凸半圓銑刀，齒寬B=6則： =現采用X63臥式銑床，根據機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39）取，故實際切削速度為： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為： 查機床使用說明書，有一個，故選用該值。銑削時間：根據機械加工工藝手冊表9.4-31,銑削切削時間計算公式 利用夾具回轉加工另一面，總時間為29.75=19.5min2.6.10.2 銑320d7外圓柱表面油槽銑寬為18的油槽倒角同樣采用高速鋼凸半圓銑刀，齒寬B=15 則：總時間仍然為29.75=19.5min2.6.11 工序14：鉆孔4-6深110mm查1表4.3-11，鉆頭直徑選用D=6mm。確定切削用量（1），進給量 查1表2.4-38，=0.270.33，取=0.32。（2），切削速度 查1表2.4-41，=0.45=27。 轉速=1238根據1表3.1-31，選擇=1250 實際速度=26切削工時=11020，5， =0 T=3.272.6.12 工序15：半精車頸部外圓90d10至要求。切削深度 單邊余量，可一次性切除；確定機床主軸轉速 由工序2可得：=160mm切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：=0.348min2.6.13 工序16：半精鏜頸部50H7孔至要求，倒2角（1）確定切削深度 單邊余量z=1.0，則=1.0mm。（2）確定進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-1 =0.27；（3）確定主軸轉速 由工序4可以選取=450。（4）查1表2.5-3，T=式中：=55mm，=4mm，=3mm，=0.20 ，=450 T=0.43為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鏜孔時相同，手動進給。2.6.14 工序17：插頸部寬50H7孔內寬為8的槽選擇插刀，其寬度B=8mm。（1）確定切削用量切削深度 由52.6-50=2.6mm，則=2.6mm。進給量 由2表7.2-10(3)，=0.280.35取=0.30。插削速度 查2表7.2-21，取=19。（2）插削工時 H=55mm， =15，=0.30T=12.22 2.6.15 工序18：粗鏜100H10銷孔，刮體腔內相距為106的凸臺端面切削深度 銷孔最大單邊余量Z=（100-58）/2=21mm，可兩次分六次鏜削=3.5mm；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,現選用=0.74；算切削速度 見切削用量簡明手冊表1.27 VC= ()式中：=189.8，=0.2，=2，=0.20 ，=0.15，=0.2，=0.9，T=60 =163確定主軸轉速 =按機械加工工藝手冊表3.1-18選750。切削工時 查1表2.5-3，T=式中：=190mm，=4mm，=3mm，=0.74 ，=750 T=6=14.35為縮短輔助時間，取刮體腔內凸臺端面時的主軸轉速與鏜孔時相同，手動進給。2.6.16 工序19：插100H10銷孔內寬為12的槽（1）選擇插刀，其寬度B=12mm。確定切削用量： 切削深度 由103-100=3mm，則=3mm。進給量 由2表7.2-10(3)，=0.280.35取=0.30插削速度 查2表7.2-21，取=19。（2）插削工時 H=（190-106）/2=42mm， =15，=0.30T=5.6 2.6.17 工序20：半精鏜100H10銷孔至要求。由工序18可直接取機床主軸轉速為750切削工時： T=1=2.382.6.18 工序21：鉆兩側凸臺端面4-M16-7H螺孔，攻螺紋。2.6.18.1 鉆孔4-M16深27mm的底孔?。?（見切削用量簡明手冊表2.7） （見切削用量簡明手冊表2.13及2.14）機床轉速： =按機床選取相近主軸轉速 （查機械加工工藝手冊表3.1-36）則機床實際鉆削速度： 鉆削工時：由于有兩側有四個螺紋底孔，故在算鉆削時間的時候要計算四個螺紋孔的時間，即： 2.6.18.2 攻螺紋4-M16深23mm查相關資料選取： 算出主軸轉速： =按機床選取。 按照機械加工工藝手冊表3.1-18則機床的實際切削速度應為： 切削時間：由于有兩冊四個螺紋孔，故在算時間的時候要算四個螺紋孔的時間。 2.6.19 工序22：精車底部端面至322，精樘294H7止口至要求。2.6.19.1 精車底部端面至322 進給深度 =1mm。長度加工公差等級按IT7級算。因本道加工工序所用機床與刀具仍然與第22道工序一樣，所以： 進給量 f=0.53mm/r確定機床主軸轉速 =112 ()切削工時 根據機械加工工藝手冊表3.14車削切削時間的計算：2.6.19.2 精鏜止口內壁：切削深度 單邊余量，可一次性切除；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；確定主軸轉速 仍然在車床C3180-1鏜止口，同上選取=112。切削工時： 2.6.20 工序23：精車320d7圓柱外表面至要求，頂部倒角。切削深度 單邊余量，可一次性切除；進給量 根據機械加工工藝手冊表3.1-19,選用；算切削速度 見切削用量簡明手冊表1.27 = () ()確定主軸轉速 =按機械加工工藝手冊表3.1-18選160。所以實際切削速度應為： 切削工時： 其中： 為縮短輔助時間，頂部倒角時的主軸轉速與車外圓時相同，手動進給。2.6.21 工序24：銑去止口，銑底部端面軸線方向至300。2.6.21.1 機床選用X63T: （參考切削用量簡明手冊表3-3）切削速度：參考有關手冊，確定。采用高速鋼三面刃銑刀，則： =現采用X63T臥式銑床，根據機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39）取，故實際切削速度為： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為： 查機床使用說明書，最接近為 ，故選用該值。銑削時間：根據機械加工工藝手冊表9.4-31,銑削切削時間計算公式 其中： 工作銑削部分長度； 切入行程長度； 切出行程長度； 工作臺每分鐘進給量。 2.6.21.2 銑底部端面延軸線方向至300切削深度 單邊余量，可一次性切除；為縮短輔助時間，銑底部端面時的主軸轉速與銑去止口相同 2.6.22 工序25：底部倒角。回到C3180-1C車床加工，手動進給倒角。第三章 夾具的設計本次夾具的設計，根據任務書的要求，是設計第十六道工序的夾具設計（半精鏜頸部50H7孔至要求的鏜孔夾具設計），由于加工工件尺寸較大，質量較重，采用臥式鏜床T612加工。3.1問題的提出本夾具主要用來半精鏜頸部50H7孔，加工本道工序時這個50H7孔已經粗鏜出，由于加工孔的精度較高，因此在本道工序加工時，我們要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，如何保證加工精度。3.1.1 定位基準的選擇由零件圖可知，50H7孔軸線對320d7外圓柱軸線有同軸度要求，其設計基準為320d7外圓柱表面，為了消除定位誤差便于裝卸，現利用與320d7外圓柱表面同軸的工件下端面止口定位。下端面mm止口內壁定位，限制了、兩個自由度，以其止口頂部端面定位，再限制了、三個自由度，屬不完全定位。 根據本零件具體情況，加上其年生產量為500件，屬于中批生產，所以最后決定采用手動夾緊。3.1.2 夾緊面的選擇在選擇夾緊面時，應注意下列事項和遵循原則：為保證安裝的正確和可靠，應便于夾緊力的方向不破壞工件定位時獲得的正確位置；施力于夾緊表面時，應使夾緊力引起的變形最小；在加工過程中，有利于減小因切削力而引起的振動；盡量使夾緊機構簡單，操作方便。為了滿足以上各項，夾緊面應能使夾緊力的方向朝向主要定位基準平面，盡量避免選斜面和曲面為夾緊面。根據以上原則，為了保證定位可靠，選擇夾緊力的作用方向與mm止口頂部端面相垂直，并使其緊靠支承點，且保證工件上各定位基準同定位元件的可靠接觸。3.2 切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼鏜刀，。由于粗鏜時的切削力較大，故我們采用粗鏜時的切削用量來計算。根據機床夾具設計手冊表1-2-3：主切削力=342 （3-1）徑向切削力=162 （3-2）軸向力=253 （3-3）在計算切削時，必須將安全系數考慮在內。安全系數 (3-4)其中：為基本安全系數1.21.5，取=1.5；為加工性質系數1.0；為刀具鈍化系數1.01.9，時，取=1.0；時，取=1.2；時，取=1.25；為斷續(xù)切削系數1.0；夾緊力穩(wěn)定性系數1.3；為手動夾緊手柄位置系數1.2；為工件與支承接觸系數1.0。算得，取 = (3-5)現用一根螺栓來對工件進行夾緊，為克服切削力，實際夾緊力應為： (3-6) 根據理論力學表5-1，可以查得：鋼與鑄鐵的摩擦系數=0.3。于是和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，=0.3。則=2486（）夾緊力完全通過螺栓壓緊工件來提供，則應校核螺栓的強度。= (3-7)查機械設計表6.4，螺栓許用切應力 (3-8)由于所選用的螺栓性能為8.8級，根據機械設計上的算法，=，。 = ，因此所選用的螺栓能滿足要求。3.3 定位誤差的分析定位誤差由基準位置誤差和基準不重合誤差組成，即： (3-9)在本道工序中，定位的主要基準面為止口頂部端面，而定位基準也與工序基準重合，故為0，則：通過零件樣圖分析，可以看出，50H7孔與320d7軸的同軸度公差為0.03；此項技術主要應由工件止口與止口支承板配合中的側向間隙保證。已知止口直徑為mm,夾具中定位止口支承板直徑為mm,當零件安裝在夾具中時，止口處的最大側向間隙為 =0.032-0.020=0.012mm.即最大側向間隙能滿足零件的精度要求。3.4 夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率，保證加工質量，而此夾具在經過綜合考慮后，決定采用手動夾具方式。先將工件定位在夾具止口支承板上，然后通過圓柱銷與拉桿的配合，將工件安裝在夾具體上；取工件時，先將螺母松開，不用取下，然后將拉桿往工件體腔內推動，注意夾持住工件，以免滑落造成掛傷。退出圓柱銷，將拉桿與圓柱銷配合一頭拖到止口支承板頂端，便于工件輕易地拆卸。夾具上有鏜套，可保證鏜刀切削精度要求；同時角鐵底面的定位孔可使安裝在上的支承板有一正確的安裝位置，以利于鏜削加工。鏜床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見圖FYY-JZ031-03及圖FYY-JZ031-03-01。第四章 結 論通過本次的畢業(yè)設計，使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習，對機械制圖的能力，利用Auto CAD作圖的能力，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次設計分別進行了工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鏜孔加工夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的復習。通過這次設計，充分鞏固和提高自己課堂上所學理論知識，同時結合社會實踐，金工實習，畢業(yè)實習的知識對機械加工制造的全面總結，也是我們在畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性實踐應用,是一次理論聯系實際的訓練，并在查閱技術資料，選用公式和數據，用簡潔文字、圖表表達設計結果及制圖等能力方面得到一次基本訓練。在設計過程中還培養(yǎng)了樹立正確的設計思想和實事求是、嚴肅負責的工作作風；力爭能夠讓自己所學知識靈活地運用到實踐工作和生產當中。參 考 文 獻1吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊M.北京:高等教育出版社,2004.42李益民.機械制造工藝設計簡明手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1994.73孟少農.機械加工工藝手冊第1卷M.北京:機械工業(yè)出版社,1991.94黃如林.切削加工簡明實用手冊M.北京:化學工業(yè)出版社,2004.75 李洪.機械加工工藝手冊M.北京:北京出版社,1990.126 艾興、肖詩綱.切削用量簡明手冊第3版M.北京:機械工業(yè)出版社,19937 東北重型機械學院、洛陽工學院、第一汽車制造廠職工大學.機床夾具設計手冊第二版M.上海:上海科學技術出版社,1994.48 東北工學院機械設計、機械制圖教研室.機械零件設計手冊M.北京:冶金工業(yè)出版社,1974.49 邱宣懷.機械設計第四版M.北京:高等教育出版社,1997.410 趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書M.北京：機械工業(yè)出版社，1987.1111 張捷.機械制造技術基礎M.成都：西南交通大學出版社,2006.212 梁德本、葉玉駒.機械制圖手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1997.613 孫光華.工裝設計M.北京:機械工業(yè)出版社,1998.514 任福君.簡明機械制造工藝手冊M.北京:中國標準出版社,1995.115 Machine Tools N.chernor 198416 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973致謝致 謝本次畢業(yè)設計歷經3個多月，是離開大學生涯的最后一門重要課程，這次畢業(yè)設計中也遇到了許多困難，之所以能夠順利完成，首先要特別感謝張捷老師的耐心指導，根據我們每個人所做的不同題目和內容，老師特意安排我們到相應的企業(yè)生產現場參觀學習，首先讓我們對自己所設計內容有深刻的認識；并對設計的總體步驟有清晰明確的思路。在接下來的設計過程中；無論老師再怎么忙，只要我們遇到疑難問題，他都會放下手邊工作指導我的設計，耐心細致地為我的設計分析和講解，并及時提供許多寶貴意件，使我們少走彎路，更高效率高質量地突破一個又一個難關。還要感謝學校為我們提供設計條件和設施，以及圖書館老師熱情服務，我們能夠非常便捷地查閱到自己設計的相關文獻資料，從中獲取大量有價值的信息和數據，對我們保質保量完成起到相當大作用；在此向你們致以衷心的感謝！ 學生：傅遠洋 2006-6-2 參考文獻