芯軸-鉆機(jī)用心軸的銑斜角及V型面夾具設(shè)計(jì)及制造加工工藝含非標(biāo)5張CAD圖.zip
芯軸-鉆機(jī)用心軸的銑斜角及V型面夾具設(shè)計(jì)及制造加工工藝含非標(biāo)5張CAD圖.zip,芯軸,鉆機(jī),用心,斜角,夾具,設(shè)計(jì),制造,加工,工藝,非標(biāo),CAD
目錄
中文摘要.............................................................................................................................III
外文摘要..............................................................................................................................IV
前言........................................................................................................................................1
1 零件的分析........................................................................................................................2
1.1 零件........................................................................................................................2
1.2 零件的簡(jiǎn)要分析...................................................................................................2
2 毛坯的確定........................................................................................................................4
2.1 確定毛坯的制造形式............................................................................................4
2.2 毛坯形狀及尺寸....................................................................................................4
3擬定加工工藝路線.............................................................................................................6
3.1 基準(zhǔn)的選擇............................................................................................................6
3.2 制定工藝路線........................................................................................................8
4 切削用量和公時(shí)計(jì)算......................................................................................................11
4.1 粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面.................................................................11
4.2 粗車Φ35外圓和右端面......................................................................................11
4.3 銑斜角及端面......................................................................................................12
4.4 精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面.................................................................13
4.5 精車Φ35外圓和右端面.....................................................................................14
4.6 鉆Φ8孔...............................................................................................................14
4.7 鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲..................................................................................15
5 夾具設(shè)計(jì)..........................................................................................................................17
5.1 專用夾具簡(jiǎn)介......................................................................................................17
5.2 擬定夾具定位方案..............................................................................................18
5.3 繪制夾具裝配圖..................................................................................................18
5.4 裝配圖上標(biāo)注尺寸，配合尺寸及技術(shù)要求.......................................................19
5.5 定位誤差分析......................................................................................................19
5.6 切削力和夾緊力的計(jì)算......................................................................................20
5.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明..............................................................................21
總結(jié)......................................................................................................................................22
參考文獻(xiàn)..............................................................................................................................23
致謝......................................................................................................................................24
I
鉆機(jī)用心軸的制造加工工藝及銑斜角及V型面夾具設(shè)計(jì)
[摘要]本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包含了機(jī)械制造工序、工藝和夾具設(shè)計(jì)，車床的鉆，銑，磨等多方面的知識(shí)。
鉆機(jī)用心軸的制造過程是包括部分過程設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)處理。在工藝設(shè)計(jì)中，對(duì)具體的技術(shù)要求分析，如使用用途和所述特定尺寸和形狀的首先分析，然后將坯件的結(jié)構(gòu)分析處理，并且選擇的部分的加工基準(zhǔn)，然后處理的部分的路線工藝;然后在過程中的步驟分部計(jì)算，確定每個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程和切削量。最后對(duì)V型面銑削進(jìn)行專用的夾具設(shè)計(jì)。
[關(guān)鍵詞] 制造工藝；工序；夾具設(shè)計(jì)
III
Manufacturing Technology and Fixture Design of Drill Mandrel
[Abstract] This design includes mechanical manufacturing process, process and fixture design, lathe drilling, milling, grinding and other knowledge.
The manufacturing process of drill mandrel includes part of process design and process design. In the process design, the specific technical requirements are analyzed, such as the use and the specific size and shape first, then the structure of the billet is analyzed and processed, and the processing datum of the selected part is processed, then the route technology of the processed part is processed, and then the process and cutting quantity of each process are determined by the step-by-step calculation in the process. Finally, a special fixture for V-shaped surface milling is designed.
[Keywords] manufacturing process； working procedure an； fixture design
.
I
VII
前言
社會(huì)上有用機(jī)器和機(jī)器等制造的各種各樣的產(chǎn)品。因此，我們的生活是從制造分不開的。從某種意義上說，機(jī)械制造水平是衡量國(guó)家的整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要指標(biāo)。我們需要提高核心制造，而不是制造業(yè)。制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家和地區(qū)發(fā)展的重要支柱。制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家和地區(qū)發(fā)展的重要支柱。
這次設(shè)計(jì)包含了我們大學(xué)四年所接觸的知識(shí)和未接觸的知識(shí)，需要我們一步一步的認(rèn)真學(xué)習(xí)計(jì)算。制造工藝及夾具設(shè)計(jì)讓我們了解工藝工裝。對(duì)資源進(jìn)行一次綜合。正確地解決位置、鉗位、過程路徑的布局和過程部分過程大小的決定問題，設(shè)計(jì)特殊的固定工具以確保部件的處理質(zhì)量。這種設(shè)計(jì)還需要培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。因此，設(shè)計(jì)包含著廣泛的知識(shí)的綜合性實(shí)際。為此，我們必須注意，以在基本概念，生產(chǎn)實(shí)踐和理論和設(shè)計(jì)的必要性。只有通過結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐各種理論才可以將設(shè)計(jì)很好地完成。在這種設(shè)計(jì)中，知識(shí)和技術(shù)必然會(huì)有一些缺點(diǎn)，但是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，我接觸不到很多知識(shí)，閱讀了各種材料，我能學(xué)到很多。此次設(shè)計(jì)讓我知道我的缺點(diǎn)不足，告訴了我如何克服困難。由于自己的水平有限，這次設(shè)計(jì)必然有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)指導(dǎo)。
1
1 零件的分析
1.1 零件
圖1 零件圖
1.2 零件的簡(jiǎn)要分析
1.2.1零件的作用
本零件是一軸類零件，左側(cè)端面有90°臺(tái)階面需要再本次夾具設(shè)計(jì)中進(jìn)行加工，左側(cè)端面有內(nèi)孔分布，應(yīng)當(dāng)是依靠端面定位使用。使90°臺(tái)階面與35外圓進(jìn)行配合使用
1.2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，零件主要在軸外圓35、臺(tái)階面、內(nèi)孔53有較高的精度要求其余外圓處均為自由公差，要求不高
1.2.3零件的加工工藝和零件圖分析
（1）零件圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸公差和技術(shù)要求合理
（2）加工要求
① 芯軸外圓為Ф35（+0.16，0），光潔度要求為0.8，左端小肩面外圓為Ф40，右端有一1.7xФ33的沉割槽
3
第3頁（共26頁）
② 芯軸臺(tái)階面為不對(duì)稱，即不與軸線相平行分布，臺(tái)階面為90度，其與水平線所成角度分別為64°，26°
③ 芯軸左側(cè)端面內(nèi)孔孔徑為Ф53（+0.074,0）其與右端外圓Ф35應(yīng)有同軸度要求0.02，左側(cè)段外圓直徑為Ф77
? ④左側(cè)端面均勻分布有5-M8，分度線直徑為64
VII
I
2 毛坯的確定
2.1確定毛坯的制造形式
2.1.1選擇毛坯
本零件是用于傳動(dòng)需要有較高的強(qiáng)度及韌性并且由于直徑分布較為均勻?qū)儆谛⌒洼S類零件，故由參考文獻(xiàn)（5）表2—2，2—3可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的類型為型材（圓制棒料）。由于45鋼的經(jīng)濟(jì)性比較高，并且采用圓鋼下料的模式。
2.2毛坯形狀及尺寸
坯料的形狀和尺寸主要取決于零件表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸和加工余量等因素，并且盡可能接近成品零件，減少了工作量，實(shí)現(xiàn)少或不切削。但由于現(xiàn)在產(chǎn)品零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，但是為了更好地經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)毛坯的制造和成本有所限制，因此我們毛坯在機(jī)械加工后仍需留有一定的加工余量，以滿足零件的技術(shù)要求和尺寸要求。鑄件名義尺寸的最大和最小允許尺寸稱為鑄件的尺寸公差。坯料的加工余量與坯料的尺寸、位置和形狀有關(guān)。
查《機(jī)械加工工藝與夾具》及相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)》手冊(cè)確定個(gè)加工表面的加工余量如下表所示：
表1 加工表面的加工余量
加工表面
基本尺寸
加工余量數(shù)值
說明
外圓表面
Φ35，Φ40
2mm
車削加工
外圓表面
Φ77mm
3mm
車削加工
內(nèi)圓表面
Φ53mm
2mm
內(nèi)圓車刀
5
圖2 毛坯圖
3 擬定加工工藝路線
3.1 基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)面的選擇是制造工藝流程重要工作之一?；鶞?zhǔn)面選擇的正確與否，將影響了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。當(dāng)選擇不正確時(shí)，加工制造時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種麻煩，影響更多的工藝。
3.1.1粗基準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)
在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，需要滿足以下要求：
（1）選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)以加工面為粗基準(zhǔn)。目的是保證加工面與非加工面位置關(guān)系的準(zhǔn)確性。如果工件表面有多個(gè)不需要加工的表面，則應(yīng)選擇工件與加工表面相互位置精度較高的表面作為粗基準(zhǔn)。目的是為了達(dá)到壁厚均勻、形狀對(duì)稱、夾持少等。
（2）選擇加工余量均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如機(jī)床床身導(dǎo)軌面是一個(gè)重要的表面，需要統(tǒng)一的公差。因此，以導(dǎo)向面為粗基準(zhǔn)，對(duì)床底進(jìn)行加工，以底面為精基準(zhǔn)對(duì)導(dǎo)向面進(jìn)行加工。這樣，可以均勻去除較小的余度，表層保持良好的結(jié)構(gòu)，增加耐磨性。
（3）以加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。這樣可以確保該表面有足夠的加工余量。
（4） 盡量選用平整、光滑、足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。帶有滑槽、冒口、飛邊和毛邊的表面不應(yīng)選作粗糙基準(zhǔn)，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行初步加工。
（5）應(yīng)盡可能避免粗基準(zhǔn)的重復(fù)使用，尤其是在同一尺寸方向上，僅允許使用一次。由于粗基準(zhǔn)面是毛面、存在表面粗糙和較大的形狀誤差的問題，如果在第二次裝夾中使用相同的粗基準(zhǔn)面，則會(huì)在第二次裝夾中加工的過程中產(chǎn)生較大的相互位置誤差。
7
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)
在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，需要滿足以下要求：
（1）基準(zhǔn)重合原則 選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合造成的基準(zhǔn)不重合誤差。
(2)基準(zhǔn)點(diǎn)統(tǒng)一的原則是采用同一組基準(zhǔn)點(diǎn)，在零件上盡可能多地定位表面。這樣可以簡(jiǎn)化工作流程，減少夾具設(shè)計(jì)和制造的工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，通過減少基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換來保證各加工表面的相互定位精度。
(3) 自為基準(zhǔn)原則?在某些要求加工余量小而均勻的精加工過程中，選擇加工面本身作為定位參考
(4) 互為基準(zhǔn)原則?工件上兩個(gè)相互位置要求精度高的表面加工，在在兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)的前提下，重復(fù)加工。用來保證位置精度。
(5) 便于裝夾原則?選用的基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作方便。
實(shí)際上，在粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)選擇的時(shí)候，不可能存在同時(shí)滿足所有要求的，甚至在有些時(shí)候是互相矛盾的。因此，在選擇時(shí)我們應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行所去選擇，保證其主要的要求。
3.1.3定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)毛坯圖我們應(yīng)先選取外圓和端面為定位基準(zhǔn)，利用V型塊為定位元件。在本次加工工序過程中要經(jīng)過粗車、精車、磨 削、銑削多道工序并且需要多次裝夾定位所以需要再兩個(gè)-三個(gè)基準(zhǔn)之間相互切換使用，當(dāng)然兩個(gè)基準(zhǔn)之間首先要保證一定的精度要求，本次芯軸加工過程中基準(zhǔn)選擇是外圓35及外圓77，并且以φ35外圓為定位精基準(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)。
XI
3.2 制定工藝路線
在考慮工藝路線的制定時(shí)，首先要注意的是工藝過程的數(shù)量，具體原則需要根據(jù)實(shí)際情況來確定。工序集中是指利用以較少的工序數(shù)量來實(shí)現(xiàn)完成加工零件的操作的選擇原則，與之相關(guān)的則是工序分散原則。因?yàn)檫@兩種工序的選擇上各有其自身的特點(diǎn)，所以實(shí)際的選擇要結(jié)合生產(chǎn)類型、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)和精度等多個(gè)方面考慮來最終確定該使用哪一種原則比較合理。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床和加工中心也顯得十分關(guān)鍵，利用這種技術(shù)處理工序集中上能夠得到十分有效的解決，在單一工序上的生產(chǎn)也變得精度可控，在機(jī)械制造加工方面創(chuàng)造的價(jià)值不容我們小看。
3.2.1加工階段的劃分
工序選擇后，由于考慮到加工質(zhì)量問題，所以加工過程由以下步驟層次：
（1）粗加工階段
粗加工，主要目的是切斷大部分多余金屬的加工，這可以對(duì)這些不必要的不需要加工的東西進(jìn)行精加工，從而保護(hù)設(shè)備和創(chuàng)造完美的精加工水平，這也減少了加工所需的時(shí)間，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的空白，進(jìn)行處理。因?yàn)榇旨庸っ媾R的都是一些毛坯料，所以加工上存在一定的難度，這就使得加工使用的折別功率損耗比較大，對(duì)加工使用的設(shè)備還要求剛性兩好，精度當(dāng)然越高越好，只能說選用盡量好的設(shè)備，這樣可以是毛坯料加工出來更好。在粗糙度Ra的選擇上選取在80到100μm之間，粗加工公差等級(jí)在IT11到IT12之間，
（2）半精加工階段
粗加工之后還需要對(duì)加工料進(jìn)行半精加工處理，這個(gè)階段主要是完成精加工對(duì)于一些表面平整度的要求所進(jìn)行的操作，這樣可以加工余量上得到合理的保證。因此為了保證精加工的需求，在選擇的半精加工階段公差等級(jí)的時(shí)候選取在IT9到IT10范疇。粗糙度Ra的選擇上選取在10到1.25微米之間。
（3） 精加工階段
完成以上兩個(gè)操作階段后，才輪到精加工階段進(jìn)行處理，主要是對(duì)于一些進(jìn)行行之有效的處理，切除加工工件上剩余的余量, 確保加工零件的形狀、位置、尺寸和表面粗糙度的精度。因此，為了確保完成的需要，在精加工的加工精度選擇的時(shí)候選擇在 IT6至IT7范疇，在精加工表面粗糙度Ra上選擇的時(shí)候應(yīng)在10至1.25微米的范疇之內(nèi)。
在制訂工藝路線時(shí)，我們需要使技術(shù)要求能達(dá)到我們需要的程度，比如零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等。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
1
鑄件
鑄件
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
4
車
粗車Φ35外圓和右端面
5
銑
銑斜角及端面
6
車
精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面
7
車
精車Φ35外圓和右端面
8
鉆
鉆Φ8孔
9
鉆
鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
10
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
方案二
1
鑄件
鑄件
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
4
車
粗車Φ35外圓和右端面
5
銑
銑斜角及端面
6
鉆
鉆Φ8孔
7
鉆
鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
8
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
11
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二只有一步車端面和外圓，沒有精車端面和外圓的工序，很難保證加工精度要求，而方案一先粗車，再精車端面和外圓，這樣安排工序合理緊湊，可以更好的保證加工精度要求，同時(shí)為加工其他孔打下良好的基礎(chǔ)，綜合考慮我們選擇方案一。
工藝方案1和方案2之間的差異在于，只有一個(gè)端面和外圓的車刀，并且沒有完成精車的過程，它是難以確保加工精度要求的，而方案一有粗車和精車。通過這種方式，該裝置工藝合理，結(jié)構(gòu)緊湊，加工精度要求可以更好地保證。同時(shí)，良好的基礎(chǔ)建立，方便處理其他洞，我們考慮選定 的工藝路線如下
方案一
1
鑄件
鑄件
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
4
車
粗車Φ35外圓和右端面
5
銑
銑斜角及端面
6
車
精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面
7
車
精車Φ35外圓和右端面
8
鉆
鉆Φ8孔
9
鉆
鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
10
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
4 切削用量和工時(shí)計(jì)算
4.1 粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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(cè)》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== 368r/min
與368r/min接近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為375r/min。所以選取=375r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)，
t=i ;其中l(wèi)=15mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.063(min)
4.2粗車Φ35外圓和右端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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(cè)》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== 809r/min
與809r/min接近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為900r/min?，F(xiàn)選取=900r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5)切削工時(shí)，
t=i ;其中l(wèi)=120mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.172(min)
4.3銑斜角及端面
1. 選擇刀具
刀具選取時(shí)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)榧庸び嗔坎淮螅钥梢砸淮渭庸ね瓿?
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)查閱X51型銑床得出來說明書，其額定功率為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＝750
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)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
4.4精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.2mm/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(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=112m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 463r/min
與463r/min接近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500r/min?，F(xiàn)選取=500r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí)
t=i ;其中l(wèi)=15mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.19(min)
4.5精車Φ35外圓和右端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.2mm/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(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=112m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1019r/min
與1019r/min接近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min。現(xiàn)選取=1000r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5)切削工時(shí)
t=i ;其中l(wèi)=120mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.62(min)
4.6鉆Φ8孔
機(jī)床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8
1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1194r/min
與1194r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。
所以實(shí)際切削速度==
4) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.355min
4.7鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
1)鉆孔：
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7與《工藝》表4.2－16可以查出
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)： min
2)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)：
17
5 夾具設(shè)計(jì)
本次夾具主要用于銑斜角及V型面（即銑鍵槽），因此鍵槽的中心線一定要找正，設(shè)計(jì)時(shí)一定要準(zhǔn)確，用以保證零件的位置精度，另外因?yàn)槭荲型塊夾緊，因此夾緊對(duì)中不是問題，主要需要考慮的是提高勞動(dòng)效率。
5.1專用夾具簡(jiǎn)介
專用夾具是為滿足工件特定加工工藝的要求而設(shè)計(jì)制造的。其主要職能有：
1.能夠確保所要加工的專用夾具表面的精度位置，比如常見的有效距離的精度上、還有專用夾具的平行度、以及專用夾具的同軸度等。
2. 使用專用夾具可以縮短所需的工作時(shí)間，這可以極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。還可以縮減某一工序進(jìn)行過程之中所需的話費(fèi)的時(shí)間，比如說在加工工件時(shí)在加工輔助裝置所需的時(shí)間與在裝卸零部件方面所需的時(shí)間。此外通過利用專用夾具，可以在工件安裝上和轉(zhuǎn)換工作站安裝上，將需要的工作難度大大的簡(jiǎn)化，提高工作時(shí)間利用率。安裝之前所說的話可以不再需要在繪制直線上和對(duì)齊上所花費(fèi)的輔助時(shí)間，這樣就可以節(jié)省該工序的繪制線。與此之外，在需要與多個(gè)工件夾具實(shí)現(xiàn)并行加工和生產(chǎn)的同時(shí)，一些工作的操作時(shí)間將與工作的移動(dòng)時(shí)間相同。一種旋轉(zhuǎn)多工位連續(xù)加工夾具，用于在加工某些工件時(shí)對(duì)其他工件進(jìn)行裝卸，使輔助時(shí)間與操縱時(shí)間相吻合?？傊?，專用夾具的在結(jié)構(gòu)上和功能上的不斷完善，使得生產(chǎn)和加工話費(fèi)的時(shí)間得到有效地縮短，這樣可以滿足目前提倡的持續(xù)生產(chǎn)需要。
3.專用夾具的使用能夠擴(kuò)大機(jī)床的使用技術(shù)的有效范圍。比如說在普通車床上的鏜床裝入專用的夾具后能夠?qū)崿F(xiàn)鏜孔機(jī)的工作性能，通過使用專用夾具可以將通用機(jī)床的功能充分發(fā)揮和利用。
4.專用夾具的使用能夠降低勞動(dòng)的強(qiáng)度，這樣才能高效的確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行。在生產(chǎn)過程中所需要的專用夾具的場(chǎng)合恰當(dāng)?shù)牟捎脷鈩?dòng)方式、液壓方式或其他的方式，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的機(jī)械化和高度自動(dòng)化，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了工人的健康。從而保證生產(chǎn)過程的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高產(chǎn)量。此外在加工大型的工件時(shí)候，比如說在車床床身的加工時(shí)，車床床身的下兩側(cè)，所需要的螺旋孔需要多次的進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，而且存在勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，安全存在隱患，但是當(dāng)采用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆床專用夾具之后，這一問題將很容易解決，而且提高了生產(chǎn)效率，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。從而保證了生產(chǎn)安全和質(zhì)量穩(wěn)定。雖然專用夾具在在一些方面作用十分突出，但也存在一些不足之處，即特殊夾具的特殊性與產(chǎn)品品種之間的矛盾。由于特殊夾具只能在工件的一個(gè)工作過程中使用，夾具的數(shù)量隨著產(chǎn)品種類的增加而增加，使得存儲(chǔ)和管理困難;當(dāng)產(chǎn)品不再生產(chǎn)時(shí)，原有的設(shè)備不能重復(fù)使用，造成浪費(fèi)。與此同時(shí)，特殊夾具生產(chǎn)周期的設(shè)計(jì)也很長(zhǎng)，生產(chǎn)的快速發(fā)展也是矛盾的。然而，在目前的機(jī)械工廠的大規(guī)模生產(chǎn)中，采用通用機(jī)床配合專用夾具實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工。
5.2擬定夾具定位方案
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，由零件圖可知，以φ35外圓作為定位基準(zhǔn)，使用2個(gè)V型塊定位，同時(shí)采用鉸鏈壓板壓緊。為了提高加工效率，采用鉸鏈壓板快速夾緊裝置夾緊。
5.2.1主要部件有
夾具體、夾緊支撐、內(nèi)六角圓柱螺釘、A型六角頭壓緊螺釘、六角螺母、雙頭螺柱、六角螺母、雙頭螺柱、V型塊、壓板、內(nèi)六角頭圓柱螺釘、圓柱銷、活節(jié)螺栓
5.3繪制夾具裝配圖
（1）加工時(shí)選擇我們正對(duì)的方向作為主視圖
（2）我們需要畫出工件的輪廓，在每個(gè)視圖的相應(yīng)位置定位基準(zhǔn)面、夾緊面和加工面。加工表面的加工余量可以用網(wǎng)格線表示。在夾具裝配圖中，我們可以看到工件是透明的，不要隱藏其他線。
（3）在總圖上標(biāo)注尺寸（包括輪廓尺寸、聯(lián)系尺寸和配合尺寸等）、公差和技術(shù)要求
圖3 裝配圖
5.4裝配圖上標(biāo)注尺寸，配合尺寸及技術(shù)要求
（1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差
①夾具外形的最大輪廓尺寸
②影響定位精度的尺寸
③影響對(duì)刀精度的尺寸和公差
④影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差
⑤影響夾具精度的尺寸和公差
⑥其他裝配尺寸及公差
（2）夾具總圖上公差值的確定
①與加工尺寸有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系的夾具公差δJ
②其他裝配尺寸的配合性質(zhì)及公差等級(jí)
③夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求
5.5定位誤差分析
當(dāng)一批工件在夾具中定位時(shí)，每個(gè)工件的位置不完全相同。因此，經(jīng)過加工后，每個(gè)工件的加工尺寸不一致，造成誤差，即工件相對(duì)于加工基準(zhǔn)的定位誤差。
主要是有兩個(gè)原因
1. 定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致。
2. 定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)基準(zhǔn)不重合
由零件圖可看出，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)公式計(jì)算，結(jié)果符合要求。
5.6切削力和夾緊力的計(jì)算
由于主切削力起著輔助夾緊工件的作用，所以當(dāng)其他切削力較小時(shí)，通常不需要計(jì)算。只需要很小的夾緊力就能防止加工過程中工件的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。由于選擇了螺母夾緊，因此所需的夾緊力為轉(zhuǎn)矩。
查得所需夾緊轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式為
T＝Q[r t g（ψ+φ）+ζf1]（N·M）
式中： T——螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力矩（N.m）
Q——夾緊力（N）
r——螺紋的平均半徑（M）
ψ——螺紋升角，tgψ=；
n——螺紋線數(shù)；
Ｐ——螺紋螺距；
Φ——螺紋摩擦角，tgΦ=f，一般f=0.178,則Φ=10°；
f1——支撐表面摩擦系數(shù)，一般取f1=0.15～0.3；
ζ——支撐表面摩擦力矩的計(jì)算力臂（M），隨支撐表面的形式而改變，其值在本式中；
為計(jì)算方便，令k＝r t g（ψ+φ）+ζf1，則T＝kQ
當(dāng)采用公制螺紋的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，各種不同夾緊情況的k值見表3－23。
Φ=10°，f1=0.2, °
d=12 mm，Ｐ=1.75 mm，r=5.43 mm
ψ=2°56′，k=1.247
螺釘、螺母的夾緊力：
Φ=10°，f=0.178, f1=0.2，°
d=12 mm，板手長(zhǎng)度Ｌ?=140 mm，
加在板手上的力Ｐ1=45Ｎ，夾緊力Ｑ=5050Ｎ
螺母的夾緊力：
Ｄ=12 mm，板手長(zhǎng)度80 mm，夾緊力Ｑ=2280Ｎ。
用板手：Ｌ=140 mm，Ｐ1=70Ｎ，Ｑ=3480Ｎ。
許用夾緊力：d=12 mm，Ｑ許=5790Ｎ。
5.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前面所提到的，在設(shè)計(jì)這套夾具時(shí)，我們應(yīng)該首先需要注意的是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此，本道工序就選擇了快速夾緊裝卸夾具。為了防止我們?nèi)〕龉ぜ臅r(shí)間，工件和上V型塊間摩擦，我們采用2個(gè)彈簧，這樣我們松開螺母的時(shí)間通過彈簧力把上V型塊頂開，使其與工件分離，使工件裝卸更快，提高生產(chǎn)效率。而且此夾具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，鎖緊有效，價(jià)格低廉，容易制造，而且可以加工其他類似的軸類的零件。
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總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)的鉆機(jī)用心軸制造工藝及夾具設(shè)計(jì)，它要求我們把大學(xué)里可能涉及的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論與實(shí)際的總體考慮，我們需要把我們的專業(yè)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來。同時(shí)，要培養(yǎng)自學(xué)創(chuàng)新能力。本設(shè)計(jì)全面實(shí)用，涉及面廣。
從一步步的設(shè)計(jì)過程中，讓我非常清楚地認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的全過程，知道了在進(jìn)行一個(gè)完整的機(jī)械設(shè)計(jì)中需要做多少準(zhǔn)備，讓我知道了機(jī)械制造的魅力，機(jī)械設(shè)計(jì)期間我學(xué)習(xí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般常用方法，還學(xué)習(xí)掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律并加以實(shí)踐；在此設(shè)計(jì)過程中我還將課本上的知識(shí)學(xué)以致用，理論結(jié)合實(shí)踐，另外在時(shí)間過中對(duì)出現(xiàn)的問題的我經(jīng)過仔細(xì)分析克服重重困難是問題得以解決，使自己分析問題的能力得到了大大提高；我們還學(xué)習(xí)了如何使用計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)、繪制比例尺地圖、查閱國(guó)內(nèi)外中英文參考資料及相關(guān)手冊(cè)，掌握了如何使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范設(shè)計(jì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣。我相信這段經(jīng)歷會(huì)讓我對(duì)今后的工作和學(xué)習(xí)有更多的了解，這將使我終生受益。理解理論與實(shí)踐的結(jié)合對(duì)我來說是非常重要的。如果我們只有理論知識(shí)，那就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。只有理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能從理論知識(shí)的觀察與實(shí)踐中得到結(jié)果。然后，它從實(shí)踐中鞏固了理論。在設(shè)計(jì)過程中，我們遇到了很多問題，當(dāng)然，我們也發(fā)現(xiàn)了自己的不足。我們對(duì)以前學(xué)過的東西沒有很深的了解，也沒有很好的把握。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們重新回顧了我們以前學(xué)到的東西。
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參 考 文 獻(xiàn)
[1] 曾慶福.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].清華大學(xué)出版社，1989
[2] 趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000
[3] 王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1996
[4] 陳宏鈞.車工實(shí)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004
[5] 艾興.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004
[6]謝永金.我國(guó)修井機(jī)發(fā)展的技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 石油機(jī)械, 2005
[7]方舟，陳新龍. XJ450DB油電雙動(dòng)力鉆修機(jī)開發(fā)[J].石油天然氣學(xué)報(bào), 2010
[8] 朱耀祥. 現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2010
[9] 晉其純. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]. 北京大學(xué)出版社，2009
[10] 陳樸. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 重慶大學(xué)出版社，2012
[11] 李名望. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教材[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009
[12] 范梅梅. 機(jī)械制造技術(shù)與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教程[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2011
[13] 王新榮. 機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2014
[14] 吳拓. 簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2010
[15] 黃健求. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2011
致 謝
經(jīng)過大約半年的忙碌工作，這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。作為一個(gè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏，不可避免地有許多不完整的考慮。如果沒有老師的監(jiān)督和指導(dǎo)，也沒有同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是不可能的。
這此設(shè)計(jì)的完成離不開老師對(duì)我的精心指導(dǎo)。在此，我衷心感謝我的老師，但我遇到一些問題找到她時(shí)，就算是休息時(shí)間，她也會(huì)耐心地幫助我解決一些問題。她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)精神和認(rèn)真的工作作風(fēng)深刻地印象和激勵(lì)著我。從課題的選擇到畢業(yè)設(shè)計(jì)的最終完成，她始終給予我認(rèn)真的指導(dǎo)和不懈的支持。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)問、博大精深的學(xué)問、深刻的思想和同學(xué)們開闊的視野，為我創(chuàng)造了很好的氛圍。讓自己沉浸在其中，讓我不斷接受新的想法，對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，讓自己有完善的基本的思維方式。從選題到指導(dǎo)論文寫作，通過同學(xué)和老師的影響，經(jīng)過思考后常讓我有“山川復(fù)路，柳暗花明”的感覺。而且老師她不僅對(duì)我的學(xué)習(xí)給予了認(rèn)真的指導(dǎo)，而且對(duì)我的思想和生活給予了極大的關(guān)懷。她認(rèn)真的工作態(tài)度，是我學(xué)習(xí)的榜樣，在我今后的學(xué)習(xí)和工作中也會(huì)產(chǎn)生很多積極的影響。在此，我謹(jǐn)向老師和同學(xué)表示衷心的感謝。
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