等臂杠桿的機(jī)械加工工藝及鉆2-Φ8H7孔夾具設(shè)計(jì)含4張CAD圖-版本5

等臂杠桿的機(jī)械加工工藝及鉆2-8H7孔夾具設(shè)計(jì)含4張CAD圖-版本5,杠桿,機(jī)械,加工,工藝,h7,夾具,設(shè)計(jì),cad,版本 杠桿零件機(jī)械加工工藝過(guò)程及鉸削2-8H7孔用鉆床夾具設(shè)計(jì)摘 要通過(guò)對(duì)杠桿零件的工藝分析，知其主要加工表面為平面和孔，一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔、先主后次、先粗后精、基準(zhǔn)面先行的原則。選擇了合理的機(jī)械加工工藝，考慮到零件的結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)單，夾緊方式采用手動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。最終設(shè)計(jì)出了一套合理的專用夾具，并繪制了夾具裝配圖。關(guān)鍵詞：工藝分析 夾具設(shè)計(jì) 裝配圖34目 錄第1章 緒論11.1設(shè)計(jì)背景及發(fā)展趨勢(shì)11.2夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容1第2章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定22.1 零件及其工藝分析22.2 生產(chǎn)類型的確定22.2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)22.2.2生產(chǎn)類型3第3章 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制43.1毛坯的類型43.2毛坯尺寸的選擇與確定4第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)54.1定位基準(zhǔn)的選擇54.2零件加工方法的選擇54.3 制定工藝路線54.4工序尺寸的確定及計(jì)算64.5確定切削用量及時(shí)間定額64.5.1確定切削用量64.5.2確定基本工時(shí)17第5章 鉸削2-8H7孔用鉆床夾具設(shè)計(jì)225.1擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案225.2確定工件的定位方案225.3確定工件的夾緊形式235.4確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置245.5夾具定位夾緊方案分析與論證265.5.1定位基準(zhǔn)分析265.5.2鉆削力計(jì)算265.5.3夾緊力計(jì)算265.6夾具體的結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)275.6.1鑄造夾具體275.6.2鍛造夾具體275.6.3焊接夾具體275.6.4裝配夾具體285.7夾具精度校核285.7.1驗(yàn)算中心距285.7.2驗(yàn)算兩孔平行度精度295.8夾具簡(jiǎn)要操作說(shuō)明30第6章 繪制夾具裝配圖31第7章 總結(jié)32參考文獻(xiàn)33第1章 緒論1.1設(shè)計(jì)背景及發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個(gè)環(huán)節(jié)的變革，便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化。工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)效率提出了越來(lái)越高的要求，使多品種，對(duì)中小批生產(chǎn)為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。1.2夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:(1)定位元件及定位裝置；(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))； (3)夾具體；(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；(5)動(dòng)力裝置；(6)分度,對(duì)定裝置；(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；每個(gè)夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動(dòng)夾具就沒(méi)有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）定位裝置的設(shè)計(jì)；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)；（3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；（4）夾具體的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。第2章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1 零件及其工藝分析圖2-1 杠桿零件圖題目給定的零件是杠桿，它在機(jī)械產(chǎn)品中主要起固定支承作用。由杠桿零件圖（附圖）可知其各表面的加工精度和表面粗糙度。需要加工一15厚上平面、一15厚下平面，40上、下平面及2-8H7、10H7、25H9內(nèi)孔，需保證其孔的相互平行度及與底面的垂直度。根據(jù)其加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件相對(duì)復(fù)雜但沒(méi)有很難加工的表面，所以上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以實(shí)現(xiàn)，從而保證生產(chǎn)的可持續(xù)性。2.2 生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)類型由零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)確定。2.2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。零件在計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算：N=Qn(1+a%)(1+b%) （式2-1）式中Q產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)/年）N每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)） A備品的百分?jǐn)?shù)B廢品的百分?jǐn)?shù)。2.2.2生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。生產(chǎn)類型的劃分，主要取決于生產(chǎn)綱領(lǐng)，即年產(chǎn)量。由題目所述：此杠桿年生產(chǎn)量為9000件，備品率為2.5%，廢品率為1%。即此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)。第3章 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制3.1毛坯的類型由題目所述毛坯材料為HT200，綜合考慮此零件的復(fù)雜程度及生產(chǎn)類型，為保證使其零件有較高的精度，保證零件表面質(zhì)量和機(jī)械性能，故采用金屬膜機(jī)器造型成形。3.2毛坯尺寸的選擇與確定根據(jù)鑄件材料、生產(chǎn)類型、基本尺寸、加工余量等級(jí)查表得，要求的鑄件機(jī)械加工余量為2mm。 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。即可參照杠桿毛坯零件合圖（附圖）確認(rèn)。圖3-1 杠桿毛坯零件合圖第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。不同生產(chǎn)類型的零件的加工工藝有很大的不同。因此，制訂工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定其相應(yīng)的生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型確定以后，零件制造工藝過(guò)程的總體輪廓也就勾畫(huà)出來(lái)了。4.1定位基準(zhǔn)的選擇在加工時(shí)，用以確定工件在機(jī)床上或夾具中正確位置所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。根據(jù)定位基準(zhǔn)原則及機(jī)械制造工藝學(xué)，結(jié)合題目所給零件，現(xiàn)以零件 40上平面或下平面為主要的定位粗基準(zhǔn)；選擇以圓柱體的25H9孔為精基準(zhǔn)，以保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，遵循“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。4.2零件加工方法的選擇本零件需要加工（按杠桿零件圖）左15厚下平面、右15厚上平面，40上、下平面、及2-8H7、10H7、25H9內(nèi)孔，需保證其孔的相互平行度及與底面的垂直度。材料為HT2000，加工方法(按先后順序)如下：（1）40圓柱上平面與30上凸臺(tái)上平面同時(shí)加工：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑-精銑，并倒R3園角。（2）40圓柱下平面，按主視圖左、右15厚上、下平面：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度分別為Ra3.2、Ra6.3，需進(jìn)行粗銑-精銑，并倒R3園角。（3）25H9、10H7、2-8H7內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT8，表面粗糙度為Ra1.6，需分別進(jìn)行鉆-粗鉸-精鉸，其中25H9孔端倒角。4.3 制定工藝路線由于該零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，并保證圖紙加工要求。工藝路線如下，并附機(jī)械加工工藝規(guī)程卡：鑄造時(shí)效或退火處理涂底漆工序1：（1）粗銑40的上端聯(lián)體面及15厚左、右上平面。（2）粗銑-精銑40、15厚下左下平面，刀檢中部30及15厚右下平面。（3）精銑40的上端聯(lián)體面及15厚右上平面。工序2：（1）鉆-粗鉸-精鉸25H9的孔，倒角。（2）鉆-粗鉸-精鉸10H7的孔。（3）鉆-粗鉸-精鉸8H7的兩個(gè)孔。工序3：清洗。工序4：涂漆。工序5：終檢入庫(kù)。4.4工序尺寸的確定及計(jì)算1）粗、精銑40的上端聯(lián)體面及15厚左、右上平面。根據(jù)參考文獻(xiàn)8表4-35和表4-37考慮粗加工均留3mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工留1mm。2）粗銑-精銑40、15厚下左下平面，中部30及15厚右下平面。粗加工留2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工留1mm。3）鉆-粗鉸-精鉸25H9的孔，倒角。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm，一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。4）鉆-粗鉸-精鉸10H7的孔。由于粗糙度要求1.6，因此考慮加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15mm就可達(dá)到要求。5）鉆-粗鉸-精鉸2-8H7孔。由于粗糙度要求1.6，因此考慮加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15mm就可達(dá)到要求。4.5確定切削用量及時(shí)間定額4.5.1確定切削用量工序1：銑上表面（1）粗加工40的上端聯(lián)體面及15厚左、右上平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造；機(jī)床：X52K立式銑床。查參考文獻(xiàn)7表30-34刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其余量：Z=2.8mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)7表30-34，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（4-1）式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表2.4-81,（2）精銑40的上端聯(lián)體面及15厚左、右上平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造；機(jī)床： X52K立式銑床。參考文獻(xiàn)7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的余量：Z=0.2mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表30-31，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)7表30-31，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻(xiàn)7表3.1-31 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（1.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 工序2：銑下表面（1）粗加工40、15厚下左下平面，中部30及15厚右下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造；機(jī)床：X52K立式銑床。查參考文獻(xiàn)7表30-34刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其余量：Z=2.8mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)7表30-34，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（4-2）式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表2.4-81,（2）精加工40、15厚下左下平面，中部30及15厚右下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造；機(jī)床： X52K立式銑床。參考文獻(xiàn)7表30-31刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的余量：Z=0.2mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表30-31，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)7表30-31，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻(xiàn)7表3.1-31 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（1.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 工序3：加工25H9孔的加工條件：工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H9，表面粗糙度。加工機(jī)床為四面組合鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔-23mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔-24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔-25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)7表28-3，故查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為：由表28-5，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，（2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-31，。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-33，取。修正系數(shù)：，故 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-36，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說(shuō)明書(shū)，取。2）確定切削速度及 由參考文獻(xiàn)7表28-39，取。由參考文獻(xiàn)7表28-3，得修正系數(shù)，故 查Z535說(shuō)明書(shū)，取，實(shí)際鉸孔速度 （3）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：，擴(kuò)孔：，鉸孔：，工序4：加工10H7孔的加工條件：工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為10mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、鉸，加工刀具分別為：鉆孔-9.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；鉸孔-10mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量：（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)7表28-3，故查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為：由表28-5，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，（2）確定鉸孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-36，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說(shuō)明書(shū)，取。2）確定切削速度及 由參考文獻(xiàn)7表28-39，取。由參考文獻(xiàn)7表28-3，得修正系數(shù)，故 查Z535說(shuō)明書(shū)，取，實(shí)際鉸孔速度 （3）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：，鉸孔：，工序5：加工8H7孔的加工條件：工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為8mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、鉸，加工刀具分別為：鉆孔-7.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；鉸孔-8mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)7表28-3，故查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為：由表28-5，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，（2）確定鉸孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-36，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說(shuō)明書(shū)，取。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-39，取。由參考文獻(xiàn)7表28-3，得修正系數(shù)，故 查Z535說(shuō)明書(shū)，取，實(shí)際鉸孔速度 （3）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：，鉸孔：，4.5.2確定基本工時(shí)（1）銑上表面1）粗銑25H9、工件右方8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200Mpa；機(jī)床：X525K機(jī)床；刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間2）精25H9、工件右方8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間銑下表面的總工時(shí)為：t=+=0.41+1.6+0.41+0.41=2.83min（2）銑下表面1）粗銑25H9、工件左方8H7的下平面加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200Mpa；機(jī)床：X525K機(jī)床；刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間2）精銑25H9、工件左方8H7的下平面被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間銑下表面的總工時(shí)為：t=+=0.23+1.2+0.41+0.41=2.25min（3）加工25H9孔的加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200Mpa；機(jī)床：Z535立式鉆床； 刀具：鉆孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速， 鉆孔：，=（54+3+1）/0.43195=0.69min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間擴(kuò)孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=（54+3+1）/0.57275=0.37min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間鉸孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=（54+3+1）/1.6100=0.63min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間總工時(shí)：t=+=0.69+0.37+0.63+1.77+1.77+1.77=7min（4）加工10H7孔的加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200Mpa；機(jī)床：Z535立式鉆床 ；刀具：鉆孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速， 鉆孔：，=（25+3+1）/0.6360=0.12min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間鉸孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=（25+3+1）/1.6300=0.06min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間min加工孔10H7總工時(shí)：t=（+）=（0.12 +0.06+1.77+1.77）=3.72min（5）加工2-8H7孔的加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200Mpa；機(jī)床：Z535立式鉆床；刀具：鉆孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；鉸孔標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速， 鉆孔：，=（15+3+1）/0.43450=0.1min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間min鉸孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=（15+3+1）/1.6300=0.05min根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間min2個(gè)孔的總工時(shí)：t=2（+）=2（0.1+0.05+1.77+1.77）=7.38min全部完成的總工時(shí)為：t=2.25+7+3.72+7.38=20.3min根據(jù)該零件的生產(chǎn)綱量為每年產(chǎn)9317件。按一年360天，每天總工作時(shí)間為16小時(shí)（兩班制）。則每個(gè)零件所需的額定時(shí)間為：t=36016609317=37.1min。根據(jù)計(jì)算所得的機(jī)動(dòng)時(shí)間加上每道工序間的輔助時(shí)間。所用是實(shí)際時(shí)間為：所以該方案滿足生產(chǎn)要求。第5章 鉸削2-8H7孔用鉆床夾具設(shè)計(jì)5.1擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。通用夾具：已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具。一般適用于單件小批量生產(chǎn)中 專用夾具：專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析?？烧{(diào)夾具：某些元件可調(diào)整或更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。在多品種，中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。組合夾具：采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具在單件，中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。拼裝夾具：用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。此類夾具適合在數(shù)控機(jī)床上使用。綜上分析，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。在加工2-8H7孔時(shí)采用專用夾具較為合理。5.2確定工件的定位方案本夾具主要用來(lái)鉆削2-8H7孔。這個(gè)工藝孔有尺寸精度要求為+0.015mm，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與孔25H9的平行度為0.1mm。本到工序?yàn)楦軛U加工的最后一道工序，因此本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于該杠桿零件的夾具設(shè)計(jì)中的定位方案的確定：分析該零件圖的工藝性，其孔位于30凸臺(tái)平面，孔徑不大，工作重量較輕，并采用手動(dòng)夾緊的方式。所以采用結(jié)構(gòu)均勻的翻轉(zhuǎn)式鉆模加手動(dòng)夾緊，對(duì)于總體加工并無(wú)影響，能保證工作效率，滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)。5.3確定工件的夾緊形式表5-1 常見(jiàn)夾緊機(jī)構(gòu)序號(hào)夾緊機(jī)構(gòu)名稱夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合1定心夾緊機(jī)構(gòu)以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)。以等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)。2斜楔夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、增力比大、自鎖性能好；夾緊行程??； 手動(dòng)操作不方便。一般用于氣動(dòng)、液壓夾緊中。3鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作迅速、增力比大、易于改變力的作用方向、自鎖性能差。多用于機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中。4偏心夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，動(dòng)作迅速。缺點(diǎn)是：自鎖性能較差，增力比較小，夾緊行程小，夾緊力不大。一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場(chǎng)合。5螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、增力比大、自鎖性能好（螺紋升角遠(yuǎn)小于摩擦角）、動(dòng)作較慢。應(yīng)用廣泛。分析表5-1，結(jié)合杠桿的產(chǎn)量，擬采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。本道工序夾具的夾緊元件選用帶光面壓塊的壓緊螺釘。旋緊螺釘使其產(chǎn)生的力通過(guò)光面壓塊將工件壓緊。帶光面壓塊的壓緊螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖5-1 帶光面壓塊的壓緊螺釘5.4確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：孔10H7mm分鉆、鉸兩個(gè)工步完成加工。鉆、鉸，加工刀具分別為：鉆孔9.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；鉸孔mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。根據(jù)參考文獻(xiàn)11表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-2及表5-2所示。圖5-2 快換鉆套表5-2 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：dHD公稱尺寸公差102530+0.021+0.0084642125.5181829.555襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。圖5-3 固定襯套襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表5-3所示。表5-3 固定襯套的結(jié)構(gòu)尺寸dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差30+0.041+0.0202542+0.033+0.01713根據(jù)參考文獻(xiàn)11表2-1-27固定V型塊的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖5-4及表5-4所示。圖5-4 V型塊表5-4 V型塊的主要尺寸NDBHLllAA1dd1d2hb4245522068201426221011181012注：T=L+0.707D-0.5N鉆模板選用固定式鉆模板，工件以底面及R15外圓面分別靠在夾具支架的定位快及V型塊上定位，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊。夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖ZJZ-01所示。5.5夾具定位夾緊方案分析與論證5.5.1定位基準(zhǔn)分析由零件圖可知，孔8H7位于零件中心偏前，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并與孔25H9有平行度要求。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑25內(nèi)表面為工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用25內(nèi)圓面作為定位基準(zhǔn)，用V型塊定位限制4個(gè)自由度。為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔8H7進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔8H7進(jìn)行鉸孔加工。采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。5.5.2鉆削力計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)9得：鉆削力 （式5-1）鉆削力矩 （式5-2）式中： 5.5.3夾緊力計(jì)算本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的外圓面與V形塊靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)11可查得夾緊力計(jì)算公式： 式（4-3）式中： 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； 原始作用力（N）； 作用力臂（mm）； 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）； 螺桿端部與工件間的摩擦角（）； 螺紋中徑之半（mm）； 螺紋升角（）； 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）。由式（4-1）根據(jù)參考文獻(xiàn)11表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力：5.6夾具體的結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)5.6.1鑄造夾具體優(yōu)點(diǎn)：工藝性好，可鑄造出各種復(fù)雜的內(nèi)、外輪廓形狀，有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，單件制造成本高，需時(shí)效處理。材料：灰鑄鐵HTl50或HT200。高精度夾具可用合金鑄鐵或磷鑄鐵，用鑄鋼件有利于減輕重量，輕型夾具可用鑄鋁（ZC104）件。鑄件均需時(shí)效處理，精密夾具體在粗加工后需作第二次時(shí)效處理。5.6.2鍛造夾具體優(yōu)點(diǎn)：有較高的強(qiáng)度和剛度。缺點(diǎn)：只適用于尺寸較大且形狀簡(jiǎn)單的夾具體。材料：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼40鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr，38CrMoAl等鍛造后酌情采用調(diào)質(zhì)、正火或回火制成。5.6.3焊接夾具體優(yōu)點(diǎn)：容易制造、生產(chǎn)周期短、成本低、使用也較靈活。當(dāng)發(fā)現(xiàn)夾具體剛度不足時(shí)，可補(bǔ)焊肋和隔板。缺點(diǎn)：焊接變形較大，抗振性不好。材料：焊接件材料的可焊性要好，適用材料有碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195，Q215，Q235，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼、15 Mn等。焊接后需經(jīng)退火處理，局部熱處理后進(jìn)行低溫回火。5.6.4裝配夾具體裝配結(jié)構(gòu)是近年來(lái)發(fā)展的一種新型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)選用標(biāo)準(zhǔn)零部件裝配成夾具體，可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。綜上分析，結(jié)合零件圖本設(shè)計(jì)采用鑄造夾具體。5.7夾具精度校核根據(jù)工件和夾具裝配圖進(jìn)行夾具精度驗(yàn)算。5.7.1驗(yàn)算中心距影響此項(xiàng)精度的因素有：（1）定位誤差，此項(xiàng)主要是定位孔與定位銷的間隙產(chǎn)生，最大間隙為0.027mm；（2）鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖標(biāo)注尺寸為，誤差為0.1mm；（3）鉆套與襯套的配合間隙，由可知最大間隙為0.020mm；（4）鉆套內(nèi)孔與外圓同軸度誤差，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項(xiàng)可以忽略；（5）鉆頭與鉆套間的間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差，由式5-4求出 （5-4）式中，為刀具引偏量（mm）；為鉆套導(dǎo)向高度（mm）；為排屑空間，鉆套下端面與工件空間高度（mm）；為鉆孔深度（mm）；為刀具與鉆套的最大間隙。上述各量參見(jiàn)圖5-5。圖5-5 刀具引偏量計(jì)算刀具與鉆套的配合為，可知=0.024mm；將=30mm；=12mm；=25mm帶入式4-4，可求出=0.042mm；綜合誤差求和該項(xiàng)誤差遠(yuǎn)小于中心距的允差，滿足使用要求。5.7.2驗(yàn)算兩孔平行度精度工件要求孔全長(zhǎng)上允差0.15mm。導(dǎo)致產(chǎn)生兩孔平行度誤差的因素有：（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，沒(méi)有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差，但配合間隙及孔端面的垂直度誤差會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)位置誤差，定位銷軸中心與大頭孔中心的偏斜角（rad）為 （式5-5）式中，為出最大間隙（mm）；為定位銷軸定位面的長(zhǎng)度（mm）。（2）定位銷軸中心線對(duì)夾具體底平面的垂直度，圖中 沒(méi)有注明。（3）鉆套孔中心與定位銷軸的平行度，圖中注明為0.01mm，。（4）刀具引偏量產(chǎn)生的偏斜角，參見(jiàn)圖4-5。因此，總的平行度誤差將已知各量帶入上式，計(jì)算得，合格。5.8夾具簡(jiǎn)要操作說(shuō)明本套夾具用于加工孔。定位采用常見(jiàn)的一面兩銷定位方案。以25孔下表面（一面）及其內(nèi)表面（帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷）和內(nèi)表面，加上R15mm的圓弧面（活動(dòng)V型塊定位）來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動(dòng)壓板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷和固定定位銷處，然后將移動(dòng)壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。如夾具裝配圖所示。第6章 繪制夾具裝配圖根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)繪制夾具裝配圖（詳細(xì)見(jiàn)圖紙）第7章 總結(jié)在老師的指導(dǎo)下，順利完成了機(jī)械制造課課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，收獲頗多。1.對(duì)理論知識(shí)有了更深的理解通過(guò)對(duì)實(shí)際零件的功用分析、工藝分析、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等學(xué)習(xí)，對(duì)于以往學(xué)過(guò)的課程中的知識(shí)點(diǎn)有了更系統(tǒng)化的復(fù)習(xí)，對(duì)于這些理論知識(shí)有了更深的理解。2.對(duì)理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用有了更深的理解通過(guò)這次專用夾具的設(shè)計(jì)，完全是自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過(guò)查找資料，根據(jù)實(shí)際工作情況完成該零件的夾具設(shè)計(jì)，使自己更加形象的理解了理論知識(shí)在實(shí)際中的運(yùn)用。3.激發(fā)了自己學(xué)習(xí)的積極性通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，使我全面系統(tǒng)的理解了專用夾具設(shè)計(jì)的基本實(shí)現(xiàn)方法。把僵硬的課本知識(shí)變的生動(dòng)有趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。把學(xué)過(guò)的機(jī)械制造知識(shí)強(qiáng)化，能夠把課堂上的知識(shí)通過(guò)自己的設(shè)計(jì)實(shí)踐化，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解。4.理解了該知識(shí)點(diǎn)以及學(xué)科之間的融合滲透本次課程設(shè)計(jì)部分是運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)課中的夾具設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)完成的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中運(yùn)用了，機(jī)械制圖、互換性與測(cè)量技術(shù)、工程材料等以往學(xué)過(guò)的課程，這次設(shè)計(jì)將各學(xué)科聯(lián)系起來(lái)，把各學(xué)科之間的知識(shí)融合起來(lái)，把各門課程的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，使我對(duì)各知識(shí)的聯(lián)系理解更加深入。在這次課程設(shè)計(jì)中，我按照課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中的要求和進(jìn)度來(lái)進(jìn)行的，完全達(dá)到了培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力的目的。對(duì)于這種類型的實(shí)踐類學(xué)習(xí)對(duì)于以后工作的發(fā)展和問(wèn)題的解決起到了鋪墊和指引的意義。參考文獻(xiàn)1 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