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1 中文摘要
零件的加工工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
后缸蓋零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要要求可選擇車削和磨削。孔加工方法的選擇比較復(fù)雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長(zhǎng)徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對(duì)于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進(jìn)行加工。本次設(shè)計(jì)的零件，為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道工序加工。
在機(jī)床上對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件在正確位置上固定不動(dòng)，這一任務(wù)就是由機(jī)床夾具完成。對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但是由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以?shī)A緊時(shí)往往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，也難以保證加工精度，為此需設(shè)計(jì)專用夾具。
關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計(jì)、基準(zhǔn)選擇、切削用量、定位誤差
ABSTRCT
Is the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.
Back cylinder cover components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing method's choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This design's cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on four working procedure processings
When the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.
Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.
目錄
1 摘要 1
1.1中文摘要 1
1.2 英文摘要 1
2 后缸蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2后缸蓋加工的主要問題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4
2.2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2.2基面的選擇 4
2.2.3確定工藝路線 4
2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.2.5確定切削用量 6
2.3小結(jié) 22
3 專用夾具設(shè)計(jì) 23
3.1 10-φ28.5孔夾具設(shè)計(jì) 33
3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇 33
3.3.2定位元件的設(shè)計(jì) 34
3.3.3定位誤差分析 35
3.3.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算 35
3.3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 36
3.3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì) 38
3.3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 38
3.4小結(jié) 39
4 結(jié)束語(yǔ) 40
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………41
2 后缸蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是后缸蓋，它的主要的作用是可以是封閉的，用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用，本例中的缸蓋，其內(nèi)部有φ60的可以起到定位軸的零件作用，外圓φ200和內(nèi)孔均有Ra=1.6的配合要求，10-φ28.5起到固定后缸蓋的作用。
2.1.2零件的工藝分析
215，是一種碳素結(jié)構(gòu)鋼。
【化學(xué)成分】（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）
C：0.09-0.15
Mn：0.25-0.55
Si：≦0.30
S：≦0.050（A級(jí)），≦0.045（B級(jí)）
P：≦0.045
脫氧方法：F、b、Z
【力學(xué)性能】
抗拉強(qiáng)度（σb/MPa）：335-450
伸長(zhǎng)率（δ5/%）：
≧31（a≦16mm），≧30（a>16-40mm）
≧29（a>40-60mm），≧28（a>60-100mm）
≧27（a>100-150mm），≧26（a>150mm）
其中 a 為鋼材厚度或直徑。
【冷彎性能】
180° 冷彎試驗(yàn)
d=0.5a （縱向）d=a（橫向）(B=2a: 60mm），d=1.5a （縱向）d=2a（橫向）(B=2a: >60～100mm）
d=2a （縱向）d=2.5a（橫向）(B=2a: >100～200mm）
其中d 為彎心直徑，B 為試樣寬度，a 為鋼材厚度或直徑。
【沖擊試驗(yàn)】
溫度：20℃
V型沖擊吸收功（縱向）Ak/J：≧27
【主要特性】
具有高的塑性、韌性和焊接性能，良好的壓力加工性能，但強(qiáng)度低。
【應(yīng)用舉例】
用于制造地腳螺栓、犁鏵、煙筒、屋面板、鉚釘、低碳鋼絲、薄板、焊管、拉桿、吊鉤、支架、焊接結(jié)構(gòu)等。
后缸蓋需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
（1）主要加工面：
1）銑上下平面保證尺寸115mm，平行度誤差為0.03
2）鉆φ295外圓的孔，保證尺寸62與20與下平面的平行度誤差為0.02
3）鏜.平面φ60孔至所要求尺寸，并保證各位置誤差要求
4）鉆10—φ28.5孔
5）鉆孔2—φ25.5
（2）主要基準(zhǔn)面：
1）以左平面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括：后缸蓋右表面各孔、后缸蓋右表面
2）以右平面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括：主要是左平面φ3.5孔.
2.2后缸蓋加工的主要問題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
2.2.1確定毛坯的制造形式
由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，鍛造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鍛造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的模鍛造。便于模鍛造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
2.2.2基面的選擇
（1）粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言，按照互為基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的右表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準(zhǔn)，以限制z、z、y、y、五個(gè)自由度。再以一面定位消除x、向自由度，達(dá)到定位,目的。
（2）精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用已加工結(jié)束的右平面作為精基準(zhǔn)。
2.2.3確定工藝路線
表2.1工藝路線方案一
工序1
粗精車上平面
工序2
粗精車下平面
工序3
粗精車φ200小外圓及其臺(tái)階面
工序4
鉆10-φ28.5孔
工序5
鉆10-φ25.5孔
工序6
鉆φ3.5孔
工序7
鉆φ17孔
工序8
鉆φ295外圓上臺(tái)階孔φ12，φ18，φ45孔及M33螺紋孔
工序9
鏜φ62環(huán)槽
工序10
表面法蘭處理
工序11
鏜φ60孔
工序12
鉗工
工序13
防銹入庫(kù)
表2.2工藝路線方案二
工序1
粗精車上平面
工序2
粗精車下平面
工序3
粗精車φ200小外圓及其臺(tái)階面
工序4
鉆10-φ28.5孔
工序5
鉆10-φ25.5孔
工序6
鉆φ295外圓上臺(tái)階孔φ12，φ18，φ45孔及M33螺紋孔
工序7
鉆φ3.5孔
工序8
鉆φ17孔
工序9
鏜φ62環(huán)槽
工序10
表面法蘭處理
工序11
鏜φ60孔
工序12
鉗工
工序13
防銹入庫(kù)
工藝路線的比較與分析：
第二條工藝路線不同于第一條是將“工序7與工序8， 放到后面。加工完平面臺(tái)階孔與螺紋孔M33”變?yōu)椤肮ば?”其它的先后順序均沒變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)提高了生產(chǎn)效率。而且對(duì)于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。
采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工左、右兩平面，然后以左、右平面為精基準(zhǔn)再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，左、右兩平面的平行度要求同時(shí)為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工“工序4與工序5，”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來(lái)的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個(gè)問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加工圓上面的臺(tái)階孔及螺紋孔，然后再加工φ17孔與φ3.5，這樣便于加工并能保證的形位公差要求
從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理。所以我決定以第二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過(guò)程見工藝卡片所示。
2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
后缸蓋的材料是Q215，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用模鍛造, 毛坯尺寸的確定如下：
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
1）加工后缸蓋左右平面，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，
2）加工2－φ25.5孔，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量12.75 mm就可達(dá)到要求。
3）鏜φ60孔時(shí)，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2.5mm?？梢淮未旨庸?mm，一次精加工0.5就可達(dá)到要求。
6）加工10－φ28.5孔，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量14.25mm。可一次鉆削加工余量14.25mm，就可達(dá)到要求。
7）加工M33底孔時(shí)，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-23考慮加工余量1.2mm。可一次鉆削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達(dá)到要求。
8）加工外圓面臺(tái)階面各孔，粗加工可達(dá)到表面粗糙度要求，
2.2.5確定切削用量
工序 粗車右端平面。
加工條件
工件材料：QT60-2, ，鑄件。
機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
（1）粗車右端平面
1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm，
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[3] 表2.4-20，切削速度，
4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床說(shuō)明書，與相近的轉(zhuǎn)速為300 ，則：.
實(shí)際銑削速度：
5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得
由CW6180B臥式車床說(shuō)明書可知，CW6180B臥式車床主電動(dòng)機(jī)功率為13KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為300 r/min時(shí)，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作。
6)計(jì)算切削工時(shí)：按[3]表2.5-3，取
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知L=170mm
刀具切入長(zhǎng)度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0,L1=2mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
精車右端平面
機(jī)床：CW6180B臥式車床
刀具：YG6
1)被吃刀量：=0.6mm。
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實(shí)際速度。
5) 計(jì)算切削工時(shí)：按[3]表2.5-3，取被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知L=170mm
刀具切入長(zhǎng)度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：
加工左平面，各切削用量與加工上平面相近，因此省略不算，參照加工右平面執(zhí)行。
工序：粗鏜Φ62H12的孔
機(jī)床：臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：，毛坯孔徑。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=6.0mm。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-41取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：2.61min
工序：粗鏜Φ60H12的孔
機(jī)床：臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：h
切削深度：，毛坯孔徑。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=5.0mm。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-41取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：2.61min
精鏜孔到Φ60H12
機(jī)床：臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.56min
工序鉆10－φ28.5
工件材料為Q215，孔的直徑為28.5mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ28.5，選用Φ28.5的麻花鉆頭。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
工序加工2－Φ25.5孔
工件材料為Q215，孔的直徑為Φ25.58mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至Φ25.5，選用Φ25.5的麻花鉆頭。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取
由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
工序階梯孔
工件材料為Q215鐵，孔的直徑為12mm，孔的直徑為30mm,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：锪鉆孔——Φ45mm直徑锪鉆。
1）確定切削用量
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，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)明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]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。
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，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，，故
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
，，
工序 校驗(yàn)
（5）锪鉆Φ12階梯孔
加工條件：
工件材料：Q215，機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：高速鋼鉆頭Φ12，Φ42小直徑端面锪鉆
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
锪鉆Φ30階梯的工時(shí)
锪鉆孔進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
由參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間
t=+
t=0.27+1.77=2.04min
該工序的總工時(shí)為： 2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7min
所以該方案滿足生產(chǎn)要求。
工序 粗車左端外圓?95 mm。
加工條件
工件材料：QT60-2, ，鑄件。
加工要求：粗車左端外圓?95 mm。
機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
（1）粗車左端外圓φ200 mm
1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm，
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[3] 表2.4-20，切削速度，
4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床說(shuō)明書，與相近的轉(zhuǎn)速為300 ，則：.
實(shí)際銑削速度：
5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得
由CW6180B臥式車床說(shuō)明書可知，CW6180B臥式車床主電動(dòng)機(jī)功率為13KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為300 r/min時(shí)，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常工作。
6)計(jì)算切削工時(shí)：按[3]表2.5-3，取
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知L=85mm
刀具切入長(zhǎng)度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0,L1=2mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
精車左端軸徑φ200 mm
機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1)被吃刀量：=0.6mm。
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計(jì)算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實(shí)際速度。
5) 計(jì)算切削工時(shí)：按[3]表2.5-3，取被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知L=85mm
刀具切入長(zhǎng)度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：
2.3小結(jié)
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。對(duì)加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，可以了解了加工工藝對(duì)生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)。
3 專用夾具設(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。在加工后鋼蓋零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工銑上平面夾具、后缸蓋鏜上頂面鏜孔夾具及后缸蓋鉆10-φ28.5孔夾具各一套。其中上頂面鏜孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別鏜刀。采用X62W銑床，硬質(zhì)合金端銑刀YG8對(duì)銑上平面進(jìn)行加工。鉆φ28.5孔夾具采用立式鉆床，用麻花鉆鉆孔。
3.3鉆10－φ28.5孔夾具設(shè)計(jì)
3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇
在加工φ28.5孔工序時(shí)，后缸蓋左、右兩平面及工藝孔已經(jīng)加工到要求
尺寸。因此選用左平面及與其垂直的中心孔表面加作為定位基準(zhǔn)。工件以一面與中心孔定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面與其中一個(gè)銷。其中一面為后缸蓋的右平
夾具裝配圖
面，銷為短圓柱銷。
3.3.2定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷進(jìn)行設(shè)計(jì)
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]，可查得短圓柱銷的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖。
3.3.3定位誤差分析
機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項(xiàng)因素于機(jī)床夾具有關(guān)。使用夾具時(shí)，加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
本夾具選用的定位元件為一面圓柱銷定位。其定位誤差主要為：
銷與孔的配合0.05mm，鉆模與銷的誤差0.02mm，鉆套與鉆套0.029mm
由公式e=(H/2+h+b)×△max/H
△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2
=0.06mm
e=0.06×30/32=0.05625
可見這種定位方案是可行的。
3.3.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉆削切削力。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
鉆削力矩
式中：
本套夾具采用活動(dòng)墊板夾緊，活動(dòng)墊板主要靠上下旋動(dòng)墊板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可知該機(jī)構(gòu)屬于單個(gè)螺旋夾緊。
由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-20到表1-2-23可查得
3.3.5鉆套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)
φ28.5孔的加工需鉆孔切削才能滿足加工要求。故選用固定鉆套（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：φ28.5孔分鉆孔工步完成加工。鉆加工刀具分別為：鉆孔——Φ7標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖3.14所示。
鉆M8孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.9所示。
表3.9
d
H
D
公稱尺寸
允差
7
20
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
7
7
16
50°
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-58可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖3.15所示。
固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.10所示。
表3.10
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
28.5
+0.034
+0.016
20
38.5
+0.023
+0.012
0.5
2
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.16所示。
圖3.16 U型槽
主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.11所示。
表3.11
螺栓直徑
12
14
30
20
3.3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì)
夾緊裝置采用活動(dòng)的墊板來(lái)夾緊工件，采用的活動(dòng)墊板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后向下退后一定距離把工件取出。主要用的螺旋夾緊原理。
3.3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本套夾具用于加工φ28.5孔。后缸蓋右平面及其內(nèi)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用活動(dòng)墊板夾緊。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)墊板上移，壓緊工件，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。如夾具裝配圖上圖所示。
3.4小結(jié)
對(duì)專用夾具的設(shè)計(jì)，可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性能。本夾具設(shè)計(jì)可以反應(yīng)夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來(lái)最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有xxx老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)研究過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進(jìn)一步深入，具體如下：
（1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。
（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。
（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討，組合夾具，1982. (1)
[2] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：20-23。
[3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽(yáng)：貴州任命出版社，1983：42-50。
[4] 劉友才，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[Ｍ] ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 。
[5] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。
[6] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。
[7] 李洪，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。
[8] 馬賢智，機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]，北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994。
[9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。
[10] 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002。
[11] 薛源順,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版) [M],機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1
[12] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。
[13] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。
[14] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。
[15] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，2000：9-19。
[16] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12
[17] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17。
[18] Machine Tools N.chernor 1984.
[19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.
[20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .
[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971