K245-泵體加工工藝及銑凸緣切面夾具設計帶圖紙

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機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 30 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑?90mm端面，表面粗糙度Ra值為3.2um 專用夾具，鑲齒三面刃銑刀，游標卡尺 306 118 0.18 4 1 54s 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 1 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 40 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑?26mm端面，保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um 專用夾具，鑲齒三面刃銑刀，游標卡尺 306 118 0.18 4 1 54s 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 50 鉸 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z535 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉸孔?12.8mm，表面粗糙度Ra值為12.5um 專用夾具，鉆頭，鉸刀，鋼直尺，塞規(guī)，游標卡尺 285 12.4 0.35 1 24s 2 鉸孔 ?13mm，表面粗糙度Ra值為5um 專用夾具，鉆頭，鉸刀，鋼直尺，塞規(guī)，游標卡尺 198 9.3 0.35 1 29.4s 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 60 車 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6150 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車?52臺階及相關凸臺面 專用夾具，車刀，游標卡尺 807 119 0.39 2.5 1 5.5s 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 70 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z550 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆鉸2-?4 mm 專用夾具，鉆頭，鉸刀，游標卡尺 740 38.5 0.35 1 1 14.4s 2 鉆4-?9 mm 專用夾具，鉆頭，游標卡尺 198 9.33 0.35 1 1 0.29.4s 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 80 鏜 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 T68 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗鏜孔?41至?40 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 1000 140 0.2 1 1 1.1 2 精鏜孔至要求尺寸?41 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 1450 158 0.15 1 1 0.8 3 精鏜孔深度尺寸17 0/-0.015 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 1450 158 0.15 1 1 0.8 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 7 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 90 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑直徑90圓的斜面,表面粗糙度Ra值為3.2um 鑲齒三面刃銑刀，游標卡尺 306 118 0.18 4 1 54s 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工時/min 準終 單件 10 鑄造 鑄造 鑄造車間 一 20 時效處理 時效處理 鑄造車間 一 30 銑 銑?90mm端面，表面粗糙度Ra值為3.2um 金工車間 二 X52K 專用夾具，面銑刀，游標卡尺 40 銑 銑?26mm端面，保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um 金工車間 二 X52K 專用夾具，面銑刀，游標卡尺 50 鉸 1.鉸孔?12.8mm，表面粗糙度Ra值為12.5um 2.鉸孔 ?13mm，表面粗糙度Ra值為5um 金工車間 二 Z535 專用夾具，鉆頭，鉸刀，鋼直尺，塞規(guī)，游標卡尺 60 車 車?52臺階及相關凸臺面 金工車間 二 CA6140 專用夾具，車刀，游標卡尺 70 鉆 1.鉆鉸2-?4 mm 2.鉆4-?9 mm 金工車間 二 Z535 專用夾具，鉆頭，游標卡尺 80 鏜 粗鏜孔?41至?40 精鏜孔至要求尺寸?41 精鏜孔深度尺寸17 0/-0.015 金工車間 二 T68 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 90 銑 銑直徑90圓的斜面,表面粗糙度Ra值為3.2um 金工車間 二 X52K 專用夾具，面銑刀，游標卡尺 100 鉗 去各部毛刺 檢驗 鉗工臺 110 檢驗 檢驗入庫 檢驗 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設計 課 題： 泵體加工工藝及銑凸緣切面夾具設計 專 題： 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘 要 本設計是基于泵體零件的加工工藝規(guī)程及銑凸緣切面工序的專用夾具設計。泵體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。基準選擇以泵體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以結合面與兩個工藝孔作為精基準。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。泵體加工工藝及銑凸緣切面夾具設計，因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。 關鍵詞：泵體類零件；工藝；夾具； II 目 錄 摘 要 II 1 加工工藝規(guī)程設計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1 零件的作用 1 1.1.2 零件的工藝分析 1 1.2 泵體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 2 1.2.1 孔和平面的加工順序 2 1.2.2 孔系加工方案選擇 2 1.3 泵體加工定位基準的選擇 3 1.3.1 粗基準的選擇 3 1.3.2 精基準的選擇 3 1.4 泵體加工主要工序安排 3 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 6 2 銑斜面凸臺夾具設計 16 2.1研究原始質料 16 2.2定位基準的選擇 16 2.3 切削力及夾緊分析計算 17 2.4 誤差分析與計算 18 2.5 零、部件的設計與選用 19 2.5.1定位銷選用 19 2.5.2 定向鍵與對刀裝置設計 19 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 21 結 論 22 參考文獻 23 致 謝 25 31 1 加工工藝規(guī)程設計 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是泵體。泵體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件與箱體正確安裝。因此泵體零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。泵體零件的結合面用以安裝蓋，實現(xiàn)功能。 圖1 泵體 1.1.2 零件的工藝分析 由泵體零件圖可知。泵體是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： （1）以結合面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：結合面的銑削加工；2-φ4定位銷孔，4-φ9通孔，，其中結合面有表面粗糙度要求為定位銷孔的粗糙度為，通孔的粗糙度為。 （2）以端蓋面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括：端蓋面的銑削加工、Φ13孔，Φ13孔粗糙度為。 （3）以的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：的支承孔。支承孔粗糙度為。 （4）其他面的小孔 1.2 泵體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該泵體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于泵體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.2.1 孔和平面的加工順序 泵體類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工泵體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。泵體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 泵體零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 1.2.2 孔系加工方案選擇 泵體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據(jù)泵體零件圖所示的泵體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （1）用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將泵體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 （2）用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中，泵體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 1.3 泵體加工定位基準的選擇 1.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入泵體的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以泵體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 1.3.2 精基準的選擇 從保證泵體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證泵體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從泵體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是泵體的裝配基準，但因為它與泵體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.4 泵體加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。泵體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到泵體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于泵體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將泵體加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑Φ90mm端面，表面 粗糙度Ra值為3.2um 4、銑Φ26mm端面，保 證尺寸,表面 粗糙度Ra值為3.2um 5、鉆鉸孔Φ13mm，表面 粗糙度Ra值為5um 6、車?52臺階及相關凸臺面 7、鉆鉸2-?4孔，鉆4-?9 mm孔 8、粗鏜孔?41至?40 精鏜孔至要求尺寸?41 9、銑凸緣切面 10、終檢 11、清洗入庫 工藝路線二： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑Φ90mm端面，表面粗糙度Ra值為3.2um 4、粗鏜孔?41至?40，精鏜孔至要求尺寸?41 5、銑Φ26mm端面，保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um 6、鉆鉸孔Φ13mm，表面粗糙度Ra值為5um 7、車?52臺階及相關凸臺面 8、鉆鉸2-?4孔，鉆4-?9 mm孔 9、銑凸緣切面 10、終檢 11、清洗入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時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。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。 方案二把結合面的鉆孔工序調整到后面了，這樣導致銑削加工定位基準不足，特別鏜孔工序。 綜合選擇方案一： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑Φ90mm端面，表面粗糙度Ra值為3.2um 4、銑Φ26mm端面，保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um 5、鉆鉸孔Φ13mm，表面粗糙度Ra值為5um 6、車?52臺階及相關凸臺面 7、鉆鉸2-?4孔，鉆4-?9 mm孔 8、粗鏜孔?41至?40，精鏜孔至要求尺寸?41 9、銑凸緣切面 10、終檢 11、清洗入庫 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為HT200、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇鑄造成型。 (2)確定毛坯的加工余量 根據(jù)毛坯制造方法采用的砂型鑄造機器造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5，成批生產(chǎn)的鑄件機械加工余量等級取尺寸公差等級CT8-10，加工余量等級H，再查取表2.2-1、2.2-4，根據(jù)加工去除材料的加工表面的基本尺寸，查得上平面的加工余量為3mm。 “泵體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （1）結合面的加工余量。 根據(jù)工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （2）端蓋面的加工余量。 根據(jù)工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （4）結合面2-φ4定位銷孔，4-φ9通孔 毛坯為實心，不沖孔 （5）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。 鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序1、工序2無切削加工，無需計算 工序3：銑Φ90mm端面，表面粗糙度Ra值為3.2um （1）粗銑銑Φ90mm端面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑銑Φ90mm端面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 工序4：銑削銑Φ26mm端面，保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間 工序5：鉆鉸孔Φ13mm，表面粗糙度Ra值為5um 先鉆定位孔底孔Φ9 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 鉸Φ13定位銷孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.52，擴盲孔取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.53，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序6、粗鏜孔?41至?40,精鏜孔至要求尺寸?41 機床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 (2)半精鏜?41的支承孔 1）粗鏜?41孔 進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～45，取。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～41，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 2）半精鏜?41孔 粗加工后單邊余量Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ，精鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～45，取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.14—41，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 所以該工序總機動工時 工序9、鉆結合面上各通孔，螺紋孔底孔，并攻絲螺紋孔 （1） 鉆M14X6H螺孔底孔 機床：立式鉆床Z535 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 （1）鉆孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序10、鉆端蓋面上各通孔，螺紋孔底孔，并攻絲螺紋孔 機床：立式鉆床Z535 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 （2） 鉆M14X6H螺孔底孔 機床：立式鉆床Z535 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 由以上計算過程可知：本工序機動時間 （2）M14-6H螺孔攻絲 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.105，取 機床主軸轉速：，取 絲錐回轉轉速：取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： （盲孔） 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間： 工序11、鉆鉸2-?4孔，鉆4-?9 mm孔 機床：立式鉆床Z535 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆鉸2-?4孔 機床：立式鉆床Z535 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 由以上計算過程可知：本工序機動時間 鉆4-?9 mm孔 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.105，取 機床主軸轉速：，取 絲錐回轉轉速：取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： （盲孔） 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間： 工序12、銑凸緣切面 2 銑斜面凸臺夾具設計 2.1研究原始質料 利用本夾具主要用來粗銑斜面凸臺端面，該粗銑斜面凸臺端面對孔的中心線要滿足對稱度要求以及其粗銑斜面凸臺端面兩邊的平行度要求。在銑此粗銑斜面凸臺端面時，為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 2.2定位基準的選擇 由零件圖可知：在對粗銑斜面凸臺端面進行加工前，端面進行了粗、精銑加工，孔進行了加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。 通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。 銑該粗銑斜面凸臺端面時其對孔的中心線有對稱度以及粗銑斜面凸臺端面兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。 2.3 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1. 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 2.4 誤差分析與計算 該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 根據(jù)《機床夾具設計手冊》削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下： 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為： （1）、移動時基準位移誤差 = = (2)、轉角誤差 其中： ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.5 零、部件的設計與選用 2.5.1定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表5.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 19～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M19 4 2.5.2 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結構如圖所示： 圖2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.019 ～0.035 25 19 4 19 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 塞尺選用平塞尺，其結構如圖5.3所示： 圖2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表2.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調整換取。 22 結 論 通過近一個月的課程設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?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)上搜索一些相關的資料和相關產(chǎn)品信息。這一次設計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、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，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。 本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(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，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 25 致 謝 在本文完成之際，首先向我最尊敬的導師老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。幾個月以來，他不遺余力地對我的設計進行了指導。在我課程設計這段時間，無論在學習還是在生活上，恩師都給予了我無微不至的關懷。他以其淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設計關鍵性的技術指導，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做課程設計的過程中，特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導，特此向老師表示衷心的感謝和敬意! 課程設計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經(jīng)驗缺乏，設計還存在許多不足，有很多地方需要改進。對于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補充和完善，讓自己成為對社會作更多的貢獻，成為有用之才。 此外還要感謝那些給予過我關心、幫助的老師和同學，正是有了大家的關懷、鼓力和我自己的努力，此設計才得以順利完成。 43