銑床（等臂）杠桿 加工工藝和鉆2-φ8孔夾具設(shè)計(jì)[版本2]課程設(shè)計(jì)

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遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 杠桿 共1頁(yè) 第1頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名 材料牌號(hào) 9 鉆、粗鉸、精鉸左上φ8孔 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 四面組合鉆床 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng) 工序工時(shí)/s 準(zhǔn)終 單件 0 113.25 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 r·min-1 切削速度 m·min-1 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量㎜ 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí)/s 機(jī)動(dòng) 輔助 描圖 1 鉆孔至φ7.8mm-φ7.95mm、Ra12.5μm 莫氏錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺 680 16.67 0.1 7.8 1 17.5 2.36 2 粗鉸至φ7.96mm-φ8.018mm、Ra3.2μm 錐柄機(jī)用絞刀、內(nèi)徑千分尺 97 2.4 0.4 0.16 1 47.0 7.05 描校 3 精鉸至φ8mm-φ8.015mm、Ra1.6μm 錐柄機(jī)用絞刀、內(nèi)徑千分尺 195 4.86 0.3 0.04 1 28.9 4.34 4 底圖號(hào) 5 裝訂號(hào) 設(shè)計(jì) （日期） 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 杠桿 共1頁(yè) 第1頁(yè) 材料牌號(hào) HT200 毛坯種類(lèi) 鑄件 毛坯外形尺寸 每壞件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工序時(shí)間 準(zhǔn)終 單件 1 粗銑中間下、上端面 粗銑兩端面至55-54.85mm、Ra6.3μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具 14.87s 2 半精銑中間下端面 半精銑兩端面至51-53.954mm、Ra3.2μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具 61.2s 3 鉆、擴(kuò)、鉸φ25mm孔 鉆、擴(kuò)、鉸φ25mm孔至φ25.0052-φ25mm、Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絞刀、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用夾具 91.48s 4 粗銑左邊下端面 粗銑左邊下端面至57.19-57mm、Ra12.5μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具 8.46s 5 半精銑左邊下端面 半精銑左邊下端面至58.074-58mm、Ra6.3μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具 13.88s 描圖 6 粗銑右邊上端面 粗銑右邊上端面至12.055-11.945mm、Ra12.5μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具 8.46s 石惠文 7 半精銑右邊上端面 半精銑右邊上端面至11-10.957mm、Ra6.3μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專(zhuān)用夾具 13.88s 描校 8 鉆、鉸前φ10mm孔 鉆、鉸前φ10mm孔至φ10.015-φ10mm、Ra3.2μm 四面組合鉆床 直柄短麻花鉆、卡尺、塞規(guī)、專(zhuān)用夾具、絞刀 184.93s 9 鉆、粗鉸、精鉸左φ8mm孔 鉆、粗鉸、精鉸左φ8mm孔至φ8.015-φ8mm 、Ra1.6μm 四面組合鉆床 直柄麻花鉆、內(nèi)徑百分尺、塞規(guī)、專(zhuān)用夾具、絞刀 113.86s 底圖號(hào) 10 鉆、粗鉸、精鉸右φ8mm孔 鉆、粗鉸、精鉸左φ8mm孔至φ8.015-φ8mm 、Ra1.6μm 四面組合鉆床 直柄麻花鉆、內(nèi)徑百分尺、塞規(guī)、專(zhuān)用夾具、絞刀 113.86s 11 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 裝訂號(hào) 12 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 設(shè)計(jì) 日期 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　IV 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：設(shè)計(jì)“杠桿”零件加工工藝規(guī)程及加工8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具 班　　級(jí)： 機(jī)械06-7班 姓　　名：　 石惠文 指導(dǎo)教師：　 張建卓 完成日期：2010年1月7日 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“杠桿”零件加工工藝規(guī)程及加工8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件草圖 1張 (2) 生產(chǎn)類(lèi)型: 4000件/年 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 工件的毛坯圖 1張 (3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片　　　　　 1張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (5) 夾具裝配圖 1張 (6) 夾具體圖 1張 (7) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(6000～8000字) 1份 說(shuō)明書(shū)主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對(duì)照的，各占一頁(yè)） ③零件工藝性分析 ④機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ⑤指定工序的專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ⑥方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 ⑦體會(huì)與展望 ⑧參考文獻(xiàn) 列出參考文獻(xiàn)(包括書(shū)、期刊、報(bào)告等，10條以上) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一律用A4紙、縱向打印. 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫(huà)零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線(xiàn),填寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫(huà)夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 成績(jī)?cè)u(píng)定 采用五級(jí)分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過(guò)程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮精神不夠： 不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)精神不夠。 摘要 本次課程設(shè)計(jì)的題目為：“杠桿”零件加工工藝規(guī)程及加工8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具。 本次課程設(shè)計(jì)綜合利用了以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制圖學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)等課程，這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助作。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了加工零件的方法，并能夠設(shè)計(jì)加工零件某個(gè)工序的夾具機(jī)構(gòu)，使得我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦心軌蚝芸斓倪m應(yīng)工作。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候也互相研究和切磋，使我們對(duì)以前的課程有了更好的理解。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，指導(dǎo)老師給予了我悉心的指導(dǎo)，讓我能夠更好更快的做完本次課程設(shè)計(jì)。 由于本人水平有限，再加上時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)當(dāng)中有很多缺點(diǎn)和不足，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。 Abstract The course design was entitled:accessory lever process technics procedures and process 8mm hole working procedure special clamp. The curriculum design of a comprehensive utilization of the previous mechanical cartography, mechanical principles, mechanical design study, based on interchangeability and measurement technology, machinery manufacturing and technological basis of such courses, the curriculum design of our future study and work there For the great help. Through this curriculum design, we learn the parts of the processing methods, and be able to design and processing components of a process of the fixture, has enabled us in the future to work quickly to work. When we designed the study and also learn from each other, so that our previous courses have a better understanding. In the design of the time, the teacher gave me the guidance well, so I can better and faster to complete this course design. As I level is limited, coupled with the lack of lead time, the designs have many shortcomings and deficiencies, I implore you to give teachers guidance. 目錄 1 杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 1 1.1 零件的作用 1 1.2 杠桿的技術(shù)要求 1 1.3 審查杠桿的工藝性 1 1.4 確定杠桿的生產(chǎn)類(lèi)型 1 2 確定毛坯 2 2.1 選擇毛坯 2 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 2 3 擬定杠桿的工藝路線(xiàn) 3 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 3 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 3 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 3 3.2各面、孔加工方法的確定 3 3.3 加工階段的劃分 4 3.4 工序的集中與分散 4 3.5 工序順序的安排 4 3.5.1 機(jī)械加工工序 4 3.5.2 熱處理工序 5 3.5.3 輔助工序 5 3.6 確定加工路線(xiàn) 5 4 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 7 4.1 機(jī)床設(shè)備的選用 7 4.2 工藝裝備的選用 7 5 加工余量、工序尺寸和公差的確定 8 6 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 9 6.1切削用量的計(jì)算 9 6.1.1 鉆孔工步 9 6.1.2 粗鉸工步 9 6.1.3 精鉸工步 9 6.2 時(shí)間定額的計(jì)算 10 6.2.1 基本時(shí)間的計(jì)算 10 6.2.2 輔助時(shí)間的計(jì)算 11 6.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算 11 6.2.4 單件時(shí)間的計(jì)算 11 7 夾具設(shè)計(jì) 12 7.1問(wèn)題的提出 12 7.2 夾具設(shè)計(jì) 12 7.2.1 定位方案 12 7.2.2 夾緊機(jī)構(gòu) 12 7.2.3 夾具體 12 7.2.4 定位誤差分析 13 7.2.5 切削力及夾緊力的計(jì)算 13 8 心得體會(huì) 15 參考文獻(xiàn) 16 16 1 杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是杠桿，其主要作用是傳遞和轉(zhuǎn)換力和運(yùn)動(dòng)，其主要工作面是左右兩個(gè)小孔和左邊下端面、右邊上端面。 1.2 杠桿的技術(shù)要求 將該杠桿的全部技術(shù)要求列于表1-1 表1-1 加工表面 尺寸及偏差mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra m 形位公差mm 中間φ25mm孔 IT9 1.6 ∥ 0.15 A 左φ8mm孔 IT7 1.6 ∥ 0.10 A 右φ8mm孔 IT7 1.6 ∥ 0.10 A 前φ10mm孔 IT7 3.2 中間上端面 IT13 6.3 中間下端面 IT13 3.2 左邊上端面 IT9 6.3 右邊上端面 IT9 6.3 1.3 審查杠桿的工藝性 分析零件圖可知，該杠桿四個(gè)孔、中間兩個(gè)端面、左邊下端面和右邊上端面均要求切削加工，并且這幾處表面粗糙度和公差等級(jí)不算太高，所以該零件的工藝性較好。 1.4 確定杠桿的生產(chǎn)類(lèi)型 依設(shè)計(jì)題目知：Q=8000臺(tái)/年；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別是3%和5%。代人指導(dǎo)書(shū)中公式（1--1）得 N=8000X1X(1+3%)X（1+5%）=8281.2件/年，則該杠桿的生產(chǎn)類(lèi)型為大中批生產(chǎn)。 2 確定毛坯 2.1 選擇毛坯 根據(jù)零件圖，零件材料確定毛坯為灰鑄鐵HT200，通過(guò)計(jì)算和查閱相關(guān)資料可知，生產(chǎn)類(lèi)型為中批或大批量生產(chǎn)，可采用金屬型鑄造毛坯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。拔模斜度為5°。 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 用查表法確定各加工表面的總余量，見(jiàn)表2-1 表2-1 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值 說(shuō)明 中間φ40端面 54 F 4.0 左邊下端面 58 F 2.0 右邊上端面 11 F 2.0 由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表2-2 表2-2 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 中間φ40端面 54 4.0 59 2.0 左邊下端面 58 2.0 55 2.0 右邊上端面 11 2.0 13.8 1.6 3 擬定杠桿的工藝路線(xiàn) 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。根據(jù)該杠桿零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇φ25mm的孔和中間圓柱下端面作為精基準(zhǔn)。 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，杠桿以φ40mm外圓柱面和中間上端面作為粗基準(zhǔn)。 3.2各面、孔加工方法的確定 根據(jù)杠桿零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1所示： 表3-1 杠桿各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra m 加工方案 備注 中間φ25mm孔 IT9 1.6 鉆-擴(kuò)-鉸 表1-7 左φ8mm孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 右φ8mm孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-7 前φ10mm孔 IT7 3.2 鉆-鉸 表1-7 中間上端面 IT13 6.3 粗銑 表1-8 中間下端面 IT13 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 左邊上端面 IT9 6.3 粗銑-半精銑 表1-8 右邊上端面 IT9 6.3 粗銑-半精銑 表1-8 3.3 加工階段的劃分 該杠桿的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個(gè)階段。加工過(guò)程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細(xì)節(jié)部分。 3.4 工序的集中與分散 該零件選用工序集中原則安排加工工序。該杠桿的生產(chǎn)類(lèi)型是中、大批生產(chǎn)，可以采用專(zhuān)用機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 3.5 工序順序的安排 3.5.1 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工端面，再加工孔，確定工藝路線(xiàn)。 制定機(jī)械加工工序如下： 工序1 粗銑中間下、上端面 工序2 半精銑中間下端面 工序3 鉆、擴(kuò)、鉸φ25mm孔 工序4 粗銑左邊下端面 工序5 半精銑左邊下端面 工序6 粗銑右邊上端面 工序7 半精銑銑右邊上端面 工序8 鉆、鉸前φ10mm孔 選用Z525立式鉆床 工序9 鉆、粗鉸、精鉸左φ8mm孔 選用Z525立式鉆床加工 工序10 鉆、粗鉸、精鉸右φ8mm孔 選用Z525立式鉆床加工 3.5.2 熱處理工序 加工之前進(jìn)行時(shí)效處理。 3.5.3 輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該杠桿加工工序的安排順序?yàn)椋簾崽幚恚〞r(shí)效處理）——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。 3.6 確定加工路線(xiàn) 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表3-2列出該杠桿的工藝路線(xiàn)。 表3-2 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 設(shè)備 工藝裝備 量具 1 粗銑中間下、上端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 2 半精銑中間下端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 3 鉆、擴(kuò)、鉸φ25mm孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絞刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 4 粗銑左邊下端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 5 半精銑左邊下端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 6 粗銑右邊上端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 7 半精銑右邊上端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 8 鉆、鉸前φ10mm孔 四面組合鉆床 直柄短麻花鉆、專(zhuān)用夾具、絞刀 游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 9 鉆、粗鉸、精鉸左φ8mm孔 四面組合鉆床 直柄麻花鉆、專(zhuān)用夾具、絞刀 內(nèi)徑百分尺、塞規(guī) 10 鉆、粗鉸、精鉸右φ8mm孔 四面組合鉆床 直柄麻花鉆、專(zhuān)用夾具、絞刀 內(nèi)徑百分尺、塞規(guī) 11 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 12 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 4.1 機(jī)床設(shè)備的選用 在大中批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專(zhuān)用設(shè)備和組合機(jī)床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機(jī)床型號(hào)，所選用的組合機(jī)床應(yīng)提出機(jī)床特征，如“四面組合機(jī)床”。主要以由表3.2給出。 4.2 工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中寫(xiě)出它們的名稱(chēng)，如“鉆頭”、“百分表”、“車(chē)床夾具”等。 刀具、量具已經(jīng)在表3-2給出。 該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大中批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專(zhuān)用夾具。 5 加工余量、工序尺寸和公差的確定 該說(shuō)明書(shū)只對(duì)對(duì)第9道工序進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 毛坯為實(shí)心，由指導(dǎo)書(shū)中表2-8可查得工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ7.80mm Z=0.16mm 粗鉸：Φ7.96mm Z=0.04mm 精鉸：Φ8mm H7 由表1-20可以依次確定精度等級(jí)為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;IT10鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm; 粗鉸：0.058mm;鉆：0.15mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸和公差分別為：精鉸：；粗鉸：；鉆孔：。 6 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 6.1切削用量的計(jì)算 計(jì)算工序9—鉆、粗鉸、精鉸左邊φ8mm孔的切削用量。 6.1.1 鉆孔工步 1）背刀吃量аp的確定 取аp=7.8mm。 2）進(jìn)給量的確定 由指導(dǎo)書(shū)中表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)量f=0.1mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 由指導(dǎo)書(shū)中表5-22，按工件材料為鑄鐵HT200的條件選取，切削速度v=15m/min選取。由指導(dǎo)書(shū)中公式（5-1），n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=612.13r/min,根據(jù)指導(dǎo)書(shū)中表4-9查Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=680r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=16.67m/min。 6.1.2 粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 取背吃刀量аp=1.75mm。 2）進(jìn)給量的確定 由指導(dǎo)書(shū)中表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=0.40mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 由指導(dǎo)書(shū)中表5-31，按工件材料為灰鑄鐵HT200的條件選取，切削速度可以取為2m/min。由指導(dǎo)書(shū)中公式（5-1），可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=80 r/min,參照指導(dǎo)書(shū)中表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=97r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入指導(dǎo)書(shū)中公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=97r/min7.96mm/1000=2.4m/min。 6.1.3 精鉸工步 1)背吃刀量的確定 取雙面背吃刀量аp=0.04mm。 2)進(jìn)給量的確定 由指導(dǎo)書(shū)中表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=0.30mm/r。 3)切削速度的計(jì)算 由指導(dǎo)書(shū)中表5-31，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為4m/min。由指導(dǎo)書(shū)中公式（5-1） 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速=159.2r/min,參照指導(dǎo)書(shū)中表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入指導(dǎo)書(shū)中公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=195r/min8mm/1000=4.86m/min。 6.2 時(shí)間定額的計(jì)算 6.2.1 基本時(shí)間的計(jì)算 1）鉆孔工步 根據(jù)指導(dǎo)書(shū)中表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 求得。=15mm, =3.83，; f=0.1mm/r;n=680r/min。則該工步的基本時(shí)間t=(15+3.83+1)/0.1mm/r /680r/min=17.5s 2）粗鉸工步 根據(jù)指導(dǎo)書(shū)中表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由指導(dǎo)書(shū)中表5-42按=、аp=(D-d)/2=0.08條件查得=0.37mm；=13mm；而=15mm；f=0.40mm/r；n=97r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+0.37+13)/0.40mm/r / 97r/min=47.0s。 3）精鉸工步 根據(jù)指導(dǎo)書(shū)中表5-41，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中、由指導(dǎo)書(shū)中表5-42按=、аp=(D-d)/2=0.02mm條件查得=0.19mm；=13mm；而=15mm；f=0.30mm/r；n=195r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間t=(50+0.19+13)/0.30mm/r / 68r/min=28.9s。 6.2.2 輔助時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)指導(dǎo)書(shū)中第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=(0.150.2)，該零件取=0.15,則該工序的輔助時(shí)間為： 工序9鉆孔工步的輔助時(shí)間：=0.1517.5=2.63s； 工序9粗鉸工步的輔助時(shí)間：=0.1547.0=7.05s； 工序9精鉸工步的輔助時(shí)間：=0.1528.9=4.34s； 6.2.3 其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于該推動(dòng)架的生產(chǎn)類(lèi)型大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可以忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%4%,本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）（+）計(jì)算，他們分別為： 工序9鉆孔工步的其他時(shí)間：+=6%（17.5+2.63）=1.21s； 工序9粗鉸孔工步的其他時(shí)間：+=6%（47.0+7.05）=3.24s； 工序9精鉸工步的其他時(shí)間：+=6%（28.9+4.34）=1.99s； 6.2.4 單件時(shí)間的計(jì)算 工序9的單件時(shí)間為三個(gè)工步單價(jià)時(shí)間的和，其中 鉆孔工步=17.5+2.63+1.21=21.34s； 粗鉸工步=47.0+7.05+3.24=57.29s； 精鉸工步=28.9+4.34+1.99=35.23s； 因此，工序9的單件時(shí)間=21.34+57.29+73+35.23=113.86s 將上述零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。 7 夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 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，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。根據(jù)老師給定的題目，設(shè)計(jì)工序9—鉆、粗鉸、精鉸Φ8mm孔的專(zhuān)用夾具。本專(zhuān)用夾具將用于Z525立式鉆床的加工。刀具為麻花鉆、套式機(jī)用鉸刀等，制造夾具體毛坯的材料為HT200，通過(guò)鑄造得到。 7.1問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)設(shè)計(jì)工序9—鉆、粗鉸、精鉸Φ8mm孔。由于工序較多，工藝要求相對(duì)較高，加工相對(duì)復(fù)雜。本夾具的設(shè)計(jì)工程中應(yīng)主要考慮如何定位，使用六點(diǎn)定位原理限制六個(gè)自由度。同時(shí)由于加工過(guò)程中受力較大，還應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)很好的夾緊，以便進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械加工。其次還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本專(zhuān)用夾具將用于Z525立式鉆床的加工。 7.2 夾具設(shè)計(jì) 7.2.1 定位方案 工件采用一面兩孔組合定位方案，即以中間Φ40mm孔、前Φ10mm孔及中間下端面為定位基準(zhǔn)。其中Φ40mm圓柱銷(xiāo)平面限制工件4個(gè)自由度，Φ10mm削邊銷(xiāo)限制1個(gè)自由度定平面限制最后1個(gè)自由度。該定位為完全定位，沒(méi)有出現(xiàn)欠定位和過(guò)定位現(xiàn)象。綜上，該定位方案可行。 7.2.2 夾緊機(jī)構(gòu) 采用手動(dòng)螺母螺旋配合定位銷(xiāo)夾緊工件，通過(guò)擰緊上端端螺母壓緊工件實(shí)現(xiàn)夾緊。 7.2.3 夾具體 夾具體一般是夾具上最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)元件，在夾具體上，要安放組成該夾具所需要的各種元件，機(jī)構(gòu)，裝置，并且還要考慮便于裝卸工件以及在機(jī)床上的固定。因此夾具體的形狀和尺寸應(yīng)滿(mǎn)足一定的要求，它主要取決與工件的外廓尺寸和各類(lèi)元件與裝置的布置情況以及加工性質(zhì)等。所以在專(zhuān)用夾具中，夾具體的形狀和尺寸很多是非標(biāo)準(zhǔn)的。 夾具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足一下基本要求： 1）有足夠的強(qiáng)度和剛度 2）減輕重量，便于操作 3）安放穩(wěn)定，可靠 4）尺寸穩(wěn)定，有一定的精度 5）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工藝性好 6）排屑方便 7）使用安全 7.2.4 定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)圓柱銷(xiāo)、一個(gè)削邊銷(xiāo)和一個(gè)平面。 因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線(xiàn)，所以基準(zhǔn)重合△b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。 △j=（TD+T d+△S）/2 TD =0.018mm T d =0.015mm △S=0.010mm △j=0.0215mm 7.2.5 切削力及夾緊力的計(jì)算 各工序中，鉆孔過(guò)程受力最大，所以只計(jì)算該工序切削力即可。 鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度,15mm S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mm D───麻花鉆直徑, Φ8mm HB───布氏硬度，140HBS 所以 =889.74（N） 根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿(mǎn)足要求，故此夾具可以安全工作。 鉆孔夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P70表3-6，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式： 式中 φ───螺紋摩擦角 ───平頭螺桿端的直徑 ───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16 ───螺桿直徑 ───螺紋升角 Q ───手柄作用力 L ───手柄長(zhǎng)度 則所需夾緊力 =953（N） 根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿(mǎn)足要求，故此夾具可以安全工作。 8 心得體會(huì) 在學(xué)完《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》之后，我們經(jīng)過(guò)了為期3周的課程設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)加工工件的工藝規(guī)程和某道工序的專(zhuān)用夾具，我設(shè)計(jì)的零件是杠桿，相對(duì)于其他組同學(xué)設(shè)計(jì)的夾具要容易，但我并沒(méi)有因?yàn)樗娜菀锥艞墝W(xué)習(xí)更多的機(jī)會(huì)，我在設(shè)計(jì)完自己的夾具同時(shí)，和其他的同學(xué)一起探討更好的設(shè)計(jì)方法。并了解了其他相關(guān)工件的設(shè)計(jì)，在分析的過(guò)程中，讓我更深刻地了解了工藝對(duì)我們學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足。 一 、僅僅了解書(shū)本上的東西是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有在結(jié)合自己的實(shí)際情況，運(yùn)用于實(shí)踐，這樣才能更深地了解和學(xué)習(xí)好知識(shí)。 二 、工藝是一個(gè)很細(xì)致的工作，我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)用自己的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。 三 、覺(jué)得自己學(xué)到的知識(shí)太有限，知識(shí)面太窄，以后還有待加強(qiáng)訓(xùn)練和實(shí)踐。 四 、同時(shí)我們要不斷地向別人學(xué)習(xí)，尤其要多想老師請(qǐng)教，他們可以讓我們少走很多的彎路，同時(shí)也讓我們知道很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方法和與眾不同的設(shè)計(jì)理念。 五 、創(chuàng)新設(shè)計(jì)是我們未來(lái)生存的法寶，所以從現(xiàn)在開(kāi)始一定要有意識(shí)的鍛煉和培養(yǎng)自己在這方面能力。 由于我的知識(shí)水平有限，錯(cuò)誤之處在所難免，希望老師給予批評(píng)指正！ 參考文獻(xiàn) [1]哈爾濱工業(yè)大學(xué)，《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990。 [2]顧崇衡，《機(jī)械制造工藝學(xué)》，陜西科學(xué)出版社，1995。 [3]鄒青，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》，機(jī)械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》，化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12。 [5]周開(kāi)勤，《機(jī)械零件手冊(cè)》，高等教育出版社，1994。 [6]大連組合機(jī)床研究所，《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1978。 [7]李云.《機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8 [8]孟少農(nóng).《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9 [9]李慶壽.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984 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