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機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
前鋼板彈簧吊環(huán)
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機(jī)加工
4
鉆擴(kuò)
35#
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
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(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔Φ19mm；
專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺
195
14
0.43
9.5
1
1.28min
0.3
擴(kuò)孔Φ22mm；
專用夾具，擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺
275
21.3
0.57
1.5
1
1.28min
0.3
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（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
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
前鋼板彈簧吊環(huán)
共
3
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機(jī)加工
8
鉆擴(kuò)
35#
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
鉆孔夾具2
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔
專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺
772
24
0.2
4.5
1
0.76
0.2
擴(kuò)孔Φ10.5mm孔；
專用夾具，擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺
772
25
0.4
0.75
1
0.38
0.2
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（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
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
前鋼板彈簧吊環(huán)
共
3
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機(jī)加工
10
銑
35#
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
Xijiaju001
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
Qiju002
器具夾具2
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑寬度為4mm的開口槽
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
118
28.8
0.05
2
1
0.44min
0.2
2
3
4
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（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
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
前鋼板彈簧吊環(huán)
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
35#
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效處理
時(shí)效處理
3
銑
銑Φ44mm的兩外圓端面
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
2.3min
4
鉆擴(kuò)
鉆擴(kuò)Φ22mm孔
Z525
專用夾具，麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀，游標(biāo)卡尺
1.28min
5
銑
粗銑，半精銑Φ44mm的兩內(nèi)圓端面
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
2.3min
6
銑
半精銑Φ44mm的兩外圓端面
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
2.3min
7
銑
粗銑Φ10.5mm外圓端面
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
2.3min
8
鉆擴(kuò)
鉆擴(kuò)Φ10.5mm的孔
Z525
專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺
0.38min
9
銑
半精銑Φ10.5mm的兩外圓端面
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
2.3min
10
銑
粗銑寬度為4mm的開口槽
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
0.44min
11
銑
銑另外一端寬4mm的槽
X62
專用夾具，鋸片銑刀，游標(biāo)卡尺
2.3min
12
終驗(yàn)
終驗(yàn)
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（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
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
課程設(shè)計(jì)說明書
課 題：
前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
專 業(yè)：
學(xué) 生 姓 名：
班 級：
學(xué) 號：
指 導(dǎo) 教 師：
完 成 時(shí) 間：
摘 要
本設(shè)計(jì)是基于前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。前鋼板彈簧吊環(huán)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(shè)計(jì)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?；鶞?zhǔn)選擇以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)，以底面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。整個(gè)加工過程均選用組合機(jī)床。夾具選用專用夾具，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖，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(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：前鋼板彈簧吊環(huán)零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.
Key words: parts; fixture;
III
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 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 確定毛坯的制造形式 1
1.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施 2
1.3.1 孔和平面的加工順序 2
1.3.2 孔系加工方案選擇 2
1.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準(zhǔn)的選擇 2
1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 2
1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 2
1.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排 2
1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
1.7 確定切削用量及基本工時(shí) 5
第2章 鉆擴(kuò)Φ22孔夾具設(shè)計(jì) 13
2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 13
2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 13
2.3 夾具的導(dǎo)向 14
2.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 16
2.5鉆模板 17
2.6定位誤差的分析 17
2.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 18
總 結(jié) 21
致 謝 22
參考文獻(xiàn) 23
IV
23
第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是前鋼板彈簧吊環(huán)。前鋼板彈簧吊環(huán)的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質(zhì)量會(huì)影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車前鋼板彈簧吊環(huán)主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能
因此前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
1.1.2 零件的工藝分析
由前鋼板彈簧吊環(huán)零件圖可知。它的外表面上有3個(gè)平面需要進(jìn)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孔。因此可將其分為2組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
1. 以?44mm端面和中間外圓為基準(zhǔn)加工面
這一組加工面包括：一個(gè)的?22mm孔以及對其倒角，和各個(gè)端面
2. 以Φ22孔和端面為中心的加工面，這組加工面主要是其余各孔及其槽和寬64mm的2個(gè)Φ44外圓的內(nèi)側(cè)面
1.2 確定毛坯的制造形式
零件材料為35#，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
1.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施
由以上分析可知。該前鋼板彈簧吊環(huán)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，對于前鋼板彈簧吊環(huán)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(guān)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。
1.3.1 孔和平面的加工順序
前鋼板彈簧吊環(huán)類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工前鋼板彈簧吊環(huán)上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。前鋼板彈簧吊環(huán)的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。
前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝應(yīng)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。
1.3.2 孔系加工方案選擇
前鋼板彈簧吊環(huán)孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。
1.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準(zhǔn)的選擇
1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；
（2）保證裝入前鋼板彈簧吊環(huán)的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，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。
1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證前鋼板彈簧吊環(huán)孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證前鋼板彈簧吊環(huán)在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從前鋼板彈簧吊環(huán)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(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)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(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是前鋼板彈簧吊環(huán)的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c前鋼板彈簧吊環(huán)的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
1.5 前鋼板彈簧吊環(huán)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(zhǔn)。前鋼板彈簧吊環(huán)加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到前鋼板彈簧吊環(huán)加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，底面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)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(yīng)該在粗加工階段完成。對于前鋼板彈簧吊環(huán)，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)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(shí)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(dòng)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(jìn)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(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
方案一
1. 鑄造
2. 時(shí)效處理
3. 銑Φ44的兩外圓端面；
4. 鉆擴(kuò)Φ22孔；
5. 粗銑，半精銑Φ44的兩內(nèi)圓端面；
6. 半精銑Φ44的兩外圓端面；
7. 粗銑Φ10.5外圓端面；
8. 鉆擴(kuò)Φ10.5的孔；
9. 半精銑Φ10.5的兩外圓端面；
10. 粗銑寬度為4mm的開口槽；
11. 粗銑另一寬度為4mm的槽；
12. 終檢
方案二
工序Ⅰ：鍛造。
工序Ⅱ：退火處理
工序Ⅲ：銑Φ44的2外圓端面
工序Ⅳ：粗銑，半精銑Φ44的2內(nèi)圓端面
工序Ⅴ：鉆，擴(kuò)Φ22孔
工序Ⅵ：半精銑Φ44的2外圓端面
工序Ⅶ：粗銑Φ10.5外圓圓端面
工序Ⅷ：鉆，擴(kuò)Φ10.5的孔
工序Ⅸ：半精銑Φ10.5孔的2外圓端面
工序X：粗銑寬度為4mm的開口槽
工序XI：粗銑另一端寬度為4mm槽
工序XII：清洗
工序XIII：檢驗(yàn)，入庫
方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工外44m的2側(cè)面后，及時(shí)的加工了Φ22的孔，這樣可以利用加工好的Φ22孔作為定位基準(zhǔn)，加工其他的工序，這樣為后續(xù)的工序提供了基準(zhǔn)，提高了加工效率，適合于批量生產(chǎn)，而方案二則不能達(dá)到這樣的效果，因此綜合考慮我們選擇方案一。
工藝路線選擇方案一:
13. 鑄造
14. 時(shí)效處理
15. 銑Φ44的兩外圓端面；
16. 鉆擴(kuò)Φ22孔；
17. 粗銑，半精銑Φ44的兩內(nèi)圓端面；
18. 半精銑Φ44的兩外圓端面；
19. 粗銑Φ10.5外圓端面；
20. 鉆擴(kuò)Φ10.5的孔；
21. 半精銑Φ10.5的兩外圓端面；
22. 粗銑寬度為4mm的開口槽；
23. 粗銑另一寬度為4mm的槽；
24. 終檢
1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下：
“吊環(huán)-后鋼板彈簧”零件材料為35#，硬度HBS為149～187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
(1) 銑兩外圓端面
考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=5已能滿足要求
（2） 銑孔2個(gè)外圓端面
考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。
（3） 加工孔
其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：
擴(kuò)孔： 2Z=3
(4) 加工孔
其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：
擴(kuò)孔： 2Z=1.8
(5) 銑寬度為4的開口槽
考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=4已能滿足要求。
1.7 確定切削用量及基本工時(shí)
工序(1) ：銑?44兩外圓端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細(xì)齒數(shù)
（1）、粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-13，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-23，取，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1）
取=30, =63代入公式（2-1）得：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表11-4，取
實(shí)際銑削速度：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 式（2-2）
取=，，=代入公式（2-2）得：
取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》
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：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（2-3）
取，，, 代入公式（2-3）得：
以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序(2) ：鉆擴(kuò)?22孔
工件材料為35#，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2mm。
加工機(jī)床為Z525立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ19mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。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Z525立式鉆床說明書，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)床說明書查出），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)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。
由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故
查Z525機(jī)床說明書，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)Z525機(jī)床說明書，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)床說明書，取。實(shí)際切削速度為
（4）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：，，，
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;
t= ==1.28min
工序6：鉆，擴(kuò)孔
機(jī)床：立式鉆床 Z525
刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、
（1）、鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-10，取
由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-13，取
取切削速度
取=24, =9代入公式（2-1）得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表9-3，取
實(shí)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
取，，, ,代入公式（2-4）得：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
（2）、擴(kuò)孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-30，
參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
取=25, =10.5代入公式（2-1）得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表9-3取
實(shí)際切削速度：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-42
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
取，，, ,代入公式（2-4）得：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
以上為擴(kuò)一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序7:半精銑孔端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-29，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-29，取，
取=24, =50代入公式（2-1）得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表11-4，取
實(shí)際銑削速度：
取=，，=代入公式（2-2）得：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》
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
取，，,代入公式（2-3）得：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序8： 粗銑寬度為4mm的開口槽
機(jī)床：銑床X52K
刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-13，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-23，取，
取=30, =63代入公式（2-1）得：
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表11-5，取
實(shí)際銑削速度：
取=，，=代入公式（2-2）得：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》
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
取，，, 代入公式（2-3）得：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
第2章 鉆擴(kuò)Φ22孔夾具設(shè)計(jì)
2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
采用Φ44的兩外圓端面為基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，然后3面各用擋銷定位能限制3個(gè)自由度。
2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
鉆削力
鉆削力矩
式中：
本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來實(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
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.3 夾具的導(dǎo)向
在鉆床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。
確定引導(dǎo)元件 (鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸 )
為能迅速、準(zhǔn)確的確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應(yīng)該設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如圖3.2-1所示。因工件批量小又是單一鉆孔工序，所以此處選用固定鉆套。
圖3.2-1 固定鉆套
主要尺寸有《機(jī)床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2262-91選取鉆孔時(shí)如表3.2-1
表3.2-1 固定鉆套標(biāo)準(zhǔn)尺寸
1.鉆套的尺寸、公差配合的選擇
鉆套內(nèi)徑基本尺寸=引導(dǎo)刀具的最大極限尺寸
1） 鉆套內(nèi)徑基本尺寸：鉆頭、擴(kuò)孔鉆，鉸刀是標(biāo)準(zhǔn)化定尺寸刀具，所以內(nèi)徑刀與刀具按基軸制選。鉆套與刀具之間按一定的間隙配合，以防刀具使用時(shí)咬孔或長使一般根據(jù)刀具精度選套孔的公差：鉆（擴(kuò)孔）選F7，粗鉸 G7，精鉸G6。若引導(dǎo)的是刀具導(dǎo)柱部分不是切削部分，可按孔制選?。篐7/f7，,H7/g6，,H6/g5等。
2）鉆套高度H：
H=（1~3）D 斜孔 H=（4~6）D
H過長，磨損嚴(yán)重由
表1.5-1可查得： 鉆套高度H取20mm
3）排屑空間：h措鉆套底部與工件表面之間的空間。h過大要引偏，過小不能排屑.
鑄鐵：S=（0.3~0.7）D 小孔取小值
鋼： S=(0.7~1.5) D 大孔取大值
斜孔：S=（0~0.2）D
所以排屑空間h為 30mm
4）材料：
性能要求：高硬度，耐磨
常用材料：T10A T12A CrMn 或20滲碳淬火
D≤10mm CrMn
D<25mm T10A T12A HRC58~64
D≥25mm 20滲碳淬火 HRC58~64
因此，本處采用材料T10A,熱處理:T10A HRC58~64。
因鉆孔φ6.5H9；由表1.5-1可查得：
鉆套內(nèi)徑為φ6.5F7；
外徑為φ12D6；
麻花鉆選用φ6.5f6
鉆套軸線對基面的垂直度允差為0.02mm
導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。
在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。
鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。
因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。
圖4.2 鉆套
鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。
相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。
2.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套的類型和特點(diǎn):
1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。
2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。
3、快換鉆套：當(dāng)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。
4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。
鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。
在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。
2.5鉆模板
在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。
在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。[4]
2.6定位誤差的分析
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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴定位誤差 ：
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(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
總 結(jié)
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
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