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設(shè)計(jì)說(shuō)明書
缸體的工藝工裝設(shè)計(jì)
Cylinder tooling design
題 目∶ 缸體的工藝工裝設(shè)計(jì)
系 名：
專業(yè)班級(jí)：
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師姓名：
指導(dǎo)教師職稱：
二○一二年 三 月 日
目錄
摘要 1
引 言 2
第一章 零件的分析 3
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4
2.1確定毛坯的的制造形式 4
2.2基準(zhǔn)的選擇 4
2.3制訂工藝路線 4
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 5
第三章 專用夾具的設(shè)計(jì) 18
3.1銑工件基準(zhǔn)面B的夾具設(shè)計(jì) 18
3.1.1 問(wèn)題的提出 18
3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 18
3.1.3定位元件的設(shè)計(jì) 18
3.1.4 切削力及夾緊力計(jì)算 18
3.1.5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 20
3.1.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 22
3.1鉆、攻2-M12螺紋的夾具設(shè)計(jì) 22
3.2.1問(wèn)題提出 22
3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 22
3.2.3定位元件的設(shè)計(jì) 22
3.2.4切削力及夾緊力計(jì)算 23
3.2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 23
總 結(jié) 25
致 謝 26
參 考 文 獻(xiàn) 27
摘 要：本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
缸體的加工工藝規(guī)程及其銑面與鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：切削用量 夾緊 定位 誤差。
ABSTRCT：This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The Cylinder components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: the cutting specifications clamp the localization the error
引 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
缸體的加工工藝規(guī)程及其銑面與鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第一章 零件的分析
缸體共有七組加工表面，它們相互之間沒(méi)有要求。現(xiàn)分述如下：
1、工件基準(zhǔn)面B
2、4-Φ15孔，4-Φ9孔，鉆2-Φ3.5
3、Φ35H8孔左端面
4、Φ38H8孔
5、6-M6-6H螺紋
6、2-Φ24孔
7、2-M12X1.6-6H螺紋，2-Φ4H8孔
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.1 、確定毛坯的的制造形式
零件材料為HT200。，考慮到零件在工作過(guò)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(jí)，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。
2.2 、基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，缸體零件開(kāi)關(guān)規(guī)則，我們選Φ35H8的毛坯孔作為粗基準(zhǔn)，以保證孔的中軸心線與基準(zhǔn)面B的平行度要求，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）來(lái)選取。
對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
2.3 、制訂工藝路線
工序1：鑄造
工序2：時(shí)效處理
工序3：銑基準(zhǔn)面B，保證高度12，粗糙度為Ra12.5
工序4：锪平4-Φ15孔，鉆4-Φ9孔，粗糙度為 Ra12.5，鉆2-Φ3.5孔，粗糙度為 Ra6.3
工序5：粗車、半精車、精車ф35H8孔左端面，與基準(zhǔn)B的平行度公差0.06，并保證尺寸95，粗糙度為 Ra1.6
工序6：粗鏜、半精鏜、精鏜ф35H8孔，粗糙度為 Ra1.6
工序7：鉆、攻6-M6-6H螺紋
工序 8：锪2-Φ24深2的沉頭孔
工序 9：鉆、攻2-M12X1.6-6H深10孔深12的螺紋，鉆2-Φ4H8孔，粗糙度為 Ra1.6
工序10：磨內(nèi)孔
工序11：終檢、入庫(kù)
2.4 、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“缸體”零件材料為HT200，毛坯的重量約為1.5Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造。
1、工件基準(zhǔn)面B，表面粗糙度為Ra12.5，查《切削用量手冊(cè)》表2-8得，單邊總余量Z=2.0
2、4-Φ15孔，4-Φ9孔，鉆2-Φ3.5，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造
3、Φ35H8孔左端面，表面粗糙度為Ra1.6，查《切削用量手冊(cè)》表2-8得，單邊總余量Z=2.0
粗車 單邊余量Z=1.5
半精車 單邊余量Z=0.4
精車 單邊余量Z=0.1
4、Φ38H8孔、表面粗糙度為Ra0.8，查《切削用量手冊(cè)》表2-8得，單邊總余量Z=1.5
粗鏜 單邊余量Z=1.0
半精鏜 單邊余量Z=0.3
精鏜 單邊余量Z=0.1
磨 單邊余量Z=0.1
5、6-M6-6H螺紋，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造
6、2-Φ24孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造
7、2-M12X1.6-6H螺紋，2-Φ4H8孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造
8、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。
2.5、 確定切削用量及基本工時(shí)
工序1：鑄造
工序2：時(shí)效處理
工序3：銑基準(zhǔn)面B，保證高度12，粗糙度為Ra12.5
1. 選擇刀具
YG6硬質(zhì)合金銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝1100
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)：T=2=0.295min
工序4：锪平4-Φ15孔，鉆4-Φ9孔，粗糙度為 Ra12.5，鉆2-Φ3.5孔，粗糙度為 Ra6.3
工步一：锪平4-Φ15孔
1、加工條件
加工材料: HT200，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=15mm。沉孔深2，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z535鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇ф15高速鋼锪孔鉆
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故
=
=286.6r/mm
根據(jù)Z5325型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=275r/mm， 。
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=2mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（2+6）mm=8mm
故有： t==0.073min
總的時(shí)間：T=4t=0.292min
工步二：鉆4-Φ9孔，粗糙度為 Ra12.5
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ9孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)：T=4=0.520min
工步三：鉆2-Φ3.5孔，粗糙度為 Ra6.3
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ3.5孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)：T=2=0.149min
工序5：粗車、半精車、精車ф35H8孔左端面，與基準(zhǔn)B的平行度公差0.06，并保證尺寸95，粗糙度為 Ra1.6
工步一：粗車ф35H8孔左端面
1） 車削深度，ap=1.5mm
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(35+1.5+2)/（4750.16）=0.507min。
工步二：半精車ф35H8孔左端面
1） 車削深度，ap=0.4mm
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.4mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(35+0.4+2)/（4750.16）=0.492min。
工步三：精車ф35H8孔左端面，與基準(zhǔn)B的平行度公差0.06，并保證尺寸95，粗糙度為 Ra1.6
1） 車削深度，ap=0.1mm
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.4mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(35+0.1+2)/（4750.16）=0.488min。
工序6：粗鏜、半精鏜、精鏜ф35H8孔，粗糙度為 Ra1.6
工步一：粗鏜孔至ф34
1．加工條件
加工要求：粗鏜ф34孔，單側(cè)加工余量Z=1.0mm。
機(jī)床：選用T616金剛鏜床和專用夾具。
刀具：YG6硬質(zhì)合金鏜刀
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度ap =1.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇
則n==r/min=579.0 r/min
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=60，，
L=（60+1.0+3）mm
=64mm
故有=min=0.144min
工步二：半精鏜Φ34孔至Φ34.6
1．加工條件
加工要求：半精鏜Φ34至Φ34.6側(cè)加工余量Z=0.3mm。
機(jī)床：選用T616金剛鏜床和專用夾具。
刀具：YG6硬質(zhì)合金鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度ap =0.3mm
（2）選擇進(jìn)給量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》表11-313，查得：精鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則n==r/min=736.3r/min
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=60，，
L=（60+0.3+2）mm
=62.3mm
故有 ==0.437min
工步三：精鏜Φ34.6至Φ34.8
1．加工條件
加工要求：精鏜Φ34.6至Φ34.8，則加工余量Z=0.1mm。
機(jī)床：選用T616金剛鏜床和專用夾具。
刀具：YG6硬質(zhì)合金鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度ap =0.1mm
（2）選擇進(jìn)給量
根據(jù)《工藝手冊(cè)》表11-313，查得：精鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鑄鐵：
選擇
則n==r/min=731.4r/min
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=60，，
L=（60+0.1+2）mm
=62.1mm
故有 ==0.436min
工序7：鉆、攻6-M6-6H螺紋
工步一：鉆削6-M6-7H深10的螺紋底孔ф5.1mm
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
=1019r/min
按機(jī)床選取n=1000r/min
基本工時(shí)：
總的工時(shí)T=6t=0.332min
工步二：攻螺紋M6mm
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
n==r/min=398.1 r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
基本工時(shí)：
總的工時(shí)：T=6t=0.935min
工序 8：锪2-Φ24深2的沉頭孔
1、加工條件
加工材料: HT200，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=24mm。沉孔深2，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z535鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼锪刀ф24高速鋼锪孔鉆
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 時(shí)，。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故
=
=186.6r/mm
根據(jù)Z5325型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=175r/mm， 。
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=2mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（2+6）mm=8mm
故有： t==0.1143min
總的工時(shí)：T=2t=0.229min
工序 9：鉆、攻2-M12X1.6-6H深10孔深12的螺紋，鉆2-Φ4H8孔，粗糙度為 Ra1.6
工步一：鉆2-M12X1.6-6H的螺紋底孔Φ8.8
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
=590.6r/min
按機(jī)床選取n=600r/min
基本工時(shí)：
總的工時(shí)T=2t=0.207min
工步二：攻絲2-M12X1.6-6H的螺紋
選擇M12mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
n==r/min=199.2 r/min
按機(jī)床選取n=200r/mm，
基本工時(shí)：t==0.0544min
總的工時(shí)：T=2t=0.109min
工步三：鉆2-Φ4H8孔，粗糙度為 Ra1.6
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ4孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)：T=2=0.090min
工序10：磨Φ34.8至Φ35H8
機(jī)床 MQ1350A輕型內(nèi)圓磨床
1)選擇砂輪。見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3)切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.551(min)
工序11：終檢、入庫(kù)
第三章 專用夾具的設(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，需要設(shè)計(jì)專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序1：銑工件基準(zhǔn)面B
工序7：鉆、攻6-M6-67H螺紋深10孔深12，選用機(jī)床：X52K銑床，Z535鉆床
3.1銑工件上端面的夾具設(shè)計(jì)
3.1.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于銑工件基準(zhǔn)面B，屬于工序3，以Φ35H8的毛坯底孔為定位基準(zhǔn)。
3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇
以工件Φ35H8的毛坯底孔及其端面作為定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面B的對(duì)面作為輔助基準(zhǔn)。
3.1.3 定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用工件Φ35H8的毛坯底孔和其端面及基準(zhǔn)面B的對(duì)面來(lái)定位，對(duì)應(yīng)的定位元件分別是圓柱銷、套筒、可調(diào)支承釘。
3.1.4 切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 采用YG6硬質(zhì)合金銑刀 φ25mm
機(jī)床： X52K立式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=16mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
3.1.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
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
-0.011
-0.027
25
12
5
12
6.8
17
+0.023
6
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
1
-0.006
0.25
3.1.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
本工件采用一個(gè)圓柱銷、一個(gè)套筒，二個(gè)可調(diào)支承釘來(lái)定位， 夾緊則是由擋塊、螺栓、滾花螺母等組成，旋轉(zhuǎn)滾花螺母即可實(shí)現(xiàn)工件的夾緊和放松，這樣操作簡(jiǎn)單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來(lái)說(shuō)這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿足批量生產(chǎn)要求
夾具裝配圖如下
3.2、鉆、攻6-M6-6H螺紋的夾具設(shè)計(jì)
3.2.1問(wèn)題提出
本夾具主要用來(lái)鉆、攻6-M6-6H螺紋，并保證他們之間的尺寸。
3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇
以基準(zhǔn)面B及其面上兩個(gè)Φ9孔定位，即是經(jīng)典的“一面兩銷”。
3.2.3定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為基準(zhǔn)面B及其面上的兩個(gè)Φ9孔，工件被完全定位，所選的定位元件為：支承板，圓柱銷、削邊銷。
3.2.4切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。
3.2.5夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明
本工件采用一面，一圓柱銷，一削邊銷來(lái)定位，夾緊則是鉤形壓板來(lái)完成，這樣操作更加簡(jiǎn)單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來(lái)說(shuō)這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿足批量生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下：
總 結(jié)
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)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(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
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。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們踏入社會(huì)的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次設(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(cè)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(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，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畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(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。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(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(wú)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(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社
2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社
3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社
4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
5. 《工藝師手冊(cè)》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社
6. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?
7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社
9.《金屬切削手冊(cè)》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
10.《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
11．《機(jī)械制造工藝水學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 （教材）
12．《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》
13．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社
14．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社
15 《汽車制造工藝學(xué)》 侯家駒主編 機(jī)械工業(yè)出版社
16．《汽車構(gòu)造與修理圖解》 唐藝 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
17．《汽車傳動(dòng)與行使部分檢修問(wèn)答》 劉文舉 主編 人民郵電出版社
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