齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程與鉆孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程與鉆孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,齒輪,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單 目 錄 摘要 Abstract 第一章 緒論 1 基本概念 2 軸承座零件的介紹 3 齒輪的介紹 第2章 齒輪的藝及夾具設(shè)計(jì) 1 零件分析 1.1 零件的作用 1.2 零件工藝分析 2 工藝規(guī)程制定 2.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，制定生產(chǎn)類型 2.2 審查圖樣工藝性 2.3 毛壞的選擇 2.4 工藝過程設(shè)計(jì) 2.4.1 定位基準(zhǔn)選擇 2.4.2 工藝路線確定 3 機(jī)械加工余量及毛坯確定 3.1 確定毛坯尺寸 3.2 設(shè)計(jì)毛坯圖 4 工序設(shè)計(jì) 4.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 4.2 確定工序尺寸 5 確定切削用量及基本時(shí)間定額 5.1 工序三 粗車外圓及端面 5.2 鉆中心孔至 5.3粗鏜,半精鏜,精鏜 5.4 插鍵槽 5.5 上芯軸，精車外圓，端面 5.6 鉆 6 夾具設(shè)計(jì) 6.1定位基準(zhǔn)選擇 6.2 夾緊裝置設(shè)計(jì)及切削力計(jì)算 6.3 定位誤差分析 6.4 夾具簡要操作說明 第四章 設(shè)計(jì)總結(jié) 參考文獻(xiàn) 第一章 緒論 機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的的基礎(chǔ)和支柱，是向其它各部門提供工具、儀器和各種機(jī)械技術(shù)的裝備部。一個(gè)國家的的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，在科技飛速發(fā)展的今天,機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械制造技術(shù)的內(nèi)涵正在不斷的發(fā)生變化，工程技術(shù)人員不僅要學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)等多方面的新知識(shí)、新技術(shù)、而且要對機(jī)械制造和機(jī)床夾具等必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)、運(yùn)用全新的觀點(diǎn)重新優(yōu)化組合。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 軸承座是各種機(jī)械設(shè)備中常見的部件,它的主要作用是支撐軸承，目前常用軸座已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，通常在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)只要選取即可，但在許多場合，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和條件的需要，需要非標(biāo)軸承座，對于軸承座生產(chǎn)廠家，則是要盡力降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 齒輪是各種機(jī)器機(jī)械產(chǎn)品中常用的傳動(dòng)件，由于它傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)穩(wěn)定性好，噪音低，定比傳動(dòng)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，隨著機(jī)械生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展，齒輪應(yīng)用越來越廣,對齒輪的精度要求越來越高. 1 基本概念 工藝過程：改變生產(chǎn)對象的的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)該生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是指用以確定生產(chǎn)對象幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。對一個(gè)機(jī)械零件而言，基準(zhǔn)就是確定該零件上的其它點(diǎn)、線、面所依據(jù)的點(diǎn)線、面。 六點(diǎn)定位原理：任何一個(gè)自由剛體，在空間都有六個(gè)自由度（自由度是完全確定物體在空間幾何位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目），即沿坐標(biāo)軸的x、y、z移動(dòng)和繞此三坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)。限制了剛體的六個(gè)自由度，就確定了剛體的位置。 工序：工序是指一個(gè)（或一組）工人在一臺(tái)機(jī)床（或一個(gè)工作地點(diǎn)）上，對同一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那一部份工藝過程。 2 軸承座零件的介紹 軸承座零件一般都是用鑄鐵、鋼等材料鑄造而成。 軸承座零件的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)?？讖捷^小（如d<20mm）的軸承孔一般選擇鋼模鑄造，也可以采用實(shí)心鑄件?？讖捷^大時(shí)，采用砂型鑄造。大量生產(chǎn)時(shí)一般選用鋼模鑄造，這樣既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。 軸承座零件的主要表面是內(nèi)孔及孔軸心線到底面的距離，其主要技術(shù)要求如下: （1）內(nèi)孔 內(nèi)孔是軸承座零件起支承作用或定位作用最主要的表面，它通常與運(yùn)動(dòng)著的軸、或軸承相配合。內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為7級(jí)，精密軸套有時(shí)取6級(jí)，由于與其相配的軸上有密封圈，故要求較低。 內(nèi)孔的形狀精度，一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的1/2～1/3，甚至更嚴(yán)。對于的承座除了圓柱度和同軸度外，還應(yīng)注意孔軸線直線度的要求。 為保證零件的功能和提高其耐磨性，內(nèi)孔表面粗糙度一般為 （2）孔軸心線到底面的距離 保證底座與上蓋的平行度和尺寸要求 3 齒輪的介紹 據(jù)史料記載，遠(yuǎn)在公元前400~200年的中國古代就巳開始使用齒輪，在我國山西出土的青銅齒輪是迄今巳發(fā)現(xiàn)的最古老齒輪，作為反映古代科學(xué)技術(shù)成就的指南車就是以齒輪機(jī)構(gòu)為核心的機(jī)械裝置。17世紀(jì)末，人們才開始研究，能正確傳遞運(yùn)動(dòng)的輪齒形狀。18世紀(jì)，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用日益廣泛；先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到20世紀(jì)初，漸開線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢。 18世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展，人們對齒輪進(jìn)行了大量的研究。1733年法國數(shù)學(xué)家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律；1765年瑞士數(shù)學(xué)家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。 19世紀(jì)出現(xiàn)的滾齒機(jī)和插齒機(jī)，解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年,普福特為滾齒機(jī)裝上差動(dòng)裝置，能在滾齒機(jī)上加工出斜齒輪，從此滾齒機(jī)滾切齒輪得到普及，展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢，漸開線齒輪成為應(yīng)用最廣的齒輪。 目前,應(yīng)用最廣泛的是漸開線齒輪,對于漸開線齒輪的加工,有范成法,仿形法等。 3 夾具的作用 夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性。可以預(yù)見，夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 夾具主要有如下作用: （1）保證加工精度 用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對位 置關(guān)系，可以保證加工精度。 （2）提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時(shí)間，提高生 產(chǎn)效率。 （3）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)夾緊裝置，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng) 度。 （4）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，例如，在車床或鉆 床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。 1.4 機(jī)床夾具的分類 1．按夾具的應(yīng)用范圍分類 （1）通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且有較大適用范圍的夾具，例如，車床 用的三爪卡盤和四爪卡盤，銑床用的平口鉗及分度頭等。 （2）專用機(jī)床夾具 專用機(jī)床夾具是針對某一工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)制造的夾具。專 用機(jī)床夾具適于在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、產(chǎn)量較大的場合應(yīng)用。 （3）組合夾具 組合夾具是用一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的夾具。組合 夾具結(jié)構(gòu)靈活多變，設(shè)計(jì)和組裝周期短，夾具零部件能長期重復(fù)使用，適于在多品種單件小 批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制等場合應(yīng)用。 （4）成組夾具 成組夾具是在采用成組加工時(shí)，為每個(gè)零件組設(shè)計(jì)制造的夾具，當(dāng)改換 加工同組內(nèi)另一種零件時(shí)，只需調(diào)整或更換夾具上的個(gè)別元件，即可進(jìn)行加工。成組夾具適 于在多品種、中小批生產(chǎn)中應(yīng)用。 （5）隨行夾具 它是一種在自動(dòng)線上使用的移動(dòng)式夾具，在工件進(jìn)入自動(dòng)線加工之前， 先將工件裝在夾具中，然后夾具連同被加工工件一起沿著自動(dòng)線依次從一個(gè)工位移到下一個(gè) 工位，直到工件在退出自動(dòng)線加工時(shí)，才將工件從夾具中卸下。隨行夾具是一種始終隨工件 一起沿著自動(dòng)線移動(dòng)的夾具。 2．按使用機(jī)床類型分類 機(jī)床類型不同，夾具結(jié)構(gòu)各異，由此可將夾具分為車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、鏜 床夾具、磨床夾具和組合機(jī)床夾具等類型。 3．按夾具動(dòng)力源分類 按夾具所用夾緊動(dòng)力源，可將夾具分為手動(dòng)夾緊夾具、氣動(dòng)夾緊夾具、液壓夾緊夾具、 氣液聯(lián)動(dòng)夾緊夾具、電磁夾具、真空夾具等。 專用機(jī)床夾具的組成 夾具一般由下列元件或裝置組成: （1）定位元件 定位元件是用來確定工件正確位置的元件。被加工工件的定位基面與夾 具定位元件直接接觸或相配合。 （2）夾緊裝置 夾緊裝置是使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置。 （3）對刀元件、導(dǎo)向元件 對刀元件、導(dǎo)向元件是指夾具中用于確定（或引導(dǎo)）刀具相 對于夾具定位元件具有正確位置關(guān)系的元件，例如鉆套、鏜套、對刀塊等。 （4）連接元件 夾具連接元件是指用于確定夾具在機(jī)床上具有正確位置并與之連接的元 件，例如安裝在銑床夾具底面上的定位鍵等。 （5）其它元件及裝置 根據(jù)加工要求，有些夾具尚需設(shè)置分度轉(zhuǎn)位裝置、靠模裝置、工 件抬起裝置和輔助支承等裝置。 （6）夾具體 夾具體是用于連接夾具元件和有關(guān)裝置使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，夾具 通過夾具體與機(jī)床連接。 定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分，其它部分可根據(jù)需要設(shè)置。 第2章 齒輪的藝及夾具設(shè)計(jì) 1 零件分析 1.1 零件的作用 齒輪是機(jī)器中廣泛采用的傳動(dòng)零件之一。它可以傳遞動(dòng)力，又可以改變轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)方向。為使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，有足夠的抗疲勞強(qiáng)度和足夠的接觸強(qiáng)度，要保證齒輪加工精度和齒面表面粗糙度。 圖五 齒輪零件圖 1.2 零件工藝分析 齒輪的主要加工表面有： （1）中心孔Ф及鍵槽，中心孔是定位基準(zhǔn); （2）端面，相對于中心孔有跳動(dòng)公差要求。 （3）齒形，有形狀公差。 2 工藝規(guī)程制定 2.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，制定生產(chǎn)類型 該產(chǎn)品為年產(chǎn)量10000件，設(shè)其備品率為10％，機(jī)械加工廢品率為1％，現(xiàn)制訂該軸承座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 件/年 軸承座零件年產(chǎn)量為11100件/年，現(xiàn)知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，據(jù)文獻(xiàn)［1］（以后簡稱［1］）表1.1－2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2.2 審查圖樣工藝性 本齒輪零件圖樣視圖正確、尺寸完整、公差及技術(shù)要求齊全。零件各表面的加工并不困難。對于齒形的加工，采用先滾齒再剃齒的加工方式。 2.3 毛壞的選擇 齒輪是一種常見的傳動(dòng)件，要求能承受一定的壓力，具有一定的強(qiáng)度，零件材料為45,輪廓尺寸不大，形狀亦不復(fù)雜，屬于大批生產(chǎn)，故毛坯可采用鍛造成型。 2.4 工藝過程設(shè)計(jì) 2.4.1 定位基準(zhǔn)選擇 粗基準(zhǔn)選擇：為了保證對合面加工精度和表面完整性，鍛造的外圓為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)選擇：精基準(zhǔn)的選擇主要需要考慮基準(zhǔn)重合問題，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，取中心孔為精基準(zhǔn)。 2.4.2 工藝路線確定 表3 齒輪工藝方案一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 鍛造成型 工序二 正火 工序三 粗車外圓及端面 工序四 鉆中心孔至 工序五 粗鏜中心孔，半精鏜中心孔,精鏜中心孔 工序六 插鍵槽 工序七 上芯軸，精車外圓，端面 工序八 鉆 工序九 滾齒，留剃余量0.07～0.10 mm 工序十 插齒，留剃余量0.04～0.06 mm 工序十一 剃齒 工序十二 齒部高頻淬火 工序十三 珩齒 工序十四 檢驗(yàn)清洗 表4 齒輪加工藝方案二 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 鍛造成型 工序二 正火 工序三 鉆中心孔，擴(kuò)中心孔，拉中心孔 工序四 插鍵槽 工序五 上芯軸，粗車外圓及端面，精車外圓，端面 工序六 鉆 工序七 滾齒，留剃余量0.07～0.10 mm 工序八 插齒，留剃余量0.04～0.06 mm 工序九 剃齒 工序十 齒部高頻淬火 工序十一 珩齒 工序十二 檢驗(yàn)清洗 工藝方案一與工藝方案二的特點(diǎn)在于工藝方案一是先粗車外圓，再鉆中心孔，而工藝方案二是先鉆中心孔，再粗車外圓。兩相比較，中心孔是精基準(zhǔn)，先粗車外圓再加工中心孔更能保證位置精度,因此方案一更有利于保證加工精度;另外,工藝方案二選擇鉆,擴(kuò),拉mm孔,很難找到加工該種直徑的鉆床設(shè)備,增加加工難度,采用先鉆底孔,再鏜的方法更合適加工. 3 機(jī)械加工余量及毛坯確定 3.1 確定毛坯尺寸 齒輪材料為45，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬模鍛造方法鍛造毛坯。 根據(jù)上述原始資料，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）外圓加工 查［1］表2.2～3，單面余量為z=3mm，端面余量z=2mm。 （2）粗鏜，半精鏜,精鏜 查［1］表2.3－10， 粗鏜 2z＝45mm 半精鏜 2z＝2mm 精鏜 2z＝1mm 由上及［1］表2.2－13～2.2－16可知，鑄件毛坯尺寸如下： 零件尺寸 單面余量 毛坯允許偏差 毛坯尺寸 3 90 2 94 3.2 設(shè)計(jì)毛坯圖 圖6 齒輪毛坯圖 3.3 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 (1)工序三 粗車外圓及端面，工序工步數(shù)不多，大批生產(chǎn)要求有比較高的生產(chǎn)率，零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選大型車床即可滿足要求。為提高生產(chǎn)率，選用專用夾具。量具用能用游標(biāo)卡尺。 (2) 工序四 鉆中心孔，本工序加工精度較高，二零件外廓尺寸不大，要求有比較高的生產(chǎn)率，選用手臂鉆床Z3050，夾具用專用夾具。量具用通用游標(biāo)卡尺。 (3) 工序五 粗鏜,半精鏜,精鏜，選T618鏜床。 (3) 工序六 插鍵槽，選用插齒機(jī)。 (4) 工序七 上芯軸，精車外圓，端面，本工序精度要求很高，選用CA6140車床，采用專用夾具。量具用通用游標(biāo)卡尺。 (5) 工序八 鉆，選用大型鉆床，夾具用專用夾具。量具用通用游標(biāo)卡尺。 (6) 工序九 滾齒，留剃余量0.07～0.10 mm，本工序是齒成形，采用滾齒機(jī)。 (7) 工序十 插齒，留剃余量0.04～0.06 mm，選用插齒機(jī)。 5 確定切削用量及基本時(shí)間定額 5.1 工序三 粗車外圓及端面 機(jī)床：CA6140車床。 刀具：YT5 選刀桿尺寸： 確定加工時(shí)間： 車外圓: 確定加工時(shí)間 余量1.5mm， 查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工45鋼時(shí)： ; 切削修正系數(shù)： 故 由機(jī)床 走刀次數(shù)2 總時(shí)間 min 車端面 確定加工時(shí)間 余量為2mm， 查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車車刀加工45鋼時(shí)： ; 切削修正系數(shù)： 故 由機(jī)床 總時(shí)間 5.2 鉆中心孔至 1.加工條件 工件材料：HT200。 加工要求：鉆孔Φ50。 機(jī)床：Z3050型立式鉆床。 刀具材料：高速鋼麻花鉆頭, 2.計(jì)算切削用量 由［2］表2.8，確定 r/mim 由機(jī)床參數(shù)［1］表4.2－15，取 故實(shí)際切削速度 切削工時(shí)，由作圖法 則底孔Φ50 5.3粗鏜,半精鏜,精鏜 1.加工條件 工件材料：45。 加工要求：粗鏜孔98，半精鏜孔98，精鏜孔98。 機(jī)床：T618。 刀具材料：高速鋼浮動(dòng)鏜刀，。 2.計(jì)算切削用量 由[1]表2.3-10，確定單邊余量分別為，， 粗鏜走十次,半精鏜,精鏜各走一次，則，， 進(jìn)給量 由[2]表2.15 由[1]表4.2——26機(jī)床性能參數(shù)，（r/mim） 切削工時(shí)， 粗鏜： min 半精鏜： min 精鏜： min 則總的機(jī)動(dòng)工時(shí)為：min 5.4 插鍵槽 1.加工條件 工件材料：45。 加工要求：插28鍵槽。 機(jī)床：Y58。 2.計(jì)算切削用量 確定單邊余量分別為 由機(jī)床手冊，則取 每分鐘往復(fù)數(shù):由機(jī)床手冊,選每分鐘往復(fù)數(shù)45 切削工時(shí): min 5.5 上芯軸，精車外圓，端面 機(jī)床：CA6140車床。 刀具：YT5 選刀桿尺寸： 確定加工時(shí)間： 車外圓: 確定加工時(shí)間 余量1mm， 查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工45鋼時(shí)： ; 切削修正系數(shù)： 故 由機(jī)床 走刀次數(shù)2 總時(shí)間 min 車端面 確定加工時(shí)間 余量為0.5mm， 查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車車刀加工45鋼時(shí)： ; 切削修正系數(shù)： 故 由機(jī)床 總時(shí)間 5.6 鉆 1.加工條件 工件材料：HT200。 加工要求：鉆孔Φ22.8。 機(jī)床：Z3050型立式鉆床。 刀具材料：高速鋼麻花鉆頭, 2.計(jì)算切削用量 由［2］表2.8，確定 r/mim 由機(jī)床參數(shù)［1］表4.2－15，取 故實(shí)際切削速度 切削工時(shí)，由作圖法 總時(shí)間 6 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，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過考慮，決定設(shè)計(jì)工序四——鉆中心孔至50的夾具，對孔50進(jìn)行加工， 保證其位置精度與形狀精度. 6.1定位基準(zhǔn)選擇 本工序是粗加工,對孔加工形狀精度不大,只要保證孔的位置精度,為后續(xù)鏜加工做好準(zhǔn)備，以加工過的外圓的主基準(zhǔn)，以粗加工過的端面為輔助基準(zhǔn)，限制五個(gè)自由度。 夾緊裝置采用螺旋夾緊。 6.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)及切削力計(jì)算 6.3.1夾緊力確定原則 夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。 計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運(yùn)動(dòng)的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù)K。 式中W`——計(jì)算出的理論夾緊力； W——實(shí)際夾緊力； K——安全系數(shù)，通常k=1.5~3.當(dāng)用于粗加工時(shí)，k=2.5~3,用于精加工時(shí)k=1.5~2. 這里應(yīng)注意三個(gè)問題： 1）切削力在加工過程中往往方向、大小在變化，在計(jì)算機(jī)中應(yīng)按最不利的加工條件下求得的切削力或切削合力計(jì)算。如圖2-1所示切削方向進(jìn)行靜力平衡，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)即為實(shí)際夾緊力，圖中W為夾緊力，N1、N1`…為鏜孔各方向鏜削力，可按切削原理中求切削力。而N1切削力將使夾緊力變大，在列靜平衡方程式時(shí)，我們應(yīng)按不利的加工條件下，即N1時(shí)求夾緊力。既 2）在分析受力時(shí)，往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。這時(shí)應(yīng)選產(chǎn)生夾緊力最大的一個(gè)方程，然后求出所需的夾緊力。如圖所示垂直方向平衡式為 W=1.5KN;水平方向可以列出：,f 為工件與定位件間的摩擦系數(shù)，一般0.15,即W=10KN；對o點(diǎn)取矩可得下式 比較上面三種情況，選最大值，既W=10KN。 3）上述僅是粗略計(jì)算的應(yīng)用注意點(diǎn)，可作大致參考。由于實(shí)際加工中切削力是一個(gè)變值，受工件材料性質(zhì)的不均勻、加工余量的變動(dòng)、刀具的鈍化等因素影響，計(jì)算切削力大小的公式也與實(shí)際不可能完全一致，故夾緊力不可能通過這種計(jì)算而得到結(jié)果。生產(chǎn)中也有根據(jù)一定生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而用類比法估算夾緊力的，如果是一些關(guān)鍵性的重要夾具，則往往還需要通過實(shí)驗(yàn)的方法來確定所需夾緊力。 6.3.2 夾緊力計(jì)算 切削刀具：硬質(zhì)合金車刀，則 主切削力 式中： ＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r， 查表22-1 計(jì)算結(jié)果 = 1752.74N 徑向切削力 式中： ＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r， 查表22-1 計(jì)算結(jié)果 = 598.03N 走刀力 式中： ＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r， 查表22-1 計(jì)算結(jié)果 = 1073.55N 選用螺釘壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為 式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。 用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表1-2-23得螺母擰緊力 此時(shí)已大于所需的夾緊力，故本夾具可安全工作。 6.4 定位誤差分析 當(dāng)采用V形塊定位加工工件時(shí)，由于工件定位基面和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱基準(zhǔn)位置誤差， 圖7 用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差 當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。 定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。 直接從概念出發(fā)，通常分析工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端情況，然后根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。情況1，使工序基準(zhǔn)盡可能地“高”得加工尺寸；情況2，使工序基準(zhǔn)盡可能的“低”得加工尺寸。且該工序東位誤差 （3） 更為簡單的情況 兩個(gè)極端情況:情況1，使工序基準(zhǔn)A獲得最高點(diǎn)；情況2，時(shí)A獲得最低點(diǎn)；兩者之差即為該工序的定位誤差： 6.5 夾具簡要操作說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。 由于本夾具沒有使用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)，螺釘夾緊時(shí)可再配有一活動(dòng)長手柄，零件的裝夾要用手柄旋擰夾緊螺釘，因此，在加工零件時(shí)，要適當(dāng)注意提高點(diǎn)壓力；另外，由于本夾具配合面，連接孔較多，因此，夾具的零件對精度比較高，操作時(shí)要注意夾具各螺紋是否擰緊；還有就是夾具操作時(shí)，要防止定位零件有過大的磨損，若有較大磨損，要注意及時(shí)更換，以保證零件加工精度。 圖8 鉆孔夾具 致謝 “歲月如箭，時(shí)光如梭”，四年大學(xué)生活猶如夜空中的流星轉(zhuǎn)瞬即逝。回顧這段人生中最美好的時(shí)光，想想自己的得失，不僅發(fā)人深思。再過幾個(gè)星期，我們就要各奔東西，大江南北，長城內(nèi)外，都會(huì)有同學(xué)們的身影。俗話說“失去的才是最美好的”，的確是這樣的，這是我想每個(gè)人心里也許都會(huì)發(fā)出這樣的感慨！在我們心中不僅是同學(xué)，更重要的是在四年當(dāng)中無私培育我們的恩師。他們不辭辛苦的工作，無私的奉獻(xiàn)，為把我們培養(yǎng)成一個(gè)合格的大學(xué)生付出了艱辛的努力，我們由衷的感謝他們，真誠地道一句：老師，您辛苦了！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在大學(xué)期間完成的最后一次作業(yè)，也是我們走向工作崗位的橋梁，在此過程中，各個(gè)方面我們都會(huì)得到鍛煉和提高，特別是實(shí)踐與動(dòng)手能力的培養(yǎng)。理論與實(shí)踐相結(jié)合，這是我們應(yīng)當(dāng)大力提倡的學(xué)習(xí)方法，而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為們提供了一個(gè)舞臺(tái)，為我們快速進(jìn)入工作狀態(tài)提供了一次難得的機(jī)會(huì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師為我們提供了極大的幫助與指導(dǎo)，為我們順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。指導(dǎo)老師的諄諄教導(dǎo)和敬業(yè)精神、無私的奉獻(xiàn)精神與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神深深感染了我們每一個(gè)人。在這次設(shè)計(jì)中，我們不僅學(xué)到了知識(shí)，更重要的收獲是積極樂觀的態(tài)度，做人的道理和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神與團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，這對我們以后來說無疑是一筆巨大的財(cái)富。 允許我再一次向指導(dǎo)老師以及在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中給予我們幫助的老師和我的同組成員表示誠摯的謝意！ 參考文獻(xiàn) [1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985　　 [2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編輯委員會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（1-2）第三版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [3]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [4]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編輯委員會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用設(shè)計(jì)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5]馮道.機(jī)械切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [6]《寶鋼減速器圖冊》編寫組. 寶鋼減速器圖冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995 [7]劉鴻文主編.材料力學(xué)[M].北京: 高等教育出版社, 1992.9 [8]陳明.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2005 [9]鄒慧君主編.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998 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