齒輪泵殼體孔的加工及夾具設計

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1、齒輪泵殼體孔的加工及夾具設計 摘要：本次設計是加工齒輪泵殼體上兩孔以及夾具的設計，齒輪泵殼體上有兩孔要求加工精度很高，孔有同軸度，位置公差要求，特別是位置公差很小，因次，孔的加工難度大，用一般通用機床和工裝很難達到精度要求。這次，從加工方法、刀具、夾具等方面不斷改進，較好的解決了這一問題。先將定位孔放在兩端面，4小孔加工工序之后，并將4小孔中一對孔精度提高，用于定位，再三道工序加工泵體上兩孔，這樣加工，使基準重合，定位誤差小。設計專用夾具就能充分保證加工精度要求。夾具特點；采用基準重合原則，定位誤差銷，分度精度高，刀具兩端支承，刀具跳動小，加工孔得尺寸精度高，加緊可靠方便。 關鍵字：孔加工

2、 位置公差 夾具 工序 Processing of bore of gear pump `s hull and it`s tongs designed Abstract：This time design is to process a gear wheel pump whose body with two bore and designing of tongses, gear wheel pump ,there are two bores on the hull body request process accuracy very strict, the bore has toget

3、her a stalk degree, position business trip request, especially the position business trip be very exatly, therefore, process of bore is difficulty , general in general use tool machine and work pack very difficult attain accuracy request. This time, from process tongs...etc. of the method, knife c

4、ontinuously improvement, more and so work outed this problem. Put fixed position bore first in the both ends noodles, after 4 eyelets process work preface, and 4 eyelet in a rightness bore accuracy exaltation, used for fixed position, repeatedly the way work preface process pump body up two bores, s

5、o process, make basis heavy to match, fixed position the error margin be small. Design appropriation tongs ability full assurance process accuracy request. Tongs characteristics;Adoption the basis be heavy to match a principle, fixed position the error margin sell, cent degree accuracy Gao, knife bo

6、th ends accept, knife jump about small, process bore size accuracy Gao, step up credibility convenience. Keywords: The bore process ; Position business trip ;Tongs ;Work preface II 目 錄 1 零件的工藝分析 1 1.1 了解零件的用途 1 1.2 分析零件的技術要求 1 1.3 零件技術要求 1 1.4 審查零件的工藝性 2 2 零件生產(chǎn)類型 2 3 擬定工藝路線 2

7、 3.1 定位基準的選擇 2 3.1.1 設計基準分析 2 3.1.2 定位基準的選擇 2 3.2 機械加工定位與加緊符號 3 3.3表面加工方法選擇 3 3.4 加工階段的劃分 5 3.5 工序集中與工序分散 5 3.6 工序順序的安排 5 3.7 繪制工序簡圖 6 4 編制工藝文件 6 4.1 機械加工工藝過程卡片 6 4.2 機械加工工序卡片 6 5 加工余量和工序尺寸的確定 6 5.1 確定毛坯尺寸公差與加工 6 5.2 確定加工余量的方法 7 5.3 確定工序間的加工余量 7 6 工序尺寸及公差確定 8 7 金屬切削機床的選擇 9 7.1 選擇原

8、則 9 7.2 車床主要技術參數(shù) 10 8切削用量和時間額定的確定 10 8.1 背吃刀量的選擇 10 8.2 進給量f的選擇 10 8.3 切削速度v的選擇 10 8.4 時間定額的計算 14 9定位裝置設計 16 9.1工件定位規(guī)則及定位原件選用 16 9.2定位誤差分析與計算 17 10加緊裝置設計 19 10.1確定加緊力的基本原則 19 10.1.1作用點 19 10.1.2 方向 19 10.1.3夾緊力的大小 19 10.2夾具體總體設計及元件選用 20 10.2.1固定式定位銷 20 10.2.2鎖緊螺栓 20 10.2.3 加緊裝置選用 2

9、0 10.2.4 支承座 21 10.2.5對定機構選用 21 10.2.6防屑套 21 10.2.7夾具體設計 21 11夾具體方案與結構綜述 21 12夾具體得操作及安裝要求 22 參考文獻 23 謝 詞 24 1 零件的工藝分析 1.1 了解零件的用途 齒輪泵是一種將機械能轉換為液壓能的能量轉換裝置。適用于輸送不含固體顆粒和纖維，無腐蝕性的高溫液體，介質溫度可達250℃，粘度為5-1500cst。 1.2 分析零件的技術要求 在加工中孔 ￠12.5、￠18.41、同軸度、垂直度、位置度為加工關鍵，￠12.5的極限尺寸不同，使得￠12.5

10、S7在最后多一道工序，其中￠9孔的位置度要求，是為了保證兩殼體在安裝的時候能嚴格正確的裝配?！?2.5的位置度保證兩齒輪在安保證兩齒輪中心線平行，￠12.5與￠18.41同軸度要求使兩孔中心線平行，安裝齒輪后，齒輪工作平面與孔的平面平行。 由于齒輪泵屬小功率、低轉矩，故不必熱處理。 1.3 零件技術要求 表1.3 齒輪泵零件技術要求表 加工表面 尺寸偏差/mm 公差/mm及精度等級 表面粗糙度/μm 形位公差/mm 兩端面 1.6 4-￠9孔 0.022 IT8 1.6 位置度偏差0.04基H ￠18.41 0.033 IT8 1

11、.6 同軸度垂直度偏差0.05基A ￠12.5F7 0.018 IT7 1.6 位置度偏差0.2基H ￠12.5S7 0.018 IT7 1.6 位置度偏差0.2基H 1.4 審查零件的工藝性 零件視圖、尺寸公差和技術要求正確，完整統(tǒng)一 結構工藝完整，有利機加，裝配 2 零件生產(chǎn)類型 本零件屬中，小批量生產(chǎn)。 3 擬定工藝路線 3.1 定位基準的選擇 3.1.1 設計基準分析 A，H 基準線為設計基礎，是￠9孔，￠12.5，￠18.4的設計基準，C，G面也為設計基準。 3.1.2 定位基準的選擇 根據(jù)‘先粗后精’，原則選擇基準

12、精基準的選擇 C面----限制3個自由度（z,x,y） 選擇理由：(1)基準重合（地面是G面及孔的設計基準） (2)基準統(tǒng)一（大多數(shù)工序中使用） (3)定位穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單。 ￠12.5孔-----限制2個自由度（x,y） 選擇理由：(1)基準重合（￠12.5軸線為￠9孔的設計基準） (2)基準統(tǒng)一（大多數(shù)工序中使用） (3)定位穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單 4-￠9孔-----限制2個自由度（x,y） 選擇理由：(1)基準重合（￠12.5軸線為￠9孔的設計基準） (2)基

13、準統(tǒng)一（大多數(shù)工序中使用） (3)定位穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單 粗基準的選擇 讓C, G面互為基準加工，使兩面相互位置誤差小。 3.2 機械加工定位與加緊符號 機械加工定位，加緊符號見JB/T5061-1991 3.3表面加工方法選擇 零件表面加工方案應根據(jù)零件個表面所要求的加工精度，表面粗糙度和零件結構要求，選用相應的加工方法和加工方案，選擇應根據(jù)加工表面技術要求，盡可能采用經(jīng)濟加工方案， 孔加工方案經(jīng)濟度表面粗糙度如下表： 表1.2.1 序號 加工方案 經(jīng)濟精度 公差等級 表面粗糙度 /mm 適用范圍 1 粗車 IT13~11

14、 50~12.5 適用于除淬火鋼以外的金屬材料 2 粗車—半精車 IT10~8 6.3~3.2 3 粗車—半精車—精車 IT8,IT7 1.6~0.8 4 粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光） IT8,IT7 0.2~0.025 5 粗車—半精車—磨削 IT8,IT7 0.80~0.40 除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工 6 粗車—半精車—粗磨—精磨 IT7,IT6 0.40~0.10 7 粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工 IT5 0.10~0.012 8 粗車—半精車—精車—金剛石車 IT6,IT5 0.40~0.02

15、5 用于有色金屬 9 粗車—半精車—粗磨—精磨—鏡面磨 IT5 以上 0.05~0.025 主要用于高精度要求的鋼件加工 10 粗車—半精車—精車—精磨—研磨 IT5 以上 0.10~0.05 11 粗車—半精車—精車—精磨—粗研—拋光 IT5 以上 0.40`0.05 綜合上表齒輪泵孔加工方案如下： 4-￠9孔加工方法有： （1）鉆—擴—鉸 （2）鉆—鉸 （3）鉆—粗鉸—精鉸 （4）鉆—擴—拉 （5）精鏜—半精鏜 方案（1）用的較多，大批、大量生產(chǎn)中常用在自動機床或組合機床上，

16、在成批生產(chǎn)中用加工小于30mm的孔，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加大孔徑，否則刀具過于笨重。 方案（2）與方案（1）相當，由于￠9孔徑小 故（1）中擴的工序可省去故（2）最為適應。 （3）￠9孔為零件中非主要加工面，且粗糙度未要求，故 鉆—鉸 達到精度要求即可，（3）中 粗鉸—精鉸 工序多需換刀，相對復雜。 方案（4）適于成批，大量生產(chǎn)的中，小型零件，材料為未淬火鋼，鑄鐵及有色金屬，且要求軸向剛性較好 方案（5）適于加工毛坯本身有鑄出孔，有因半徑過小則鏜桿太細，容易發(fā)生變形而影響精度。 孔R18.41、IT7，表面粗糙度 1.6， 方案有： （1）鉆—擴—粗鉸—精鉸

17、 （2）鉆—（擴）—拉 （3）精鏜（擴）—半精鏜（精擴）—精鉸（鉸） 方案（1）用的較多，大批、大量生產(chǎn)中常用在自動機床或組合機床上，在成批生產(chǎn)中用加工小于30mm的孔，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加大孔徑，否則刀具過于笨重。 方案（2）與方案（1）相當，由于￠9孔徑小 故（1）中擴的工序可省去（2）最為適應。 方案（3）￠9孔為零件中非主要加工面，且粗糙度未要求，故 鉆—鉸 達到精度要求即可，（3）中 粗鉸—精鉸 工序多需換刀，相對復雜。 方案（4）適于成批，大量生產(chǎn)的中，小型零件，材料為未淬火鋼，鑄鐵及有色金屬，且要求軸向剛性較好 方案（5）適于加工毛坯

18、本身有鑄出孔，有因半徑過小則鏜桿太細，容易發(fā)生變形而影響精度。 ￠12.5孔 IT7,粗糙度 1.6 加工方法有： (1)鉆—擴—粗鉸—精鉸 (2)鉆—（擴）—拉 (3)精鏜—擴—拉 方案（1）用的較多，大批、大量生產(chǎn)中常用在自動機床或組合機床上，在成批生產(chǎn)中用加工小于30mm的孔，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加大孔徑，否則刀具過于笨重。 方案（2）與方案（1）相當，由于￠9孔徑小 故（1）中擴的工序可省去故（2）最為適應。 （3）￠9孔為零件中非主要加工面，且粗糙度未要求，故 鉆—鉸 達到精度要求即可，（3）中 粗鉸—精鉸 工序多需換刀，相對復

19、雜。 方案（4）適于成批，大量生產(chǎn)的中，小型零件，材料為未淬火鋼，鑄鐵及有色金屬，且要求軸向剛性較好 方案（5）適于加工毛坯本身有鑄出孔，有因半徑過小則鏜桿太細，容易發(fā)生變形而影響精度。 3.4 加工階段的劃分 (1)粗加工階段 加工兩個端面，粗加工18.41孔 (2)精加工階段 鉆4-9孔，及其他孔的加工 3.5 工序集中與工序分散 本零件屬中小批量生產(chǎn)，一般采用通用設備和工藝裝備，盡可能在一臺機床上完成較多的表面加工，工序集中便于組織并管理可提高生產(chǎn)效率。 3.6 工序順序的安排 在安排順序時，不僅要考慮機械加工工序，還應考慮熱處理工序和輔助工序。在安排機

20、械加工工序時，應根據(jù)加工階段的劃分，基準的選擇和被加工表面的主次來決定，一般應遵循以下原則： (1)先基準后其他 即首先應加工用作精基準的表面，再以加工出的精基準為定位基準加工其他表面。如果定位基準面不只一個，則應按照基準面轉換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準面和主要的加工，以便為后續(xù)工序提供適合定位的基準。 (2) 先粗后精 各表面的加工順序，按加工階段，從粗到精進行安排。 (3) 先主后次 先加工主要表面，再加工次要表面 (4) 先面后孔 先加工平面，后加工孔。因為平面定位比較穩(wěn)定，可靠，所以像箱體、支架、連桿等平面輪廓尺寸較大的零件，常先加工平面，然后再加工該平面的孔

21、，以保證加工質量。 基本工序順序為： 定位基準加工——主要表面粗加工——次要表面加工——主要表面的半精加工——次要表面加工——修基準——主要面加工 綜合以上原則本次加工工序為： 先加工兩端面，再加工4-￠9孔，并把其中一對孔 鉸至￠9H8 的要求，用于定位，在車床上鏜R18.41孔，在鉆床上鉆￠12.5孔并機床上分別鉸兩孔至要求，以為大孔和小孔為同一軸線，并有同軸度要求，且最后工序都為鉸，故可設計專用復合鉸刀，一次完成兩孔的工序，這樣減少換刀操作，并保證了裝夾引起的誤差，同軸度高。 3.7 繪制工序簡圖 4 編制工藝文件 4.1 機械加工工藝過程卡片 4.2 機械加工工序卡片

22、 5 加工余量和工序尺寸的確定 5.1 確定毛坯尺寸公差與加工 影響最小加工余量的因素 (1)前工序的表面粗糙度和表面缺陷層深度 前工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層深度必須再本工序中切除。 (2)前工序的尺寸公差 前工序加工后，表面存在的尺寸誤差和形狀誤差，應當再本工序中予以取出。這些誤差一般不超過前工序的尺寸公差T，T的數(shù)值可以從工藝手冊中按加工方法的經(jīng)濟度差得。 (3)前工序的相互位置偏差 它包括軸線的位移及直線度，平行度，軸線于表面的垂直度、階梯軸內(nèi)外圓的同軸度、平面的平度等。為了保證加工質量，必須再本工序中給予糾正。 (4)本工序加工時的安裝誤差 次誤

23、差包括定位誤差和加緊誤差。它將直接影響被加工表面于刀具表面的相對位置，因此有可能因余量不足而造成廢品，所以必須給予余量補償。 5.2 確定加工余量的方法 本次加工對對稱加工面，即雙邊余量，則基本余量計算公式為： 5—1 先加工兩端面，加工工序為： 粗車—半精車—精車 參照有關毛坯手冊用毛坯余量為 4mm，毛坯公差0.5m。 表1.2.1 尺寸及公差的計算 工序 加工余量 /mm 工序經(jīng)濟精度 粗糙度值 /mm 工序尺寸及公差/mm 公差等級 公差值 毛坯尺寸

24、 27.850.5 粗車 2.6 IT13 0.39 12.5 半精車 1.0 IT10 0.10 3.2 精車 0.25 IT8 0.039 0.6 5.3 確定工序間的加工余量 (1)工序間的加工余量按查表法確定，其選用原則為： a 為縮短加工時間，降低制造成本，應采用最小的加工余量。 b 加工余量應保證得到圖樣上規(guī)定的精度和表面粗糙度。 c 要考零件熱處理時引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 d 要考慮所采用的加工方法、設備以及加工過程中零件可能產(chǎn)生的變形。 e 要考慮被加工零件的尺寸大小，尺寸越大，加工余量越大，因為零件的尺

25、寸增加后，由切削力、內(nèi)應力等引起變形的可能性也增加。 f 選擇加工余量時，要考慮工序 (2) 孔的加工余量 表2.1 加工孔的直徑 直徑 加工孔的直徑 直徑 鉆 用車刀鏜后 擴孔后 粗鉸 精鉸H7或H8,H9 鉆 用車刀鏜后 擴孔后 粗鉸 精鉸H7或H8,H9 第一次 第二次 第一次 第二次 3 2.9 — — — — 3 24 22 — 23.8 23.8 23.94 24 4 3.9 — — — — 4 25 23 — 24.8 24.8 24.94 25 5 4.8 —

26、— — — 5 26 24 — 25.8 25.8 25.94 26 6 5.8 — — — — 6 28 26 — 27.8 27.8 27.94 28 8 7.8 — — — 7.96 8 30 15 28 29.8 29.8 29.93 30 10 9.8 — — — 9.96 10 32 15 30 31.7 31.75 31.93 32 12 11 — — 11.85 11.95 12 35 20 33 34.7 34.75 34.93 35 13

27、12 — — 12.85 12.95 13 38 20 36 37.7 37.75 37.93 38 14 13 — — 13.85 13.95 14 40 25 38 39.7 39.75 39.93 40 15 14 — — 14.85 14.95 15 42 25 40 41.7 41.75 41.93 42 16 15 — — 15.85 15.95 16 45 25 43 44.7 44.75 44.93 45 18 17 — — 17.85 17.94 18

28、48 25 46 47.7 47.75 47.93 48 20 18 — 19.8 19.8 19.94 20 50 25 48 49.7 49.75 49.93 50 22 20 — 21.8 21.8 21.94 22 60 30 55 59.5 — 59.9 60 6 工序尺寸及公差確定 見表: 表3.1 基本尺寸 標準公差等級 mm IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 大于 至 μm mm — 3 4 6 10 14

29、25 40 60 0.1 0.14 3 6 5 8 12 18 30 48 74 0.12 0.18 6 10 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 10 18 8 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 18 30 9 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 30 50 11 16 35 39 62 100 160 0.25 0.39 50 80 13 19 30 46 74 120 190 0.3

30、 0.46 80 120 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 120 180 18 25 40 63 100 160 250 0.4 0.63 180 250 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 250 315 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 315 400 25 36 57 89 140 230 360 0.57 0.89 加工孔4-￠9孔： 其工序為：

31、 鉆—粗鉸—精鉸 工序 加工余量 /mm 工序經(jīng)濟精度 粗糙度值/mm 工序尺寸及公差/mm 公差等級 公差值 鉆 8.8 IT8 0.022 0.8 粗鉸 0.16（雙邊） IT8 0.022 0.8 精鉸 0.04（雙邊） IT8 0.022 0.8 加工R18.41孔，加工工序： 車—鏜—鉸 工序 加工余量 /mm 工序經(jīng)濟精度 粗糙度值/mm 工序尺寸及公差/mm 公差等級 公差值 毛坯 4 IT14 0.6 22.410.5 粗車 2.6 IT13 0.

32、39 12.5 粗鏜 1.3 IT10 0.1 3.2 精鉸 0.1 IT7 0.08 0.4 加工￠12.5孔，加工工序為： 鉆—鏜—鉸 工序 加工余量 /mm 工序經(jīng)濟精度 粗糙度值/mm 工序尺寸及公差/mm 公差等級 公差值 鉆 11.5 IT10 0.02 3.2 粗鏜 0.9 IT10 0.02 3.2 精鉸 0.1 IT7 0.018 0.4 12.5S7 7 金屬切削機床的選擇 7.1 選擇原則 (1) 機床得尺寸規(guī)格要與被加工工件得外廓尺寸相適應，應避免盲目加大機床

33、規(guī)格. (2) 機床的加工精度應與被加工工件在該工序得加工精度相適應。 (3) 機床得生產(chǎn)率應與被加工工件的生產(chǎn)類型相應。 (4) 機床得選擇應考慮工廠得現(xiàn)有設備條件。 7.2 車床主要技術參數(shù) 本加工選臥式車床CA6140型普通機床，參數(shù)如下： 主軸轉速范圍/(r/min)(正) 10-1400 （反） 14-1580 最大縱向行程/mm

34、 650 最大橫向行程/mm 260 縱向進給量/mm 0.08-1.95 橫向進給量/mm 0.04-0.79 主電動機功率/kw 7.5 8切削用量和時間額定的確定 8.1 背吃刀量的選擇 粗加工時 ap取8-10mm. 8.2 進給量f的

35、選擇 可根據(jù)切削速度查表求的 8.3 切削速度v的選擇 速度公式， N=v/πd*1000 5—2 3.1 工序鉆 4-￠9孔 工序為： 鉆—粗鉸—精鉸 (1) 鉆孔工步 背吃刀量的確定 取ap=7.8mm. 由表 表3.1 加工孔徑/mm 1-6 6-12 12-22 22-50 鑄鐵 160-200HBS v/(m/min) 16-24 f/(mm/r) 0.07-0.12

36、0.12-0.2 0.2-0.4 0.4-0.8 200-241HBS v/(m/min) 10-18 f/(mm/r) 0.05-0.10 0.10-0.18 0.18-0.25 0.25-0.40 300-400HBS v/(m/min) 5-12 f/(mm/r) 0.03-0.08 0.08-0.15 0.15-0.2 0.2-0.3 鋼件 v/(m/min) 18-25 f/(mm/r) 0.05-0.10 0.10-0.2 0.2-0.3 0.3-0.6 v/(m/min) 12-20 f/(mm/r) 0

37、.05-0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.45 v/(m/min) 8-15 f/(mm/r) 0.03-0.08 0.08-0.15 0.15-0.25 0.25-0.35 由上表查得 f=0.1mm/r ， 切削速度由上表 初選V=22mm/min,由公式（5—2）得： 求得鉆頭轉速 N=778.49r/min 由于表4-2立式鉆床主軸轉速 表3.2 型號 轉速/(r/min) Z525 97、140、195、272、392、545、680、960、1360

38、Z535 68、100、140、195、275、400、530、750、1100 Z550 32、47、63、89、125、185、250、351、500、735、996、1400 查得： N=960r/min 再代公式可得該工序鉆削速度為： V=nπd/1000=960r/min*π*9mm/1000=27.1mm/min (2) 粗鉸工步 背吃刀量 ap=0.16mm 進給量由下表 表3.2 加工孔徑 /mm 鑄鐵 剛（鑄鋼） v/(m/min) f/(mm/r) v/(m/min)

39、 f/(mm/r) 6-10 2-6 0.30-0.50 1.2-5 0.30-0.40 10-15 0.50-1.00 0.40-0.50 15-40 0.8.-1.50 0.40-0.60 40-60 1.20-1.80 0.50-0.60 得： f=0.4mm/r 由上表，切削速度可取 V=2m/min 由公式（5—2）可求得 該工序鉸刀轉速為： N=71r/min 參考表4-2 所列Z525型立式鉆床主軸轉速N=97r/min 將此轉速代入公式，可求

40、得該工序得實際切削速度為： V=nπd/1000=97r/min*π*9mm/1000=2.7mm/min (3) 精鉸工步 背吃刀量 取ap=0.04 進給量由表4-3，查得 選取該工序得進給量 f=0.3mm/r 切削速度，由表4-3查得 切削速度 V=4mm/min,由公式（5—2）， 求得 鉸刀轉速N=142r/min,查表所得Z525型立式鉆床主軸轉速 取N=195r/min 代入公式，可求得該工序實際切削速度： V=Nπd/1000=195r/min*π*9mm/1000=5.51mm/min 3.2 加工R18.41孔工序為： 車—鏜—鉸 (1)粗車工步

41、 背吃刀量，ap=5mm 進給量由表4-4 表3.2.1 工件材料及其抗拉強度/GPa 進給量f/(mm/r) 切削速度v/(m/min) 碳 鋼 0.2 30-50 0.4 20-40 0.8 15-25 0.2 20-30 0.4 15-25 0.8 10-15 f=0.79mm, 初選速度V=25mm/min,代入公式N=V*1000/πd可求得車刀加工時主軸實際轉速N=88.46r/min (2)鏜得工步 背吃刀量 ap=0.2 由表4-5查得 f=0.3mm/r, 初選速度V=40mm/min,代入公式可求得鏜刀與工件實際相對轉速

42、 N=1415.4r/min (3)鉆￠12.5孔 背吃刀量取 ap=7.8,由表5 選取該工步每轉進給量 f=0.1mm/r 切削速度計算 可取V=22mm/min,N=1000v/πd,可求得鉆頭實際轉速： N=778.48r/min 查表Z525立式鉆床主軸轉速 N=960r/min,帶入公式求得主軸實際轉速 V=nπd/1000=960r/min*π*12.5mm/1000=37.6m/min (4) 鏜￠12.5孔 背吃刀量，ap=0.2，進給量取f=0.3mm/r 查表 得V=40mm/min, 代入公式 N=1000

43、V/πd,可求得鏜刀頭與工件相對轉速為： N=1019.1r/min (5) 同時鉸￠12.5孔和R18.41孔 背吃刀量 ，取 ap=0.04 進給量 由表選 f=0.3mm/r 切削速度 由表查得 V=4mm/min, 則由公式N=1000V/πd,求得該工序鉸刀轉速： N1=69.2r/min, N2=101.91r/min, 比較再查表取轉速 N=195r/min,代入公式， 該工序實際切削速度，=11.27m/min, =7.65m/min 取最小切削速度，v=7.65m/mi 鉸孔 背吃刀量 ap

44、=0.04 進給量，f=0.3mm/r 切削速度 v=4mm/min 則 n=140r/min, 代入公式， 可求得實際切削速度，v==140r/min12.5mm/1000=5.5m/min 8.4 時間定額的計算 為基本時間可查表或計算得出，輔助時間一般按基本時間的15%~20%計算，基本時間和輔助時間合稱作業(yè)時間。 車端面基本時間計算 基本時間計算公式為： 8—1 =4mm, =6mm =6mm f=0.2 n=1000 代入公式得： =2.7

45、2s 鉆孔基本時間計算 8—2 L=24mm, =9/2mmcos54+1=4mm =1 f=0.1 N=960r/min 代入公式得； =（24+4+1）/0.1*960=18.1s 粗鉸孔基本時間計算 表 鉸孔的切入及切出行程 （mm） 切削深度 切入長度 切出長度 主偏角 0.05 0.95 0.57 0.24 0.19 0.05 13 0.10 1.9 1.1 0.47 0.

46、37 0.10 15 0.125 2.4 1.4 0.59 0.48 0.125 18 0.15 2.9 1.7 0.71 0.56 0.15 22 0.20 3.8 2.4 0.95 0.75 0.20 28 0.25 4.8 2.9 1.20 0.92 0.25 39 0.30 5.7 3.4 1.40 1.10 0.30 45 查表 =0.37mm, =15mm, =24mm f=0.4mm/r, n=97r/min 有表按 =15，ap=(D-d)/2=(9-8.8)/2=0.1mm 代

47、入公式； =（24mm+0.37mm+15mm）/(0.4mm/r*97r/min)=1.01min=60s 精鉸孔基本時間計算 ap=0.05，查表 =0.19mm =13mm =24mm f=0.3mm/r n=195r/min 代入公式； =（24mm+0.19mm+13mm）/(0.3mm/r*195r/min)=0.636min=38.1s 粗鏜R18.41孔基本時間計算 由公式 8—3 ap=1.3 =45 =2.3mm =1.3 mm =12mm

48、 f=0.79 mm n=884.6r/min 代入公式； =（2.3mm+1.3mm+12mm）/0.79mm/r*884.6r.min=0.0223min=1.34s 粗鏜R18.41孔的基本時間計算 同上，ap=0.1mm/r L=1.3mm =12mm =2.3mm n=1415.4r/min 代入公式； =2.18s 鉆孔的基本時間計算 鉆孔的基本時間可由公式； L=10mm =0 =11.5/2ctg54+1=5.13mm f=0.1mm/r n=960r/min 代入公式， 該工序基本時間 =（10mm+

49、5013mm）/0.1mm/r960r/min=0.16min=9.6s 鏜孔基本時間計算 鏜的基本時間可由公式； L=10mm =4mm =2.1mm f=0.3mm/r n=1019.1r/min 代入公式； =（10mm+2.1mm+4mm）/0.3mm/r1019.1r/min=0.012min=0.73s 同時鉸R18.41孔和孔的基本時間 同上，根據(jù) 公式 工步基本時間對于R18.41得: =15 ap=(D-d)/2=0.05 查上表： =0.19mm =13mm L=20mm f=0.3 n=1

50、95r/min 代入公式； =（20mm+0.19mm+13mm）/0.3mm/r195r/min=0.13min=7.9s 鉸控基本時間計算 同上，根據(jù)公式； =15 ap=0.05 查表得； =0.19mm =13mm L=20mm f=0.3 n=140r/min 代入公式； =（20mm+0.19mm+13mm）/0.3mm/r*140r/min=0.8min=48s 9定位裝置設計 9.1工件定位規(guī)則及定位原件選用 一個自由剛體，在空間直角坐標系中，有六個方向活動的可能性，即沿三個坐標軸方向的移動和繞三個坐標軸的轉動。

51、一般吧某一個活動的可能性稱為一個自由度，自由剛體在空間共有六個自由度。工件可近似看成為自由剛體。工件在沒有采取定位措施時，其位置具有六個可活動方向。要使工件在某個方向有確定的位置，就必須限制該方向的自由度。可以通過布置支承點的方式來限制自由度。若使以個六方體工件在空間占有唯一確定的位置，可在空間直角坐標的三個垂直平面上，適當布置六個支承點，即在底面布置三個支承點限制工件三個自由度，在側面布置兩個支撐點限制工件兩個自由度，再在后面布置一個支撐點，限制工件一個自由度，則實現(xiàn)了限制工件在空間六個方向的活動性，使工件在空間占了唯一確定的位置。我們把在工件的適當位置，布置六個支撐點，限制了工件的六個自由

52、度，從而確定工件唯一確定的規(guī)則，成為六點定位規(guī)則。 本工序采用一面兩銷定位，可限制六個自由度。 9.2定位誤差分析與計算 在設計方案中，要求定位誤差小于相應加工要求的公差的1/5~1/3，這樣的方案才是合理的。 定位誤差由基準不重合誤差和定位副制造不準確誤差兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即； 9—1 定位基面（定位孔）制造不準確誤差在工序尺寸方向上的投影為，定位元件（如軸直徑）制造不準確誤差在工序尺寸H方向上的投影為T軸，由定位副制造不準確引起的工序基準A在工序尺寸方向上最大變動量；

53、 9—2 式中， ——為定位孔和心軸外圓間最小間隙配合，= 在不考慮定位副制造誤差的條件下，（即定位孔徑和心軸直徑完全相同）由于工序基準與定位基準不重合引定位誤差取決于工件外圓尺寸變動量,以及外圓性對于內(nèi)孔的同軸度誤差，基準不重合誤差在工序尺寸方向上投影值； 9—3 本工序定位誤差計算公式，查表； 9—4 9—5式中，——第一定位基準孔與圓柱定位銷間的最小間隙 ——第二定位基準孔與削邊銷間的最小間隙

54、 注：為工件中心線的偏轉角度誤差 表2-1 固定式定位銷 D H d 基本尺寸 極限偏差r6 >6~8 10 8 +0.028 +0.019 14 20 3 — D-1 3 2 18 28 7 >8~10 12 10 16 24 4 D-2 4 3 22 34 8 >10~14 14 12 +0.034 +0.023 18 26 4 24 36 9 >14~18 16 15 22 30 5 26 40 10 >18~20 12 12 — 26 1 18 32

55、28 42 >20~24 14 15 30 2 D-3 5 22 38 32 48 >24~30 16 36 D-4 25 45 34 54 查上表，D>8~10， d=10 極限偏差 上為 +0.028 下為+0.019 =0.022 , =0.047mm, =0.028 , ==0.028 所以， 0.022mm+0.047mm+0.028mm=0.097mm 孔的位置公差為0.4mm 0.097mm< (0.41/3)mm=0.133mm 因此，定位方案合理 10加緊裝置設

56、計 10.1確定加緊力的基本原則 在加工過程中，工件會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動，一般在夾具結構中都必須設置一定的加緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上，加緊時不破壞工件在夾具中占有的正確位置，加緊力要適當，既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因為加緊力過大損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形， 夾緊力要確定力的作用點、方向及大小等三個因素 10.1.1作用點 選取工作兩緣處，這樣不會產(chǎn)生因作用力使工件位置破壞和剛性變化，且靠近加工面，這樣可以防止和減少工件的振動 10.1.2 方向

57、 夾緊力的方向與工件定位基準所在位置以及工件受外力的作用方向有關，夾緊力的作用方向應垂直于工件的主要定位基準，以保證加工精度，夾緊力的作用方向應有利于減少所需的夾緊力的大小 10.1.3夾緊力的大小 本工藝采用鉤形壓板加緊機構，加緊力計算公式為： 10—1 f ——摩擦系數(shù) 選M10螺栓螺栓 查表； 表 鉤形壓板 （單位：mm） d K D B L min max M6 7 22

58、 16 31 36 13 36 42 M8 10 28 20 37 44 14 45 52 M10 10.5 35 25 48 58 17.5 58 70 M12 14 42 30 57 68 24 70 82 M16 21 48 35 86 31 87 105 M20 27.5 55 40 81 100 37.5 99 120 M24 32.5 65 50 100 42.5 125 145 從上表查得； L=17.5+35/2=35mm 取 H=35mm， f=0.1

59、 由，， , 得 =4218N 3240N 10.2夾具體總體設計及元件選用 10.2.1固定式定位銷 固定式定位銷采用A,B型兩種，B型為削邊銷 D=9mm, H=12mm L=24mm (摘自JB/T 8014.2-1999) 兩定位銷分別裝在定位套中（摘自JB/T 8013.1-1999） 定位套選B型定位套 d=10mm, H=10mm, 定位銷與定位套采用配合制，配合公差為： 10.2.2鎖緊螺栓 采用T型槽用螺栓（摘自GB/T41-2000） 選用M6， b=18

60、 L=40mm D=16mm s=12mm 采用C級I型六角螺母（摘自GB/T41-2000） M6 M=6.4 D=6mm 墊圈采用平墊圈（摘自GB/T 97.1-2002） h=1.6mm 10.2.3 加緊裝置選用 采用鉤形壓板（組合）（GB 2197-1991） M10得螺母 套筒Am1062 鉤形壓板A1028 彈簧1.21252 螺釘M46 銷 3n612 K=10.5 D=35mm B=25mm L=48mm~58mm 10.2.

61、4 支承座 支承座得固定采用兩銷兩螺栓固定 螺釘采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB/T 70.1-2000） M6 b=24mm, L=10~60mm, K=6mm 銷采用圓錐銷（GB/T 117-2000） L=12~45mm d=3mm a=0.4mm 10.2.5對定機構選用 采用手拉式分度對定器（GB2215-1991） d=8mm D=16mm =40mm =28mm L=57 =20 定位銷（GB 2215(1)-1991） d=8mm 導套（GB 2215(2)-1991） 螺釘（GB 65-1985） 彈

62、簧 0.8832 銷（GB 119-1986） 把手（GB 2218-1991） 其中導套2個，配合公差為： 10.2.6防屑套 d=73mm D=78mm 10.2.7夾具體設計 本次夾具體設計為直線徑向分度形式，用燕尾槽雙面對定，角鐵型機構 燕尾槽角度為 11夾具體方案與結構綜述 選擇泵體上G面和兩個對角空為定位基準，夾具上用兩銷一面定位，采用直線分度形式。用兩個鉤形壓板加緊零件，夾具體為角鐵型，以螺釘，圓錐銷裝于托板上，移動分度塊與夾具體通過燕尾導軌配合，用螺栓鎖緊。在分度塊上裝有圓柱銷和削邊銷通過這兩銷和平面使零件定位于分度塊上，并用兩鉤形壓板壓緊

63、。支承座用于支承刀具尾端，用手拉式圓柱銷分度對定機構，為方便操作，將工件安裝在夾具右邊，夾具體、分度塊上開右孔，以便刀具進入工件加工。為防止切屑進入燕尾槽，在其中設計防屑套。 12夾具體的操作及安裝要求 將工件裝入兩定位銷，擰緊鉤形壓板螺母，縱向移動托板使對定機構得圓柱銷插入到加工第一個孔得銷孔中，當加工完第一個孔后，松開兩個鎖緊螺母，拔出對定機構的圓柱銷，移動分度塊，使對定機構的圓柱銷插入到加工第二個孔的銷孔中，并擰緊鎖緊螺母，加工第二孔。 安裝要求；制造時，分度對定機構的圓柱銷與襯套采用配合制，配合間隙不大于0.01mm,安裝時，保證夾具加工中心線與車床主軸線同軸，同軸度為0.015

64、mm,定位支承面與車床主軸線垂直，公差為0.02mm,當夾具安裝調(diào)整后，橫向進給要鎖死，縱向進給要設置死擋鐵。 夾具特點；采用基準重合原則，定位誤差銷，分度精度高，刀具兩端支承，刀具跳動小，加工孔得尺寸精度高，加緊可靠方便。 參考文獻 [1] 鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 [2] 徐鴻本.機床夾具設計手冊[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，2004 [3] 周宏甫.機械制造技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2006 [4] 吳宗澤.機械零件設計手冊.[M[.北京：機械工業(yè)出

65、版社，2003 謝 詞 ? ?四年的大學生活不知不覺中就要結束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。楊柳岸邊，林蔭道旁，走在大學生活的盡頭，我的心中，除了不舍，還是不舍。我想，有許多人是我要用一輩子去銘記的。 " v& f4 o( ]0 m/ ]( W? ?在這份大學的最后一頁里，我要感謝的人很多，首先要感謝我的學校，感謝在這四年中交給我的做人道理，讓我從一個懵懂得高中生變成一個成熟的青年。還要感謝我的論文指導老師李飛周老師，在他的指導下我完成了論文，從心里感謝他。還要感謝的是我們專業(yè)課老師，他們從大一把我們迎進來，到現(xiàn)在把我們送走，在四年來一直照顧我們的學習和生活，所以在這里也一定要特別感謝他。當然，還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵，也是他們陪我度過這四年的生活。。最后要感謝的就是我的父母、朋友，對于他們我更是有千言萬語，還是匯聚成一句話：感謝你們一直都伴隨著我。# N+ {3 [4 M+ ^? ?現(xiàn)在即將揮別我的學校、老師、同學，還有我四年的大學生活，雖然依依不舍，但是對未來的路，我充滿了信心。最后，感謝在大學期間認識我和我認識的所有人，有你們伴隨，才有我大學生活的豐富多彩，絢麗多姿！ 25