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（論文）報告紙
設(shè)計說明書
課 題 名 稱
推動架加工工藝及鉆Φ32孔夾具設(shè)計
分 院/專 業(yè)
班 級
學(xué) 號
學(xué) 生 姓 名
指導(dǎo)教師：
摘 要
本文是有關(guān)推動架工藝步驟的說明和機(jī)床夾具設(shè)計方法的具體闡述。工藝設(shè)計是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計后，在生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識對零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機(jī)床夾具的設(shè)計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。
本課題要求根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和推動架零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具，并完成必要的設(shè)計計算。本機(jī)床所用夾具的通用性強(qiáng)，工件采用定位夾緊，快速方便。夾緊采用手動加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡易方便，制造成本低，通用性好。由于推動架的生產(chǎn)量比較大，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率，需要對其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并在關(guān)鍵工序使用組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床進(jìn)行加工。
通過設(shè)計，綜合運(yùn)用了大學(xué)期間的多數(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識，加深所學(xué)知識體系，掌握了運(yùn)用各項繪圖軟件進(jìn)行設(shè)計的方法和技巧,熟悉了工程應(yīng)用設(shè)計。
關(guān)鍵詞：推動架;零件分析;工藝路線;夾具設(shè)計
31
ABSTRACT
This paper is about the process steps of the frame and the design method of machine tool fixture. Technology design is in the study of mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, in the production practice, based on the comprehensive use of knowledge to the parts of the design and machine tool fixture design, according to the parts processing requirements to develop a feasible process route and reasonable fixture plan to ensure the quality of parts.
According to the requirements of enterprise production and the processing requirements of the frame parts, this thesis is to design the machining process of parts. The machine tool used in the general fixture, the workpiece positioning clamping, fast and convenient. The clamping adopts manual tightening, which can meet the precision requirement. And simple and convenient, low manufacturing cost, good versatility. Due to the large amount of production, in order to ensure product quality, improve the processing efficiency, the need to optimize the design of its processing process, and the use of combination machine tools or special machine tool in the key processes.
Through the design, the comprehensive use of the University during the majority of basic and professional knowledge, deepen the knowledge system, master the use of various graphics software design methods and techniques, familiar with engineering application design.
Keywords: drive frame; part analysis; process route; fixture design
目 錄
摘 要 2
ABSTRACT 3
第1章 引 言 6
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 6
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類 6
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 7
第2章 零件的分析 8
2.1零件的作用 8
2.2零件的工藝分析 8
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 10
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線 12
4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計 12
4.2制定機(jī)械加工工藝路線 12
4.3工藝方案的比較與分析 13
4.4確定工藝過程方案 13
第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 15
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 15
5.2確定工序尺寸 16
第6章 確定切削用量及基本時間 17
6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時間的確定 17
6.2 工序Ⅱ切削用量及基本時間的確定 19
6.3工序Ⅲ切削用量及基本時間的確定 20
6.4 工序Ⅳ切削用量及基本時間的確定 21
6.5工序Ⅴ切削用量及基本時間的確定 22
6.6 工序Ⅵ的切削用量及基本時間的確定 23
6.7工序Ⅷ的切削用量及基本時間的確定 24
6.8 工序Ⅸ的切削用量及基本時間的確定 25
6.9 工序Ⅹ的切削用量及基本時間的確定 25
第7章 鉆?32孔夾具設(shè)計 27
7.1研究原始質(zhì)料 27
7.2定位基準(zhǔn)的選擇 27
7.3切削力的計算 27
7.4 夾緊力的計算 28
7.5液壓缸的設(shè)計 28
7.6 液路連接及控制 30
7.7 夾具連接件和緊固件的選用 30
7.8誤差分析與計算 30
7.9鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 32
7.10夾具設(shè)計及操作的簡要說明 34
結(jié)論 35
致 謝 36
參考文獻(xiàn) 37
第1章 引 言
機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對機(jī)械加工工藝等提出了要求。
在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。
機(jī)械工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。
機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。
規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：
1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。
2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。
3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類
機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。
機(jī)械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。
機(jī)械加工工序卡片是每個工序詳細(xì)制訂時，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料
制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：
1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。
2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。
3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。
4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
據(jù)資料所示，可知該零件是推動架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來安裝工作臺進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過偏心輪杠桿使推動架繞φ32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：
1.φ32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；
2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效進(jìn)行處理。
由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。
表3.1用查表法確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值
說明
φ27的端面
92
H
4.0
頂面降一級，單側(cè)加工
φ16的孔
φ16
H
3.0
底面，孔降一級，雙側(cè)加工
φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ32的孔
φ32
H
3.0
孔降一級，雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ16的孔
φ16
H
3.0
孔降一級，雙側(cè)加工
表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
圖3.1 零件毛坯圖
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線
4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計
4.1.1基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要設(shè)計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
4.1.2粗基面的選擇
對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，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，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個不加工表面的時候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對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，B6065刨床推動架以外圓作為粗基準(zhǔn)。
4.1.3精基面的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(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。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。
4.2制定機(jī)械加工工藝路線
4.2.1工藝路線方案一
工序I 銑φ32mm孔的端面
工序II 銑φ16mm孔的端面
工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個端面
工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
工序VI 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z525立式鉆床加工。
工序VII 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z550立式鉆床加工
工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床
工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅺ 拉溝槽R3
4.2.2工藝路線方案二
工序I 銑φ32mm孔的端面
工序II 銑φ16mm孔的端面
工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個端面
工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
工序VI 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床加工
工序VII 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工
工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床
工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅺ 拉溝槽R3
4.3工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆φ16mm的孔，這時的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的。
4.4確定工藝過程方案
表 4.1 擬定工藝過程
工序號
工序內(nèi)容
簡要說明
010
一箱多件沙型鑄造
020
進(jìn)行人工時效處理
消除內(nèi)應(yīng)力
030
涂漆
防止生銹
040
銑φ32mm孔的端面
先加工面
050
銑φ16mm孔的端面
060
銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個端面
070
銑深9.5mm寬6mm的槽
080
車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
090
鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°
0100
鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°
0110
鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°
0120
鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H
0130
鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角
后加工孔
0140
拉溝槽R3
0150
檢驗
0180
入庫
第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成.
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
5.1.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床
工序040、050銑φ32mm孔的端面和銑φ16mm孔的端面，因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。
工序060銑φ32mm孔和銑φ16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個端面，宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。
工序070銑深9.5mm，寬6mm的槽，由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。
工序080車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面本工序為車端面，鉆孔φ10mm，車孔φ16mm，孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。
工序090 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床。
工序0100鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工。
工序0110鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床。
工序0120鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。
工序0130鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工。
工序0140 拉溝槽R3 選用專用拉床。
5.1.2 選擇夾具
本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。
5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具
1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為
d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。
2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。
3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45°，選用專用刀具。
4.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，
do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45度車刀。
5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。
6.拉溝槽R3選用專用拉刀。
5.1.4 選擇量具
本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：
1.選擇加工面的量具
用分度值為0.05mm的游標(biāo)長尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm測量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。
2.選擇加工孔量具
因為孔的加工精度介于IT7～I(xiàn)T9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。
3.選擇加工槽所用量具
槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級為：粗銑時均為IT14;半精銑時，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測量范圍0～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。
5.2確定工序尺寸
5.2.1面的加工（所有面）
根據(jù)加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機(jī)械工藝手冊》表2.3-21加工的長度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。
5.2.2孔的加工
1. φ32mm.
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ31mm. 2z=16.75mm
擴(kuò)孔：φ31.75mm 2z=1.8mm
粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm
精鉸：φ32H7
2. φ16mm.
毛坯為實心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H7
3. φ16mm的孔
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H8
4.鉆螺紋孔φ8mm
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ7.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ8H7
5.鉆φ6mm孔
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ6H7
第6章 確定切削用量及基本時間
6.6 工序Ⅵ的切削用量及基本時間的確定
6.6.1 切削用量
本工序為鉆φ32mm孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=32mm，使用切削液
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度都很大，宜采用自動進(jìn)給，fz=0.20mm/r。
2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。
3.確定切削速度V
由表5-132，σ=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127，進(jìn)給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速.
6.6.2 基本時間
鉆φ32mm深45mm的通孔，基本時間為25s
第7章 鉆?32孔夾具設(shè)計
7.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆?32孔，鉆?32孔的中心線要滿足對稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在鉆?32孔時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。
7.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對進(jìn)行加工前，
鉆?32孔兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為底平面；3個V型塊，。
7.3切削力的計算
根據(jù)切削力，可根據(jù)公式計算：
麻花鉆選硬質(zhì)合金，按鉆削轉(zhuǎn)矩的式子和鉆削力的式子分開算得鉆削轉(zhuǎn)矩以及鉆削力。
切削力公式：
式中
T---切削轉(zhuǎn)矩（N·mm）；
D---鉆頭直徑（mm）；
---背吃刀量（mm），對擴(kuò)鉆：=0.5（D-d）d是鉆孔前的孔徑（mm）；
---鉆削力（N）；
---每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm），主軸轉(zhuǎn)速設(shè)得500r/min,=0.1mm；
---修正系數(shù)，因工件材料，設(shè)得=
, 式(4-1）
==8642N.mm
== 6554N
7.4 夾緊力的計算
找出相關(guān)機(jī)械書本，因為打滑而轉(zhuǎn)動，夾緊力式子是13]：
（N） 式(4-5）
因可能的打滑而使工件軸向移動，夾緊力式子：
式(4-6）
在取Q的數(shù)值時，取較大的值。
為防止工件滑落，夾緊力式子是：
（N） 式(4-7）
、、、分別為相關(guān)摩擦因數(shù)，找書設(shè)出值：=0.2。
根據(jù)計算結(jié)果，最佳選夾緊力的最大值3475.3N 。
7.5液壓缸的設(shè)計
液壓缸數(shù)據(jù)算式子如下：
對于主要是為了提升所需的液壓缸的功能，夾緊，因此，圓筒型，方便流暢往復(fù)活塞式液壓缸的，設(shè)得。
推力工作時缸徑D=， 式(4-10）
拉力工作時缸徑D= 式(4-11）
式子里，---活塞最大作用力（N）[19]，，
---沿活塞運(yùn)動方向的夾緊力（或力矩）要求的作用總和，N；
---夾緊運(yùn)動部分的摩擦阻力總和，N；
---液壓缸密封裝置摩擦阻力；
---回油腔作用力；
---運(yùn)動部件慣性力。
近似計算公式：
。 式(4-12）
式子里，---考慮損失的效率，設(shè)得取0.9，那么=3861.4N；
---液壓缸工作壓力（MPa）,本文設(shè)液壓6Bara；
---活塞桿（m）,<2MPa，=（0.2~0.4D；=2~5MPa，=0.5D；
=5~10MPa，=0.7D。
式子里，推力工作時缸徑為D=1.13=2.965cm=29.65mm；
拉力工作時缸徑為D=0.5m=30mm。 式(4-13）
通過以上理論計算，根據(jù)現(xiàn)有的液壓缸產(chǎn)品，設(shè)得直徑為30m的液壓缸。選用的夾緊液壓缸結(jié)構(gòu)TBYY30X20，液壓缸的基本參數(shù)如表4-3。
表4-3液壓缸的基本參數(shù)
參數(shù)
尺寸
油缸內(nèi)徑(mm)
30
活塞桿徑(mm)
20
受壓面積 拉入/推出(cm2)
13.47/19.63
理論夾持力 (30kg/cm2)
404
使用流體
已濾清的標(biāo)準(zhǔn)也液油
最大操作壓力
100kg/cm2
操作壓力范圍
5-70kg/cm2
轉(zhuǎn)角方向
順時針為右轉(zhuǎn)R、逆時針為左轉(zhuǎn)L
轉(zhuǎn)角角度
標(biāo)準(zhǔn)角度90°，設(shè)得角度0°、45°、60°
作動方式
復(fù)動式
7.6 液路連接及控制
考慮到實際情況，在該連接中使用的油。因為當(dāng)夾緊筒，機(jī)器容量水回路壓力是所需饋送壓力裝置容量水系統(tǒng)的下方，因此該方法可提供調(diào)節(jié)的列表。此外，為了避免一個系統(tǒng)，以減少在這會影響壓力解除夾緊系統(tǒng)中的壓力，因此，根據(jù)被安裝在一單動閥的閥。液壓缸連接正確處理孔和放松孔所有系統(tǒng)去。
有關(guān)新夾緊第二個選項設(shè)備容量液壓缸，完成了并聯(lián)連接逝去兩個機(jī)器容量的液壓缸。由于有源器件和流體動力缸的所選區(qū)域的有效操作，有可能同步的活性[21]。這樣的電路使較大的變載荷，變載荷，由于變化引起的不影響交通的壓力，只會導(dǎo)致壓縮泄漏，高同步精度極微量的，圓適當(dāng)相對較高。
通常是關(guān)閉的電磁閥模式。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)所以電磁鐵2Y電子，機(jī)容量的水和油從右端到管道的端部到第二裝置的能力的缸，使活塞下降工件夾持。當(dāng)工件完成后，開啟電磁鐵裝置1Y容量水在離開液壓缸，所以設(shè)備容量的液壓缸活塞不工作。
7.7 夾具連接件和緊固件的選用
按本文實際情況，，設(shè)得標(biāo)準(zhǔn)GB70.1-2000，使用M8×60，M10×50 M16×60，M20×50的內(nèi)六方圓柱頭螺釘。
7.8誤差分析與計算
該夾具以一面兩V型塊定位，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 ：
注：V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差：
工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對一批工件來說，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差：
從圖（b）中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時，設(shè)計基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知，設(shè)計基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207＜T 即滿足要求
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)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
7.9鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
11
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.011
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT150
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT150
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
110
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
7.10夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費(fèi)時費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了液壓缸夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
結(jié)論
根據(jù)推動架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計要求，在本設(shè)計中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時還盡量降低工人的勞動強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。同時依據(jù)夾具設(shè)計原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計中的夾具設(shè)計也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡單而且使用性好、操作省力高效，同時定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。因此，可知此次課程設(shè)計是成功的。
致 謝
首先感謝母校，是她給我一個難得的學(xué)習(xí)機(jī)會，讓我在即將畢業(yè)之際學(xué)到了很多知識，經(jīng)過這幾個月的緊張的課程設(shè)計，使我在理論和動手能力上都有了進(jìn)一步的提高。
我的課程設(shè)計主要在XX老師指導(dǎo)下,讓我對所學(xué)的知識進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計過程中受到XX老師無微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，使我的課程設(shè)計得以順利的進(jìn)展。在XX老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問題,在此我向您表示衷心的感謝！同時也要感謝各位老師和同學(xué)，是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂趣，感謝你們！謝謝!
作為一名即將完成學(xué)業(yè)，離開學(xué)校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個學(xué)習(xí)的機(jī)會，創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，讓我在這里學(xué)到了很多知識；感謝各位老師，是他（她）們傳授給我的知識；感謝各位同學(xué)和朋友，是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂趣，感謝你們！
經(jīng)過這次設(shè)計，提高了我很多的能力，比如實驗水平、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。
在設(shè)計期間XX老師幫助我收集文獻(xiàn)資料，理清設(shè)計思路，指導(dǎo)實驗方法，提出有效的改進(jìn)方案。導(dǎo)師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕田L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神使我受益終生。
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