課程設(shè)計(jì)課 題：擺架工藝與夾具設(shè)計(jì)專 業(yè)：學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時 間： 摘 要本設(shè)計(jì)是基于擺架零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。擺架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。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面，再以平面與孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面?？紫档募庸げ捎玫氖亲鴺?biāo)法鏜孔。整個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：擺架零件；工藝；夾具；ABSTRACTThe 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;目 錄摘 要 .IIABSTRACT.III第 1 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 61.1 零件的分析 61.1.1 零件的作用 61.1.2 零件的工藝分析 61.2 確定毛坯的制造形式 71.3 擺架加工工藝措施 71.3.1 孔和平面的加工順序 71.3.2 孔系加工方案選擇 71.4 擺架加工定位基準(zhǔn)的選擇 81.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 81.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 81.5 擺架加工主要工序安排 81.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .121.7 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） .13第 2 章 銑大平面夾具設(shè)計(jì) .252.1 設(shè)計(jì)要求 .252.2 夾具設(shè)計(jì) .252.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 252.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 262.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) .272.4 定位誤差的分析 .282.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .29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擺架。擺架的主要作用是保證各零件之間能夠通過擺架進(jìn)行正常裝配,并能進(jìn)行合理運(yùn)行。因此擺架零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。1.1.2 零件的工藝分析由擺架零件圖可知。它的外表面上有 3 個平面需要進(jìn)行加工?？紫翟谇昂蠖嗣嫔?。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以 ?82 的底面面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：?82 的底面的銑削加工；其中有表面粗糙度要求為 （2）以頂面為主要3.Ram?加工平面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；2- M8 螺紋孔加工其中底面有表面粗糙度要求為 ，鉆 R6 扁孔工藝孔，銑 R6 扁槽mRa?3.6（2）以上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上端面、尺有表面粗糙度要求為 .2（3）以寬度為 50mm 的兩側(cè)面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：寬度為 50mm 的兩側(cè)面尺有表面粗糙度要求為 3.2Ram?（4）以 ?52 內(nèi)孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：?52 內(nèi)孔尺有表面粗糙度要求為 3.2Ram?（4）以 Φ12 孔、Φ15 孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：?52 內(nèi)孔尺有表面粗糙度要求為 .1.2 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，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 擺架加工工藝措施由以上分析可知。該擺架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，對于擺架來說，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擺架類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工擺架上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。擺架的加工自然應(yīng)遵循這個原則。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。擺架零件的加工工藝應(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 孔系加工方案選擇擺架孔系加工方案，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)選擇價格最底的機(jī)床。1.4 擺架加工定位基準(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）保證各重要孔的加工余量均勻；（2）保證裝入擺架的零件與一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要孔作為主要基準(zhǔn)。即以擺架的輸入軸和輸出軸的孔作為粗基準(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)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要孔定位限制第五個自由度。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)定位加工主要孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與邊緣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邊緣的相對位置。1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證擺架孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證擺架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從擺架零件圖分析可知，它的頂平面與各主要孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，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，雖然它是擺架的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c擺架的主要孔系垂直。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 擺架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)。擺架加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到擺架加工完成為止，除了個別工序外，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。對于擺架，需要精加工的是孔前后端平面。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孔系，然后以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%c??908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 。mg2制定以下兩種工藝方案：方案一工序號工 序 內(nèi) 容10 鑄造20 時效處理30 粗銑尺寸為 ?82 的底面40 粗銑上端面50 粗銑左端面60 半精銑尺寸為 ?82 的底面70 半精銑上端面80 半精銑左端面90 粗銑、半精銑寬度為 50mm 的兩側(cè)面100 鉆擴(kuò) Φ32 孔110 粗車 ?52 內(nèi)孔120 半精車 ?52 內(nèi)孔130 精車 ?52 內(nèi)孔140 車 2x1 退刀槽150 粗銑尺寸為 105 的兩外側(cè)面160 粗銑尺寸為 65 的兩內(nèi)側(cè)面170 半精銑尺寸為 65 的兩內(nèi)側(cè)面180 鉆擴(kuò)鉸 Φ12 孔190 鉆擴(kuò)鉸 Φ15 孔200 鉆 4-M8 螺紋底孔攻絲 4-M8210 鉆 4-M6 螺紋底孔攻絲 4-M6220 去毛刺230 檢驗(yàn)入庫方案二工序號工 序 內(nèi) 容10 鑄造20 時效處理30 粗銑尺寸為 ?82 的底面40 粗銑上端面50 粗銑左端面60 半精銑尺寸為 ?82 的底面70 半精銑上端面80 半精銑左端面90 粗銑、半精銑寬度為 50mm 的兩側(cè)面100 鉆擴(kuò) Φ32 孔110 粗車 ?52 內(nèi)孔120 半精車 ?52 內(nèi)孔130 精車 ?52 內(nèi)孔140 車 2x1 退刀槽150 鉆擴(kuò)鉸 Φ12 孔160 鉆擴(kuò)鉸 Φ15 孔170 粗銑尺寸為 105 的兩外側(cè)面180 粗銑尺寸為 65 的兩內(nèi)側(cè)面190 半精銑尺寸為 65 的兩內(nèi)側(cè)面200 鉆 4-M8 螺紋底孔攻絲 4-M8210 鉆 4-M6 螺紋底孔攻絲 4-M6220 去毛刺230 檢驗(yàn)入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面再加工孔，而方案二是先加工孔再加工端面，違背了先面后孔的原則，綜合考慮確定具體的加工路線如下:工序號工 序 內(nèi) 容10 鑄造20 時效處理30 粗銑尺寸為 ?82 的底面40 粗銑上端面50 粗銑左端面60 半精銑尺寸為 ?82 的底面70 半精銑上端面80 半精銑左端面90 粗銑、半精銑寬度為 50mm 的兩側(cè)面100 鉆擴(kuò) Φ32 孔110 粗車 ?52 內(nèi)孔120 半精車 ?52 內(nèi)孔130 精車 ?52 內(nèi)孔140 車 2x1 退刀槽150 粗銑尺寸為 105 的兩外側(cè)面160 粗銑尺寸為 65 的兩內(nèi)側(cè)面170 半精銑尺寸為 65 的兩內(nèi)側(cè)面180 鉆擴(kuò)鉸 Φ12 孔190 鉆擴(kuò)鉸 Φ15 孔200 鉆 4-M8 螺紋底孔攻絲 4-M8210 鉆 4-M6 螺紋底孔攻絲 4-M6220 去毛刺230 檢驗(yàn)入庫1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“擺架”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 HT200，硬度 HB 為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）底面的加工余量。根據(jù)工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~710.2 m28.0?精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。1（2）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、 、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取 。m5.3~720.3鑄件毛坯的基本尺寸為 ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手m375.206??冊》表 2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為。6.1（3）螺孔加工余量毛坯為實(shí)心，不沖孔。表 1 毛坯尺寸零件尺寸 單側(cè)余量 雙側(cè)余量 鑄件尺寸105 3 6 2965 2 4 24￠12 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無￠15 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無4-M8 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無4-M6 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無1.7 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）工序 30：粗銑尺寸為 ?82 的底面機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mD63?6?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/18.0?V81，取 sV2機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n， 式min/97.3614.30210rdn???? in/370r?（1.1）實(shí)際銑削速度 ： 式V? snd/2.1601374.0????（1.2）進(jìn)給量 ： 式f smZnaff /./378.?（1.3）工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/6.39/6.sVf ?：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a0?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml7刀具切入長度 ：1式（1.4）)3~((5.021????aDl 98.241603. ?取 ml251?刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： 式j(luò)t min26.0.3957621???mjfl（1.5）工序 40：粗銑上端面機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mD63?6?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/18.0?V81，取 sV2機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n， 式min/97.3614.30210rdn???? in/370r?（1.1）實(shí)際銑削速度 ： 式V? snd/2.1601374.0????（1.2）進(jìn)給量 ： 式f smZnaff /./378.?（1.3）工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/6.39/6.sVf ?：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a0?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml7刀具切入長度 ：1l式（1.4）)3~((5.021????aDl m98.241603. ?取 ml21刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： 式j(luò)t min26.0.3957621???mjfl（1.5）工序 50：粗銑左端面機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mD63?6?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/18.0?V81，取 sV2機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n， 式min/97.3614.30210rdn???? in/370r?（1.1）實(shí)際銑削速度 ： 式V? snd/2.1601374.0????（1.2）進(jìn)給量 ： 式f smZnaff /./378.?（1.3）工作臺每分進(jìn)給量 ： mf min/6.39/6.smVf ??：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a0?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll7刀具切入長度 ：1式（1.4）)3~((5.021????aDl m98.241603. ?取 ml21刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： 式j(luò)t min26.0.3957621???mjfl（1.5）工序 60 半精銑尺寸為 ?82 的底面銑削深度 ：pa1m?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/15.0?V81，取 sV機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（1.1）有：n， min/96.45631.010rd???? in/460r?實(shí)際銑削速度 ，由式（1.2）有：V? smdV/52.113.0????進(jìn)給量 ，由式（1.3）有：f Znaff /9.60/465.??工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/9msf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml76?刀具切入長度 ：精銑時1Dl31刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1。機(jī)動時間 ，由式（1.5）有：2jt min3.041267212 ????mjflt本工序機(jī)動時間 in59.03.6.021??jjjtt工序 70 半精銑上端面銑削深度 ：pam每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/15.0?V81，取 sV機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（1.1）有：n， min/96.45631.010rd???? in/460r?實(shí)際銑削速度 ，由式（1.2）有：V? smdV/52.113.0????進(jìn)給量 ，由式（1.3）有：f Znaff /9.60/465.??工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/9msf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll7刀具切入長度 ：精銑時1Dl631?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1。機(jī)動時間 ，由式（1.5）有：2jt min3.041267212 ????mjflt本工序機(jī)動時間 in59.03.6.021??jjjtt工序 80 半精銑左端面機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mD63?6?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/18.0?V81，取 sV2機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n， 式min/97.3614.30210rdn???? in/370r?（1.1）實(shí)際銑削速度 ： 式V? snd/2.1601374.0????（1.2）進(jìn)給量 ： 式f smZnaff /./378.?（1.3）工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/6.39/6.sVf ?：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a0?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml7刀具切入長度 ：1式（1.4）)3~((5.021????aDl 98.241603. ?取 ml21刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： 式j(luò)t min26.0.3957621????mjfl（1.5）工序 100：鉆、擴(kuò)?32 孔工件材料為 HT200，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?22mm，公差為 H7，表面粗糙度 。加工機(jī)床為 Z525 立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀1.6aRm?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——Φ31.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——Φ32mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。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f，由于孔深度比 ， ，故0.47~.5/fmr?表 0/3/21.6ld?0.9lfk?。查 Z525 立式鉆床說明書，取()0.942~.51mr??表。.3/f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'.75/fmr?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-max690FN9，允許的進(jìn)給量 ?！?.8/fr?由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。'f“f2）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，v mP由插入法得：，17/inm?表 4732N?表，5.69TNM?表 1.5mkW表由于實(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0.8Mvk?.7lvk'17/in512(/in)??表 ''0./mi6/in rd?表查 Z525 機(jī)床說明書，取 。實(shí)際切削速度為：195/inr?0/i14/in0rv??由表 28-5， ，故.6MFTk47321.065()FN???5.94.8Tm??3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為P'/)Mnk表（1.2(261.05kWW???機(jī)床有效功率 ' 4.5.83E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，02dm?0.3/fr19/inr?14/inv?相應(yīng)地， ，516FN54.8T?.05mPkW（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，f。根據(jù) Z525 機(jī)床說明書，取f??::表 （ 0.78） m/r0.7=9./r=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vn 25/minv?表正系數(shù)：，0.8mvk?24.71.02(/1.09)ppRavak??根 據(jù)故 '25/in/min?表' '01)nd?表 （./i(24.7)286/inr?查機(jī)床說明書，取 。實(shí)際切削速度為5/inr?301vd???32.7/mi10/in???（3）確定鉸孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-36， ，按該f 1.3~26fm?表表注 4，進(jìn)給量取小植。查 Z525 說明書，取 。.6/fr2）確定切削速度 及 由參考文獻(xiàn)[7]表 28-39，取vn。由8./minv?表參考文獻(xiàn)[7]表 28-3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk?0.9pavk254.7(/0125.)pRa???根 據(jù)故 '8./min.894/minv?表' '01()nd?表07.4/i25)95/ir?查 Z525 說明書，取 ，實(shí)際鉸孔速度10/inr?301vdn???32/mi7.8/i???（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： ， ， ，090.4/fr?195/minr?14/inv?擴(kuò)孔： ， ， ，31.7d522.3m鉸孔： ， ， ，02.6/f0/in78/i工序 100 刨 AB 平面 深度 ：pa1m?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zf/5.0?V81，取 sV1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（1.1）有：n， min/96.45631.00rd???? in/460r?實(shí)際銑削速度 ，由式（1.2）有：V? smdV/52.113.0????進(jìn)給量 ，由式（1.3）有：f Znaff /9.60/465.??工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/9msf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll7刀具切入長度 ：精銑時1Dl631?刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1。機(jī)動時間 ，由式（1.5）有：2jt min3.041267212 ????mjflt本工序機(jī)動時間 in59.03.6.021??jjjtt工序 150：粗銑尺寸為 105 的兩外側(cè)面機(jī)床：臥式銑床 X6132 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mD63?6?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-Zaf/18.0?V81，取 sV2機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n， 式min/97.3614.30210rdn???? in/370r?（1.1）實(shí)際銑削速度 ： 式V? snd/2.1601374.0????（1.2）進(jìn)給量 ： 式f smZnaff /./378.?（1.3）工作臺每分進(jìn)給量 ： mf in/6.39/6.sVf ?：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a0?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml7刀具切入長度 ：1l式（1.4）)3~((5.021????aDl m98.241603. ?取 ml21刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ： 式j(luò)t min26.0.3957621???mjfl（1.5）工序 180：鉆擴(kuò)鉸 Φ12 孔機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 Φ121)進(jìn)給量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=24~34m/min. 取 V=15m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 398r/minWπd10cv152??與 398r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min?，F(xiàn)選取 =400r/min。wn所以實(shí)際切削速度 = =cv10sn?4015.72/mi??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =1.28minfl216043.?工序 200：鉆 4-M8 螺紋孔機(jī)床：Z525 立式鉆床 ⑴鉆孔 ：6m?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 m/r28.0f?機(jī)（《切削》表 2.15）in/8Vc?c10v0x16849r/minD?機(jī)機(jī) π π按機(jī)床選取 /in機(jī)x6901./in10cV??機(jī)機(jī) π π基本工時： min1230.1f.8ltnx??機(jī) 機(jī)⑵攻螺紋 M8mm：選擇 M8mm 高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即f p1.25/fmr?7.5/mincV?機(jī)10.298(/in)nrD??查按機(jī)床選取 機(jī)6.8/incVm?機(jī)基本工時：1203.5(min)7.ltf????機(jī)工序 210 鉆 4- 螺孔6M 機(jī)床：Z525 立式鉆床 切削深度 ：pam.2?進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-39，f，取rf/8.0~2.?rf/5.0切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-41，取Vsm/36.0?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（1.1）有：n，取min/132.51436001rd???? min/130r?實(shí)際切削速度 ，由式（1.2）有：V? sdV/35.62.540????被切削層長度 ：lm17?刀具切入長度 ，由式（1.8）有： ctgctgkDlr 5.120.5)2~(21 ?????刀具切出長度 ：l?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ，由式（1.5）有：jt min06.1325.071?????fnltj③、攻 螺紋孔6M機(jī)床：組合攻絲機(jī)刀具：高速鋼機(jī)動絲錐進(jìn)給量 ：由于其螺距 ,因此進(jìn)給量fmp1?rmf/1?切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-105，取Vin/9.6/5.0s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（1.1）有：n，取mi/24.3614.0 rd???? in/350r?絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取nin/50n實(shí)際切削速度 ，由式（1.2）有：V? smdV/109.610354.0?????被切削層長度 ：lm25?刀具切入長度 ：1l mf31)~(???刀具切出長度 ：2走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ，由式（1.5）有：jt min08.35120502121 ???????fnlfltj第 2 章 銑大平面夾具設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為銑床夾具銑大平面的專用夾具，本夾具將用于 X52K 銑床。本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。2.2 夾具設(shè)計(jì)2.2.1 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)備采用手動夾緊。采用平面為基準(zhǔn)，限制 3 個自由度，然后 3 面各用擋銷定位能限制 3 個自由度。2.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金） 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：銑削力計(jì)算公式為圓周分力 式（3-1）1.075.80.79.86pfeFzFzaZdk???查表可得： 05dm92m?.08/faz?1.pa0.1Fzk代入公式（3-1）得 0.750.879.86.789266zF?????=321N查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 8.0/?ELF/0.75VEF?/0.4xEF?.8392.514L N???.77.VEFx 6.05.?銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。即： （ ）L??查 表 可 得3.0?3148.FN??計(jì)算出的理論夾緊力 F 再乘以安全系數(shù) k 既為實(shí)際所需夾緊力 'F即： 取 k=2k?''2104896N?查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：6.2???.76zr?901??52??'29???其中： 3()Lm)(8NQ螺旋夾緊力： 047.2W?該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： KW??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，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(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：×o圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù) T 形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表夾具體槽形尺寸B L H h D 12B2h公稱尺寸允差 d 允差 4公稱尺寸 允差 D25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成后加工，所以選用對刀塊。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 標(biāo) 記×四 周 倒 圓圖 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 C3 -0.006 0.252.4 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。 gwj????與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ?????由參考文獻(xiàn)[5]可得：⑴定位誤差 ： 11minDWd??????1 21in2min. dDdJarctgL???其中：，10.52Dm??20D??，1.d2.3dm， 1min0??2min0.4?⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7azBKC???cos.28jym????⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?05.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD??1.誤差總和： 0.85.3jwm????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。2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。