套加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

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航空機(jī)械制造工程學(xué)院 套加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)題目： 套加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 起訖日期 年 月 日～ 年 月 日 目錄 摘 要 3 Abstract 4 1、緒 論 4 2、零件的分析 5 2.1、零件的作用 5 2.2、零件的工藝分析 5 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8 3.1、確定毛坯的制造形式及材料 8 3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10 4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 10 4.2、制定工藝路線 10 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 16 4.4.1粗銑底部大端面及次端面，保證厚度尺寸12 17 4.4.2 銑上部端面，保證高度尺寸72 18 4.4.3銑30X2槽 18 4.4.4粗銑外圓至尺寸 19 4.4.5粗銑、精銑外圓，保證高度尺寸42到位 19 4.4.6插齒6X2.8，6X6方孔 20 4.4.7銑底部大端面30X2槽...............................................................................................................23 4.4.8粗鏜、半精鏜內(nèi)孔至尺寸.........................................................................................24 4.4.9粗車3X0.5和溝槽，其中溝槽需要半精車..............................................24 4.4.10鉆、絞孔...............................................................................................................25 5、鉆孔夾具的設(shè)計(jì) 26 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 26 5.2定位誤差的分析 26 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 20 5.4夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 28 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 28 小 結(jié) 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 29 摘 要 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是套加工工藝規(guī)程及孔鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。套主要是與其它零件配對使用，其主要加工表面及控制位置為外圓和內(nèi)孔。由零件要求分析可知，保證孔和外圓尺寸的同時(shí)應(yīng)該盡量保證其同軸度，這對于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時(shí)，采取以大外圓粗定位夾緊加工后，對孔進(jìn)行鏜削加工同時(shí)成型。因其粗糙度為Ra3.2，可通過粗鏜、半精鏜滿足。對于鉆孔時(shí)，主要以套的已經(jīng)加工出的定位，控制其自由度，以達(dá)到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。本文的研究重點(diǎn)在于通過對套的工藝性和力學(xué)性能分析，對加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計(jì)高效、省力的夾具，通過實(shí)踐驗(yàn)證，最終加工出合格的套零件。 關(guān)鍵詞：套，工藝規(guī)程，鉆孔，工藝路線，加工方式； 緒 論 本文首先對套的零件進(jìn)行分析，通過對套進(jìn)行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了套的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“簡便、高效、經(jīng)濟(jì)”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 2、零件的分析 2.1、零件的作用： 題目所給的零件是套，而套一般是圓柱狀并帶有底座，圓柱體中間一般都有需要鏜床或者銑床加工的有精度的孔，其作用是用來與其它部件進(jìn)行連接的。此次課題的任務(wù)就是”套加工工藝及夾具設(shè)計(jì)“，通過分析制定套零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，來圍繞套這個(gè)零件來進(jìn)行工藝以及夾具設(shè)計(jì)。 2.2、零件的工藝分析： （1）以俯視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 套的大底部端面的銑削加工，拐角處的圓角的加工以及30X2個(gè)深的槽的銑削加工，2-M10螺紋孔的加工，4-∮12，4-∮15深9沉頭孔，4-∮9直孔的加工，和2-M5螺紋孔的加工。、內(nèi)孔的鏜削加工、外圓銑削加工，以及外圓端面的銑削加工等等，其中大底部端面的表面粗糙度要求為，外圓端面表面粗糙度要求為，內(nèi)孔的鏜削加工，表面粗糙度為的表面粗糙度要求為以及外圓的表面粗糙度為。 （2）以內(nèi)孔為基準(zhǔn)的主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 6X6方孔的插削加工，其表面粗糙度為。 以下是該套的零件圖。 圖1-1 套零件圖主視圖 圖1-2 套零件圖俯視圖 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 3.1、確定毛坯的制造形式及材料： “套”零件材料采用40Cr鋼制造。需要調(diào)質(zhì)處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用直接鍛造的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。 3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 3.2.1、粗銑底部大端面及次端面 根據(jù)工序要求，粗銑底部大端面及次端面需要粗銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~6.5mm，現(xiàn)取5mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。 毛坯的基本尺寸分別為：72+3+3=78mm。 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鍛件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：72+3+3=78mm 毛坯最小尺寸為：78-0.8=77.2mm 毛坯最大尺寸為：78+0.8=78.8mm 粗銑后即可達(dá)到零件圖紙要求。 3.2.2、外圓的加工余量， 根據(jù)工序要求，該孔的加工只要粗車一道工序完成，各工序余量如下： 粗車：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ40+2.5+2.5=φ45； 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鍛件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ45+2+1+0.3=φ48.3； 毛坯最大尺寸為φ45+0.55=φ45.55； 毛坯最小尺寸為φ45-0.55=φ44.45； 粗車后尺寸與零件圖尺寸相同，即； 3.2.3、孔的加工余量 根據(jù)工序要求，孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為2.0mm； 半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為1.3mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ25-2-1.3=φ21.7mm； 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，45#鋼尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ25-2-1.3-0.3=φ21.4mm； 毛坯最大尺寸為φ25mm+0.55=φ25.55mm； 毛坯最小尺寸為φ25mm-0.55=φ24.45mm； 粗鏜工序尺寸為φ27mm； 精鏜工序尺寸為mm； 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1、定位基準(zhǔn)的選擇： 4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證套的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇套的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以套的兩個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)來限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)面作為定位基準(zhǔn)來限制第五個(gè)自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達(dá)到了加工各個(gè)工序的目的。 4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇： 從保證套孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證套零件在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 從套零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承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(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)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(gè)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，雖然它是套箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c套箱體的主要支承孔系垂直。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。 4.2、制定工藝路線 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)。套體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。 具體安排是先以底面作為定位基準(zhǔn)來加工頂面，然后已經(jīng)銑削好的頂面為基準(zhǔn)來加工底面。第二個(gè)工序是銑削加工套零件的四側(cè)端面及倒角C3。由于頂平面加工完成后一直到套體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 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支承孔系，然后以支承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(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進(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%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。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)初步擬定套加工工藝路線如下； 方案一： 鍛造毛坯, 對毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑底部大端面及次端面，保證厚度尺寸12, 工序2：銑上部端面，保證高度尺寸72。 工序3：銑30X2槽。 工序4：粗銑外圓至尺寸。 工序5：粗銑、精銑外圓，保證高度尺寸42到位。 工序6：插齒6X2.8，6X6方孔。 工序7：銑底部大端面30X2槽。 工序8：粗鏜、半精鏜內(nèi)孔至尺寸。 工序9：粗車3X0.5和溝槽，其中溝槽需要半精車。 工序10：鉆、絞孔。 工序1:1：清洗加工零件。 工序12：檢查零件。 工序13：入庫。 方案二： 鍛造毛坯, 對毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑底部大端面及次端面，保證厚度尺寸12, 工序2：銑上部端面，保證高度尺寸72。 工序3：銑30X2槽。 工序4：粗銑外圓至尺寸。 工序5：粗銑、精銑外圓，保證高度尺寸42到位。 工序6：銑底部大端面30X2槽。 工序7：插齒6X2.8，6X6方孔。 工序8：粗鏜、半精鏜內(nèi)孔至尺寸。 工序9：鉆、絞孔。 工序10：粗車3X0.5和溝槽，其中溝槽需要半精車。。 工序1:1：清洗加工零件。 工序12：檢查零件。 工序13：入庫。 方案三： 鍛造毛坯, 對毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆, 工序1：粗銑底部大端面及次端面，保證厚度尺寸12, 工序2：銑上部端面，保證高度尺寸72。 工序3：銑30X2槽。 工序4：粗銑外圓至尺寸。 工序5：粗銑、精銑外圓，保證高度尺寸42到位。 工序6：粗鏜、半精鏜內(nèi)孔至尺寸。 工序7：粗車3X0.5和溝槽，其中溝槽需要半精車。 工序8：插齒6X2.8，6X6方孔。 工序9：銑底部大端面30X2槽。 工序10：鉆、絞孔。 工序11：清洗加工零件。 工序12：檢查零件。 工序13：入庫。 有上述幾種零件加工工藝路線方案分析確定，首先分別經(jīng)粗銑底部大端面及次端面，保證厚度尺寸12底面為定位基準(zhǔn)，順帶拐角處的圓角的加工以及30X2個(gè)深的槽的銑削加工。、內(nèi)孔的鏜削加工、外圓銑削加工，以及外圓端面的銑削加工等等 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會(huì)對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時(shí)對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時(shí)間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由圖樣分析，該圖樣需要銑削四周的輪廓，在這里我們在銑輪廓時(shí)選用φ20mm立銑刀。而鏜削加工時(shí)我們可以選擇內(nèi)孔鏜刀，量具可選用0--150mm為75-100mm的測量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 4.4.1粗銑底部大端面及次端面，保證厚度尺寸12 本工序?yàn)榇帚姷撞看蠖嗣婕按味嗣娴墓ば?，在這里，我們選擇銑床X5032作為銑削設(shè)備，加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》，取 銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 即 ：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4.4.2 銑上部端面，保證高度尺寸72 本工序?yàn)殂娚喜慷嗣妫ＷC高度尺寸72的工序，在這里，我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床型號為：XK7132，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—30可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.3銑30X2槽 本工序?yàn)殂?0X2槽的工序,我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床 XK7132，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—30可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.4粗銑外圓至尺寸。 本工序?yàn)?粗銑凸臺(tái)的工序,我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床 XK7132，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)查表可知 0.3 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.5粗銑、精銑外圓，保證高度尺寸42到位 本工序?yàn)?粗銑、精銑凸臺(tái)的工序,我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床 XK7132，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)查表可知 0.3 3)選擇速度 經(jīng)查表可知： 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.6插齒6X2.8，6X6方孔 本工序?yàn)橛貌宕膊鍍?nèi)鍵工序，已知內(nèi)花鍵深度28mm，確定的進(jìn)給量尚需滿足插床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)B5032插床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表2.4-66。因此確定進(jìn)給量; 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際插削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于插床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選的進(jìn)給量可用。 3）確定切削速度 當(dāng)用CX鎢鋼插齒刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇插齒刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，插齒刀后刀面最大磨損量取為1mm，因?yàn)椴妪X刀的材料為鎢鋼，所以車刀的壽命T=90min。 5）確定插削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計(jì)算： r/min. 4.4.7銑底部大端面30X2槽 本工序?yàn)榇帚姷撞看蠖嗣?0X2槽的工序，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑d=80mm,寬度L=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為45#，=145MPa，硬度為160—180HBS，鍛件，有外皮。故選擇=8，=+5。 已知銑削寬度=13mm，銑削深度mm。機(jī)床為XA5032型立式銑床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6，銑床功率為7.5Kw（《切削用量簡明手冊》表3.30） ，采用對稱銑，故取 （Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中公式計(jì)算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.30，XA5032立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=300r/min，縱向進(jìn)給量=235mm/min。 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量分別為 = =75.36m/min = =0.05mm/z (Ⅳ)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。 根據(jù)XA5032型立式銑床說明書機(jī)床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即 ，，n=300r/min，m/min，。 2）基本工時(shí)計(jì)算 公式中，l=140mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，對稱安裝銑刀入切量及超切量，則L=152mm。 4.4.8粗鏜、半精鏜內(nèi)孔至尺寸 機(jī)床：T613臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X (1)粗、精鏜孔 粗鏜孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進(jìn)給量； 切削速度：通過查找相關(guān)設(shè)計(jì)手冊和規(guī)范，可知： 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：，有 于是就有機(jī)床的切削速度： = 計(jì)算每分鐘進(jìn)給量： 切削的長度l的計(jì)算： 計(jì)算刀具的切入長度： 計(jì)算刀具的切出長度： 有 計(jì)算行程次數(shù)： 計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間： 1）精鏜孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：鏜刀的進(jìn)給量； 切削速度：通過查找相關(guān)手冊可知 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：，有 于是就有機(jī)床的切削速度： = 計(jì)算每分鐘進(jìn)給量： 切削的長度l的計(jì)算： 計(jì)算刀具的切入長度： 計(jì)算刀具的切出長度： 有 計(jì)算行程次數(shù)： 計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4.4.9粗車3X0.5和溝槽 本工序?yàn)榇周?X0.5和溝槽工序，已知加工材料為40Cr鋼，鍛件，有外皮，機(jī)床為CK6140型數(shù)控車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 （1）溝槽3X0.5 粗車。 1） 確定背吃刀量。由于半精加工單邊余量為1.3mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進(jìn)給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時(shí) 按CK6140車床說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)CK6140車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。 當(dāng)鋼的強(qiáng)度，，，，（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為。 切削時(shí)的修正系數(shù)為，，故實(shí)際進(jìn)給力為 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選的進(jìn)給量可用。 3）確定切削速度 當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計(jì)算： =8.88m/min； 根據(jù)一下公式，基本工時(shí)可得： = 4.4.10鉆、絞孔 本工序?yàn)殂@、絞孔通孔，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇機(jī)床：Z3050組合鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀； （1）鉆定位孔 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表，我們知道， 切削深度：； 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表2.4-39，?。? 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）擴(kuò)∮26孔 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表，我們知道， 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴(kuò)通孔取 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 所以 1計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 式中 所以 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以， 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 5、鉆孔夾具的設(shè)計(jì) 本夾具主要用來鉆、絞的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為Ra。并作為左右端面垂直度的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知在套的圓柱中心線上，由于在鏜孔之前上平面已經(jīng)進(jìn)行了銑削加工，所以選擇中間的作為定位基準(zhǔn)，并且以已經(jīng)銑削出的圓柱體的頂面作為定位基準(zhǔn)來對工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。 5.2定位誤差分析 工件的工序基準(zhǔn)為中間鏜削孔的定位，本夾具是用來在搖臂鉆床上加工的，所以工件上孔與夾具上的移動(dòng)壓板保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ； 本工序采用一個(gè)階梯式定位銷，兩個(gè)光面壓板定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 取（中等級）即 ：尺寸偏差為 由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得： 1 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） 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(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。 鉆頭材料：（硬質(zhì)合金鉆頭） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》查表可得： 圓周切削分力公式： 式（3.1） 式中 式（3.2） 查表得： 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3） 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式（3.4） 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.5） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（3.6） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《簡明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表，可得： 所以，由式（3.5）有： 5.4夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且夾緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。 整個(gè)壓緊裝置大致圖如下： 圖4-4 套鉆孔夾具夾緊裝置 5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 鉆孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過定位軸將工件的工藝孔放入兩個(gè)定位銷中，保證工件的定位，然后將移動(dòng)壓板轉(zhuǎn)移到工件上方，通過壓板，將工件夾緊，然后鉆頭引導(dǎo)可以對工件進(jìn)行加工，加工完成后仍然通過將工件取走。 圖4-5 鉆孔夾具裝配圖 小 結(jié) 這段時(shí)間以來，通過查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識(shí)，通過日以繼夜的計(jì)算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿了各種感想。覺得做一門學(xué)問，真的不容易，需要花費(fèi)很多的時(shí)間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認(rèn)可。做到這里，論文總算完成了，我覺得做一個(gè)零件的夾具設(shè)計(jì)，首先需要了解這個(gè)零件的作用以及使用場合，然后就是它的加工工藝，根據(jù)它最重要的加工工藝位置來做相對應(yīng)的夾具，這樣就很容易找到做夾具的切入點(diǎn)，通過定位基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇，從而設(shè)計(jì)出合理的有效的工裝夾具，這樣也便于實(shí)際生產(chǎn)。 致 謝 時(shí)間過得真快，轉(zhuǎn)眼就要到了畢業(yè)的時(shí)候了，心里感概很多，在論文完成之際，我要向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！感謝您這三年對我們的諄諄教導(dǎo)，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成?？齐A段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么，知道以后的人生目標(biāo)是什么，通過這幾年的學(xué)習(xí)，讓我知道了我們親愛的導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，通過查找了各類的夾具，編程手冊論文終于可以完成了，我感到很開心，也很激動(dòng)，因?yàn)檫@是我知識(shí)的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)三年來對所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。三年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)。 參考文獻(xiàn) 1 王少軍．機(jī)械制造工藝學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 35~ 2 壽主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 86~97 3 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 22~36 4 邱中懷．技術(shù)，應(yīng)用與開發(fā)EM）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 33~65 5 張華． 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