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沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)論文 題 目： 推動架零件加工工藝規(guī)程底孔夾具設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 1202 學生姓名： 盛曉松 指導教師： 侯志敏 論文提交日期：2016年 6月 1日 論文答辯日期：2016年 6月 6日 摘要 本課題的內(nèi)容主要分為推動架零件加工工藝規(guī)程設計和底孔夾具設計兩大部分。首先，通過對B6065刨床推動架零件的分析，認識到推動架在B6065刨床中加工中時起的作用。運用機械加工制造技術及相關課程的一些專業(yè)知識，解決推動架在加工過程中的安裝、定位、加緊以及合理的工藝路線的安排等方面的相關問題，依照圖紙確定相關的工藝尺寸及選擇合理的機床和刀具，保證零件的加工要求。其次，依照推動架毛坯件和生產(chǎn)成本要求及各加工方案的比較，擬定出合理可行的推動架加工工藝規(guī)程路線。最后，依照被加工零件的加工要求，參考機床夾具設計手冊及相關方面的資料，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計的方案，設計出節(jié)省時間節(jié)省資源并且能保證加工質(zhì)量的夾具。 夾具設計的主要內(nèi)容是推動架鉆床專用夾具，經(jīng)老師協(xié)商，決定設計第7工序的工裝夾具。鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔的鉆床夾具。夾具是利用φ35兩端面和φ50兩端面進行定位，利用M14以及壓板對零件進行夾緊；再配合一個個定位銷進行鉆φ6.6孔。端蓋與底座還有推動架零件兩個中心孔平行度為0.1。鉆完孔后攻M8螺紋。 關鍵詞:加工制造、工藝規(guī)程、底孔夾具、推動架 Abstract Contents of this project consists of promoting the machining process planning and fixture design of bottom two parts. First of all, through the analysis of B6065 Planer to promote aircraft parts, recognizing that promotion plays a role in processing in the B6065 Planer. Use some expertise in machining technology and related courses, resolved to promote in the process of installing, positioning, and a reasonable route arrangements and other related issues, identifying relevant according to the drawing process dimension and a reasonable selection of machine tools and cutting tools ensure the machining requirements. Secondly, according to promote green and comparison of production costs and processing programmes, work out reasonable and feasible to promote the machining process course. Finally, according to workpiece processing requirements, refer to the fixture design manual and relevant information, using design methods, development of fixture design programme, designed to save time can save resources and ensure the quality of the fixture. Main contents of fixture design is to promote the special fixture for drilling and teacher consultations, decided to design the 7th process of the fixture. Drill M8 bottom diameter of 6.6, and M8 hole drilling jig. Fixtures using φ 50 and φ35 two position using M14 and clamps to clamp the parts; coupled with a locating pin hole drilling diameter of 6.6. The cover also promoted part two with the base parallel to the center hole is 0.1. Attack after drilling hole M8 thread. Key words: Processing and manufacturing；Technological procedure； Bottom hole clamp；Drive plane 目 錄 第一章引 言 1 1.1 機械加工工藝規(guī)程制訂 1 1.1.1 生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程 1 1.2 機械加工工藝規(guī)程的種類 2 1.3 制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料 2 第二章零件的分析 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的工藝分析 4 第三章工藝規(guī)程設計 6 3.1 確定毛坯的制造形式 6 3.2 定位基準的選擇 6 3.2.1 粗基準的選擇 6 3.2.2 精基準的選擇 6 3.3 制定工藝路線 7 3.3.1 零件表面加工方法的選擇 7 3.3.2 工藝方案分析與制定 7 3.4 機械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的確定 9 3.4.1 確定機械加工余量 9 3.4.2 確定毛坯尺寸 9 3.4.3 零件的毛坯圖 10 3.5 工序設計 10 3.5.1 選擇機床和工藝裝備（夾具和刀具） 10 3.5.2 確定工序尺寸 11 3.6 確定切削用量 （切削深度、切削速度、進給量） 13 第四章夾具設計 24 4.1 夾具選擇 24 4.2 問題的提出 24 4.3 夾具設計 24 4.3.1 定位基準的選擇 24 4.3.2 切削力和卡緊力計算 24 4.3.3 定位誤差分析 25 4.3.4 夾具設計及操作的簡要說明 25 4.3.5 夾具方案設計及裝配圖繪制 25 第五章結論 25 參考文獻 26 致謝 28 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章引言 第一章引 言 機械加工制造業(yè)是我國經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，如今的制造業(yè)正在快速的改變著人們的生產(chǎn)模式、生活習慣、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結構和文化。在當今中國的產(chǎn)品種類繁多發(fā)展迅速的要求下，對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。 在現(xiàn)實生產(chǎn)當中，由于零件的種類繁多，不論是在材質(zhì)、外形、加工精度要求都有所不同，對于一個零件的加工，往往不只是單獨在一種機床上用一種加工方法就能實現(xiàn)的，而是需要經(jīng)過一定的合理的工藝過程才能完成。因此，我們要依照某一個零件具體要求，選擇合理的加工方法，還要符合實際的安排加工順序，按照工序把零件加工出來。 本課題是有關推動架零件工藝步驟的具體說明。工藝設計是以我們學習的機械設計制造技術以及相關專業(yè)知識為基礎，在生產(chǎn)實際當中對零件進行工藝分析，制定合理的工藝路線，保障零件的加工質(zhì)量要求。 查閱資料所知，推動架是B6065刨床進給機構中的小部件，其主要功能是把從電動機傳出來的旋轉運動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉動，完成工作臺的自動進給。在設計推動架零件加工工藝過程時要通過查表法準確的確定各表面的總余量及余量公差，選擇適合機床加工設備以及對應的加工刀具，主軸轉速，進給量，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量要求。 1.1 機械加工工藝規(guī)程制訂 1.1.1 生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程 將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程被稱為生產(chǎn)過程。它主要包括原材料的采購、保管準備，產(chǎn)品的工藝、生產(chǎn)準備、毛坯的下料制造、零件的機械加工及熱處理等，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售安裝和售后服務等。 機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 2 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章引言 程被稱為機械加工工藝過程。工序是機械加工工藝過程的基本單元。工序又由安裝、工步、工位及走刀等組成。 工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下所示： 1.機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的根本依據(jù)。依照它的要求來準備原料和毛坯的供應，選擇機床加工、專用工藝裝備的設計與制造，制定生產(chǎn)作業(yè)計劃書，調(diào)配操作工，以及進行零件生產(chǎn)成本核算等。 2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)低成本高品質(zhì)。 3.機械加工工藝規(guī)程為新建工廠提供了基本技術文件。依照它和生產(chǎn)綱領，才能確定合理的機床的種類和數(shù)量，工廠的面積大小，機床的平面布置，各部門的合理安排。 1.2 機械加工工藝規(guī)程的種類 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，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、半自動機床完成的工序，還有機床調(diào)整卡片。 機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。 機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產(chǎn)，用于大批量零件的生產(chǎn)和成批生產(chǎn)中的重要零件。 1.3 制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料 擬定機械加工工藝規(guī)程過程時，必須具有下列原始資料： 1.生產(chǎn)零件的全套技術文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標準等。 2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應研究毛坯圖，了解毛坯材料，余量，結構工藝性，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和夾緊方法。 3.車間的生產(chǎn)條件。了解工廠的各種生產(chǎn)設備、刀具、夾具、機床性能、 4 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章引言 量具的性能使用方法、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的專業(yè)技術水平；專用設備；工藝裝備的制造性能等。 4.各種加工技術資料。包括有關的機床使用說明書、手冊、標準、以及國內(nèi)外先進的工藝技術等。 6 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章零件的分析 第二章零件的分析 2.1 零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件為B6065牛頭刨床上推動架，是牛頭刨床進給機構的中小部件，φ32mm孔用來安裝工作臺進給絲杠軸，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，把從電動機傳來的旋轉運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，帶動絲杠轉動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。 2.2 零件的工藝分析 依照材料工藝性能分析為灰口鑄鐵，HT200。推動架應具有較高的強度，耐熱性，耐磨性，減震性，適應于承受較大的應力的零件。推動架在刨床上具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，φ16+0.019 0、φ32+0.027 0孔的中心線是主要的設計基準和加工基準。由此該零件的主要加工面可分為兩組： 1.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。 2.φ32mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及倒角和孔，φ16mm的兩個端面及倒角和孔。 這兩組的加工表面的位置要求，主要是： 1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差應控制為0.10； 2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。 由上述分析可知，對這兩組加工表面來說，優(yōu)先加工第一組，其次再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度與機床所能達到的位置精度對比可知，上述技術要求是可以達到的，同時也滿足零件的結構工藝性。另外考慮到零件的精度不高可以在普通數(shù)控機床上加工。 8 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章工藝規(guī)程設計 第三章工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 推動架是一個結構較為簡單的零件，滿足材料要容易成型，切削性能好，同時要求強度要高，耐磨性好，重要表面的表面硬度也要高，故選用鑄鐵HT200，鑄鐵材料是最常見的材料，其特點是：容易制造，切削性能好，價格低廉，且吸振性好。為了得到較好的強度和表面硬度，可在加工過程中進行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時為了消除內(nèi)應力對工件的影響，可進行適當?shù)娜斯r效處理（如果需要的話）。 由于推動架的結構簡單，用鍛件是不可行的，因此，需要先依照零件圖要求，做出鑄模具，進行鑄造，結合零件和經(jīng)濟的考慮，最好利用砂型鑄造的方法。 3.2 定位基準的選擇 3.2.1 粗基準的選擇 對大部分軸類零件來說，以外圓作為基準是合理可行的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當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，從零件的分析得知，B6065刨床推動架以外圓φ50mm作為粗基準。 3.2.2 精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇φ32mm的孔和φ16的孔作為精基準。 9 3.3 制定工藝路線 3.3.1 零件表面加工方法的選擇 依照推動架零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法。 主要加工表面 尺寸精度等級 粗糙度 加工方案 備注 φ27的端面 IT13 12.5 粗銑 φ16 孔 IT6-IT9 3.2 鉆-擴-鉸- φ50的外圓端面 IT7-IT9 6.3 粗銑-精銑 φ32 孔 IT7-IT8 6.3 鉆-擴-鉸 φ35的兩端面 IT13 25 粗銑 φ16的孔 IT6-IT9 3.2 鉆-擴-鉸 φ6的孔 IT11-IT12 25 鉆 φ8螺紋孔 （公差帶5H-7H） 6.3 鉆螺紋 寬6mm的槽 IT11-IT13 12.5 粗銑 拉溝槽R3 25 拉 表1 推動架各表面加工方案 3.3.2工藝方案分析與制定 零件的工藝路線的制定要考慮的因素很多，為了制定出更好的工藝路線需要先擬定出多種工藝路線，將這幾種路線進行比較，從中找出較好的一種，結合該零件的各因素現(xiàn)擬制以下兩種工藝方案進行比較： 方案一： 工序1 以φ50mm左端面和軸線為精基準，粗銑φ50mm和φ35mm右端面。 工序2 以φ50mm右端面和軸線為精基準，粗銑φ50mm和φ35mm在同一水平面的左端面。 11 工序3 以φ50mm右端面和軸線為精基準，銑φ27mm的端面 工藝4 以φ50mm左端面為粗基準，擴鉸φ32mm的孔 工序5 以φ50mm右端面和軸線為精基準，鉆φ35上φ16mm的孔 工序6 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，鉆φ10mm通孔，擴，精鉸φ 16mm的孔和锪底面。 工序7 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，鉆螺紋孔φ6mm，攻M8-6H。 工序8 半精鉸φ16mm孔，精鉸φ16mm，倒45角。 工序9 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，鉆φ6mm，锪120°倒角。 工序10 半精鉸φ32mm端面 工序 11 精鉸φ32mm孔并倒45角。 工序12 去毛刺。 工序13 檢查。 方案二： 工序1以φ50mm右端面和軸線為粗基準，銑φ50mm和φ35mm在同一水平面的左端面 工序2以φ50mm左端面為精基準，銑φ50mm的右端面及φ35mm的右端面 工序3 以φ50mm右端面和軸線為精基準，銑φ27mm的端面。 工藝4 以φ50mm右端面和軸線為精基準，粗鏜，半精鏜φ32mm和鉆φ16mm的孔，倒角45°。 工序5 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，銑深為9.5mm寬6mm的槽。 工序6 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，鉆φ8.5mm通孔，擴φ15.85mm15.85的孔，锪φ16mm的孔和底面，鉸φ10mm的孔。 工序7 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，鉆螺紋孔φ6mm，攻M8-6H。 工序8 半精鉸φ16mm孔。 工序9 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準，鉆φ6mm，锪120°倒角。 工序10 半精鉸φ32mm端面 工序 11 精鏜φ32mm孔 工序12 去毛刺。 工序13 檢查。 通過比較以上兩種方案，區(qū)別在于加工用的基準不同，方案一選擇左端面為粗基準，中軸為精基準，而方案二選擇右端面為粗基準，左端面為精基準，在加工時，從誤差大小的方面考慮，方案二誤差比方案一的誤差大，所以選擇方案一。 3.4 機械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的確定 3.4.1 確定機械加工余量 由《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-1可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～12級，取CT=10級。 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 單側加工 φ50的外圓端面 45 G 2.5 雙側加工 φ32的孔 φ32 H 3.0 雙側加工 φ35的兩端面 20 G 2.5 雙側加工 表2 確定各加工表面的總余量 3.4.2 確定毛坯尺寸 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 尺寸公差 φ27的端面 92 4.0 96 3.2 φ50的外圓端面 45 5 50 2.8 φ32的孔 φ32 單側3.0 φ26 2.6 φ35的兩端面 20 5 25 2.4 表3 鑄件主要尺寸的公差 3.4.3 零件的毛坯圖 圖1 零件毛坯圖 3.5 工序設計 3.5.1 選擇機床和工藝裝備（夾具和刀具） （1-a）選擇機床 工序1、工序2、工序3、工序4、工序6和工序11選用XA6132臥式銑床 工序5、工序7、工序8、工序9、工序10、工序12選用Z525立式鉆床 (1-b)、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。 (1-c)、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.鉆φ10mm孔和φ16mm的基準面并鉆孔。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，機用絲錐。 (1-d)、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。依照零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關資料，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～IT9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的游標卡尺進行測量。 3.5.2 確定工序尺寸 1、面的加工（所有面） 依照加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。依照《機械工藝手冊》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。 2、孔的加工 1. φ32mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ31mm. 2z=0.75mm 擴孔：φ31.75mm 2z=0.18mm 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～IT8之間。查《機械工藝手冊》確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm 擴孔：φ15.85mm 2z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H7 3. φ10、 φ16mm的孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝手冊》確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ10mm 反拉孔：φ15mm 2z=0.85mm 擴孔：φ15.85mm 2z=0.10mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H8 4.鉆螺紋孔M8 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ7.8mm 2z=0.16mm 粗鉸：φ7.96mm 2z=0.04mm 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～IT9之間。查《機械工藝 手冊》確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ6H7 3.6 確定切削用量 （切削深度、切削速度、進給量） 工序1 第一工步為：粗銑φ50的右端面。選擇高速鋼細齒圓柱銑刀，直徑d0=63mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度ae=2.3mm，銑削深度ap=50mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標準及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當d0=63mm ，z=10，ae=2.3mm，ap=50mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=15m/min,nt=74r/min,vft=130mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=15×1×0.8=12m/min n= ntkn=74×1×0.8=59.2r/min vf= vftkvf=130×1×0.8=104mm/min 查XA6132臥式銑床的技術資料取nc=60r/min, vfc=118mm/min 因此實際切削速度vc==3.14×63×60/1000=11.9m/min 實際每齒進給量fzc==118/(60×10)=0.2mm/z 4、校驗機床功率 依照XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.5×0.75=5.63kW 查表，當fzc=0.2mm/z，ap=50mm，ae=2.3mm，vfc=118mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 5、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ 查表，入切量及超切量y+△=16mm tm=0.6min 第二工步為：粗銑φ35孔的右端面。選擇高速鋼細齒圓柱銑刀，直徑d0=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度ae=2.5mm，銑削深度ap=35mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標準及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當d0=50mm ，z=8，ae=2.5mm，ap=50mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=13m/min,nt=85r/min,vft=119mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=13×1×0.8=10.4m/min n= ntkn=85×1×0.8=68r/min vf= vftkvf=119×1×0.8=95.2mm/min 查XA6132臥式銑床的技術資料取nc=75r/min, vfc=95mm/min 因此實際切削速度vc==3.14×50×75/1000=11.8m/min 實際每齒進給量fzc==95/(75×8)=0.16mm/z 4、校驗機床功率 依照XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.5×0.75=5.63kW 查表，當fzc=0.16mm/z，ap=50mm，ae=2.5mm，vfc=95mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 5、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ l=35mm 查表，入切量及超切量y+△=14mm 計算得tm=0.5min 工序2 本工序為粗銑φ32、φ16孔的左端面。選擇高速鋼細齒圓柱銑刀，直徑d0=63mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度ae=2.3mm，銑削深度ap=50mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標準及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當d0=63mm ，z=10，ae=2.3mm，ap=50mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=15m/min,nt=74r/min,vft=130mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=15×1×0.8=12m/min n= ntkn=74×1×0.8=59.2r/min vf= vftkvf=130×1×0.8=104mm/min 查XA6132臥式銑床的技術資料取nc=60r/min, vfc=118mm/min 因此實際切削速度vc==3.14×63×60/1000=11.9m/min 實際每齒進給量fzc==118/(60×10)=0.2mm/z 4、校驗機床功率 依照XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.5×0.75=5.63kW 查表，當fzc=0.2mm/z，ap=50mm，ae=2.3mm，vfc=118mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 5、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ l=102.5mm 查表，入切量及超切量y+△=16mm tm=1min 工序3 本工序為粗銑φ27的外端面。選擇高速鋼細齒圓柱銑刀，直徑d0=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度ae=2.5mm，銑削深度ap=27mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標準及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當d0=50mm ，z=8，ae=2.5mm，ap=27mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=13m/min,nt=85r/min,vft=119mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=13×1×0.8=10.4m/min n= ntkn=85×1×0.8=68r/min vf= vftkvf=119×1×0.8=95.2mm/min 查XA6132臥式銑床的技術資料取nc=75r/min, vfc=95mm/min 因此實際切削速度vc==3.14×50×75/1000=11.8m/min 實際每齒進給量fzc==95/(75×8)=0.16mm/z 4、校驗機床功率 依照XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.5×0.75=5.63kW 查表，當fzc=0.16mm/z，ap=27mm，ae=2.5mm，vfc=95mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 5、基本時間 tm=L/vf 計算得tm=0.43min 工序4 本工序為擴φ32mm的孔。鉸刀選用φ32的高速鋼錐柄擴鉆，擴孔擴削用量。l/d=45/32，k1v=1.0。 1. 確定進給量f Fz=0.9-1.0mm/r Fz=fzk1v=0.9-1.0，按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.81。 依照Z525鉆床說明書，機床進給機構允許的最大軸向力飛、Fmax=8830N，，故f=0.81，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=45min。 2. 確定切削速度v和轉速n 依照表10.4-39取V表=12,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1 故K=1.0 故V=12×1×1=12m/min N=1000v/IId=119∑12.3532 所以依照表得n=140 2 時間計算： 1.擴孔基本工時： Tm = L/πf=(l+l1+l2)/πf我/是色而二手 式中，n=140,f=0.8，l=45mm,l1=l2=5mml Tm=0.48 輔助時間t=10s。 工序5 本工序為鉆φ16mm的孔。選用φ15的直柄麻花鉆a0=120，b=1.5，l=3，鉆孔擴削用量：l/d=20/16，所以k1v=1 1. 確定進給量f 查表可知fz=0.61-0.75依照公式fz=fz·k1v=0.61-0.75，查表取進給量，按Z525機床說明書，取f=0.62。 2. 確定切削速度v和轉速n 取V1=12,切削速度的修正系數(shù)為，kmv=1。 故K=1 故V=12×1×1=12m/min N=254 依照Z525機床說明書選擇n=272r/min.這時實際的鉸孔速度V=12 2 時間計算： 1.鉆孔基本工時 Tm=0.17 工序6 本工序為鉆、半精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標準高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴削用量： 1. 確定進給量f 依照機械手冊查出f1=0.65～1.4.按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.72。 2. 確定切削速度v和轉速n 依照表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按機械手冊查出，kmv=1。 故K=0.87 故V=14.2×0.87×1=12.35m/min N= 依照Z525機床說明書選擇n=275r/min.這時實際的鉸孔速度V為： V= 依照以上計算確定切削用量如下： 鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 3.時間計算： 1.鉆孔基本工時： T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 2.半精鉸基本工時： l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 工序7 本工序為鉆螺紋孔φ6mm、攻絲M8-6H 一、切削用量 刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。 1.確定進給量f k1v=1.0，fz=0.36-0.44，fz=0.36由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。 2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V δ=670MPa的HT200的加工性為5類，機械手冊進給量可取f=0.36mm/r；由表5-131可查V=12m/min, ns=1000v/πd0=(1000x12)/(3.14x6)=637r/min 鉆Φ6mm螺紋孔，攻絲，基本時間為： tm=(L+l)/(πf)=(9+25)/(680x0.36)=0.005min 輔助工時大約為 t=45s 工序8 本工序為精鉸φ16mm的孔。鉸刀采用φ15.95的標準高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴削用量： 1、確定進給量f 依照參考文獻三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋采用較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.72。 2.確定切削速度v和轉速n 依照機械手冊取V1=14.2,切削速度的修正系數(shù)為，kmv=1。 故K=0.87 故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min N’= 依照Z525機床說明書選擇n=275r/min.這時實際的鉸孔速度V為： V= 依照以上計算確定切削用量如下： 精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min 時間計算 .精鉸基本工時： l= 取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm T= 工序9 本工序加工φ6mm的孔，锪120°的倒角，選用Z525立式鉆床加工 刀具采用高速鋼復合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。 1.確定進給量f 由于孔徑和深度均很小，應采用手動進給 2.選用鉆頭磨鈍標準及耐用度 依照表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。 3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127，暫定進給量f=0.16mm/r，v=16m/min。依照Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速n=1041r/min。 2 基本時間 鉆一個φ6mm深8mm的通孔，基本時間約為6s. 工序10 工步一：本工步加工半精銑φ50孔的右端面。采用高速鋼細齒圓柱銑刀，直徑d0=63mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度ae=0.2mm，銑削深度ap=50mm。所以機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標準及耐用度 已知銑刀刀齒后刀面的最大磨損量應為0.7mm，耐用度應為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當d0=63mm ，z=10，ae=0.2mm，ap=50mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=26m/min,nt=170r/min,vft=54mm/min 查表得各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=1 故vc=vctkv=26×1×1=26m/min n= ntkn=170×1×1=170r/min vf= vftkvf=54×1×1=54mm/min 查XA6132臥式銑床的技術資料取nc=190r/min, vfc=47.5mm/min 因此實際切削速度vc==3.14×63×190/1000=37.6m/min 實際每齒進給量fzc==47.5/(190×10)=0.025mm/z 4、校驗機床功率 依照XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.5×0.75=5.63kW 查表，當fzc=0.025mm/z，ap=50mm，ae=0.2mm，vfc=47.5mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 5、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ l=50 查表，入切量及超切量y+△=7mm tm=1.2min 工步二：本工步為半精銑φ50的左端面。選擇高速鋼細齒圓柱銑刀，直徑d0=63mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度ae=0.2mm，銑削深度ap=50mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 4、校驗機床功率 依照XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.5×0.75=5.63kW 查表，當fzc=0.025mm/z，ap=50mm，ae=0.2mm，vfc=47.5mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 5、基本時間 tm=L/vf tm=2.3min 工序11 本工序為精鉸φ32mm的孔。鉸刀采用φ32的標準高速鋼鉸刀，鉸孔擴削用量： 1. 確定進給量f l/d=45/32，k1v=1，fz=0.4-0.7，依照該表注釋提取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.48。 2. 確定切削速度v和轉速n 依照表10.4-39取V表=10 ns=1000v/πd0=(1000x10)/(3.14x32)=99.5r/min 依照Z525機床說明書選擇n=97r/min.此時實際的鉸孔速度V=8： 2 時間計算： 1.精鉸基本工時： tm=(L+l)/(πf)=(45+15)/(97X0.48)=1.29min 工序12 使用平面銼，拋光機，旋轉銼，砂紙等打磨工具對各加工面進行去毛刺處理。 34 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章夾具設計 第四章夾具設計 4.1夾具選擇 結合本設計與相關資料，決定設計第7工序的工裝夾具。鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔的鉆床夾具。 4.2問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M8x螺紋孔的位置相關尺寸精度要求。 4.3夾具設計 4.3.1 定位基準的選擇 出于定位方便和快速裝夾的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ15為定位基準面，保證設計基準和加工基準重合，再采用快速螺旋卡緊機構進行夾緊。 4.3.2 切削力和卡緊力計算 本步加工按估算鉆削卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 依照資料可取系數(shù)為 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力約為 F’=S1XS2XS3XS4XF=24.1N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調(diào)整卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可采用可靠的卡緊力。 36 4.3.3 定位誤差分析 由于設計基準和加工基準重合，所以能夠有效的保證了加工精度要求。 4.3.4 夾具設計及操作的簡要說明 由于夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)效率，我們采用快速螺旋卡緊機構。 4.3.5 夾具方案設計及裝配圖繪制 圖2 夾具裝配圖 38 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章結論 第五章結論 通過被課題的學習與研究，基本完成了推動架零件加工工藝規(guī)程底孔夾具設計任務，收獲頗豐，雖然設計任務完滿完成，但是設計中尚有需要改進和完善之處。 成果：（1）通過設計過程對過去學到的專業(yè)知識進行了系統(tǒng)的回顧和學習；（2）較全面的了解和學習了加工工藝規(guī)程；（3）學習了零件加工中常用的規(guī)范和標準；（4）了解了焊接工藝常用的規(guī)范和技術要求；（5）懂得了獨立研究和思考問題的方法。 不足:（1）對于夾具設計研究還不夠深入，設計部夠精準；（2）由于設計和操作有差別，而且設計經(jīng)驗少，研究不夠深入，設計的結構還需完善和完美。 此次設計已經(jīng)結束，受益匪淺，設計規(guī)范中一些細節(jié)之處可參考的資料較少，在設計過程中遇到的一些難以解決的問題?？嘤谧陨碇R結構還不夠完善，缺乏深度，希望在以后的工作中不斷充實與完善自我知識。 43 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 參考文獻 參考文獻 [1] 張耀宸.《機械加工工藝手冊》.航空工業(yè)出版社,1987.2. 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