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機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：制定曲柄 扇形撥叉的零件機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ16孔的專用鉆床夾具設(shè)計 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 20 年 月 日 26 目 錄 序 言 1 1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 2 1.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.2生產(chǎn)效率分析 2 1.3生產(chǎn)類型 3 2零件的分析 4 2.1零件的作用 4 2.2零件的分析 4 3確定毛坯制造形式 5 4擬定工藝路線 6 4.1基面的選擇 6 4.1.1粗基準的選擇原則 6 4.1.2精基準選擇的原則 6 4.2選擇加工方法 7 4.3劃分加工階段 7 4.4工序的集中與分散 8 4.5確定工序順序 8 5 擬定工藝設(shè)計 10 5.1確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 10 5.2 選擇機床及工裝 11 5.3制訂工藝路線 12 5.4 確定切削用量以及時間定額 12 6鉆床夾具設(shè)計 21 6.1 問題的提出 21 6.2 定位基準的選擇 21 6.3 定位誤差分析 21 6.4 切削力的計算與夾緊力分析 22 6.5鉆套設(shè)計 22 6.6夾具設(shè)計及操作簡要說明 25 參 考 文 獻 26 序 言 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 扇形撥叉加工工藝規(guī)程及鉆Φ15H7孔的夾具設(shè)計，包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 1.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年） n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 1.2生產(chǎn)效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工 時與間接工時。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。? a\標準工時：標準工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。 b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計算得到標準工時。 生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%? 1.3生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類型： 1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品試制，專用設(shè)備和修配件的制造等。 2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。 3.大量生產(chǎn)：當一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點經(jīng)常是重復(fù)性地進行相同的工序。 生產(chǎn)類型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及其自身特點，具體情況見表1-1。 表1-1： 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 生產(chǎn)類型 重型 （零件質(zhì)量大于2000kg） 中型 （零件質(zhì)量為100-2000kg） 輕型 （零件質(zhì)量小于100kg） 單件生產(chǎn) 小于等于5 小于等于20 小于等于100 小批生產(chǎn) 5-100 20-200 100-500 中批生產(chǎn) 100-300 200-500 500-5000 大批生產(chǎn) 300-1000 500-5000 5000-50000 大量生產(chǎn) 大于1000 大于5000 大于50000 依設(shè)計題目知：Q=3000臺/年，n=2件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年 零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2零件的分析 2.1零件的作用 撥叉主要是用在操縱機構(gòu)中，比如改變車床滑移齒輪的位置，實現(xiàn)變速；或者應(yīng)用于控制離合器的嚙合斷開的機構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進給。 撥叉是汽車變速箱上的部件，與變速手柄相連，位于手柄下端，撥動中間變速輪，使輸入/輸出轉(zhuǎn)速比改變。 如果是機床上的撥叉是用于變速的，主要用在操縱機構(gòu)中。就是把 2個咬合的齒輪撥開來再把其中一個可以在軸上滑動的齒輪撥到另外一個齒輪上以獲得另一個速度。即改變車床滑移齒輪的位置，實現(xiàn)變速。 2.2零件的分析 序號 加工表面 尺寸精度 粗糙度 形狀、位置 1 Φ52后端面 — 6.3 — 2 Φ52前端面 — 6.3 — 3 Φ34前端面 — 6.3 — 4 Φ34后端面 — 6.3 平行于基準A 0.02 5 Φ25H7孔 0.021 3.2 — 6 Φ16H7孔 0.018 3.2 — 7 銑扇形后端面 — 6.3 — 8 銑扇形前端面 — 6.3 — 9 銑扇形外圓面 — 12.5 — 10 M8-6H螺紋孔 0.008 3.2 — 3確定毛坯制造形式 零件材料為HT200?？紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。 4擬定工藝路線 4.1基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 4.1.1粗基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 由以上及零件知，選用工件中心線作為定位粗基準。 4.1.2精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： 用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復(fù)加工的原則。 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。 4.2選擇加工方法 序號 加工表面 尺寸 粗糙度 形位 加工方法 1 Φ52后端面 52 6.3 — 粗銑 2 Φ52前端面 52 6.3 — 粗銑 3 Φ34前端面 34 6.3 — 粗銑 4 Φ34后端面 34 6.3 平行于基準A 0.02 粗銑 5 Φ25H7孔 30 3.2 — 鉆、擴、鉸 6 Φ16H7孔 30 3.2 — 鉆、擴、鉸 7 銑扇形后端面 122 6.3 — 粗銑 8 銑扇形前端面 122 6.3 — 粗銑 9 銑扇形外圓面 122 12.5 — 粗銑 10 M8-6H螺紋孔 13.5 3.2 — 鉆、攻 4.3劃分加工階段 按加工的精度高低，加工階段一般可分為三個階段： 一、粗加工階段 主要加工方法有：粗車、粗銑、粗刨、粗鏜和鉆孔。 二、半精加工階段 主要加工方法有：半精車精車、半精銑精銑、半精刨精刨、半精鏜精鏜和擴孔鉸孔。 三、半精加工階段 主要加工方法是各種類型的磨削，也有寬刃精刨、浮動鏜和刮削 在不同的加工階段不僅所選擇的機床、切削用量不同，而且所使用的夾具、刀具、檢具的精度也是不同的。從粗加工到精加工，機床、夾具、刀具、檢具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高進行變化。 因此，在不同的加工階段應(yīng)選擇合適的加工設(shè)備。 4.4工序的集中與分散 一、工序集中 按工序集中原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，將許多工序組成一個集中工序。最大限度的工序集中，就是在一道工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。 二、工序分散 按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些。最大限度的工序分散就是每個工序只包括一個簡單工步 4.5確定工序順序 一、機械加工工序的安排原則： 1） 先粗后精：粗加工在前，精加工在后，粗精分開。 2） 基準先行：先把基準面加工出來，再以基準面定位來加工其表面，以保證加工質(zhì)量。 3） 先主后次：主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵槽、聯(lián)接用的光孔等。次要表面一般放在主要表面的主要加工結(jié)束后，最終精加工之前進行。 4） 先面后孔：平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來加工孔。 先面后孔的另一含義：在從面上加工孔之前、先加工這個面，然后再從加工好的面上鉆孔。 二、熱處理工序的安排 1） 退火 應(yīng)用：高碳鋼采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出來以后。 2） 正火 應(yīng)用：低碳鋼、中碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來以后。 3） 調(diào)質(zhì)處理 應(yīng)用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。 4） 時效處理 應(yīng)用：一般安排在毛坯制造出來和粗加工后。常用于大而復(fù)雜的鑄件。 5） 淬火 應(yīng)用：一般安排在磨削前。 6） 滲碳處理 可安排在半精加工之前或之后進行。 鍍鉻、鍍鋅、發(fā)藍等，一般都安排在工藝過程最后階段進行。 3、 檢驗工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場合安排檢驗工序： 1）粗加工全部結(jié)束之后； 2）送往外車間加工的前后； 3）工時較長和重要工序的前后； 4）最終加工之后。 4、 其它工序的安排 1）切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。 2）零件在進入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。 3）在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序。 4）在鑄件成型后要涂防銹溱。 5 擬定工藝設(shè)計 5.1確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 1. Φ52后端面的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 2. Φ52前端面的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 3. Φ34前端面的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 4. Φ34后端面的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 5. Φ25H7孔的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT7級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鉆削(鉆、擴、鉸）即可方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=11.5mm 擴 單邊余量Z=0.9mm 鉸 單邊余量Z=0.1mm 6. Φ16H7孔的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT7級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鉆削(鉆、擴、鉸）即可方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=7.5mm 擴 單邊余量Z=0.4mm 鉸 單邊余量Z=0.1mm 7.扇形前后兩端面的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 8.扇形外圓面的加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 9.M8-6H螺紋孔加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造，鑄件尺寸公差為CT6級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。 5.2 選擇機床及工裝 1、 Φ52后端面，加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標卡尺。 2、 Φ52前端面、Φ34前端面；加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標卡尺。 3、 Φ34后端面；加工設(shè)備選擇：加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標卡尺。 4、 Φ25H7孔、倒角；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、倒角鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。 5、 Φ16H7孔、倒角；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、倒角鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。 6、 扇形前后兩端面；加工設(shè)備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金立銑刀；量具選擇：游標卡尺。 7、 扇形外圓面；加工設(shè)備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金立銑刀；量具選擇：游標卡尺。 8、 M8-6H螺紋孔；，加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、硬質(zhì)合金絲錐；量具選擇：圓柱塞規(guī)、螺紋塞規(guī)。 5.3制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工件集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案 工序01：鑄造 工序02：時效處理 工序03：銑Φ52后端面 工序04：銑Φ52前端面 工序05：鉆、擴、鉸Φ25H7孔；倒角 工序06：銑Φ16孔兩端面 工序07：鉆、擴、鉸Φ16H7孔；倒角 工序08：銑扇形前后兩端面 工序09：銑扇形外圓面 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋孔 工序11：去毛刺 工序12：檢驗至圖紙要求 工序13：入庫 5.4 確定切削用量以及時間定額 工序01：鑄造 工序02：時效處理 工序03：銑Φ52后端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝475 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 。 工序04：銑Φ52前端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序05：鉆、擴、鉸Φ25H7孔；倒角 工步一：鉆Φ23孔 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 （《切削》表2.15） 554r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：擴Φ23孔至Φ24.8 選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 642r/min 按機床選取n=680r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步三：鉸Φ24.8孔至Φ25H7 選用高速鋼錐柄鉸刀（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 955r/min 按機床選取n=960r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步四：倒角 工序06：銑Φ16孔兩端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8, ， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝600 當＝600r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 。 工序07：鉆、擴、鉸Φ16H7孔；倒角 工步一：鉆Φ15孔 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 （《切削》表2.15） 531r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：擴Φ15孔至Φ15.8 選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 706r/min 按機床選取n=680r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步三：鉸Φ15.8孔至Φ16H7 選用高速鋼錐柄鉸刀（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 995r/min 按機床選取n=960r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步四：倒角 工序08：銑扇形前后兩端面 工步一：銑扇形前后兩端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)仿型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 。 工序09：銑扇形外圓面 工步一：銑扇形外圓面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)仿型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 。 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋孔 工步一：鉆M8-6H螺紋底孔Φ6.8 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 （《切削》表2.15） 562r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻M8-6H螺紋孔 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r 299r/min 按機床選取n=272r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序11：去毛刺 工序12：檢驗至圖紙要求 工序13：入庫 6鉆床夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設(shè)計07工序：鉆、擴、鉸Φ16H7孔；倒角的夾具。 6.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆、擴、鉸Φ16H7孔；倒角，表面粗糙度Ra3.2，精度要求相對比較高，故設(shè)計夾具時，即要考慮如何提高生產(chǎn)效率，也要保證工件表面的質(zhì)量。 6.2 定位基準的選擇 選擇已加工好的Φ52前端面、Φ25H7孔和扇形側(cè)面來定位，對應(yīng)的夾具上定位元件應(yīng)分別是心軸、浮頂銷和A型固定式定位銷，定位分析如下： 1、 曲柄Φ52前端面和Φ34前端面作為第一定位基準，與心軸Φ50端面和浮頂銷相配合，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。 2、 曲柄Φ25H7孔作為第二定位基準，與心軸Φ25f6外圓相配合，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。 3、 曲柄扇形側(cè)面作為第三定位基準，與A型固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動， 工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計合理。 6.3 定位誤差分析 1、 基準位移誤差 由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用表示。 工件以Φ25H7孔在軸上定位鉆、擴、鉸Φ16H7孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算 式中 ——基準位移誤差，mm ——孔的最大直徑，mm ——軸的最小直徑，mm =0.027mm 2、 基準不重合誤差 加工尺寸h的基準是外圓柱面的母線上，但定位基準是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用表示?；鶞什恢睾险`差為= 式中 ——基準不重合誤差，mm ——工件的最大外圓面積直徑公差，mm = 6.4 切削力的計算與夾緊力分析 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 6.5鉆套設(shè)計 Ф16H7孔加工需鉆、擴、鉸，因為鉆孔后還要擴孔和鉸孔，故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖示）。根據(jù)工藝要求：。即用Φ15的麻花鉆鉆孔。查機床夾具標準件可知Φ15相配的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下 具體的尺寸如下 因為鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時間鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模板上，以防止加工的時間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸8，查機床夾具標準件可知，M8鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下 具體的尺寸如下 6.6夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇由螺母、圓墊圈、心軸和快換墊圈等組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 參 考 文 獻 1.鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 2.趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 3.孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 4.李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 5.鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6.黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7 7.丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997 8.儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，12 9.廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 10.樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11.李慶壽 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12.陶濟賢 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13.機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14.龔定安 主編 機床夾具設(shè)計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15.李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7 16.周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設(shè)計指導 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12