氣門搖桿軸支座的鉆2XФ13孔專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)7張CAD圖,氣門,搖桿,支座,13,專用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad XX設(shè)計(jì)（說明書） 題目 氣門搖桿軸支座的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時(shí) 間： 摘要 機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 本次設(shè)計(jì)的題目是氣門搖桿軸支座的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，一開始進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我翻閱了很多相關(guān)的材料，對加工工藝設(shè)計(jì)等方面的知識進(jìn)行了足夠的了解和掌握。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：對零件結(jié)構(gòu)的分析，確定零件的制造形式，繪制零件圖和毛坯圖；然后對每一個(gè)步進(jìn)行計(jì)算，確定切削用量，編寫加工工藝過程卡和加工工序卡。 專用夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：定位方案和夾緊方案的確定，定位元件和夾緊元件的選擇，夾具體的設(shè)計(jì)，等等。最后，撰寫設(shè)計(jì)說明書，對本次設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。 關(guān)鍵詞：氣門搖桿軸、支座、加工工藝、夾具設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 I 1 緒論 1 1.1 機(jī)加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的分類 2 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 2 零件的分析 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的分析 5 2.2.1 零件的工藝分析 5 2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 5 2.2.3 零件的技術(shù)要求分析 5 2.2.4 零件的組成表面 5 2.2.5 零件的技術(shù)要求 6 2.2.6 零件的形位公差 6 3 零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 7 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 7 3.2 確定零件的材料及制造方式 7 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 8 3.4 加工工藝路線選擇、比較與確定 8 3.5 加工方法、加工刀具及量具的選用 10 3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算 10 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 12 4 鉆2XФ13孔專用夾具設(shè)計(jì) 20 4.1 確定與選擇定位方案及定位元件 20 4.1.1 確定定位方案 20 4.1.2 確定定位元件 20 4.2 確定與選擇夾緊方案及裝置 21 4.2.1 確定夾緊方案 21 4.2.2 確定夾緊元件 21 4.3 確定夾具體 21 4.4 確定導(dǎo)向裝置 22 4.5 計(jì)算鉆削力 22 4.6 計(jì)算夾緊力 22 4.7 定位誤差的分析 23 結(jié)論 24 致謝 25 參考文獻(xiàn) 26 II 1 緒論 1.1 機(jī)加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的概述 機(jī)械工業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消耗品的產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質(zhì)量。所以機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。 經(jīng)過建國40多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全，具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)引進(jìn)了大量的國外先進(jìn)技術(shù)，目前這些技術(shù)已大批量投入生產(chǎn)，加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的結(jié)果，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向著合理化方向發(fā)展，對市場的適應(yīng)能力也明顯增強(qiáng)。 通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，又計(jì)劃的推進(jìn)了企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)機(jī)械產(chǎn)品的性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都發(fā)生了顯著的變化，我國機(jī)械工業(yè)綜合技術(shù)水平有了較大幅度的提高，一批先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用和普及，約有近10%的企業(yè)進(jìn)入了高技術(shù)企業(yè)的行列，60%以上的企業(yè)建立了專門的技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，此外科技體制改革不斷深化，絕大多數(shù)研究院、所已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場，正發(fā)揮越來越大的作用。 按照傳統(tǒng)的專業(yè)劃分，機(jī)械制造工藝學(xué)的研究范疇是零件的機(jī)械加工和裝配的工藝過程。很長時(shí)間以來，機(jī)械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的順序，采用硬度比工件高的切削刀具實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)充分利用國內(nèi)外的技術(shù)資源，進(jìn)行技術(shù)改造，依靠科技進(jìn)步，已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。但與世界先進(jìn)水平相比，我國的機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品在功能、質(zhì)量等方面還有較大的差距，產(chǎn)品構(gòu)成落后，精度保持性差、科研開發(fā)能力較薄弱、人員技術(shù)素質(zhì)還跟不上現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)飛速發(fā)展的需要。因此，我國機(jī)械制造業(yè)必須不斷增強(qiáng)技術(shù)力量，培養(yǎng)高水平的人才和提高現(xiàn)有人員的素質(zhì)，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，使我國的機(jī)械制造工業(yè)早日趕上世界先進(jìn)水平。 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 1.2 機(jī)床夾具的分類 1、專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設(shè)計(jì)的。因?yàn)椴恍枰紤]通用性，所以夾具可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機(jī)構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)和制造周期較長，制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，往往因無法再使用而報(bào)廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。 2、可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點(diǎn)是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 3、專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實(shí)現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個(gè)特點(diǎn)來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時(shí)又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點(diǎn)。 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 高精 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 模塊、組合 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 27 2 零件的分析 2.1 零件的作用 本次設(shè)計(jì)的零件是氣門搖臂軸支座。φ20+0.16+0.10mm孔裝搖臂軸，軸上兩端各裝一進(jìn)、排氣門搖桿，搖桿座通過兩個(gè)φ13mm孔用M12螺桿與氣缸蓋相連。3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2.1所示： 圖2.1 氣門搖臂軸支座零件圖 2.2 零件的分析 2.2.1 零件的工藝分析 在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面： 1、零件表面的組成和基本類型 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時(shí)，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。 2.2.3 零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面： 1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、工件的熱處理和其它要求，如動平衡、鍍鉻處理、去磁等。 2.2.4 零件的組成表面 1、Ф32左右兩端面所在的表面及端面；Ф20孔所在的表面及端面； 2、尺寸78所在的表面及上下端面；尺寸8所在的表面及上下端面； 3、2處0.5X45°倒角所在的表面及端面；3mm軸向槽所在的表面及端面； 4、2XФ13孔所在的表面及端面；厚度為8mm加強(qiáng)筋所在的表面及端面； 5、R5、R3、R8和R10圓弧所在的表面及端面； 6、未注明鑄造圓角為R2—R3。 2.2.5 零件的技術(shù)要求 1、尺寸78所在上端面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um；尺寸78所在下端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 2、Ф32左右兩端面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 3、Ф20孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 4、2處0.5X45°倒角所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 5、3mm軸向槽所在的表面及端面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 6、2XФ13孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 7、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.6 零件的形位公差 1、Ф32左右兩端面相對于Ф20孔所在軸線的直線度公差為0.06。 2、尺寸78所在下端面相對于Ф20孔所在軸線的平行度公差為0.05。 3 零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： 通過上面的分析，結(jié)合任務(wù)書、確定零件氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)（批量生產(chǎn)10000件，備品率3%，廢品率1%）。要求產(chǎn)品合格率96%或以上。 3.2 確定零件的材料及制造方式 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于球墨鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。零件材料為HT200，選擇砂型鑄件。具體的毛坯圖詳見下圖3.1： 圖3.1 氣門搖臂軸支座毛坯圖 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是一個(gè)形狀不復(fù)雜的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇零件下端面作為粗基準(zhǔn)； 精基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇零件的2XФ13孔作為精基準(zhǔn)。 3.4 加工工藝路線選擇、比較與確定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 經(jīng)過相應(yīng)的分析，選擇零件的工藝路線方案如下： 方案1： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削上端面； 工序4、銑削下端面； 工序5、銑削Ф32左端面； 工序6、銑削Ф32右端面； 工序7、鉆削2XФ13孔； 工序8、鉆削Ф20孔； 工序9、銑削3mm軸向槽； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 方案2： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、鉆削2XФ13孔； 工序4、鉆削Ф20孔； 工序5、銑削上端面； 工序6、銑削下端面； 工序7、銑削Ф32左端面； 工序8、銑削Ф32右端面； 工序9、銑削3mm軸向槽； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準(zhǔn)。看似定位較好，但毛坯的內(nèi)孔及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過對2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 3.5 加工方法、加工刀具及量具的選用 本次工藝設(shè)計(jì)的零件是氣門搖臂軸支座，它的零件的材料是HT200。根據(jù)資料和加工工藝，現(xiàn)確定加工方法、加工刀具及量具： 1、銑削加工 （1）設(shè)備：X52K立式銑床和X6132臥式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：端面銑刀和三面刃銑刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2、鉆削加工 （1）設(shè)備：Z3040搖臂鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削上端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2mm； 工序4、銑削下端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2mm； 工序5、銑削Ф32左端面； 工步1：粗銑Ф32左端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm； 工步2：半精銑Ф32左端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.75mm； 工步3：精銑Ф32左端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.25mm； 工序6、銑削Ф32右端面； 工步1：粗銑Ф32右端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm； 工步2：半精銑Ф32右端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.75mm； 工步3：精銑Ф32右端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.25mm； 工序7、鉆削2XФ13孔； 工步1：鉆2XФ13孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)2XФ13孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為3.9mm（單邊）； 工步3：鉸2XФ13孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序8、鉆削Ф20孔； 工步1：鉆Ф20孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)Ф20孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為7.4mm（單邊）； 工步3：鉸Ф20孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序9、銑削3mm軸向槽； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為3mm； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削上端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=45，則 工序4、銑削下端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=50，則 工序5、銑削Ф32左端面； 工步1：粗銑Ф32左端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 工步2：半精銑Ф32左端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 工步3：精銑Ф32左端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 工序6、銑削Ф32右端面； 工步1：粗銑Ф32右端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 工步2：半精銑Ф32右端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 工步3：精銑Ф32右端面； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 工序7、鉆削2XФ13孔； 工步1：鉆2XФ13孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個(gè)搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價(jià)比比較好的。在對機(jī)械制造機(jī)械這本書的查看，確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=78，則 工步2：擴(kuò)2XФ13孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=78，則 工步3：鉸2XФ13孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=78，則 工序8、鉆削Ф20孔； 工步1：鉆Ф20孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=42，則 工步2：擴(kuò)Ф20孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量7.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=267r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=42，則 工步3：鉸Ф20孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=42，則 工序9、銑削3mm軸向槽； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=42，則 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 4 鉆2XФ13孔專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 確定與選擇定位方案及定位元件 4.1.1 確定定位方案 1、確定氣門搖桿軸支座定位方案 選用的夾具主要被用在Z3040搖臂鉆床，因?yàn)槌叽?8下端面，Ф32（尺寸42）右端面等均已加工完成。 （1）尺寸78下端面和2個(gè)支承板上端面定位，限制3個(gè)自由度。 （2）Ф32（尺寸42）右端面和定位鉆模座凸臺端面定位，限制2個(gè)自由度。 （3）尺寸34前端面和工件插銷定位，限制1個(gè)自由度。實(shí)現(xiàn)了零件的完全定位。本次定位方案采用“兩面一銷”。 2、確定定位鉆模座定位方案 采用“一面兩銷”的定位方案進(jìn)行。具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置裝配圖。 圖4.1 定位裝置裝配圖 4.1.2 確定定位元件 1、確定氣門搖桿軸支座定位元件 定位元件有：支承板、定位鉆模座、工件插銷。 2、確定定位鉆模座定位元件 其定位元件有：圓柱銷、菱形銷。 4.2 確定與選擇夾緊方案及裝置 4.2.1 確定夾緊方案 1、確定氣門搖桿軸支座夾緊方案 利用夾緊座、內(nèi)六角螺栓、方頭螺栓、夾緊盤對工件進(jìn)行左右方向夾緊。 2、確定定位鉆模座夾緊方案 利用2個(gè)內(nèi)六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 3、確定鉆套夾緊方案 采用平頭螺釘對其進(jìn)行上下方向夾緊。 4.2.2 確定夾緊元件 1、確定氣門搖桿軸支座夾緊元件 夾緊元件有：夾緊座、內(nèi)六角螺栓、方頭螺栓、夾緊盤。 2、確定定位鉆模座夾緊元件 夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3、確定鉆套夾緊元件 采用的是平頭螺釘。 4.3 確定夾具體 通過資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有如下類型： 1、鑄造夾具體 鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強(qiáng)度高時(shí)用鑄鋼（如ZG270-500），要求重量輕時(shí)鑄鋁（如ZL104）。目前鑄造夾具體應(yīng)用較多。 2、焊接夾具體 焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3、鍛造夾具體 鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類夾具體應(yīng)用較少。 結(jié)合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構(gòu)造見圖4.2夾具體零件圖： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 確定導(dǎo)向裝置 本次夾緊設(shè)計(jì)的要求是要對被加工的孔進(jìn)行鉆孔加工，最后才能實(shí)現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來用作刀具的導(dǎo)向元件。 4.5 計(jì)算鉆削力 本次加工需完成2XФ13孔鉆削加工 鉆削力計(jì)算公式： P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ13m； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，220HBS。 4.6 計(jì)算夾緊力 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可知。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 根據(jù)《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法》表2.2-1，選M10方頭螺栓，材料為45#鋼。 則，遠(yuǎn)小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可用M10方頭螺栓來夾緊工件。 4.7 定位誤差的分析 零件的主要定位元件為支承板、工件插銷及定位鉆模座 1、支承板、工件插銷的尺寸與公差 通過對《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》的查閱，能夠確定和保證支承板、工件插銷的尺寸要求及形位公差要求。 2、定位鉆模座的尺寸與公差 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料，確定定位鉆模座的結(jié)構(gòu)和尺寸，具體見定位鉆模座零件圖。 通過對零件圖的分析，其加工精度為12.5um，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 本文介紹了零件的工藝規(guī)程及鉆2XΦ13孔夾具設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)主要的內(nèi)容主要包含2個(gè)方面：1、零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)；2；專用鉆床夾具的設(shè)計(jì)。 本文主要介紹的內(nèi)容有：介紹了機(jī)床夾具的概述、夾具的組成等等。對零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析：零件的組成表面、零件的作用及技術(shù)要求、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，對零件生產(chǎn)類型、毛坯、加工工藝路線、加工機(jī)器還有加工刀具進(jìn)行了相應(yīng)的選擇和確定。對專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對零件的定位方案和夾緊方案進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)、選擇與分析，對定位元件夾緊元件進(jìn)行了確定等等。 夾具設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次比較完整的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是大家都希望看到的也正是我進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的所在。 致謝 在這次課程設(shè)計(jì)即將完成的時(shí)候，我清晰的看到了自己身上對很多老師在課堂上講述知識的缺乏，使得自己做起來很費(fèi)力，現(xiàn)在回想起來，由于時(shí)間的淡化，原來學(xué)過的知識都已經(jīng)淡忘了，沒有溫故而知新，很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導(dǎo)老師，她平時(shí)的工作還是很繁忙的，但是每次她都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計(jì)進(jìn)行詳盡的指導(dǎo)和幫助。在此，我要表示由衷的謝意。當(dāng)然，也要感謝本組同學(xué)給予的幫助，謝謝各位。可以這樣將沒有你們的幫助和支持我們的設(shè)計(jì)不可能在這么短的時(shí)間里面完成，也不能完成的這樣的圓滿，再次謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [3] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999. [5] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [6] 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊修訂組.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊[M].第一版，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1965.6. [7] 美國可切削性數(shù)據(jù)中心.機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊[M].第一版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989.9. [8] 李慶余，張佳等主編.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007. [9] 龔定安，蔡建國編著.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社1999. [10] 徐發(fā)仁，氣動液壓機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,1982. [12] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第八版，北京：高等教育出版社，2006. [13] 薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003. [14] 中國亞德客企業(yè)（集團(tuán)）有限公司.氣動裝置產(chǎn)品[M].第三版 2005. [15] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002. [16] 張耀震.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M].第一版，北京：航天工業(yè)出版社，1993. [17] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].第一版，北京：北京出版社，1993. [18] 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [19] 趙家齊.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2004.