叉桿、調(diào)節(jié)桿的鉆M8螺紋底孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標8張CAD圖,叉桿,調(diào)節(jié),調(diào)理,m8,螺紋,羅紋,底孔,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標,cad 調(diào)節(jié)桿零件的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設(shè)計 摘要 機床夾具設(shè)計是現(xiàn)代機械零件制造和加工過程中，不能缺少的組成部分。機床夾具依據(jù)其類型不同分成不同種類，以適應(yīng)不同復雜程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，對其進行研究有意義。 本次研究的對象是—調(diào)節(jié)桿。是機器上重要的零件之一。使機構(gòu)相應(yīng)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。另外，本次設(shè)計的調(diào)節(jié)桿其零件材料為QT45-5。設(shè)計內(nèi)容包含加工工藝設(shè)計和鉆M8螺紋底孔夾具設(shè)計。 在對零件圖解讀后，確定零件生產(chǎn)類型，編寫工藝路線，確定主軸轉(zhuǎn)速、切削量等，填寫工序卡。完成零件圖、毛坯圖繪制。經(jīng)過分析決定設(shè)計鉆M8螺紋底孔鉆床夾具，確定定位、夾緊方案；選擇定位、夾緊元件；設(shè)計夾具體等。 關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)桿、加工工藝、M8螺紋底孔、鉆床夾具 I ABSTRACT The design of machine tool fixtures is an indispensable component in the manufacture and processing of modern machine parts. The machine tool fixtures are divided into different types depending on their type, so as to adapt to different complicated parts and different processing procedures and steps. Therefore, it makes sense to study it. The object of this study is the adjustment rod. It is one of the important parts on the machine. Make the corresponding movement of the organization work according to the worker's requirements and obtain the required speed and torque. In addition, the design material of the adjustment rod is QT45-5. The design includes machining process design and drilling M8 threaded bottom hole fixture design. After interpretation of the parts drawing, determine the type of part production, prepare the process route, determine the spindle speed, cutting amount, etc., and fill in the process card. Complete the drawing of parts and blanks. After analysis and design, it is decided to drill the M8 thread bottom hole drilling fixture, determine the positioning and clamping scheme, select the positioning and clamping components, and design the specific fixture. Keywords: adjustment rod, machining process, M8 threaded bottom hole, drilling fixture 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1 機床夾具的概述 1 1.2 機床夾具的分類 1 1.3 夾具設(shè)計的特點和基本要求 2 1.3.1 夾具設(shè)計的特點 2 1.3.2 夾具設(shè)計的基本要求 2 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 3 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 3 第2章 零件的工藝性分析 5 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 5 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 5 2.2.1 零件的組成表面分析 5 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 5 2.2.3 零件的形位公差分析 5 2.3 零件的作用 6 2.4 零件材料的確定 6 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 6 2.6 確定零件的毛坯類型 6 第3章 擬定零件工藝路線 8 3.1 選擇定位基準 8 3.1.1粗基準的選擇 8 3.1.2精基準的選擇 8 3.2 確定各表面的加工方案 8 3.3 工藝路線的擬定 9 3.4 確定機床、夾具、刀具及量具 10 3.5 確定零件加工余量 10 3.6 計算切削用量及時間定額 12 第4章 專用夾具的設(shè)計 28 4.1 選擇定位方案和定位元件 28 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 29 4.3 夾具體的設(shè)計 30 4.4 選擇導向裝置—鉆套 31 4.5 計算鉆削力 31 4.6 計算夾緊力 32 4.7 分析定位誤差 32 結(jié)論 34 致謝 35 參考文獻 36 II 第1章 緒論 1.1 機床夾具的概述 夾具主要就是為了對產(chǎn)品進行固定的，用來對產(chǎn)品進行檢驗，生產(chǎn)還有處理的裝飾，并且讓工具附件在空間里所處的位置正確，這就是夾具。 在十八世紀末的時候，才有了夾具，后來科技一直都在發(fā)展，夾具從不重要變位非常重要。有研究單位進行過統(tǒng)計，現(xiàn)在的零件，體積小的占到總數(shù)的八成以上，因為生產(chǎn)要求一直在提高，市場的競爭也是越來越大。不過，有的生產(chǎn)企業(yè)用的還是原來的專用夾具，生產(chǎn)能力一般；還有很多生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)的時候有一半的夾具還用的是專用夾具，它損耗的真正數(shù)量在百分之十到百分之二十，這些年，因為科技的發(fā)展很快，我們國家的夾具都在更新為專業(yè)夾具。這樣一來，加工的成本也就變大了，浪費也變多了。要想讓這種狀況進行改善，就要將數(shù)控機床柔性生產(chǎn)技術(shù)用到夾具生產(chǎn)中去。 1.2 機床夾具的分類 對機床夾具進行歸類： 1、專用夾具 對一個，或者是一種特別的工件進行生產(chǎn)而設(shè)計的夾具，就是專用夾具。在設(shè)計它的時候，不需要考慮它是不是通用，不過，專用夾具設(shè)計的時候要注意下面幾件事情，首先格局不能復雜，要簡單，拆裝的時候要簡單一些，假如說還有一些別的特別的要求，加裝一個動力裝置，這樣不僅節(jié)省時間，還節(jié)省力氣，這樣的夾具在加工的時候，精度是很高的，效率也是很高的，不過論文里面的這個夾具是游湖類的，它是非常特別的，開始設(shè)計，這個產(chǎn)品的成本是不小的，要加工更新的零件，因為產(chǎn)品的大小，還有要求都有改變，那么肯定就被淘汰了，結(jié)合上面說的，設(shè)計的這個零件生產(chǎn)的數(shù)量一定是大批量的，并且更新起來沒有那么快的。 2、可調(diào)式夾具 這種夾具的好處是，你生產(chǎn)好一批產(chǎn)品之后，通過手動調(diào)整夾具，接下來還能夠?qū)ζ渌螤畹漠a(chǎn)品進行生產(chǎn)。 這種夾具也能進行分類，分為萬能型的，還有特定可調(diào)節(jié)型的。萬能型的調(diào)節(jié)夾具可以生產(chǎn)的產(chǎn)品是非常多的，特定可以調(diào)節(jié)的夾具能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品就沒有那么多了，它生產(chǎn)的零件都是比較單一的，正常來說，要跟別的夾具配合起來用，生產(chǎn)的產(chǎn)品基本上都差不多，并且大小改變不大，精度也沒有太大的改變。 這樣可以看出來，設(shè)計可調(diào)節(jié)型的夾具，一開始的更換頻率是沒有那么高的，盡管可行性是比較少的，但是對于這樣的夾具還能在市場上存活實在是不簡單，跟專用夾具是比不了的。 3、專門化拼裝夾具 在這兩種以外，還有一個夾具專門是為中專門的那套生產(chǎn)工序而存在的，就是組裝夾具，跟可調(diào)節(jié)夾具有點像，但是呢，它的針對性又更強一些，有點像專屬夾具，跟專屬夾具比，它多了一個可以組裝的性能。 4、自動化生產(chǎn)用夾具 現(xiàn)在技術(shù)一直在進步，現(xiàn)在夾具研究了更新的一帶，全自動化的夾具，在進行自動化生產(chǎn)的時候，有兩種：一個是專屬夾具自動化，還有一個是運輸夾具，它是可以用來對零件進行搬運，并且別的夾具有的功能它都有。 1.3 夾具設(shè)計的特點和基本要求 1.3.1 夾具設(shè)計的特點 1、針對性較好； 2、質(zhì)量好，生產(chǎn)率高； 3、對于一套夾具來說，起決定性作用的就是夾緊部分； 4、設(shè)計夾具的時候，專業(yè)性很強； 5、設(shè)計時間不長，正常不需要算強度，剛度。 1.3.2 夾具設(shè)計的基本要求 設(shè)計夾具的時候，要符合下面幾個方面：一，這個夾具設(shè)計出來一定要用起來方便；二，一旦夾具壞了，那么在修的時候要容易；三，設(shè)計夾具要簡單，并且修起來也簡單。前面的這些說的都是一個大概，接下來，在進行設(shè)計的時候，具體要注意的事情，下面詳細的說一說： 1、設(shè)計的這個夾具，它的結(jié)構(gòu)要跟生產(chǎn)時候是完全一樣的，那么就需要我們對于生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，還有加工時候的效率，產(chǎn)品的質(zhì)量，還有產(chǎn)品的性價比都要了解清楚，將他們設(shè)計的完全一樣。 2、確保產(chǎn)品加工的精度。 設(shè)計零件一個重要的方面就是生產(chǎn)精度，在設(shè)計的時候尤為關(guān)鍵。 3、拆還有裝都要容易一些。 設(shè)計的這個零件，首先拆起來要快，裝起來也要快，這樣的話，將來不管是修還是保養(yǎng)都比較容易的。 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 在生產(chǎn)零件的時候，夾具就是用來確保確保產(chǎn)品所處的地點的精度。因為用的夾具可以進行定位，那么，在生產(chǎn)的時候夾具就可以保證機床跟工件所處的位置，不會因為主觀因素產(chǎn)生什么影響，這樣一來生產(chǎn)的質(zhì)量就更加穩(wěn)定，可靠性更好。 2、勞動生產(chǎn)率更高，生產(chǎn)成本更低 將勞動生產(chǎn)率提高，讓產(chǎn)品生產(chǎn)的時間變短，要想實現(xiàn)這個目的就要將切削用量變大，讓輔助時間變短。用機床夾具，這樣就生產(chǎn)產(chǎn)品時候輔助時間就變短了，而且還能夠讓生產(chǎn)的產(chǎn)品剛度變大，切削量并且也變大，不需要進行找正，并且花費在安裝上的時間變少了很多，這樣一來勞動生產(chǎn)率就變高了，成本也變低了。 3、改變工人的勞動環(huán)境，還有勞動強度 用了夾具之后，裝卸工件明顯要方便了很多，省了很多力氣，并且安全性更好。在對工件進行安裝的時候，用夾具來進行，定位更變便利，更加快，夾緊的時候要用一些增加力氣的裝置，那么工人工作時候的強度也就沒有那么大，并且可以對設(shè)備進行保護，保證工作人員的安全。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 1、效率 現(xiàn)在的永磁夾具是用電子進行控制的，走過去，只要一秒兩秒就把產(chǎn)品送下來了，節(jié)距基本上都是多機，多方向的，創(chuàng)建的工藝條件是非常多的。要想在安裝時候時間短一些，調(diào)整時候短一些，一分鐘之內(nèi)要進行電火花的加工，并且要實現(xiàn)夾具的校準。 2、模塊、組合 對夾具進行設(shè)計，現(xiàn)在的發(fā)展方向是模塊化，設(shè)計模塊化夾具對于夾具的設(shè)計時間，還有夾具的質(zhì)量都是可以確保的。現(xiàn)在我們國家設(shè)計夾具比較好的就是華中科技大學的下屬公司，他們還建立了一個網(wǎng)站，專門供夾具的專業(yè)人士進行交流。 3、高精度 現(xiàn)在的零件質(zhì)量跟五十年前比，是提高了很多的，那么說，設(shè)計的夾具精度就必須要非常高才行。 4、公共經(jīng)濟 焊接夾具，種類不多，規(guī)格不多，這樣就可以組裝。功能是非常強大的，并且通用性是很好的，裝配起來容易，花的錢不多，那么推廣的話是非常容易的。 37 第2章 零件的工藝性分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 結(jié)構(gòu)好的零件，對于設(shè)計的要求肯定是能夠滿足的，并且生產(chǎn)工藝也是能夠滿足的，在進行生產(chǎn)的時候是可以加工成我們需要的結(jié)構(gòu)的，生產(chǎn)起來簡單，并且質(zhì)量也符合要求，并且工人的勞動量沒有多大。設(shè)計跟工藝有很大的關(guān)系，他們互相影響，設(shè)計者對加工工藝要進行考慮，設(shè)計夾具的時候要滿足工藝的要求。 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 2.2.1 零件的組成表面分析 1、40°方向M8螺紋孔所在螺紋面； 2、Φ10圓柱孔及Φ20臺階孔所在表面及端面； 3、R30、R35、R23、R12所在圓弧表面及端面； 4、尺寸40所在前后兩端面及表面； 5、Φ20圓柱孔所在圓柱表面； 6、尺寸12所在前后端面及表面，尺寸9連接板所在前后端面及表面； 7、寬度為6加強筋所在表面及端面； 8、角度為130°兩斜面所在表面及端面。 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 1、Φ10圓柱孔及Φ30臺階孔所在表面及端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 2、130°對稱兩斜面所在端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 3、R35和R23圓弧所在端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 4、尺寸40所在前后兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、尺寸12所在前后兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 6、Φ20圓柱孔所在表面，其表面粗糙度公差為3.2um； 7、其余未注表面粗糙度公差的表面，其表面粗糙度公差為12.5um。 2.2.3 零件的形位公差分析 1、Φ10圓柱孔所在軸線相對于“Φ20圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.1； 2、尺寸40所在前端面相對于“Φ20圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.05； 3、尺寸12所在前后兩端面相對于“Φ20圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.15。 2.3 零件的作用 題目所給的零件是調(diào)節(jié)桿，是機器上重要的零件之一。使機構(gòu)相應(yīng)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。另外，本次設(shè)計的調(diào)節(jié)桿其零件材料為QT45-5。 2.4 零件材料的確定 其材料采用的是球墨鑄鐵，牌號是QT45-5。在查看材料資料的基礎(chǔ)上，知這樣的材料有較好的切削性能，材料的強度和剛度都不錯。零件見圖2-1調(diào)節(jié)桿零件圖。 圖2-1 調(diào)節(jié)桿零件圖 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 生產(chǎn)數(shù)量又三種，一種是大量的，一種是成批的，還有一種是單件的，本次所研究的調(diào)節(jié)桿其生產(chǎn)類型確定為大批量。 2.6 確定零件的毛坯類型 毛坯進行確定的時候，首先要考慮成本，盡管毛坯的形狀跟零件差不多，這樣加工余量就少了，原料的利用率也就變高了，成本自然就變少了，不過這樣的后果就是加工毛坯有難度，使用的加工設(shè)備肯定是非常昂貴的，這樣一來毛坯的制造成本也就變高了。那么，在確定毛坯的形狀，大小，還有種類的時候，要對零件的成本，還有拿來干什么用的都考慮清楚。將毛坯的形狀，種類，還有大小定下來之后，按照這個要求將毛坯圖紙畫出來，本次對零件選擇鑄造方式獲得，端面加工余量2mm，孔采用實心鑄造。具體結(jié)構(gòu)見圖2-2調(diào)節(jié)桿毛坯圖。 圖2-2 調(diào)節(jié)桿毛坯圖 第3章 擬定零件工藝路線 3.1 選擇定位基準 3.1.1粗基準的選擇 在對粗基準進行確定的時候要注意下面幾個方面： 1、確保任何一個面加工余量都是勻稱的； 2、零件上，幾個精度比較高的面，加工的很勻稱的時候，那么粗基準就是加工余量最小的那個面； 3、上面要求都滿足，不要加工的那個面，還有要加工的面就是定位粗基準。 那么零件生產(chǎn)精度的要求就都滿足了，這樣零件的精度也就更高了；按照上面的要求，確定粗基準就是等待進行加工的產(chǎn)品的底面。 本次設(shè)計的調(diào)節(jié)桿，選擇Φ36外圓柱面作為粗基準。 3.1.2精基準的選擇 在對精基準進行選擇的時候，要注意下面幾點： 1、確保加工的面加工余量在分配的時候要合理； 2、零件在進行裝夾的時候要更加簡單； 3、他們之間所處的位置要能夠確保； 4、要想所有加工的面加工余量滿足要求，那么精基準應(yīng)該選擇加工余量比較小的那個面，不能在同一個大小上； 5、不能重復拿來使用。 本次設(shè)計的調(diào)節(jié)桿，選Ф20圓柱孔作為精基準。 3.2 確定各表面的加工方案 在確定面還有孔的生產(chǎn)辦法的時候，要注意下面幾點： 1、生產(chǎn)的面精度是什么要求，質(zhì)量是什么要求，按照這些技術(shù)要求，將加工辦法還有加工次數(shù)確定下來。 2、按照生產(chǎn)類型來進行選擇，生產(chǎn)數(shù)量多的，用的機器效率是更高的，生產(chǎn)數(shù)量不多的，用的機器是一般的。比方說，生產(chǎn)柴油機的調(diào)節(jié)桿小頭孔，如果生產(chǎn)數(shù)量不多，加工時候用鉆，擴，還有鉸來進行；要是生產(chǎn)數(shù)量多，直接用拉削加工。 3、對于生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料性質(zhì)要考慮，比方說，如果是淬火剛，那么就要進行磨削，或者是電加工；要是是有色金屬的，因為在磨削的時候，會把砂輪給堵住，正常都是精細車削加工等等。 4、對于企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境要進行考慮，并且對于加工辦法，還有加工機器要不斷的進行升級，將現(xiàn)在的新技術(shù)放到生產(chǎn)里面，這樣工藝水平也就變高了。 5、另外還要對一些別的東西進行考慮，比方說加工時候有沒有什么特別的要求的，形狀有什么要求等等。 概括起來說，在確定加工辦法的時候，首要要將產(chǎn)品的主要加工面的技術(shù)要求搞清楚，這樣才能將加工辦法定下來，然后再對前面每一道工序的加工辦法來進行確定，比方說，對某一個軸的主要外圓面進行加工，公差是IT6，表面粗糙度為Ra=0.63，還要對它進行淬硬加工，它的最后一道工序是精磨，那么前面的工序就可以定為粗車、半精車、淬火、粗磨。 3.3 工藝路線的擬定 設(shè)定加工路線的時候，首先要了解這個零件是什么形狀，大小精度，位置精度能不能實現(xiàn)。加工路線制定的時候，先對面加工，再對孔加工，先加工主要面，再加工次要面，先對基準面進行加工，先粗加工，再精加工。因為生產(chǎn)數(shù)量是非常多的，那么要用到專用機床，專用夾具，工序要盡可能的集中一點，這樣生產(chǎn)率就搞了，并且機床數(shù)量也沒有那么多，生產(chǎn)成本自然就降低了。 工序1：銑削40前端面； 工序2：銑削40后端面； 工序3：鉆削Φ20圓柱孔； 工序4：銑削12前端面； 工序5：銑削12后端面； 工序6：銑削R23圓弧端面； 工序7：銑削130°上斜面； 工序8：銑削130°下斜面； 工序9：鉆削Φ10圓柱孔及Φ20臺階孔； 工序10：鉆削M8螺紋孔； 工序11：倒角。 3.4 確定機床、夾具、刀具及量具 1、銑削加工 （1）設(shè)備：X52K立式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：三面刃銑刀； （3）量具：游標卡尺。 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、擴孔鉆、鉸孔鉆、平頭鉆、絲錐鉆； （3）量具：游標卡尺、螺紋量規(guī)。 3.5 確定零件加工余量 工序1：銑削40前端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2mm； 工序2：銑削40后端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2mm； 工序3：鉆削Φ20圓柱孔； 工步1：鉆削Φ20圓柱孔底孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：擴削Φ20圓柱孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量7.4mm（單邊）； 工步3：鉸削Φ20圓柱孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.1mm（單邊）； 工序4：銑削12前端面； 工步1：粗銑12前端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1mm； 工步2：半精銑12前端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.75mm； 工步3：精銑12前端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.25mm； 工序5：銑削12后端面； 工步1：粗銑12后端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1mm； 工步2：半精銑12后端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.75mm； 工步3：精銑12后端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.25mm； 工序6：銑削R23圓弧端面； 工步1：粗銑R23圓弧端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1mm； 工步2：半精銑R23圓弧端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.75mm； 工步3：精銑R23圓弧端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.25mm； 工序7：銑削130°上斜面； 工步1：粗銑130°上斜面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1.5mm； 工步2：半精銑130°上斜面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.5mm； 工序8：銑削130°下斜面； 工步1：粗銑130°下斜面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1.5mm； 工步2：半精銑130°下斜面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.5mm； 工序9：鉆削Φ10圓柱孔及Φ20臺階孔； 工步1：鉆削Φ10圓柱孔底孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：擴削Φ10圓柱孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.4mm（單邊）； 工步3：鉸削Φ10圓柱孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.1mm（單邊）； 工步4：鉆削Φ20臺階孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量5mm（單邊）； 工序10：鉆削M8螺紋孔； 工步1：鉆削M8螺紋孔底孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：鉆削M8螺紋孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1.5mm（單邊）； 工序11：倒角。 3.6 計算切削用量及時間定額 工序1：銑削40前端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=36，則 9、輔助時間 式中：，則 工序2：銑削40后端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=36，則 9、輔助時間 式中：，則 工序3：鉆削Φ20圓柱孔； 工步1：鉆削Φ20圓柱孔底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?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比比較好的。在對機械制造機械這本書的查看，確定在進行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進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：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=39.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴削Φ20圓柱孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量7.4mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=209r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=39.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸削Φ20圓柱孔； 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：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=267r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=39.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4：銑削12前端面； 工步1：粗銑12前端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=63，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑12前端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=63，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑12前端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=63，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5：銑削12后端面； 工步1：粗銑12后端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=63，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑12后端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=63，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑12后端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=63，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6：銑削R23圓弧端面； 工步1：粗銑R23圓弧端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑R23圓弧端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑R23圓弧端面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7：銑削130°上斜面； 工步1：粗銑130°上斜面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑130°上斜面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8：銑削130°下斜面； 工步1：粗銑130°下斜面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑130°下斜面； 1、設(shè)備：X52K立式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9：鉆削Φ10圓柱孔及Φ20臺階孔； 工步1：鉆削Φ10圓柱孔底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?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比比較好的。在對機械制造機械這本書的查看，確定在進行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進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：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=36，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴削Φ10圓柱孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?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比比較好的。在對機械制造機械這本書的查看，確定在進行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進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：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.4mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=36，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸削Φ10圓柱孔； 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：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=36，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉆削Φ20臺階孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量5mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=267r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=2.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序10：鉆削M8螺紋孔； 工步1：鉆削M8螺紋孔底孔； 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：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆削M8螺紋孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：絲錐鉆； 3、測量工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工序11：倒角。 第4章 專用夾具的設(shè)計 4.1 選擇定位方案和定位元件 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術(shù)要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內(nèi)。 1、選擇定位方案 （1）利用40后端面和夾具體上凸臺端面；12后端面和夾具體下凸臺端面定位，限制3個自由度。 （2）利用Ф20圓柱孔和工件定位銷定位，限制2個自由度。 （3）利用R23圓弧端面和工件插銷定位，限制1個自由度。 夾具上其他零件的定位方案都采用“一面兩銷”。 2、選擇定位元件 （1）調(diào)節(jié)桿定位元件的選擇：夾具體、工件定位銷、工件插銷。 （2）其他零件的定位元件都采用圓柱銷和菱形銷。圖4-1為夾具裝配圖。 圖4-1 夾具裝配圖 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置 要想工件被定位之后，生產(chǎn)加工的時候，它所處的位置是沒有改變的，那么需要夾緊裝置非?？煽坎判?，這樣一來才可以讓產(chǎn)品在進行定位的時候，在夾具上不會出現(xiàn)位置的移動，也不會出現(xiàn)形狀的改變。夾緊裝置對于夾具來說是非常重要的，它可以產(chǎn)品面的精度還有表面粗糙度進行確保。并且夾緊裝置有多復雜，跟產(chǎn)品的生產(chǎn)類型必須是相匹配的。 1、確定夾緊力的方向 在對夾緊力的方向進行確定的時候，要注意下面幾點： （1）夾緊時候的方向跟產(chǎn)品加工面的所處位置的精度之間的關(guān)系 夾緊力的方向要跟定位基準垂直，這樣工件定位的精度才能確保。工件的定位基準正常都是非常大的，這樣的話，工件跟定位件的接觸就是比較好的，并且產(chǎn)生產(chǎn)品的形狀的改變不大，那么說，對三杠孔進行加工的時候，水平方向上的夾緊力確定是垂直于底平面的方向。 （2）確定的這個夾緊力的方向應(yīng)該能夠保證定位的可靠性 （3）產(chǎn)品在進行裝卸的時候一定要容易些 要想定位簡單一些，定位的地點要選的恰當一些，通過產(chǎn)品自身的重量，確保它停留在規(guī)定好的地方，這樣一來，人工就不需要進行操作了。也就是說，夾緊力的方向跟重力的方向是一樣的，不過論文里面生產(chǎn)三桿孔，如果夾緊力跟重力的方向重合，那么夾緊裝置也就不好布局了。那么就確定跟底平面A垂直的方向是可以的。 2、夾緊裝置 夾緊裝置有兩種，一個是機動，一個是手動。論文里面的夾緊裝置用的是手動的，螺釘還有螺母，還有鉸鏈都是用固定手柄壓緊的，之后再跟夾緊零件配合。 3、選擇夾緊方案 （1）利用工件定位銷上M6螺栓、六角螺母、夾緊盤對工件進行夾緊。 （2）考慮到零件比較長，利用移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對工件進行輔助夾緊。 （3）夾具上其他零件的夾緊方案都采用對角線方向夾緊。 4、選擇夾緊元件 （1）調(diào)節(jié)桿夾緊元件的選擇：M6螺栓、六角螺母、夾緊盤、移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧。 （2）夾具上其他零件的夾緊元件：2個內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計 在夾具上的這些部分跟零件，因為夾具連接在一起，成為整體。所夾具跟機床怎么樣連接，就在于夾具是什么形狀，夾具有多大。針對夾具體在進行設(shè)計的時候，應(yīng)該滿足下面幾點要求： 1、精度要恰當，并且尺寸的穩(wěn)定性要好 在夾具上的一些重要面，比方說進行安裝，定位的零件的面，他們的大小，還有形狀精度都要滿足要求，并且相對的位置還要恰當。詳細的精度要求在零件圖里面都標出來了。要想讓夾具的大小穩(wěn)定一些，對夾具要進行時效處理。 2、強度還有剛度都要滿足要求 生產(chǎn)的時候，夾具受到的切削力還有夾緊力是非常大的。要想夾具體不會出現(xiàn)太大的形狀的改變還有振動，那么這個夾具的強度，還有剛度都要滿足要求。所以夾具的壁厚是要厚一些的，這也夾具上要有加強筋。 3、夾具體工藝性好 對夾具進行生產(chǎn)，裝配還有檢驗的時候要方便，并且要裝一些零件在夾具的面，那么要鑄造一個凸臺在上面。 4、排屑的時候更加方便 切削太多的話，夾具上要安排一個排屑裝置。 5、裝在起床上的時候要非常穩(wěn)定，非?？煽? 在機床上安裝夾具，通過夾具體的安裝面跟機床對應(yīng)的面進行配合來實現(xiàn)。 因為有這些要求，保證毛坯進行鑄造工藝要好，并且抗壓強度，剛性還有抗振性都非常好。本次設(shè)計的夾具體采用鑄造的方式獲得，材料的牌號選擇HT200灰鑄鐵，零件的結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸見圖4-2夾具體零件圖。 圖4-2 夾具體零件圖 4.4 選擇導向裝置—鉆套 本次夾具設(shè)計是完成M8螺紋孔底孔的鉆削加工。鉆床夾具的刀具導向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 由于該螺紋孔的加工方法是鉆孔，攻絲。查閱資料決定采用快換式鉆套。 4.5 計算鉆削力 1、加工工序：鉆削M8螺紋孔底孔； 2、加工機床：Z3040搖臂鉆床； 3、加工刀具：Φ5的麻花鉆； 4、鉆孔切削力 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，得鉆削力計算方法： 其中P-鉆削的力度； D-鉆頭直徑，Φ5mm； S-每輪的轉(zhuǎn)了以后的進給量， 0.1mm； HB─布氏硬度，取400HBS。 所以 4.6 計算夾緊力 。 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)，，。 所以，取螺栓預(yù)緊力。 選材料為45鋼，M6螺栓。 則，小于45鋼許用應(yīng)力。 選材料為45鋼，M6螺栓，合適。 4.7 分析定位誤差 零件的主要定位元件為夾具體、工件定位銷和工件插銷。 1、夾具體 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)及尺寸公差，夾具體保證軸向誤差。 2、工件定位銷、工件插銷 查《機床夾具設(shè)計手冊》，確定工件定位銷、工件插銷的尺寸及形位公差，工件定位銷、工件插銷保證徑向誤差。 通過對零件圖的分析，M8螺紋孔其加工精度不高，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 結(jié)果了這么長時間的設(shè)計和計算，終于完成了調(diào)節(jié)桿的工藝規(guī)程設(shè)計還有鉆削M8螺紋孔底孔鉆床專用夾具設(shè)計。下面將本次設(shè)計的主要內(nèi)容總結(jié)： 1、對夾具的發(fā)展、組成、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了解，這樣為后面的設(shè)計和計算奠定基礎(chǔ)； 2、對零件的作用、加工性能進行分析，確定零件的生產(chǎn)類型、制造形式、編寫加工工藝路線、對零件在加工過程中使用到的主軸轉(zhuǎn)速、切削速度等等數(shù)據(jù)進行計算，同時填寫工序卡。對專用夾具部分進行設(shè)計，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設(shè)計非標零件； 3、對零件的零件圖、毛坯圖進行繪制，對夾具裝配圖及所有的非標零件圖進行繪制，編寫了本設(shè)計說明書。 致謝 第一個要特別感謝我的指導老師。在我畢業(yè)論文的寫的過程中，指導老師給我提供了相當大的幫助和指導。從開始選題到中期修正，到最終定稿，指導老師給我提供了許多寶貴建議。 第二個要感謝學校所有曾經(jīng)教過我的專業(yè)老師，老師們教會了我的不光是專業(yè)知識，更多的是對待學習、對待生活的態(tài)度。 最后也要感謝父母，你們是我奮斗的動力，只要有你們，不管面有什么樣的困難，我都不會害怕。最后對各位專家、教授還有各位老師對我畢業(yè)設(shè)計的評審和指導表示我最衷心的感謝！謝謝！ 參考文獻 [1] 哈爾濱工業(yè)大學，上海工業(yè)大學.機械制造工藝學（第3分冊）[M]，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2008.6，(39-55) [2] 姜振雄.鋼鐵熱處理[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1997 [3] 劉英.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2008.9 [4] 戴枝榮.工程材料及機械制造基礎(chǔ)[M]，北京：高等教育出版社，2003.5(171-178) [5] 王凡.實用機械制造工藝設(shè)計手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2008.5 [6] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊[M]，上海：上海科學技術(shù)出版社，2002 [7] 周昌治.機械制造工藝學[M]，重慶：重慶大學出版社，2004.10，(180-183) [8] 柯建宏.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M]，武漢：華中科技大學出版社，2008.1 [9] 陳宏鈞等編.典型零件機械加工生產(chǎn)實例[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004.8 [10] 黃如林.切削加工簡明實用手冊[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2004.4 [11] 梁柄文.機械加工工藝與竅門[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2003.10 [12] 王啟義.機械制造裝備設(shè)計[M]，北京：冶金工業(yè)出版社，2002.4，(160-202) [13] 金屬機械加工工藝人員手冊.修訂組編.金屬機械加工工藝人員手冊[M]，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2001.10 [14] 龔定安等編.機床夾具設(shè)計[M]，西安：西安交通大學出版社，1992.3 [15] 東北重型機械學院等編.機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1980.1 [16] 張耀震.機械加工工藝設(shè)計實用手冊[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.機械加工工藝師手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2001. [19] 趙家齊.機械制造裝備設(shè)計基礎(chǔ)[M].上海：上海交通大學出版社，2004. [20] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.