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鎮(zhèn) 江 高 專 ZHENJIANG GAOZHUAN 課 程 設(shè) 計 氣門搖臂軸支座工藝工裝設(shè)計 系 名： 機 械 系 專業(yè)班級： 機 電W071 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師姓名： 陳 興 和 指導(dǎo)教師職稱： 副 教 授 2011 年12月 19 日 目 錄 1.氣門搖臂軸支座加工工藝 1.1確定毛坯的制造形式 1.2氣門搖臂軸支座的機械加工工藝規(guī)程 1.3工藝路線 1.4零件圖 1.5毛坯圖 1.6工藝過程卡 1.7工序卡 2.氣門搖臂軸支座的平面銑夾具 2.1 夾具圖 2.2 夾具說明書 參考文獻 1.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料HT200。由于小批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的適合鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。\ 1.2 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1.2.1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.2.1零件的作用 本設(shè)計所設(shè)計的零件是1105柴油機中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑11的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連，直徑3的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。 圖2.1 氣門搖臂軸支座零件圖 1.2.1.2 零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： 1. 外圓的上端面以及與此孔相通的通孔，粗糙度均為12.5； 2. 36mm下端面，根據(jù)零件的總體加工特性，366mm為整個機械加工過程中主要的基準(zhǔn)面，粗糙度為12.5，因此在制定加工方案的時候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來； 3. 外圓的前后端面，粗糙度為12.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；以及的通孔，在這里由于通孔所要求的精度較高，因此該孔的的加工是一個難點，其所要求的表面粗糙度為1.6，且該孔的軸線與36mm下端面的平行度為0.05，且該孔的軸線圓跳動公差為0.1需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒▉磉_到此孔加工的技術(shù)要求。 4. 的前后端面，粗糙度為2.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；以及的通孔，的通孔同樣也是本零件加工一個比較重要的部分，觀察零件圖就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一樣都是比較高的，的通孔表面粗糙度為1.6，孔的軸線與36mm的地面的平行度為0.05； 通過上面零件的分析可知，36mm下端面和上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工來達到要求，而且這兩個面也是整個加工工程中主要的定位基準(zhǔn)面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面而達到精度要求，再以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具來對其他表面進行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求?？偟目磥恚摿慵]有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證，簡單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工出36mm下端面以及上端面，并鉆出的通孔，然后再以這先加工出來的幾個表面為基準(zhǔn)定位，加工出和的外圓端面，并鉆出這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉(zhuǎn)零件，深孔加工出的斜油孔。 1.2.2.1 選擇毛坯種類 機械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個因素。 （1）.材料的工藝性能 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。 （2）.毛坯的尺寸、形狀和精度要求 毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。 （3）.零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個方面來分析本零件，零件材料為HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件，除了幾個需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法獲得，若要使其他不進行加工的表面達到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機器造型的方法獲得。 1.2.2.2確定毛坯尺寸及機械加工總余量 根據(jù)零件圖計算零件的輪廓尺寸為長83mm，寬37mm，高62mm。 查閱《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-1 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為CT8-CT12，取鑄件公差等級為CT10。 再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-3 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級CT10差得相應(yīng)的鑄件尺寸公差。 查閱《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-5 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機械加工余量等級為E-G,將要求的機械加工余量等級確定為G，再根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[13]表2.2-4 要求的鑄件機械加工余量。 由于所查得的機械加工余量適用于機械加工表面，的加工表面，機械加工余量要適當(dāng)放大。分析本零件，除了的外，沒有一個加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面，因此一般情況下這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機械加工過程的方便，除了孔以外的加工表面，將總的加工余量統(tǒng)一為一個值。如下表： 表2.1 毛坯尺寸及機械加工總余量表 加工 表面 基本 尺寸 鑄件尺寸 公差 機械加工總余量 鑄件 尺寸 上端面 2.6 4 下端面 2.6 4 前端面 2.6 4 后端面 2.6 4 前端面 2.2 4 后端面 2.2 4 1.2.2.3 設(shè)計毛坯圖 （1） 確定鑄造斜度 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[13]表2.2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為～。 （2） 確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移，所以選擇前后對稱中截面為分型面。 （3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進行機械加工前應(yīng)當(dāng)做時效處理。 1.2.2.4 繪制毛坯圖 圖2.2 氣門搖臂軸支座毛坯圖 2.3 選擇加工方法，制定工藝路線 2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 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，先進行精基準(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 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。若工件上有很多歌不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 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。 粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)精良避免重復(fù)使用。 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)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔、孔以及孔均為零件設(shè)計基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，而且孔和孔設(shè)計精度較高（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），工序?qū)才胚@兩個孔在最后進行，為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，因此選擇先進行加工的孔和加工后的36mm下底面作為精基準(zhǔn)，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應(yīng)選外圓端面及未加工的mm外圓面為粗基準(zhǔn)。 2.3.6 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下： 工序1：鑄造； 工序2：時效處理； 工序3：以外圓為基準(zhǔn)，用一個長V形塊和一個活動V形塊分別置于外圓和外圓處夾緊，用臥式銑床粗銑前端面，保證尺寸至38，粗銑前端面保證尺寸16mm至16mm; 工序4：精銑前端面，翻面精銑后端面，保證尺寸； 工序5：用V形塊定位與外圓，粗銑上端面，保證尺寸39至42mm; 工序6：翻面粗銑端面，保證尺寸39至39.5mm； 工序7：精銑下端面，保證尺寸39mm； 工序8：鉆孔； 工序9：鉆孔至，擴孔至，鉸孔至，鉆孔至，擴孔至，鉸孔至，保證兩孔中心距; 工序10：、兩端倒角； 工序11：鉆孔； 工序12：去毛刺，銳邊。 工序13：終檢。 上述工藝方案的特點在于工序較集中，適合中小批量生產(chǎn)，減少生產(chǎn)場地，減少生產(chǎn)設(shè)備，可以較多采用通用化設(shè)備生產(chǎn)，是對中批量生產(chǎn)是很合適的。 2.3.7工序間加工余量的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-28，表2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表2.4 機械加工工序間加工余量表 工序號 工步號 工步內(nèi)容 加工余量/mm 工序3 1 粗銑前端面 3 2 粗銑前端面 4 工序4 1 精銑上端面 1 2 精銑下端面 1 工序5 1 粗銑上端面 4 工序6 1 粗銑前端面 3 工序7 1 精銑后端面 4 工序8 1 鉆孔 工序9 1 鉆孔 2 擴孔至 0.85 3 精鉸至 0.05 工序11 1 鉆偏內(nèi)孔 3 1.2.3.9切削用量以及基本時間定額的確定 一、工序3 粗銑前、后端面 粗銑前、后端面。 1.粗銑前端面 切削深度 。 （1） 進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （2） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4）基本時間的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 2. 工步二 粗銑前端面 （1） 切削深度 。 （2） 進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4） 基本時間的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 二、工序5 粗銑上端面 （1） 切削深度 。 （2） 進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際 （4）基本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進給量，mm/z ——工作臺的水平進給量，mm/min ——工作臺的進給量，mm/min， ——銑削寬度，mm ——銑削深度，mm d——銑刀直徑，mm 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 工序6 加工36mm前端面 1.工步一 粗銑36mm下底面 （1）切削深度 。 （2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際 （4） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 2.工步二 半精銑36mm下底面 （1）切削深度 。 （2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）切削速度的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-157 =124m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度 （4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 工序8 鉆通孔 （1） 切削深度 。 （2） 進給量和切削速度的確定 選硬質(zhì)合金鉆頭直柄麻花鉆，鉆頭參數(shù)如下：，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-134，，取，，取，根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計算主軸轉(zhuǎn)速，查立式鉆床Z525主軸轉(zhuǎn)速表，取n=1360r/min，計算實際切削速度，。 （3） 基本時間的確定，首先查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，，，=（1~4）， 鉆孔深度，，，所以 工步9 鉆的通孔 （1） 切削深度。 （2） 進給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：，查表《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-134，查得，，取，查得，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 首先查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，，，=（1~4），鉆孔深度，，，見《機械加工工藝師手冊》[10]表28-42，所以 1. 工步二 擴孔至 （1） 切削深度 （2） 進給量和切削速度的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-87，確定擴孔鉆為YG8硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-128，查得，取，再查《機械加工工藝師手冊》[10]表28-33，確定，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，，查《機械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，，，擴通孔長度，見《機械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 2. 工步三 精鉸至 （1） 切削深度。 （2） 進給量和切削速度的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-93，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-136，查得進給量，取，因為此工步為精鉸，查得，取，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，，，擴通孔長度，見《機械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 工序10 鉆偏內(nèi)孔 （1） 切削深度 （2） 進給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：，查表《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-134，查得，，取，查得，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 首先查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，，，=（1~4），鉆孔深度，，，見《機械加工工藝師手冊》[10]表28-42，所以 3專用夾具的設(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。 決定設(shè)計第5道工序——粗銑上端面專用夾具，本夾具將用于X62臥式銑床，。 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，用一個固定V形塊定位外圓，用一個活動V形塊定位外圓，限制工件6個自由度， 3.2夾緊力大小的確定原則 夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。 計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運動的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù)K。 式中W`——計算出的理論夾緊力； W——實際夾緊力； K——安全系數(shù)，通常k=1.5~3.當(dāng)用于粗加工時，k=2.5~3,用于精加工時k=1.5~2. 這里應(yīng)注意三個問題： （一）切削力在加工過程中往往方向、大小在變化，在計算機中應(yīng)按最不利的加工條件下求得的切削力或切削合力計算。如圖2-1所示切削方向進行靜力平衡，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)即為實際夾緊力，圖中W為夾緊力，N1、N1`…為銑鍵槽各方向銑削力，可按切削原理中求切削力。而N1切削力將使夾緊力變大，在列靜平衡方程式時，我們應(yīng)按不利的加工條件下，即N1時求夾緊力。既 （二）在分析受力時，往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。這時應(yīng)選產(chǎn)生夾緊力最大的一個方程，然后求出所需的夾緊力。如圖所示垂直方向平衡式為 W=1.5KN;水平方向可以列出：,f 為工件與定位件間的摩擦系數(shù)，一般0.15,即W=1.8KN；對o點取矩可得下式 比較上面三種情況，選最大值，既W=1.8KN。 3.3 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)注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，首先著眼于機動夾緊，而非手動夾緊，因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑，本道工序雖然選用了手動夾緊方式，是考慮銑端面所產(chǎn)生的切削力不是很大，用手動螺旋夾緊方式使結(jié)構(gòu)更緊湊。 由于本夾具沒有使用擴力機構(gòu)，因此，在加工零件時，要適當(dāng)注意提高夾緊力；另外，由于本夾具配合面，連接孔較多，因此，夾具的零件對精度比較高，操作時要注意夾具各螺紋是否擰緊；還有就是夾具操作時，要防止定位零件有過大的磨損，若有較大磨損，要注意及時更換，以保證零件加工精度。 夾具上裝有一對定位鍵，可使夾具工作臺上在很好的定位。夾具裝配圖和零件圖見附圖： 1.3 工藝路線 1）：鑄件。 2）：清砂，檢驗。 3）：時效處理HBS187—220 4）：以36mm下底面以及Φ28外圓端面定位，粗銑Φ22的上端面。 5）：以粗銑后的Φ22的上端面以及Φ28外圓端面定位，粗銑36mm下底面，半精銑36mm下底面。 6）：以加工的36mm下端面，36mm底座左端面以及Φ28端面定位，鉆Φ11通孔。 7）：以加工的Φ11內(nèi)孔表面，以加工后的36mm下端面以及Φ28后端面定位，粗銑Φ28前端面，粗銑Φ26前端面，半精銑Φ28后端面。 8）：以加工Φ11內(nèi)孔表面，以加工36mm下端面以及Φ28的前端面，粗銑Φ26后端面，粗銑Φ28后端面，半精銑Φ28后端面。 9）：以加工的Φ11內(nèi)孔表面，以加工36mm下端面，Φ28端面，鉆—擴—鉸—精鉸Φ18通孔，并倒角。 10）：鉆—擴—鉸—精鉸Φ16通孔，并倒角。 11）：以Φ22上端面偏10度以及Φ28端面定位，鉆Φ3偏10度內(nèi)孔。 12）：鉗工去毛刺。 13）：驗收。 14）：入庫。 2.2 夾具說明書 圖一夾具運用的夾緊元件有：螺釘，圓柱銷，螺紋襯套，夾緊手柄，對刀塊，定位塊。圖一夾具的優(yōu)點有：可以完全限制被加工零件的自由度，保證工件的加工精度，且拆裝工件方便，此夾具使用了手柄旋緊，使夾具操作簡單，快速。提高了加工效率。 圖二夾具運用的夾緊元件有：螺釘，圓柱銷，螺紋襯套，對刀塊，定位塊，六角螺母。圖二所示的夾具優(yōu)點：可以限制工件的自由度，可以保證工件的工件精度。但缺點是：圖二夾具拆裝不便。 總上所述，圖二夾具和圖一夾具相比沒有圖一夾具拆裝方便，圖二所使用的夾緊方式是螺母旋緊，在拆裝時需要工具進行拆裝，沒有圖一夾具操作簡單、快速。同樣圖二夾具也沒有圖一夾具加工效率高。結(jié)合兩個夾具的優(yōu)缺點后，本次課程設(shè)計所采用的是圖一的夾具設(shè)計。 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