廻轉盤加工工藝及夾具設計-工裝規(guī)程含開題及2張CAD圖,轉盤,加工,工藝,夾具,設計,工裝,規(guī)程,開題,cad - 1 - 廻轉盤加工工藝和工裝規(guī)程設計 摘要：本次設計是對廻轉盤加工工藝工裝的規(guī)程設計，首先要明白機械加工工藝過 程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質，使其成為具有 所需要的一定精度、粗糙度等的零件。為了能具體確切的說明過程，使工件能按照 零件圖的技術要求加工出來，就得制定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產的指導 性技術文件，學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個畢業(yè)設計過程中，我們將學習到更多的知識。 我們必須仔細了解零件結構，從工藝上認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖的能 力,增強我們對零件圖的認識和了解。通過對零件圖的繪制,能增強我們的繪圖能力 和運用 AutoCAD 軟件的能力。 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸的計算,在整個設計中也是非常重要的, 通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且 讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應。 對夾具的設計:我們必須要了解夾具的作用，然后根據(jù)定位、夾緊、對刀等方面 進行總體的設計。這是對以前學習過的知識的復習,也是以后工作的一個鋪墊。 關鍵字： 廻轉盤 工藝工裝 加工 夾具 - 2 - The Design Of Hui Rotary Processing And Tooling Procedures Abstract: This design is a point of order hui rotary tooling design process, We must first understand the machining process is to use the method by cutting to change the shape, size, and physical and mechanical properties of the material of rough into the parts with a required accuracy and roughness. In order to detail the process, make the work piece in accordance with the technical requirements of parts processing, We need to develop a complex machining procedures as the guiding technical document production. Study and research the meaning and effect of this order of to development machining processes the purpose of this research project. During the process of Graduation Design, we will learn more knowledge. We must understand the parts of the structure carefully and according to the process to analyze the figure of Parts carefully, Develop our ability to independently identify map and enhance our knowledge and understanding of Parts. Through the mapping of parts that can enhance our capabilities and the use of AutoCAD drawing software. Developed process of order, determine the allowances and the calculation of process dimensions, this is also very important in the entire design process. Through these designs, not only allows us to understand the machining process and determine the size more comprehensive, but also let us to know that the route of process and the determine of allowance must be adapted to the actual machine in factory. The design of the fixture: We need to know the role of the fixture, Then according to the positioning, the clamping, tool and other areas to the overall design, This is the review of knowledge previously learned, but also a foreshadowing for future work. Keywords: Hui rotary Technology and equipment Processing Fixture - 3 - 目 錄 序 言 .3 正 文 .3 一、產品介紹 .3 二、綱領的計算 .4 （一） 計算程設計生產綱領決定生產類型 .4 三、毛坯的確定 .5 （一） 工藝規(guī)程設計 .6 一）、定位基準的選擇 .6 二）、粗基準的選擇可以考慮以下幾點要求： .6 三）、零件表面加工方法的選擇和加工余量的計算： .6 迴轉盤銑床夾具的設計 .20 （一）、設計的準備： .21 （二）、總體設計 .21 （三）、工件定位的方式 .22 （四）、工件的定位原理 .22 （五）、定位元件 基本要求： .22 （六）、常用定位方法與定位元件： .23 （一）工件以平面定位 .23 （二）用幾何方法計算定位誤差 .24 （三）用微分方法計算定位誤差: .24 （七）、減少夾具及定位誤差的措施 .26 （八）、常用的夾緊機構 .29 （一）、螺旋夾緊裝置 .29 （二）、偏心夾緊裝置 .30 （三）、 斜楔夾緊機構 .30 （四）、 螺旋夾緊機構 .30 （五）、偏心夾緊機構 .30 （六）、 工件在夾具中的夾緊： .31 （七）、對夾緊裝置的要求 .31 （八）、夾緊力的確定 .32 - 4 - （十一）、常用夾緊機構 .32 參考文獻 .36 致 謝 .37 附錄 .38 - 5 - 序 言 機械制造工藝學課程設計是我們在學完大學的大部分課程后進行的，是我們對 大學三年的學習的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，這 次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合實習中學到的實踐 知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件（廻轉 盤）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完 成夾具結構設計的能力，也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文 件等基本技能的一次實踐機會。 因此，它在我們大學生活中占有重要地位。就我個 人而言，我也希望通過這次設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性心理，從 中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發(fā)展打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 正 文 一、產品介紹 迴轉盤是用在機械工程方面的，一個重要的零件。迴轉盤零件草圖 如下： - 6 - 二、綱領的計算 （一） 計算程設計生產綱領決定生產類型 如附圖一，該產品年產量為 6000 臺,(1 件/臺)殼體,設備品率為 15%機械加 工廢品率為 0.5%,現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝流程. 技術要求： 1、 鑄件需經(jīng)消除內應力處理； 2、 加工部分的棱角倒鈍； 3、 本鑄件精度等級為 JB2580-79 一級； 4、 未注明加工尺寸公差 IT14； 5、 未注明形位公差 C 級； 6、 未說明鑄造同角為 R5-R20； 7、 注明拔模斜角為 1：100； 8、 所有倒角 ； 9、 鼓輪座兩端 80H9 與軸承蓋同時加工； 10、 面允許留黑疤； 11、 5-M24 及 3- 16，1：50 錐孔在滾珠座范圍內的孔鉆通后，須用 K1412.2- 28 堵片焊堵，焊縫不得高出鐵皮表面，R20 圓角處焊堵片必須緊貼圓弧面。 生產綱領 N N=Qn(1+a%+b%) =6000 (1+15%+0.5%) =6930(件/年) 迴轉盤的年產量為 6930 件/年現(xiàn)通過計算， 生產綱領對工廠的生產過程和生產組織 有著決定性的作用，包括覺得各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設備和 工裝等。 同一種產品，生產綱領不同也會有完全不同的生產過程和專業(yè)化程度，即有著 完全不同的生產組織類型。根據(jù)生產專業(yè)化程度的不同，生產組織類型可分為單件 生產，成批生產，和大量。生產三種，其中成批生產可分為大批生產，中批生產和 小批生產，下表 1-3 是各種生產組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產與小批生產相近， 大 批生產和大量生產相近，因此在生產中一般按單件小批，中批，大批大量生產來 型，這三種類型有著各自的工藝特點如下表： - 7 - 零件年生產類型（件/年） 生產類型 重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產 5 20 100 小批生產 5100 20200 100500 中批生產 100300 200500 5005000 大批生產 3001000 5005000 500030000 大量生產 1000 5000 50000 所以綜上所說，根據(jù)生產類型和生產綱領的關系，可以確定該產品的生產類型 為大批量生產。關鍵字；材料 ZG35 N=6930 (件/年) 生產類型；大批量生產， 該零件的材料為,該材料 ZG35 具有較高的耐磨性,強度,耐熱性及減振性. 該零件的材料主要加工面為 A 基準上的兩個端面和在 B 基準上的兩個端面及 4 個 50H8( )的孔，2 個 80H9（ ）的半圓,2 個 80H8( )的孔等。0.39 0.74 0.46 基準面 A 和基準面 B 互為基準，且平行度為 0.15；A、B 基準面和基準面 C 的垂直度 為 0.1；A、B 基準面的平面度允許的誤差是 0.1（-）， 孔和面的加工都要符合圖樣上規(guī)定的要求。 三、毛坯的確定 ZG35 的鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質量問題，鑄件結構設計時，必須充分 考 慮適應合金的鑄造性能。否孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足氣孔等多種鑄造缺陷， 造成鑄件很高的廢品率。我們選用壓鑄的方式即將液態(tài)或半液態(tài)金屬快速壓入金屬 鑄行中，并在壓力的作 用下凝固。其種鑄造方式產品 質量最好，生產效率也高，能取得良好的經(jīng)濟效益， 根據(jù)零件材料 ZG35 鑄鋼材料，N=6930 件/臺；可知其 生產 型為大批量生產。 件毛坯綜合圖的繪制 由于毛坯尺寸與成品零件的尺寸在大體上是一致的,圖在這里就省略了,詳見(資 料袋:零件圖一張,A0 圖紙).毛坯的尺寸可由前零件的尺寸和加工余量而確 定. - 8 - （一） 工藝規(guī)程設計 一）、定位基準的選擇 回轉盤底面和 2 個 50H8( )孔的軸心線既是裝配基準又是設計基準，用它0.39 們作精基準能使加工遵循“基準重合”原則，實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定 位方式。其余各面和孔也能用它作定位，這樣使加工又遵循了“基準統(tǒng)一”原則， 另外底面的面積較大，定位比較穩(wěn)定可靠，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 二）、粗基準的選擇可以考慮以下幾點要求： 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，應以不加工 表面作為粗基準；如果在工件上有很多不須加工的表面，則應以其中與加工面的 位置精度要求較高的表面作為粗基準。 2、如果必須首先保證某很重要表面與不加工面之間的位置要求，應以首先保證某 重要表面的加工余量，均應選擇表面作為粗基準。 3、如果需保證各加工面都有足夠的加工余量應選加式余量較小的表面作為粗基準。 4、選擇粗基準的表面應平整，沒有澆冒口，習砂等缺陷，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面，以免產生較大的位置公差。 綜上所述，分析零件，選擇 2 個 60 的孔和底面作為粗基準。最先進行機 械加工表面上 A、B 基準面和 2 個 50H8( )的孔，然后加工另外兩個 50H8(0.39 )的孔，可利用壓極裝夾的和專用夾具裝夾。0.39 三）、零件表面加工方法的選擇和加工余量的計算： 零件表面加工方法選擇應考慮以下問題： 1、零件表面的加工方法，主要取決于加工表面的技術要求 。這些技術要求 還包 括由于基準不重合而提高了作為精基準的技術要求。 2、選擇加工方法應考慮每種加工方法的加工經(jīng)濟精度范圍，材料的性質及可加工 性，工件的結構，形狀及尺寸大小，生產綱領及批量生產現(xiàn)有設備條件等。 3、應考慮各種加工方法的經(jīng)濟精度 各表面加工方法的經(jīng)濟精度 - 9 - 提出兩個方案進行對照： 方案一工藝規(guī)程的設計： 工序號 工序內容 設備 010 機器砂型鑄造 020 人工時效處理 鑄砂 030 涂漆 噴槍 040 鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 30 鉆床 050 銑欲銑出 兩半圓上的正上方 粗造度是 的四周平面和這兩半圓內外 突出的端面，與長 粗造度是 的側面 銑床 060 銑在 A 基準上的兩個端面和在 B 基準上的兩個 端面，粗造度都是 銑床 070 銑欲鉆 2 個 40 的孔的，粗造度是 內 外共 4 個端面 銑床 080 銑斜度是 6：100，粗造度是 的兩斜面 銑床 090 鉆，攻絲，12M307H 的螺紋孔，倒角 45 鉆床 100 鉆，擴， 側面粗造度是 的孔，倒角 45 鉆床 110 鉆，擴，鉸 2 個 40，側面粗造度是 的 孔，倒角 45 鉆床 120 鉆，攻絲，5M247H,深 30 的螺紋孔，倒角 45 鉆床 130 鉆，粗鉸，精鉸，3-錐銷孔 16 與減速機體配 作粗造度是 的孔 鉆床 - 10 - 140 鉆，攻絲，2-M10-8H,深 20 的螺紋孔 鉆床 150 鉆，攻絲，M24x1.5-7H,貫通的螺紋孔 鉆床 160 鉆，攻絲，4-M14-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 170 鉆，攻絲，2-M12-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 180 鉆，鉸，20,深 20 的通孔 鉆床 190 銑出 粗造度是 的兩個 半圓 銑床 200 銑出 90 兩個孔粗造度是 的側面和粗 造度是 的底面，倒角 45 銑床 210 鉆，鉸， ,深 16 的孔 鉆床 220 粗鏜，半精鏜， ，粗造 度是 的兩個孔 鏜床 230 按零件圖樣要求全面檢查 240 入庫 通過分析：可以知道方案一不足之處： 一是鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 30 這一過程應該放在一次裝夾過程中銑完各個 表面之后工序中，因此應放在銑欲鉆 2 個 40 的孔的，粗造度是 內外共 4 個 端面這道工序之后； 二是：在 100 工序當中的鉆，擴， 側面粗造度是 的孔， 倒角 45，因為表面粗糙度要求是 6.3，經(jīng)過查閱機械制造工藝學可知只通過 擴的方式不能滿足需要，因此還需要加一個絞的工步才能達到要求。 加工順序的安排 因 2 個相對的 50H8( )的孔是作為精加工的兩孔，所以加工時應一次裝夾的0.39 情況下完成加工，同時它們的加工宜采用工序集中的原則 ，即分別在一次裝夾下將 A、B 基準面和 4 個 50H8( )的孔加工出來，以保證其位置精度。0.39 - 11 - 根據(jù)“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”的加工原則，因此修改后的加工工藝 路線如下： 1、 鑄，鑄造，翻砂，注意檢查缺陷 2、 油漆，清砂，刷底面，自然時效 方案二工藝規(guī)程的設計： 工序號 工序內容 設備 010 機器砂型鑄造 020 人工時效處理 鑄砂 030 涂漆 噴槍 040 鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 30 鉆床 050 銑在 A 基準上的兩個端面和在 B 基準上的兩個 端面，粗造度都是 銑床 060 銑欲銑出 兩半圓上的正上方 粗造度是 的四周平面和這兩半圓內外 突出的端面，與長 粗造度是 的側面 銑床 070 銑欲鉆 2 個 40 的孔的，粗造度是 內 外共 4 個端面 銑床 080 銑斜度是 6：100，粗造度是 的兩斜面 銑床 090 鉆，攻絲，12M307H 的螺紋孔，倒角 45 鉆床 100 鉆，擴，鉸， 側面粗造度 是 的孔，倒角 45 鉆床 110 鉆，擴，鉸 2 個 40，側面粗造度是 的 孔，倒角 45 鉆床 - 12 - 120 鉆，攻絲，5M247H,深 30 的螺紋孔，倒角 45 鉆床 130 鉆，粗鉸，精鉸，3-錐銷孔 16 與減速機體配 作粗造度是 的孔 鉆床 140 鉆，攻絲，2-M10-8H,深 20 的螺紋孔 鉆床 150 鉆，攻絲，M24x1.5-7H,貫通的螺紋孔 鉆床 160 鉆，攻絲，4-M14-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 170 鉆，攻絲，2-M12-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 180 鉆，鉸，20,深 20 的通孔 鉆床 190 銑出 粗造度是 的兩個 半圓 銑床 200 銑出 90 兩個孔粗造度是 的側面和粗 造度是 的底面，倒角 45 銑床 210 鉆，鉸， ,深 16 的孔 鉆床 220 粗鏜，半精鏜， ，粗造 度是 的兩個孔 鏜床 230 按零件圖樣要求全面檢查 240 入庫 具體進行展開： 1機器砂型鑄造 用到的是型砂、用于鑄造的行腔，因為是大批量的生產，所以再通過機器設備進 行砂型鑄造，以保證效率； 2.人工時效處理： 這個過程即在人工的條件下對鑄件的內應力進行消除的方式，她和自然時效相 比，有著效率更高的優(yōu)點； 3. 涂漆： 用到的是噴槍，涂漆的作用是防銹，因為鑄件在空氣當中暴露的時間過長的話容 易生銹，涂漆就能起到保護作用； 4銑在 A 基準上的兩個端面和在 B 基準上的兩個端面，粗造度都是 ： - 13 - 1）先以兩個 60 的孔和底面以三個支撐點的方式進行自由度的控制，然后加 工 A 基準面 2）在一次裝夾的情況下，以同樣的方式加工出 B 基準面，從而保證 A、B 基準 面的平行度為 0.15；A、B 基準面和基準面 C 的垂直度為 0.1；A、B 基準面的平面度 的誤差是 0.1（-）的范圍， 加工要求：銑兩側平面,R =12.5。a 機床：X5040 立式銑床。 刀具：50 標準高速鋼錐柄立銑刀，齒數(shù)為 6。 切削用量 查工藝師手冊表 3-30 V=0.250.35 m/s,取 0.2 m/s 即 18m/min, 確定主軸轉速： n = = =114 (r/min)swdv10518 按照機床說明書，取 n =118 r/mins 所以實際切削速度： V= n = 118 =18.5(m/min)10ws 查機械制造工藝設計手冊表 3-28,每齒進給量 af=0.070.18mm，取 0.1mm， 工作臺進給速度 =0.1 6 118=70.8 (mm/min)fV 取縱向進給速度 =75 mm/min,f 切削工時: T= 2.10fl 其中：l =40 mm 代入得： t= =0.533(min)7540 5. 銑欲銑出 兩半圓上的正上方粗造度是 的四周平面和 這兩半圓內外突出的端面，與長 粗造度是 的側面： - 14 - 它是一個有粗糙度要求的加工面，但因為粗糙度的要求不高，分別是 25 和 12.5，所以我們保證它的一個相對的位置度即可，用到的機床是銑床，還要用到的 是：專用夾具，盤銑刀 專用量具。 6銑欲鉆 2 個 40 的孔的，粗造度是 內外共 4 個端面： 這四個面的粗糙度是 25，因此要求都不是很高，毛壞預先單面都留有 2mm 的余 量，我們通過立銑的方式，一次進刀就可以完成，用到的機床是立式銑床，其它用 到的是：專用夾具，立銑刀，專用量具； 7銑斜度是 6：100，粗造度是 的兩斜面 繼續(xù)在這個裝夾方法下，要調整底面支撐螺釘?shù)母叨?，是這個斜面與機床的銑 刀成垂直關系，然后在對這個拔模斜度是 6：100 的面進行銑削，留有的余量是 2mm，一次走刀既可以完成，用到的機床是立式銑床，刀具是盤銑刀； 8 鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 30 1）鉆 12 的孔保證孔的位置精度，留一定的余量進行攻絲，用到的機床是鉆 床，用到的刀具是直柄麻花鉆； 2）攻絲 2-M16-7H，用到的是：專用夾具，專用量具，機用絲錐； 3）锪平 30，用到的是：專用夾具，專用量具，高速鋼莫氏錐锪鉆； 工件材料：ZG35 鉆 12 孔。選用 Z525 立式鉆床及專用夾具。 加工條件 機床：Z525 立式鉆床。 刀具：4 標準高速鋼麻花鉆頭 切削用量 查機械制造工藝設計手冊表 342 V=0.35m/s,即 0.3560=21 (m/min) 確定主軸轉速： n = = =1671 (r/min)swdv10421 按照機床說明書，取 n =1360 r/mins 所以實際切削速度： V= n = 1360 =17.1(m/min)10ws 查機械制造工藝設計手冊表 338，f=0.080.12mm/r ， 按照機床說明書，取 0.1mm/r, 切削工時: - 15 - T= 2.11nfl1 其中： =5.5+2=7.5 mm1l 代入得： t= =0.055 (min)1.03657 .锪鉆 2 個 30 孔 采用 90锪鉆，為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔時相同： n =960 r/min，手動進給。s 查工藝師手冊表 28-13，V=18m/min 確定主軸轉速： n = = =453 (r/min)swdv105.218 按照機床說明書，取 n =392 r/mins 所以實際切削速度： V= n = 392 =15.3(m/min)10ws. 查工藝師手冊表 28-13，f=0.2mm/r ， 按照機床說明書，取 0.17mm/r, 切削工時: 刀具行程 L= =8+2+4=14 mm 21linflfLiTj 21 = =0.21 (min)7.0394 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=12 =0.2112=2.52 (min)jT 9. 鉆，攻絲，12M307H 的螺紋孔，倒角 45： 1）鉆 12 個 25 孔保證孔的位置精度，倒 45的角，因為要留一定的余量去打 內螺紋，所以先鉆 25 的孔，用的刀具是直柄麻花鉆； 2）攻絲 12M307H 的螺紋孔，所用的刀具是機用絲錐; 10. 鉆，擴，鉸， 側面粗造度是 的孔，倒角 45 1）鉆 30 的孔保證孔的位置精度，倒 45的角，用的是直柄麻花鉆； 2）擴成 50 的孔，用的是專用擴刀； - 16 - 3）精鉸成符合 的孔，從而保證粗糙度是 6.3，用的鉸刀是圓 柱直柄鉸刀，機床是立式鉆床，Z535; 11. 鉆，擴，鉸 2 個 40，側面粗造度是 的孔，倒角 45 1) 鉆 2 個 30 的孔保證孔的位置精度, 倒角 45,工藝裝備是：專用夾具， 專用量具，直柄麻花鉆 2) 擴 2 個 40 的孔，工藝裝備是：專用夾具，擴刀，專用量具 3) 半精鉸 40 的孔，保證孔的尺寸精度，工藝裝備是：專用夾具，專用量具， 圓柱直柄鉸刀，這兩個孔的要求不是很高，所以只需要半精絞就完全可以達到要求。 鉆、絞兩組 22、8 孔，8 孔倒角。 加工條件 工件材料：QT420-10 加工要求：鉆、絞兩組 40。 機床：Z525 立式鉆床。 刀具：鉆用 23、高速鋼錐柄麻花鉆頭，鉸用 40、高速鋼錐柄機用絞刀，倒 角用 45高速鋼錐柄機用锪鉆。 切削用量 .鉆 30 孔 查工藝師手冊表 28-13，V=18m/min 確定主軸轉速： n = = =272 (r/min)swdv10218 按照機床說明書，取 n =272 r/mins 所以實際切削速度： V= n = 272 =17.1(m/min)10ws 查工藝師手冊表 28-13，f=0.32mm/r， 按照機床說明書，取 0.28mm/r, 切削工時: 刀具行程 L= =15+1+3=19 (mm)21linflfLiTj 21 - 17 - = =0.25 (min)28.0719 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2 =0.252=0.5 (min)jT .擴鉆 22 孔至 21.8 查工藝師手冊表 28-32，V=18.7m/min 確定主軸轉速： n = = =273 (r/min)swdv108.271 按照機床說明書，取 n =272 r/mins 所以實際切削速度： V= n = 272 =18.4(m/min)10ws0. 查工藝師手冊表 28-30 f=0.91.2mm/r ，取系數(shù) 0.5， 按照機床說明書，取 0.48mm/r, 切削工時: 刀具行程 L= =15+1+3=19 (mm)21linflfLiTj 21 = =0.145 (min)48.0279 以上為擴鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2 =0.1452=0.29 (min)jT .絞 40 孔 查工藝師手冊表 28-13，V=29m/min 確定主軸轉速： n = = =419 (r/min)swdv1029 按照機床說明書，取 n =392 (r/min)s 所以實際切削速度： V= n = 392 =26.7(m/min)10ws 查工藝師手冊表 28-13，f=0.32mm/r ， 按照機床說明書，取 0.28mm/r, - 18 - 切削工時: 刀具行程 L= =15+1+3=19(mm)21linflfLiTj 21 = =0.135 (min)8.039 以上為絞一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2 =0.1352=0.27 ( min)jT 12. 鉆，攻絲，5M247H,深 30 的螺紋孔，倒角 45： 1）鉆螺紋孔 20，我們先鉆直徑是 20 的孔，從而可以留一定的余量，去攻螺 紋，按計算的話，應該是內螺紋的頂牙的直徑是 20.4，但考慮到鉆刀的尺寸選擇， 我們選擇 20 的直柄麻花鉆作為刀具； 2）攻絲 5 個 M247H,深 30 的螺紋孔，倒角 45，我們在工序所用的時間上應 是 5 個工步的時間和； 13. 鉆，粗鉸，精鉸，3-錐銷孔 16 與減速機體配作粗造度是 的孔 1）鉆 3 個錐銷孔 16 的孔，使得孔是 16 ；工裝是：專用夾具，專用量具，0.8 直柄麻花鉆 2）半精鉸 3 個錐銷孔 16 的孔，保證孔的尺寸精度，使得孔的大小是： 16 ，工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸刀；0.3 3）精鉸 3 個錐銷孔 16 的孔，保證孔的尺寸精度，使得孔的大小是：16 ，0.1 工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸刀； 14鉆，攻絲，2-M10-8H,深 20 的螺紋孔 1）鉆 2 個螺紋孔 8 工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆，留了 2mm 的 余量作為內螺紋的小徑； 2）攻絲 2 個 M10-8H,深 20 的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機用絲 錐，從而保證一定的精度； 15鉆，攻絲，M24x1.5-7H,貫通的螺紋孔 1）鉆 20 貫通的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆 2）攻絲 M24x1.5-7H, 貫通的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機用絲 錐 16. 鉆，攻絲，4-M14-7H,深 25 的螺紋孔 1）鉆 4 個 12 深 25 的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆 - 19 - 2）攻絲 4 個 M14-7H 深 25 的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機用絲 錐 17. 鉆，攻絲，2-M12-7H,深 25 的螺紋孔 1）鉆 2 個 10 的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆 2）攻絲 2 個 M12-7H,深 20 的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機用絲 錐 18. 鉆，鉸，20,深 20 的通孔 1）鉆 20 貫通的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆，尺寸保證 在 20 ，所以在接下來的絞的工序當中可以有 0.5mm 余量；0.5 2）粗鉸，20,深 20 的通孔，工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸刀， 然后加工出符合要求的孔； 19. 銑出 粗造度是 的兩個半圓， 1）銑這兩個半圓要非常注意，選的定位方式是通過一面兩孔的方式，然后達到 限制自由度的方式來切削出符合要求的半圓孔，工裝是：專用夾具，專業(yè)銑刀, 專 用量具。 20. 銑出 90 兩個孔粗造度是 的側面和粗造度是 的底面，倒角 45，每個面留有 2mm 的切削余量，只要一次進刀即可達到要求，工裝是：專用夾 具，專業(yè)銑刀, 專用量具。 21. 鉆，鉸， ,深 16 的孔 1）鉆 2 個 10 的孔，深 16，工裝是：工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻 花鉆 2）鉸 ,深 16 的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸 刀，然后加工出符合要求的孔； 22. 粗鏜，半精鏜， ，粗造度是 的兩個孔 1）粗鏜 80 的孔 2 個，工裝是：專用夾具，專用量具，鏜刀 2）半精鏜 ，粗造度是 的兩個孔，工裝是：專用夾具，專 用量具，鏜刀 4.粗鏜 80 孔 1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。 2）進給量：查機械制造工藝設計手冊表 3-15， 3.粗鏜 80 孔 1）切削深度：余量 Z=2.75mm，可以一次切除。 2）進給量：查機械制造工藝設計手冊表 3-15 f=0.150.4(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.41mm/r - 20 - 3）計算切削速度 查工藝師手冊表 27-12 V= kvyxpmVfaTC = 4.015.02.0768 =46.6(m/min) 4）確定主軸轉速： n = = =119(r/min)swdv124. 按照機床說明書，取 n =125r/mins 所以實際切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min)10wds24 5）檢驗機床功率： 主切削力 查工藝師手冊 表 2-14 F =C a f v k = =1526(N)zZzxpZFyzn 89.041.75.295 切削時消耗功率： P = = =1.24（KW）C4106V4. 6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力為徑向切削力 F p 參考工藝師手冊 F =C a f v kYyVFXpYFnV =5302.75 0.41 10.899.06.0 =676(N) 軸向切削力（走刀力）：查表 2-17機械工藝師手冊 F =C a f v kxXFxpyXnF =4502.750.41 10.894.0 =763(N) 取機床導軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進給方向對機床的作用力： F= F +u（F + F ）xYz =904(N) - 21 - 查機床說明書，機床最大縱向力為 3530N,故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。 7）切削工時: 刀具行程 L= =8+2+3=13 (mm)21linflfLiTj 21 = =0.26(min)54.03 f=0.15.04mm/r,此處為非連續(xù)表面，查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r 3）計算切削速度 查工藝師手冊表 27-12 V= k 2.9vyxpmVfaTC 取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv 查工藝師手冊表 27-17 k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0,Mvsvvrvtv k =0.850.61.20.891.0=0.54 V= =52.1(m/min)4.015.02.0386 4）確定主軸轉速： n = = =143(r/min)swdv6.2 按照機床說明書，取 n =125r/min。s 所以實際切削速度： V= n = 125=45.5(m/min)10wds6 5）切削工時: 刀具行程 L= =50+3+3=56 (mm)21linflfLiTj 21 = =1.49(min)53.06 .半精鏜 130 孔 1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。 - 22 - 2）進給量：查有關資料 f=0.010.14(mm/r), 進給無級變速，取 f=0.08mm/r 3）計算切削速度 查有關資料,V=150500 m/min,取 V=200m/min 4）確定主軸轉速： n = = =489 (r/min)swdv10320 T740K 金剛鏜床為無級變速，取 n =489 (r/min)s 5）切削工時 刀具行程 L=其中： =8+2+3=13 mm21linflfLiTj 21 = =0.332 (min)08.493 23. 按零件圖樣要求全面檢查 24.入庫 通過以上的兩種加工工藝可知，工藝路線二是更好的，因此我們在加工次迴轉 盤零件時應該選用方案二。 迴轉盤銑床夾具的設計 在金屬切削機床上進行加工時，為了保證工件加工表面的尺寸，幾何形狀和 相互位置的精度等要求，在加工方法確定之后，需要解決的問題之一是使工件相 對于刀具和機床占有正確的加工位置（即工件的定位）并把工件壓緊夾牢，以保 證這個確定了的位置在加工過程中穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）著就是工件在上的 正確安裝。 工件進行定位和夾緊功能的夾具。工件一般采用“一面兩孔”定位，夾具上兩 個定位銷距離的調節(jié)。以及定位銷插入和退出定位孔的動作，均可按程序實現(xiàn)自動 調節(jié)。調節(jié)距離的方式有按直角坐標平移方式、按極坐標回轉方式和復合式三種。 - 23 - 該零件加工工序多，精度要求較高，但形狀較為復雜。在加工中心上若用夾具加 工，工件可采用一面兩孔的定位方案，先將工件的底平面及其上兩孔進行粗、精 加工，再在加工中心上完成其他表面的加工。 機床夾具的分類： 機床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型： 1）通用夾具 通用夾具具有一定的通用性。 2）專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的某一個工序而專門設計的。 3）通用可調整夾具和成組夾具 通用可調整夾具和成組夾具的特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以 調整，以適應不同零件的加工。 4）組合夾具 組合夾具是由一套完全標準化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具。 5）隨行夾具 隨行夾是一種在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。 機床夾具的功用 加工質量 機床夾具的首要任務是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工與定位面 之間以及被加工表面相互之間的位置精度。 2）提高生產率，降低成本 使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多件、多工位加工。 3）擴大機床工藝范圍 在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床工藝范圍。 4）減輕工人勞動強度，保證生產安全。 （一）、設計的準備： 為了提高勞動生產率，保證質量，精度，需要設計專用夾具。 （二）、總體設計 工件在夾具上的定位： （三）、工件定位的方式 （1）直接找正定位生產率低，精度工人技術單件小批或位置要求高 定位基準所找正的表面 - 24 - （2）劃線找正定位精度低單件小批，復雜件，毛坯精度低 定位基準所劃的線 （3）夾具定位生產率高，定位精度高，成批及大量生產 （四）、工件的定位原理 （1）六點定則用空間合理布置的六個支承點限制工件的六個自由度 誤解：工件被夾緊，就定位了并沒有保證一批工件的一致位置。 工件定位后，反方向可移動定位面與定位點應保持接觸 （2）限制工件自由度與加工要求的關系 完全定位六個自由度全部限制 不完全定位限制的自由度6 欠定位該限的自由度沒有限絕不允許 過定位重復限制一自由度一般不允許 正確處理：危害定位不穩(wěn)，安裝困難，工件或夾具變形 措施去除過定位，修改結構 特殊可用過定位提高定位穩(wěn)定性和結構剛度，簡化夾具 前提提高工件定位面、夾具定位面的相互位置精度 注意：理論上要限制的自由度按加工要求確定不欠定位 實際上所限制的自由度多于理論要求的不過定位 為承受切削力、簡化夾具結構 （五）、定位元件基本要求： 足夠的精度 足夠的硬度和耐磨性 足夠的強度和剛度 工藝性好 （六）、常用定位方法與定位元件： - 25 - （一）工件以平面定位 平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有以下幾種： 1)主要支承限制自由度 固定支承支承釘球頭毛坯面 齒紋側面 平頭已加工面 支承板光側面、頂面 斜槽底面 非標支承板如圓環(huán) 可調支承 一批工件調一次限制自由度 自位支承（浮動支承）只定 1 點 2）輔助支承 一個工件調一次不限制自由度提高剛度 （2）孔定位 1）圓柱銷（定位銷）短銷定 2 點 長銷定 4 點 2）圓柱心軸間隙配合心軸定心精度低和端面聯(lián)合定位 過盈配合心軸定心準確、裝卸不便精加工 花鍵心軸花鍵孔定位 3）圓錐銷定 3 點 4）圓錐心軸（小錐度心軸）定 5 點 （3）外圓定位 1）V 形塊-短定 2 點 基準是檢驗心軸的中心 長定 4 點 對中性好 活動定 1 點 非整圓表面定位 2）定位套定心精度低，已加工面定位 3）半圓套大軸件、不便軸向裝夾的零件 4）圓錐套反頂尖 （4）組合表面定位（一面兩孔）支承板 、 、xyz 菱短圓柱銷 、x 短削邊銷 z - 26 - 安裝削邊方向垂直于兩銷連線 本專用夾具設計中的定位方式為具以底平面和兩個 50H8 內孔，“一 面兩銷”法，限制六個自由度定位元件為定位銷。 5，定位誤差的計算： 定位誤差：是由于工件在夾具上定位不準確所引起的加工誤差，在采用調整 法加工時，工件的定位誤差實質上就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變 動量。 （二）用幾何方法計算定位誤差 采用幾何方法計算定位誤差通常要畫出工件的定位簡圖，并在圖中夸張地畫出 工件變動的極限位置，然后運用三角幾何知識，求出工序基準在工序尺寸方向 上的最大變動量，即為定位誤差。 （三）用微分方法計算定位誤差: 222 GZATDT 1.夾具的定位誤差分析 工件在夾具上定位不一致定位誤差 D。 刀具與對刀導向元件的位置不準確對刀誤差 T。 夾具在機床安裝不準確安裝誤差 T。 定位元件、對刀導向元件及安裝基面三者位置不準確制造誤差 Z 加工方法誤差 G - 27 - D T31 2.定位誤差分析 （1）產生定位誤差的原因 1）基準不重合誤差 B工序基準與定位基準不重合，工序基準相對于定位 基準在加工尺寸方向上的最大變動范圍， B 2）基準位移誤差 Y定位副制造誤差，定位基準相對于刀具在加工 尺寸方向上的最大變動范圍， Y （2）定位誤差的計算方法（合成法） Y0、 B=0 時，則 D= Y B0、 Y=0 時，則 D= B Y0、 B0 時，判斷相關性： 若工序基準不在定位基面上， B與 Y不相關，則 BYD 若工序基準在定位基面上， B與 Y相關，判斷方向性： 若工序基準和定位接觸點在定位基準的異側，方向相同， BYD 若工序基準和定位接觸點在定位基準的同側，方向相反， Y (3)各種定位方法的基準位移誤差 平面定位 一般 Y=0 孔銷定位 單方向位移， 20dDY - 28 - 任意方向位移， Y = X max min0axdD V 形塊定位 水平方向， Y =0 垂直方向， Y = 2sind （七）、減少夾具及定位誤差的措施 (1)提高夾具的精度提高定位元件、對刀元件及配合表面與機床連接表面的 制造精度，提高精度、安裝精度調整夾具，刀具與夾具位置，提高對刀精度 (2)減少定位誤差基準重合，誤差小的定位方式（如定心夾緊裝置等） 提高定位面與定位件加工精度，減少間隙，減少基準位移誤差 (3)減少夾具的磨損提高夾具易磨件耐磨性?？蓳Q裝置，及時更換。 主要介紹工件孔與定位心軸（或銷）采用間隙配合的定位誤差計算 定 = 不 + 基 a.心軸（或定位銷）垂直放置，按最大孔和最銷軸求得孔中心線位置的變動量為： 基= D+ d+ min= max (最大間隙） b.心軸（或定位銷）水平放置，孔中心線的最大變動量（在鉛垂方向上）即為 定 基 =OO=1/2( D+ d+ min)= max/2 或 基 =(Dmax/2)-(dmin/2)= max/2 工件孔與定位心軸(銷)過盈配合時(垂直或水平放置)時的定位誤差 此時，由于工件孔與心軸(銷)為過盈配合，所以 基 =0。 對 H1尺寸:工序基準與定位基準重合,均為中心 O ,所以 不 =0 對 H2 尺寸: 不 = d/2 工件與一面兩孔定位時的定位誤差 - 29 - “1”孔中心線在 X，Y 方向的最大位移為： 定（1x) = 定(1y) = D1+ d1+ 1min= 1max（孔與銷的最大間隙） “2”孔中心線在 X,Y 方向的最大位移分別為: 定(2x) = 定(1x) +2 Ld(兩孔中心距公差) 定(2y) = D2+ d2+ 2min= 2max 兩孔中心連線對兩銷中心連線的最大轉角誤差: 定() =2=2tan -1( 1max+ 2max)/2L (其中 L 為兩孔中心距) 第三節(jié) 工件在夾具中的夾緊 一、1.夾緊裝置的組成和基本要求 （1）夾緊裝置的組成 1）力源裝置產生夾緊原始作用力 2）中間傳動機構改變作用力的方向改變作用力的大小 起自鎖作用 3）夾緊元件最終執(zhí)行元件 （2）對夾緊裝置的基本要求 不得破壞定位 力適當，不移動、不振動，不損傷、不變形 操作方便，迅速省力 結構簡單，工藝性好，標準件，自鎖性 二、夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素，它們的確定是夾緊機構設計中首先 要解決的問題。 （一）夾緊力方向的選擇 夾緊力方向的選擇一般應遵循以下原則： 1）夾緊力的作用方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位。 2）夾緊力的作用方向應盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。 3）夾緊力的作用方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。 （二）夾緊力作用點的選擇 一般注意以下幾點： 1）夾緊力作用點應正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內，以保證工件 已獲得的定位不變。 2）夾緊力作用點應處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。 3）夾緊力作用點應盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉力 矩。 - 30 - （1）夾緊力作用點、方向的確定 應指向主要定位面 夾緊力應落在定位支承范圍內 夾緊力應盡量靠近加工面 夾緊力應作用在剛性好的部位上 夾緊力最好與切削力、重力方向一致 （三）夾緊力大小的估算 夾緊力不足，會使工件在切削過程中產生位移并引起振動；夾緊力過大又會造成 工件或夾具不夾緊力大小的估算 受切削力、重力、離心力和慣性力等的作用力（矩）平衡 建立力學模型，求出切削力，在最不利的瞬時，求夾緊力大小。 為了保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù) FJ = K F 一般 K =1.53，粗加工取大值，精加工取小值。 楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一,其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用 于增大夾緊力或改變夾緊力方向。 楔塊夾緊裝置特點: 自鎖性(自鎖條件 1+ 2) 斜楔能改變夾緊作用力方向 斜楔具有擴力作用,i p=/p=1/tan 2+tan(+ 1) 夾緊行程小 效率低(因為斜楔與夾具體及工件間是滑動摩擦,所以夾緊效率低) 所以適用范圍:多用與機動夾緊裝置中 夾緊力計算: =p/tan 2+tan(+ 1) 其中 p 為原始力, 為楔塊升角,常數(shù) 6 度- 10 度 1:工件與楔塊的摩擦角 2:夾具體與楔塊的摩擦角 自鎖條件: - 31 - 原始力 P 撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會松開工件的現(xiàn)象稱為自鎖. 1+ 2 ,一般 取 10-15 度或更小 傳力系數(shù): 夾緊力與原始力之比稱為傳力系數(shù).用 ip表示 ip=/p=1/tan 2+tan(+ 1) 楔塊尺寸與材料: 升角 確定后,其工作長度應滿足夾緊要求,其厚度保證熱處理不變形,小頭 厚應為 75mm.材料一般用 20 鋼或 20Cr,滲碳厚為 0.8-1.2mm.HRC:56-62.Ra 為 1.6m. （八）、常用的夾緊機構 （一）、螺旋夾緊裝置 螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉化而來的,相當于吧楔塊繞在圓柱體上,轉 動螺旋時即可夾緊工作. 螺旋夾緊裝置特點: 結構簡單,制造容易,夾緊可靠 擴力比 ip大 ,夾緊行程 S 不受限制 夾緊動作慢,效率低 應用場合:手動夾緊裝置常采用. 螺桿夾緊力計算: =PL/r 中 tan(+ 1)+r1tan 2 其中:P 是原始力,L 是原始力作用點到螺桿中心距離,r 中 是螺旋中經(jīng)的一半, 是螺旋升角, 1螺母于螺桿的摩擦角,r 1摩擦力矩計算半徑, 2工件與螺桿頭部 (或壓塊)間的摩擦角 自鎖性能: 因為楔塊的自鎖條件為 11.5-17,而螺旋夾緊裝的螺旋升角 (2-4)很小,所以自鎖性很好. - 32 - 傳力系數(shù): ip=/p=PL/r 中 tan(+ 1)+r1tan 2楔塊的 ip 多位或多件夾緊: 為了減小夾壓的輔助時間和提高生產率,可采用多位或多件夾緊裝置. 壓塊的材料一般位 45 鋼,HRC:43-48 螺桿的材料一般位 45 鋼,HRC:3338 （二）、偏心夾緊裝置 偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形. 圓偏心夾緊力: =PL/tan(+ 1)+tan 2 其中 L 為手柄長度, 支承軸中心(回轉中心)到夾緊點距離 1, 2分別為偏心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角. 傳力系數(shù) ip: ip=L/tan(+ 1)+tan 2,遠小于螺旋夾緊的 ip 特點及應用場合: 偏心夾緊與螺旋夾緊相比,夾緊行程小,夾緊力小,自鎖能力差,但夾緊迅速,結構 緊湊,所以常用與切削力不大,振動較小的的場合,常與其他夾緊元件聯(lián)合使用. （三）、 斜楔夾緊機構 斜楔夾緊具有結構簡單，增力比大，自鎖性能好等特點，因此獲得廣泛應用。 （四）、 螺旋夾緊機構 螺旋夾緊機構結構簡單，易于操作，增力比大，自鎖性能好，是手動夾緊中應 用最廣泛的一種夾緊機構。 （五）、偏心夾緊機構 偏心夾緊的優(yōu)點是結構簡單，操作方便，動作迅速，缺點是自鎖性能較差，增力比 - 33 - 較小。一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合?？色@得的夾緊力為 （六）、鉸鏈夾緊機構 鉸鏈夾緊機構的優(yōu)點是動作迅速，增力比大，并易于改變力的作用方向；缺點是自 鎖性能差。多用于機動夾緊機構中。 （七）、定心夾緊機構 定心夾緊機構是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機構，即在夾緊過程中， 能使工件相對于某一軸線或某一對稱面保持對稱性。定心夾緊機構按其工作原理可 分為兩大類： 1.以等速移動原理工作的定心夾緊機構 2.以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構 （九）、聯(lián)動夾緊機構 夾緊力作用在兩個相互垂直的方向上，稱為雙向聯(lián)動夾緊；兩夾緊點的夾緊力方向 相同，稱為平行聯(lián)動夾緊。 四、夾緊機構的動力裝置 （一）氣動夾緊裝置 氣動夾緊裝置的工作介質是壓縮空氣，其工作壓力通常為 0.40.6MPa。 （二）液壓夾緊裝置 液壓夾緊裝置利用壓力油為夾緊動力。 （三）氣、液增壓夾緊裝置 氣、液增壓夾緊裝置以壓縮空氣為動力源， 通過壓力油來傳力和增力。 （十）、 工件在夾具中的夾緊： （一）、對夾緊裝置的要求 （二）、夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素，它們的確定是夾緊機構設計中 首先要解決的問題。 - 34 - （三）夾緊力方向的選擇： 夾緊力方向的選擇一般應遵循以下原則： 1）夾緊力的作用方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位。 2）夾緊力的作用方向應盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變 形。 3）夾緊力的作用方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小