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鎮(zhèn) 江 高 專 ZHENJIANG COLLEGE 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 拉桿臂的工藝工裝設(shè)計(jì) Process Equipment Design rod arm 系 名： 機(jī)械系 專業(yè)班級(jí)： 模具041 學(xué)生姓名： 林本金 學(xué) 號(hào)： 04011140 指導(dǎo)教師姓名： 馬貴飛 指導(dǎo)教師職稱： 副教授 二○○七 年 三 月 十五 日 目 錄 引言…………………………………………………………………………………2 第一章 零件的分析…………………………………………………………… 3 1.1 零件的作用……………………………………………………………… 3 1.2 零件的工藝分析………………………………………………………… 3 第二章 確定毛坯，畫毛坯圖……………………………………………… 3 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………………… 4 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………… 4 3.2 加工工藝路線…………………………………………………………… 5 3.3 選擇加工設(shè)備及刀具，夾具，量具…………………………………………6 3.4 加工工序設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 7 第四章 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 8 4.1 第30道工序的夾具設(shè)計(jì)………………………………………………… 8 4.1.1 確定設(shè)計(jì)方案………………………………………………………… 8 4.1.2 定位精度分析…………………………………………………………8 4.1.3 操作說(shuō)明……………………………………………………………… 9 4.2 第50道工序的夾具設(shè)計(jì)……………………………………………… 9 4.2.1 確定設(shè)計(jì)方案………………………………………………………… 10 4.2.2 定位精度分析…………………………………………………………10 第五章 夾具設(shè)計(jì)的使用操作說(shuō)明 結(jié)論………………………………………………………………………………… 11 致謝………………………………………………………………………………… 12 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 13 鎮(zhèn)江市高等專科學(xué)校 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共6頁(yè) 拉桿臂 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 GZ45 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號(hào) 銑 床 C6140 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刀 具 量 檢 具 切 削 用 量 名 稱 代 號(hào) 名 稱 代號(hào) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 10 1 粗銑E面 銑刀 游標(biāo)卡尺 54mm/r 1 0.6mm/r 63 2 粗銑F面 銑刀 游標(biāo)卡尺 54mm/r 3 0.6mm/r 126 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 5 頁(yè) 拉桿臂 第 2 頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 GZ45 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號(hào) 鉆床 Z3025 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刀 具 量 檢 具 切 削 用 量 名 稱 代 號(hào) 名 稱 代號(hào) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 20 1 鉆3-φ11的孔 鉆頭 游標(biāo)卡尺 54mm/r 12 0.6mm/r 63 2 擴(kuò)3 -φ11的孔至3-φ12 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 54mm/r 2 0.6mm/r 126 3 鉸3 -φ12的孔達(dá)精度要求 鉸刀 游標(biāo)卡尺 4 孔口倒角2X45° 鉆頭 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共5 頁(yè) 拉桿臂 第 3 頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 GZ45 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號(hào) 銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刀 具 量 檢 具 切 削 用 量 名 稱 代 號(hào) 名 稱 代號(hào) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 30 1 精銑E面 銑刀 游標(biāo)卡尺 54mm/r 4 0.6mm/r 63 2 精銑F面 銑刀 游標(biāo)卡尺 54mm/r 1.5 0.6mm/r 126 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 5 頁(yè) 拉桿臂 第 4 頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 GZ45 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號(hào) 車床 C6140 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刀 具 量 檢 具 切 削 用 量 名 稱 代 號(hào) 名 稱 代號(hào) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 40 1 粗銑上端面達(dá)到尺寸及精度要求 銑刀 游標(biāo)卡尺 54mm/r 0.5 0.6mm/r 63 2 粗銑下端面達(dá)到尺寸及精度要求 銑刀 游標(biāo)卡尺 54mm/r 0.5 0.6mm/r 63 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 拉桿臂 第 7頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 GZ45 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號(hào) 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刀 具 量 檢 具 切 削 用 量 名 稱 代 號(hào) 名 稱 代號(hào) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 60 1 檢驗(yàn) 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校 工 藝 過(guò) 程 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 1 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 拉桿臂 零（部）件名稱 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào) GZ45 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 名稱、型號(hào) 編號(hào) 夾 具 輔具 刀、量具 準(zhǔn)終 單件 鑄造 鑄造毛坯 鑄 時(shí)效 時(shí)效 熱 涂漆 涂底漆 金 10 銑 粗銑E、F面 金 銑床C6140 專用夾具 卡尺 20 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸3-Φ12C11孔、孔口倒角1*45° 金 鉆床Z3025 設(shè)計(jì)夾具 卡尺 30 銑 精銑E、F面 金 銑床C6140 專用夾具 卡尺 40 銑 粗銑上、下端槽 金 銑床C6140 設(shè)計(jì)夾具 卡尺 50 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 檢 60 入庫(kù) 入庫(kù) 編 制 審 核 會(huì) 簽 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo) 記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 拉桿臂的工藝工裝設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)：模具041 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱： 副教授 摘要 現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著深刻的結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響著連桿蓋的質(zhì)量與性能。拉桿臂行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，拉桿臂行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)，由此對(duì)其拉桿臂質(zhì)量、性能產(chǎn)生了新的變化。 本文首先介紹了拉桿臂的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，最后對(duì)第30道工序和第50道工序進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞：工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì) Process Equipment Design rod arm Abstract A profound structural movement is taking place in the modern machine process industry, so the design and improvement of the technical frock have become the necessary condition for the corporation to live and develop. the design and improvement of the technical frock directly affect the quality and performance of the connecting rod cap. The connecting rod cap industry which is traditional and vivid has much developed in recent ten years. In new economy times , The cap industry presents a new developing trend. So there is a new requirement to its quality and performance. This paper introduces the effect and technical analyse of the Connecting rod cap at first , then makes sure the rough’s size, planning the technical rules , at last designs the modular for the 30th and 50th working procedure . Key words technical analyse the technical rules plan modular design 引 言 本人設(shè)計(jì)的是搖臂機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。由于馬老師的認(rèn)真輔導(dǎo)，本人初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（拉桿臂）的工藝規(guī)程的能力也初步學(xué)會(huì)了怎樣運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，怎樣擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，怎樣完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于本人能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)中可能還有許多不足之處或存在的一些問題望各位老師指出，本人一定會(huì)虛心學(xué)習(xí)。爭(zhēng)取在以后設(shè)計(jì)時(shí)避免這些問題。在此先向各位老師表示感謝。 第一章 零件的分析 1.1 零件的作用 由零件圖可知該零件為拉桿臂。6-φ12C11孔是用來(lái)裝入軸類零件。其主要作用是將一個(gè)軸上的動(dòng)力傳遞到于之相垂直的軸上。此零件在機(jī)械行業(yè)中有著廣泛的利用。 1.2 零件的工藝分析 1.2.1分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖 制定工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖及該件所在部件的裝配圖。了解該零件在件中的作用及零件的技術(shù)要求，找出其主要技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。 1.2.2.零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，其制造。 的可行性和經(jīng)濟(jì)性。盡量在滿足使用要求的前提下降低成本。 由附圖零件圖得知,其材料為GZ45,該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性.適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。由該零件的作用和零件圖可知該零件的精度和形位公差較高。在加工時(shí)一定要注意。 根據(jù)零件的材料和作用可以確定該零件的毛坯的制造方法為鑄造。又由于是批量生產(chǎn)，所以毛坯的制造方法為砂型機(jī)器造型。為了消除殘余應(yīng)力鑄造時(shí)安排人工時(shí)效。 該零件主要加工E、F面和6-φ12C11孔。其中φ12C11的孔的內(nèi)壁的粗糙度為Ra1.6 um。在鉸孔時(shí)一定要保證粗糙度。 6-φ12C11孔相對(duì)應(yīng)孔心在同一中心線上，在鉆孔的時(shí)候要保證一定的形位公差，同時(shí)空心之間的距離要控制好。其中2個(gè)φ12的孔的孔心距為13±0.05，精度要求較高，在加工的過(guò)程中要保證其孔心距在此公差范圍之內(nèi)，在對(duì)工件進(jìn)行加工使用定位銷來(lái)保證其孔心距。但在裝零件是一定要讓零件充分地靠到定位銷這樣才能保證其精度。 由參考文獻(xiàn)(1)中的有關(guān)方面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知,上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的. 第二章. 確定毛坯，畫毛坯的零件圖 在擬訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且對(duì)零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備、工具、工時(shí)的消耗以及生產(chǎn)效率有著很大的影響。毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，機(jī)械加工的勞動(dòng)量就越少，但毛坯制造的成本可能會(huì)隨之增加。由于原材料消耗的減少，會(huì)抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件的材料、形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量及具體的生產(chǎn)條件等作綜合考慮，以選擇毛坯。在毛坯選擇時(shí)，應(yīng)充分注意到采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。 毛坯的種類包括：鑄件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。合理的選擇毛坯，通常從下面幾個(gè)方面綜合考慮：1、零件材料的工藝特性；2、生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小；3、零件的形狀和尺寸；4、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。 根據(jù)毛坯材料確定毛坯為鑄件,又由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn) ,毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型.又由于搖臂在工作過(guò)程中的承受力的較大,故應(yīng)消除應(yīng)力,鑄造后要應(yīng)安排人工時(shí)效來(lái)保證其剛度要求。 由零件圖可以看到E、F面的尺寸有與一定的精度要求。故在零件鑄造完后要對(duì)E、F面進(jìn)行加工，可選擇銑床進(jìn)行加工；而零件的孔可選擇鉆床進(jìn)行加工，在加工的過(guò)程中要保證其垂直度；而零件的上、下端槽可選用了銑床進(jìn)行加工。 參考文獻(xiàn)[1]表2.3-6，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為11-13級(jí)，加工余量等級(jí)MA為H級(jí)。故取CT為12級(jí)，MA為H級(jí)。 為了方便零件的取出鑄件的分型面選擇E面如下圖所示。澆口位置位于分型面上。本零件主要加工面為E、F面和6-φ12C11孔，上、下端槽。 參考文獻(xiàn)[1]表2.3-5，用查表法確定各表面的總余量如表2-1所示。 各加工表面的總余量表2-1 加工表面 基本尺寸 （mm） 加工余量等級(jí)（mm） 加工余量數(shù)值（mm） 說(shuō) 明 E面 30 H 3 銑床加工 F面 30 H 3 銑床加工 6-φ12C11孔 12 H 鉆床加工 上端槽 槽深24 H 銑床加工 下端槽 槽深24 H 銑床加工 由參考文獻(xiàn)[1]表2.3-9可得，鑄件主要尺寸的公差如表2-1所示。 主要毛坯尺寸及公差 （mm） 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT E、F面間 輪廓尺寸 30 6 36 6-φ12C11孔 輪廓尺寸 12 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作粗基準(zhǔn)：1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；2保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。因此選擇E面作為粗基準(zhǔn) 選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下：1、基準(zhǔn)重合原則；2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3、自為基準(zhǔn)原則；4、互為基準(zhǔn)原則；5、所選精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。E面是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各表面也能用它們定位。這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外E面的面積相比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案相對(duì)簡(jiǎn)單可靠，操作方便。 3.2 制定工藝路線 根據(jù)個(gè)表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：E、F面粗銑、精銑； 6-?12+0.105 -0.015孔鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔并倒角；上、下端槽粗銑根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗后精的加工原則，由于拉桿臂所需加工的表面或孔的表面粗糙度要求比較高，所以需要精加工，加工時(shí)將加工面放在前面先加工，孔放在后面后加工，上、下端槽放在最后加工 初步擬定加工工藝路線如下： 鑄造 時(shí)效 10 鉗工整形 20 粗銑E、F面 30 鉆、擴(kuò)、鉸3-?12C11孔，孔口倒角1X45° 40粗銑上、下端槽 50半精銑E、F面 60檢驗(yàn) 70入庫(kù) 遵循了工藝路線擬定的一般原則，但某些工序上仍存在一定的問題，值得進(jìn)一步討論。由于叉口的精度要求比較高，所以在精加工之前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行鉗工整形，由于叉口的硬度要求比較高，故在加工完后應(yīng)對(duì)零件叉口部分進(jìn)行淬火處理和鍍鉻處理，叉口受熱后，叉口精度回受到很大影響所以在淬火處理后在鉗工整形一次。 修改后的工藝路線如下： 鑄造 時(shí)效 10 鉗工整形 20 粗銑E、F面 30 鉆、擴(kuò)、鉸3-?12C11孔，孔口倒角1X45° 40精銑E、F面 50粗銑上、下端槽 60檢驗(yàn) 70入庫(kù) 3.3 選擇加工設(shè)備及，刀，夾，量具 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以專用機(jī)床為主，輔以少量通用機(jī)床。其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床加專用夾具為主，可輔以少量專用機(jī)床的流水線生產(chǎn)。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 工序10：鉗工修形，由于鑄造工藝相對(duì)而言加工精度較低，為保險(xiǎn)起見，應(yīng)有鉗工修形，這一工序也給鑄件提供了更多的時(shí)效時(shí)間，進(jìn)一步減少了鑄件內(nèi)部的應(yīng)力 工序20：粗銑E、F面；采用臥銑，選擇專用臥式銑床，選擇直徑D為?110mm的A類套式面銑刀（參考文獻(xiàn)[1]表10-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺 工序30：鉆、擴(kuò)、鉸?12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X45°；鉆?12C11孔，采用搖臂鉆床，選擇Z3025型（參考文獻(xiàn)[1]邊8-25），選用直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn)[1]表10-22）；擴(kuò)?12+0.105 -0.015孔，選用直柄擴(kuò)孔鉆（參考文獻(xiàn)[1]表10-26）。鉸?12C11孔，選用直柄機(jī)用絞刀（參考文獻(xiàn)[1]表10-32）；鉸后倒角，選用專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī) 工序40：精銑E、F面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)[1]表8-26）。選擇直徑為?16的專用三面二刃銑刀（參考文獻(xiàn)[1]10-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺 工序50：粗銑上、下端面，采用臥銑，選擇X52K臥式銑床（參考文獻(xiàn)[1]表8-26）。選擇直徑為?14mm的三面二刃的銑刀（參考文獻(xiàn)[1]10-37）、專用夾具和游標(biāo)卡尺 工序60：檢驗(yàn) 工序70：入庫(kù) 3.4 加工工序設(shè)計(jì) 3.4.1工序30鉆、擴(kuò)、鉸3-φ12C11的孔，孔口倒角1X45° 3-φ12的擴(kuò)鉸余量參考文獻(xiàn)[1]表2.3-48 取Z擴(kuò)=1.0mm，Z鉸=0.05mm。此可算出Z鉆=9.9/2-1.0-0.05=5.45mm。 各工步的余量和工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸及公差 3-φ12 鉆孔 5.5 — φ10 3-φ12 擴(kuò)孔 1.0 — φ10 3-φ10 鉸孔 0.15 — φ10 3-φ10 孔口倒角 — φ10 鉆φ12C11孔，直柄麻花鉆 參考文獻(xiàn)[1]表2.4-41，用插入法求得鉆φ12mm孔的切削速度v=0.55m/s=33m/min,扭矩力F=12655N軸向力M=233.478N.m由此算出轉(zhuǎn)速為 n=1000v/πd=1000×33/(3.14×12)r/min=1252.04 r/min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取1250 r/min。 則實(shí)際切削速度為v=3.14×10×1250/1000 m/min =39.25 m/min 分別求出鉆φ12mm孔的Ff和M φ12mm Ff=9.81×42.7×10×0.1^0.8×1=335 .11 (N) M=9.81×0.021×10^2×0 .1^0.8×1=3.26 (Nm) 它小于機(jī)床的最大進(jìn)給力24500 N和最大扭轉(zhuǎn)力矩980 Nm故機(jī)床剛度足夠。 擴(kuò)φ12C11孔，直柄擴(kuò)孔鉆 參考文獻(xiàn)[1]表2.4-50并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.1mm/r 參考文獻(xiàn)[4]表3-54，擴(kuò)孔的切削速度為—（1/2～1/3）v鉆，故取v擴(kuò)=1/2v鉆=1/2×33m/min=16.5m/min 由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×2.95/(3.14×11)=105.23r/min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=100r/min 則實(shí)際切削速度v=πd n/1000=3.14×9.7×100/1000=3.29 m/min 鉸φ12C11孔，直柄機(jī)用絞刀 參考文獻(xiàn)[1]表2.4-58，粗鉸孔的進(jìn)給量取f=0.4 mm/r 參考文獻(xiàn)[1]表2.4-60，取粗鉸孔的切削速度v=0.1mm/s=0.6m/min 由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×0.6/(3.14×9.7)=19.72 r/min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=20r/min 則實(shí)際切削速度v=πd n/1000=3.14×9.7×20/1000=0.6 m/min 參考文獻(xiàn)[1]表2.4-60，取粗鉸孔的切削速度v=2mm/s=18m/min 由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×18/(3.14×6.9)=83.11 r/min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=80r/min 則實(shí)際切削速度v=πd n/1000=3.14×7×80/1000=1.75 m/s 孔口倒角 1X45°，直柄麻花鉆。 3.4.2工序50 粗銑上、下端槽 參考文獻(xiàn)[1]表3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為150r/min， 又前面已選定的銑刀直徑為φ110 mm 故切削速度分別為： v粗=πd n/1000=3.14×11×150/1000=76.2 m/min 參考文獻(xiàn)[1]表2.4-85,取粗銑槽切削速度為v=1.58m/s,=94.8 m/min.Pm=6.1KW 又由文獻(xiàn)[1]表3.1-73得機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85 則7.5×0.85=6.375KW>6.1KW.故機(jī)床效率足夠。 第四章 夾具設(shè)計(jì) 4.1本次設(shè)計(jì)的夾具為第30道工序-鉆、擴(kuò)、鉸3-?12C11孔夾具，該夾具適用于Z518型立式搖臂鉆床。 4.1.1這道工序所加工的平面為3-?12C11孔。按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前對(duì)3-?12C11孔同時(shí)加工，為避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，應(yīng)以E面定位，又為了避免拉桿臂在被鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)，應(yīng)在拉桿臂上端加一個(gè)可調(diào)式輔助定位V形塊起固定作用，在夾具定位面適當(dāng)位置加一個(gè)定位銷，對(duì)拉桿臂的自由度進(jìn)行有效的控制。設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量考慮拉桿臂在整個(gè)加工過(guò)程前后裝夾的方便性和可靠性。 4.1.2從對(duì)拉桿臂的結(jié)構(gòu)形狀分析來(lái)看，若工件以E面朝下垂直放置在定位面上，定位和夾緊相對(duì)而言都比較的穩(wěn)定和可靠，也容易將設(shè)計(jì)的初衷實(shí)現(xiàn)。E面與定位平面上的緊密配合，再加上一個(gè)定位銷從而控制工件在X方向和Y方向上的移動(dòng)，X軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，但僅憑這一個(gè)定位銷還是不夠的，工件的六個(gè)自由度目前也只有四個(gè)得到了有效的控制，還不夠成加工的條件。要想安全的加工工件必須將工件的六個(gè)自由度完全的給予限定，故還需在工件上上端加上一個(gè)固定用V形塊，V形塊用兩銷釘定位，兩螺釘緊固。下端面加三個(gè)輔助支承塊，用以消除工件的懸垂力，然后在拉桿臂的上端面加一個(gè)緊固裝置，將處于支承塊和緊固裝置間的工件夾緊，此時(shí)，工件在Z軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)也得到了有效的控制，在夾具體平面內(nèi)加一個(gè)定位銷，這樣工件在Z方向上的移動(dòng)也得到了有效的控制。工件的六個(gè)自由度都得到了控制，工件加工時(shí)無(wú)相對(duì)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)滿足了加工3- ?12C11孔所提出的要求。夾具的夾具體和輔助支撐、夾緊裝置用螺栓連接。 4.1.3若采用氣動(dòng)或液壓夾緊，勢(shì)必采用比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，氣管和油管也將妨礙操作的正常進(jìn)行。為使本道工序所采用的夾具盡量的簡(jiǎn)單化，并能夠操作簡(jiǎn)單方便，故選用手動(dòng)夾緊。 4.2本次設(shè)計(jì)的夾具為第50道工序銑上、下端槽，槽深分別為28、30mm。該夾具適用于通用臥式銑床。 4.2.1本道工序所加工的槽分別位于拉桿臂的上端面和下端面，且槽深不一樣。按照基準(zhǔn)重合原則，為避免加工過(guò)程中基準(zhǔn)的重復(fù)使用，應(yīng)以E面和?12C11孔定位，這是“一面一孔”的典型定位。在夾具體左右兩端安裝兩個(gè)兩個(gè)定位板，前后面上安裝兩個(gè)平面定位銷。由于工件上的兩個(gè)槽分別位于工件的上下兩端，這給加工帶來(lái)了困難，在銑床刀桿上安裝間隔125mm的兩把三面刃盤銑刀，可同時(shí)加工四個(gè)工件。 4.2.2從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分析，若工件E面平行放置在定位板上，拉桿臂需加工的上、下端槽呈豎直方向放置。在此過(guò)程中可以以E面做為定位基面，在左右兩端的兩個(gè)定位板上加一個(gè)定位銷與?12C11孔緊密配合，由于?12C11孔的中心線與H面的距離為15mm 加上孔的半徑6mm，所以定位銷進(jìn)入?12C11孔的尺寸只能為5mm，所以為短定位銷定位，從而控制了工件在X方向和Y方向上的移動(dòng)，至于對(duì)X軸方向和Y軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)的控制只要在?12C11孔靠近F面的方向上加一個(gè)夾緊裝置（壓板）即可。此時(shí)工件的六個(gè)自由度全部得到了有效的控制，構(gòu)成加工的條件。工件加工時(shí)無(wú)相對(duì)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)滿足了加工3-?12C11孔所提出的要求。 為了使工件裝卸方便，易于操作，夾緊裝置采用彈簧夾緊。 4.1.3定位精度的分析 3-φ12C11孔是在一次裝夾下完成的，首先用中間三個(gè)墊塊進(jìn)行粗定位。再用V形塊和圓柱銷進(jìn)行精定位。參考文獻(xiàn)[3]表1.10-1，取工件公差的1/4，即夾具尺寸公差為+0.625mm/+0.425mm。相距為45+0. 25/-0. 25mm。 參考文獻(xiàn)[3]表1.10-6，取： 襯套與夾具體模板的配合為H7/r6; 鉆套，擴(kuò)孔套和鉸套與襯套的配合為H7/g6; 鉆，擴(kuò)孔時(shí)的刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為F8/h6; 鉸孔時(shí)取刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為H7/h6; 此外，夾具上還應(yīng)標(biāo)注下列技術(shù)要求： 鉆套孔中心軸線與支承板平面的垂直度為φ30:0.02; 鉆φ12的鉆套孔中心軸線與支承板平面和夾具的側(cè)平面的平行度為φ0.02mm 夾具定位孔與臥軸轉(zhuǎn)臺(tái)定位銷配合為φ30H7/g6 第五章 夾具的使用操作說(shuō)明 5.1鉆夾具的使用說(shuō)明 首先將銑夾具在合適的位置安放好，然后對(duì)夾具體進(jìn)行可靠的固定。安裝工件時(shí)在夾具的功為上，工件以E面在三個(gè)墊塊15上定位，同時(shí)又以固定V形塊10，圓柱銷13進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)了六點(diǎn)定位。 當(dāng)一次加工完畢后，擰松帶肩六角螺母，壓板沿著回形槽移動(dòng)，移動(dòng)到一定位置后失去對(duì)工件的壓緊作用，這樣就能順利卸下工件。 本夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾可靠，使用方便，雖然采用了手動(dòng)夾緊裝置，但由于選用搖臂鉆床，在加工所要求三個(gè)孔時(shí)比較節(jié)省時(shí)間，從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，適用于批量生產(chǎn)。 5.2銑夾具的使用說(shuō)明 首先將銑夾具在合適的位置安放好，然后對(duì)夾具體進(jìn)行可靠的固定。安裝工件時(shí)在夾具左右兩側(cè)的兩個(gè)工位上，工件分別以平面E和平面F在各自的定位板7上定位，同時(shí)又以兩個(gè)?12C11圓孔，分別放在圓柱銷1和菱形銷14上，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。 當(dāng)一次加工完畢后，左右兩側(cè)各卸下已加工好的兩條槽的工件；而將I工位上加工好上端槽的工件，取下安裝到II工位上；再將完全未加工槽的工件，安裝在I工位上。扳動(dòng)轉(zhuǎn)閥4，使氣缸3右腔進(jìn)氣，推動(dòng)活塞2連同活塞桿11向左移動(dòng)，活塞桿前端的雙斜 推動(dòng)滾子12，頂出推桿13，使壓板5繞鉸鏈銷8轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊工件。當(dāng)工件加工完畢后，再扳動(dòng)轉(zhuǎn)閥，使氣缸左側(cè)進(jìn)氣，活塞桿右移，彈簧6使壓板松開工件。 本夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾可靠，使用方便，并采用氣動(dòng)夾緊裝置和多件、多共位加工，提高了生產(chǎn)率，適用于大批量生產(chǎn)。 本次設(shè)計(jì)中，還按照老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)DZGJ0409.05.00.01-1及ZGJ0409.05.00.02-1。 結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我在大學(xué)三年中所學(xué)知識(shí)的重要總結(jié)，它將我所學(xué)的科學(xué)理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，是我們大學(xué)生從學(xué)校步入社會(huì)的主要載體之一。也正因?yàn)槿绱?，我們?yīng)該認(rèn)真的面對(duì)，做到一絲不茍。 在這兩個(gè)月里，通過(guò)老師的細(xì)心指導(dǎo)，在同學(xué)的積極幫助和我的不懈努力下，我完成了這個(gè)重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在這次設(shè)計(jì)中我遇到不少難以解決的問題，比如：夾具的設(shè)計(jì)問題、CAD的繪圖問題以及說(shuō)明書的編寫問題。通過(guò)對(duì)這些問題的認(rèn)識(shí)，我知道自己的一些薄弱環(huán)節(jié)；也通過(guò)解決這些問題，我更進(jìn)一步的對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的鞏固加深。所謂“溫故而知新”，在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上還明白了許多課本所未涉及的知識(shí)，令人振奮！ 這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和學(xué)到了夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了我的識(shí)圖、制圖、圖表和編寫技術(shù)文件等基本技能，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 致 謝 彈指一揮間，大學(xué)生活瞬間即逝。在最后階段，通過(guò)老師的認(rèn)真指導(dǎo)和我的不懈努力我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我將在課堂上所學(xué)到的相關(guān)的科學(xué)知識(shí)都運(yùn)用到設(shè)計(jì)里面，又一次的鞏固了所學(xué)內(nèi)容，甚感欣慰。在完成這一設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了許多困難。面對(duì)它們，我并沒有心灰意冷，而是查資料、尋找別人的幫助。在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我一個(gè)個(gè)的解決了它們，獲得了最后勝利！在這里，對(duì)幫助我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師和同學(xué)表示真誠(chéng)的謝意。在此特別感謝馬貴飛老師：這兩個(gè)月來(lái)他們不斷的引導(dǎo)我、教導(dǎo)我，讓我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多知識(shí)！對(duì)于我不懂的問題，只要我提出他們就毫不吝嗇的、不厭其煩地幫我解決，殷老師和陳老師這兩個(gè)月來(lái)付出了辛勤汗水，換來(lái)了我在這次設(shè)計(jì)中所學(xué)到知識(shí)！我會(huì)謹(jǐn)記兩位老師的教誨，為社會(huì)貢獻(xiàn)一份自己的力量?？傊瑳]有你們的幫助，我很難完成這次設(shè)計(jì)，再一次表示我對(duì)你們最真誠(chéng)的謝意。 參考文獻(xiàn) [1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李洪 主編 [2]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 東北重型機(jī)械學(xué)院 等編 [3]《機(jī)械制造工藝學(xué)》 鄭修本 馮冠大主編 [4]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 劉友才，肖繼德 主編 [5]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 吳宗澤，羅圣國(guó)主編 [6]《金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)》 南京市機(jī)械研究所主編 [7]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 冶金工業(yè)出版社 13