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四川職業(yè)技術(shù)學院 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 杠桿加工工藝及（銑面）夾具設(shè)計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設(shè)計與制造 所屬班級 機制 學 號 學生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 四川職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題 目 所屬系部 所屬專業(yè) 所屬班級 指導(dǎo)教師 學生姓名 學 號 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容與要求 系部審核意見 簽 名： 年 月 日 注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師和學生互相交流后，由指導(dǎo)老師下達并交所屬系部畢業(yè)設(shè)計（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組審核后發(fā)給學生，最后同學生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔 四川職業(yè)技術(shù)學院 學生畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯情況記載表 題 目 所屬系部 所屬專業(yè) 所屬班級 指導(dǎo)教師 學生姓名 學 號 答辯小組成員 姓 名 專業(yè)技術(shù)職務(wù)或職稱 所屬單位或部門 本人簽字 答辯時間 記錄人 答辯小組提出的主要問題及學生回答問題情況 答辯小組組長簽名： (至少三個問題) 年 月 日 四川職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）綜合評定表 題 目 所屬班級 指導(dǎo)教師 姓名 學生姓名 職稱 學 號 部門 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯小組評語 總評成績： 答辯小組負責人： 年 月 日 摘 要 本設(shè)計是基于杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。杠桿零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以杠桿的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。 關(guān)鍵詞：杠桿類零件；工藝；夾具； ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Key words: type parts process; fixture; 目 錄 摘 要 4 ABSTRACT 5 第1章 緒論 7 第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 9 2.1 零件的分析 9 2.1.1 零件的作用 9 2.2 杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 10 2.2.1 孔和平面的加工順序 10 2.2.2 孔系加工方案選擇 10 2.3 杠桿加工定位基準的選擇 10 2.3.1 粗基準的選擇 10 2.3.2 精基準的選擇 11 2.4 杠桿加工主要工序安排 11 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 15 3 銑端面夾具設(shè)計 23 3.1 研究原始質(zhì)料 23 3.2 定位、夾緊方案的選擇 23 3.3切削力及夾緊力的計算 24 3.4 誤差分析與計算 26 3.5 對刀塊設(shè)計與選用 26 3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 27 3.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 30 總 結(jié) 31 參 考 文 獻 32 第1章 緒論 機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展為門類齊全的工藝裝備。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 31 第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是杠桿。杠桿的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，杠桿是一個重要的零件，杠桿是用來轉(zhuǎn)換機器運轉(zhuǎn)速率的零件，在傳遞力矩的過程中其要承受很強的沖擊力。 2.1.2 零件的工藝分析 由杠桿零件圖可知。杠桿是一個連桿類零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： （1）以端面面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工 （2）以、的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：1個、2個孔；尺寸為16的前后端面；、2個的孔。 （3）以臺階面為主要加工平面的加工面。 2.2 杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該杠桿零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于杠桿來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 2.2.1 孔和平面的加工順序 杠桿類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工杠桿上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。杠桿的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 杠桿零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 2.2.2 孔系加工方案選擇 杠桿孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。 根據(jù)杠桿零件圖所示的杠桿的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應(yīng)選用在鉆床上用鉆孔鉸孔較為適宜。 2.3 杠桿加工定位基準的選擇 2.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入杠桿的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以杠桿的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 2.3.2 精基準的選擇 從保證杠桿孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證杠桿在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從杠桿零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是杠桿的裝配基準，但因為它與杠桿的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 2.4 杠桿加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。杠桿加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到杠桿加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于杠桿，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將杠桿加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 1、金屬型鑄造 2、除去澆冒品 3、退火 4、檢查毛坯 5、粗精銑端面A保證厚度尺寸為17 6、粗精銑端面B保證厚度尺寸為16 7、精銑端面A保證厚度尺寸為8 8、鉆φ9孔到尺寸為φ8.5；鉆2-φ6孔到尺寸φ6.5 9、鉸φ9孔到規(guī)定尺寸；鉸孔2-φ6孔到規(guī)定尺寸 10、倒φ9孔的角，去毛刺 11、鉆徑向孔φ3 12、鉆另一徑向孔φ3 13、檢驗零件尺寸 工藝路線二： 1、金屬型鑄造 2、除去澆冒品 3、退火 4、檢查毛坯 5、鉆φ9孔到尺寸為φ8.5；鉆2-φ6孔到尺寸φ6.5 6、鉸φ9孔到規(guī)定尺寸；鉸孔2-φ6孔到規(guī)定尺寸 7、倒φ9孔的角，去毛刺 8、粗精銑端面A保證厚度尺寸為17 9、粗精銑端面B保證厚度尺寸為16 10、精銑端面A保證厚度尺寸為8 11、鉆徑向孔φ3 12、鉆另一徑向孔φ3 13、檢驗零件尺寸 工藝路線三： 1、金屬型鑄造 2、除去澆冒品 3、退火 4、檢查毛坯 5、鉆徑向孔φ3 6、鉆另一徑向孔φ3 7、粗精銑端面A保證厚度尺寸為17 8、粗精銑端面B保證厚度尺寸為16 9、粗精銑端面A保證厚度尺寸為8 10、鉆φ9孔到尺寸為φ8.5；鉆2-φ6孔到尺寸φ6.5 11、鉸φ9孔到規(guī)定尺寸；鉸孔2-φ6孔到規(guī)定尺寸 12、倒φ9孔的角，去毛刺 13、檢驗零件尺寸 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準不足，特別鏜孔工序。 方案三：先鉆孔孔后加工各面，這是極其不合理的。很多基準缺少參考的。無法保證與孔端面有垂直關(guān)系。 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片。綜合選擇方案一： 工藝路線一： 1、金屬型鑄造 2、除去澆冒品 3、退火 4、檢查毛坯 5、粗精銑端面A保證厚度尺寸為17 6、粗精銑端面B保證厚度尺寸為16 7、精銑端面A保證厚度尺寸為8 8、鉆φ9孔到尺寸為φ8.5；鉆2-φ6孔到尺寸φ6.5 9、鉸φ9孔到規(guī)定尺寸；鉸孔2-φ6孔到規(guī)定尺寸 10、倒φ9孔的角，去毛刺 11、鉆徑向孔φ3 12、鉆另一徑向孔φ3 13、檢驗零件尺寸 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “杠桿”零件材料采用ZG310-570制造。材料為ZG310-570，硬度HB為HB235-HB255，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （1）端面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （3）頂面孔 毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為： （4）前后端面加工余量。（計算長度為16） 根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》，其加工余量取為。 鉆孔： 毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為： 由工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工。其工序余量如下： 參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其余量規(guī)定為，現(xiàn)取其為。 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序1、金屬型鑄造 工序2、除去澆冒品 工序3、退火 工序4、檢查毛坯 工序5：粗精銑端面A保證厚度尺寸為17 機床：銑床X6132 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間 工序6：粗精銑端面B保證厚度尺寸為16 機床：銑床X6132 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間 工序7：精銑端面A保證厚度尺寸為8 機床：銑床X6132 刀具：高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) 每齒進給量 確定銑削速度 采用X6132立式銑床 查表3.6取轉(zhuǎn)速 故實際銑削速度 當工作臺每分鐘進給 為 。 切屑用時： 工序時間：查《工藝手冊》得 半精銑圓柱下端面 切屑用量： 每齒進給量 故實際銑屑速度 工作臺每分鐘進給應(yīng)為 . 切屑用時： 工序8：鉆φ9孔到尺寸為φ8.5；鉆2-φ6孔到尺寸φ5.5 機床：鉆床Z3040 刀具：高速鋼麻花鉆 （1）鉆φ9孔到尺寸為φ8.5 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： （2）鉆2-φ6孔到尺寸φ5.5鉆定位孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序9、鉸φ9孔到規(guī)定尺寸；鉸孔2-φ6孔到規(guī)定尺寸 (1)鉸φ9孔到規(guī)定尺寸 取背吃刀量 切削速度，進給量則 采用Z525型立式鉆床 取轉(zhuǎn)速 故實際切削速度為 由 查表5.40鉸孔切入切出行程 該工序基本時間為 (2)鉸φ6孔到規(guī)定尺寸 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.58，取 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.60，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 定位孔加工機動時間： 因為定位孔加工時間鉆孔加工時間 本工序機動時間 工序10、倒φ9孔的角，去毛刺 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7， 當鋼的，時，。由于本零件在加工倒角孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.80，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 則機動工時為 工序11、鉆徑向孔φ3 加工條件：機床：立式鉆床. Z3040 刀具：麻花鉆 其中d=3mm, 計算切削用量：=1.5mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，.f=0.13mm/r 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41， v=0.35m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.998r/min . 按機床選取： 實際機床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： . 工序12、鉆另一徑向孔φ3 加工條件：機床：立式鉆床. Z3040 刀具：麻花鉆 其中d=3mm, 計算切削用量：=1.5mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.39，.f=0.13mm/r 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41， v=0.35m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.998r/min . 按機床選?。? 實際機床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： . 3 銑端面夾具設(shè)計 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來銑面，加工時除了要滿足粗糙度要求外，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 3.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：利用底面等為粗定位基準來設(shè)計夾具，從而保證其尺寸公差要求。 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設(shè)計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求 首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示，這樣放置，便于加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型塊和滑動V型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個，一個固定V型塊限制兩個自由度，一個滑動V型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。 3.3切削力及夾緊力的計算 刀具：銑刀 D=50 面銑刀。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時 T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 3.4 誤差分析與計算 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 1 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 對刀塊設(shè)計與選用 對刀塊的具體放置的地方并沒有規(guī)定，它的作用是起到一個基準的做用，因為對刀塊都有標準的互相垂直的面，這樣就可以比較快捷準確的來確認刀具是否垂直于加工面 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖3.10 平塞尺(GB2244-80) ⑥夾具體的設(shè)計 3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計的基本要求 （1）應(yīng)有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設(shè)加強筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 3.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為鉆余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 總 結(jié) 本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術(shù)出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上海科學技術(shù)出版社，2002．8． 致謝 在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。 這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。 在論文工作中，得到了機電學院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學。謝謝了！ 43 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 鑄造毛坯 10 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 銑床 X6132 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 切削液 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 1 鑄造毛坯 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第01頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 精銑端面A 40 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 銑床 X6132 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 銑床夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 粗精銑 端面A 粗精銑端面A保證厚度尺寸17 42 端銑刀 游標卡尺 0.27 2 300 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第04頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 粗精銑端面B 50 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 銑床 X6132 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 銑床夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 粗精銑 端面B 粗精銑端面B保證厚度尺寸16 42 端銑刀 游標卡尺 0.27 2 300 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第05頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 銑凸臺面 60 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 銑床 X6132 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 銑床夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 精銑端面A 精銑端面A保證厚度尺寸為8 108 端銑刀 游標卡尺 0.27 2 300 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第06頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 鉆孔 70 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 銑床夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 1 粗鉆φ9孔到尺寸φ8.5 16 鉆頭 游標卡尺 12.7 7 0.35 2 粗鉆2-φ6到尺寸φ5.5 16 鉆頭 游標卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第07頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 鉸孔 80 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 銑床夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 1 鉸孔φ9孔到規(guī)定尺寸 16 鉸刀 游標卡尺 12.7 7 0.35 2 鉸孔2-φ6孔到規(guī)定尺寸 16 鉸刀 游標卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第08頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 倒角 90 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 鉆孔夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 1 倒大孔角，去毛刺 1 倒角鉆頭 游標卡尺 12.7 7 0.35 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第09頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 鉆徑向孔 100 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 鉆孔夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 1 鉆徑向孔φ3 3 麻花鉆 游標卡尺 12.7 1.5 0.35 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第10頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期 產(chǎn)品代號 機械加工工序卡 零（部）件名稱及代號 工序名稱 工序號 其他 LJ.03 杠桿 鉆徑向孔 110 材料名稱 材料牌號 ZG310-570 ZG310-570 機床名稱 機床型號 鉆床 Z525 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 鉆孔夾具 切削液 煤油 備注 安裝 工步 工步內(nèi)容 走刀 刀具 量具 切削速度S（m/min） 背吃刀量 進給量f（mm/r） 1 鉆徑向孔φ3 3 麻花鉆 游標卡尺 12.7 1.5 0.35 更改欄 工藝員 共11頁 工藝室主任 第11頁 主工藝師 更改單號 更改編號 更改者 日期