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后剎車(chē)凸輪左支架加工工藝和夾具設(shè)計(jì)
系 名： （四號(hào)宋體）
專(zhuān)業(yè)班級(jí)： （四號(hào)宋體）
學(xué)生姓名： （四號(hào)宋體）
學(xué) 號(hào)： （四號(hào)宋體）
指導(dǎo)教師姓名： （四號(hào)宋體）
指導(dǎo)教師職稱(chēng)： （四號(hào)宋體）
年 月
摘要
在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)后剎車(chē)凸輪左支架零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：后剎車(chē)凸輪左支架，工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
21
Abstract
In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.
Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning
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目 錄
摘要 II
Abstract III
第1章 緒論 1
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1 零件的分析 2
2.1.1 零件的作用 2
2.1.2 零件的工藝分析 2
2.2 左支座后剎車(chē)凸輪零件加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4
2.2.1 孔和平面的加工順序 4
2.2.2 孔系加工方案選擇 4
2.3 左支座后剎車(chē)凸輪零件加工定位基準(zhǔn)的選擇 4
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 5
2.4 左支座后剎車(chē)凸輪零件加工主要工序安排 5
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 8
第3章 鉆2-Φ13孔夾具設(shè)計(jì) 16
3.1研究原始質(zhì)料 16
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 16
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 17
3.4誤差分析與計(jì)算 18
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 19
3.5.1定位銷(xiāo)選用 19
3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 19
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 21
總 結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
第1章 緒論
學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。其目的如下：
①培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，熟練運(yùn)用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中定位、加緊以及工藝路線(xiàn)安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的能力。
②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。
③進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)用和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是左支座后剎車(chē)凸輪零件。左支座后剎車(chē)凸輪零件的主要作用是支架軸，保證軸之間的中心距及平行度，并保證正確安裝。因此左支座后剎車(chē)凸輪零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
,
2.1.2 零件的工藝分析
由左支座后剎車(chē)凸輪零件圖可知。左支座后剎車(chē)凸輪零件是一個(gè)左支座后剎車(chē)凸輪零件，它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)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?，F(xiàn)分析如下：
（1） 以φ38孔底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的銑削加工；其中表面粗糙度要求為
（2） 以左端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：左端面的銑削加工；其中表面粗糙度要求為
（3） 以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：右端面的銑削加工；其中表面粗糙度要求為
（4） 以φ38孔為主要加工表面的加工孔。
（4）以2-φ13孔為主要加工表面的加工孔。
（5） 以2-φ16孔為主要加工表面的加工孔。
（6） 以φ14.5孔為主要加工面。
（7） 以K1/8孔為主要加工面。
表1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度
表面
尺寸
精度
表面粗糙度
φ38孔底面
65
IT11
Ra12.5μm
左端面
37
IT11
Ra12.5μm
右端面
14
IT14
Ra50μm
Φ38孔
Φ38
IT7
Ra3.2μm
2-φ16孔
2-φ16
IT14
Ra50μm
2×φ13孔
φ13
IT14
Ra50μm
φ14.5孔
φ14.5
IT14
Ra50μm
K1/8孔
K1/8
IT14
Ra50μm
2.2 左支座后剎車(chē)凸輪零件加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該左支座后剎車(chē)凸輪零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，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(duì)于左支座后剎車(chē)凸輪零件來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)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(mǎn)足生產(chǎn)率要求也是加工過(guò)程中的主要考慮因素。
2.2.1 孔和平面的加工順序
左支座后剎車(chē)凸輪零件類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工左支座后剎車(chē)凸輪零件上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。左支座后剎車(chē)凸輪零件的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。
左支座后剎車(chē)凸輪零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)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
左支座后剎車(chē)凸輪零件孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿(mǎn)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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿(mǎn)足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最低的機(jī)床。
2.3 左支座后剎車(chē)凸輪零件加工定位基準(zhǔn)的選擇
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求：
（1）保證各重要孔的加工余量均勻；
（2）保證裝入左支座后剎車(chē)凸輪零件的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿(mǎn)足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以左支座后剎車(chē)凸輪零件的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，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(duì)位置。
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證左支座后剎車(chē)凸輪零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證左支座后剎車(chē)凸輪零件在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從左支座后剎車(chē)凸輪零件圖分析可知，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(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是左支座后剎車(chē)凸輪零件的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c左支座后剎車(chē)凸輪零件的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
2.4 左支座后剎車(chē)凸輪零件加工主要工序安排
對(duì)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(zhǔn)。左支座后剎車(chē)凸輪零件加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到左支座后剎車(chē)凸輪零件加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)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(duì)于左支座后剎車(chē)凸輪零件，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(shí)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(shí)際采用的工藝方案是先精加工孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)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(jìn)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(jìn)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(guò)程，現(xiàn)將左支座后剎車(chē)凸輪零件加工工藝路線(xiàn)確定如下：
工藝路線(xiàn)一：
（1）銑φ38孔底面；
（2）擴(kuò)鉸φ38孔；
（3）銑左端面為主要加工表面的加工面；
（4）銑右端面為主要加工表面的加工面；
（5）鉆2-φ13孔。
（6）鉆2-φ16孔。
（7）鉆φ14.5孔。
（8）鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔
（9）去毛刺 清洗去毛刺
（10）驗(yàn)收 驗(yàn)收
（11）入庫(kù) 入庫(kù)
工藝路線(xiàn)二：
（1）銑φ38孔底面；
（2）銑左端面為主要加工表面的加工面。
（3）銑右端面為主要加工表面的加工面；
（4）擴(kuò)鉸φ38孔。
（5）鉆2-φ13孔。
（6）鉆2-φ16孔。
（7）鉆φ14.5孔。
（8）鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔
（9）去毛刺 清洗去毛刺
（10）驗(yàn)收 驗(yàn)收
（11）入庫(kù) 入庫(kù)
以上加工方案大致看來(lái)合理，但通過(guò)仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。綜合選擇方案一：
工藝路線(xiàn)一：
工序號(hào)
工 名
序 稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
車(chē) 間
設(shè) 備
00
鑄
鑄造毛坯
鑄造
10
時(shí)
時(shí)效熱處理
鑄造
20
銑
銑φ38孔底面；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
立式銑床X52K
30
擴(kuò)鉸
擴(kuò)鉸φ38孔；其中表面粗糙度要求為，并進(jìn)行孔口倒角
機(jī)加工
立式鉆床 Z525
40
銑
銑左端面為主要加工表面的加工面。其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
立式銑床X52K
50
銑
銑右端面為主要加工表面的加工面；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
立式銑床X52K
60
鉆
鉆2-φ13孔；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
立式鉆床 Z525
70
鉆
鉆2-φ16孔；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
立式鉆床 Z525
80
鉆
鉆φ14.5孔；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
立式鉆床 Z525
90
鉆
鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔
機(jī)加工
立式鉆床 Z525
100
去毛刺
清洗去毛刺
110
驗(yàn)收
驗(yàn)收
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“左支座后剎車(chē)凸輪零件”零件材料采用1號(hào)可鍛鑄鐵制造，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據(jù)工序要求，頂面加工分粗銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(shí)厚度偏差取。
（3）孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔。
（4）端面加工余量。
根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。
表2 工序尺寸及毛坯尺寸的確定
表面
尺寸
余量
鑄件尺寸
φ38孔底面
65
3
68
左端面
37
3
40
右端面
14
3
17
Φ38孔
Φ38
3
Φ32
2-φ16孔
2-φ16
實(shí)心鑄造
無(wú)
2×φ13孔
φ13
實(shí)心鑄造
無(wú)
φ14.5孔
φ14.5
實(shí)心鑄造
無(wú)
K1/8孔
K1/8
實(shí)心鑄造
無(wú)
2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序20：銑φ38孔底面；
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10]
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序30：擴(kuò)鉸φ38孔
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 擴(kuò)鉸φ38孔
進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～38，取。
切削速度：參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2） 鉸孔φ38
刀具：根據(jù)參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～58，取。
切削速度：參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～60，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～31取
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序40：銑左端面為主要加工表面的加工面。
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：=3mm
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～73，?。焊鶕?jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～73，取根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～74，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序50：銑右端面為主要加工表面的加工面；
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：=3mm
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～73，取：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～73，取根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～74，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序60：鉆2-φ13孔
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為
（3-20）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
工序70：鉆2-φ16孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～38，取。
切削速度：參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序80：鉆φ14.5孔。
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
（1） 切削深度。
（2） 進(jìn)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(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-134，查得，，取，查得，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表10-2，查立式鉆床Z525主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計(jì)算實(shí)際切削速度。
（3） 基本時(shí)間的確定 首先查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表2-26，查得鉆削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式，，，=（1~4），鉆孔深度，，，見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42，所以
工序90：鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～38，取。
切削速度：參照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
第3章 鉆2-Φ13孔夾具設(shè)計(jì)
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)鉆2-Φ13孔，加工時(shí)要滿(mǎn)足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對(duì)鉆2-Φ13孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和銷(xiāo)定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面一銷(xiāo)和一個(gè)支撐擋釘?shù)亩ㄎ环绞?，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作；圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所以我們選擇一面一銷(xiāo)和一個(gè)支撐擋釘為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿(mǎn)足孔的加工要求。工件定位用底面和一銷(xiāo)和一個(gè)支撐擋釘定位限制6個(gè)自由度。
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
切削力公式：
式中
查表得：
其中：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
取，，
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
3.4誤差分析與計(jì)算
該夾具以底面、中心孔定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿(mǎn)足要求。
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 定位銷(xiāo)的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.5.1定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如表3.1和3.2：
表3.1可換定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
38
30
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
圖3.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.4：
表3.4 鉆套
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
13
14
18
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖3.2 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.5：
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷(xiāo)定位于夾具體上。
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本夾具用于在鉆床上加工2-13孔。工件以底平面、中心孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。
總 結(jié)
本次課程設(shè)計(jì)使我感受到了要做一名優(yōu)秀的工藝設(shè)計(jì)師不是一件容易的事，這需要我們把學(xué)到的各門(mén)知識(shí)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)。經(jīng)歷了此次課程設(shè)計(jì)，我明白了首先要從全局著手，否則會(huì)弄得顧此失彼，辛辛苦苦做得方案到最后一步時(shí)才發(fā)現(xiàn)不合理于是又得從頭開(kāi)始。這次設(shè)計(jì)課也鍛煉了我的查表的能力，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程幾乎是一個(gè)查表的過(guò)程，總之不查表就無(wú)設(shè)計(jì)可言，因此每天就得翻閱各種設(shè)計(jì)手冊(cè)，這為我將來(lái)的工作打下了基礎(chǔ)。天氣變得寒冷起來(lái)為了能趕的上進(jìn)度所以每天要堅(jiān)持工作，這在無(wú)形中鍛煉了我的吃苦精神?？傊@次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺。
參考文獻(xiàn)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)，趙家齊編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10
清華大學(xué)，王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué)第2版.機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1
蔡安江、張麗等主編.機(jī)械工程生產(chǎn)實(shí)習(xí).機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3
張偉萍主編.機(jī)械制造工藝與裝備第二版。中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007
上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，1984.12
哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
艾興，肖詩(shī)綱主編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
廖念釗等編著.互換性與技術(shù)測(cè)量第五版.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007.6
趙如福主編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)第三版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990.10
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
120-3502125-B
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
共
5
頁(yè)
第
1
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
20
銑
1號(hào)可鍛鑄鐵JS-2
毛 坯 種 類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X52K
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
專(zhuān)用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑φ38孔底面；其中表面粗糙度要求為
專(zhuān)用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）
169
33.4
0.08
3
1
2.3
2
3
4
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
120-3502125-B
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
共
5
頁(yè)
第
2
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
30
擴(kuò)鉸
1號(hào)可鍛鑄鐵JS-2
毛 坯 種 類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
專(zhuān)用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
擴(kuò)鉸φ38孔；其中表面粗糙度要求為，并進(jìn)行孔口倒角
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，機(jī)用鉸刀
233
25.6
0.45
1.25
1
2
3
4
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
120-3502125-B
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
共
5
頁(yè)
第
3
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
60
銑
1號(hào)可鍛鑄鐵JS-2
毛 坯 種 類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
專(zhuān)用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆2-φ13孔；其中表面粗糙度要求為
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，游標(biāo)卡尺
169
33.4
0.08
3
1
2.3
2
3
4
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
120-3502125-B
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
共
5
頁(yè)
第
4
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
70
鉆
1號(hào)可鍛鑄鐵JS-2
毛 坯 種 類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
專(zhuān)用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆2-φ16孔；其中表面粗糙度要求為
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，游標(biāo)卡尺
233
25.6
0.45
1.25
1
2
3
4
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
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
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
120-3502125-B
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
共
5
頁(yè)
第
5
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
90
鉆
1號(hào)可鍛鑄鐵JS-2
毛 坯 種 類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
專(zhuān)用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺
233
25.6
0.45
1.25
1
2
3
4
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
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
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
120-3502125-B
產(chǎn)品名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
零件名稱(chēng)
后剎車(chē)凸輪左支架
共
1
頁(yè)
第
1
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
1號(hào)可鍛鑄鐵
JS-2
毛坯種類(lèi)
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 名
序 稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
車(chē)
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
00
鑄
鑄造毛坯
鑄造
一
鑄造設(shè)備
10
時(shí)
時(shí)效熱處理
鑄造
一
空氣中冷卻
20
銑
銑φ38孔底面；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
二
立式銑床X52K
專(zhuān)用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）
30
擴(kuò)鉸
擴(kuò)鉸φ38孔；其中表面粗糙度要求為，并進(jìn)行孔口倒角
機(jī)加工
二
立式鉆床 Z525
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，機(jī)用鉸刀
40
銑
銑左端面為主要加工表面的加工面。其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
二
立式銑床X52K
專(zhuān)用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）
50
銑
銑右端面為主要加工表面的加工面；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
二
立式銑床X52K
專(zhuān)用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）
60
鉆
鉆2-φ13孔；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
二
立式鉆床 Z525
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，游標(biāo)卡尺
70
鉆
鉆2-φ16孔；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
二
立式鉆床 Z525
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，游標(biāo)卡尺
80
鉆
鉆φ14.5孔；其中表面粗糙度要求為
機(jī)加工
二
立式鉆床 Z525
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，游標(biāo)卡尺
90
鉆
鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔
機(jī)加工
二
立式鉆床 Z525
專(zhuān)用鉆夾具,麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺
100
去毛刺
清洗去毛刺
110
驗(yàn)收
驗(yàn)收
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
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