搖臂的工藝分析及鉆Φ12孔夾具設(shè)計(jì),搖臂,工藝,分析,12,十二,夾具,設(shè)計(jì) 搖臂的工藝分析及鉆Φ12孔夾具設(shè)計(jì) 摘要 本次夾具設(shè)計(jì)的主要目的是在確保加工零件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，能夠見制造成本降到最低，生產(chǎn)的效率大幅度起升，最終，實(shí)現(xiàn)利益的最大化。這也是當(dāng)下國(guó)內(nèi)外加工工藝主要的發(fā)展方向。 通過對(duì)搖臂零件圖還有其外形及內(nèi)部構(gòu)造的分析，接而對(duì)搖臂的加工工藝、加工裝備，切削用量等等進(jìn)行確定。搖臂是機(jī)器上一個(gè)重要的控制零件。該零件主要用于連接上下零部件，起到傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用，受力不大。完成搖臂零件圖還有毛坯圖的繪制。 依據(jù)指導(dǎo)老師分配的任務(wù)，設(shè)計(jì)鉆Φ12孔鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)。專用夾具的設(shè)計(jì)主要有3部分：定位方案及元件；夾緊方案及元件；夾具體及鉆套等設(shè)計(jì)。經(jīng)過分析，本次設(shè)計(jì)的工藝及專用夾具，能夠滿足生產(chǎn)的需要。 關(guān)鍵詞：搖臂、工藝、Φ12孔、鉆床、夾具 I ABSTRACT The main purpose of this fixture design is to ensure that the quality of processed parts, based on the see manufacturing costs can be reduced to a minimum, the efficiency of production rose dramatically, ultimately, to maximize the benefits. This is also the main development direction of the current domestic and international processing technology. Through the parts of the rocker arm as well as its shape and internal structure analysis, then the rocker processing technology, processing equipment, cutting and so on to determine. Rocker arm is an important control part on the machine. The parts are mainly used to connect the upper and lower parts, play a role in the transmission of movement and power, little stress. Completion of the rocker parts drawing and rough drawing. According to the task assigned by the instructor, the design of drilling fixture for Φ12 hole drilling machine is designed. Special fixture design has 3 main parts: positioning programs and components; clamping programs and components; clamps and drill and other design. After analysis, this design process and special fixtures, to meet the production needs. Key words: Rocker arm, Craft, Φ12 hole, Drilling machine, Fixture 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 一 引言 1 1.1 機(jī)械制造工藝的發(fā)展 1 1.2 本課題研究的目的及意義 1 1.3 專用夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 2 1.4 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 2 二 分析零件的作用、構(gòu)造及加工要求 3 2.1 分析零件的作用 3 2.2 分析組成表面 3 2.3 分析加工要求 3 三 設(shè)計(jì)零件的工藝規(guī)程 5 3.1 分析加工工藝過程 5 3.2 確定零件材料 5 3.3 確定生產(chǎn)形式 5 3.4 確定加工基準(zhǔn) 5 3.5 確定制造形式 6 3.6 確定加工工藝路線 7 3.7 確定加工機(jī)床、夾具、刀具及量具 8 3.8 確定加工余量 8 3.9 計(jì)算切削用量及基本工時(shí) 10 四 設(shè)計(jì)鉆Ф12孔的專用夾具 25 4.1 確定零件的定位方案 25 4.2 確定零件的定位元件 25 4.3 確定零件的夾緊方案 25 4.4 確定零件的夾緊元件 26 4.5 確定夾具體 26 4.6 選擇導(dǎo)向裝置—鉆套 27 4.7 計(jì)算鉆削力 27 4.8 計(jì)算夾緊力 27 4.9 計(jì)算定位誤差 28 五 結(jié)論 29 六 致謝 30 參考文獻(xiàn) 31 II 一 引言 1.1 機(jī)械制造工藝的發(fā)展 對(duì)產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)加工還有裝配的這個(gè)過程就是機(jī)械制造工藝學(xué)。使用的切削刀，它的硬度要比產(chǎn)品的硬度還要高，因?yàn)橛辛Φ脑?，工件自身?huì)出現(xiàn)分離，這樣一來就可以加工到我們需要的形狀，需要的大小，另外這個(gè)產(chǎn)品的表面質(zhì)量是可以滿足要求的，之后再把這些零部件進(jìn)行組裝。 現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的很快，有的材質(zhì)硬度是非常高的，還用原來的辦法對(duì)它進(jìn)行生產(chǎn)，是不可行的，有的零件非常小，規(guī)格，形狀不是那么常見的，用原來的加工辦法也很難實(shí)現(xiàn)，所以現(xiàn)在有了很多新的加工技術(shù)，比如說聲能，電能，光能等等。還有一點(diǎn)，因?yàn)榧夹g(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的精度需求也高了很多，尤其是宇宙航天上用的零部件，還有一些集成零部件，之前傳統(tǒng)的生產(chǎn)零件精度已經(jīng)滿足不了要求了，所以很多新的加工辦法就出來了，并且精度還非常高。 在加工行業(yè)里面，機(jī)械自動(dòng)化是看它水平的又一個(gè)因素，現(xiàn)在數(shù)控加工用的很多，CAD和CAM在生產(chǎn)中用的是比較多的，尤其是柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的使用，生產(chǎn)率更高了，成本更低了，并且產(chǎn)品的質(zhì)量更好了，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也降低了?，F(xiàn)在一直在對(duì)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)進(jìn)行研究，將來肯定會(huì)用到實(shí)際生產(chǎn)中，想必將來的生產(chǎn)狀況會(huì)更加不同。 1.2 本課題研究的目的及意義 大學(xué)期間學(xué)習(xí)的所有專業(yè)知識(shí)，在寫這篇論文的時(shí)候我又復(fù)習(xí)了一次，并且將理論知識(shí)跟實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合起來。進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，機(jī)械加工規(guī)程是主要依據(jù)，對(duì)加工出來產(chǎn)品質(zhì)量好不好，加工生產(chǎn)效率高不高，還有產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益好不好都有很大的影響。所以在對(duì)工藝流程進(jìn)行設(shè)定的時(shí)候要規(guī)劃好，因?yàn)樗鼘?duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。 設(shè)計(jì)夾具，是為了對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的時(shí)候，質(zhì)量變得更好，并且讓生產(chǎn)率變得更高，讓工人的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕一些，讓產(chǎn)品的生產(chǎn)成本縮小，所以如果產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很多的話，基本上都要用專用夾具。寫這篇論文，肯定會(huì)有不少不對(duì)的地方，因?yàn)槲易陨硭竭€是有限的，老師們發(fā)現(xiàn)了幫我指正，這樣我才能將問題進(jìn)行修改。 1.3 專用夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1、針對(duì)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。 2、保證加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對(duì)于制造精度要求不高零件，其夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。 3、夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。 4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 5、設(shè)計(jì)周期短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算。 1.4 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 2、保證工件精度。 3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測(cè)量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。 4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 31 二 分析零件的作用、構(gòu)造及加工要求 2.1 分析零件的作用 本次設(shè)計(jì)的零件是搖臂，它是機(jī)器上一個(gè)重要的控制零件。該零件主要用于連接上下零部件，起到傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用，受力不大。各部分尺寸在零件圖2.1中進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)注。 圖2.1 搖臂零件圖 2.2 分析組成表面 1、R18、R24、24及40組成的端面還有表面； 2、Ф32外圓、Ф25H7內(nèi)孔所在的端面還有表面； 3、Ф12內(nèi)孔所在的端面還有表面； 4、26及20所在的前后兩個(gè)端面還有表面； 5、Ф16錐孔所在的端面還有表面； 6、R3及R10所在的圓弧端面還有表面。 2.3 分析加工要求 1、Ф25H7內(nèi)孔所在的表面，通過零件圖知其表面粗糙度公差要求為1.6um； 2、Ф12內(nèi)孔所在的表面，通過零件圖知其表面粗糙度公差要求為6.3um； 3、26所在的前后兩個(gè)端面，通過零件圖知其表面粗糙度公差要求為3.2um； 4、20所在的前后兩個(gè)端面，通過零件圖知其表面粗糙度公差要求為3.2um； 5、Ф16錐孔表面，通過零件圖知其表面粗糙度公差要求為1.6um； 6、其他沒標(biāo)注表面粗糙度公差的表面，都是不用加工，即不去除材料。 三 設(shè)計(jì)零件的工藝規(guī)程 3.1 分析加工工藝過程 1、保證相互位置精度 在生產(chǎn)時(shí)候工序比較多，他們的定位都是組合定位，基本上是大孔，小孔還有一些平面進(jìn)行組合的，這樣一來產(chǎn)品在進(jìn)行安裝的時(shí)候誤差就減小了不少，所以工件相對(duì)所處地點(diǎn)的精度就變高了很多，他們的構(gòu)造不復(fù)雜，加工精度可以確保，夾具體的定位基準(zhǔn)是孔定位，這樣的定位方式精度是非常高的。 2、防止變形的工藝措施 零件在加工的時(shí)候，一般都會(huì)出現(xiàn)形狀的改變，這種改變是因?yàn)閵A緊力，切削力，還有熱處理等等這些因素，這樣一來精度就變小了很多，要想避免出現(xiàn)形狀的改變要注意： （1）將切削力的影響減小，將切削熱的影響變小。在實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候，精加工跟粗加工要分下來，這樣一來不管在哪一道工序中出現(xiàn)形狀的改變的時(shí)候，都可以及時(shí)修正，還能通過輔助支承，這樣一來安裝時(shí)候的剛性就變大了，這樣一來切削力的影響就變小了。 （2）讓夾緊力的影響變小，可以通過工藝流程來實(shí)現(xiàn)。這樣讓應(yīng)力散開，讓形狀的改變變少一些。夾緊力不能在產(chǎn)品上的某一個(gè)點(diǎn)集中，要讓應(yīng)力在很大面積上進(jìn)行分散，這樣一來產(chǎn)品產(chǎn)品單位面積受到的力就沒有那么大，那么產(chǎn)品的形狀改變就沒有那么大。 3.2 確定零件材料 分析零件圖確定材料，選擇性價(jià)比較高的45鋼，材料鍛造性和鑄造性都較高。 3.3 確定生產(chǎn)形式 分析零件圖結(jié)合生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)形式為中批生產(chǎn)。 3.4 確定加工基準(zhǔn) 本次設(shè)計(jì)的零件，外形機(jī)構(gòu)不復(fù)雜，需要加工面有4個(gè)端面和3個(gè)孔。分析后確定選擇26前端面為粗加工基準(zhǔn)，Ф25內(nèi)孔及端面為精加工基準(zhǔn)。 3.5 確定制造形式 毛坯類型有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在定毛坯的時(shí)候，要注意幾個(gè)方面： 1、在定毛坯的時(shí)候，要按照零件的材質(zhì)還有機(jī)械性能來進(jìn)行。比方說，零件使用的原材料是鑄鐵，那么就要用鑄造的方式；對(duì)強(qiáng)度的要求很高的，并且形狀簡(jiǎn)單的，材質(zhì)是鋼制的，使用的是鍛件。 2、在定毛坯的時(shí)候，按照產(chǎn)品的構(gòu)造，還有外形大小來進(jìn)行，比方說構(gòu)造復(fù)雜的，用的是鑄件；相對(duì)的，構(gòu)造簡(jiǎn)單的，用的就是鍛件；零部件比較大的，基本上用的就是鍛件。 3、按照生產(chǎn)類型來進(jìn)行。生產(chǎn)數(shù)量非常多的，使用加工毛坯的辦法，精度很高，生產(chǎn)率也很高。生產(chǎn)數(shù)量比較少的，對(duì)毛坯進(jìn)行加工的時(shí)候基本上都是手工進(jìn)行的。 4、在定毛坯的時(shí)候，要對(duì)生產(chǎn)車間的生產(chǎn)能力進(jìn)行考量，另外盡量要使用新的工藝，新的技術(shù)，還有新的材料。 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來的特性。所設(shè)計(jì)的搖臂零件有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和有利于減少加工的勞動(dòng)量。 通過上面對(duì)零件的分析，能夠知道本次設(shè)計(jì)的零件是拔叉零件。生產(chǎn)綱領(lǐng)是中批生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)的零件主要加工的表面有端面、表面、內(nèi)孔等等。本次設(shè)計(jì)的零件—搖臂，采用鍛造的形式獲得。具體見圖3.1搖臂毛坯圖。 圖3.1 搖臂毛坯圖 3.6 確定加工工藝路線 1、工序分散原則 工序是沒有那么復(fù)雜的，這樣切削用量選擇的就比較恰當(dāng)。方便我們用通用機(jī)器來使用。機(jī)床工藝選擇的是比較簡(jiǎn)單的。進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，需要準(zhǔn)備的事項(xiàng)是沒有多少的，產(chǎn)品換起來也比較簡(jiǎn)單。工人沒有那么高技術(shù)的要求的。不過需要很多機(jī)器，也需要很多工人，生產(chǎn)占據(jù)的面積是很大的，工藝流程也比較長(zhǎng)，管理起來比較復(fù)雜。 2、工序集中原則 工序沒有多少，工件也不多，裝夾的次數(shù)不多，這樣一來工藝流程就變短了很多，這樣一來工人就少了，廠方的面積也變小了不少，這樣一來管理起來也就簡(jiǎn)單的多，在進(jìn)行裝夾的時(shí)候可以對(duì)產(chǎn)品的很多個(gè)面一起進(jìn)行加工，并且可以確保產(chǎn)品的相對(duì)位置。用的機(jī)器也不是很多，生產(chǎn)數(shù)量很多的時(shí)候，可以用的機(jī)床是效率非常高的，這樣一來生產(chǎn)效率就提高了很多。不過，復(fù)雜的機(jī)器和工藝裝備，成本就變高了很多，這樣一來維修起來就非常麻煩，準(zhǔn)備的東西也是很多。 正常來說，生產(chǎn)數(shù)量不多的時(shí)候，要想讓生產(chǎn)簡(jiǎn)單一些，所以工序就要盡量集中起來。不過因?yàn)槭褂玫臋C(jī)器不是專業(yè)化的，所以集中度有一定的限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 搖臂加工工藝路線如下： 工序1、鍛造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削26前端面； 工序4、銑削26后端面； 工序5、銑削20前端面； 工序6、銑削20后端面； 工序7、鉆削Ф25H7內(nèi)孔； 工序8、鉆削Ф16錐孔； 工序9、鉆削Ф12內(nèi)孔； 工序10、倒角； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫； 3.7 確定加工機(jī)床、夾具、刀具及量具 1、銑削 （1）機(jī)床：X52K立式銑床； （2）夾具：專用夾具； （3）刀具：端面銑刀； （4）量具：游標(biāo)卡尺。 2、鉆削 （1）機(jī)床：Z525立式鉆床； （2）夾具：專用夾具； （3）刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆、錐銷鉆； （4）量具：游標(biāo)卡尺、錐銷量規(guī)。 3.8 確定加工余量 工序1、鍛造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削26前端面； 工步1：粗銑26前端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1.5mm； 工步2：半精銑26前端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1mm； 工步3：精銑26前端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.5mm； 工序4、銑削26后端面； 工步1：粗銑26后端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1.5mm； 工步2：半精銑26后端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1mm； 工步3：精銑26后端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.5mm； 工序5、銑削20前端面； 工步1：粗銑20前端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1.5mm； 工步2：半精銑20前端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1mm； 工步3：精銑20前端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.5mm； 工序6、銑削20后端面； 工步1：粗銑20后端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1.5mm； 工步2：半精銑20后端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是1mm； 工步3：精銑20后端面； 加工余量的確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.5mm； 工序7、鉆削Ф25H7內(nèi)孔； 工步1：鉆Ф25H7內(nèi)孔底孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是2.5mm(單邊)； 工步2：擴(kuò)Ф25H7內(nèi)孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是9.9mm(單邊)； 工步3：鉸Ф25H7內(nèi)孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.1mm(單邊)； 工序8、鉆削Ф16錐孔； 工步1：鉆Ф16錐孔底孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是2.5mm(單邊)； 工步2：擴(kuò)Ф16錐孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是5.4mm(單邊)； 工步3：鉸Ф16錐孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.1mm(單邊)； 工序9、鉆削Ф12內(nèi)孔； 工步1：鉆Ф12內(nèi)孔底孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是2.5mm(單邊)； 工步2：擴(kuò)Ф12內(nèi)孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是3.4mm(單邊)； 工步3：鉸Ф12內(nèi)孔； 加工余量確定是通過查切削手冊(cè)得，經(jīng)查確定工步加工余量是0.1mm(單邊)； 工序10、倒角； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫； 3.9 計(jì)算切削用量及基本工時(shí) 工序1、鍛造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削26前端面； 工步1：粗銑26前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K；銑床最常見的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號(hào)的銑床利用率也比較高。該機(jī)床能夠?qū)α慵亩嗣?，鍵槽等進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=47，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑26前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=47，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑26前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=47，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、銑削26后端面； 工步1：粗銑26后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=47，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑26后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=47，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑26后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=47，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、銑削20前端面； 工步1：粗銑20前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑20前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑20前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6、銑削20后端面； 工步1：粗銑20后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=300r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑20后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑20后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=375r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7、鉆削Ф25H7內(nèi)孔； 工步1：鉆Ф25H7內(nèi)孔底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525；鉆床的型號(hào)有Z525、Z3040、Z3050等等，本次選擇最為常見，性價(jià)比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；擴(kuò)孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um；鉸孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=525r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=26，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：擴(kuò)Ф25H7內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量9.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=209r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=26，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉸Ф25H7內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=267r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=26，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序8、鉆削Ф16錐孔； 工步1：鉆Ф16錐孔底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：錐孔量規(guī)； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=525r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=20，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：擴(kuò)Ф16錐孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：錐孔量規(guī)； 4、背吃刀量5.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=331r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=20，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉸Ф16錐孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：錐孔量規(guī)； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=423r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=20，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9、鉆削Ф12內(nèi)孔； 工步1：鉆Ф12內(nèi)孔底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=525r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=40，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：擴(kuò)Ф12內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=423r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=40，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉸Ф12內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取n=525r/min； 實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=40，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序10、倒角； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫； 四 設(shè)計(jì)鉆Ф12孔的專用夾具 4.1 確定零件的定位方案 1、尺寸26前端面與夾具體凸臺(tái)左端面，尺寸20前端面和定位座凸臺(tái)左端面定位，限制3個(gè)自由度。 2、Ф25H7孔和圓柱定位銷定位，限制2個(gè)自由度。 3、Ф16錐度為1:10錐孔和圓錐定位銷定位，限件1個(gè)自由度。完成完全定位。 4、定位座、鉆模板定位方案為“一面兩銷”。 4.2 確定零件的定位元件 搖臂的定位元件：夾具體、圓柱定位銷和圓錐定位銷。定位座、鉆模板的定位元件：圓柱銷和菱形銷。下圖4.1是夾具裝配圖： 圖4.1 夾具裝配圖 4.3 確定零件的夾緊方案 1、圓柱定位銷、六角螺母、大夾緊盤對(duì)零件進(jìn)行夾緊。 2、圓錐定位銷、六角螺母、雙頭螺栓及小夾緊盤對(duì)零件進(jìn)行輔助夾緊。 3、定位座、鉆模板：采用對(duì)角線方向夾緊。 4.4 確定零件的夾緊元件 搖臂的夾緊元件：圓柱定位銷、六角螺母、大夾緊盤、圓錐定位銷、雙頭螺栓及小夾緊盤。定位座、鉆模板的夾緊元件：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 4.5 確定夾具體 夾具體：夾具進(jìn)行定位、引導(dǎo)、夾緊裝置這些都安裝在夾具體上邊，這就是一個(gè)整體，還能很好的在機(jī)床上安裝起來。把夾具上面的這些零部件和元件都連接成一個(gè)整體，這就是夾具體。它的大小，外形都跟這些零部件的設(shè)置有關(guān)，還跟夾具體跟機(jī)床的連接有關(guān)系，并且在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，會(huì)有夾緊力，切削力作用在夾具上，并且會(huì)有沖擊力和振動(dòng)產(chǎn)生，所以夾具體的強(qiáng)度，還有剛度一定要足夠的大。進(jìn)行切削的時(shí)候，在夾具體上面還會(huì)有些切屑，這些切屑越來越多，那么對(duì)產(chǎn)品的定位和夾緊都會(huì)有不好的影響，所以在對(duì)夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)它的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，要方便切屑排出去。還有，在對(duì)夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要考慮它的工藝，經(jīng)濟(jì)，還有使用時(shí)候的便利性。 本次設(shè)計(jì)的夾具，其外形結(jié)構(gòu)見下圖4.2夾具體零件圖，夾具體的材料確定為灰鑄鐵HT200。 圖4.2 夾具體零件圖 4.6 選擇導(dǎo)向裝置—鉆套 本次鉆床專用夾具設(shè)計(jì)，需完成Ф12孔的鉆削加工，實(shí)現(xiàn)表面粗糙度為6.3加工要求。通過對(duì)4種鉆套的選擇、比較，最終決定采用快換鉆套?？鞊Q鉆套的特點(diǎn)如下： 一般的在對(duì)零件上孔進(jìn)行加工的時(shí)候，需要完成鉆底孔、擴(kuò)孔加工、鉸孔加工以及絲錐鉆加工螺紋孔等等，那就需要直徑不一樣大小的鉆套來對(duì)鉆頭進(jìn)行引導(dǎo)。在這樣的情況下，可以采用快換鉆套。在對(duì)其進(jìn)行更換時(shí)，只需要松開螺釘，就能夠快速取出鉆套。 4.7 計(jì)算鉆削力 鉆削力計(jì)算公式： P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ12m； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，45鋼其布氏硬度位220—250HBS，取230HBS。 4.8 計(jì)算夾緊力 夾緊力計(jì)算公式。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動(dòng)夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力：。 —夾具定位面摩擦系數(shù)，； —夾緊面摩擦系數(shù)，。 所以 取螺栓預(yù)緊力，選45#鋼M8雙頭螺栓。 則，小于45#許用拉應(yīng)力。 故45#鋼M8雙頭螺栓合適。 4.9 計(jì)算定位誤差 采用幾何法進(jìn)行定位誤差的計(jì)算，按下面公式： =+= 本設(shè)計(jì)中圓柱定位銷與孔25的配合為25mm，圓錐定位銷與孔16的配合為16，兩孔中心線的距離為L(zhǎng)=122mm 由于設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差△B為△B=0 = 式中工件內(nèi)孔的直徑誤差； —定位芯軸的直徑公差。 =0.02mm。 加工Ф12的孔其表面粗糙度為6.3um，其公差位自由公差。因此，其定位誤差能夠滿足加工要求。 五 結(jié)論 論文完成了之后，我將大學(xué)期間學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)又溫習(xí)了一次。一開始工件的圖紙，到后來確定夾具都離不開這些專業(yè)知識(shí)。一開始將論文的選題定下來，之后要通過各種途徑將選題有關(guān)的資料查找出來，之后將夾具體選出來，定位也確定下來，夾緊裝置也定下來，還有精度等級(jí)定下來，這些流程里面，每一步都需要查看相關(guān)的材料。有的時(shí)候，遇到寫不下去的坎了，去找老師找解決問題的辦法，對(duì)零件進(jìn)行分析，確定加工的辦法，之后將夾具設(shè)計(jì)出來，這個(gè)流程里面學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)都是用到了，老師的指導(dǎo)幫著我將考慮問題的方式，解決問題的辦法都找了出來，慢慢的這篇論文也就完成了。 不過，通過寫這篇論文我也發(fā)現(xiàn)自己還是有很多不足的地方，涉及的知識(shí)面太窄了，所以我還要不斷的學(xué)習(xí)，將自身的專業(yè)知識(shí)水平提高。 六 致謝 論文是在老師的指導(dǎo)下才寫好的，在這里謝謝我的論文指導(dǎo)老師。通過跟老師的學(xué)習(xí)，我不僅學(xué)習(xí)到了更多的知識(shí)，還從老師那學(xué)些到了思維方式，還學(xué)習(xí)到了老師對(duì)于學(xué)術(shù)的態(tài)度，在這里對(duì)老師表示深深的感謝。在寫論文的這段時(shí)間，同學(xué)們一直都跟我在一起，也給我很多的幫助，在這里也謝謝大家。馬上就要分別了，祝老師工作順利，祝同學(xué)們前程似錦。 參考文獻(xiàn) [1] 許曉旸，專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)，重慶：重慶大學(xué)出版社，2003。 [2] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984。 [3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)，貴陽：貴州任命出版社，1983。 [4] 機(jī)械工程基礎(chǔ)與通用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用叢書編委會(huì)，形狀和位置公差，北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2004。 [5] 淘濟(jì)賢等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986。 [6] 儲(chǔ)凱等，機(jī)械工程材料，重慶：重慶大學(xué)出版社，1998。 [7] 廖念釗等，互換性與技術(shù)測(cè)量，北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2000。 [8] 狄瑞坤等，機(jī)械制造工程，杭州：浙江大學(xué)出版社，2001。 [9] 賀光誼等，畫法幾何及機(jī)械制圖，重慶：重慶大學(xué)出版社，1994。 [10] 丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1989。 [11] 孫麗媛，機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [12] 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