柱筒支座工藝及鉆4-M10孔夾具設計,支座,工藝,M10,夾具,設計 1柱筒支座的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計所屬系部所屬專業(yè)所屬班級學 號學生姓名指導教師起訖日期2摘 要本文是對柱筒支座零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對填料箱蓋零件的兩道工序的加工設計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產。而廣泛用于批量生產，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。關鍵詞：柱筒支座，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具AbstractThis paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center.Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture目 錄摘 要 2ABSTRACT 3目 錄 41 緒 論 62 零件的分析 72.1 零件的工藝分析72.2 零件的工藝要求 73 工藝規(guī)程設計 93.1 加工工藝過程 93.2 確定各表面加工方案93.2.1 考慮因素93.2.2 加工方案的選擇93.3 確定定位基準 103.3.1 粗基準的選擇103.3.2 精基準選擇的原則103.4 工藝路線的擬訂103.4.1 工序的合理組合103.4.2 工序的集中與分散113.4.3 加工階段的劃分113.4.4 加工工藝路線方案的比較123.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定143.5.1 毛坯的結構工藝要求153.5.2 零件的偏差計算153.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）154 鉆 4-M10 孔夾具設計 244.1 研究原始質料244.2 定位基準的選擇244.3 切削力及夾緊力的計算244.4 誤差分析與計算2554.5 零、部件的設計與選用 264.5.1 定位銷選用264.5.2 夾緊裝置的選用264.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用264.6 夾具設計及操作的簡要說明28總 結 28參考文獻 30致謝 311 緒 論機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經(jīng)濟效益，生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產中，常采用專用夾具。而本次對于零件加工工藝及夾具設計的主要任務是： 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成專用夾具的設計。通過對零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準，從而制定出零件加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產情況來選取夾緊方式，從而設計專用夾具。72 零件的分析2.1 零件的工藝分析圖 2-1 柱筒支座柱筒支座是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有柱筒支座端面要求加工，對精度要求也很高。、62、68、85粗糙度要求是，所以都要求精加工。其有公差要1100.66 . 1Ra求因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。2.2 零件的工藝要求一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師8要考慮如何從工藝上保證設計的要求。該加工有七個加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、小孔。 以上端面、下端面為主有： 零件上端面平面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是2 . 3Ra下端面平面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。2 . 3Ra 孔系加工有： 、62、68、85其表面粗糙度為；1100.61.6Ra 小孔4XM10 螺紋底孔鉆加工6.3Ra 零件毛坯的選擇鑄造，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因其年產量是中批13mm量生產。上面主要是對零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式，從而為工藝規(guī)程設計提供了必要的準備。93 工藝規(guī)程設計3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該零件零件的主要加工表面是平面、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，對于零件來說，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系以各尺寸精度。由上面的一些技術條件分析得知：零件的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2 確定各表面加工方案一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計零件的加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設備。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率的條件下，應選擇價格較低的機床。3.2.1 考慮因素 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（10） ，粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。79ITITaR 由參考文獻3表 2.111 確定，、62、68、85孔的表面粗糙1100.6度要求為 6.3，則選擇孔的加方案序為：粗鏜精鏜。（3）孔加工方法：因為2-10孔的表面粗糙度的要求，所以我們采用鉆的加工方法。6 . 1Ra（3）4XM10孔加工方法：因為4XM10孔的表面粗糙度的要求，所以我們采用鉆孔攻絲的加工方法。3 . 6Ra3.3 確定定位基準3.3.1 粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，主要是選擇加工零件底面的裝夾定位面為其加工粗基準。3.3.2 精基準選擇的原則要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，它的底平面，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，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。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用為加工基準。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。3.4 工藝路線的擬訂對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。零件的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。3.4.1 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工11藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。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8090 c0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。mg2003.4.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 工序分散的特點工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。123.4.3 加工階段的劃分零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.4.4 加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產可以考慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產成本，擬訂二個加工工藝路線方案。4.5.1 工藝路線方案一10鑄造1320時效處理30粗銑底面40粗銑上端面50半精銑底面60半精銑上端面70銑 13 孔上端面80鉆 4-13 孔90粗鏜1100.6100精鏜1100.6110粗鏜62、68、85120精鏜62、68、85130車 M85X2 內螺紋140鉆 2-10 孔150鉆 3-M6 螺紋底孔并攻絲160鉆 4XM10 螺紋底孔并攻絲170去毛刺180檢驗入庫4.5.2 工藝路線方案二10鑄造20時效處理30粗銑底面40粗銑上端面50半精銑底面60半精銑上端面70粗鏜1100.680精鏜1100.690銑 13 孔上端面100鉆 4-13 孔110粗鏜62、68、8514120精鏜62、68、85130車 M85X2 內螺紋140鉆 2-10 孔150鉆 3-M6 螺紋底孔并攻絲160鉆 4XM10 螺紋底孔并攻絲170去毛刺180檢驗入庫因孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次1100.6數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，端面放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一1100.6遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難； 通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析，最后確定工藝路線方案一為該零件的加工路線。機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。10鑄造20時效處理30粗銑底面40粗銑上端面50半精銑底面60半精銑上端面70銑 13 孔上端面80鉆 4-13 孔90粗鏜1100.6100精鏜1100.6110粗鏜62、68、85120精鏜62、68、85130車 M85X2 內螺紋15140鉆 2-10 孔150鉆 3-M6 螺紋底孔并攻絲160鉆 4XM10 螺紋底孔并攻絲170去毛刺180檢驗入庫3.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件的鍛造采用的是 45#鑄造制造，其材料是 45#，生產類型為中批量生產，采用鑄造毛坯。3.5.1 毛坯的結構工藝要求零件為鍛造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求： 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應力求簡單、平直的對稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 鑄造件的結構中應避免深孔或多孔結構。 鑄造件的整體結構應力求簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類3.5.2 零件的偏差計算端面的偏差及加工余量計算根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻4表 1119。其余量值規(guī)定為 2-3mm，現(xiàn)取 3mm。查3可知其粗銑時精度等級為 IT12，粗銑平面時厚度偏差取0.21mm精銑：由參考文獻3表 2.359，其余量值規(guī)定為。1.0mm參照參考文獻3表 32，325,2.313 和參考文獻15表 18，可以查得：3.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）16工序 30：粗銑底面機床：立式銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mmD636Z銑削深度：pammap3每齒進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取fa銑削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81，取Zmmaf/18. 0VsmV/2 . 1機床主軸轉速：n， 式（1.1）min/97.3636314. 3602 . 1100010000rdVnmin/370rn 實際銑削速度： 式（1.2）VsmndV/22. 16010003706314. 310000進給量： 式（1.3）fVsmmZnaVff/66. 660/370618. 0工作臺每分進給量： mfmin/6 .399/66. 6mmsmmVffm：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,amma60被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入長度：1l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0221aDDlmm98.24)31 ()606363(5 . 022取mml251刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間： 式（1.5）1jtmin26. 06 .39922576211mjflllt工序 40：粗銑上端面機床：立式銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mmD636Z銑削深度：pammap317每齒進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取fa銑削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81，取Zmmaf/18. 0VsmV/2 . 1機床主軸轉速：n， 式（1.1）min/97.3636314. 3602 . 1100010000rdVnmin/370rn 實際銑削速度： 式（1.2）VsmndV/22. 16010003706314. 310000進給量： 式（1.3）fVsmmZnaVff/66. 660/370618. 0工作臺每分進給量： mfmin/6 .399/66. 6mmsmmVffm：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,amma60被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入長度：1l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0221aDDlmm98.24)31 ()606363(5 . 022取mml251刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間： 式（1.5）1jtmin26. 06 .39922576211mjflllt工序 50：半精銑底面機床：立式銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mmD636Z銑削深度：pammap5 . 1每齒進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取fa銑削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81，取Zmmaf/15. 0VsmV/5 . 1機床主軸轉速，由式（1.1）有：n18， min/96.4546314. 3605 . 1100010000rdVnmin/460rn 實際銑削速度，由式（1.2）有：VsmndV/52. 16010004606314. 310000進給量，由式（1.3）有：fVsmmZnaVff/9 . 660/460615. 0工作臺每分進給量： mfmin/414/9mmsmmVffm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入長度：精銑時1lmmDl631刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1。機動時間，由式（1.5）有：2jtmin33. 041426376212mjflllt本工序機動時間min59. 033. 026. 021jjjttt工序 60：半精銑上端面機床：立式銑床 X52K刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mmD636Z銑削深度：pammap5 . 1每齒進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取fa銑削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81，取Zmmaf/15. 0VsmV/5 . 1機床主軸轉速，由式（1.1）有：n， min/96.4546314. 3605 . 1100010000rdVnmin/460rn 實際銑削速度，由式（1.2）有：VsmndV/52. 16010004606314. 310000進給量，由式（1.3）有：fVsmmZnaVff/9 . 660/460615. 0工作臺每分進給量： mfmin/414/9mmsmmVffm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入長度：精銑時1lmmDl63119刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1。機動時間，由式（1.5）有：2jtmin33. 041426376212mjflllt本工序機動時間min59. 033. 026. 021jjjttt工序 70：銑 13 孔上端面機床：立式銑床KX52刀具：錯齒三面刃銑刀切削深度：pa2pamm根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表2.4760.06/famm z查得切削速度。303224/minVm機床主軸轉速：n，10001000 2462.1 /min3.14 125Vnrd按照參考文獻3表 5.174，取75 /minnr實際切削速度 ：v3.14 125 750.50/10001000 60dnvm s進給量：fV0.06 18 75/601.35/ffVa Znmm s工作臺每分進給量： mf1.35/81/minmffVmm smm被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入長度：1l 10.5(1 2)lD=63mm刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間： 1jt121206321.05min81jmllltf工序 60：鉆 4-孔13機床：Z525 刀具：硬質合金錐柄麻花鉆頭。型號：E211 和 E101 帶導柱直柄平底锪鉆（GB4260-84） 公制/莫式 4 號錐直柄鉸刀 刀具材料：VCrW41820切削深度：pa6.5pamm進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-52，取frmmf/33. 0切削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-53，取VsmV/36. 0機床主軸轉速，由式（1.1）有：n，取100010000.3660687.9 / min3.149.5vnrdmin/700rn 實際切削速度，由式（1.2）有：V03.149.5 7000.36/1000100060d nVm s 被切削層長度 ：lmml60刀具切入長度：1l 式（1.8）mmmmctgctgkDlr58 . 42120210)21 (21刀具切出長度： 取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 1機動時間： 式（1.9）2jtmin87. 070033. 03454676718182fnLtj工序 90 粗鏜1100.6切削深度：pammap2進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.66，刀桿伸出長度取，切削深度為fmm200。因此確定進給量mm2rmmf/7 . 0切削速度：參照機械加工工藝手冊表 2.4.66，取Vmin/18/3 . 0msmV機床主軸轉速：，取n010001000 1848.2 / min3.1499Vnrdmin/40rn 實際切削速度： V03.1499400.25/1000100060d nVm s 工作臺每分鐘進給量：mfmin/28407 . 0mmfnfm被切削層長度 ：lmml19刀具切入長度：1lmmtgtgkalrp4 . 52302)32(1刀具切出長度： 取2lmml532mml32行程次數(shù) ：i1i機動時間：2jtmin97. 012834 . 519212mjflllt工序 100 精鏜1100.621切削深度：pa1pamm進給量：根據(jù)切削深度，再參照機械加工工藝手冊表 2.4.66。因此確定進給fmmap1量rmmf/5 . 0切削速度：參照機械加工工藝手冊表 2.4.66，取Vmin/24/4 . 0msmV機床主軸轉速：，取n0100010002463.7 / min3.14 100Vnrdmin/64rn 實際切削速度： V03.14 100640.4/1000100060d nVm s 工作臺每分鐘進給量：mfmin/32645 . 0mmfnfm被切削層長度 ：lmml19刀具切入長度：1lmmtgtgkalrp4 . 52302)32(1刀具切出長度： 取2lmml532mml32行程次數(shù) ：i1i切削深度：機動時：pammap12jtmin86. 013234 . 519212mjflllt工序 140：鉆 2-10 孔機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔進給量：根據(jù)參考文獻3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：參照參考文獻3表 2.441，取。V0.48/Vm s機床主軸轉速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照參考文獻3表 5.131，取630 /minnr所以實際切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工時 被切削層長度 ：l42lmm刀具切入長度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出長度： 取2lmml412mml32走刀次數(shù)為 122機動時間： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn 工序 160 鉆 4XM10 螺紋底孔并攻絲表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號類型直徑范圍（mm）用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長麻花鉆1.031.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，查機表 2.4-37 鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30 ，鋒交 2=118 ，后角 a=10 ,橫刃斜角2500f0=50 ，L=197mm,l =116mm。01表 3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍ll111.8013.20151101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （）23d (mm)2f8.618.0030118124060表 3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料加工材料20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑 d0（mm）刀具類型加工材料刀具材料1120鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.50.8mm 刀具耐用度 T = 60 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,根據(jù)表 4.13 中可知，進給量取 f=0.60。zmm*rmm.確定切削速度 查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在 KTH350-10（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機械加工工藝手冊 孟少農 主編，minm表 10.4-10 鉆孔條件改變時切削速度修正系數(shù) K=1.0，R=0.85。mvtv V=12=10.32 （3-17）85. 0minm則 = =131 （3-18）nminr 查表 4.2-12 可知， 取 n = 150*minr則實際切削速度 = = =11.8v實minm2532.1010001000dn10002514. 3150244 鉆 4-M10 孔夾具設計4.1 研究原始質料利用本夾具主要用來4-M10孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。4.2 定位基準的選擇由零件圖可知：在對4-M10 孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工加工。因此，定位、夾緊方案有：410方案：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，413夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，棱形銷定位，夾緊方41325式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是413不加工的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 6 個自由度。4.3 切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床 Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻5查表可得：721切削力公式： 1.20.7667fPFDfK式中 （M10 的螺紋底孔） 8Dmm0.22/fmm r查表得： 8210.75()736bpK其中： 0.6b0.0048pK 即：955.08()fFN實際所需夾緊力：由參考文獻5表得：1 2 12 12KFKW 有：120.7,0.16安全系數(shù) K 可按下式計算有：6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻5表 可得： 60 KK121 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 955.08 1.561489.92()KfWK FN由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。取，1.56K 10.720.16查參考文獻51226 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力：04748.2()WN由上述計算易得： 0KWW因此采用該夾緊機構工作是可靠的。264.4 誤差分析與計算該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻5可得： 兩定位銷的定位誤差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.085jwmm 4.5 零、部件的設計與選用4.5.1 定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表 4.1 和 4.2：表 4.1 可換定位銷DdH公稱尺寸允差1Dh1hb1dC1C141816150.01122514M1241 表 4.2 固定棱形銷dHdLh1hb1bC1C27公稱尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.54.5.2 夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表 4.3： 表 4.3 移動壓板公稱直徑LBHlb1bdK645208194.67M654.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖 4.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表 4.4：表 4.4 鉆套28DdH公稱尺寸允差1D2Dh1hmCr81212+0.018+0.007221810490.5180.5襯套選用固定襯套其結構如圖所示：圖 4.2 固定襯套其結構參數(shù)如下表 4.5：表 4.5 固定襯套dD公稱尺寸允差H公稱尺寸允差C 1C12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆模板選用翻轉式鉆模板，用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。4.6 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準，在定位環(huán)上實410M現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 29總 結加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻1 楊叔子，機械加工工藝師手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，2004。2 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，2004。3 李洪，機械加工工藝手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，1990。4 方昆凡，公差與配合手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，1999。5 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊M，上?？茖W技術出版社，2000。6 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊M，上海：上海科學技術出版社，1979。7 吳宗澤，機械設計實用手冊M，北京：化學工業(yè)出版社，2000。8 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。9 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊M，上海：上海科學技術出版社，1984。10 周永強，高等學校課程設計指導M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 11 黃如林，切削加工簡明實用手冊M，北京：化學工業(yè)出版社，2004。12 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社，1995。13 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1980。14 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。15 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M，中國計量出版社，2000：919。16 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005：417。17 王先逵，機械機械制造工藝學，機械工業(yè)出版社，2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .致謝由于課程時間的倉促，很多本來應該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追究來源，比如網(wǎng)格劃分的控制、坐標系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學里學的只是一個大體上的方向，離實際應用還有太遠的距離。但我相信方向才是最重要的，因為方向確定了，就會用最少的精力做好事情，這對于我以后的工作至關重要。因為在實際生產生活中，要從事的工種是千差萬別的，只有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出一些貢獻。