制定杠桿零件加工工藝設計Φ10孔的鉆床夾具,制定,制訂,杠桿,零件,加工,工藝,設計,10,鉆床,夾具 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 1 銑平面 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控鉆、銑床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 10R6銑刀 Ф29.5鉆頭 工序工時 準終 單件 Ф44銑刀 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 鍛造 2 退火，去應力。 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 2 銑平面 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控銑床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 10R6銑刀 Ф44銑刀 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 銑Ф44上端面 400 0.5 10 2 銑Ф10上端面 500 0.5 10 3 4 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 3 鉆、鉸孔 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控鉆床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 Φ30H7鉸刀 Ф29.5鉆頭 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 將Ф25的孔擴到Ф29.5 300 0.3 0.126 2 鉸Ф29.5的孔到Ф30 120 0.3 0.126 3 倒圓角 4 5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 4 銑平面 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控銑床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 10R6銑刀 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 銑Ф44下端面 400 0.5 10 2 銑Ф10下端面 500 0.5 10 3 4 5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 5 鉆孔 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控鉆床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 Φ10鉸刀 Φ10鉆頭 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 鉆Ф10孔用專用夾具定位 300 0.35 0.126 2 鉸Ф10孔 3 4 5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 5 銑平面 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控銑床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 10R6銑刀 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 銑臺階面采用一面兩孔定位 400 0.5 10 2 銑Ф44及Ф44外圓面 500 0.5 10 3 4 5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第7 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 7 銑平面 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控鉆、銑床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 4.75銑刀 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 去毛刺 1000 0.5 10 2 3 4 5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 課程設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 杠桿零件 第8頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工車間 8 銑平面 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 45號鋼 100*50mm 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 數控鉆、銑床 X53T 5 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 檢驗，入庫 2 3 4 5 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產品型號 零（部）件圖號 第 1 頁 產品名稱 數控鉆銑床 零（部）件名稱 杠桿零件 共 1 頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 100*50 每毛坯件數 每臺件數 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 1 鍛壓 鍛造。 鍛壓車間 熱處理 退火，去應力。 熱處理 2 銑削 銑Ф44mm上端面，銑Ф10mm上端面。 金工車間 數控銑床 CZ01-1 0.56 3 鉆削 將Ф25mm的孔擴到Ф29.5mm，鉸Ф29.5mm的孔到Ф30mm。 金工車間 數控鉆床 ZZ01-2 2.43 4 銑削 銑Ф44mm下端面，銑Ф10mm下端面。 金工車間 數控銑床 CZ01-1 0.56 5 鉆削 鉆Ф10mm孔用專用夾具定位，鉸Ф10mm孔。 金工車間 數控鉆床 ZZ01-2 3.22 6 銑削 銑臺階面采用一面兩孔定位。 金工車間 數控銑床 CZ01-1 0.42 7 去毛刺。 金工車間 8 檢驗，入庫。 質檢室 編制 （日期） 審核 （日期） 會簽 （日期） 、 處 數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學課程設計說明書 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定杠桿零件加工工藝，設計Φ10孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械電子工程 班 級： 12-3 學 號： 1230120329 姓 名： 周愛國 指導教師： 張中然 機械工程系 2015年11月21日 目錄 序言 - 1 - 一 零件的分析 - 2 - 1.1零件的作用 - 2 - 1.2零件的工藝分析 - 2 - 二 工藝規(guī)程的設計 - 3 - 2.1確定毛坯的制造形式 - 3 - 2.2基面的選擇 - 3 - 2.3.工件表面加工方法的選擇及制定工藝路線 - 5 - 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 - 6 - 2.5 確定切削用量及基本工時 - 8 - 三 夾具設計 - 14 - 3.1問題的提出 - 14 - 3.2設計方法和步驟 - 14 - 3.3夾緊裝置的設計 - 18 - 3.4導向裝置的設計及其他裝置結構. - 21 - 3.5確定夾具技術要求和有關尺寸，公差配合 - 22 - 3.6夾具精度分析與計算 - 23 - 總結 - 24 - 參考文獻 - 25 - - 26 - 序言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 杠桿零件加工工藝，設計Φ10孔的鉆床夾具是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是杠桿結構零件，此零件的作用是支撐、固定，傳遞扭矩，幫助改變機床工作臺的運動方向，要求零件的配合符合要求。 1.2零件的工藝分析 杠桿的Φ30H7㎜孔的軸線和兩個端面有著垂直度的要求?，F分述如下：本夾具用于立式銑床上，加工Φ44㎜凸臺端面。工件以Φ30H7㎜孔及端面和水平面底、Φ10㎜的凸臺分別用定位銷實現完全定位。銑Φ44㎜端面時為了防止加工時變形，采用螺旋輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為Φ44㎜的上下平臺、鉆Φ10的孔、粗精銑Φ30 H7㎜的上下表面。 加工要求有：Φ44㎜的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺）、Ra3.2um（下平臺）、Φ30H7㎜的孔為Ra3.2um。杠桿有過渡圓角為R5，其他的過渡圓角為R3，其中主要的加工表面是Φ30H7㎜得端面，要用游標卡尺檢查。 二 工藝規(guī)程的設計 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料是模鍛。模鍛是利用模具使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法。模鍛與自由鍛相比,具有生產率高,鍛件外形復雜,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等優(yōu)點,但模鍛件質量受設備能力的限制一般不超過150kg,鍛模制造成本高。模鍛適合中小鍛件的大批量生產。模鍛方法較多,常用的有錘上模鍛?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的模鍛。由于年生產量很高，達到了大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，模鍛加工的表面要求質量高，故可以采用質量穩(wěn)定的，適合大批生產的模鍛加工，便于模鍛加工工藝過程，而且還可以提高生產率。 查參考文獻得：各加工表面表面總余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等級、加工余量數值說明 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 1、粗基準選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為Φ44的肩面表面作為加工的粗基準，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組V型塊支承Φ44的外輪廓作主要定位，以消除以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ30H7的孔。 2、 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準面A及另外兩側面作為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 對于本零件而言，按照精基準的選擇原則，主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用Φ30H7的孔作為精基準。 2.3.工件表面加工方法的選擇及制定工藝路線 (1) 工件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有個圓、內孔、端面、車槽等，材料為45鋼。參考《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8《實用機械加工工藝手冊》表3-5、表3-6、表3-8、表3-31 等，其加工方法選擇如下： 1．Φ30 H7mm內孔：公差等級為IT7~IT8，表面粗糙度為1.6 ，采用鉆→擴→鉸→精鉸的加工方法，倒角用車刀加工。 2．φ44 mm外圓面：公差等級為IT6~IT7，表面粗糙度為0.4 ，采用粗車→精車→磨削的加工方法。 3.Φ10mm的孔：未注公差等級,根據GB1800—79 規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為6.3 ，采用的加工方法為鉆削。 4.Φ20mm的外圓面：未注公差等級,根據GB1800—79 規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為6.3 ，采用的加工方法為鉆削。 (2) 制定工藝路線 制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為大批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。 工序01：鍛造 工序02：退火，去應力 工序03：銑Ф44上端面，銑Ф10上端面 工序04：將Ф25的孔擴到Ф29.5，鉸Ф29.5的孔到Ф30H7 工序05：鉆Ф10孔用專用夾具定位，鉸Ф10孔 工序06：銑臺階面采用一面兩孔定位 工序07：銑Ф44外圓面，銑Ф10外圓面 工序08：銑Ф44下端面，銑Ф10下端面 工序09：去毛刺 工序10：檢驗至圖紙要求 工序11：入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架材料為45鋼、 由于零件不算是比較的復雜，所以這里采用鑄件，中大批量生產，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這對于提高生產率、保證加工質量也是有利的。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序及毛坯尺寸如下： 1.φ44 mm外圓表面，此外圓表面為IT6級，參照《實用機械加工工藝手冊》 1.確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差 精磨外圓 0.2 44 0.012 Φ44 精車外圓 0.4 45.2 0.026 Φ45.2 半精車外圓 1.4 45.6 0.1 Φ45.6 粗車外圓 3 47 0.3 Φ47 毛坯 5 50 1.0 Φ50 2．φ20mm外圓表面，參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及偏差 精車外圓 0.5 20 0.24 Φ 半精車外圓 1.5 20．5 0.30 Φ 粗車外圓 4 22 0.6 Φ 毛坯 6 26 1.6 Φ 3．孔Ф30H7mm，參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精鉸 0.1 30 0.045 Φ20 鉸孔 0.2 29.5 0.084 Φ29.5 擴孔 1.7 27.5 0.1 Φ27.5 鉆孔 18 25 +0.6 Φ25 毛坯 20 0 4．孔Ф10m，參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 工序尺寸的公差 工序尺寸及公差 精鉸 0.1 10 0.025 Φ10 鉸孔 0.2 9.5 0.064 Φ9.5 擴孔 1.4 7.5 0.1 Φ7.5 鉆孔 8 5 +0.3 Φ5 毛坯 10 0 2.5 確定切削用量及基本工時 工序01：鍛造 工序02：退火，去應力 工序03：銑Ф44上端面，銑Ф10上端面 工步一：粗銑Ф44上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝400 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：精銑Ф44上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：粗銑Ф10上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步四：半精銑Ф10上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序04：將Ф25的孔擴到Ф29.5，鉸Ф29.5的孔到Ф30H7 工步一：粗車Ф25孔至Ф27.5 選擇內孔車刀 1） 車削深度， ap=1.0mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據CA6140臥式車床 車床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(15+1+3)/（4750.16）min=0.250min。 工步二：半精車Ф27.5孔至Ф29.5 選擇內孔車刀 1） 車削深度， ap=0.4mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據CA6140臥式車床 車床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=0.4mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(15+0.4+3)/（4750.16）min=0.242min。 工步三：精車Ф29.5孔至Φ30H7 選擇內孔車刀 1） 車削深度， ap=0.1mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據CA6140臥式車床 車床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(15+0.1+3)/（4750.16）min=0.238min。 工序05：鉆Ф10孔用專用夾具定位，鉸Ф10孔 工序06：銑臺階面采用一面兩孔定位 工序07：銑Ф44外圓面，銑Ф10外圓面 工序08：去毛刺 工序09：檢驗至圖紙要求 工序10：入庫 三 夾具設計 由于生產類型為成批，大批量生產，要考慮生產效率，保證加工質量，降低勞動強度，故要設計專用夾具。由指導老師的分配工序05：粗車、半精車、精車Φ10孔的鉆床夾具。 3.1問題的提出 本次設計選擇設計工序：鉆——擴——鉸孔10的夾具。該工序加工的精度要求較高，粗糙度要求0.8。工序基準為底面。需要保證的尺寸要求：保證孔10中心與孔30距離。兩孔中心距60mm。夾具設計應首先滿足這些要求，并保證較高的生產效率，還應該考慮夾具零件制造的工藝性和生產經濟性，加工過程中夾具的操作應方便，定位加緊穩(wěn)定可靠，夾具體應該有較好的剛性。 3.2設計方法和步驟 3.2.1.夾具類型的確定 由設計任務及條件可知，工件的外形輪廓尺寸小，重量輕，加工要求不高,生產批量不大。因此，設計的夾具不宜復雜，在保證質量和提高生產率的前提下，盡量簡化結構，做到經濟合理。根據被加工部位 的分布情況，擬采用翻轉式鉆夾具(快換鉆套)。 3.2.2.定位裝置的設計 (1) 確定定位方案 A.定位方案分析 根據圖紙要求，為保證加工質量，在工件上鉆孔，工序基準應該與設計基準相同。本工序的加工要求是孔10與孔30及保證兩空的距離60。兩空的精度和距離由鉆模板保證。而余下的就由定位方案決定，定位基準與工序基準重合。 B.根據工件結構特點,其定位方案有兩種： 方案一：如圖4-3所示，以Φ30H7孔及一組合面(K面與Φ10孔下端面組合)為定位面，限制工件的五個自由度，以Ф10孔端外緣毛胚一側為防轉定位面，限制工件Z自由度。該方案由于尺寸60mm的公差大,定位不穩(wěn)定，定位誤差大。 方案二：如圖4-4所示，以孔Ф30H7及端面K定位，限制工件5個自由度，為增強剛性，在Ф10孔下端，增設一輔助支承.由于定位精度未受尺寸60mm的影響，定位誤差小。 圖3-1 零件圖 比較上述兩個方案，方案二為最佳方案。 (2)選擇定位元件 1)選用帶臺階面的定位銷，作為Ф30H7孔及其端面定位的定位元件(見夾具總圖4-8)，其結構和尺寸按要求確定。 2)以Ф10孔端面外緣定位，采用的定位元件有兩種形式(如圖4-5所示): ①選用可調支承釘作為以Ф10孔外緣定位的定位元件，其結構和尺寸按表3-19和表3-20確定，它可限制Z自由度。該方案可克服毛胚精度對定位精度的影響，在使用過程中根據每批毛胚的精度進行調整，結構如圖4-5(a)所示。 ②采用移動Ｖ形塊為定位元件，如圖4-5(b)所示,限制了Z自由度，其定位精度不受毛胚精度的影響，但受夾具結構限制，并且結構復雜，布局較難。Ｖ形塊除定位作用外，還有夾緊作用，根據本工件的結構特點，易引起工件的變形。 比較上述兩種形式，確定采用第一種形式，如圖3-2，3-3所示。 圖3-2 支撐釘定位 圖3-3 V形塊定位 (3) 定位誤差分析計算 A.定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對夾具設計中采用的定位方案，只可能產生的定位誤差小于工件相應尺寸或位置工差的三分之一，或滿足裝夾＋對定＋過程≦T，即可認為定位方案符合加工要求。 對于本次設計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證孔30底面與孔10底面垂直距離為10mm，其中兩孔中心距由鉆模板強兩鉆套的中心距保證?？着c底面的距離靠鉆模板與C型定位支承保證，尺寸都是以工件底面為基準的，基準不重合誤差為0。 B.定位誤差分析計算 1)加工Ф10，要求保證中心距尺寸60mm及兩孔軸線平行度0.30mm。 ①計算中心距尺寸60mm定位誤差△ο為 △ο=△B+△V 由圖4-4可知，△B=0。 基準位移誤差△V等于定位銷與定位孔的最大間隙值Xmax,銷孔配合代號為Ф30H7,Ф30H7為Ф30,Ф30g6為Ф30, 于是 Xmax=Dmax-dmin=30.021—30.98=0.041mm △D=△Y=Xmax=0.041mm 其中：δG=0.4mm △D允=1/3δG=0.13mm 則 △D∠△D允 該定位方案滿足要求。 ②計算Φ10與Φ30H9兩孔軸線的平行度定位誤差。 同理 △D=△B+△Y，△B=0 由基準位位移誤差定義可知 △Y=△1+△2 △1是定位銷圓柱部分與臺階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也是可忽略不計△2=0。 因此 △D=△B+△Y=0 定位誤差的允許值△D允=1/3δG=1/3*0.3=0.10（mm) 顯然 △D〈△D允 因而該定位方案也能滿足兩孔軸線平行度0.3mm的加工要求。 3.3夾緊裝置的設計 3.3.1.夾緊機構 根據加緊方向原則 （1），夾緊力的作用方向不應破壞工件的既定位置 （2），夾緊力的作用方向應使所需夾緊力盡可能??； （3），夾緊力的作用方向應使工件的夾緊變形最小。 根據夾緊力作用點的原則 （1），夾緊力的作用點應正對夾具定位支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內，以免工件產生位移和偏轉； （2），夾緊力的作用點應在工件較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有事時可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點位置等來實施實現； （3），夾緊力的作用點應盡可能靠近工件加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程產生振動。 根據以上要求，考慮加工零件的特點及定位方式，確定夾緊方式，通過前面工序加工出的30孔用拉桿夾緊，方向水平向右，這樣能保證主要定位基準面與定位原件的良好接觸。 3.3.2.夾緊力的計算 （1）加工Φ10時受力分析如圖3-4所示，加工時，鉆削軸向力F與夾緊力F1同向，作用在定位支承上，而鉆削扭距T1則有使工件緊靠于可調支承之勢，所用鉆頭直徑小，切削力矩不大。因此，對加工此孔來說，夾緊是可靠的，不必進行夾緊力校核。 圖3-4 加工Φ10孔時工件受力圖 1）鉆削軸向力F F=9.81Cd 設f=0.25mm，已知d0=11mm其余參數查文獻[5]得： F=9.81×61.2×11×0.250.7×0.866=2167.15（N） 2）鉆削力距T2 T=9.81=9.81×0.0311×11×0.25×0.866=9.866（N·m） 3）使工件轉動的轉距T3和使工件翻轉的力距M0 T3=FL M0=F0L1 式中：F0為翻轉力，F0=T2/L1，L1為翻轉力臂，L1=L=d0/2—D0/2 得T3=FL=2167.15×0.015=32.51（N·m） M0=F0L1=9.866/0.011（0.015+0.011/2-0.040/2）=0.48（N·m） 4）防轉夾緊力F3和防轉夾緊力F3 根據力學平衡原理，由圖4-7知： F3fr+2Fnfr≥KT3 F3D/2≥FM0 其中，r為當量摩檫半徑，查表3-3得： r=1/3(D1-D3/D1-D)=1/3(0.04-0.028/0.04-0.028)=0.018(mm) 得：F3=KT3/2rf=1.5×32.51/2×0.018×0.15=9.30.56(N) F3=2KM0/D=2×1.5×0.48/0.028=51.42(N) 5)夾緊機構產生的夾緊為F3。 根據初步選用螺栓直徑為M12mm,由參考文獻[9]查得，采用M12的螺栓十，許用夾緊力F3=5800N。F3〈F3”，顯然M12螺栓無法滿足要求?，F改用M16螺栓，許用夾緊力F3=10500N，F3〉F3”。M16螺栓可滿足夾緊要求，同時，M16螺母的最大直徑也小于定位孔Φ30H7的尺寸，不妨礙工件的裝卸。 3.4導向裝置的設計及其他裝置結構. 3.4.1.加工Φ10孔導向裝置的確定 導向裝置主要是鉆模板，導向元件是鉆套，加工中需要鉆——擴——鉸3個工步，為減少裝夾時間，減少輔助時間。為適應鉆、擴、鉸的要求，現選用快換鉆套及與之相適應的襯套，它們的主要尺寸和結構由表3—57和表3—58選取具體尺寸如表3—1所示。 表3—1 快換鉆套及襯套尺寸 名稱 內經 外徑 快換鉆套 Φ10(E7) Φ15(k6) 襯套 Φ15(F7) Φ22(n6) 鉆套端面至加工面間的距離一般?。?.3~1）d(d為鉆頭直徑），取8mm. 3.4.3.其他裝置的確定 為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具體的聯接采用裝配式。夾具體采用開式，使加工、觀察、清理切屑均方便。 3.5確定夾具技術要求和有關尺寸，公差配合 夾具技術要求和有關尺寸，公差配偶和是根據教材、有關資料，手冊規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術要求和公差配合如下： 3.5.1.技術要求 ⑴定位元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。 ⑵導向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm ⑶導向元件（件11）與夾具底面（F）的平行度誤差允許值為0.05mm 3.5.2.公差配合 （1）Φ10孔鉆套，襯套，鉆模板上內孔之間的配合代號及精度分別為： Φ26H7/n6（襯套—鉆模板） Φ18H7/g6(鉆套—襯套) （2）其余部分的公差配合代號及精度如圖4-8所示。 3.6夾具精度分析與計算 由圖4-1可知，所設計夾具需保證的加工要求有：尺寸（15±0.25）mm，尺寸60mm，尺寸14mm及Φ10孔和Φ30H7孔軸線間平行度誤差0.30mm等四項。其中尺寸14mm和尺寸（15±0.25）mm要求較低，不必驗算，其余各項精度要求分別驗算如下： ⑴尺寸60mm； ⑵定位誤差△D，由前計算可知△D=0.041mm； ⑶定位元件對底面的垂直度誤差△A=0.03mm； ⑷鉆套與襯套間的最大配合間隙△T1=0.033mm； ⑸襯套孔的距離公差△T2=0.1mm； ⑹襯套軸線對底面（F）的垂直度誤差為△T3=0.05mm； ⑺麻花鉆與鉆套內孔的間隙X=0.050； 有式3-2可得： J=△D+△A+△T1△+△T2+△T3+X =0.0412+0.03+0.033+0.1+0.05+0.050 =0.131∠2/3δG=2/3X0.4=0.26 因而夾具能保證尺寸這項加工要求。 同理可完成Φ10孔軸線對Φ25H7孔軸線的平行線誤差為0.30mm的精度校核。 由于夾具設計的各部分分析與計算已進行，結果符合要求，可繪制正式的總裝配圖。 總結 設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和指導老師再次表示忠心的感謝！ 參考文獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年