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四 川 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書 題 目 壓縮機箱體加工工藝及夾具設計 學 生 李 建 華 系 別 機電工程系 專 業(yè) 班 級 機制033 學 號 2003111009 指 導 教 師 趙 虎 畢業(yè)設計（論文）任務書 設計（論文）題目：壓縮機箱體加工工藝及夾具設計 系： 機電工程 專業(yè)： 機制 班級： 03級3班 學號： 2003111009 學生： 李建華 指導教師： 莊俊 接受任務時間 2007.3.05 教研室主任 （簽名）　　系主任 （簽名） 1．畢業(yè)設計（論文）的主要內容及基本要求 1）繪制并審核零件圖、毛坯圖； 2）設計加工工藝并繪制工藝規(guī)程卡、工序卡； 3）設計裝配圖； 4）編制安裝調整及使用維護說明書； 5）編制設計說明書。 2．原始資料 1）零件圖一張； 2）生產批量10000件/年。 3.指定查閱的主要參考文獻 1）機械設計手冊 2）機械加工工藝設計手冊 3）夾具設計手冊 4）機床圖冊 5）其他相關資料 4．進度安排 設計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱和收集設計資料、繪制零件圖 3月05日至3月15日 2 進行壓縮機箱體加工工藝及夾具設計并繪制毛坯圖 3月16日至4月16日 3 填寫機械加工工藝過程卡片和工序卡片 4月17日至5月21日 4 設計壓縮機箱體加工工藝及夾具設計繪制零件圖、裝配圖 4月24日5至月19日 5 編寫設計說明書 5月20日至6月05日 6 畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備時間 6月06日至6月24日 注：本表一式三份，系、指導教師、學生各一份 摘要 本篇設計是基于壓縮機箱體的加工工藝規(guī)程和關于專用夾具設計。壓縮機箱體零件的主要加工表面是上面左右各表面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度與保證孔系的加工精度相比，保證平面的加工精度比較容易?？讖郊庸ざ际沁x用專用鉆夾具，夾緊方式一般選用手動夾緊，夾緊可靠。因此生產效率較高。能夠滿足設計要求。 文章的重點在于對壓縮機箱體的工藝性和力學性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、高效設計、省力的夾具，經過實踐證明，最終加工出合格的壓縮機箱體零件。 關鍵詞：工藝、基準、切削用量、定位基準、定位誤差。 I ABSTRACT This article is the design process based on the piston and special fixture on the hole design. The main parts of the machining surface of the piston is a cylindrical surface and hole. In general, ensure the machining accuracy of plane compared to guarantee the accuracy of the processing, ensure the machining accuracy of the plane is relatively easy. Aperture processing are used special fixture, the clamping way generally manual clamping, clamping reliable. Therefore, the production efficiency is high. Can meet the design requirements. The focus of the article is that of the piston, the processing and mechanical properties analysis on the process of rational analysis, to determine the reasonable blank, processing, efficient design, labor saving fixture. Through practice proved that ultimately produce a qualified piston parts. Keywords: Handicraft , criterion, cut dosages , the criterion fixing position , the error fixing position. 1 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 2 第2章 工藝規(guī)程的設計 4 2.1 確定毛坯的制造形式 6 2.2 基準的選擇 8 2.2.1 粗基準的選擇 10 2.2.1 精基準的選擇 12 2.3 制定工藝路線 13 2.3.1 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 17 2.3.2 確定切削用量及基本工時 19 第3章 專用夾具的設計 20 3.1 問題的指出 21 3.2 夾具的設計 22 3.2.1 定位基準的選擇 23 3.2.2切削力及夾緊力的計算 25 3.2.3定位誤差的分析 28 第4章 結論 29 參考文獻 30 致謝 31 1 四川理工學院畢業(yè)設計 第一章 零件的分析 1、1零件的作用 題目給出的零件是壓縮機箱體，壓縮機箱體主要是起支撐和安裝各類元器件的作用，故壓縮機箱體零件的加工精度和表面光潔度直接影響著傳動的精度和效率，可以說，一個加工精度高的壓縮機箱體與加工精度的低的壓縮機箱體相比，其傳動效果很明顯。 1、2零件的工藝分析 由壓縮機箱體零件圖可知，壓縮機箱體的四周表面以及頂面的內孔和兩側面的內孔等都需要進行加工。此外各表面列螺紋孔。因此加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下： （1）以主視圖為主要加工表面的加工面。10-φ8盲孔的加工，其中表面粗糙度要求為Ra6.3。 （2）以左視圖為主要加工表面的加工面，這一組加工表面包括20-M8深14螺紋孔的鉆削加工，加工粗糙度為。 （3）其他各個孔的加工，8-φ10孔，9-M18深26盲孔等等的加工。 第2章 工藝規(guī)程的設計 2.1確定毛坯的制造形式 “壓縮機箱體”零件材料采用鑄造。壓縮機箱體材料為HT200，需做人工時效處理，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。 由于零件尺寸不大，結構比較復雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產率，降低成本。 2.2基準的選擇 2.2.1粗基準的選擇 粗基準選擇毛坯的底面。 2.2.2精基準的選擇精 基準選擇毛坯已經銑削好的底面作為精基準。 2.3制訂工藝路線 根據以上分析，制定壓縮機箱體的機械加工工藝路線如下： 工藝路線如下： 工序一 以箱體下底面為粗基準，半精銑削上表面R160的平面； 工序二 以加工好的上表面為精基準，粗精銑削下表面各面，加工銑削箱體底面：寬27.5cm平面，寬25cm平面，以及寬60cm平面； 工序三 粗，精磨削上表面R160的平面至尺寸。 工序四 粗，精銑削Φ310端面； 工序五 粗，精銑削Φ200的端面； 工序六 粗，精銑削加工兩斜面； 工序七 鏜削加工孔2Φ180，達到表面粗糙度要求；加工下表面的孔Φ120以及Φ140的階臺，保證Φ120和孔Φ180的中心線在同一直線上，加工端面孔Φ260和Φ150保證他們的位置精度； 工序八 鏜削加工孔Φ260至尺寸。 工序九 鉆削加工孔Φ150至尺寸。 工序十 鉆削加工上表面10M18的螺紋孔并鉸孔至尺寸。鉆削加工上表面8Φ10的通孔；鉆削加工Φ140階臺上的M6的螺紋孔。 工序十一 鉆削加工Φ285右端面上8M12并鉸孔至尺寸。； 工序十二 鉆削加工Φ175左端面上6M12的螺紋孔；并鉸孔至尺寸。； 工序十三 加工兩斜面上的螺紋孔20M8，至尺寸。； 工序十四 刮平Φ43mm； 工序十五 終檢。 2.3.1機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 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、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）箱體的上下表面,高度尺寸為402mm。 加工余量和工序間余量及公差計算如下： 毛坯的名義尺寸是：402+4=406mm 毛坯的最小尺寸是：402+3.5=405.5mm 毛坯的最大尺寸是：402+5=407mm 半精銑后的最小尺寸：405.5-2.5=403mm 半精銑后的最大尺寸：407-2.5=404.5mm 精磨后尺寸與零件圖尺寸相同，厚度尺寸16mm。 （2）左右端面,長度尺寸為550mm。 查表可得右端面取余量4mm，左端面4mm，即鑄造尺寸為558mm，厚度為76mm。 左端面加工余量和工序間余量及公差計算如下： 毛坯的名義尺寸是：550+3.5=553.5mm 毛坯的最小尺寸是：550+3.0=553mm 毛坯的最大尺寸是：550+4.5=554.5mm 半精銑后的最小尺寸：553-2.5=551.5mm 半精銑后的最大尺寸：554.5-2.5=552mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，孔的厚度尺寸72mm。 右端面加工余量和工序間余量和左端面相同，精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，右端面于保證長度方向尺寸550mm。 （3）底面寬25mm，27.5mm，60mm面。 查表取余量為2.0，即鑄造尺寸為392mm。銑削一次性加工完成。銑后尺寸與零件圖尺寸相同。 加工余量計算表： 孔的直徑 加工后的直徑 Φ260 粗鏜 精鏜 粗鉸 精鉸 254 257 259.3 260 （6）上表面Φ180mm通孔選用預先鑄造加工孔。 查表取加工余量3.0，選鑄造尺寸為170mm。鏜削加工。 加工余量計算表： 孔的直徑 加工后的直徑 Φ180 粗鏜 精鏜 粗鉸 精鉸 178 179.3 179.8 180 2.3.2確定切削用量及基本工時 工序一：半精銑削上表面R160的平面。選用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：半精銑削上表面R160的平面，銑削深度ap=3.35mm，銑削寬度ae=320mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質合金刀片，查表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 半精銑削上表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm，考慮到工序三的精磨時的加工余量，故此時最大加工余量為=3.35mm，銑削一次加工，=3.35mm計。 確定進給量z：根據表，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故?。? z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按表3.16，當d0=400mm，=3.353.5，Z=28，z0.26mm時，=59m/min，=47r/min，=287mm/min。 各修正系數為： =591.00.8=47.2m/min n=471.00.8=37.6r/min =2871.00.8=229.6mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據表3.24，當=195MPa，=320mm，=3.35mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.35mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序二：粗精銑削下表面各面，加工銑削箱 體底面：寬27.5cm平面，寬25cm平面，以及寬60cm平面；選用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗精銑下表面各面達到粗糙度要求以及高度尺寸要求，銑削深度=2mm，銑削寬度分別為=27.5mm，=25mm，=60mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=80mm，齒數Z=10。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量： ①精銑寬60mm表面 切削深度：已知高度方向余量為2mm，采用一次銑削加工，即=2mm。 確定進給量z：根據表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 查表3.16，故?。? z=0.13mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按表3.8，壽命選T=180min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量：按表3.16，當d0=80mm，=23.5，Z=10，z0.13mm時，=110m/min，=439r/min，=492mm/min。 各修正系數為： =1101.00.8=88m/min n=4391.00.8=351.2r/min =4921.00.8=393.6mm/min 查表4.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=355r/min，=450mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=60mm，=2mm，d=80mm，Z=10，=450mm/min，功率近似為3.3kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=2mm，=450mm/min，=355r/min，=89.18m/min，=0.13mm/z。 計算切削工時： 式中 L=+，取超切量y+=40mm， ②銑削寬27.5mm和寬25mm， 由于兩面都在底面，且和寬60mm的尺寸相差不多，所以的要求也同樣，所以采用加工寬60mm的切削用量，使用同樣的機床和刀具。 計算切削工時： + 式中 L=+，取超切量y+=40mm， 工序三 粗，精磨削上表面R160的平面達到表面粗糙度要求； 選用M7140臥軸矩臺平面磨床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：磨削上表面R160的平面，磨削深度ap=0.65mm，銑削寬度ae=320mm。 機床：M7140臥軸矩臺平面磨床。 刀具：材料黑炭化硅，代號C，粒度60-90，硬度等級中1，代號M，使用樹脂結合劑，平型砂輪，代號P，砂輪尺寸外徑寬度內徑37560305。 （2）計算切削用量 磨削上表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為0.65mm，磨削一次加工，=0.65mm計。 確定進給量：=0.10mm/r 切削速度 ： =0.5m/min 主軸轉速 ： =1440r/min 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序四 粗，精銑削Φ310端面；選用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗，精銑削Φ310的端面，銑削深度=4mm，銑削寬度=310mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 粗精銑削右端表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm，銑削一次加工，=4mm。 確定進給量z：根據《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故取： z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=47.5，Z=28，z0.26mm時，=52m/min，=41r/min，=256mm/min。 各修正系數為： =521.00.8=41.6m/min n=411.00.8=32.8r/min =2561.00.8=204.8mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=310mm，=4mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.35mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序五 粗，精銑削Φ200的端面；使用X53T立式銑床。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗，精銑削Φ310的端面，銑削深度=4mm，銑削寬度=200mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 粗精銑削左端表面： 切削深度：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm，銑削一次加工，=4mm。 確定進給量z：根據《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故取： z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=47.5，Z=28，z0.26mm時，=52m/min，=41r/min，=256mm/min。 各修正系數為： =521.00.8=41.6m/min n=411.00.8=32.8r/min =2561.00.8=204.8mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=310mm，=4mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.35mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序六 粗，精銑削加工兩斜面；使用X53T立式銑床 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：粗，精銑削Φ310的端面，銑削深度=3.5mm，銑削寬度=265mm。 機床：X53T立式銑床。 刀具： ①YG6硬質合金刀片，查《切削用量簡明手冊》表3.1，3.16銑刀的直徑為d=400mm，齒數Z=28。 ②銑刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2，前角r0=0；后角=6--8；副后角=8—10，刀齒斜角=-20，主刃=20—75，過度刃=10—40，k=5，過度刃寬度1—1.5mm。 （2）計算切削用量 粗，精銑削斜面： 切削深度：已知毛坯厚度方向的加工余量為3.5mm，銑削一次加工，=3.5mm。 確定進給量z：根據《切削用量簡明手冊》（第3版）表3.5，機床功率等于10KW： z=0.14--0.24mm/z 因采用不對稱端銑，故取： z=0.24mm/z 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 按《切削用量簡明手冊》表3.16，當d0=400mm，=3.53.5，Z=28，z0.26mm時，=59m/min，=47r/min，=287mm/min。 各修正系數為： =591.00.8=47.2m/min n=471.00.8=37.6r/min =2871.00.8=229.6mm/min 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表.2-35，4.2-36，4.2-37，X53T選擇=35r/min，=220mm/min。 因此實際切削速度，每齒進給量為： = 檢驗機床功率：根據《切削用量簡明手冊》表3.24，當=195MPa，=320mm，=3.35mm，d=400mm，Z=28，=220mm/min，功率近似為7.8kw，由于小于機床本身功率，因此所選擇的切削用量可采用。 即：=3.5mm，=220mm/min，=35r/min，=43.96m/min，=0.22mm/z。 計算切削工時： 式中L=+，取超切量y+=40mm， 工序七 鏜削加工孔2Φ180，達到表面粗糙度要求；加工下表 面的孔Φ120以及Φ140的階臺，保證Φ120和孔Φ180的中心線在同一直線上，加工端面孔Φ260和Φ150保證他們的位置精度； （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鏜削加工上表面Φ180的孔， 以及同時加工Φ120的孔以及Φ140的階臺，保證他們的同軸度。 機床： T612臥式銑鏜床。 刀具：材料高速鋼，刀身為12520。 （2）計算切削用量 粗，精銑削斜面： 切削深度：已知毛坯厚度方向的加工余量為5mm，由于表面粗糙度要求不高，故作一次加工，=5mm。 確定進給量z： z=0.24mm/r 選擇磨鈍標準及刀具壽命：按《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命選T=420min，后刀面最大磨損量0.50mm 確定切削速度和每分鐘進給量： 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-20. 4.2-21，T612選擇=30r/min， 工序八和工序九使用同樣的機床，根據實際情況選擇刀具。 工序十 下表面為定位基準，鉆削加工上表面10M18的螺紋孔并鉸孔達到要求鉆 削加工上表面8Φ10的通孔；鉆削加工Φ140階臺上的M6的螺紋孔。 （1）加工條件 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工上表面單孔M18的螺紋孔達到要求，孔深l=26mm 機床： Z535立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆，d=17mm，L=184 mm， l=125mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=17mm時，f=0.7—0.86mm/r。 因為l/d=26/17=1.53，所以孔深的修正系數=1.0 則f=0.7—0.86mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=17mm，鉆頭強度允許的進給量f=1.45mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.72mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=17mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=60min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=17mm，進給量f=0.72mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=16m/min，切削速度的修正系數： 故： v==161.01.00.851.0=13.6m/min =254.8r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=275r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.72mm/r，d=17mm時，扭矩為=51.98Nm，扭矩的修正系數為1.0，所以=51.98Nm，當n=275r/min時，機床的扭矩=123.5Nm。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=17mm，v=16m/min，f=0.72mm/r時，=1.1kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.72mm/r，n=275r/min，v=16m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.18min （2）攻M18的孔的螺紋， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：攻上表面10M18的螺紋孔達到要求， 機床： Z535立式鉆床 1. 10M18根據《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以，按機床要求，取故。 切削公式， （3）鉆削加工Φ140階臺上的M6的螺紋孔， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工Φ140階臺上的單孔M6的螺紋通孔 機床： Z535立式鉆床 鉆頭：d=5mm，高速鋼麻花鉆， L=86mm， l=52mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=17mm時，f=0.27—0.33mm/r。 孔深的修正系數=1.0 則f=0.27—0.33mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=5mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.30mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.30mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=5mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=20min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=5mm，進給量f=0.30mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=14m/min，切削速度的修正系數： 故： v==141.01.00.851.0=11.9m/min =757r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=750r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.30mm/r，d=5mm時，扭矩為=10.49Nm，扭矩的修正系數為1.0，所以=10.49Nm，當n=275r/min時，機床的扭矩=80.57Nm。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=5mm，v=14m/min，f=0.30mm/r時，=2.1kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.30mm/r，n=750r/min，v=14m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.15min （4）攻M6的孔的螺紋， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：攻下表面12M6的螺紋孔達到要求， 機床： Z535立式鉆床 1. 10M18根據《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以，按機床要求，取故。 切削公式， 工序十一 左端面為定位基準，鉆削加工Φ285右端面上8M12并鉸孔達到要求； 工序十二 右端面為定位基準，鉆削加工Φ175左端面上6M12的螺紋孔；并鉸孔達到要求； 兩工序的加工工序相同故只寫一個工序的加工切削用量。 （1）鉆削加工單孔M12的螺紋孔， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工M12的螺紋通孔 機床： Z535立式鉆床 鉆頭：d=11mm，高速鋼麻花鉆， L=142mm， l=94mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=11mm時，f=0.52—0.64mm/r。 孔深的修正系數=1.0 則f=0.52—0.64mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=11mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.50mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.57mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=11mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=60min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=11mm，進給量f=0.57mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=13m/min，切削速度的修正系數： 故： v==141.01.00.851.0=11.05m/min =319.9r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=400r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.57mm/r，d=11mm時，扭矩為=15Nm，扭矩的修正系數為1.0，所以=15Nm，當n=400r/min時，機床的扭矩=89.15Nm。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=11mm，v=15m/min，f=0.57mm/r時，=1.0kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.57mm/r，n=400r/min，v=15m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.24min （2）攻M12的孔的螺紋， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：攻M12的螺紋孔達到要求， 機床： Z535立式鉆床 1. M12根據《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以 ， 按機床要求，取 故 工序十三 加工兩斜面上的螺紋孔20M8，達到精度要求； （1）鉆削加工單孔M8的螺紋孔， 工件材料：HT200，=195MPa，HBS=148-222鑄件。 加工要求：鉆削加工M18的螺紋通孔 機床： Z535立式鉆床 鉆頭：d=7mm，高速鋼麻花鉆， L=109mm， l=69mm。刀具的幾何形狀：后角=11度，前角=25度。 選擇切削用量 決定進給量f： ①按加工要求決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.7，材料HBS200 ，d=7mm時，f=0.36—0.44mm/r。 孔深的修正系數=1.0 則f=0.36—0.44mm/r ②按鉆頭強度決定進給量，查《切削用量簡明手冊》表2.8，材料=195MPa，d=7mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.72mm/r。 綜合上兩點再查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-16，決定f=0.43mm/r。 決定鉆頭的磨鈍標準和壽命：由《切削用量簡明手冊》表2.12，當d=7mm時鉆頭的后刀面最大的磨損量為0.8，壽命T=35min。 決定切削速度：材料 =195MPa，鉆頭直徑d=7mm，進給量f=0.43mm，由《切削用量簡明手冊》表2.15，=14m/min，切削速度的修正系數： 故： v==141.01.00.851.0=11.05m/min =502.73r/min 查《機械制造工藝設計手冊》表4.2-15，取n=530r/min。 檢驗機床扭矩及功率：由《切削用量簡明手冊》表2.21，f=0.43mm/r，d=7mm時，扭矩為=12.55Nm，扭矩的修正系數為1.0，所以=12.55Nm，當n=530r/min時，機床的扭矩=75.19Nm。 由《切削用量簡明手冊》表2.23，HBS=200，d=7mm，v=14m/min，f=0.43mm/r時，=1.5kw。機床功率=4.5kw， 由于＜，＜故選擇的切削用量可用，即 f=0.43mm/r，n=530r/min，v=14m/min 計算基本工時： 式中，l=26mm，查出超切量=10mm，所以： =0.11min 工序十四 刮平Φ43mm，達到表面粗糙度要求； 工序十五 終檢。 第3章 專用夾具設計 夾具是批量生產零件必須做的事，所以需要根據壓縮機箱體的加工工藝來設計相對應的夾具，本夾具將用于Z525鉆床。成批生產，任務為設計一壓縮機箱體鉆加工兩斜面上的螺紋孔20M8的鉆孔夾具。 3.1.問題的指出 設計夾具需要考慮的是夾具的加工精度，以及成本以及維修工藝等方面的內容，一套好的夾具可以生產出合格的批量的零件，否則就容易生產出報廢的零件。 3.2.夾具的設計 3.2.1定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 由零件圖可知：進行加工前，外圓面進行了粗、精車加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底面、和側面和V型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋壓塊來夾緊。為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。 3.2.2切削力及加緊力的計算 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： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[5]表 可得： 所以 工件所受的力是幾個方向的力，在設計夾具的夾緊力的時候需要充分考慮夾具的受力分析，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數： 由此可得： 所以 由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標準。 刀具的幾何參數： 由參考《實用機械工藝簡明手冊中》查表可得： 圓周切削分力公式： 式（3.1） 式中 式（3.2） 查表得： 取 由表可得參數： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3） 式中參數： 即： 軸向切削分力公式 ： 式（3.4） 式中參數： 即： 工件所受的力是幾個方向的力，在設計夾具的夾緊力的時候需要充分考慮夾具的受力分析，即： 式（3.5） 安全系數K可按下式計算： 式（3.6） 式中：為各種因素的安全系數，見《簡明機床夾具設計手冊》表，可得： 所以，由式（3.5）有： 3.2.3定位誤差的分析 該壓縮機箱體零件為了達到加工精度的要求，必須使其的實際誤差在允許的誤差范圍以內，其公式具體如下： 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： ⑴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 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 第4章 結論 在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度本文所設計的是壓縮機箱體加工工藝及夾具設計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設，讓我系統地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，發(fā)自內心地感謝我的老師和同學們的幫助，因為有了大家的幫助和支持，我才能夠順利地完成這次的畢業(yè)論文，最后，向大家表示深深的感謝和祝福。 21 參考文獻 [1] 劉德榮．組合夾具結構簡圖的初步探討．組合夾具，1982. (1) [2] 孫已德．機床夾具圖冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，．機床夾具結構圖冊[M]．貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 劉友才．機床夾具設計[Ｍ] ．北京：機械工業(yè)出版社，1992 。 [5] 孟少龍．機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [6] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組．金屬機械加工工藝人員手冊[M]．上海：上?？茖W技術出版社，1979。 [7] 李洪．機械加工工藝師手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [8] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．北京：中國標準出版社，1994。 [9] 上海金屬切削技術協會．金屬切削手冊[M]．上海：上?？茖W技術出版社，1984。 致謝信 時間如流水，經過幾個月的努力和付出，我的論文總算完成了！感謝您這四年對我們的諄諄教導，您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成專科階段的學業(yè)同時，也學到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么，知道以后的人生目標是什么，通過這幾年的學習，讓我知道了我們親愛的導師嚴謹求實的治學態(tài)度，以及認真對待每個同學畢設的工作態(tài)度和務實的行為規(guī)范。也讓我懂得了對待任何事情都需要仔細，認真，不能有絲毫的馬虎。經過近半年努力的設計與計算，通過查找了各類的夾具，編程手冊論文終于可以完成了，我感到很開心，也很激動，因為這是我知識的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學三年來對所學知識的應用和體現。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識。