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洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 填料箱蓋的加工工藝及專用夾具設計 摘 要 在機械制造的機械加工，檢驗，裝配，焊接和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和工件的質(zhì)量。 本次設計主要是進行填料箱蓋零件的專用夾具的設計，是對我們以往所學知識的總結(jié)和對我們所掌握知識的一次擴展。本文主要從工藝規(guī)程的指定與夾具的設計兩方面出發(fā)。根據(jù)零件本身的特點，生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：確定生產(chǎn)類型，綜合考慮其準確度高，生產(chǎn)效率高，消耗經(jīng)濟少等方面，選擇一個最優(yōu)方案；在夾具設計方面，因為是蓋體類零件，加工Ф13.5孔，選擇鉆床加工，及60孔粗糙度的加工，選擇立軸矩臺磨床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案，最終完成本次設計。 關鍵詞：工藝規(guī)程,夾具設計,最優(yōu)方案 Packing box cover processing and special fixture design ABSTRACT The machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece. This design is mainly the design of appropriation tongs which carries on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its accurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process Ф 13.5 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design. KEY WORDS: The design both side of the specifying of craft rules distance, The craft rules distance aspect, The superior project 目 錄 前 言 1 第1章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 第2章 確定毛坯、畫毛坯圖 4 第3章 工藝規(guī)程的設計 6 3.1 定位基準的選擇 6 3.1.1 粗基準的選擇 6 3.1.2 精基準的選擇 6 3.2 制訂工藝路線 7 3.3 選擇加工設備及刀、夾、量具 7 3.4 加工工序設計 9 第4章 專用夾具設計 26 4.1 專用夾具設計分析 26 4.1.1 定位基準的選擇 26 4.1.2 切削力及夾緊力的計算 26 4.2 定位誤差的分析 27 4.3 夾具設計及操作的簡要說明 28 結(jié)　論 34 謝 辭 35 參考文獻 36 35 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 前 言 畢業(yè)設計是高等院校教學中的一個主要組成部分,是專業(yè)學習過程是最后的一個主要的實踐性的教學環(huán)節(jié),是完成工程師基本訓練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生獨立思考和科學工作方法重要的實踐性的過程。 設計的目的和要求在于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能去分析和解決機械工程實際問題的能力.熟練生產(chǎn)技術的工作的一般方法,培養(yǎng)學生樹立工程技術必備的全局觀點,生產(chǎn)觀點和經(jīng)濟觀點。樹立正確的設計思想和嚴肅認真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學生調(diào)查研究,查閱技術文獻資料,手冊進行工程運籌,圖樣的繪制及編寫技術文件的獨立工作能力. 畢業(yè)設計,通過到工廠的實際調(diào)研,對設計內(nèi)容有了基本的了解,并仔細觀察和了解各加工工序的加工過程,查閱了資料。希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的技術工作打下一個良好的基礎。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋（見附圖1）。填料箱蓋是填料箱的重要組成部分。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水流不流到外面來也可阻止外面的空氣進入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。保持水泵的正常運行。而填料箱蓋主要是與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對配合面的表面粗糙度要求也較高。（附圖如圖1-1） 圖1-1零件圖 1.2 零件的工藝分析 由已知條件：ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋是通過和與箱座孔配合并用螺栓緊固。長徑為的活塞桿穿過該零件內(nèi)孔，孔內(nèi)裝入填料，防止活塞桿運動時漏油；右端通過螺栓與壓蓋連接。寬度為的槽裝O型密封圈。知：該零件上的主要加工面有外圓、端面、的孔和的螺紋。 其中孔既是裝配基準又是設計基準，加工精度和表面粗糙度一般要求較高，內(nèi)外圓之間的同軸度及端面與孔的垂直度也有一定的技術要求。題目所給填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求：（參考[4]查表1.4-28《機械制造工藝設計簡明手冊》） 1. 以65h5()軸為中心的加工表面。 包括：尺寸為65h5()的軸，表面粗糙度為1.6， 尺寸為80的與65h5()相接的肩面, 尺寸為100f8()與65h5()同軸度為0.025的面. 尺寸為60H8()與65h5()同軸度為0.025的孔。 2. 以60H8()孔為中心的加工表面。 尺寸為78與60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨。 3. 以60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H。 4. 其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求。 第2章 確定毛坯、畫毛坯圖 零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠性,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為2000件，屬于中批生產(chǎn)的水平。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。其中和的孔可以鑄出，因此還要安放型芯。此外，為了消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。 根據(jù)上述材料及加工工藝，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： 由機械加工工藝手冊表2.3-6知：該鑄件尺寸公差等級CT為810級，加工余量等級MA為G級。 外圓表面沿軸線切線方向的加工余量及公差?？紤]到外圓表面()尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)鑄出階梯軸。除以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值,只要粗車就可滿足加工要求。內(nèi)孔不易制造型芯固毛坯為實心，兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，，鉆——擴即可滿足要求。內(nèi)孔以外圓面定位，然后鑄出毛坯孔。底面溝槽，采用鏜削，經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度，取Z=0.5mm。 由機械加工工藝手冊表2.3-5知：各表面的總余量如:表2-1： 表2-1 各加工面總余量 加工面 基本尺寸(mm) 加工余量等級 加工余量數(shù)值(mm) 155 H 5 100 H 4 80 H 4 60 G 3 2. 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。由（[4]《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-1），長度方向偏差為 mm。長度方向的余量查表2.2-4，其余量值取3.5 mm。 3. ф60H8()孔底面加工：按照表2.3-21及2.3-23，研磨余量Z=0.010~0.014，取Z=0.010mm、磨削余量Z=0.2~0.3 取Z=0.3mm、銑削余量Z=3.0—0.3—0.01=2.69mm。 4. 6—孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均為自由尺寸精度要求。6—孔可一次性直接鉆出。攻螺紋前用麻花鉆直徑為ф8.5的孔然后再攻螺紋 M10。（如圖2-1、圖2-2） 圖2-1 毛坯圖 圖2-2 零件圖 第3章 工藝規(guī)程的設計 3.1 定位基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。因此，根據(jù)定位基準的選用原則：基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔來確定基準。（參考[16]《機械制造工藝學（含機床夾具設計）》。 3.1.1 粗基準的選擇 對于一般軸類零件而言，按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要加工面的余量均勻，應選重要加工面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準。）以外圓作為粗基準是完全合理的。 3.1.2 精基準的選擇 選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。 按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；自為基準原則；互為基準原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法： 當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。 采用錐堵或錐套心軸。 精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。 3.2 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機床以及部分高效專用機床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。綜合考慮，確定加工工藝路線如下（參考[16]《機械制造工藝學（含機床夾具設計）》）： 工序1 車削左右兩端面。 工序2 粗車ф65，ф85，ф75，ф155,ф100外圓及倒角。 工序3 鉆ф30孔、擴ф32孔，锪ф43孔。 工序4 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋 工序5 精車65外圓及與80相接的端面. 工序6 粗、精、細鏜ф60H8（孔。 工序7 銑ф60孔底面 工序8 磨ф60孔底面。 工序9 鏜ф60孔底面溝槽。 工序10 研磨ф60孔底面。 工序11 去毛刺，終檢。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。 3.3 選擇加工設備及刀、夾、量具 1. 工序1 、2 是粗車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的C620-1型臥式車床即可。在車床上加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，，切槽宜用高速鋼。采用三爪卡盤裝夾，游標卡尺測量。 2. 工序5是精車和精細車還有精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床能滿足要求。故選用C616A型車床。精加工刀具用YG10，采用三爪卡盤裝夾，游標卡尺測量。 3. 工序3、4是鉆孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，可選用Z3025型搖臂鉆床。工序3刀具采用麻花鉆ф25mm，擴孔鉆Φ32mm，锪孔鉆Φ47mm,工序 4采用麻花鉆Φ12.5mm，麻花鉆Φ8.5mm，攻螺紋采用絲錐M10，孔徑用游標卡尺測量，螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗，采用專用夾具。 4. 工序6、8是鏜孔，工序6采用金剛鏜床C730，工序8采用鏜床T68即可。選擇YG30鏜刀，專用夾具，游標卡尺，塞規(guī)。 5. 工序7是銑削，采用臥式銑床X63即可。選擇端面銑刀Φ8，專用夾具，游標卡尺。 6. 工序9是磨削，可采用內(nèi)圓端面磨床MD1158磨床。采用砂輪G36YA6N20X6X8，表面粗糙度儀，專用夾具。 7. 工序10是研磨，采用研磨機即可。采用金剛玉微粉，表面粗糙度儀，專用夾具。 確定工序尺寸如下表3-1（參考[4]《機械制造工藝設計簡明手冊》）： 表3-1 工序尺寸 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 外圓 2 155+0.16 6.3 2 1 0.25 66.5-0.30 65.5+0.06 65+0.013 6.3 1.6 4 37+0.039 6.3 4 47+0.039 6.3 2 75+0.046 6.3 2 80+0.046 6.3 2 1 1 64+0.30 62+0.0.15 60+0.046 6.3 1.6 7.54 1 7.5+1.30 6.3 137 2 137+0.30 6.3 78 2 78+0.30 6.3 1.6 0.4 3.4 加工工序設計 工序Ⅰ：車削端面、外圓如圖3-1： 圖3-1填料箱蓋 本工序采用計算法確定切削用量、加工條件。0 工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：粗車ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155外圓，表面粗糙度值R 為6.3。 機床：C620—1臥式車床。 刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90,r=15=12r=0.5mm。計算切削用量。 1. 粗車ф65、ф155兩端面 確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計。長度加工方向取IT12級，取mm。確定進給量f:根據(jù)（[3]《切削用量簡明手冊》（第三版）表1.4),當?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mm時,以及工件直徑為Φ160時。 f=0.5～0.7mm/r 按C620—1車床說明書（見10.《切削手冊》表1.30）取f=0.5 mm/r計算切削速度: 按（10.《切削手冊》表1.27）,切削速度的 計算公式為V=(m/min) =1.58, =0.15, =0.4，修正系數(shù)見（[10]《切削手冊》表1.28）, 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n===253(r/min) 按機床說明書（見[9]《工藝手冊》表4.2—8）與253r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取305r/min。 實際切削速度 V=80m/min 計算切削工時，取L==42mm, L=3mm, L=0mm,L=0mm t==0.59(min) 2. 粗車ф155外圓 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: n===133(r/min) 按機床說明書（見[9]《工藝手冊》表4.2—8）與133r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取150r/min。轉(zhuǎn)速有120r/min及150r/min?，F(xiàn)選取150r/min。如果選120m/min，則速度損失較大。所以實際切削速度 V=75.4m/min 計算切削工時[4]，取L==80mm, L=3mm,L=0mm, L=0mm t==2.21(min) 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角（如圖3-2） 圖3-2填料箱蓋 切削深度:先84車至80以及104車至100。 進給量：見（[10]《切削手冊》）表1.4 V=(m/min) = =66.7(m/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: n===204(r/min) 按機床選取（參考[14]《金屬切削機床設計》）n=230 r/min。所以實際切削速度 V===75.1 m/min 主切削力 F=CFafvk 式中：CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15 k=( k=0.73 所以 F=900 切削時消耗功率 P= 由（[10]《切 削 手 冊》表1.30）中C630-1機床說明書可知, C630-1主電動機功率為7.8KW,當主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機床功率足夠,可以正常加工。 檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力F=598N,由[10]《切 削 手 冊》徑向切削力F F=CFafVk 式中: ,， ， k=( k=0.5 所以 F=530 而軸向切削力 F=CFafvk 式中: CF=450, x=1.0, y=0.4, n=0 k=( k=1.17 軸向切削力 F=450 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則由（[10]《切 削 手 冊》）切削力在縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3550N,故機床進給系統(tǒng)可正常工作。 切削工時：t= 式中：L=105mm, L=4mm, L=0 所以 t= 1. 粗車65外圓 實際切削速度 V== 計算切削工時由（[10]《切 削 手 冊》），取 L=17mm, L=3mm, L=0mm t= 2. 粗車75外圓 取 n=305r/min 實際切削速度 V== 計算切削工時[4]，取 L=83mm, L=3mm, L=0mm t= 3. 粗車100外圓 取 n=305r/min 實際切削速度 V== 計算切削工時[4]，取L=15mm, L=3mm, L=0mm t= 4. 車槽.采用切槽刀， 采用切槽刀，r=0.2mm 根據(jù)（[15]《機械加工工藝師手冊》表27-8） 取 f=0.5mm/r n=305r/min 計算切削工時：L=9mm, L=3mm, L=0mm t= 工序Ⅲ 鉆擴mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機床C365L（如圖3-3） 圖3-3填料箱蓋 1. 鉆孔 選擇進給量 f=0.41mm/r 選擇切削速度（見[10]《切削手冊》表2.7） V=12.25m/min （見[10]《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） 按機床選?。?136r/min（按[9]《工藝手冊》表4.2-2） 則實際切削速度 切削工時計算：， =10mm， =4mm = 2. 鉆孔mm 根據(jù)有關資料介紹（參考[11]《機械設計手冊》），利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為 f=（1.2~1.3） v=（） 公式中、為加工實心孔時的切削用量，查（[10]《切削手冊》） 得 =0.56mm/r（表2.7） =19.25m/min（表2.13） 并令： f=1.35 =0.76mm/r 按機床取f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min 按照機床選取 所以實際切削速度： 切削工時計算：， ， = 3. 锪圓柱式沉頭孔 根據(jù)有關資料介紹（參考[12]《金屬切削原理與刀具》），锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的1/2~1/3，故 f= 按機床取f=0.21mm/r r= 按機床選?。? 所以實際切削速度為： 切削工時計算：， ， = 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24（如圖3-4） 圖3-4填料箱蓋 1. 鉆6-13.5 f=0.35mm/r V=17mm/min 所以 n==401(r/min) 按機床選?。? 所以實際切削速度為： 切削工時： ， ， 則：= t=6t=60.157=0.942min 2. 鉆2底孔Φ8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以n==487r/min 按機床選取 實際切削速度 切削工時 ， ， 則： = 3. 4深20，孔深24，底孔Φ8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n==487r/min 按機床選取 實際切削速度 切削工時 ， ， 則： = 4. 攻螺紋孔2 r=0.2m/s=12m/min 所以 按機床選取 則實際切削速度 計算工時 ， ， 則：= 5. 攻螺紋4-M10 r=0.2m/s=12m/min 所以 按機床選取 則 實際切削速度 計算工時 ， ， 則：= 工序Ⅴ：精車Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面（如圖3-5） 圖3-5填料箱 車床：C616 1. 精車端面 車床：C620-1 Z=0.4mm 計算切削速度：按（[10]《切削手冊》表1.27），切削速度的計算公式為（壽命選T=90min） 式中， ， 修正系數(shù)見（[10]《切削手冊》表1.28），所以： 按機床說明書（見[9]《工藝手冊》表4.2-8）選擇1200r/min 所以實際切削速度 由（[9]《工藝手冊》）則計算切削工時 ， ， ， 則：= 2. 精車Φ65外圓 2Z=0.3 f=0.1mm/r 式中， ， 修正系數(shù)見（[10]《切削手冊》表1.28及參考[4]《機械制造工藝設計簡明手冊》），所以： 所以實際切削速度 計算切削工時 ， ， 則： = 3. 精車外圓Φ100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r 取 實際切削速度 計算切削工時 ， ， 則：= 工序Ⅵ：精、粗、細鏜mm孔（如圖3-6） 圖3-6填料箱蓋 1. 粗鏜孔至Φ59.5mm 2Z=4.5mm 則 Z=2.25mm 查有關資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)數(shù)（參考[14]《金屬切削原理與刀具》及[11]《機械設計手冊》）。 ， ， 則：= 2. 精鏜孔至Φ59.9mm 2Z=0.4mm， Z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min 計算切削工時 ， ， 則:= 3. 細鏜孔至mm 由于細鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精樘相同。 f=0.1mm/r =425r/min V=80m/min 工序Ⅶ：銑Φ60孔底面（如下圖） 圖3-7填料箱蓋 銑床：X63系列 銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4 切削速度：參照有關手冊（[12]《金屬切削原理與刀具》），確定v=15m/min =477.7r/min 采用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見[9]《工藝手冊》表4.2-39） 取 =475r/min 故實際切削速度為： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為 查機床說明書，剛好有故直接選用該值（參考[14]《金屬切削機床設計》）。 查機床說明書，剛好有故直接選用該值（參考[14]《金屬切削機床設計》）。 計算切削工時 L=（60mm-30mm）=30mm 倒角1x45采用90锪鉆。 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面（如圖3-8） 圖3-8填料箱蓋 1．選擇磨床： 選用MD1158（內(nèi)圓磨床） 2．選擇砂輪[4]： 結(jié)果為A36KV6P 20x6x8mm 3．切削用量的選擇（參考[12]《金屬切削原理與刀具》）： 砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s 軸向進給量 徑向進給量 4．切削工時計算： 當加工一個表面時 式中 L：加工長度 L=30mm b：加工寬度 b=30mm ：單位加工余量 =0.2mm K： 系數(shù) K=1.1 r： 工作臺移動速度（m/min） ：工作臺往返一次砂輪軸向進給量 ： 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 則 。 工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽（如圖3-9） 圖3-9填料箱蓋 內(nèi)孔車刀 保證t=0.5mm，d=2mm。 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面（如圖3-10） 圖3-10填料箱蓋 采用立軸矩臺平面磨床進行磨削：Z=0.01mm。 第4章 專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)小組協(xié)商，決定設計工序60——鉆12孔的鉆床專用夾具及磨Φ60孔底面專用夾具。 兩個夾具將分別用于Z3025搖臂鉆床和主軸矩臺平面磨床。刀具為麻花鉆。 4.1 專用夾具設計分析 本夾具主要用來鉆12孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。設計磨床夾具時，由于本工序所加工的表面要求比較高，還應滿足機床的結(jié)構(gòu)及加工本工序。（參考[6]《機械制造工藝學課程設計指導書及習題》） 4.1.1 定位基準的選擇 由零件圖可知，12孔中，6—13.5在圓周上均勻分布,2—M10，4—M10也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設計基準為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準與設計基準統(tǒng)一，只能以65外圓面作為定位基準（參考[2]《機械制造工藝及機床夾具設計》及[16]《機械制造工藝學(含機床夾具設計）》）。 為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對12孔進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。 4.1.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為13.5。 則軸向力：見[9]《工藝手冊》表28.4 F=Cdfk 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)（參考[12]《金屬切削原理與刀具》） K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;、 K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 F=KF=1.5 氣缸選用。當壓縮空氣單位壓力P=0.6MP,夾緊拉桿。 N= 故N>F 鉆削時 T=17.34 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 4.2 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求（參考[7]《幾何量公差與檢測》及[13]《互換性與測量技術基礎》)。 4.3 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大因此，應設法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M增至0.6 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖（參考[1]《機床夾具圖冊》及[5]《機床夾具設計》）。如圖4-1、圖4-2、圖4-3、圖4-4、圖4-5、圖4-6 圖4-1 鉆床夾具裝配圖主視圖 圖4-2 鉆床夾具裝配圖側(cè)視圖 圖4-3 鉆床夾具裝配圖俯視圖 部分夾具體零件圖如下： 圖4-4 夾具體零件圖主視圖 圖4-5 夾具體零件圖側(cè)視圖 圖4-6 夾具體零件圖俯視圖 磨Φ60孔底面專用夾具適用于主軸矩臺平面磨床。由于本工序所加工的表面要求比較高，再根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)及加工本工序時所滿足的要求，只需限制零件的5個自由度，而其沿中心軸線旋轉(zhuǎn)的自由度無需限制。故應采取以下方案比較合理。 方案： 以Φ65外圓柱面及臺階面定位（一面一短銷定位），采用左端向右端的加緊方向，因這與加工方向相同，故無需很大夾緊力。立軸矩臺平面磨床夾具部分零件結(jié)構(gòu)圖如下如圖4-7、圖4-8、圖4-9（參考[1]《機床夾具圖冊》及[5]《機床夾具設計》）。 圖4-7 磨床夾具體零件圖主視圖 圖4-8 磨床夾具體零件圖側(cè)視圖 圖4-9 磨床夾具體零件圖俯視圖 結(jié)　論 通過完成基于 填料箱蓋工藝規(guī)程及夾具的這次畢業(yè)設計，感覺收獲很大，不僅感覺在本專業(yè)知識面擴大了，特別是夾具和工藝設計實際方面的知識，從原來的一知半解到現(xiàn)在已有一個較為清晰的認識，雖然在設計過程中缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，難免在實際的開發(fā)生產(chǎn)過程中對問題的突發(fā)性缺乏預見能力，但基本能把大學期間所學的專業(yè)知識都融會貫通起來了，并用于此次畢業(yè)設計當中，達到學以致用的目的。此外，對一些 軟件有了更深刻的認識，在軟件的操作也比原來提高了一個檔次，然而，在設計的過程中，也遇到不少的困難，但經(jīng)過自己的一番思考，與同學、老師探討和請教之后， 最后問題得到解決。另外，在不斷犯錯與解決中我總結(jié)了在設計過程中的一些經(jīng)驗，這些經(jīng)驗對我來說是十分寶貴的。這種經(jīng)歷對我獨立思考問題、解決問題的能力也帶來很大的提高。畢業(yè)在即，從學校的學習到工作單位的實際設計生產(chǎn)，是一個很大的轉(zhuǎn)變，我也意識到，要成為未來工作中專業(yè)的技術型人才，必須具備“專業(yè)、意愿與耐心”。因此，未來只能通過對自己在專業(yè)知識結(jié)構(gòu)上的不斷完善，把所學到的理論知識更好地運用到工作當中，腳踏實地，在工作中學習，學習后工作，把工作做得更好！ 謝 辭 歲月如梭，轉(zhuǎn)眼間，三年的求學生涯即將結(jié)束，站在畢業(yè)的門檻上，回首往昔，奮斗和辛勞成為絲絲的記憶，甜美與歡笑也都塵埃落定。當畢業(yè)的鐘聲即將敲響時。首先，我要非常感謝我的指導老師，葛述卿老師在我大學的最后學習階段——畢業(yè)設計階段給自己的指導，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導和無私的幫助。為了指導我畢業(yè)論文，他有的時候甚至放棄了自己的休息時間，他的這種無私奉獻的敬業(yè)精神讓我很是感激，在此我向他表示我誠摯的謝意。再次，感謝所有任課老師在這三年來對于我辛勤的教導，是他們教會了我如何學習，教給了我專業(yè)知識，教會了我如何做人，乃至教會了我如何生活。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意。在這三年的學習中，不僅使我的知識結(jié)構(gòu)上了一個新臺階，更重要的是，各方面的素質(zhì)得到了提高。而這一切，都要歸功于各位老師的深切教誨與熱情鼓勵。值此論文順利完成之際，我首先要向我尊敬的導師葛老師表達深深的敬意和無以言表的感謝。并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。我將會時刻銘記我曾是一名洛陽理工學院學子，在今后的工作中把母校的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學生活即將結(jié)束。在大學階段，我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，還與我的諸位同學和朋友的關心、支持和鼓勵是分不開的。所以，我還要感謝他們對我的幫助。 感謝各位老師的批評指導和幫助！ 參考文獻 [1] 王小華.機床夾具圖冊.北京:機械工業(yè)出版社.1993 [2] 劉登平.機械制造工藝及機床夾具設計.北京:北京理工大學出版社.2001 [3] 馬國亮.切削用量簡明手冊.第三版.北京:機械工業(yè)出版社.2001 [4] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社.2001 [5] 肖繼德,陳寧平.機床夾具設計.第2版.北京:機械工業(yè)出版社.2001 [6] 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