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教學(xué)單位
學(xué)生學(xué)號
編 號
本科畢業(yè)論文（設(shè)計）
題 目 導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計
學(xué)生姓名
專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)教師
2015 年 5月 4日
導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計
摘要：在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。
根據(jù)給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件的結(jié)構(gòu)特點及加工精度要求，制定工藝方案，進(jìn)行工藝計算，繪制并填寫加工工藝綜合卡, 根據(jù)該孔系的尺寸精度和位置精度的要求，確定定位基準(zhǔn)和定位方式，設(shè)計夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、繪制夾具總裝圖，并拆畫夾具的主要零件圖。
關(guān)鍵詞： 工序 工藝 工步
Guide block part processing and special fixture design
Abstract：In the production process so that the production target (of raw materials, blank, or assembly of parts, and so on) the quality and quantity of the state direct the process of change is called process, such as blank manufacturing, machining, heat treatment, assembly, have called the process Process. In the course of the development process, it is necessary to determine the process to install the work place and the process needed further work, the process of the processing machine tools and locomotives of the feed rate, cutting depth, cutting speed and spindle speed, the process of the fixture, and cutting tools Measuring, and cutting the number and length of the knife away, the final calculation of the basic processes of time, support time and work to serve the time. As said by the given production package and part of the structural physiognomies and precision requirements. Grow technology solutions for process controls, draw and fill a comprehensive card processing,
Depending on the size and positional accuracy of the holes of the request, determine positioning reference and positioning. Holding mechanism design, guide mechanism, drawing fixture assembly diagram, and the demolition of the main parts diagram drawing fixture.
key words: Process Technology Step Allowance Orientation Program
目 錄
前言…………………………………………………………………………………… … 1
1.分導(dǎo)向塊的加工工藝設(shè)計 3
1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 3
1.2零件圖紙分析 3
1.1.1主要技術(shù)條件 5
2.毛坯的結(jié)構(gòu)確定 5
2.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 5
2.1.1毛坯形狀、尺寸確定的要求 5
2.1.2毛坯類型 5
2.1.3毛坯余量確定 6
3.基面的選擇 7
4.工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題 7
4.1加工方法選擇的原則 7
4.1.1加工階段的劃分 8
4.1.2工序的集中與分散……………………………………………………………9
4.1.3工序的合理組合 …9
5.制定工藝路線 10
5.1設(shè)備及其工藝裝備確定 12
5.1.1確定切削用量及基本工時 12
6.夾具設(shè)計 20
6.1鉆4-M8孔夾具設(shè)計 21
6.2選擇定位元件 21
6.1.1定位誤差的計算…………………………………………………………… 21
6.1.2計算切削力及所需夾緊力 21
6.1.3設(shè)計鉆套連接元件及夾具體、鉆模板…………………………………………22
7. 銑28mm槽夾具設(shè)計 22
7.1定為基準(zhǔn)的選擇 23
7.1.1定位元件設(shè)計 23
7.1.2定位誤差分析 23
7.1.3銑削力與夾緊力計算 23
7.1.2夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計……………………………………………… 24
7.1.5夾緊裝置及夾具設(shè)計……………………………………………………… 24
7.1.6夾具設(shè)計操作的簡要說明………………………………………………… 25
總 結(jié)……………………………………………………………………………… 26
參考文獻(xiàn) 27
謝 辭 28
前言
我的畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)學(xué)校課本第九版機械設(shè)計、羅建華和邵明璽編寫的公差與配合，還有參考機械制造技術(shù)基礎(chǔ)這本書來展開設(shè)計的，其中，只有對公差配合學(xué)的比較精通或者了解的比較廣，才能展開后邊的設(shè)計計算，同時，加工導(dǎo)向塊零件是以機械教材制造技術(shù)基礎(chǔ)這本書為根據(jù)的，設(shè)計圖里要求的專用夾具（車槽、鉆孔夾具）與西北大學(xué)出版的機械設(shè)計教材息息相關(guān)。
制造業(yè)在中國乃至世界上來說都是產(chǎn)業(yè)的重中之重，也是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的彰顯，一個國家能不能說明是經(jīng)濟(jì)強國，主要是看其所擁有的制造業(yè)先進(jìn)與高端與否，制造業(yè)的重要支持是其健康能持續(xù)發(fā)展的一個模式，包含產(chǎn)品全部生命周期里的系統(tǒng)的技術(shù)于長期的鉆研與探討中形成了，研究的制造技術(shù)從簡單的功能向組成系統(tǒng)的方面發(fā)展，研究內(nèi)涵以加工理論和工序方法為主的簡單學(xué)科區(qū)域全面性好多學(xué)科領(lǐng)域連續(xù)開拓，這樣就鑄成了一個全面的加工研究理論結(jié)構(gòu)。但是不管知識在以后的研究當(dāng)中怎么發(fā)展和改進(jìn)，以及所使用的知識方面的用具怎么變化，制造技術(shù)身為物品設(shè)計和生產(chǎn)制造的鏈條的基本性能是不會改變的；深入勘測和挖掘怎么才可以最充分的從初始原模獲得有效用品，使企業(yè)收獲最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效率和社會成績的最終目標(biāo)不變。因而，依據(jù)制造過程的特性和技術(shù)要求，栽培長成的制造型人才，加強制造業(yè)的公開競爭局勢，是一個長久不變的話題。
隨著科技的發(fā)展，人類改變大自然的方式不僅是從簡單的步驟形成龐大的體系，而且體現(xiàn)系統(tǒng)性能的方式也在不斷更替。而今，機械系統(tǒng)的組成正在向機電、夜光等微量電子類智能類方面涉及，我們生活水平的改進(jìn)，收入也增加了，思想空間變得很大，這些高端性的技術(shù)指使著老派的守舊的機械產(chǎn)品改頭換面、創(chuàng)新加改變，但是，機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)還會是整套的機械系統(tǒng)。
產(chǎn)品的基本性能直接由機械系統(tǒng)中要求的方法和框架的優(yōu)虐展出，這個作為二級機械學(xué)科的教材也是教育部最新改進(jìn)出來的，它的目的性要求明顯體現(xiàn)的很寬闊，包含了和以前學(xué)過的相似的知識，比如：牌子汽車，小型機動車、工程上的車；追究原因，主要是這類機械問題由機組成，而且共同點比各個工作方法和要求的差異點多，算起來，他們相同的方面出現(xiàn)的比重大，因此，機械系統(tǒng)教材是學(xué)習(xí)機械類專業(yè)的龍頭，教材也被歸到了“9.5”國家圖書庫中，我們?yōu)榱嗽跈C械行業(yè)有所作為，為了設(shè)計工作的順利進(jìn)行，為了專業(yè)知識的強大應(yīng)用，為了這一切美好的結(jié)果,都應(yīng)該細(xì)心認(rèn)真的學(xué)習(xí)教材，知道如何設(shè)計，夾具在哪加緊，都會起到什么作用，不加緊會出現(xiàn)什么問題，總之，機械體系龐大，我們要一點一滴專注！
27
1.導(dǎo)向塊的加工工藝設(shè)計
機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。
在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。
對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。
1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析
題目所給的零件是常見零件的一種——導(dǎo)向塊零件，它的應(yīng)用范圍很廣。由于它們功用的不同，該類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同特點：零件的主要表面為精度要求較高的孔及其平面，零件由內(nèi)孔、外圓、端面等表面構(gòu)成。
1.2零件圖紙分析
這個導(dǎo)向塊零件圖,大體上看,有通孔、槽、圓角、倒角、螺紋孔、半圓、臺階面，零件的技術(shù)要求都給出了，可以便于加工制造，設(shè)計夾具的時候,注意表面精度要求,夾具定位加緊作用,要完全限制自由度，使工件無法移動。
圖1.導(dǎo)向塊零件圖
由零件圖可知，該零件形狀較為復(fù)雜、外形尺寸不大，可以采用鑄造毛坯。由于該零件的兩個φ22孔與φ14孔要求較高，它的表面質(zhì)量直接影響工作狀態(tài)，通常對其尺寸要求較高。一般為IT7-IT9。加工時兩φ22孔的與其平面的垂直度要求較高.應(yīng)該控制在0.03mm以內(nèi)。
1.1.1主要技術(shù)條件：
① 孔徑精度：φ28孔的孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會影響到工作狀態(tài)，因此對孔的要求較高，其孔的尺寸公差為IT7
② 主要平面的精度：由于φ22端面影響聯(lián)接時的密封性能，并且加工過程中常作為定位基面，則會影響孔的加工精度，因此須規(guī)定其加工要求。
2.毛坯的結(jié)構(gòu)確定
2.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求
導(dǎo)向塊零件為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：
① 鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。
② 鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。
③ 鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。
④ 加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
⑤ 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄
2.1.1毛坯形狀、尺寸確定的要求
設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：
① 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
② 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。
③ 便于裝夾、加工和檢查。
④ 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。
在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)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。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。
2.1.2毛坯類型
考慮到導(dǎo)向塊零件工作時的作用，要求材料要有很高的強度，并且該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故選用鑄造毛坯材料為HT200。
2.1.3毛坯余量確定
由書機械加工工藝設(shè)計資料表1.2-10查得毛坯端面加工余量為2mm孔加工余量為３.５mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4。
圖2．毛坯合圖
3.基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x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。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗加工時，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進(jìn)給量F和切削深度醦）中，提高任何一項，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，切削深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度醦，其次選擇一個較大的進(jìn)給量F，最后確定一個合適的切削速度V。
精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時，應(yīng)選用較小的切削深度醦和進(jìn)給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。
4．工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題
4.1 加工方法選擇的原則
① 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。
② 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。
③ 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。
④ 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。
⑤ 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。
4.2 加工方法選擇時考慮的問題
(1)根據(jù)加工每個表面的技術(shù)要求,確定加工方法以及加工方案,選擇零件各表面的加工方案,確定各加工方法及其組合后所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。要注意的是，所選擇的方案必須在保證零件達(dá)到圖紙要求方面具有穩(wěn)定可靠性，并具有合理的生產(chǎn)效率和加工成本。
（2）決定加工方法是要考慮被加工材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼用磨削的加工方法，而有色金屬磨削困難，一般采用金剛鏜或高速精密車削的加工方法進(jìn)行精加工。
（3）選擇加工方法要考慮生產(chǎn)類型，即要考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)問題。在大批量生產(chǎn)中，可采用專用的高效率設(shè)備和專用工藝裝備。在單件小批生產(chǎn)中，則采用通用設(shè)備、通用工藝裝備及一般的加工方法。如何提高單件小批生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，仍是目前機械工藝的重要部分。
（4）選擇加工方法時，還應(yīng)考慮本廠或者本車間的現(xiàn)有設(shè)備情況及技術(shù)條件。
4.1.1 加工階段的劃分
按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為四個加工階段：
① 粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，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(zhǔn)，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(chǎn)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(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)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，粗糙度為Ra 0.22 Ra 0.35。
② 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(zhǔn)確保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為。表面粗糙度為Ra 0.087 Ra 0.14。
③ 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(dá)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(yīng)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，表面粗糙度為Ra 0.074 Ra 0.12。
④ 光整加工階段
對某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為,表面粗糙度為Ra 0.015 Ra 0.022。
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(zhì)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。
4.1.2工序集中與分散
零件的加工往往是有許多工步組成的。如何把這些工步組成成工序，是擬定工藝過程要考慮的一個問題。工序集中就是把許多可能的工步集中到一道工序中完成。由于工序集總是要使用結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、自動化程度更高的機床設(shè)備，因此，工序集中的特點主要有如下四點：
①減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人，減小了生產(chǎn)面積。
②減少了工序數(shù)目，減小了運輸工作量，簡化了生產(chǎn)計劃量，縮短了生產(chǎn)周期。
③減少了工件的裝夾次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)效率，而且還在一次裝夾下加工與多表面，易于保證這些表面之間的相互位置精度。
④使用結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、自動化程度更高的機床，生產(chǎn)效率高，但機床和工藝設(shè)備的調(diào)整和維修費時，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
當(dāng)然，還存在另一個可能性，那就是工序分散，甚至每一個工步都作為一個工序在一臺機床上加工，因此，工序分散具有以下特征：
(1)采用比較簡單的機床和工藝裝備，調(diào)整容易。
(2)對工人的技術(shù)要求低，經(jīng)過較短的時間即可操作。
(3)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，容易變換產(chǎn)品，
(4)設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。
根據(jù)目前的情況及今后的發(fā)展趨勢來看，一半多采用工序集中的原則來組織生產(chǎn)。這是因為單件小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)組織管理要求工序集中；帶大量生產(chǎn)中，設(shè)備特點決定了要工序集中；數(shù)控機床、加工中心及柔性加工系統(tǒng)的發(fā)展中使工序集中成為可能。
4.1.3 工序的合理組合
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：
① 工序分散原則
工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
② 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(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)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(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
5. 制定工藝路線
表5.1工藝路線方案一
1
鑄造，清理
2
時效
3
鉆M16孔
4
鉆2-M6孔
5
鉆4-M8孔
6
銑28mm槽
7
鏜φ28孔
8
鏜φ22孔
9
銑58.5mm兩側(cè)平面
10
銑端面保證105mm
11
銑21mm臺階面
12
去各部分銳邊毛刺
13
終檢
表5.2工藝路線方案二
1
鑄造，清砂
2
時效
3
銑58.5mm兩側(cè)平面
4
銑端面保證105mm
5
銑21mm臺階面
6
銑28mm槽
7
鏜φ28孔
8
鏜φ22孔
9
鉆M16孔
10
鉆2-M6孔
11
鉆4-M8孔
12
去各部分銳邊毛刺
13
終檢
工藝路線的比較與分析：
第二條工藝路線不同于第一條是將工序鉆孔與工序銑平面工序?qū)φ{(diào)， 鉆孔工序放到后面。加工左右端面各螺紋孔M8與螺紋孔進(jìn)出油孔放在底平面及其它端面銑加工后再進(jìn)行加工，其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高了生產(chǎn)效率。而且對于零件的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。
采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工平面，然后以平面為精基準(zhǔn)再加工平面上的各孔，這樣便保證了，平面的平行度要求同時為加平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加各平面，然后以這些已加工的孔為精基準(zhǔn)，加工其它各孔便能保證各孔的形位公差要求
從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程見工藝卡片所示。
5.1 設(shè)備及其工藝裝備確定
所用的設(shè)備有： X62W、T618、Z4012、檢驗臺、鉗工臺。
夾具有：φ22孔專用夾具、鉆4-M8孔專用夾具、鉆M16孔專用夾具、銑28槽專用夾具
刀具有：90度車刀、硬質(zhì)合金銑刀、平板銼、開式自鎖夾緊鏜刀、各級鉆頭、絲攻、圓銼刀
量具有：游標(biāo)卡尺、專用塞規(guī)、專用量具
5.1.1 .確定切削用量及基本工時
(1)工序： 銑58.5mm兩側(cè)平面：（T1=T輔助時間 T2=T機床時間）
由根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 查表5.3-1可得進(jìn)給量f=0.4m/r
由表5.3-20得：v=90m/r
則n=220x90/40=495 r/mm
(2)工序工時定額：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表3.3-3得：操作機床時間為：
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min
由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min
所以輔助時間T1=0.64+0.16=0.8 min
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 5.4-1得機動時間為：
T2=0.05+0.02+0.03=0.1 min
根據(jù)文獻(xiàn)[9] 表2-24得T基公式-
則T總=T1+T2+T基=2.26 min
鏜φ22孔時：因為單邊與量: Z=5mm
根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中3-1得：：f=0.5 m/r
根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]中5.3-20得：v=82 m/r
則機床主軸轉(zhuǎn)速
(3)工時定額：
根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中 3.3-3得：操作機床時間為：
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min
根據(jù)參考文獻(xiàn)由表[3]中 3.3-4得：
測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min
所以T1=0.64+0.16=0.8 min
根據(jù)參考文獻(xiàn)表5.4-1得機動時間為：
T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r
根據(jù)文獻(xiàn)[9] 表2-24得T基公式-
則T總=T1+T2+T基=0.347 min
半精鏜φ22孔時：（鏜刀桿尺寸BXH取16X25）
精鏜該面的單邊余量: Z=1mm
鏜削深度: ap=1
由表3-1得:f=0.4 m/r
由表5.3-20得：v=100 m/r
則
(4)工時定額：
由表3.3-3得：操作機床時間為：
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min
由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min
T1=0.64+0.16=0.8 min
由表5.4-1得機動時間為：
T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r
則T總=T1+T2+T基=0.52 min
精鏜φ22孔時：（鏜刀刀桿尺寸BXH取16X25）ap=0.5
由表3-1得：：f=0.3 m/r
由表5.3-20得：v=107 m/r
則工時定額：
由表3.3-3得：操作機床時間為：
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min
由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min
T1=0.64+0.16=0.8 min
由表5.4-1得機動時間為：
T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r
則T總=T1+T2+T基=1.75 min
工序 : 銑端面保證105mm
查參考文獻(xiàn)[10]表2.4-73
刀具：硬質(zhì)合金銑刀（面銑刀），材料：，D=68mm ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3.5mm
所以銑削深度：=3.5mm
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.4-75，取，銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[2]表30—34，取V=1.33m/s
機床主軸轉(zhuǎn)速：
式中 V—銑削速度；
d—刀具直徑。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：6.7mm/s×60=402mm/min
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.4-81,
被切削層長度：由毛坯尺寸可知
銑刀切入時?。? ，
銑刀切出時取：
根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》表可得：
=0.22min
由表3.3-7得：操作機床時間為：0.83 min
由表3.3-8得：測量工件時間為：0.14 min
T1=0.97min
則T總=T1+T2 =1.19min
C: 鉆4-M8孔時；
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度
機床主軸轉(zhuǎn)速
取 實際切削速度
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》表可得：
=0.09
由表3.3-9得：裝夾工件時間為0.17min
由表3.3-10得：松開卸下工件時間為0.15min
由表3.3-12得：測量工件時間為：0.04min
所以輔助時間是T1=1.34 min T2=0.09×4=0.36min
則T總=T1+T2=1.80min
攻絲M8孔：
選擇M8攻絲（《工藝》表3.1－17）
，，
按機床選?。ā豆に嚒繁?2－15）
（《工藝》表4.2－16）
基本工時：
銑21mm臺階面時；
粗銑：切削用量：ap=5 v=1.33m/s
機床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
精銑時：切削用量：ap=1
由表6.3-2得：f=0.12 m/r V=2.5m/s
由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=150 m/r
則機床轉(zhuǎn)速
工時定額：由表6.4-1得：
由表3.3-7得：操作時間為0.83min
由表3.3-8得：測量工件時間為：0.14min
T1=0.97min
則T總=T1+T2 =1.41min
粗鏜φ28內(nèi)孔、精鏜φ28內(nèi)孔時；
粗鏜時：切削用量：ap=3 毛坯孔徑d=5
由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r
則n=318V/D=1817.1m/r
取D=1800r/min
實際切削速度
工作臺每分鐘進(jìn)給量
被切削層長度
刀具切入長度
刀具切出長度 取
行程次數(shù)：
基本工時，由式（1.5）有：
半精鏜時: 毛坯孔徑d=5
由表8.2-1得：f=0.3 m/r v=80 m/r
機床主軸轉(zhuǎn)速
取n=1500r/min
實際切削速度
工作臺每分鐘進(jìn)給量
被切削層長度：
刀具切入長度
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
基本工時：
精鏜時：切削用量：ap=1 毛坯孔徑D=15
由表6.3-2得：f=0.2m/r v=100m/r
機床主軸轉(zhuǎn)速
取n=2100r/min
實際切削速度
工作臺每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
基本工時：
⑴．鉆孔
鉆孔時先采取的是鉆到在鉸到，所以，
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53，取
機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
基本工時：
擴(kuò)孔加工:
擴(kuò)孔：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表查表：
,；
，取
，
擴(kuò)孔時，由《機械加工工藝手冊》表得：
根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》表可得：
攻螺紋M16mm：
選擇M16mm高速鋼機用絲錐
f等于工件螺紋的螺距p，即
按機床選取
基本工時：
6.夾具設(shè)計
簡單的來說，夾具的組成可以分為以下幾個部分：
(1)定位元件以及定位裝置，用于確定工件正確位置的原件或裝置。
(2)加緊元件以及加緊裝置，用于工件已獲得的正確位置的元件或裝置。
(3)導(dǎo)向及對刀元件，用于確定工件與刀具相互位置的原件。
(4)動力裝置，在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，常采用氣動、液壓等動力裝置。
(5)夾具體，用于將各種元件，裝置連接在一起，并通過它將整個夾具安裝在機床上。
(6)其他元件及裝置，根據(jù)加工需要來設(shè)置或裝置。
6.1鉆4-M8孔夾具設(shè)計
工序尺寸精度分析:由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆4-M8孔，無其它技術(shù)要求，該工序在Z4012鉆床上加工，零件屬成批量生產(chǎn)。定位方案確定：根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個自由度，即x移動、x轉(zhuǎn)動、y轉(zhuǎn)動、y移動、z轉(zhuǎn)動，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制z移動，因而工件的六個自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。選 平面作為定位基準(zhǔn)，采取一面與孔組合定位限制移動。
6.2 選擇定位元件：
在制定工件的工藝規(guī)程時，已經(jīng)初步考慮了加工中的工藝集中問題，有時還繪制了工藝簡圖，設(shè)計夾具時，原則上應(yīng)該選工藝基準(zhǔn)為定為基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)都要符合六點定位原則。
自由度，我們一般稱為一個物體在三維空間中可能具有的運動。在oxyz坐標(biāo)系中，物體可以有沿x/y/z軸的移動和沿x/y/z軸的轉(zhuǎn)動，共有六個獨立的運動，即六個自由度，所謂工件的定位就是要采取適當(dāng)措施限制這六個自由度，以實現(xiàn)工件的定位，六點定位原理：采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現(xiàn)完全定位。
由于本工序的定位面是側(cè)平面及平面上 φ22的孔作為定位基準(zhǔn),所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為二個定位平面和一個孔。定位誤差分析計算：分析計算孔的尺寸22的定位誤差：用 面定位，工件定位面是 表面，定位元件的定位工作面是φ22外圓面，定位基準(zhǔn)是外圓母線，當(dāng)發(fā)生變化時其中心線在定位孔內(nèi)左右移動。
6.1.1 定位誤差計算如下：
△jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105
△db=1/2(△D+△d+△min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295
△dw=△jb+△db-=0.04≤T/3 所以滿足要求。
6.1.2 計算切削力及所需加緊力：
工件在加工時所受的力有加緊力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由機床夾具設(shè)計手冊表1-2-7得切削力的計算公式：
Fx=667DsKp=667x7x700x650/726≈1083N
實際所需加緊力與計算加緊力之間的關(guān)系為：
F=KFx(K由表1-2-2查得為1.15)=1.15Fx==1245.45N
6.1.3 設(shè)計鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板：
由于此工件是成批量生產(chǎn)，固選用GB2264-80可換鉆套，選用活動式鉆模板。
根據(jù)鉆床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的A型兩個定位鍵來確定夾具在機床上的位置。
夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，并在夾具體底部兩端設(shè)計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。
圖3.鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板
7．銑28mm槽夾具設(shè)計
本夾具主要用來銑導(dǎo)向塊零件28mm槽面，由于加工本道工序的工序簡圖可知。銑導(dǎo)向塊時，粗糙度要求，導(dǎo)向塊上平面與下平面有平行度要求,并與φ２2孔軸線有垂直度的要求，本道工序是對導(dǎo)向塊28mm槽面進(jìn)行加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
7.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知φ２2孔的軸線所在平面有垂直度的要求，從定位和夾緊的角度來看，本工序中，定位基準(zhǔn)是下平面與外圓，設(shè)計基準(zhǔn)也是要求保證φ２０孔與上,下兩平面的垂直度要求，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，不需要重新計算上下平面的平行度，便可保證垂直度的要求。在本工序只需保證下平面放平就行，保證下平面與兩定位板正確貼合就行了。
7.1.1 定位元件的設(shè)計
本工序選用的定位基準(zhǔn)為外圓與平面定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面與心軸。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對心軸和擋銷進(jìn)行設(shè)計。
7.1.2 定位誤差分析
本夾具選用的定位元件為一面與心軸定位,,不存在定位誤差.可見這種定位方案是可行的。
7.1.3 銑削力與夾緊力計算
本夾具是在銑床上使用的，用于定位壓頭螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動，必須對壓頭施加一定的夾緊力。由計算公式
Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式（3.2）
Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力
Fs－作用在六角螺母
L－作用力的力臂(mm)
d0－螺紋中徑(mm)
α－螺紋升角(゜)
ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜)
ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜)
r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜)
根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]其回歸方程為
Fj＝ktTs
其中Fj－螺栓夾緊力(N)；
kt－力矩系數(shù)(cm－1)
Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)；
Fj =8×2000=160000N
7.1.4 夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺U形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
在銑床或者刨床夾具中，為保證加工面的位置準(zhǔn)確，刀具相對于工件的位置需要調(diào)整，因此，常設(shè)置對刀裝置。對刀時移動機床工作臺，使刀具靠緊刀塊，在刀齒切削刃與對刀快間隙塞進(jìn)一定規(guī)定尺寸的塞尺，讓切削刃輕輕靠近塞尺這樣就會確定刀具的最終位置。
對刀裝置由對刀塊來實現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序是完成導(dǎo)向塊零件28mm槽面的的粗、精銑加工，所以選用直角對刀塊。
7.1.5夾緊裝置及夾具體設(shè)計
常用的加緊機構(gòu)：斜楔加緊機構(gòu)，有一定的擴(kuò)力作用，可以很方便的使力的方向改變90度，缺點是楔角較小，行程較長；螺旋加緊機構(gòu)，是手動加緊機構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種，擴(kuò)力比可達(dá)80以上，自鎖性好，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適應(yīng)性強，其缺點誰，動作慢，操作強度大；偏心加緊機構(gòu)，是靠偏心輪回轉(zhuǎn)時其半徑逐漸增大而產(chǎn)生夾緊力來加緊工件，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，動作迅速，增利比大，易于改變力的作用點方向，其缺點是：自鎖性能差，加緊行程和增力比小，因此，一般用于工件尺寸變化不大，切削力小而且平穩(wěn)的場合，不適合在平穩(wěn)的場合用。
夾緊裝置采用移動的壓頭來夾緊工件，采用的移動壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如上所示。
7.1.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本夾具用于在銑床上加工，工件以與此相垂直的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在V型塊與底板實現(xiàn)定位。采用轉(zhuǎn)動壓頭夾緊工件。當(dāng)加工完一邊，可松開手柄來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。
圖5.夾具裝配圖
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計是對我們所學(xué)課程知識的一個總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計可以反映出我們在學(xué)校期間的學(xué)習(xí)程度。從而對我們所學(xué)專業(yè)知識做出正確有力判斷。
初步開始設(shè)計的時候，難度相當(dāng)大，因為從來沒有自己一個人獨立完成夾具設(shè)計的，就只知道一些設(shè)計的要求，對大概設(shè)計順序一無所知，不知道怎么開始，然后一方面咨詢老師，一方面查課本總結(jié)，找工廠師傅指導(dǎo)，最后得出；我要仔細(xì)看圖，看懂每一個零件的組成，并勤思考該怎么設(shè)計，怎么加工，拿到一個零件圖要知道基本信息，公差范圍，再寫出技術(shù)要求，幫助自己更好地理解，從頭到尾整理后，毛坯零件合圖就簡單了。
在設(shè)計期間，我們第一次接觸了機械加工工藝方向的設(shè)計，對我有了很大提升。一遇到不懂的問題時，我會及時向老師請教，積極和同學(xué)老師討論總結(jié)困難，在這個設(shè)計的全程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)時間過得非常的快，而且收獲了好多我以前不懂的知識，突然充滿了好多能量，同時也感覺學(xué)習(xí)是一件輕松而又美好的事情，指導(dǎo)老師們，特別是雷老師能細(xì)心的幫助我，給我親自檢查裝配圖，夾具圖，并指出存在的細(xì)小問題，讓我能找到方向及時修改，除過專業(yè)的設(shè)計以外，我更明白做任何事情都要不斷交流合作，然后留給自己充足的時間來改進(jìn)自己的不足，做事要有韌性、愿意并且樂于鉆研；做人也是這樣，充滿激情和斗志，永不言敗，細(xì)心認(rèn)真的態(tài)度才能做成某件事情，我知道每一件事情開頭都是非常困難，但是我對自己有信心，這也是成功的基礎(chǔ) ，同學(xué)之間雖然每個人的設(shè)計課題不一樣，但我們之間還是會經(jīng)常討論，幫助相互，共同進(jìn)步，這也是一份不錯的人生收獲，而且還加強了我們的團(tuán)隊精神。最后，要感謝我們的指導(dǎo)老師，他們在設(shè)計期間為我們的解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計，一定會在以后的工作崗位中發(fā)揮的更好。
在以后的工作生活中，我應(yīng)該每每遇到自己想要放棄的事情時，就應(yīng)該回憶一下我當(dāng)初做畢業(yè)設(shè)計時的種種，來激勵我自己克服困難，開拓新的天地，深信一點，面對困難你強它就弱！
謝 辭
首先，非常感謝雷老師的耐心指導(dǎo)，給我細(xì)致的講解圖上的細(xì)節(jié)要求，讓我對這次答辯有了一定的信心，通過這次學(xué)習(xí)我明白了動手實踐和憑空想象有很大的差距，實踐了才能知道整個設(shè)計操作過程是什么樣子的，心里才會生成自己的一種理解力。
其次，這個設(shè)計過程不只是一次知識的累積，更是對自己的一種挑戰(zhàn)，以后進(jìn)入社會大學(xué)我們要具備的不只是一種專業(yè)的基礎(chǔ)知識，更應(yīng)該是各種解決處理問題的能力，這次設(shè)計的過程就是一次團(tuán)結(jié)合作的體驗，一次動腦思考的結(jié)果，一次獨立解決問題的體驗，為以后的工作生活奠定了深厚的基礎(chǔ)，我想：每一個人都應(yīng)該要開始培養(yǎng)自己這種能力，因為社會需要這樣的人，我們要努力生活，加強自身的素養(yǎng)，把自己培養(yǎng)成一個合格的社會青年，走到哪里，就把能力和激情帶到哪里，做一個被人需要的有用之人，常常想到把自己變得優(yōu)秀，讓企業(yè)讓領(lǐng)導(dǎo)不僅從外在喜歡自己，而且還要從內(nèi)心欣賞自己！
時間過得很快，我要畢業(yè)了，要開始我的新的人生之旅，可能以后道路崎嶇坎坷，旅途顛簸，但是，我相信之前在學(xué)校所積累的一切終將會是我的一筆財富，風(fēng)雨兼程，它始終會提醒我要努力堅持、持之以恒，這種意志是堅不可摧的，它會帶領(lǐng)我向前,在我迷茫失措的時候，只要一想到此時拼搏鉆研的勁頭，我就會努力奮斗下去，不忘初心，是每一個人以后都該堅持的，最后，我要感謝我的大學(xué)時光，年輕，就應(yīng)該拼搏。
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