3635 銑氣門(mén)搖臂軸支座φ18mm 孔兩端面的銑床夾具設(shè)計(jì),氣門(mén),搖臂,支座,18,mm,妹妹,兩端,銑床,夾具,設(shè)計(jì) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)————課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目: 銑氣門(mén)搖臂軸支座 φ18mm 孔兩端面的銑床夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院班 級(jí): 指導(dǎo)教師: 姓 名: 學(xué) 號(hào): 前言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的，它一方面要求學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我們可以在下述各方面得到訓(xùn)練：1．能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)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(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。2．提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，我們應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3．學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱和出處，能夠做到熟練運(yùn)用。由于能力有限，本次設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)給予指教。摘要本套夾具是為加工（銑削）1105 柴油機(jī)中氣門(mén)搖臂軸支座上mm 孔兩端面而設(shè)計(jì)的。鑒于兩端面的精度及工作要求，采用0.2718+Φ臥式雙面組合銑床進(jìn)行加工，本套夾具正是配合該種銑床使用。夾具中的定位與夾緊方案是采用一根特殊的定位銷，定位銷中間是一塊圓形支撐板，它可以限制氣門(mén)搖臂軸支座中 A 面上的 3 個(gè)自由度。定位銷插入 φ11 孔，又可以限制 2 個(gè)自由度，剩下 1 個(gè)自由度用一個(gè)固定在夾具體上的防轉(zhuǎn)銷來(lái)限制，這樣工件被完全固定，既沒(méi)有出現(xiàn)欠定位，也無(wú)過(guò)定位現(xiàn)象。最后，定位銷上端用夾緊螺母（M8）將工件夾緊，下端用兩個(gè) M8 螺母將工件固定在夾具體上。為保證兩端面同軸度并提高工作效率，按工序集中原則，需將兩端面同時(shí)銑削，因此在工件左側(cè)安裝兩個(gè)背靠背的對(duì)刀塊，使兩把刀具同時(shí)對(duì)刀，對(duì)刀塊工作面與定位銷的位置精度以及各種形位公差必須按設(shè)計(jì)要求得到保證，這樣才能保證零件的合格率。關(guān)鍵詞：定位銷；對(duì)刀塊；定位；夾緊河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄一 零件的分析 ........................................1（一）零件的作用 .....................................1（二）零件的工藝分析 .................................1二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ......................................2（一）確定毛坯的制造形式 .............................2（二）基面的選擇 .....................................2（三）定位與夾緊方案 .................................3（四）制定工藝路線 ...................................3（五）選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 .....................4（六）加工工序設(shè)計(jì) ...................................5三 夾具設(shè)計(jì) .........................................13（一）零件本工序的加工要求分析 ......................13（二）擬定定位方案和選擇定位元件 ....................14（三）定位誤差計(jì)算 ..................................14（四）確定夾緊方案 ..................................14（五）確定對(duì)刀裝置 ..................................14（六）夾具精度分析和計(jì)算 ............................15四 設(shè)計(jì)小結(jié) .........................................17參考文獻(xiàn) ............................................191銑氣門(mén)搖臂軸支座 φ18mm 孔兩端面的銑床夾具設(shè)計(jì)一 零件的分析（一）零件的作用題目所給定的零件（見(jiàn)圖 1）是 1105 柴油機(jī)中搖臂座結(jié)合部的氣門(mén)搖臂軸支座。 mm 孔裝搖臂軸，軸上兩端各裝0.278+Φ一進(jìn)、排氣門(mén)搖臂。 mm 孔內(nèi)裝一減壓軸，用于降低氣.6Φ缸內(nèi)壓力，便于起動(dòng)柴油機(jī)。兩孔間距該為 56±0.05mm，可保證減壓軸在搖臂上打開(kāi)氣門(mén)，實(shí)現(xiàn)減壓。零件通過(guò) φ11mm 孔用 M10 螺桿與氣缸蓋相連。圖 1 氣門(mén)搖臂軸支座（二）零件的工藝分析2該零件上的主要加工面為 mm， mm， mm 孔0.2718+Φ 0.2716+Φ 1Φ以及各孔兩端面。mm 孔的尺寸精度，與 A 面的平行度為 0.05mm,兩端0.2718+Φ面對(duì)孔中心線的圓跳動(dòng)為 0.1mm，直接影響搖臂軸對(duì) A 面的平行度，以及進(jìn)排氣門(mén)搖臂的同軸度。因此，在加工它們時(shí)，最好能在一次裝夾下將兩端面同時(shí)加工出來(lái)。mm 孔的尺寸精度，與 A 面的平行度為 0.05mm,直接0.2716+Φ影響減壓軸與 A 面的平行度。該孔與 mm 間距尺寸精度為0.2718+Φ56±0.05mm，直接影響減壓軸在搖臂上打開(kāi)氣門(mén)。由參考文獻(xiàn)[1]中有關(guān)面和孔的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。由題目知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 1 萬(wàn)件/年。由參考文獻(xiàn)[2]表 1-4、表 1-3 可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。零件有肋板結(jié)構(gòu)，故需要挖砂造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。由參考文獻(xiàn)[3]表 2.3-6 可知，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)為 IT8-10 級(jí)，加工余量等級(jí) MA 為 G 級(jí)。故取 IT 為 10 級(jí)，MA為 G 級(jí)。（二）基面的選擇1．精基準(zhǔn)的選擇：氣門(mén)搖臂軸支座的 A 面和 mm 孔是設(shè)1Φ計(jì)基準(zhǔn)，用它們做精基準(zhǔn)，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，A 面的面3積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠，操作方便。2．粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇 mm 孔上1Φ端面，以及 mm 和 mm 兩端面為粗基準(zhǔn)，第一，在0.2718+Φ 0.2716+Φ保證各加工面均有余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，保證裝入各孔的零件定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，且能夠按要求正常工作。（三）定位與夾緊方案最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn) A 面和 mm 孔，因此1Φ可用一塊支撐板限制 A 面的 3 個(gè)自由度，用一跟心棒插入mm 孔限制 2 個(gè)自由度，再用一個(gè)防轉(zhuǎn)銷頂在 mm 孔的1Φ 0.276+Φ旁側(cè)，這樣，工件的 6 個(gè)自由度全部被限定。最后，用螺栓與支撐板進(jìn)行夾緊。綜上所述，考慮到方案的可操作性，兼顧工作效率，本方案采用一根特殊的，兩端帶螺紋，中間帶支撐板的定位銷來(lái)完成定位與夾緊。（四）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用夾具，并盡量使工序集中以提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。因此，確定各表面的加工方法為，A 面：粗銑→半精銑； mm 孔另一端面：粗銑； mm 孔1Φ 0.2718+Φ兩端面：粗銑→半精銑； mm 孔兩端面：粗銑； mm0.276+Φ Φ孔：鉆； mm 孔：鉆→擴(kuò)→鉸； mm 孔：鉆→擴(kuò)→0.2716+Φ 0.2718+Φ鉸。因?yàn)?mm 孔與 mm 孔有較高的平行度及位置精0.27+Φ 0.2718+Φ4度要求，故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將兩空同時(shí)加工出來(lái)，以保證其精度要求。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 A 面、 mm 孔另一端面，以及 mm 孔與1Φ 0.2716+Φmm 孔兩端面的粗加工放在前面，精加工放在后面。0.2718+Φ因此，擬訂工藝路線方案如下：序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明鑄造時(shí)效 消除內(nèi)應(yīng)力涂底漆 防止生銹10 鉗工劃線 校正各孔中心20 粗銑 A 面及 mm 孔另一端面1Φ 先加工基準(zhǔn)面30 半精銑 A 面 提高基準(zhǔn)精度40 鉆 mm 孔Φ 后加工孔50 粗銑 mm 孔及 mm 孔兩端面0.16+Φ 0.278+Φ 先加工面60鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm，孔口倒角.35Φ .35Φ1×4留精擴(kuò)鉸余量70鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm，孔口倒角0.48+Φ 0.+Φ1×留精擴(kuò)鉸余量80 精擴(kuò)鉸 mm 孔，并提高精度至 mm0.356Φ 0.16+Φ 提高精度90 精擴(kuò)鉸 mm 孔，并提高精度至.408+Φmm.271Φ 提高精度100 檢驗(yàn)110 入庫(kù)（五）選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，加工設(shè)備易以通用機(jī)床為主，配以專用夾具，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。5粗銑 A 面及 孔另一端面，采用臥式雙面組合銑床，因1Φ切削功率較大，應(yīng)采用功率為 5.5KW 的 1T×32 型銑削頭，選擇直徑為 φ40mm 的 C 類可轉(zhuǎn)位面銑刀(參考文獻(xiàn)[3]表 4.4-40)、專用夾具，游標(biāo)卡尺。半精銑 A 面，采用臥銑，選擇 X62W 臥式銑床(參考文獻(xiàn)[3]表3.1-73)，刀具型號(hào)與粗銑相同。采用半精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口型直尺。粗銑 φ16 孔及 φ18 孔兩端面，采用功率為 φ5.5KW 的1T×32 型銑削頭，選擇直徑為 φ35mm 的 C 類可轉(zhuǎn)位面銑刀，機(jī)床為臥式雙面組合銑床，專用夾具、游標(biāo)卡尺。鉆孔鉸 φ16 孔直 φ15，φ18 孔直 φ17，孔口倒角 1×，鉆孔選用搖臂鉆床 Z3025(參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-30)錐柄麻045花鉆(參考文獻(xiàn)[1]表 4.3-9)錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔時(shí)倒角。選用錐柄機(jī)用絞刀、專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。（六）加工工序設(shè)計(jì)1.工序 20 粗銑及工序 30 半精銑 A 面工序查參考文獻(xiàn)[3]表 2.3-59，得平面加工余量 為 0.9mm，A精Z已知 A 面總余量 為 4mm，故粗加工余量 =4-0.9=3.1mm。AZ總 粗查參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-73，取粗銑的每齒進(jìn)給量為，取精度銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ?= ，粗銑走刀 10.2Zfm=ｚ 0.5mr次， =3.5mm，精銑走刀 1 次， =1.5mm。papa查參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 ，50inr取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 。又前面已選定銑刀直徑 D 為30minrφ40mm，故相應(yīng)的切削速度為: Dn.145==18.4i00v粗 π ×6Dn3.140==37.68min0v精 π ×校核機(jī)床功率(只校核粗加工工序)：切削功率 為: =mP-50.9.74167.pzenpmafk×取 z=10 個(gè)齒，則1506=2.rsｎ 8e pa=3.5.zｚｆ 1pmk代入式中得：× × × ×168×10×2.5×1=167.9=mp-500.930.7426.2kw由文獻(xiàn)[3]表 得機(jī)床功率為 7.5kw，取效率為 0.85，.則 7.5×0.85=6.375kw<6.62kw故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為 ，則：18minrDn3.40==14.8in0v粗 π ×帶入 公式得： × × × ×168×10×mp167.9mp-50.930.742×1≈5.2kw<6.375kw1860故機(jī)床功率足夠。2.工序 40 鉆 φ11 孔工序因 φ11 孔為一次鉆出，故其鉆削余量為=11/2=5.5mm，φ11 孔的公差等級(jí) F9。Z鉆參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，用插入法求得鉆 φ11 孔的切削速度 v= ，由此算出轉(zhuǎn)速為：min 0.4526.7sn=1000v/πd=1000×26.7/3.14×11= 73rmin按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n= ，則實(shí)際切削速度為：30irv=3.14×11×630/1000=21.6i7參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-69，得： =9.81×42.7 (N)fF0.8FdfkM=9.81×0.021 (Nm)20.8Mdk分別求出鉆 φ11 孔 和 M 如下：f=9.81×42.7×11× ×1=2427NfF0.84M=9.81×0.021× × ×1=15.63Nm21.它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力 7840N 和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩 196Nm，故機(jī)床剛度足夠。3．粗銑 mm 孔及 mm 孔兩端面工序0.16+Φ 0.278+Φ計(jì)算與工序 20 相同，取粗銑的每齒進(jìn)給量為 ，0.2Zfm=ｚ取精度銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ?= ，粗銑走刀 1 次，.5mr=3.5mm，精銑走刀 1 次， =1.5mm。papa查參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 ，50inr取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 。又前面已選定銑刀直徑 D 為30inrφ19mm，故相應(yīng)的切削速度為: D.1450==16.485min0v粗 π ×n3.32.97i精 π機(jī)床的功率校核同工序 20。4．鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm 工序0.418+Φ 0.417+Φmm 孔的擴(kuò)鉸余量參考文獻(xiàn)[3]表 2.3-48 取0.7+Φ=1.3mm， 0.2mm，由此可算出 -1.3-0.2=7mm。各Z擴(kuò) Z鉸 =2Z鉆 =工序的余量和工序尺寸及公差列于表 1。表 1 mm 孔各工序余量和工序尺寸及公差(mm)0.278+Φ加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸及公差鉆 7.5 ─ φ150.47+Φ8擴(kuò) 1.3 H9 0.417+Φ 016.8+5φ鉸 0.2 F8 .0Φ .47Φ參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-38，并參考 Z3025 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取鉆φ15 孔的進(jìn)給量 f=0.5mm/r。參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，用插入法求得鉆 φ15 孔的切削速度 v=0.545 =32.7 ，由此算出轉(zhuǎn)速為：msinn= = =650.8810vπ d3.4×2715min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=590 ，則實(shí)際切削速度為：minrv=3.14×15×590/1000=27.789 in參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，得：=98.1×42.7 kF(N)fF0d.8fM=9.81×0.021 kM(Nm)2.分別求出鉆 φ18 孔的 和 M 如下：f=98.1×42.7×15× ×1=2836NfF0.84M=9.81×0.021× × ×1=22.73Nm25.它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力 7840N 和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩 196Nm，故機(jī)床剛度足夠。擴(kuò) 孔，參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-50，并參考機(jī)床實(shí)際016.8+5φ進(jìn)給量，取 f= 。3mr參考文獻(xiàn)[1]表 3-54，擴(kuò)孔的切削速度為( ) ，故取123—V鉆= ×27.789=13.89V擴(kuò) 鉆 12min由此算出轉(zhuǎn)速為:9n= =1000×13.89/3.14×16.8=263.410vdπ minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=270 minr參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-58，鉸孔的進(jìn)給量取 f=0.4 r參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-60，取鉸孔的切削速度為：v=0.3 =18 ,msin由此算出轉(zhuǎn)速 n= = =337.210vdπ 3.4×87minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=350 ，則實(shí)際切削速度為：inrv= = =18.6810π 3.47×50in5.鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm 工序.356+Φ 0.35+Φ取進(jìn)給量為 f=0.7mm/r，則 v=25.4m/minn= = =622.210vdπ 3.4×21minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=650 inr則實(shí)際切削速度為: v=3.14×13×650/1000=26.53 min參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，得：=98.1×42.7 kF(N)fF0d.8fM=9.81×0.021 kM(Nm)2.分別求出鉆 φ16 孔的 和 M 如下：f=98.1×42.7×13× ×1=2616NfF0.84M=9.81×0.021× × ×1=16.73Nm23.10它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力 7840N 和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩 196Nm，故機(jī)床剛度足夠。擴(kuò) 孔，參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-50，并參考機(jī)床實(shí)際014.8+6φ進(jìn)給量，取 f= 。3mr參考文獻(xiàn)[1]表 3-54，擴(kuò)孔的切削速度為( ) ，故取123—V鉆= ×26.53=13.265V擴(kuò) 鉆 12in由此算出轉(zhuǎn)速為:n= =1000×13.265/3.14×14.8=285.410vdπ minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=300 。minr參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-58，鉸孔的進(jìn)給量取 f=0.4 r參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-60，取鉸孔的切削速度為：v=0.3 =18 ,msin由此算出轉(zhuǎn)速 n= = =382.210vdπ 3.4×85minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=400 ，則實(shí)際切削速度為：inrv= = =18.8410π 3.45×0in6.時(shí)間定額計(jì)算根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，只計(jì)算一道工序工時(shí)。下面計(jì)算工序 70 鉆擴(kuò)鉸 mm 孔的時(shí)間定額。0.2718+Φ①機(jī)動(dòng)時(shí)間由參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-7，得鉆孔的計(jì)算公式為：1112=njlft+1rDlctgk+(― 2)21=l–4鉆 φ15 孔： 158t0.5≈ 6ml=37mm 取 2l3將以上數(shù)據(jù)及已選定的 f、n 代入公式，得0.5in.16=jt7+6×9參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-7，得擴(kuò)孔和鉸孔的計(jì)算公式為： 1ljt2nf1l=rDctgk–d+(― )擴(kuò) φ16.8mm 孔：16.8502lt–().≈ 35ml=37mm 取 2l=將以上數(shù)據(jù)及已選定的 f、n 代入公式，得 min0.3.478jt7+5×2鉸 φ17mm 孔： 0174521.6l==ctg–6.8+l=37mm 2l3將以上數(shù)據(jù)的前面已選定的 f 及 n 帶入公式，得：371.6mi045.97jt+×總機(jī)動(dòng)時(shí)間 ，也即基本時(shí)間 為：j bT=0.156+0.478+0.297=0.931minb12②輔助時(shí)間參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-41 確定如表 2 所示表 2 輔助時(shí)間鉆 φ15 擴(kuò) φ16.8 鉸 φ17操作內(nèi)容 每次需用時(shí)間操作次數(shù)、時(shí)間 次數(shù)、時(shí)間 次數(shù)、時(shí)間主軸變速 0.025 1 0.025 1 0.025 1 0.025變換進(jìn)給量 0.025 1 0.025 移動(dòng)搖臂 0.015 2 0.03 1 0.015 1 0.015升降鉆桿 0.015 2 0.03 2 0.03 2 0.03裝卸刀具 0.06 1 0.06 1 0.06 1 0.06卡尺測(cè)量 0.1 2 0.2 2 0.2 塞規(guī)測(cè)量 2 0.5開(kāi)停車主軸運(yùn)轉(zhuǎn)清洗銑屑0.0150.020.04各工序的輔助時(shí)間為：鉆 φ15 孔 0.37min，擴(kuò) φ16.8mm孔 0.33min，鉸 φ17mm 孔 0.63min。裝卸工件時(shí)間參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-42 取 1.5min所以輔助時(shí)間 為：aT=0.37+0.33+0.63+1.5=2.83min③作業(yè)時(shí)間= + =0.931+2.83=3.761minBba④布置工作地時(shí)間 sT13參考文獻(xiàn)[2]取 a=3%,則= a=3.761×3% 0.113minsTB≈⑤體息與生理需要時(shí)間 r參考文獻(xiàn)[2]取 β=3%,則= β=3.761×3%=0.113minrB⑥準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 eT參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-44,取各部分時(shí)間為：中等件：33min升降搖臂：1min深度定位：0.3min使用回轉(zhuǎn)夾具：10min試鉸刀：7min由題意已知生產(chǎn)批量為：1 萬(wàn)件,則/n=(33+1+0.3+10+7)/6000=0.008mineT⑦單件時(shí)間= + + + =0.931+2.83+0.113+0.113=pbasr3.987min⑧單件計(jì)算時(shí)間 cT= + /n=3.987+0.008=3.995minpe三 夾具設(shè)計(jì)圖 1 所示為氣門(mén)搖臂軸支座零件圖，根據(jù)老師布置的要求，現(xiàn)需設(shè)計(jì)銑 φ18mm 孔兩端面的銑夾具。14（一）零件本工序的加工要求分析本工序的加工要求，銑 φ18mm 孔的兩端面，兩端面表面粗糙度為 3.2μm，圓跳動(dòng)不允許超過(guò) 0.1mm。故本工序采用aR兩把高速鋼三面刃銑刀，對(duì)工件的兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行銑削加工。（二）擬定定位方案和選擇定位元件1.定位方案以 A 面和 φ11mm 孔作為定位基準(zhǔn)，限制五個(gè)自由度，再加一個(gè)防轉(zhuǎn)銷限定工件一個(gè)自由度，這樣工件六個(gè)自由度全部被限定。2.選擇定位元件根據(jù)定位方式，采用帶臺(tái)肩的定位銷，其它裝工件部分的直徑為 φ11 。６ｈ（三）定位誤差計(jì)算工序尺寸 36mm 定位誤差分析如下： 由于定位孔與定位銷為任意邊接觸，則：△Y= D+ d+ =(0.039+0.016+0.009)mm=0.064mmδ δ minｘ所以△D=△B+△Y=(0+0.064)mm=0.064< k13δ因此，定位精度足夠。由于加工要求不高，其它精度可不必計(jì)算。（四）確定夾緊方案采用如摘要所述的定位銷，用 M8 螺母把工件軸夾緊在定15位銷上，下端用雙螺母結(jié)構(gòu)將定位銷與夾具固定在一起。（五）確定對(duì)刀裝置1.根據(jù)加工要求采用 GB2240-80 圓形刀塊；塞尺符合GB2240-80，基本尺寸及偏差 mm。0.142-2.計(jì)算對(duì)刀尺寸圖 2 圓形對(duì)刀塊計(jì)算時(shí)應(yīng)把尺寸化為雙向?qū)ΨQ偏差，即37±0.1 符合要求∴H=37/2-2=16.5mm公差取工件相應(yīng)公差的 1/3，即×0.1=0.033mm13∴H=16.5±0.016mm（六）夾具精度分析和計(jì)算本夾具總圖上與工件加工精度直接有關(guān)的技術(shù)要求如下：定位銷表面尺寸 11 6h定位件與對(duì)刀塊的位置尺寸(16.5±0.016)mm對(duì)刀塞尺度 mm.0.142-定位銷軸線與夾具安裝面平行度公差為 0.03mm對(duì)刀塊工作表面對(duì)夾具安裝面的垂直度為 0.03mmHD16(1)尺寸 37±0.1mm 的精度分析△D=0.064mm△T=0.16mm△A= ×20=0.0086mm0.123= =0.172mm< k2△ D+△ T△ A220.64+.10.8623δ所以此夾具能保證 37±0.1mm 尺寸。17四 設(shè)計(jì)小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它要求我們?nèi)娴鼐C合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和時(shí)間知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。從大一至今的歷次課程設(shè)計(jì)中，數(shù)本次最為艱苦了，C 左右的高溫，教室里只有一個(gè)風(fēng)扇，從早到晚衣服都被04汗水泡著。以往五周才能完成的課程設(shè)計(jì)題目，現(xiàn)在必須在兩周內(nèi)完成，這對(duì)我們是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。幸虧有老師耐心的指導(dǎo)，馮老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)的確感動(dòng)了所有的人，每天早上過(guò)來(lái)，一直忙到中午將近 1 點(diǎn)，兩周時(shí)間天天如此，這在歷次課程設(shè)計(jì)中也是很少見(jiàn)的。我們從馮老師身上不僅學(xué)到了知識(shí)，更重要的是學(xué)到了對(duì)學(xué)問(wèn)的認(rèn)真和尊重，以及對(duì)工作的負(fù)責(zé)，這些都是在書(shū)本上很難學(xué)到的。本次課程設(shè)計(jì)，從頭到尾感覺(jué)就是艱苦，每天早上七點(diǎn)多來(lái)教室，晚上兩點(diǎn)多回去，外加三個(gè)通宵。在這些天雖然自己水平所限，在設(shè)計(jì)中令老師有許多不滿，但我也可以問(wèn)心無(wú)愧地說(shuō)，我已經(jīng)盡力了，說(shuō)良心話，這次的確是我最認(rèn)真的一次課程設(shè)計(jì)了。說(shuō)說(shuō)收獲吧！本次設(shè)計(jì)實(shí)際上對(duì)我們所學(xué)課程的一次綜合18運(yùn)用，涉及到的知識(shí)有工程材料與熱加工工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等，許多以往比較含糊的東西，在這次訓(xùn)練中也得到澄清。通過(guò)本次訓(xùn)練，我們可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力?，F(xiàn)在，我們能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。本次設(shè)計(jì)之后，我們運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力大大提高，此外，我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件的基本技能也大大加強(qiáng)。這次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的最后一次課程設(shè)計(jì)，它必將對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響，這次課程設(shè)計(jì)中的所學(xué)所得也必將牢記在心。我想以后的工作再苦再累也不過(guò)如此，在以后的工作中我會(huì)發(fā)揚(yáng)本次課程設(shè)計(jì)的艱苦奮斗精神，用老師教給的知識(shí)認(rèn)真完成每一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。19參 考 文 獻(xiàn)[1] 王紹俊主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987[2] 鄭修本，馮冠大主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[3] 李洪主編．機(jī)械加工工藝手冊(cè)．北京：北京出版社，1990[4] 張龍勛主編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997[5] 東北重型機(jī)械學(xué)院編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版） ．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988[6] 龔定安，蔡建國(guó)主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理．西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1992[7] 李家寶主編．夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1965[8] 路亞衡主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．武漢：華中理工大學(xué)出版社，1985[9] 劉友才主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[10] 吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：高等教育出版社，1999[11] 李華主編．機(jī)械制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，42005 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)————課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目: 銑氣門(mén)搖臂軸支座 φ18mm 孔兩端面的銑床夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院班 級(jí): 指導(dǎo)教師: 姓 名: 學(xué) 號(hào): 前言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的，它一方面要求學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我們可以在下述各方面得到訓(xùn)練：1．能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)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(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。2．提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，我們應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3．學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱和出處，能夠做到熟練運(yùn)用。由于能力有限，本次設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)給予指教。摘要本套夾具是為加工（銑削）1105 柴油機(jī)中氣門(mén)搖臂軸支座上mm 孔兩端面而設(shè)計(jì)的。鑒于兩端面的精度及工作要求，采用0.2718+Φ臥式雙面組合銑床進(jìn)行加工，本套夾具正是配合該種銑床使用。夾具中的定位與夾緊方案是采用一根特殊的定位銷，定位銷中間是一塊圓形支撐板，它可以限制氣門(mén)搖臂軸支座中 A 面上的 3 個(gè)自由度。定位銷插入 φ11 孔，又可以限制 2 個(gè)自由度，剩下 1 個(gè)自由度用一個(gè)固定在夾具體上的防轉(zhuǎn)銷來(lái)限制，這樣工件被完全固定，既沒(méi)有出現(xiàn)欠定位，也無(wú)過(guò)定位現(xiàn)象。最后，定位銷上端用夾緊螺母（M8）將工件夾緊，下端用兩個(gè) M8 螺母將工件固定在夾具體上。為保證兩端面同軸度并提高工作效率，按工序集中原則，需將兩端面同時(shí)銑削，因此在工件左側(cè)安裝兩個(gè)背靠背的對(duì)刀塊，使兩把刀具同時(shí)對(duì)刀，對(duì)刀塊工作面與定位銷的位置精度以及各種形位公差必須按設(shè)計(jì)要求得到保證，這樣才能保證零件的合格率。關(guān)鍵詞：定位銷；對(duì)刀塊；定位；夾緊河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄一 零件的分析 ........................................1（一）零件的作用 .....................................1（二）零件的工藝分析 .................................1二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ......................................2（一）確定毛坯的制造形式 .............................2（二）基面的選擇 .....................................2（三）定位與夾緊方案 .................................3（四）制定工藝路線 ...................................3（五）選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 .....................4（六）加工工序設(shè)計(jì) ...................................5三 夾具設(shè)計(jì) .........................................13（一）零件本工序的加工要求分析 ......................13（二）擬定定位方案和選擇定位元件 ....................14（三）定位誤差計(jì)算 ..................................14（四）確定夾緊方案 ..................................14（五）確定對(duì)刀裝置 ..................................14（六）夾具精度分析和計(jì)算 ............................15四 設(shè)計(jì)小結(jié) .........................................17參考文獻(xiàn) ............................................191銑氣門(mén)搖臂軸支座 φ18mm 孔兩端面的銑床夾具設(shè)計(jì)一 零件的分析（一）零件的作用題目所給定的零件（見(jiàn)圖 1）是 1105 柴油機(jī)中搖臂座結(jié)合部的氣門(mén)搖臂軸支座。 mm 孔裝搖臂軸，軸上兩端各裝0.278+Φ一進(jìn)、排氣門(mén)搖臂。 mm 孔內(nèi)裝一減壓軸，用于降低氣.6Φ缸內(nèi)壓力，便于起動(dòng)柴油機(jī)。兩孔間距該為 56±0.05mm，可保證減壓軸在搖臂上打開(kāi)氣門(mén)，實(shí)現(xiàn)減壓。零件通過(guò) φ11mm 孔用 M10 螺桿與氣缸蓋相連。圖 1 氣門(mén)搖臂軸支座（二）零件的工藝分析2該零件上的主要加工面為 mm， mm， mm 孔0.2718+Φ 0.2716+Φ 1Φ以及各孔兩端面。mm 孔的尺寸精度，與 A 面的平行度為 0.05mm,兩端0.2718+Φ面對(duì)孔中心線的圓跳動(dòng)為 0.1mm，直接影響搖臂軸對(duì) A 面的平行度，以及進(jìn)排氣門(mén)搖臂的同軸度。因此，在加工它們時(shí)，最好能在一次裝夾下將兩端面同時(shí)加工出來(lái)。mm 孔的尺寸精度，與 A 面的平行度為 0.05mm,直接0.2716+Φ影響減壓軸與 A 面的平行度。該孔與 mm 間距尺寸精度為0.2718+Φ56±0.05mm，直接影響減壓軸在搖臂上打開(kāi)氣門(mén)。由參考文獻(xiàn)[1]中有關(guān)面和孔的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。由題目知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 1 萬(wàn)件/年。由參考文獻(xiàn)[2]表 1-4、表 1-3 可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。零件有肋板結(jié)構(gòu)，故需要挖砂造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。由參考文獻(xiàn)[3]表 2.3-6 可知，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)為 IT8-10 級(jí)，加工余量等級(jí) MA 為 G 級(jí)。故取 IT 為 10 級(jí)，MA為 G 級(jí)。（二）基面的選擇1．精基準(zhǔn)的選擇：氣門(mén)搖臂軸支座的 A 面和 mm 孔是設(shè)1Φ計(jì)基準(zhǔn)，用它們做精基準(zhǔn)，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，A 面的面3積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠，操作方便。2．粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇 mm 孔上1Φ端面，以及 mm 和 mm 兩端面為粗基準(zhǔn)，第一，在0.2718+Φ 0.2716+Φ保證各加工面均有余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，保證裝入各孔的零件定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，且能夠按要求正常工作。（三）定位與夾緊方案最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn) A 面和 mm 孔，因此1Φ可用一塊支撐板限制 A 面的 3 個(gè)自由度，用一跟心棒插入mm 孔限制 2 個(gè)自由度，再用一個(gè)防轉(zhuǎn)銷頂在 mm 孔的1Φ 0.276+Φ旁側(cè)，這樣，工件的 6 個(gè)自由度全部被限定。最后，用螺栓與支撐板進(jìn)行夾緊。綜上所述，考慮到方案的可操作性，兼顧工作效率，本方案采用一根特殊的，兩端帶螺紋，中間帶支撐板的定位銷來(lái)完成定位與夾緊。（四）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用夾具，并盡量使工序集中以提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。因此，確定各表面的加工方法為，A 面：粗銑→半精銑； mm 孔另一端面：粗銑； mm 孔1Φ 0.2718+Φ兩端面：粗銑→半精銑； mm 孔兩端面：粗銑； mm0.276+Φ Φ孔：鉆； mm 孔：鉆→擴(kuò)→鉸； mm 孔：鉆→擴(kuò)→0.2716+Φ 0.2718+Φ鉸。因?yàn)?mm 孔與 mm 孔有較高的平行度及位置精0.27+Φ 0.2718+Φ4度要求，故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將兩空同時(shí)加工出來(lái)，以保證其精度要求。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 A 面、 mm 孔另一端面，以及 mm 孔與1Φ 0.2716+Φmm 孔兩端面的粗加工放在前面，精加工放在后面。0.2718+Φ因此，擬訂工藝路線方案如下：序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明鑄造時(shí)效 消除內(nèi)應(yīng)力涂底漆 防止生銹10 鉗工劃線 校正各孔中心20 粗銑 A 面及 mm 孔另一端面1Φ 先加工基準(zhǔn)面30 半精銑 A 面 提高基準(zhǔn)精度40 鉆 mm 孔Φ 后加工孔50 粗銑 mm 孔及 mm 孔兩端面0.16+Φ 0.278+Φ 先加工面60鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm，孔口倒角.35Φ .35Φ1×4留精擴(kuò)鉸余量70鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm，孔口倒角0.48+Φ 0.+Φ1×留精擴(kuò)鉸余量80 精擴(kuò)鉸 mm 孔，并提高精度至 mm0.356Φ 0.16+Φ 提高精度90 精擴(kuò)鉸 mm 孔，并提高精度至.408+Φmm.271Φ 提高精度100 檢驗(yàn)110 入庫(kù)（五）選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，加工設(shè)備易以通用機(jī)床為主，配以專用夾具，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。5粗銑 A 面及 孔另一端面，采用臥式雙面組合銑床，因1Φ切削功率較大，應(yīng)采用功率為 5.5KW 的 1T×32 型銑削頭，選擇直徑為 φ40mm 的 C 類可轉(zhuǎn)位面銑刀(參考文獻(xiàn)[3]表 4.4-40)、專用夾具，游標(biāo)卡尺。半精銑 A 面，采用臥銑，選擇 X62W 臥式銑床(參考文獻(xiàn)[3]表3.1-73)，刀具型號(hào)與粗銑相同。采用半精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口型直尺。粗銑 φ16 孔及 φ18 孔兩端面，采用功率為 φ5.5KW 的1T×32 型銑削頭，選擇直徑為 φ35mm 的 C 類可轉(zhuǎn)位面銑刀，機(jī)床為臥式雙面組合銑床，專用夾具、游標(biāo)卡尺。鉆孔鉸 φ16 孔直 φ15，φ18 孔直 φ17，孔口倒角 1×，鉆孔選用搖臂鉆床 Z3025(參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-30)錐柄麻045花鉆(參考文獻(xiàn)[1]表 4.3-9)錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔時(shí)倒角。選用錐柄機(jī)用絞刀、專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。（六）加工工序設(shè)計(jì)1.工序 20 粗銑及工序 30 半精銑 A 面工序查參考文獻(xiàn)[3]表 2.3-59，得平面加工余量 為 0.9mm，A精Z已知 A 面總余量 為 4mm，故粗加工余量 =4-0.9=3.1mm。AZ總 粗查參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-73，取粗銑的每齒進(jìn)給量為，取精度銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ?= ，粗銑走刀 10.2Zfm=ｚ 0.5mr次， =3.5mm，精銑走刀 1 次， =1.5mm。papa查參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 ，50inr取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 。又前面已選定銑刀直徑 D 為30minrφ40mm，故相應(yīng)的切削速度為: Dn.145==18.4i00v粗 π ×6Dn3.140==37.68min0v精 π ×校核機(jī)床功率(只校核粗加工工序)：切削功率 為: =mP-50.9.74167.pzenpmafk×取 z=10 個(gè)齒，則1506=2.rsｎ 8e pa=3.5.zｚｆ 1pmk代入式中得：× × × ×168×10×2.5×1=167.9=mp-500.930.7426.2kw由文獻(xiàn)[3]表 得機(jī)床功率為 7.5kw，取效率為 0.85，.則 7.5×0.85=6.375kw<6.62kw故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為 ，則：18minrDn3.40==14.8in0v粗 π ×帶入 公式得： × × × ×168×10×mp167.9mp-50.930.742×1≈5.2kw<6.375kw1860故機(jī)床功率足夠。2.工序 40 鉆 φ11 孔工序因 φ11 孔為一次鉆出，故其鉆削余量為=11/2=5.5mm，φ11 孔的公差等級(jí) F9。Z鉆參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，用插入法求得鉆 φ11 孔的切削速度 v= ，由此算出轉(zhuǎn)速為：min 0.4526.7sn=1000v/πd=1000×26.7/3.14×11= 73rmin按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n= ，則實(shí)際切削速度為：30irv=3.14×11×630/1000=21.6i7參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-69，得： =9.81×42.7 (N)fF0.8FdfkM=9.81×0.021 (Nm)20.8Mdk分別求出鉆 φ11 孔 和 M 如下：f=9.81×42.7×11× ×1=2427NfF0.84M=9.81×0.021× × ×1=15.63Nm21.它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力 7840N 和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩 196Nm，故機(jī)床剛度足夠。3．粗銑 mm 孔及 mm 孔兩端面工序0.16+Φ 0.278+Φ計(jì)算與工序 20 相同，取粗銑的每齒進(jìn)給量為 ，0.2Zfm=ｚ取精度銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ?= ，粗銑走刀 1 次，.5mr=3.5mm，精銑走刀 1 次， =1.5mm。papa查參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 ，50inr取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 。又前面已選定銑刀直徑 D 為30inrφ19mm，故相應(yīng)的切削速度為: D.1450==16.485min0v粗 π ×n3.32.97i精 π機(jī)床的功率校核同工序 20。4．鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm 工序0.418+Φ 0.417+Φmm 孔的擴(kuò)鉸余量參考文獻(xiàn)[3]表 2.3-48 取0.7+Φ=1.3mm， 0.2mm，由此可算出 -1.3-0.2=7mm。各Z擴(kuò) Z鉸 =2Z鉆 =工序的余量和工序尺寸及公差列于表 1。表 1 mm 孔各工序余量和工序尺寸及公差(mm)0.278+Φ加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸及公差鉆 7.5 ─ φ150.47+Φ8擴(kuò) 1.3 H9 0.417+Φ 016.8+5φ鉸 0.2 F8 .0Φ .47Φ參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-38，并參考 Z3025 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取鉆φ15 孔的進(jìn)給量 f=0.5mm/r。參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，用插入法求得鉆 φ15 孔的切削速度 v=0.545 =32.7 ，由此算出轉(zhuǎn)速為：msinn= = =650.8810vπ d3.4×2715min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=590 ，則實(shí)際切削速度為：minrv=3.14×15×590/1000=27.789 in參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，得：=98.1×42.7 kF(N)fF0d.8fM=9.81×0.021 kM(Nm)2.分別求出鉆 φ18 孔的 和 M 如下：f=98.1×42.7×15× ×1=2836NfF0.84M=9.81×0.021× × ×1=22.73Nm25.它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力 7840N 和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩 196Nm，故機(jī)床剛度足夠。擴(kuò) 孔，參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-50，并參考機(jī)床實(shí)際016.8+5φ進(jìn)給量，取 f= 。3mr參考文獻(xiàn)[1]表 3-54，擴(kuò)孔的切削速度為( ) ，故取123—V鉆= ×27.789=13.89V擴(kuò) 鉆 12min由此算出轉(zhuǎn)速為:9n= =1000×13.89/3.14×16.8=263.410vdπ minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=270 minr參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-58，鉸孔的進(jìn)給量取 f=0.4 r參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-60，取鉸孔的切削速度為：v=0.3 =18 ,msin由此算出轉(zhuǎn)速 n= = =337.210vdπ 3.4×87minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=350 ，則實(shí)際切削速度為：inrv= = =18.6810π 3.47×50in5.鉆擴(kuò)鉸 mm 孔至 mm 工序.356+Φ 0.35+Φ取進(jìn)給量為 f=0.7mm/r，則 v=25.4m/minn= = =622.210vdπ 3.4×21minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=650 inr則實(shí)際切削速度為: v=3.14×13×650/1000=26.53 min參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-41，得：=98.1×42.7 kF(N)fF0d.8fM=9.81×0.021 kM(Nm)2.分別求出鉆 φ16 孔的 和 M 如下：f=98.1×42.7×13× ×1=2616NfF0.84M=9.81×0.021× × ×1=16.73Nm23.10它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力 7840N 和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩 196Nm，故機(jī)床剛度足夠。擴(kuò) 孔，參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-50，并參考機(jī)床實(shí)際014.8+6φ進(jìn)給量，取 f= 。3mr參考文獻(xiàn)[1]表 3-54，擴(kuò)孔的切削速度為( ) ，故取123—V鉆= ×26.53=13.265V擴(kuò) 鉆 12in由此算出轉(zhuǎn)速為:n= =1000×13.265/3.14×14.8=285.410vdπ minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=300 。minr參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-58，鉸孔的進(jìn)給量取 f=0.4 r參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-60，取鉸孔的切削速度為：v=0.3 =18 ,msin由此算出轉(zhuǎn)速 n= = =382.210vdπ 3.4×85minr按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=400 ，則實(shí)際切削速度為：inrv= = =18.8410π 3.45×0in6.時(shí)間定額計(jì)算根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，只計(jì)算一道工序工時(shí)。下面計(jì)算工序 70 鉆擴(kuò)鉸 mm 孔的時(shí)間定額。0.2718+Φ①機(jī)動(dòng)時(shí)間由參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-7，得鉆孔的計(jì)算公式為：1112=njlft+1rDlctgk+(― 2)21=l–4鉆 φ15 孔： 158t0.5≈ 6ml=37mm 取 2l3將以上數(shù)據(jù)及已選定的 f、n 代入公式，得0.5in.16=jt7+6×9參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-7，得擴(kuò)孔和鉸孔的計(jì)算公式為： 1ljt2nf1l=rDctgk–d+(― )擴(kuò) φ16.8mm 孔：16.8502lt–().≈ 35ml=37mm 取 2l=將以上數(shù)據(jù)及已選定的 f、n 代入公式，得 min0.3.478jt7+5×2鉸 φ17mm 孔： 0174521.6l==ctg–6.8+l=37mm 2l3將以上數(shù)據(jù)的前面已選定的 f 及 n 帶入公式，得：371.6mi045.97jt+×總機(jī)動(dòng)時(shí)間 ，也即基本時(shí)間 為：j bT=0.156+0.478+0.297=0.931minb12②輔助時(shí)間參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-41 確定如表 2 所示表 2 輔助時(shí)間鉆 φ15 擴(kuò) φ16.8 鉸 φ17操作內(nèi)容 每次需用時(shí)間操作次數(shù)、時(shí)間 次數(shù)、時(shí)間 次數(shù)、時(shí)間主軸變速 0.025 1 0.025 1 0.025 1 0.025變換進(jìn)給量 0.025 1 0.025 移動(dòng)搖臂 0.015 2 0.03 1 0.015 1 0.015升降鉆桿 0.015 2 0.03 2 0.03 2 0.03裝卸刀具 0.06 1 0.06 1 0.06 1 0.06卡尺測(cè)量 0.1 2 0.2 2 0.2 塞規(guī)測(cè)量 2 0.5開(kāi)停車主軸運(yùn)轉(zhuǎn)清洗銑屑0.0150.020.04各工序的輔助時(shí)間為：鉆 φ15 孔 0.37min，擴(kuò) φ16.8mm孔 0.33min，鉸 φ17mm 孔 0.63min。裝卸工件時(shí)間參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-42 取 1.5min所以輔助時(shí)間 為：aT=0.37+0.33+0.63+1.5=2.83min③作業(yè)時(shí)間= + =0.931+2.83=3.761minBba④布置工作地時(shí)間 sT13參考文獻(xiàn)[2]取 a=3%,則= a=3.761×3% 0.113minsTB≈⑤體息與生理需要時(shí)間 r參考文獻(xiàn)[2]取 β=3%,則= β=3.761×3%=0.113minrB⑥準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 eT參考文獻(xiàn)[3]表 2.5-44,取各部分時(shí)間為：中等件：33min升降搖臂：1min深度定位：0.3min使用回轉(zhuǎn)夾具：10min試鉸刀：7min由題意已知生產(chǎn)批量為：1 萬(wàn)件,則/n=(33+1+0.3+10+7)/6000=0.008mineT⑦單件時(shí)間= + + + =0.931+2.83+0.113+0.113=pbasr3.987min⑧單件計(jì)算時(shí)間 cT= + /n=3.987+0.008=3.995minpe三 夾具設(shè)計(jì)圖 1 所示為氣門(mén)搖臂軸支座零件圖，根據(jù)老師布置的要求，現(xiàn)需設(shè)計(jì)銑 φ18mm 孔兩端面的銑夾具。14（一）零件本工序的加工要求分析本工序的加工要求，銑 φ18mm 孔的兩端面，兩端面表面粗糙度為 3.2μm，圓跳動(dòng)不允許超過(guò) 0.1mm。故本工序采用aR兩把高速鋼三面刃銑刀，對(duì)工件的兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行銑削加工。（二）擬定定位方案和選擇定位元件1.定位方案以 A 面和 φ11mm 孔作為定位基準(zhǔn)，限制五個(gè)自由度，再加一個(gè)防轉(zhuǎn)銷限定工件一個(gè)自由度，這樣工件六個(gè)自由度全部被限定。2.選擇定位元件根據(jù)定位方式，采用帶臺(tái)肩的定位銷，其它裝工件部分的直徑為 φ11 。６ｈ（三）定位誤差計(jì)算工序尺寸 36mm 定位誤差分析如下： 由于定位孔與定位銷為任意邊接觸，則：△Y= D+ d+ =(0.039+0.016+0.009)mm=0.064mmδ δ minｘ所以△D=△B+△Y=(0+0.064)mm=0.064< k13δ因此，定位精度足夠。由于加工要求不高，其它精度可不必計(jì)算。（四）確定夾緊方案采用如摘要所述的定位銷，用 M8 螺母把工件軸夾緊在定15位銷上，下端用雙螺母結(jié)構(gòu)將定位銷與夾具固定在一起。（五）確定對(duì)刀裝置1.根據(jù)加工要求采用 GB2240-80 圓形刀塊；塞尺符合GB2240-80，基本尺寸及偏差 mm。0.142-2.計(jì)算對(duì)刀尺寸圖 2 圓形對(duì)刀塊計(jì)算時(shí)應(yīng)把尺寸化為雙向?qū)ΨQ偏差，即37±0.1 符合要求∴H=37/2-2=16.5mm公差取工件相應(yīng)公差的 1/3，即×0.1=0.033mm13∴H=16.5±0.016mm（六）夾具精度分析和計(jì)算本夾具總圖上與工件加工精度直接有關(guān)的技術(shù)要求如下：定位銷表面尺寸 11 6h定位件與對(duì)刀塊的位置尺寸(16.5±0.016)mm對(duì)刀塞尺度 mm.0.142-定位銷軸線與夾具安裝面平行度公差為 0.03mm對(duì)刀塊工作表面對(duì)夾具安裝面的垂直度為 0.03mmHD16(1)尺寸 37±0.1mm 的精度分析△D=0.064mm△T=0.16mm△A= ×20=0.0086mm0.123= =0.172mm< k2△ D+△ T△ A220.64+.10.8623δ所以此夾具能保證 37±0.1mm 尺寸。17四 設(shè)計(jì)小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它要求我們?nèi)娴鼐C合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和時(shí)間知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。從大一至今的歷次課程設(shè)計(jì)中，數(shù)本次最為艱苦了，C 左右的高溫，教室里只有一個(gè)風(fēng)扇，從早到晚衣服都被04汗水泡著。以往五周才能完成的課程設(shè)計(jì)題目，現(xiàn)在必須在兩周內(nèi)完成，這對(duì)我們是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。幸虧有老師耐心的指導(dǎo)，馮老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)的確感動(dòng)了所有的人，每天早上過(guò)來(lái)，一直忙到中午將近 1 點(diǎn)，兩周時(shí)間天天如此，這在歷次課程設(shè)計(jì)中也是很少見(jiàn)的。我們從馮老師身上不僅學(xué)到了知識(shí)，更重要的是學(xué)到了對(duì)學(xué)問(wèn)的認(rèn)真和尊重，以及對(duì)工作的負(fù)責(zé)，這些都是在書(shū)本上很難學(xué)到的。本次課程設(shè)計(jì)，從頭到尾感覺(jué)就是艱苦，每天早上七點(diǎn)多來(lái)教室，晚上兩點(diǎn)多回去，外加三個(gè)通宵。在這些天雖然自己水平所限，在設(shè)計(jì)中令老師有許多不滿，但我也可以問(wèn)心無(wú)愧地說(shuō)，我已經(jīng)盡力了，說(shuō)良心話，這次的確是我最認(rèn)真的一次課程設(shè)計(jì)了。說(shuō)說(shuō)收獲吧！本次設(shè)計(jì)實(shí)際上對(duì)我們所學(xué)課程的一次綜合18運(yùn)用，涉及到的知識(shí)有工程材料與熱加工工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等，許多以往比較含糊的東西，在這次訓(xùn)練中也得到澄清。通過(guò)本次訓(xùn)練，我們可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力?，F(xiàn)在，我們能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。本次設(shè)計(jì)之后，我們運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力大大提高，此外，我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件的基本技能也大大加強(qiáng)。這次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的最后一次課程設(shè)計(jì)，它必將對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響，這次課程設(shè)計(jì)中的所學(xué)所得也必將牢記在心。我想以后的工作再苦再累也不過(guò)如此，在以后的工作中我會(huì)發(fā)揚(yáng)本次課程設(shè)計(jì)的艱苦奮斗精神，用老師教給的知識(shí)認(rèn)真完成每一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。19參 考 文 獻(xiàn)[1] 王紹俊主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987[2] 鄭修本，馮冠大主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[3] 李洪主編．機(jī)械加工工藝手冊(cè)．北京：北京出版社，1990[4] 張龍勛主編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997[5] 東北重型機(jī)械學(xué)院編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版） ．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988[6] 龔定安，蔡建國(guó)主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理．西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1992[7] 李家寶主編．夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1965[8] 路亞衡主編．機(jī)械制造工藝學(xué)．武漢：華中理工大學(xué)出版社，1985[9] 劉友才主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[10] 吳宗澤主編．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：高等教育出版社，1999[11] 李華主編．機(jī)械制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，42005