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設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：轉(zhuǎn)向臂工藝規(guī)程及鉆夾具設(shè)計(jì) 目錄 摘 要 1 ABSTRCT 2 第1章 緒論 3 第2章 設(shè)計(jì)的目的 5 第3章 零件的分析 6 3.1 零件的作用 6 3.2 零件的工藝分析 6 第4章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 7 4.1 確定毛坯的制造形式。 7 4.2 基面的選擇 7 4.3 確定工藝路線(xiàn) 7 4·3·1、工藝路線(xiàn) 7 4·3·2、確定工藝過(guò)程方案 8 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 4.5 確定切削用量和基本工時(shí) 11 第5章 夾具設(shè)計(jì) 23 5.1設(shè)計(jì)要求 23 5.2夾具設(shè)計(jì) 23 5.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 23 5.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 24 5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 25 5.4定位誤差的分析 27 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 28 總 結(jié) 29 致 謝 31 參 考 文 獻(xiàn) 32 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 轉(zhuǎn)向臂加工工藝規(guī)程及鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 第 2 頁(yè) 共 35 頁(yè) 說(shuō)明書(shū) 第1章 緒論 通過(guò)機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)如一體(如《公差于配合》、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的總復(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。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)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(xiàn)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，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)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 在些次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向臂的鉆床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。在此期間查閱了大量的書(shū)籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其是我系鄭陪文老師的大力幫助，在此表示感謝！ 第2章 設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過(guò)的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的： 1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 2、通過(guò)對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過(guò)學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。 3、課程設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢(xún)相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。 第3章 零件的分析 3.1 零件的作用 據(jù)資料所示，該轉(zhuǎn)向臂的作用和方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向拉桿一起配合使用，從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度。 3.2 零件的工藝分析 由零件圖可知：φ16、φ9.3的孔中心線(xiàn)是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 2·1、 以φ16mm孔的中心線(xiàn)加工表面 這一組加工表面包括：銑φ26mm單側(cè)端面、鉆φ16mm的孔、倒角1×45°、鉆φ8.5mm的孔。 2·2、 以φ9.3mm孔的中心線(xiàn)加工表面 這一組加工表面包括：銑φ20mm兩端面、鉆φ9.3mm的孔、锪φ16mm的沉頭。 概括：由于φ16、φ9.3的孔中心線(xiàn)位置精度不高，又φ16mm內(nèi)孔的精度比φ9.3mm內(nèi)孔的精度較高。所以由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(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。 第4章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4.1 確定毛坯的制造形式。 零件的材料可鍛鑄鐵（KT35-10），中批量生產(chǎn)。零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求較高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，可以提高生產(chǎn)率。 4.2 基面的選擇 1、定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)：為保證工件重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。為互為基準(zhǔn)，以φ20mm端面為粗基準(zhǔn)。即B、C面。 精基準(zhǔn)：精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使兩孔互為基準(zhǔn)，選φ16的孔作為精基準(zhǔn)。 4.3 確定工藝路線(xiàn) 4·3·1、工藝路線(xiàn)： ①、銑φ16mm孔的端面，即φ26mm圓柱A面 ②、銑φ9.3mm孔的兩端面，即φ20mm圓柱B、C面 ③、鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔φ16mm，倒角1×45° ④、鉆φ8.5mm孔 ⑤、鉆φ9.3mm孔 ⑥、刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 4·3·2、確定工藝過(guò)程方案見(jiàn)下表（4-1） 表（4-1） 工序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明 01 正貨處理145～204HBS 改善材料加工性能 02 銑φ26mm圓柱A面 先加工面 03 銑φ20mm圓柱B、C面 04 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔φ16mm， 倒角1×45° 后加工孔 05 鉆孔φ8.5mm 06 鉆孔φ9.3mm 07 刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 08 去毛刺 09 終檢 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 轉(zhuǎn)向臂的材料是KT35-10，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，。 由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定； 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定有零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 根據(jù)零件材料確定毛坯為可鍛鑄鐵（KT35-10）,中批量生產(chǎn)。按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》第五章第一節(jié)可確定： 1、求最大輪廓尺寸 長(zhǎng)133.6mm、寬47mm、高46mm 故最大輪廓尺寸為133.6mm。 2、選取公差等級(jí)CT 由表5-1，鑄造方法按機(jī)械造型、鑄件材料按可鍛鑄鐵，得CT范圍8～12級(jí)。取為10級(jí)。 3、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工表面的基本尺寸和逐漸公差等級(jí)CT=10級(jí)，查表5-3得：公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱(chēng)分布。 4、求機(jī)械加工余量等級(jí) 查表5-5，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為E～G，取為F級(jí)。 5、求RMA（要求的機(jī)械加工余量） 對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由表5-4查最大輪廓尺寸為133.6mm，機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RMA數(shù)值為1.5mm。 6、求毛坯基本尺寸 依零件圖可知：Φ16、φ9.3、φ8.5孔徑較小，鑄成實(shí)心。 A面屬單側(cè)加工，由式（5-1）得 R=F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mm B、C面屬兩側(cè)加工，由式（5-2）得 R=F+2RMA+CT/2=26+2×1.5+2.6/2=30.3mm 根據(jù)數(shù)據(jù)可得： 轉(zhuǎn)向臂鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)下表（3-1） 表（3-1） 項(xiàng)目 A面 B、C面 Φ16孔 Φ9.3孔 Φ8.5孔 公差等級(jí)CT 10 10 — — — 加工面基本尺寸 32 26 — — — 鑄件尺寸公差 2.8 2.6 — — — 機(jī)械加工余量等級(jí) F F — — — RMA 1.5 1.5 — — — 毛坯基本尺寸 34.9 30.3 0 0 0 7、畫(huà)毛坯圖（見(jiàn)A3圖紙） 4.5 確定切削用量和基本工時(shí) 1、工序號(hào)02： 本工序?yàn)殂姦?6mm端面。已知工件材料為可鍛鑄鐵（KT35-10），選擇硬質(zhì)合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=26mm。銑削深度a=2.9mm，選用機(jī)床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。查表5-146得：硬質(zhì)合金牌號(hào)YG8的每齒進(jìn)給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-148得：銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min 查表2-17.有 C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由表2-17的公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根據(jù)查表5-75選取X62臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 查表5-76，選f=118 mm/min 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機(jī)床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計(jì)算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知機(jī)床功率能夠滿(mǎn)足要求 ⑤、基本時(shí)間 查表2-28：(d對(duì)稱(chēng)銑削) T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=26mm、l=17mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s 取T=23s 單側(cè)走刀2次：T=2×23=46s 2、工序號(hào)03： 本工序?yàn)殂姦?0mm端面。已知工件材料為可鍛鑄鐵（KT35-10），選擇硬質(zhì)合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=20mm。銑削深度a=2.15mm，選用機(jī)床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。查表5-146得：硬質(zhì)合金牌號(hào)YG8的每齒進(jìn)給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-148得：銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min 查表2-17.有 C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由表2-17的公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根據(jù)查表5-75選取X62臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 查表5-76，選f=118 mm/min 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機(jī)床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計(jì)算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知機(jī)床功率能夠滿(mǎn)足要求 ⑤、基本時(shí)間（兩端加工） 查表2-28：(d對(duì)稱(chēng)銑削) T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=20mm、l=13mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=2（20+13+2）/118=0.59 min=35.4 s 取T=36 s 每端走刀2次：T=2×36=72 s 3、工序號(hào)04： 本工序?yàn)殂@φ16mm深32mm的孔。包括：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔、倒角1×45°。根據(jù)資料選用Z535立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼直柄機(jī)用鉸刀：r=0、ɑ=15°、Kr=45°。 ①、鉆孔： ⑴確定進(jìn)給量f 因?yàn)樯疃葹?2mm較大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給。查表5-127得：f=0.61～0.75 mm/r 由表5-66取得f=0.72 mm/r ⑵選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=16.4、z=0.22、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15mm a=7.5mm 按公式計(jì)算： ∴Vc =22.061 m/min nc=22.061×1000/3.14×15=468.4 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=400 r/min=6.67 r/s 則V=3.14×15×6.67/1000=0.314 m/s ⑷鉆孔基本時(shí)間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= l=5mm,f=0.72 mm/r、n=6.67r/s 則T=（32+5+5）/0.72×6.67=8.75s 取T=9s ②、擴(kuò)孔： ⑴確定進(jìn)給量f 因?yàn)樯疃葹?2mm較大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給。查表5-128得：f=0.9～1.1 mm/r 由表5-66取得f=0.96 mm/r ⑵選擇擴(kuò)孔鉆磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：擴(kuò)孔鉆后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=30min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=27.9、z=0.2、x=0.1、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15.85mm a=0.425mm 按公式計(jì)算： ∴Vc =34.964 m/min nc=34.964×1000/3.14×15.85=702.5 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=750 r/min=12.5 r/s 則V=3.14×15.85×12.5/1000=0.622 m/s ⑷鉆孔基本時(shí)間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= 2mm、l=3mm,f=0.96 mm/r、n=12.5r/s 則T=（32+2+3）/0.96×12.5=3.1 s 取T=4s ③、粗鉸： ⑴確定進(jìn)給量f 因?yàn)樯疃葹?2mm較大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 由表5-66取得f=1.60 mm/r ⑵選擇鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉸刀后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=15.95mm a=0.05mm 按公式計(jì)算： ∴Vc =12.611 m/min nc=12.611×1000/3.14×15.95=251.8 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=275 r/min=4.58 r/s 則V=3.14×15.95×4.58/1000=0.229 m/s ⑷鉆孔基本時(shí)間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、l= 2mm、查表2-27取l=13mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 則T=（32+2+13）/1.60×4.58=6.4 s 取T=7s ④、精鉸： ⑴確定進(jìn)給量f 因?yàn)樯疃葹?2mm較大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 由表5-66取得f=1.60 mm/r ⑵選擇鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉸刀后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=16mm a=0.025mm 按公式計(jì)算： ∴Vc =13.491 m/min nc=13.491×1000/3.14×16=268.5 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=275 r/min=4.58 r/s 則V=3.14×16×4.58/1000=0.230 m/s ⑷鉆孔基本時(shí)間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= 2mm、l=4mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 則T=（32+2+4）/1.60×4.58=5.2 s 取T=6s ⑤、倒角1×45° 4、工序號(hào)05： 本工序?yàn)殂@φ8.5mm深8mm的孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼直柄麻花鉆：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度較小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給可達(dá)到加工要求。參考值取f=0.28 mm/r ②選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=8.5mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n 查表2-13、2-14得：C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=8.5mm a=4.25mm f=0.28mm/r 按公式計(jì)算： ∴Vc =29.9 m/min nc=29.9×1000/3.14×8.5=1120 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=960 r/min=16 r/s 則V=3.14×8.5×16/1000=0.427 m/s ④基本時(shí)間 鉆φ8.5mm深8mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=8mm、取l= l=4mm,f=0.28 mm/r、n=16r/s T=（8+4+4）/0.28×16=3.6s 取T=4s 5、工序號(hào)06： 本工序?yàn)殂@φ9.3mm深26mm的孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼直柄麻花鉆,一次加工通孔可以滿(mǎn)足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進(jìn)給量f 由于深度較大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給可達(dá)到加工要求。查表5-127：f=0.47～0.57mm/r 。 由表5-66，按Z525選取f=0.48 mm/r ②選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=9.3mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n 查表2-13、2-14得：C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=9.3mm a=4.65mm f=0.48mm/r 按公式計(jì)算： ∴Vc =24.656 m/min nc=24.656×1000/3.14×9.3=844.33 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=680 r/min=11.33 r/s 則V=3.14×9.3×1.33/1000=0.33 m/s ④基本時(shí)間 鉆φ9.3mm深26mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=26mm、取l=5mm、 l=4mm,f=0.48 mm/r、n=11.33r/s T=（26+5+4）/0.48×11.33=6.4s 取T=7s 6、工序號(hào)07： 本工序?yàn)楣纹溅?6mm深1mm的沉頭孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆,一次加工通孔可以滿(mǎn)足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進(jìn)給量f 由于深度較小，采用手動(dòng)進(jìn)給。 ②選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=16mm、則T=60 min。 ③確定切削速度V、n 查表5-140、5-66：按Z525 暫取f=0.13mm/r 查得Vc =12～25 m/min 取Vc =18 m/min ∴nc=18×1000/3.14×16=358.28 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=272 r/min=4.53 r/s 則V=3.14×16×4.53/1000=0.228 m/s ④刮平兩端基本時(shí)間 T=2(l+l)/ fn 式中l(wèi)=1mm、取l=1mm，f=0.13 mm/r、n=4.53r/s T=2（1+1）/0.13×4.53=6.8s 取T=7s 第5章 夾具設(shè)計(jì) 5.1設(shè)計(jì)要求 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。下面即為銑16孔端面的專(zhuān)用夾具，本夾具將用于X52K銑床。 本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。采用氣缸驅(qū)動(dòng)的夾緊方式。 5.2夾具設(shè)計(jì) 5.2.1 定位基準(zhǔn)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(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。 采用平面為基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，然后用V型塊和各種擋銷(xiāo)定位能限制3個(gè)自由度。 5.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金） 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得： 銑削力計(jì)算公式為 圓周分力 式（3-1） 查表可得： 代入公式（3-1）得 = 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 即： （） 計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力 即： 取k=2 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱(chēng)尺寸 允差d 允差 公稱(chēng)尺寸 允差D 25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 由于本道工序是完成后加工，所以選用對(duì)刀塊。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱(chēng)尺寸H 允差d C 3 -0.006 0.25 5.4定位誤差的分析 為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： 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(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 總 結(jié) 這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門(mén)科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)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(shù)的確定、計(jì)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(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。 回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過(guò)程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。 這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問(wèn)題，也碰到了許多問(wèn)題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠(chǎng)職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年