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摘 要 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容可分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。首先，通過(guò)分析B6065刨床推動(dòng)架，了解到推動(dòng)架在B6065刨床加工中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動(dòng)架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定出切實(shí)可行的推動(dòng)架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)方面的書籍，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)的方案，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。 ABSTRACT The design of the content can be divided into a point of order processing machinery and machine tools designed for the two most fixture design. First of all, through the promotion of B6065-planer, that promote the B6065 planer-processing role. Use of machinery manufacturing technology and related programmes of knowledge, promoting the solution-processing in the position to step up and the line of the arrangement, and so on related issues, establishing the process and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance . Secondly, the basis for promoting the rough-pieces and production and processing requirements of the Programme of the programme, to promote the development of a practical point of order-processing line. Finally, in accordance with the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, effort, economic and reasonable to ensure the quality of processing Fixture. 目 錄 1 零件的分析……..…………………………………………………………………1 1.1零件的作用……………………………… ………… …… ……… ……………1 1.2零件的工藝分析……………… ………………… ………… … ………………1 2 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖………………………………………..2 3 選擇加工方法，制定工藝路線…………………………………………………..2 3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)……… …………… ……… ……………… ………………2 3.2制定機(jī)械加工工藝路線… ………… ………… ……………… ………………3 3.3確定工藝過(guò)程方案………………………………………………………………4 4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具………………………..……………………4 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備………………………………………………………5 4.2確定工序尺寸……………………………………………………………………6 5 確定切削用量及基本時(shí)間……………………………..…………………………7 5.1 工序Ⅹ的切削用量及基本時(shí)間的確定……… ……………… ………… ……7 6 夾具設(shè)計(jì)…………………………………………..………………………………7 6.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………… …………… ………… ………7 6.2切削力和卡緊力計(jì)算……………………………………………………………7 6.3定位誤差分析……………………………………………………………………8 6.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明……………………………………………………8 結(jié)論……………………………………… …………………… ……………………9 參考文獻(xiàn)……………………………………………… …………………… ………10 1 零件的分析 1.1零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過(guò)銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞φ32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。 1.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(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： 1.φ32mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，φ16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。 2.以φ16mm孔為加工表面 這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10； 2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。 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。 2 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。 由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。 表3.1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值 說(shuō)明 φ27的端面 92 H 4.0 頂面降一級(jí)，單側(cè)加工 φ16的孔 φ16 H 3.0 底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 φ50的外圓端面 45 G 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） φ32的孔 φ32 H 3.0 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 φ35的兩端面 20 G 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） φ16的孔 φ16 H 3.0 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT φ27的端面 92 4.0 96 3.2 φ16的孔 φ16 6 φ10 2.2 φ50的外圓端面 45 5 50 2.8 φ32的孔 φ32 6.0 φ26 2.6 φ35的兩端面 20 5 25 2.4 φ16的孔 φ16 6 φ10 2.2 3 選擇加工方法，制定工藝路線 3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 3.1.1基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 3.1.2粗基面的選擇 對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。 3.1.3精基面的選擇 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。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。 3.2制定機(jī)械加工工藝路線 3.2.1工藝路線方案一 工序I 銑φ32mm孔的端面 工序II 銑φ16mm孔的端面 工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面 工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽 工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面 工序VI 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z525立式鉆床加工。 工序VII 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z550立式鉆床加工 工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床 工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工 工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工 工序Ⅺ 拉溝槽R3 3.3確定工藝過(guò)程方案 表 4.1 擬定工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明 010 一箱多件沙型鑄造 020 進(jìn)行人工時(shí)效處理 消除內(nèi)應(yīng)力 030 涂漆 防止生銹 040 銑φ32mm孔的端面 先加工面 050 銑φ16mm孔的端面 060 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面 070 銑深9.5mm寬6mm的槽 080 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面 090 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45° 0100 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45° 0110 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45° 0120 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H 0130 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角 后加工孔 0140 拉溝槽R3 0150 檢驗(yàn) 4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，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. 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 4.1.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 工序040、050銑φ32mm孔的端面和銑φ16mm孔的端面，因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。 工序060銑φ32mm孔和銑φ16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面，宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。 工序070銑深9.5mm，寬6mm的槽，由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。 工序080車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面本工序?yàn)檐嚩嗣?，鉆孔φ10mm，車孔φ16mm，孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。 工序090 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床。 工序0100鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工。 工序0110鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床。 工序0120鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。 工序0130鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工。 工序0140 拉溝槽R3 選用專用拉床。 4.1.2 選擇夾具 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為 d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。 2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。 3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45°，選用專用刀具。 4.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45度車刀。 5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。 6.拉溝槽R3選用專用拉刀。 4.1.4 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下： 1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。 2.選擇加工孔量具 因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7～I(xiàn)T9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。 3.選擇加工槽所用量具 槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為：粗銑時(shí)均為IT14;半精銑時(shí)，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測(cè)量范圍0～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。 4.2.1面的加工（所有面） 根據(jù)加工長(zhǎng)度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-21加工的長(zhǎng)度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 4.2.2孔的加工 1. φ32mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ31mm. 2z=16.75mm 擴(kuò)孔：φ31.75mm 2z=1.8mm 粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm 精鉸：φ32H7 2. φ16mm. 毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm 擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H7 3. φ16mm的孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H8 4.鉆螺紋孔φ8mm 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝 手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ7.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ8H7 5.鉆φ6mm孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝 手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ6H7 5 確定切削用量及基本時(shí)間 5.1 工序Ⅸ的切削用量及基本時(shí)間的確定 5.1.1切削用量 本工序?yàn)殂@螺紋孔φ6mm、攻絲M8-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。 1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。 2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127進(jìn)給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。 5.1.2 基本時(shí)間 鉆Φ6mm螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為45s. 6 夾具設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第Ⅷ道工序的工裝夾具，在給定的零件中，對(duì)本序價(jià)格的主要要求考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。 6.1 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 6.2切削力和卡緊力計(jì)算 本步加工按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實(shí)際卡緊力為 F’=S1×S2×S3×S4×F=16.77N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 6.3定位誤差分析 本工序采用孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 6.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 夾具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu) 本次設(shè)計(jì)中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)附圖。 結(jié)論 根據(jù)推動(dòng)架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。同時(shí)依據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計(jì)中的夾具設(shè)計(jì)也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。因此，可知此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是成功的。  參考文獻(xiàn) [1]孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [2]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [3]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，1993 [4]王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1987 [5]黃如林主編.切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [6]薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1995 [7]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測(cè)量技術(shù).北京高等教育出版社，2005. 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