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學校名稱 機械加工工序卡片 零件名稱 前橫架 第 1 頁 共 1 頁 車 間 零件圖號 工序號 4 設備名稱 立式鉆床 型號 Z525 材料 機械性能 零件重量 每臺件數(shù) HT200 1 單位工時 機動工時 輔助時間 自然消耗時間 8.5 冷卻潤滑液 乳化液 工人技術(shù)等級 工步號 工 步 內(nèi) 容 工藝裝備 切削用量 刀 具 夾 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) 1 鉆4XM12孔 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 23.5 0.2 18 工藝編制 工藝審核 標準檢查 批 準 更 改 標 記 處 數(shù) 更改文件號 簽 名 日 期 學校名稱 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 第 1 頁 零件圖號 共 1 頁 零件名稱 前橫架 卡片編號 每臺件數(shù) 1 坯料種類 鑄件 坯料尺寸 247×54×64 坯料重量 公斤 單件凈重 公斤 單件工時 坯料材質(zhì) HT200 坯料制件數(shù) 1 材料利用率 % 單件毛重 公斤 工 序 號 車 間 設 備 工 藝 裝 備 時間定額 刀具 量具 夾具 鑄 鑄造 1 金工 粗銑前橫架前面 X51 直柄粗加工立銑刀 游標卡尺（0.05mm） 專用銑夾具 15.56s 2 金工 锪平φ25 Z525 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 3.6s 3 金工 鉆凸起螺紋孔M12，孔口倒角1x45° Z525 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 2.125s 4 金工 鉆底板螺紋孔4xM12，孔口倒角1x45° Z525 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 8.5s 5 金工 攻底板螺紋4x M12 Z525 絲錐 專攻螺紋夾具 22.16s 6 金工 攻凸起螺紋M12 Z525 絲錐 專攻螺紋夾具 5.54s 更改 備注 定額編制 工藝編制 車間代號 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 名 日 期 定額審核 工藝審核 批 準 工 藝 夾 具 設 計 第 I 頁 設計任務書 設計題目：前橫架零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆 4×M12 孔工序?qū)Ｓ?夾具設計 生產(chǎn)綱領：4000 件 生產(chǎn)類型：中批量或大批量生產(chǎn) 設計要求： （1）產(chǎn)品零件圖 1 張 （2）機械加工工藝過程卡片 1 份 （3）機械加工工序卡片 1 份 （4）夾具總裝圖（1 ﹟ 圖紙） 1 張 （5）夾具主要零件圖（2 ﹟ 圖紙） 1 張 （6）課程設計說明書（4000～6000 字） 1 份 工 藝 夾 具 設 計 第 II 頁 目 錄 設計任務書 .......................................................................................................................I 第 1 章 緒 論 ..................................................................................................................1 1.1 課題的目的和意義 .....................................................................................................1 1.2 本課題主要設計任務 ................................................................................................1 第 2 章 機械加工工藝規(guī)程設 ........................................................................................2 2.1 零件的分析 ......................................................................................................2 2.1.1 零件的作用 ...........................................................................................2 2.1.2 零件的工藝分析 ...................................................................................2 2.2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 .............................................................................3 2.2.1 選擇毛坯 ...............................................................................................3 2.2.2 毛坯的尺寸公差和機械加工余量 .......................................................3 2.3 工藝過程設計 ..................................................................................................3 2.3.1 定位基準的選擇 ...................................................................................3 2.3.2 加工方法的確定 ...................................................................................4 2.3.3 加工階段的劃分 ...................................................................................4 2.3.4 加工順序的安排 ...................................................................................4 2.3.5 工序的組合 ...........................................................................................4 2.3.6 擬定工藝路線 .......................................................................................5 2.4 工序設計 .........................................................................................................5 2.4.1 機床工藝裝備選擇 ...............................................................................5 2.4.2 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 ...........................................6 2.4.3 確定切削用量及時間定額 ...................................................................7 第 3 章 專用夾具設計 ..................................................................................................13 3.1 問題的提出 ....................................................................................................13 3.2 定位方案設計 ................................................................................................13 3.2.1 定位基準的選擇 .................................................................................13 3.2.2 定位元件的選擇 .................................................................................13 3.2.3 定位誤差分析 .....................................................................................13 3.3 夾緊方案設計 ................................................................................................13 工 藝 夾 具 設 計 第 III 頁 3.3.1 夾緊力的確定 .....................................................................................13 3.3.2 夾緊機構(gòu)設計 .....................................................................................14 3.4 對刀導引元件的設計 ....................................................................................14 3.5 夾具體的設計 ................................................................................................14 3.5.1 夾具體的設計要求 .............................................................................14 3.5.2 夾具體的確定 .....................................................................................14 3.6 夾具設計及操作的簡要說明 ........................................................................15 課程設計的心得體會 ..................................................................................................16 參考文獻 ......................................................................................................................17 附 錄 1 機械加工工藝過程卡片 ............................................................................18 附 錄 2 機械加工工序卡片 ....................................................................................19 工 藝 夾 具 設 計 第 1 頁 第 1 章 緒 論 1.1 課題的目的和意義 機 械 制 造 業(yè) 是 制 造 具 有 一 定 形 狀 位 置 和 尺 寸 的 零 件 和 產(chǎn) 品 ， 并 把 它 們 裝 備 成 機 械 裝 備 的 行 業(yè) 。 機 械 制 造 業(yè) 的 產(chǎn) 品 既 可 以 直 接 供 人 們 使 用 ， 也 可 以 為 其 它 行 業(yè) 的 生 產(chǎn) 提 供 裝 備 ， 社 會 上 有 著 各 種 各 樣 的 機 械 或 機 械 制 造 業(yè) 的 產(chǎn) 品 。 我 們 的 生 活 離 不 開 制 造 業(yè) ， 因 此 制 造 業(yè) 是 國 民 經(jīng) 濟 發(fā) 展 的 重 要 行 業(yè) ， 是 一 個 國 家 或 地 區(qū) 發(fā) 展 的 重 要 基 礎 及 有 力 支 柱 。 鉆 前 橫 架 上 螺 紋 孔 的 工 藝 分 析 ， 可 以 使 我 們 學 會 怎 樣 確 定 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 ， 怎 樣 擬 定 生 產(chǎn) 路 線 及 工 藝 文 件 的 編 制 。 其 中 工 藝 卡 片 的 繪 制 尤 為 重 要 。 設 計 內(nèi) 容 主 要 是 夾 具 的 設 計 。 六 點 定 位 原 理 的 應 用 在 此 得 到 應 用 。 夾 緊 裝 置 的 設 計 應 遵 循 夾 緊 力 的 基 本 原 則 ——作 用 點 、 方 向 、 大 小 。 夾 具 是 為 滿 足 機 械 加 工 工 藝 要 求 而 進 行 的 一 種 工 裝 設 計 ， 同 時 它 又 是 一 項 較 為 獨 立 的 生 產(chǎn) 實 用 技 能 。 本 課 程 的 學 習 需 要 有 機 床 、 刀 具 、 公 差 與 技 術(shù) 測 量 、 機 械 制 圖 、 工 程 材 料 及 熱 處 理 、 機 械 原 理 與 機 械 零 件 、 理 論 力 學 及 材 料 力 學 等 機 械 專 業(yè) 多 門 專 業(yè) 基 礎 課 程 做 支 撐 。 通 過 此 次 課 程 設 計 能 夠 掌 握 機 床 夾 具 的 基 本 理 論 知 識 和 設 計 計 算 方 法 ， 能 對 機 床 夾 具 進 行 結(jié) 構(gòu) 設 計 和 精 度 分 析 。 會 查 閱 有 關(guān) 夾 具 設 計 的 標 準 、 手 冊 、 圖 冊 等 技 術(shù) 資 料 。 掌 握 機 床 夾 具 設 計 的 一 般 方 法 ， 具 有 設 計 一 般 復 雜 程 度 夾 具 的 基 本 能 力 。 了 解 現(xiàn) 代 夾 具 設 計 的 一 般 知 識 。 1.2 本課題主要設計任務 （ 1） 分 析 零 件 的 工 藝 ， 制 定 工 藝 過 程 卡 （ 2） 根 據(jù) 工 藝 路 線 制 定 工 序 卡 （ 3） 設 計 夾 具 設 計 手 冊 ， 設 計 夾 具 方 案 （ 4） 繪 制 夾 具 裝 配 圖 和 夾 具 零 件 （ 5） 寫 工 藝 規(guī) 程 設 計 說 明 書 （ 6） 寫 夾 具 設 計 說 明 書 工 藝 夾 具 設 計 第 2 頁 第 2 章 機械加工工藝規(guī)程設 2.1 零件的分析 零 件 如 圖 2-1 所 示 ， 零 件 經(jīng) 鑄 造 后 前 面 需 要 粗 加 工 ， 用 立 式 銑 床 加 工 前 面 。 保 證 螺 紋 孔 的 位 置 度 。 底 面 要 求 不 允 許 有 凸 塊 等 缺 陷 。 其 余 表 面 均 為 鑄 造 面 ， 不 需 加 工 。 而 主 要 工 作 面 的 加 工 精 度 較 高 ， 但 也 可 以 在 正 常 的 生 產(chǎn) 條 件 下 ， 采 用 較 經(jīng) 濟 的 方 法 保 質(zhì) 保 量 的 加 工 出 來 。 所 以 ， 該 零 件 的 工 藝 性 較 好 。 圖 2-1 前橫架零件圖 2.1.1 零件的作用 主 要 是 起 到 支 撐 作 用 的 。 2.1.2 零件的工藝分析 各 加 工 表 面 工 藝 如 表 2-1 所 列 。 表 2-1 前 橫 架 零 件 技 術(shù) 要 求 表 加 工 表 面 尺 寸 mm 表 面 粗 糙 度 Ra/μ m 形 位 公 差 /mm 前 橫 架 前 面 25 前 橫 架 底 面 不 允 許 有 凸 塊 等 缺 陷 底 板 螺 紋 孔 M12 相 對 于 B 面 圓 度 誤 差 0.5 凸 起 螺 紋 孔 M12 相 對 于 C 面 圓 度 誤 差 0.1 墊 片 圓 槽 φ25 锪 平 工 藝 夾 具 設 計 第 3 頁 2.2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.2.1 選擇毛坯 由 于 前 橫 架 在 工 作 過 程 中 要 承 受 載 荷 ， 毛 坯 選 鑄 造 件 。 該 前 橫 架 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) 。 2.2.2 毛坯的尺寸公差和機械加工余量 該 前 橫 架 采 用 熔 模 鑄 造 （ 硅 溶 膠 ） ， 其 材 料 為 灰 鑄 鐵 ， 所 以 公 差 等 級 選 4-6， 取 6.進 而 由 表 確 定 鑄 件 尺 寸 公 差 為 0.58mm。 由 表 選 出 機 械 加 工 余 量 等 級 為 E。 又 查 得 鑄 件 的 機 械 加 工 余 量 為 0.4mm。 零 件 表 面 粗 糙 度 由 零 件 圖 可 知 ， 該 前 橫 架 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 等 于 25μm， 其 余 均 為 鑄 造 面 。 2.3 工藝過程設計 2.3.1 定位基準的選擇 定 為 基 準 有 粗 基 準 和 精 基 準 之 分 ， 通 常 先 確 定 精 基 準 ， 然 后 再 確 定 粗 基 準 。 2.3.1.1 精基準的選擇 根 據(jù) 該 前 橫 架 零 件 的 技 術(shù) 要 求 和 裝 配 要 求 ， 選 擇 前 橫 架 前 面 和 底 面 作 為 精 基 準 ， 以 此 來 加 工 底 板 上 4 個 螺 紋 孔 和 凸 起 上 1 個 螺 紋 孔 遵 循 了 “基 準 統(tǒng) 一 ”原 則 。 2.3.1.2 粗 基 準 的 選 擇 作 為 粗 基 準 的 表 面 應 平 整 ， 沒 有 飛 邊 、 毛 刺 或 其 他 表 面 欠 缺 。 該 前 橫 架 選 擇 后 面 為 粗 基 準 ， 以 加 工 前 面 ， 為 后 續(xù) 工 序 準 備 好 精 基 準 。 工 藝 夾 具 設 計 第 4 頁 2.3.2 加工方法的確定 根 據(jù) 前 橫 架 零 件 圖 上 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 確 定 加 工 工 件 各 表 面 的 加 工 方 法 。 如 表 2-2 所 列 。 表 2-2 前 橫 架 各 面 尺 寸 精 度 、 表 面 粗 糙 度 、 加 工 方 案 表 2.3.3 加工階段的劃分 該 前 橫 架 的 加 工 階 段 可 分 為 粗 加 工 和 精 加 工 兩 個 階 段 。 在 粗 加 工 階 段 ， 首 先 將 精 基 準 （ 前 橫 架 前 面 和 底 面 ） 準 備 好 ， 是 后 續(xù) 工 序 都 可 采 用 精 基 準 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 表 面 的 精 度 要 求 ； 然 后 粗 銑 前 橫 架 前 面 。 在 精 加 工 階 段 完 成 底 板 四 螺 紋 孔 以 及 凸 起 螺 紋 孔 和 墊 片 圓 槽 的 鉆 削 ， 再 用 絲 錐 攻 螺 紋 ， 進 行 螺 紋 加 工 。 2.3.4 加工順序的安排 （ 1） 遵 循 “先 基 準 后 其 他 ”原 則 ， 首 先 加 工 精 基 準 —前 橫 架 前 面 。 （ 2） 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工 序 。 （ 3） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 前 面 ， 后 加 工 螺 紋 孔 以 及 墊 片 圓 槽 。 2.3.5 工序的組合 該 前 橫 架 選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 加 工 工 序 。 該 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 級 表 面 粗 糙 度 Ra/μ m 加 工 方 案 前 橫 架 前 面 IT13 25 粗 銑 底 板 螺 紋 孔 M12 IT11 1.6 鉆 -絲 錐 攻 內(nèi) 螺 紋 凸 起 螺 紋 孔 M12 IT11 1.6 鉆 -絲 錐 攻 內(nèi) 螺 紋 墊 片 圓 槽 φ25 IT12 12.5 鉆 工 藝 夾 具 設 計 第 5 頁 生 產(chǎn) ， 可 采 用 萬 能 型 機 床 以 專 用 工 、 夾 具 ， 以 提 高 生 產(chǎn) 率 ； 而 且 運 用 工 序 集 中 原 則 是 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 ， 不 但 可 以 縮 短 輔 助 時 間 ， 而 且 在 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 孔 ， 有 利 于 保 證 各 孔 之 間 的 相 對 位 置 精 度 的 要 求 。 2.3.6 擬定工藝路線 在 綜 合 考 慮 上 述 工 序 順 序 安 排 原 則 的 基 礎 上 安 排 工 藝 路 線 如 表 2- 3 所 列 。 表 2-3 工 藝 路 線 表 2.4 工序設計 2.4.1 機床工藝裝備選擇 2.4.1.1 選 擇 機 床 工 序 1 選 用 立 式 銑 床 ， 型 號 為 X51。 其 他 工 序 選 用 立 式 鉆 床 ， 型 號 Z525。 2.4.1.2 選 擇 夾 具 所有工 序 均 選 用 專 用 夾 具 。 2.4.1.3 選 擇 刀 具 銑 刀 選 擇 莫 氏 錐 柄 立 銑 刀 ， 莫 氏 錐 柄 號 為 2， 直 徑 d=18mm， l=32mm,L=117mm,齒 數(shù) z=6 粗 銑 留 余 量 1.5mm。 鉆 φ10.8mm 孔 ， 選 用 莫 氏 φ10.8 麻 花 鉆 . 攻 M12 螺 紋 ， 選 用 機 用 絲 錐 φ12mm 工 序 號 工 序 名 稱 機 床 設 備 刀 具 1 粗 銑 前 橫 架 底 面 立 式 銑 床 X51 直 柄 粗 加 工 立 銑 刀 2 锪 平 立 式 鉆 床 Z525 直 柄 麻 花 鉆 3 鉆 凸 起 螺 紋 孔 立 式 鉆 床 Z525 直 柄 麻 花 鉆 4 鉆 底 板 螺 紋 孔 立 式 鉆 床 Z525 直 柄 麻 花 鉆 5 攻 底 面 螺 紋 立 式 鉆 床 Z525 絲 錐 6 攻 凸 起 螺 紋 立 式 鉆 床 Z525 絲 錐 工 藝 夾 具 設 計 第 6 頁 2.4.1.4 選 用 量 具 銑 下 表 面 選 用 分 度 值 0.05mm 的 游 標 卡 尺 進 行 測 量 。 由 于 孔 加 工 選 用 的 是 標 準 的 麻 花 鉆 與 絲 錐 ， 故 不 需 用 量 具 進 行 測 量 。 2.4.2 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 2.4.2.1 工 序 1—前 橫 架 底 面 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 。 以 后 面 B 定 位 ， 粗 銑 前 面 A， 保 證 工 序 尺 寸 P， 如 圖 2-2 所 示 。 圖 2-2 粗 銑 余 量 圖 從 圖 2-2 中 知 P=22mm， Z 為 粗 銑 余 量 。 查 表 得 Z=0.4mm， 則 P+Z 為 鑄 造 面 基 本 尺 寸 設 為 P1=P+Z=22.4mm。 由 于 工 序 尺 寸 P1 是 在 粗 銑 加 工 中 保 證 的 ， 查 表 知 ， 粗 銑 工 序 的 精 度 等 級 可 達 到 A 面 的 最 終 加 工 要 求 IT13， 因 此 確 定 該 工 序 尺 寸 公 差 為 IT13， 其 公 差 值 為 0.33mm， 故 P1=（ 22.4±0.165） mm。 為 驗 證 確 定 的 工 序 尺 寸 及 公 差 是 否 合 理 ， 還 需 對 加 工 余 量 進 行 校 核 。 余 量 Z 的 校 核 Zmax=P1max－ Pmin=（ 22.4+0.165－ 22） mm=0.565mm Zmin=P1min－ Pmax =（ 22.4－ 0.165－ 22） mm=0.235mm 余 量 校 核 表 明 ， 所 確 定 的 工 序 尺 寸 公 差 是 合 理 的 。 所 以 工 序 尺 寸 及 公 差 為 P1= mm。 0.5623? 工 藝 夾 具 設 計 第 7 頁 2.4.2.2 工 序 4—底 板 螺 紋 孔 （ 4×M12） 的 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定 查 表 知 ， 鉆 孔 余 量 為 1mm。 加 工 M12 的 螺 紋 孔 使 用 直 徑 為 11mm 的 麻 花 鉆 。 加 工 完 后 ， 用 絲 錐 攻 螺 紋 ， 即 得 到 M12 的 螺 紋 孔 。 2.4.3 確定切削用量及時間定額 切 削 用 量 包 括 背 吃 刀 量 ap， 進 給 量 f 和 切 削 速 度 v。 確 定 順 序 是 先 確 定 ap， f， 再 確 定 v。 2.4.3.1 工序 1（銑底面）切削用量及基本時間的確定 （ 1） 切 削 用 量 本 道 工 序 為 粗 銑 下 表 面 。 已 知 加 工 材 料 為 HT200。 機 床 為 X51 銑 床 。 工 件 安 裝 采 用 專 用 夾 具 。 確 定 粗 銑 下 表 面 ， 留 余 量 1.5mm 的 切 削 用 量 。 選 刀 具 為 莫 氏 錐 柄 立 銑 刀 ， 莫 氏 錐 柄 號 為 3， 直 徑 d=28mm， l=45mm,L=147mm,（ 細 ） 齒 數(shù) z=6 粗 銑 留 余 量 1.5mm。 前 角 為 0， 后 角 為 7 度 ， 刀 齒 斜 角 λs=-10， 主 刃 Κr=50， 過 渡 刃 Κrε=30， 過 渡 刃 寬 度 bε=1.5mm。 a） 確 定 背 吃 刀 量 ap， 粗 銑 單 邊 余 量 為 1.5mm， 顯 然 ap=1.5mm b） 確 定 進 給 量 f 銑 床 的 功 率 為 4.5kw， 細 齒 銑 刀 確 定 f=0.12mm/Z 所 以 f=0.72mm/r。 c） 確 定 切 削 速 度 v 和 工 作 臺 每 分 鐘 進 給 量 ， 根 據(jù) 公 式 計 算 。MZf （ 2-1） vpueyzxpmqvkafTdCv 式 中 ， ， ， ， ， ， ， m=0.25,25?vC7.0vq3.?vx2.0v5.?v3.v , , ,z=6, ,T=90min,d=28mm。8ea1pk1zf i/4.kzafTdCvvpueyxpmqvv 工 藝 夾 具 設 計 第 8 頁 min/r03.142=8×9.10=πn 根 據(jù) X51 型 銑 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速 表 ， 選 擇 n=125r/min=2.08r/s 則 實 際 切 削 速 度 v=0.18m/s,工 作 臺 每 分 鐘 進 給 量 為 i90×6120=/.fMZ 根 據(jù) X51 型 銑 床 工 作 臺 進 給 量 ， 選 擇 則 實 際 的 每 齒i/fMZ? 進 給 量 校 驗 機 床 功 率 。 根 據(jù) 計 算 公 式 銑 削 時 的 功 率 為zfz/7.? （ 2-2）10 =vFPCc （ 2-3） )(NkndzafFcwqueyzxpFcF?kzfCFcwqueyzxpFcF16.3? , KWvPCc02.1? X51 型 銑 床 的 功 率 為 4.5KW,故 所 選 切 削 用 量 可 以 采 用 ， 確 定 切 削 用 量 為 ， ， n=210r/min=2.08r/s， v=0.18mmin/07.=zf i/80=MZf /s （ 2） 基 本 時 間 （ 2-4） iflTMZ21j+= 式 中 m274=l , 26.1=+50tan.)8(×5.0=1 ?l m1=3l 工 藝 夾 具 設 計 第 9 頁 。 min64.38012.674j ???T 需 要 二 次 走 刀 Tj1=7.28min 本 工 序 時 間 為 T=15.56s 2.4.3.2 工序 2（锪 平 φ25 孔 ）的切削用量及基本時間的確定 （ 1） 切 削 用 量 圖 2-3 前 橫 架 零 件 圖 如 圖 2-3 所 示 ， 再 根 據(jù) 《 金 屬 機 械 加 工 工 藝 人 員 手 冊 （ 第 三 版 ） 》 查 得 改 工 序 選 用 高 速 鋼 莫 氏 短 錐 柄 平 底 锪 鉆 。 P613 表 20-34 基 本 參 數(shù) 如 下 ： 锪 鉆 代 號 d×d1=25×8 L=76 c=1.2 H=5 莫 氏 錐 柄 號 為 2， 材 料 為 高 速 鋼 。 由 《 金 屬 機 械 加 工 工 藝 人 員 （ 第 三 版 ） 》 p926 表 28-10 可 知 進 給 量 f=0.78-0.96m/r 取 f=0.8mm/r 由 切 削 速 度 公 式 in/42.10vyzxpmvkfaTdCmi/r67.3=25×.1=πn 根 據(jù) 表 ， 搖 臂 鉆 床 的 轉(zhuǎn) 速 選 擇 n=125r/min， 實 際 轉(zhuǎn) 速 v=9.82m/min （ 2） 锪 孔 基 本 時 間 s6.3i0.125×8.+4=1jfnlT 2.4.3.3 工 序 3（ 鉆 凸 起 上 的 孔 ） 切 削 用 量 及 時 間 定 額 （ 1） 切 削 用 量 本 工 序 為 鉆 孔 ， 倒 角 ， 再 攻 螺 紋 ， 鉆 孔 在 搖 臂 鉆 床 上 進 行 加 工 ， 刀 具 工 藝 夾 具 設 計 第 10 頁 選 用 直 柄 短 麻 花 鉆 φ10.8， 材 料 為 高 速 鋼 。 攻 螺 紋 時 選 用 機 用 絲 錐 φ12。 鉆 φ10.8 孔 選 用 直 柄 短 麻 花 鉆 ， 材 料 為 高 速 鋼 ， 查 得 ： φ10.8 直 柄 短 麻 花 鉆 總 長 l=95mm， 溝 漕 L1=47mm。 鉆 孔 進 給 f=0.52- 0.64mm/r， 取 f=0.6mm/r。 為 避 免 損 壞 鉆 頭 ， 當 剛 要 鉆 穿 時 應 該 停 止 自 動 走 刀 ， 改 用 手 動 走 刀 。 硬 質(zhì) 合 金 鉆 頭 鉆 削 不 同 材 料 的 切 削 用 量 可 知 ， 硬 質(zhì) 合 金 鉆 頭 鉆 削 灰 鑄 鐵 是 的 切 削 速 度 Vc 為 50-70mm/min， 取 Vc=60mm/min， 用 乳 化 液 做 冷 卻 液 。 轉(zhuǎn) 速 ： i/1798.1r??? 搖 臂 鉆 床 Z3025 選 轉(zhuǎn) 速 1600r/min， 則 實 際 切 削 速 度 V=54.29mm/min， 根 據(jù) 《 金 屬 機 械 加 工 工 藝 人 員 手 冊 （ 第 三 版 ） 》 查 得 鉆 床 功 率 2.2kw， 以 最 終 確 定 該 工 序 的 切 削 用 量 為 ： f=0.6mm/r Vc=54.29m/min， N=1600r/min， Pc=2.2kw （ 2） 鉆 凸 起 孔 基 本 時 間 s15.60×.4+8+21jfllT 2.4.3.4 工 序 4（ 鉆 底 面 4 孔 ） 切 削 用 量 及 基 本 時 間 的 確 定 （ 1） 切 削 用 量 本 工 序 為 鉆 孔 ， 鉆 孔 在 搖 臂 鉆 床 上 進 行 加 工 ， 刀 具 選 用 直 柄 短 麻 花 鉆 φ10.8。 鉆 φ10.8 孔 選 用 直 柄 短 麻 花 鉆 ， 材 料 為 高 速 鋼 ， 查 得 ： φ10.8 柄 麻 花 鉆 總 長 L=95 溝 漕 L1=47mm。 鉆 孔 進 給 量 f=0.52-0.64mm/r， 取 f=0.6mm/r。 為 避 免 損 壞 鉆 頭 ， 當 剛 要 鉆 穿 時 應 該 停 止 自 動 走 刀 ， 改 用 手 動 走 刀 。 硬 質(zhì) 合 金 鉆 頭 鉆 削 不 同 材 料 的 切 削 用 量 可 知 ， 硬 質(zhì) 合 金 鉆 頭 鉆 削 灰 鑄 鐵 是 的 切 削 速 度 Vc 為 50-70mm/min， 取 Vc=60mm/min， 用 乳 化 液 做 冷 卻 液 。 轉(zhuǎn) 速 ： in/r17698.0×1=πn 工 藝 夾 具 設 計 第 11 頁 搖 臂 鉆 床 Z3025 選 轉(zhuǎn) 速 1600r/min 則 實 際 切 削 速 度 V=54.29mm/min 根 據(jù) 《 金 屬 機 械 加 工 工 藝 人 員 手 冊 （ 第 三 版 ） 》 表 9- 5 查 得 鉆 床 功 率 2.2kw.所 以 最 終 確 定 該 工 序 的 切 削 用 量 為 ： f=0.6mm/r,Vc=54.29m/min,N=1600r/min,Pc=2.2kw （ 2） 基 本 時 間 s125.60×.4+8+21jfnlT Tj1=2.125s×4=8.5s 本 工 序 時 間 ： Tj=Tj1=8.5s 2.4.3.5 工序 5（攻四個孔的螺紋）的切削用量及基本時間的確定 （ 1）切削用量 攻 螺 紋 切 削 用 量 攻 螺 紋 選 用 M12 機 用 絲 錐 。 查 得 ： 絲 錐 公 稱 直 徑 d=12.0mm 螺 距 p=1.75mm,錐 柄 直 徑 d1=9.00mm,螺 紋 部 分 長 度 l=29.0mm,總 長 L=89mm,方 頭 a=7.10mm,L2=10mm。 查 得 ： d=12,p=1.75,材 料 為 灰 鑄 鐵 攻 螺 紋 時 切 削 速 度 v=9.6m/min=160mm/s min/r6.254=1×.90πn 搖 臂 鉆 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速 選 n=250r/min 所 以 v=9.42m/min 攻 螺 紋 的 切 削 用 量 為 f=1.75mm,n=250r/min,d=12,Pc=2.2kw （ 2） 基 本 時 間 Tj= = =0.09min=5.54s ifnl）（ 21?）（ 257.1.3?? Tj2=5.54×4=22.16s 本 工 序 時 間 ： Tj=Tj2=22.16s 工 藝 夾 具 設 計 第 12 頁 2.4.3.6 攻 凸 起 螺 紋 切 削 用 量 及 時 間 定 額 （ 1） 切 削 用 量 攻 螺 紋 選 用 M12 機 用 絲 錐 。 絲 錐 公 稱 直 徑 d=12.0mm， 螺 距 p=1.75mm， 錐 柄 直 徑 d1=9.00mm， 螺 紋 部 分 長 度 L1=29.0mm， 總 長 L=89mm， 方 頭 a=7.10mm， L2=10mm。 查 得 ： d=12,p=1.75,材 料 為 灰 鑄 鐵 攻 螺 紋 時 切 削 速 度 v=9.6m/min=160mm/s min/r6.254=1×.90πn 據(jù) 表 搖 臂 鉆 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速 選 n=250r/min， 所 以 v=9.42m/min， 攻 螺 紋 的 切 削 用 量 為 : f=1.75mm,n=250r/min,d=12,Pc=2.2kw （ 2)基 本 時 間 Tj2= = =0.09min=5.54s ifnl）（ 21+）（ 7.1.3?? 工 藝 夾 具 設 計 第 13 頁 第 3 章 專用夾具設計 3.1 問題的提出 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。 由指導老師的分配鉆 4×M12 孔的鉆床夾具 3.2 定位方案設計 本工件未標注公差，所以其為自由公差，精度要求不高。只需考慮考慮如 何提高生產(chǎn)效率上和位置度要求。 3.2.1 定位基準的選擇 標準六點定位，以工件側(cè)面為定位基準。 3.2.2 定位元件的選擇 采用兩個支撐條、和三個支撐釘來限制工件六個自由度。 3.2.3 定位誤差分析 此工件未加工表面作為定位基準，存在基準位置誤差。且定位基準與工序 基準不重合，存在基準不重合誤差。 3.3 夾緊方案設計 3.3.1 夾緊力的確定 3.3.1.1 夾緊力方向的確定 夾緊力的方向為垂直于主支撐面的方向，及作用于工件的厚度方向。且與 切削力方向相同有利于減小夾緊力。 3.3.1.2 夾緊力作用點確定 作用點在工件幾何中心也在主支撐中心，不會破壞定位，夾緊可靠。 3.3.1.3 切 削 力 夾緊力的確定 鉆削力 （3-1）6.08.2=HBDfF 鉆削力矩 6.0.91T? （3-2） 式中 6m????maxaxmin187491733???? 10.2fr??? 。得 0.8.6F261425N?19..Tx78.? 工 藝 夾 具 設 計 第 14 頁 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立 計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.3.2 夾緊機構(gòu)設計 采用簡單螺旋夾緊機構(gòu)，其有結(jié)構(gòu)簡單制造容易；擴力比大；自鎖性能好； 夾緊行程不受限制等優(yōu)點。且可滿足此工件夾緊要求。 3.4 對刀導引元件的設計 本次夾具設計的是鉆孔夾具設計，采用鉆套進行導向，可以保證加工孔的 位置度要求和精度要求。 3.5 夾具體的設計 3.5.1 夾具體的設計要求 在零件加工過程中，首先需要確認的是表面加工時加工方法和加工方案， 然后，而就加工表面而言，還需要考慮到其他的加工中所存在的各個加工因素； （1 ）需要考慮到零件在加工時所加工表面的精確程度的要求和質(zhì)量的要求， 根據(jù)各加工表面的精確程度和技術(shù)要求，在選擇加工時候的方案以及需要分批 分次的對需加工表面進行加工處理。 （2 ）依據(jù)生產(chǎn)時的類別類型來進行區(qū)分選擇，例如；在大批量大規(guī)模的的 零件身產(chǎn)時，可以考慮使用效率比較高的設備對加工零件進行加工；而在小批 量或者是單個加工零件驚醒加工時，則需要考慮到加工零件的技術(shù)要求而使用 相對應的設備和加工發(fā)放和法案，這樣才可以物盡其用。 （3 ）要考慮被加工材料的性質(zhì)。 （4 ）需要考慮到的不僅僅是生產(chǎn)工廠或者生產(chǎn)車間實際存在的問題和客觀 因素，并且，也需要考慮到當下時代不斷與日俱進的機械加工方法和設備的不 斷更新交替，推行新的技術(shù)和新的技術(shù)水準，提高工藝加工過程中的加工水平。 （5 ）除此之外，在機械加工過程當中，還需要考慮到其它一些客觀存在的 條件和因數(shù)，例如；零件在加工時其表面對物理、機械方面的特定要求，工件 的外形等。 3.5.2 夾具體的確定 結(jié)合之前的分析，我們用 HT200 灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構(gòu)造如圖 工 藝 夾 具 設 計 第 15 頁 3-1 所示。 圖 3-1 夾 具 體 3.6 夾具設計及操作的簡要說明 使用支撐板定位，采用簡單螺旋夾緊機構(gòu)，其制造容易、夾緊可靠。同時 我們采用采用可換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下 鉆套。保證導向的精度。具體結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所 示 。 圖 3-2 前 橫 架 專 用 夾 具 工 藝 夾 具 設 計 第 16 頁 課程設計的心得體會 通過本次的設計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學習，對資料 的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝 卡的制定、工藝過程的分析、機床夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學 的課程進行了實際的應用與綜合的學習。 在工藝部分中，我們涉及到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時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度 需要計算并查手冊確定。 在夾具設計部分，首先需要對工件的定位基準進行確定，然后選擇定位元 件及工件的夾緊，在工件的夾緊上我選擇了勾頭壓板壓緊，定位選擇了一面兩 銷，它們有各自的優(yōu)點和不足，但都廣泛運用在生產(chǎn)中。然后計算銑削力以及 夾緊工件需要的夾緊力，這也是該設計中的重點和難點。 在整個設計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立 了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。 而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中的探索的艱難和 成功的喜悅。由于我的知識能力水品有限，這個設計還不是很完善。但是在設 計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。 工 藝 夾 具 設 計 第 17 頁 參考文獻 [1] 鄒青機. 械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程[M]. 北京： 機械工業(yè)出版，2004 [2] 馬壯，趙越超，馬修泉. 工程材料與成型工藝[M]. 沈陽：東北大學出版社， 2007 [3] 徐鴻本.機床夾具設計手冊[M]. 沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，2004 [4] 王啟平.機床夾具設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1996 [5] 劉守勇.機械制造工藝與機床夾具[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,1994 [6] 龔定安.機床夾具設計[M].西安：西安交通大學出版社,1992 [7] 虞戰(zhàn)峰. 基于不規(guī)則零件的加工工藝與夾具設計研究[J]. 橡塑技術(shù)與裝備,2017,(06):33- 35. 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[13] [陳昭榮. 定位誤差的分析計算 [J]. 寧夏工學院學報,1997,(03):40-45. 工 藝 夾 具 設 計 第 18 頁 附 錄 1 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 第 1 頁 零件圖號 共 1 頁學校名稱 機械加工工藝過程卡片 零件名稱 前橫架 卡片編號 每臺件數(shù) 1 坯料種類 鑄件 坯料尺寸 247×54×64 坯料重量 公斤 單件凈重 公斤 單件工時 坯料材質(zhì) HT200 坯料制件數(shù) 1 材料利用率 % 單件毛重 公斤 工 藝 裝 備 工 序 號 車 間 設 備 刀具 量具 夾具 時間定額 鑄 鑄造 1 金工 粗銑前橫架前面 X51 直柄粗加工立銑刀 游標卡尺（ 0.05mm） 專用銑夾具 15.56s 2 金工 锪平 φ25 Z525 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 3.6s 3 金工 鉆凸起螺紋孔 M12，孔口倒角 1x45° Z525 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 2.125s 4 金工 鉆底板螺紋孔 4xM12，孔口倒角 1x45° Z525 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 8.5s 5 金工 攻底板螺紋 4x M12 Z525 絲錐 專攻螺紋夾 具 22.16s 6 金工 攻凸起螺紋 M12 Z525 絲錐 專攻螺紋夾 具 5.54s 備注 定額編制 工藝編制 車間代號 更 改 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 名 日 期 定額審核 工藝審核 批 準 工 藝 夾 具 設 計 第 19 頁 附 錄 2 機械加工工序卡片 學校名稱 零件名稱 前橫架 第 1 頁 共 1 頁 車 間 機械加工工序卡片 零件圖號 工序號 4 設備名稱 立式鉆床 型號 Z525 材料 機械性能 零件重量 每臺件數(shù) HT200 1 單位工時 機動工時 輔助時間 自然消耗時間 8.5 冷卻潤滑液 乳化液 工人技術(shù)等級 工藝裝備 切削用量工步號 工 步 內(nèi) 容 刀 具 夾 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) 1 鉆 4XM12 孔 直柄麻花鉆 專用鉆夾具 23.5 0.2 18 工藝編制 工藝審核 標準檢查 批 準 更 改 標 記 處 數(shù) 更改文件號 簽 名 日 期 工 藝 夾 具 設 計 第 20 頁