飛錘支架的加工工藝及鉆2XΦ6.5孔夾具設(shè)計含非標(biāo)7張CAD圖.zip,支架,加工,工藝,6.5,夾具,設(shè)計,非標(biāo),CAD 飛錘支架的加工工藝及鉆2XΦ6.5孔夾具設(shè)計 摘要 伴隨制造業(yè)的飛速發(fā)展，夾具的設(shè)計及制作也迎來了其發(fā)展的春天。夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，對功能組件的使用和數(shù)量少。在設(shè)計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 本次設(shè)計的題目是飛錘支架的加工工藝及鉆2XΦ6.5孔夾具設(shè)計。該零件需要成批生產(chǎn)，本次設(shè)計鉆削2XФ6.5孔鉆床專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。專用夾具的利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，使用元件的功能強(qiáng)并且數(shù)量少，配套費用低，降低了生產(chǎn)成本；采用夾緊裝置，縮短停機(jī)時間，提高生產(chǎn)效率。 完成夾具的所有設(shè)計后，用AutoCAD進(jìn)行二維圖的繪制，首先畫零件圖、毛坯圖，然后繪制裝配圖及夾具體零件圖等。標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，最后進(jìn)行說明書的撰寫、整理、修改完成該課程設(shè)計，達(dá)到了教學(xué)要求。為以后的學(xué)習(xí)和工作夯實了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：飛錘支架、加工工藝、夾具設(shè)計、2XФ6.5孔 I 目 錄 摘要 I 第一章 緒論 1 1.1 本課題研究的目的及意義 1 1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程 1 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展 2 1.4 機(jī)床夾具設(shè)計的基本要求 3 第二章 飛錘支架零件的分析 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的分析 5 2.2.1零件的工藝分析 5 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 5 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 5 2.2.4零件的組成表面 6 2.2.5零件的技術(shù)要求 6 2.2.6零件的形位公差 6 第三章 飛錘支架工藝規(guī)程的設(shè)計 7 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 7 3.2 確定零件的材料及制造方式 7 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 8 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 8 3.4.1加工工藝路線方案一 9 3.4.2加工工藝路線方案二 9 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 9 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 10 3.6 各工序工步加工余量的計算 10 3.7 確定切削用量及基本工時 12 第四章 鉆2XФ6.5專用夾具設(shè)計 25 4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 25 4.1.1定位方案的確定 25 4.1.2定位元件的選擇 25 4.2 夾緊方案及元件的確定與選擇 26 4.2.1夾緊方案的確定 26 4.2.2夾緊元件的選擇 26 4.3 夾具體的確定 26 4.4 導(dǎo)向裝置—鉆套的確定 27 4.5 鉆削力和夾緊力的計算 30 4.5.1鉆削力的計算 30 4.5.2夾緊力的計算 30 4.6 定位誤差的分析 31 結(jié)論 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 II 第一章 緒論 1.1 本課題研究的目的及意義 設(shè)計題目所給零件是飛錘支架。它是飛錘調(diào)速器上的一個零件，用來連接支撐調(diào)速飛錘，以使飛錘平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，達(dá)到改變轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。飛錘支架是對稱結(jié)構(gòu)，通過其中心孔套于轉(zhuǎn)軸上，而一對飛錘對稱裝于兩對Φ6.5孔中，隨支架一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時，飛錘與轉(zhuǎn)軸夾角也改變，從而改變轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。所以，飛錘支架的加工質(zhì)量將影響調(diào)速器的調(diào)速精度。因此對飛錘支架的研究有極大的實際意義。 機(jī)床專用夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。通過本次設(shè)計，使我對本專業(yè)有了更加深刻的了解，在以后的工作中也具有重要意義。 1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程 1、機(jī)械加工工藝規(guī)程的概述 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。 2、機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 （1）指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗，經(jīng)過生產(chǎn)驗證而確定的，是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗的結(jié)晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動的重要文件。正因為這樣，在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，否則常常會引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降，生產(chǎn)率顯著降低，甚至造成廢品。 （2）生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) 生產(chǎn)計劃的制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應(yīng)、工藝裝備的設(shè)計、制造與采購、機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織、工時定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 （3）新建和擴(kuò)建工廠的技術(shù)依據(jù) 在新建和擴(kuò)建工廠時，生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類、數(shù)量和規(guī)格等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類型來確定。除此以外，先進(jìn)的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗的作用，典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。 3、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則 工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟(jì)效益。在具體制定時，還應(yīng)注意下列問題： （1）技術(shù)上的先進(jìn)性 在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，通過必要的工藝試驗，盡可能采用先進(jìn)適用的工藝和工藝裝備。 （2）經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下，可能會出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時應(yīng)通過成本核算或相互對比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。 （3）良好的勞動條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動化措施，以減輕工人繁重的體力勞動。同時，要符合國家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境污染。 產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個方面有時相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具可以分為多種類型，其中最有代表性的就是專用夾具、組合夾具。專用夾具為某一工件的某道工序設(shè)計制造的夾具。組合夾具采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元、部件，組裝而成的夾具。論實用性，組合夾具要遠(yuǎn)大于專用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標(biāo)準(zhǔn)件，跟換容易，成本低效益高。 近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)床夾具提出了如下新的更高的要求： 1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置； 5、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.4 機(jī)床夾具設(shè)計的基本要求 夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟(jì)和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為： 1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 2、保證工件精度。 3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。 4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 36 第二章 飛錘支架零件的分析 2.1 零件的作用 飛錘支架是飛錘調(diào)速器上的一個零件，用來連接支撐調(diào)速飛錘，以使飛錘平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，達(dá)到改變轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時，飛錘與轉(zhuǎn)軸夾角也改變，從而改變轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2-1所示： 圖2-1 飛錘支架零件圖 2.2 零件的分析 2.2.1零件的工藝分析 在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時，首先要對照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；了解并研究各項技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面： 1、零件表面的組成和基本類型 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時，根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點，就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個方面： 1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、工件的熱處理和其它要求，如動平衡、鍍鉻處理、去磁等。 2.2.4零件的組成表面 1、2XR6圓弧所在的表面及端面；Ф7孔所在的表面及端面； 2、11±0.1右端面所在的表面及端面；Ф19、Ф15和Ф11外圓所在的表面及端面； 3、Ф45外圓所在的表面及端面；30X50及18X50槽所在的表面及端面； 4、4處Ф6.5孔所在的表面及端面； 5、2XФ6.5及Ф12深2锪孔所在的表面及端面； 6、其余未標(biāo)尺寸的鑄造圓角、表面端面等等。 2.2.5零件的技術(shù)要求 1、11±0.1右端面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 2、18X50槽尺寸5左端面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 3、Ф19外圓所在表面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 4、Ф15外圓所在表面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um；Ф11外圓所在表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 5、33右端面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 6、18X50槽前后兩端面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 7、4處Ф6.5孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 8、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.6零件的形位公差 1、11±0.1所在右端面，相對于“Ф7孔所在軸線”的垂直度公差為0.05； 2、Ф19外圓所在表面，相對于“Ф7孔所在軸線”的直線度公差為R0.05； 3、30后端面，相對于“Ф7孔所在軸線”的平行度公差為0.05；相對于“前端Ф6.5孔所在軸線”的垂直度公差為0.05； 4、后端Ф6.5孔所在軸線，相對于“前端Ф6.5孔所在軸線”的同軸度公差為R0.02； 5、2XФ6.5及Ф12深2锪孔所在軸線，相對于“Ф7孔所在軸線”的位置度公差為0.10； 第三章 飛錘支架工藝規(guī)程的設(shè)計 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 通過上面的分析，結(jié)合任務(wù)書、確定零件飛錘支架的生產(chǎn)類型是成批生產(chǎn)。 3.2 確定零件的材料及制造方式 飛錘支架的材料選用QT600-3，屬于常用的球墨鑄鐵，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，合理選擇毛坯類型，使零件制造工藝簡單、生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本降低。為提高生產(chǎn)率釆用金屬砂型鑄造。要求球黑鑄鐵金相組織基體為85%以上的球光體，球化率應(yīng)大于80%，不允許有片狀石墨存在。具體的毛坯圖詳見下圖3-1： 圖3-1 飛錘支架毛坯圖 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，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。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是一個形狀不復(fù)雜的零件。 本零件選擇零件Ф45外圓及端面為粗加工基準(zhǔn)。 本零件選擇尺寸11±0.1右端面為精加工基準(zhǔn)。 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)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。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案： 3.4.1加工工藝路線方案一 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф19、Ф15和Ф11外圓及端面； 工序4、半精車Ф19和Ф11外圓及端面； 工序5、精車Ф19外圓及端面； 工序6、粗銑、半精銑、精銑寬18槽； 工序7、鉆、擴(kuò)、鉸Ф7孔； 工序8、鉆、擴(kuò)、鉸4處Ф6.5孔； 工序9、鉆、擴(kuò)、鉸2XФ6.5及Ф12深2锪孔； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 3.4.2加工工藝路線方案二 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、鉆、擴(kuò)、鉸Ф7孔； 工序4、鉆、擴(kuò)、鉸4處Ф6.5孔； 工序5、鉆、擴(kuò)、鉸2XФ6.5及Ф12深2锪孔； 工序6、粗車Ф19、Ф15和Ф11外圓及端面； 工序7、半精車Ф19和Ф11外圓及端面； 工序8、精車Ф19外圓及端面； 工序9、粗銑、半精銑、精銑寬18槽； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 方案一先加工外圓、端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準(zhǔn)?？此贫ㄎ惠^好，但毛坯的內(nèi)孔及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過對2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 飛錘支架是設(shè)計專用夾具的主要的零件，它的零件的材料是QT600-3。需要完成車削、銑削、鉆削。下面對其加工設(shè)備、加工刀具及量具選擇，具體如下： 1、車削加工 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為CA6140臥式車床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為合金車刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 2、銑削加工 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 3、鉆削加工 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為Z3040搖臂鉆床，裝夾工具為專用夾具。加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆、锪孔鉆；測量工具為游標(biāo)卡尺。 3.6 各工序工步加工余量的計算 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф19、Ф15和Ф11外圓及端面； 工步1：粗車Ф19外圓及端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工步2：粗車Ф15外圓及端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為3mm（單邊）； 工步3：粗車Ф11外圓及端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1.25mm（單邊）； 工序4、半精車Ф19和Ф11外圓及端面； 工步1：半精車Ф19外圓及端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工步2：半精車Ф11外圓及端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工序5、精車Ф19外圓及端面； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序6、粗銑、半精銑、精銑寬18槽； 工步1：粗銑寬18槽； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工步2：半精銑寬18槽； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工步3：精銑寬18槽； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序7、鉆、擴(kuò)、鉸Ф7孔； 工步1：鉆Ф7孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)Ф7孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.9mm（單邊）； 工步3：鉸Ф7孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序8、鉆、擴(kuò)、鉸4處Ф6.5孔； 工步1：鉆4處Ф6.5孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)4處Ф6.5孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.65mm（單邊）； 工步3：鉸4處Ф6.5孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序9、鉆、擴(kuò)、鉸2XФ6.5及Ф12深2锪孔； 工步1：鉆2XФ6.5孔的底孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)2XФ6.5孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.65mm（單邊）； 工步3：鉸2XФ6.5孔； 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工步4：鉆Ф12深2锪孔 查閱切削加工手冊，取本工步加工余量為2.75mm（單邊）； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 3.7 確定切削用量及基本工時 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф19、Ф15和Ф11外圓及端面； 工步1：粗車Ф19外圓及端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=18m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=330r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=23，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：粗車Ф15外圓及端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=18m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=330r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：粗車Ф11外圓及端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.25mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=18m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=500r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=10.7，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4、半精車Ф19和Ф11外圓及端面； 工步1：半精車Ф19外圓及端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量f=0.25mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=330r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=12.25，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精車Ф11外圓及端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量f=0.25mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=11，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5、精車Ф19外圓及端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量f=0.3mm/r。 6、切削速度=22m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=620r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=15.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6、粗銑、半精銑、精銑寬18槽； 工步1：粗銑寬18槽； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=50，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑寬18槽； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=35m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=50，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑寬18槽； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=50，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7、鉆、擴(kuò)、鉸Ф7孔； 工步1：鉆Ф7孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價比比較好的。在對機(jī)械制造機(jī)械這本書的查看，確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=27，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴(kuò)Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=465r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=27，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=27，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8、鉆、擴(kuò)、鉸4處Ф6.5孔； 工步1：鉆4處Ф6.5孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=30，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴(kuò)4處Ф6.5孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.65mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=30，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸4處Ф6.5孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=577r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=30，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9、鉆、擴(kuò)、鉸2XФ6.5及Ф12深2锪孔； 工步1：鉆2XФ6.5孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=7，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴(kuò)2XФ6.5孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.65mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=7，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸2XФ6.5孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=577r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=7，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉆Ф12深2锪孔 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：锪孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=2，則 9、輔助時間 式中：，則 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 第四章 鉆2XФ6.5專用夾具設(shè)計 4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 4.1.1定位方案的確定 1、飛錘支架定位方案的確定 （1）尺寸11±0.1（即尺寸5）右端面與2個支承板（標(biāo)準(zhǔn)件）上端面定位，限制3個方向的自由度。 （2）尺寸Ф19外圓與V型定位塊定位，限制2個方向的自由度。 （3）左視圖尺寸30下端面與工件插銷定位，限制1個方向的自由度。完成零件完全定位。 2、鉆模座、V型定位塊定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷”。 4.1.2定位元件的選擇 1、飛錘支架定位元件的選擇：支承板，V型定位塊和工件插銷。 2、鉆模座、V型定位塊定位元件的選擇：采用圓柱銷和菱形銷。具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置。 圖4.1 定位裝置 4.2 夾緊方案及元件的確定與選擇 4.2.1夾緊方案的確定 1、飛錘支架夾緊方案的確定 利用2套六角螺母、雙頭螺栓、連接螺栓、移動壓板、彈簧對工件進(jìn)行上下方向的夾緊。 2、鉆模座、V型定位塊夾緊方案的確定 在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 4.2.2夾緊元件的選擇 1、飛錘支架夾緊元件的選擇：2套六角螺母、雙頭螺栓、連接螺栓、移動壓板、彈簧。 2、鉆模座、V型定位塊夾緊元件的選擇：采用2個內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的確定 通過資料的查閱，確定夾具的制造形式為鑄造夾具體。該類夾具體的優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行處理，消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強(qiáng)度高時用鑄鋼，要求重量輕時鑄鋁。目前鑄造夾具體應(yīng)用較多。具體構(gòu)造見圖4.2： 圖4.2 夾具體圖 4.4 導(dǎo)向裝置—鉆套的確定 對零件2XФ6.5孔進(jìn)行鉆削加工，除了鉆模座、鉆模板外，還應(yīng)有鉆頭的導(dǎo)向裝置鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。 根據(jù)使用特點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。 1、固定鉆套 固定鉆套（如圖4.3）直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，應(yīng)采用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 可換鉆套（如圖4.4）用于零件單一、大批量生產(chǎn)中，方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合，襯套和鉆模板之間采用H7/n6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個加工工步，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時應(yīng)使用快換鉆套（如圖4.5）。更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時，需自行設(shè)計的鉆套稱為特殊鉆套。圖4.6加長鉆套為常見的特殊鉆套，在加工凹面上的孔時使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導(dǎo)高度H以上的孔徑放大，鉆套的高度H增大，則導(dǎo)向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇，一般取H=1～2.5d。 圖4.6 加長鉆套 本次選快換鉆套作為鉆頭的導(dǎo)向元件。 4.5 鉆削力和夾緊力的計算 4.5.1鉆削力的計算 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，得鉆削力計算方法： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ6.5mm； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，250-300HB，取260HB。 所以 4.5.2夾緊力的計算 。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 所以 取螺栓預(yù)緊力。因為本次夾緊采用的是2套六角螺母、雙頭螺栓、連接螺栓、移動壓板、彈簧對工件進(jìn)行上下方向的夾緊。因此，取螺栓預(yù)緊力。 選M4雙頭螺栓。 則，小于45鋼許用應(yīng)力。 選M4雙頭螺栓，合適。 4.6 定位誤差的分析 本工件是以11±0.1右端面為主要定位基準(zhǔn)，消除3個自由度，V型定位塊消除2個自由度；工件插銷消除1個自由度。總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw。其中ΔJB=0，取該面表面粗糙度公差為Ra=3.2um，ΔJw=0.0064。 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.0064，本次加工的孔，其尺寸公差為自由公差。 通過對定位誤差的計算分析，本次設(shè)計的夾具其定位誤差在允許控制的范圍內(nèi)，設(shè)計合理可行。 結(jié)論 綜上所述，本文通過對飛錘支架的加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計，讓我們了解在機(jī)械加工之前，在熟悉圖紙的同時，對零件的每一個加工部位也要詳細(xì)的了解，該部位在整個機(jī)械加工中的精度要求是否是高精度的，要分析出那些部位的加工是整體工藝中的難點和重點。同時在編制時還要考慮工廠的生產(chǎn)條件。該零件加工時綜合了多個工種和多道工序，涉及到了車、銑、鉆等工序，并涉及了粗、精加工。因此對每道加工工序的加工余量，以及允許的偏差，零件表面的粗糙度要求，位置度要求都要有明確的標(biāo)明。為了能更好的加工零件還對典型的工序設(shè)計了專用夾具，并標(biāo)明工裝的名稱、圖號及規(guī)程。以此最終確保零件加工的順利進(jìn)行以及加工質(zhì)量。 致謝 在這次課程設(shè)計即將完成的時候，我清晰的看到了自己身上對很多老師在課堂上講述知識的缺乏，使得自己做起來很費力，現(xiàn)在回想起來，由于時間的淡化，原來學(xué)過的知識都已經(jīng)淡忘了，沒有溫故而知新，很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導(dǎo)老師，她平時的工作還是很繁忙的，但是每次她都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計進(jìn)行詳盡的指導(dǎo)和幫助。在此，我要表示由衷的謝意。當(dāng)然，也要感謝本組同學(xué)給予的幫助，謝謝各位?？梢赃@樣將沒有你們的幫助和支持我們的設(shè)計不可能在這么短的時間里面完成，也不能完成的這樣的圓滿，再次謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 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