碟板的鉆4-M8底孔專用夾具設(shè)計及機械加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖帶過程工序卡片-獨家.zip,M8,底孔,專用,夾具,設(shè)計,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD,過程,工序,卡片,獨家 碟板的機械加工工藝規(guī)程及加工4-M8底孔專用夾具設(shè)計 摘 要 夾具是現(xiàn)在生產(chǎn)制造業(yè)加工非標(biāo)零件的重要工具，也是機床上不可或缺的一部分。制造業(yè)涉及的行業(yè)比較的多，零件的外形和構(gòu)造也是千變?nèi)f化，很多通用夾具逐步的退出了歷史的舞臺。所以，針對不同的零件設(shè)計配套的夾具是非常有價值的。 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是碟板的機械加工工藝規(guī)程及加工4-M8底孔專用夾具設(shè)計，根據(jù)圖紙要求進(jìn)行機械工藝規(guī)程設(shè)計和專用夾具設(shè)計，在掌握零件作用基礎(chǔ)上，對零件的工藝進(jìn)行分析。 針對設(shè)計給定的題目，設(shè)計出鉆削4-M8底孔的專用鉆床夾具。論文里面的知識點主要有對機床夾具進(jìn)行設(shè)計、公差等。先對需要加工的零部件進(jìn)行了解，分析，以便更加精確的對其進(jìn)行加工，確定加工零件的標(biāo)準(zhǔn)；然后對每一個步進(jìn)行計算，要算出每一道工序的切削用量；夾具設(shè)計包括：設(shè)計出對零件進(jìn)行定位，夾緊，還有引導(dǎo)的各個元件。在這里我們尤其要注意的是，夾具在定位零部件的時候，會產(chǎn)生誤差，這個誤差要在我們的合理控制范圍以內(nèi)，我們要充分了解夾具的優(yōu)缺點，以便改進(jìn)。 通過上面的設(shè)計、分析和計算，圓滿的完成了本次畢業(yè)設(shè)計的所有任務(wù)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識的同時，還為自己步入社會夯實基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：碟板；4-M8；鉆床夾具；設(shè)計 IV Abstract Jig is now an important tool for manufacturing production and processing non-standard parts, but also an integral part of the machine. Comparison of multi-industry manufacturing involved parts of the shape and structure is changing, many common fixtures gradually withdrew from the stage of history. So, for different parts of the design supporting jig it is very valuable. The graduation project is entitled machining process planning and processing 4-M8 bottom outlet dedicated fixture design dish plate, mechanical and process planning according to special fixture design drawings, mastered the role of part based on the part of the processes analysis. Designed for a given problem, design a bottom hole drilling 4-M8 special drill jig. Paper inside knowledge of the main points of the machine tool fixture design tolerances. First need to understand parts processing, analysis, in order to be more accurate processing, to determine the standard machining parts; then calculated for each step, the amount to be calculated every step of cutting; fixture design include: design the parts for positioning and clamping, as well as the various elements of the guide. In particular, we want to note here is that the jig positioning of parts, will produce an error, the error should be within our reasonable control, we need to fully understand the advantages and disadvantages of the fixture in order to improve. Through the above design, analysis and calculation, the successful completion of all the tasks of the graduation project, in the consolidation of the university is knowledge, but also lay a solid foundation for themselves into the community. Key words: Disc; 4-M8; drilling jig; Design 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 機床夾具的發(fā)展概述 1 1.2 機床夾具的組成及分類 1 1.2.1 機床夾具的組成 1 1.2.2 機床夾具的分類 2 1.3 夾具設(shè)計的基本要求 3 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 3 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 4 第2章 零件的分析 5 2.1 零件的作用 5 2.2 零件的工藝分析 5 2.2.1 零件組成表面 6 2.2.2 零件加工的要求 6 2.2.3 零件形位公差要求 7 2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 7 第3章 零件加工工藝規(guī)程設(shè)計 8 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 8 3.2 加工工藝路線的確定 8 3.3 加工方法、加工刀具及量具的選用 9 3.4 加工余量的確定 10 3.5 切削用量及切削時間的確定 11 第4章 專用夾具設(shè)計 23 4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 23 4.2 夾緊方案及裝置的確定與選擇 24 4.3 夾具體的設(shè)計與確定 25 4.4 導(dǎo)向裝置的確定 26 4.5 鉆削力的計算及受力分析 26 4.6 定位誤差的計算 26 4.7 定位誤差分析 27 結(jié) 論 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 第1章 緒論 1.1 機床夾具的發(fā)展概述 夾具最早出現(xiàn)于18世紀(jì)末期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，從一個輔助工具，夾具，發(fā)展成為全方位的技術(shù)和設(shè)備。近年來，數(shù)控機床，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，機床夾具提出了如下新的要求： 1、可以快速，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、可夾持一組零件具有相似特征的； 3、可應(yīng)用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可應(yīng)用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置； 5、高效率的液壓夾緊裝置的發(fā)電廠和其他來源，以進(jìn)一步減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率； 6、提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 機床夾具的組成及分類 1.2.1 機床夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 1、定位裝置 定位裝置包括一個定位件，以及它們的組合，其目的是為了確定工件在夾具中的位置。常見的定位元件軸承的指甲，定位銷，V形塊。 2、夾緊裝置 夾緊的效果意味著夾緊工件被牢牢地壓，以保證當(dāng)將工件定位在加工過程中所占據(jù)的位置不因外力移位，并且可以減少或防止振動。它通常包括一個夾持元件，該驅(qū)動機構(gòu)和包括一個功率單元的。 3、對刀，引導(dǎo)裝置 對刀，該工具導(dǎo)向的作用是為了確定相對位置的在夾具上，或者引導(dǎo)工具進(jìn)行處理。常用的刀，刀塊導(dǎo)向件，鉆套。 4、其它元件及裝置 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置，如分度裝置，靠模裝置，連接件，操作件以及其它輔助元件等。 1.2.2 機床夾具的分類 通常，我們將機床夾具進(jìn)行如下分類： 1、專用夾具 專用夾具體的主要作用是用來給某一種或者說是某一類的特殊的加工工件而專門設(shè)計的一種夾具，其在設(shè)計之初，根本就不需要聯(lián)想到我所設(shè)計夾具的通用性等其他方方面面，但是，個性化夾具在設(shè)計時必須考慮到以下幾個方面，布局要簡單、簡潔，在零件的拆裝需要便于裝卸，如果，還有其他的特殊需求，可以在其上面加裝其他較為方面的動力傳輸或者省時省力裝置，這類特殊化的夾具的存在目的是加工時確保精度高和提高生產(chǎn)效率，，但，本次設(shè)計的游湖類的夾具中，其特點個性化極強，而且在生產(chǎn)設(shè)計之初的用時也比較的大，成本也隨之加大，而在需要生產(chǎn)新產(chǎn)品時，由于尺寸和要求的變化，其將面臨淘汰，綜上所述，這類夾具在設(shè)計之初所針對的對象是可以大批量生產(chǎn)和產(chǎn)品變化較慢的產(chǎn)品。 2、可調(diào)式夾具 可調(diào)節(jié)型夾具，這類夾具的優(yōu)點在于，在你加工完一批或者一套零件之后，可以通過手動調(diào)節(jié)的方法對其尺寸或者形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便于下一批的零件加工。 3、專門化拼裝夾具 在這兩者之上還有一種夾具的作用是用來為零件在加工中專門那套加工工序而準(zhǔn)備的，那就是組裝類夾具，有點類似于可調(diào)節(jié)型夾具，可又比可調(diào)節(jié)型夾具更加的具有針對性，也有點類似于專屬類夾具，可有比專屬類夾具多以一份可組裝性 4、自動化生產(chǎn)用夾具 隨著時代不斷的進(jìn)步與發(fā)展，現(xiàn)階段夾具又出現(xiàn)新寵，夾具迎來了夾具生產(chǎn)全自動，而在自動化生產(chǎn)過程中，可以有兩大類，第一類：專屬夾具自動化，就是專屬類夾具可以自動化生產(chǎn)，第二類：運輸夾具，意思是在一般的夾具所具備的主要作用的同時，它還可以對零件進(jìn)行搬運工作，所以被喚作“運輸夾具”。 1.3 夾具設(shè)計的基本要求 1、保證工件的加工精度 保證工件加工夾具設(shè)計的準(zhǔn)確性是最基本的要求。關(guān)鍵是要正確地確定夾具節(jié)目指南和刀具夾緊解決方案的定位，如果有必要制定一個合理的夾具尺寸，公差和正確的錯誤的技術(shù)要求。 2、提高生產(chǎn)效率，降低制造成本 夾具設(shè)計和整體方案的生產(chǎn)方案應(yīng)適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)，你應(yīng)該嘗試使用各種快捷，高效的機構(gòu)和先進(jìn)的控制方法，縮短時間，提高生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)中，他們必須滿足的前提下，夾具的功能，盡量使用簡單結(jié)構(gòu)，夾具易于制造，以降低保持器的制造成本。 3、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全省力 為了便于夾具的事，努力，有條件的氣動，液壓，電器等較高的機械夾緊裝置，以減少勞動強度的工作。夾具良好的經(jīng)營狀況和經(jīng)營者應(yīng)在必要時，設(shè)有安全裝置，確保使用安全。 4、易于排屑 燈具芯片是不容忽視的，如果一個壞芯片，芯片聚集在夾具，工件的定位將是不利的；芯片云集嚴(yán)重，該工具會造成設(shè)備損壞或人身傷害事故；芯片清洗會添加輔助時間和降低生產(chǎn)率。因此，在夾具芯片設(shè)計的問題必須給予充分考慮。 5、結(jié)構(gòu)良好的過程 有結(jié)構(gòu)良好的流程，方便夾具的制造和加工，裝配，檢查和維護(hù)，以滿足這些要求，你應(yīng)該盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 2、提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。 3、改善工人勞動條件 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設(shè)計保護(hù)裝置，確保操作者安全。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 1、效率 新的電子控制的永磁夾具，走上前，只有1到2秒松開工件，夾具結(jié)構(gòu)簡化為多機，多方向，創(chuàng)建多部分的工藝條件。為了縮短設(shè)備的安裝和調(diào)整夾具時，瑞典3R夾具在短短一分鐘內(nèi)完成安裝和電火花加工夾具校準(zhǔn)。 2、模塊、組合 依據(jù)現(xiàn)在夾具設(shè)計的大前提，我們能夠發(fā)現(xiàn)夾具的設(shè)計愈來愈向著模塊化在不斷的向前進(jìn)。模塊化夾具的設(shè)計是不斷的起升夾具設(shè)計周期和夾具設(shè)計質(zhì)量的前提和相應(yīng)的保證。國內(nèi)現(xiàn)在夾具設(shè)計比較出名的是華中科技大學(xué)和其聯(lián)合公司，聯(lián)合生產(chǎn)的夾具。他們在設(shè)計夾具的同時，還在網(wǎng)上面專門的開辟了一個網(wǎng)站，為哪些有問題的人提供了一個交流和咨詢的舞臺，遠(yuǎn)程信息技術(shù)與企業(yè)的電子商務(wù)技術(shù)。 3、高精度 現(xiàn)在零件設(shè)計的質(zhì)量已經(jīng)不是50年前的零件了，現(xiàn)在零件的質(zhì)量是相當(dāng)?shù)母叩模虼?，夾具設(shè)計要就體現(xiàn)了高精度。 4、公共經(jīng)濟 焊接夾具，品種，規(guī)格較少的試劑盒，可組裝成各種焊接德國戴美樂夾具（DAI美樂）的孔系列組合。功能元素強，使夾具的通用性好，裝配簡單，支護(hù)成本低，經(jīng)濟實用，具有推廣應(yīng)用價值等等。 30 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 本次夾具設(shè)計其選用的零件碟板。該零件是典型的圓盤類零件，也是機器的一個重要結(jié)構(gòu)。為傳動裝置的支撐和正常運轉(zhuǎn)提供強有力的保證，最終使得設(shè)備按照預(yù)想的方法進(jìn)行相應(yīng)的運動等。因此，對其的研究就非常的合適和有意義。 在分析零件的時候要考慮以下3方面： 1、加工零件主要表面的要求及保證的方法； 2、怎么樣達(dá)到重要的技術(shù)要求及保證方法； 3、零件的表面位置尺寸標(biāo)注。 各部分尺寸結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖2.1碟板零件圖。 圖2.1 碟板零件圖 2.2 零件的工藝分析 因為零件材料是QT450-12球墨鑄鐵，因為大規(guī)模生產(chǎn)的零部件沒有輪廓尺寸，采用機械造型用砂鑄造，翻砂，鑄造兩個準(zhǔn)確性，以確保鑄件的尺寸要求，這也應(yīng)該從提高生產(chǎn)率考慮，確保加工精度。在正常情況下的一部分屬于該批次的生產(chǎn)水平，以及不屬于輪廓的大小，它可以用于機械建模，可以提高生產(chǎn)率，確保精確度。以下是碟板加工表面的分析：我們對其工藝進(jìn)行以下分析： 2.2.1 零件組成表面 1、φ150mm所在的圓柱面及其端面； 2、φ123.6mm所在的右端面； 3、φ80mm所在的外圓柱面及其端面； 4、φ25H11圓柱孔，φ20X5圓柱孔，φ10X46螺紋底孔； 5、M12-7H、M8-7H、4-M8-7H的螺紋孔； 6、35X45所在的前后、左右端面； 7、R35、R6、R5、R1、R3所在的圓弧面； 8、尺寸6、15°、4.9、R1、R3、30°及尺寸1.6組成的成型表面。 9、倒直角，倒圓角，圓弧等。 2.2.2 零件加工的要求 1、φ150mm所在外圓柱面的表面毛糙度公差為25um； 2、φ123.6mm所在外圓柱面的表面毛糙度公差為12.5um； 3、φ123.6mm所在端面的表面毛糙度公差為25um； 4、φ80mm所在外圓柱面及其所在端面的表面毛糙度公差為25um； 5、2X45°的表面毛糙度公差為25um； 6、上端φ25H11mm圓柱孔所在表面的表面毛糙度公差為6.3um； 7、下端φ25H11mm圓柱孔所在表面的表面毛糙度公差為6.3um； 8、φ20X5圓柱孔所在表面及其端面的表面毛糙度公差為25um； 9、M8-7H螺紋孔的表面毛糙度公差為12.5um； 10、4-M8-7H螺紋孔的表面毛糙度公差為12.5um； 11、M12-7H螺紋孔的表面毛糙度公差為12.5um； 12、尺寸31mm所在右端面的表面毛糙度公差為12.5um； 13、I局部放大圖中，尺寸6所在上表面、15°所在左端面、30°所在右端面的表面毛糙度公差為12.5um； 14、未注明鑄造圓角為R3； 15、非加工表面靜電噴漆環(huán)氧樹脂0.2mm； 16、其他技術(shù)要求按總圖規(guī)定。 2.2.3 零件形位公差要求 下端φ25H11圓柱孔所在軸線相對于上端φ25H11所在軸線的同軸度公差為φ0.15mm。 2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)待加工件的工作特點和工作的環(huán)境，我們要選擇合適的制造毛坯，毛坯材料選擇的合理，我們在加工的時候能夠很好的保證它的各項加工指標(biāo)，啟到事半功倍的作用。另外還能夠為企業(yè)節(jié)省一定的費用，當(dāng)然了我們設(shè)計的毛坯結(jié)構(gòu)要和待加工件的構(gòu)造基本相似。 本文涉及到的零件它的毛坯制造方式一本取決于零件本身的結(jié)構(gòu)、大小、加工精度等等。 因為吸振性、切削加工性號、鑄造性好的QT450-12球墨鑄鐵，其市場價格比較便宜，生產(chǎn)它的設(shè)備也是比較簡單的。因而，這種材料在整個機械零件當(dāng)中占有的比重還是比較大的。這一類材料應(yīng)用在機械領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、電工電子領(lǐng)域。以及大部分形狀復(fù)雜的零件。分析本零件的工作過程可以知道這個零件在工作過程中受到一定的沖擊載荷，QT450-12球墨鑄鐵是能夠保證其強度的。并且他的外部尺寸也不是太大的。因而，我們可以考慮采用成型鑄造。 綜合分析后，確定本零件采用QT450-12球墨鑄鐵鑄造。具體構(gòu)造見圖2.2。 圖2.2 碟板毛坯圖 第3章 零件加工工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 1、粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇原則：粗基準(zhǔn)的選擇一般是零件的重要表面、重要圓柱面、重要的孔、重要的底面等等。 選擇粗基準(zhǔn)的時候一般要關(guān)注以下3點： （1）保證每一個表面的加工余量比較的均勻； （2）在零件上面幾個精度比較高的平面加工比較的均勻的時候，則應(yīng)該以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)； （3）在滿足上面的兩個條件的話，不需要加工的表面和要加工的表面定位粗基準(zhǔn)。這樣可以滿足零件的加工精度使零件的精度更加的高；我們依據(jù)上面的選用原則和應(yīng)該注意的3點。 按照我們之前所說的定位標(biāo)準(zhǔn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇我們所研究的這個元件，按照它的零件圖，我們這個零件它屬于相對來說比較簡單的盤類零件，將初次加工的基準(zhǔn)確定為待加工工件“Ф150的外圓柱面”。 2、精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇原則： （1）便于加工零件的裝夾原則； （2）保證相互位置要求原則； （3）為了保證所以加工表面有足夠的加工余量選擇加工余量小的表面作粗基準(zhǔn)，不得用同一尺寸方向上。 我們在加工這個零件的時候，本文選用“Ф180的外圓柱面”作為再次加工的基準(zhǔn)。 3.2 加工工藝路線的確定 我們已經(jīng)對上面加工的主要步驟、機床和測量具進(jìn)行了分析。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的條件下，可以考慮采用車床、鉆床配以專用夾具、三爪卡盤，并盡可能的使工序在一起，這樣能夠保證加工的速度。制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀等相關(guān)的要求能得到允許范圍內(nèi)的保證。當(dāng)然了除了上面講到的，我們還應(yīng)當(dāng)注重制造成本的考慮，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。具體加工工藝路線如下： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：車削 工步1：車φ80mm所在的右端面； 工步2：車φ150mm所在的外圓柱面； 工步3：車φ123.6mm所在的端面，保證尺寸135±0.1mm； 工步4：車φ80X14mm所在的外圓柱面，保證尺寸34mm； 工步5：車I局部放大視圖中各尺寸； 工序4：鉆削 工步1：鉆φ20mm圓柱孔底孔； 工步2：鉆φ20mm圓柱孔； 工步3：鉆下端φ25mm的圓柱孔； 工步4：鉆上端φ25mm的圓柱孔； 工步5：鉆10X46mm螺紋孔的底孔； 工步6：攻M12X10螺紋孔 工步7：鉆M8-7H螺紋孔的底孔； 工步8：攻M8-7H螺紋孔； 工步9：鉆4-M8-7H螺紋孔的底孔； 工步10：攻 4-M8-7H螺紋孔； 工序5：倒角； 工序6：清洗； 工序7：終檢； 工序8：入庫。 3.3 加工方法、加工刀具及量具的選用 在我們進(jìn)行下面的相關(guān)加工和檢測工具之前，我們首先要明確生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。為了更好的加工出各表面及端面，保證尺寸的同時保證零件的粗糙度。我們在對待加工加工之前，需要對使用的機床、采用的刀具、量具和夾具進(jìn)行相應(yīng)的選擇。 工序3：車削 我們將選用CKA6140數(shù)控車床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓車刀、端面車刀以及仿形車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺、量規(guī)等。 工序4：鉆削 我們將選用Z3040搖臂鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、平頭鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 3.4 加工余量的確定 碟板是我們設(shè)計專用夾具的主要的零件，它的零件的材料是QT450-12球墨鑄鐵。余量如下： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：車削 工步1：車φ80mm所在的右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工步2：車φ150mm所在的外圓柱面； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工步3：車φ123.6mm所在的端面，保證尺寸135±0.1mm； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工步4：車φ80X14mm所在的外圓柱面，保證尺寸34mm； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工步5：車I局部放大視圖中各尺寸； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工序4：鉆削 工步1：鉆φ20mm圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是5mm。 工步2：鉆φ20mm圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是5mm。 工步3：鉆下端φ25mm的圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工步4：鉆上端φ25mm的圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是2.5mm。 工步5：鉆10X46mm螺紋孔的底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是5mm。 工步6：攻M12X10螺紋孔 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是1mm。 工步7：鉆M8-7H螺紋孔的底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是3mm。 工步8：攻M8-7H螺紋孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是1mm。 工步9：鉆4-M8-7H螺紋孔的底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是3mm。 工步10：攻 4-M8-7H螺紋孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料和手冊，決定余量是1mm。 工序5：倒角； 工序6：清洗； 工序7：終檢； 工序8：入庫。 3.5 切削用量及切削時間的確定 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：車削 工步1：車φ80mm所在的右端面； 依據(jù)我們對零件構(gòu)造的分析能夠曉得，我們計算的這樣一個工步，選用的材料是有外部包皮的球墨鑄鐵零件QT450-12。我們選用的機床將是CKA6140數(shù)控車床，零件在加工的時候安裝在車床的三爪卡盤上。 1、背吃刀量的確定，在我們查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.4mm/r。 3、切削速度V的確定，我們知道加工不同材料的工件，其切削的速度是不一樣的，我們這里選用的刀具是YT15硬質(zhì)合金車刀，在查閱了相關(guān)的設(shè)計資料和加工的資料后，取0.4mm/r；25m/min；99.5r/min 依據(jù)CA6140臥式機床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=112，這樣我們就得到了28.1m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》車削機動時間為： 式中：l=85，f=0.4，n=112 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6 則 工步2：車φ150mm所在的外圓柱面； 依據(jù)我們對零件構(gòu)造的分析能夠曉得，我們計算的這樣一個工步，選用的材料是有外部包皮的球墨鑄鐵零件QT450-12。我們選用的機床將是CKA6140數(shù)控車床，零件在加工的時候安裝在車床的三爪卡盤上。 1、背吃刀量的確定，在我們查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.4mm/r。 3、切削速度V的確定，我們知道加工不同材料的工件，其切削的速度是不一樣的，我們這里選用的刀具是YT15硬質(zhì)合金車刀，在查閱了相關(guān)的設(shè)計資料和加工的資料后，取25m/min；53.1r/min 依據(jù)CA6140臥式機床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=90，這樣我們就得到了42.4m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》車削機動時間為： 式中：l=22.5，f=0.4，n=90 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6 則 工步3：車φ123.6mm所在的端面，保證尺寸135±0.1mm； 依據(jù)我們對零件構(gòu)造的分析能夠曉得，我們計算的這樣一個工步，選用的材料是有外部包皮的球墨鑄鐵零件QT450-12。我們選用的機床將是CKA6140數(shù)控車床，零件在加工的時候安裝在車床的三爪卡盤上。 1、背吃刀量的確定，在我們查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.4mm/r。 3、切削速度V的確定，我們知道加工不同材料的工件，其切削的速度是不一樣的，我們這里選用的刀具是YT15硬質(zhì)合金車刀，在查閱了相關(guān)的設(shè)計資料和加工的資料后，取25m/min；64.4r/min 依據(jù)CA6140臥式機床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=90，這樣我們就得到了34.9m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》車削機動時間為： 式中：l=35，f=0.4，n=90 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6 則 工步4：車φ80X14mm所在的外圓柱面，保證尺寸34mm； 1、背吃刀量的確定，在我們查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.4mm/r。 3、切削速度V的確定，我們知道加工不同材料的工件，其切削的速度是不一樣的，我們這里選用的刀具是YT15硬質(zhì)合金車刀，在查閱了相關(guān)的設(shè)計資料和加工的資料后，取0.4mm/r；25m/min；99.5r/min 依據(jù)CA6140臥式機床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=112，這樣我們就得到了28.1m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》車削機動時間為： 式中：l=14，f=0.4，n=112 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6 則 工步5：車I局部放大視圖中各尺寸； 1、背吃刀量的確定，在我們查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，我們知道加工不同材料的工件，其切削的速度是不一樣的，我們這里選用的刀具是YT15硬質(zhì)合金車刀，在查閱了相關(guān)的設(shè)計資料和加工的資料后，取25m/min；64.4r/min 依據(jù)CA6140臥式機床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=90，這樣我們就得到了34.9m/min. 計算后得到，所以機床功率床功率是滿足要求的。 4、基本時間 根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》車削機動時間為： 式中：l=13.3，f=0.2，n=90 則 5、輔助時間 公式為： 式中：=6 則 工序4：鉆削 工步1：鉆φ20mm圓柱孔底孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時 =0.61min。 輔助工時 =0.1min。 工步2：鉆φ20mm圓柱孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=1.06min。 輔助工時=0.18min。 工步3：鉆下端φ25mm的圓柱孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=1.12min。 輔助工時=0.22min。 工步4：鉆上端φ25mm的圓柱孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=1.31min。 輔助工時=0.22min。 工步5：鉆10X46mm螺紋孔的底孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時 =0.8min。 輔助工時 =0.1min。 工步6：攻M12X10螺紋孔 （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的絲錐的材質(zhì)是硬質(zhì)合金，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時 =0.24min。 輔助工時 =0.14min。 工步7：鉆M8-7H螺紋孔的底孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=0.14min。 輔助工時=0.08min。 工步8：攻M8-7H螺紋孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=0.17min。 輔助工時=0.1min。 工步9：鉆4-M8-7H螺紋孔的底孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=0.19min。 輔助工時=0.08min。 工步10：攻 4-M8-7H螺紋孔； （1）切削深度。 （2）進(jìn)給量的確定 采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=0.19min。 輔助工時=0.1min。 工序5：倒角； 工序6：清洗； 工序7：終檢； 工序8：入庫。 第4章 專用夾具設(shè)計 設(shè)計專門的夾具，能夠很好的提高生產(chǎn)效率，提高加工零件的質(zhì)量，同時還能夠減少勞動力。我們選擇鉆削碟板4-M8底孔的專用鉆床夾具。 4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 1、定位方案的確定 （1）加工零件定位方案的確定 我們選用的夾具主要被用在Z3040搖臂鉆床，因為碟板Ф25H11的孔已完成加工。在進(jìn)行定位時我們可以選擇其孔作為定位的基準(zhǔn)。 尺寸34mm所在的右端面和工件支承板進(jìn)行定位這樣可以限制三個方向的自由度。另外，采用工件定位座和上端Ф25H11的上端面進(jìn)行定位，這樣限制了2個自由度；最后在定位座和上端Ф25H11插入菱形銷，限制1個自由度實現(xiàn)零件的完全定位。 （2）其余零件定位方案的確定 1）工件定位座：采用的“一面兩銷”的定位方案。 2）鉆模板：采用的“一面兩銷”的定位方案。 2、定位元件的選擇 （1）加工零件定位元件 采用的是工件定位座、菱形銷、夾具體。 （2）其他零件定位元件的選擇 1）工件定位座：采用定位銷。 2）鉆模板：采用定位銷。 具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置。 圖4.1 定位裝置 4.2 夾緊方案及裝置的確定與選擇 1、夾緊方案的確定 （1）加工零件夾緊方案的確定 考慮到本次設(shè)計的夾具其零件并不是十分的復(fù)雜，并且為本夾具是進(jìn)行鉆孔和攻絲，其切削力是垂直于水平面的。因此，采用的是對其垂直方向進(jìn)行夾緊。 通過夾具裝配圖可以看出，我們在零件的前后方向上，采用2個移動壓板、六角螺母及雙頭螺栓對其進(jìn)行上下方向夾緊。 （2）其余零件夾緊方案的確定 1）工件定位座：在對角線方向上采用六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 2）鉆模板：六角螺母、彈簧、雙頭螺栓對其進(jìn)行夾緊。 2、夾緊元件的選擇 （1）碟板夾緊元件的確定 碟板夾緊元件有：2個移動壓板、六角螺母及雙頭螺栓； （2）其他零件夾緊元件的選擇 1）工件定位座：2個內(nèi)六角螺栓。 2）鉆模板：六角螺母、彈簧、雙頭螺栓 3）鉆套：采用的螺釘。 4.3 夾具體的設(shè)計與確定 1、夾具體的設(shè)計要求 在零件加工過程中，首先需要確認(rèn)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(jìn)行加工處理。 （2）依據(jù)生產(chǎn)時的類別類型來進(jìn)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(shè)備對加工零件進(jìn)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(yīng)的設(shè)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(dāng)下時代不斷與日俱進(jìn)的機械加工方法和設(shè)備的不斷更新交替，推行新的技術(shù)和新的技術(shù)水準(zhǔn)，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(dāng)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。 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)造見圖4.2夾具體零件圖： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導(dǎo)向裝置的確定 我們這道程序的要求是要對被加工的孔進(jìn)行鉆孔，最后才能實現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以我們要選快換鉆套來用作刀具的導(dǎo)向元件。 4.5 鉆削力的計算及受力分析 1、鉆孔切削力的計算 刀具：Φ6的麻花鉆 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代表鉆削的力度、t代表鉆削的深度,45mm、S代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進(jìn)給量, 0.1mm、D─麻花鉆直徑, Φ6mm、HB─布氏硬度，140HBS， 所以 鉆孔的扭矩： 2、鉆孔受力分析 本次設(shè)計的夾具為鉆孔，其受力方向?qū)⒋怪庇诠ぜ?，分?個方向受力。 4.6 定位誤差的計算 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合△b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。 △j=（TD+Td+△S）/2 TD =0.02mm Td =0.005mm △S=0.008mm △j=0.016mm 根據(jù)上面的計算，其定位誤差在孔加工的誤差范圍內(nèi)，故能夠滿足定位要求。 4.7 定位誤差分析 本工序采用壓板的夾緊裝置，工件始終緊貼夾緊塊面，工件自重帶來一定的平行于夾具體底板的水平力。因此，工件在夾具中的定位，前面已經(jīng)進(jìn)行了簡述在此不再累贅。鉆孔的時候我們在鉆套正上方，進(jìn)而使加工位置上沒有轉(zhuǎn)角誤差。在加之有鉆套，故當(dāng)能滿足定位要求。 結(jié) 論 經(jīng)過完成我的畢業(yè)設(shè)計，我將課堂上的知識和實際的知識有了一次很好的融合，不僅加深了我這幾年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，還在實踐中得到了運用，尤其是分析零件、編制待加工件（零件）的加工工藝路線上，我比較的費時費力，從這一點也能夠看出我在這方面知識的缺乏。另外當(dāng)我對每一個工序進(jìn)行計算，特別是確定切削用量、切削速度和進(jìn)給量上面，我有了深刻的了解。 在這次的設(shè)計過程中，我查看了大量的設(shè)計方法和制造方面的書籍，當(dāng)我還是不明白的時候，我就請教老師或者和同學(xué)在一起交流。在圖紙的繪制上面我運用了proe和CAD軟件。通過和該軟件的接觸，不僅使我更加熟練的使用這個軟件，同時，我還熟悉了其他的一些辦公軟件。 當(dāng)然，這個設(shè)計肯定有不足的地方，畢竟是進(jìn)行的理論上的設(shè)計，能否在實際的生產(chǎn)活動中得到運用，還是個未知數(shù)。除了考慮可行性以外，我們還要考慮這個制造的成本，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標(biāo)，我知道自己還要不斷的努力。再這里，要感謝在我的畢業(yè)設(shè)計中提供幫助的老師和同學(xué)們。 致 謝 在完成本次設(shè)計的時候，我最最需要感謝的人就是我買的指導(dǎo)老師，他不光人和藹可親而且為人比較的謙虛、學(xué)識和知識比較淵博、處事方面比較的嚴(yán)謹(jǐn)，他是我們學(xué)習(xí)的榜樣和行動的指南。平時我們的指導(dǎo)老師就比較的辛苦，但是他每周都能夠抽出時間來幫助我們解決設(shè)計中存在的問題和設(shè)計中存在的疑問。這這里，我要向我的老師表示我心里面最崇高的敬意和感謝，感謝我的同組同學(xué)，為我在設(shè)計的過程中提供的任何的幫助，可以這樣講沒有你們的幫助，就沒有我本次設(shè)計的成功。謝謝你們。 最后，因為這篇設(shè)計做的時間上比較的急、設(shè)計內(nèi)容和構(gòu)思上比較的粗糙，還請大家?guī)臀倚薷?。感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980 [2] 張進(jìn)生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)[M]，機械工業(yè)出版社，1995 [3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計[M]，機械工業(yè)出版社，1991 [4] 李洪。機械加工工藝手冊[M]，北京出版社，1996 [5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 [8] 周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2008 [9] 劉文劍，曹天河，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987 [10] 王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2012 [11] 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