大學畢業(yè)論文異型支架零件機械加工工藝規(guī)程及銑內(nèi)槽夾具設計專 業(yè) 班 級 學 號___ __________姓 名___ _ ________ 指導教師 起止日期 II摘 要主要包括對異型支架零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對零件的兩道工序的加工設計了專用夾具.本書共有 2 部分，第 1 部分為機械制造工藝規(guī)程設計的基本要求、內(nèi)容、方法和步驟；第 2 部分詳細的論序了對專用機床夾具的基本要求和設計步驟以及簡要的說明夾具體的設計要求和步驟。關鍵詞：異型支架零件；工藝；夾具；AbstractIncluding the special bracket parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture and process planning, tool selection, cutting dosage, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition, processing of two processes on the part of the design of special fixture.Book consists of two parts, Part 1 for machinery manufacturing process planning design of the basic requirements, contents, methods and steps; Part 2 details on the order of the of the special fixture basic requirements and design steps, and a description of a brief clip specific design requirements and procedures.Keywords: shaped brackets; technology; fixture;目 錄摘 要 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????IIAbstract????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????III第 1 章 緒 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1第 2 章 加工工藝規(guī)程設計?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1 零件的分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1.1 零件的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1.2 零件的工藝分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2 異型支架零件加工措施 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2.1 孔和平面的加工順序 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2.2 孔系加工方案選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.3 異型支架零件加工定位基準的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????62.3.1 粗基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.3.2 精基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.4 異型支架零件的加工工藝路線 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????102.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） ??????????????????????????????????????????????????????????????11第 3 章 銑內(nèi)槽夾具設計???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203.1 設計要求 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203.2 夾具設計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203.2.1 定位基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203.2.2 切削力及夾緊力的計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203.3 誤差分析與計算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????223.4 定位誤差的分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????233.5 夾具設計及操作的簡要說明 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24總結(jié)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25參 考 文 獻?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26致謝???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????271第 1 章 緒 論畢業(yè)實踐工作對于每一位即將畢業(yè)的畢業(yè)生來說都是非常重要的，它對我們以后走上工作崗位很有幫助。對于我們機電專業(yè)來說，在以后的工作中經(jīng)常要做關于夾具的設計工作，在這里，我以連桿零件為例，對它的工藝過程和夾具進行設計。做畢業(yè)設計可以把以前所學的知識加以綜合運用，起到鞏固學到的知識的作用，從而提高分析，解決問題的能力。因此，認真的完成畢業(yè)設計是很有必要的。機械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機械加工余量，機械加工余量的大小，不僅影響機械零件的毛坯尺寸，而且也影響工藝裝備的尺寸，設備的調(diào)整，材料的消耗，切削用量的選擇，加工工時的多少。因此，正確的確定機械加工余量，對于節(jié)約金屬材料，降低刀具損耗，減少工時，從而降低產(chǎn)品制造成本，保證加工質(zhì)量具有十分重要的意義。在這次設計過程中，廣泛的收集各種資料及標準，課程設計中另一個重要的設計為專用夾具的設計。專用夾具的設計是為了特殊加工工序的技術(shù)要求的加工。夾具是機械制造廠使用的一種工藝裝備,分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗夾具等。各種金屬切削機床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。一、 機床夾具在機械加工中的作用對工件進行加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，首先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產(chǎn)。批量較大時，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點：（1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（2） 能提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高2了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進一步提高生產(chǎn)率。（3） 能擴大機床的使用范圍 （4）能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分攤在一批工件上，每個工件增加的成本是極少的，遠遠小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟效益就愈顯著。二、 機床夾具的分類機床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾種。1. 按夾具的使用特點分類（1） 通用夾具 已經(jīng)標準化的，可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機床用平口虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺等。這些夾具已作為機床附件的專門工廠制造供應，只需選購即可。（2）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設計制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。（3）可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。（4）組合夾具 采用標準的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。（5）拼裝夾具 用專門的標準化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。。此類夾具更適合在數(shù)控機床上使用。2. 按使用機床分類夾具按使用機床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具以及其它機床夾具等。3. 按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。三、 機床夾具的組成機床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個部分。1. 定位裝置定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。32. 夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。3. 對刀或?qū)蜓b置對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。4. 連接元件連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。5. 夾具體夾具體是機床夾具的基礎件。6. 其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個表面時，常設置分度裝置；為能方便、準確地定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。四、 本設計的任務本設計的任務是：設計零件的工藝規(guī)程以及對典型夾具進行結(jié)構(gòu)分析與精度分析；通過本課程的設計使學生具有一定的設計專用夾具的能力和分析生產(chǎn)中與夾具有關的技術(shù)問題的能力。4第 2 章 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是異型支架零件,連桿連桿機構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運動和力的桿件。異型支架零件的加工質(zhì)量，異型支架零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。圖 1 異型支架零件工件圖52.1.2 零件的工藝分析從異型支架零件類零件圖可以看出。異型支架零件是一個桿類零件，除了五個平面的外表面加工的需要加工之外。此外，表面還需加工一系列孔。可分三組加工表面。分析如下：（1）以 R62.5，R25 一側(cè)平面一側(cè)端面為加工面。這一組加工表面包括：R62.5， R25 一側(cè)平面端面銑削加工（2）以 Φ50 孔為加工面。這一組包括：Φ50 孔。（3）以 2-Φ44 孔為加工孔。這一組包括：2-Φ44 孔。（4）以 φ44 孔一側(cè)端面為加工面，這一組加工表面包括：φ44 孔一側(cè)端面（5）以 φ19mm 孔為加工孔，這一組加工表面包括：φ19mm 孔主要加工表面有以下 5 個主要加工表面;1.端面 通過粗銑達到 6.3 精度要求2.內(nèi)孔 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到 1.6 的精度要求3.端面 先粗銑后半精銑的 3.2 的精度要求2.2 異型支架零件加工措施由以上分析可知。異型支架零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。2.2.1 孔和平面的加工順序異型支架零件類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。62.2.2 孔系加工方案選擇通過異型支架零件的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應選擇在的最終價格。根據(jù)基異型支架零件部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。（1） 鏜套加工（2） 在大批量生產(chǎn)中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。（2）用坐標鏜方法在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。隨著坐標鏜削的方法，需要異型支架零件孔的和在直角坐標轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。72.3 異型支架零件加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇原則： 以不加工的表面作為粗基準；選擇要求加工余量均勻的表面作為粗基準；選擇余量最小的表面作為粗基準；選擇平整、光潔、尺寸足夠大的表面作為粗基準；粗基準應盡量避免重復使用。本次設計的異型支架零件，粗基準選擇連桿的端面作為粗基準。2.3.2 精基準的選擇在制訂工藝規(guī)程時，定位基準選擇的正確與否，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當用夾具安裝工件時，定位基準的選擇還會影響到夾具結(jié)構(gòu)的復雜程度。因此，定位基準的選擇是一個很重要的工藝問題。選擇定位基準時，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準的選擇應先選擇精基準，再選擇粗基準。選擇精基準時，主要應考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。其選擇原則如下：(1) 基準重合原則 即選用設計基準作為定位基準，以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。這種基準重合的情況能使本工序允許出現(xiàn)的誤差加大，使加工更容易達到精度要求，經(jīng)濟性更好。但是，這樣往往會使夾具結(jié)構(gòu)復雜，增加操作的困難。而為了保證加工精度，有時不得不采取這種方案。(2) 基準統(tǒng)一原則 8應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設計、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期；由于減少了基準轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內(nèi)孔及一端面為定位基準，均屬于基準統(tǒng)一原則。(3) 自為基準原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。(4) 互為基準原則 當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。例如要保證精密齒輪的齒圈跳動精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面，從而保證位置精度。再如車床主軸的前錐孔與主軸支承軸頸間有嚴格的同軸度要求，加工時就是先以軸頸外圓為定位基準加工錐孔，再以錐孔為定位基準加工外圓，如此反復多次，最終達到加工要求。這都是互為基準的典型實例。(5) 便于裝夾原則所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。1.4 異型支架零件加工主要工序安排用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。92.4 異型支架零件的加工工藝路線 工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。工藝路線一：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 粗銑 粗銑 R62.5，R25 一側(cè)平面40 粗銑 粗銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面50 半精銑 半精銑 R62.5，R25 一側(cè)平面60 半精銑 半精銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面70 鏜 粗鏜、半精鏜 φ50mm 孔80 鏜 精鏜 φ50mm 孔90 鉆擴鉸 鉆擴鉸 φ19mm 孔100 粗銑 粗銑 φ44 孔一側(cè)端面110 粗銑 粗銑 φ44 孔另外一側(cè)端面120 鉆擴鉸 鉆擴鉸 2-φ44mm 孔130 鉗 去除銳邊毛剌140 檢驗 檢驗入庫工藝路線二：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 鏜 粗鏜、半精鏜 φ50mm 孔1040 鏜 精鏜 φ50mm 孔50 粗銑 粗銑 R62.5，R25 一側(cè)平面60 粗銑 粗銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面70 半精銑 半精銑 R62.5，R25 一側(cè)平面80 半精銑 半精銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面90 鉆擴鉸 鉆擴鉸 φ19mm 孔100 粗銑 粗銑 φ44 孔一側(cè)端面110 粗銑 粗銑 φ44 孔另外一側(cè)端面120 鉆擴鉸 鉆擴鉸 2-φ44mm 孔130 鉗 去除銳邊毛剌140 檢驗 檢驗入庫方案一先加工面后進行鏜孔，其中底面孔是先鏜，是為了后續(xù)工序作為定位使用，方案二各孔先鏜，后加工面，工序比較分散，效率低，而且孔與面的垂直度無法保證，違背了“先面后孔”的原則根據(jù)加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 粗銑 粗銑 R62.5，R25 一側(cè)平面40 粗銑 粗銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面50 半精銑 半精銑 R62.5，R25 一側(cè)平面60 半精銑 半精銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面70 鏜 粗鏜、半精鏜 φ50mm 孔80 鏜 精鏜 φ50mm 孔90 鉆擴鉸 鉆擴鉸 φ19mm 孔100 粗銑 粗銑 φ44 孔一側(cè)端面110 粗銑 粗銑 φ44 孔另外一側(cè)端面120 鉆擴鉸 鉆擴鉸 2-φ44mm 孔11130 鉗 去除銳邊毛剌140 檢驗 檢驗入庫2.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定“異型支架零件”零件材料采用 HT200 制造。材料為 HT200 材料采用 HT200 制造。材料是 HT200，硬度 HB170 到 240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。（1）底面的加工余量。根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：粗銑：參照《工藝手冊第 1 卷》。其余量值規(guī)定 ，現(xiàn)取 。m4.3~710.2精銑：參照《手冊》，余量值 。m（2）端面加工余量。端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定 ，取 。5.3~720.2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 10：無切削加工，無需計算工序 20：無切削加工，無需計算工序 30：粗銑 R62.5，R25 一側(cè)平面機床：銑床 X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料： ， ，齒數(shù) 。15YT0Dm?5Z?單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度 ：pa2.m?每齒進給量 ：取 ：取銑削速度f015/fZ2.8/Vs?每齒進給量 ：取 取銑削速度ff8. 47m機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.47601.97/in31Vnrd????按照文獻，取 5/mir?實際銑削速度 ：v.4072.49/106nv s???12進給量 ： fV0.18547/60.12/ffaZnms???工作臺每分進給量 ： m.475infV?：,取?a6?切削工時被切削層 ：由毛坯可知 ， l14l?'68lm?刀具切入 ：1210.5()(~3lDa????601)2?刀具切出 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 1jt12420.36min7.5jmlf????機動時間 ：'1jt'1268.19i.jlf所以該工序總機動時間'105njjtt??工序 40：粗銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面機床：銑床 X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料： ， ，齒數(shù) 。15YT0Dm?5Z?單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度 ：pa2.m?每齒進給量 ：取 ：取銑削速度f015/fZ2.8/Vs?每齒進給量 ：取 取銑削速度ff8. 47m機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.47601.97/in31Vnrd????按照文獻，取 5/mir?實際銑削速度 ：v.4072.49/106nv s???進給量 ： fV185607.12/ffaZnms???工作臺每分進給量 ： m./45infV?13：,取?am60??切削工時被切削層 ：由毛坯可知 ， l14l?'68lm?刀具切入 ：1210.5()(~3lDa????601)2?刀具切出 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 1jt12420.36min7.5jmlf????機動時間 ：'1jt'1268.19i.jlf所以該工序總機動時間'105njjtt??工序 50：半精銑 R62.5，R25 一側(cè)平面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z銑削深度 ：pam5.1?每齒進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/5.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/6?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? smn/.0進給量 ：fVZaff 56/5.??工作臺每分進給量 ： m in/30.1sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll4刀具切入長度 ：精銑時1 mDl01?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 114機動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機動時間?in7.8.501?jjj工序 60：半精銑 R62.5，R25 另外一側(cè)平面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? smn/.20進給量 ：fVZaff 671/125.??工作臺每分進給量 ：m in/2.0.sVf ?：根據(jù)《機械加工工藝手冊 》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入長度 ：1D2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt min85.02.743121??mjfl工序 70、80 粗鏜、半精鏜、精鏜 Φ50 孔機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5YT⑴ 粗鏜進給量 ：刀桿伸出取 ，切削深度為 。因此確定進給量fm201.m。0.2/fmr?切削速度 ：取 。V2.0/1/ins?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n15，101209./min3.48Vnrd????按照文獻[3]表 3.1～41，取 n?實際切削速度 ：v.4102.4/106s??工作臺每分鐘進給量 ： mf. inf?被切削層 ：l5?刀具切入 ： 1 2.(~3)3.70pramtgktg?????刀具切出 ： 取2l l42行程次數(shù) ：i?機動時間 ：1jt1253.710.injmlf????精鏜孔進給量 ：確定進給量f0.5/fr?切削速度 ：取V2.1/6ins機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，0948.17/mi3.rd????按照文獻[3]表 3.14—41，取 0nn?實際切削速度 ： v.2.64/1s?工作臺每分鐘進給量 ：mf.150inf?被切削層 ：l5?刀具切入 ：1 mtgtgkarp .3208.)3~2(?????刀具切出 ： 取2l l42行程次數(shù) ：i?機動時間 ：2jt1253.10.in7jmlf????所以該工序總機動工時 026mijt?工序 90 鉆擴鉸 φ19mm 孔工藝要求：孔徑 d=19mm，孔深 l=50mm，通孔，精度為 H12~H13；機床：鉆床，Z525 立式鉆床。2 選擇鉆頭 16選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=19mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長 b=2.5mm,寬 l=5mm,棱帶長度 ml5.1=° ° .120=30β=3 選擇切削用量3.1 決定進給量根據(jù)參考文獻[12] 表 2.7，按加工要求決定進給量：根據(jù)根據(jù)參考文獻[12] 表2.7，當加工要求為 H12 H13 精度，鑄鐵的硬度為 220HBS， =19mm 時，=0.47 0.57mm/z。由于 ，故應成孔深修正系數(shù) ，則0.25//=dl 0.1=kfrmrmf /)57.0~4.(/1)7.~4.0(×=按鉆頭強度決定進給量：根據(jù)參考文獻表 2.8，查的鉆頭強度允許的進給量f=1.75mm/r。按機床進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)表參考文獻 2.9，Z525 鉆床允許的軸向力為 8830N,進給量為 0.6mm/r。從以上三個進給量比較和 Z585 鉆床說明書，選擇 f=0.48mm/r。由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆同容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時停止自動進給而采用手動進給。由參考書表 2.19 可查出鉆孔時的軸向力， 。軸向力修正系數(shù)均為NFf8740=1.0，故 。NFf8740=根據(jù) Z525 鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為 ，NF830max=所以 ，則 f=0.48 可用。max≤f3.2 鉆頭磨鈍標準及壽命 根據(jù)參考文獻[12] 表 2.12，后刀面最大磨損限度為 1.2mm，壽命 ．in5T3.3 切削速度根據(jù)參考文獻[12] 表 2.13 修正系數(shù) rmvc/16=0.1=TVK.MV故 。0.1=tvK85.lv0.1=Kxap /.3in/273π0rdns根據(jù) Z525 鉆床說明書，機床實際轉(zhuǎn)速為 ，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計算轉(zhuǎn)in/195rnc數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可選進給量降低一級，即取 f=0.36mm/r；也可選擇較低一級轉(zhuǎn)數(shù) ，仍用 f=0.48mm/r，比較這兩種選擇方案：min/14rnc?第一方案 f=0.36mm/r， mi/2.70,i195frcc==第一方案 f=0.48mm/r， n6n40因為第一種方案 nf 的乘積較大，基本工時較少，故第一種方案較好。這時17切削速度 rmfrndvsc /36.0,/3.150π==3.4 校驗扭矩功率根據(jù)參考文獻[12] 表 2.20 。扭矩修正系數(shù)均為 1.0，故NMc?4.19。根據(jù) Z525 鉆床說明書 所以 mNMc?=4.109m25mcM≤根據(jù)參考書 2.23，查的 故滿足條件，校驗成立。EcPkwP11.80～13.20 151 101表 3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.0 30 118 12 40～60190表 3-8 鉆頭，鉆鉸刀磨損標準和耐久性（1 ）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆孔\擴孔 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60鉆頭磨損 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進給量查《工藝手冊》鉆孔的進給量為 f=0.25～0.65 ,進給量取 f=0.60 。zmrm②.確定加工速度灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 inV=12 =10.32 （3-17）85.0?min則 = =131 （3-inr18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* mir則實際加工速度 = = =11.8v實 n253.10??10d10254.3?第 3 章 銑內(nèi)槽夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為銑內(nèi)槽的專用夾具，本夾具將用于萬能升降臺銑床。3.1 設計要求本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。3.2 夾具設計3.2.1 定位基準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，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：錯齒三面刃立銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 015??01?頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''30rK?16Dm2.Lm2Z.8/famzmap.2由參考文獻[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計算公式：0.8.10.5pzFafBzn?有： .9.8.1.10.13254836.2()N???????根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：FKW??安全系數(shù) K 可按下式計算：6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1 可知其公式6~參數(shù)：21123456.0,.,1.0,3KK??由此可得： .310.56???所以 8415()KWFN?由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。查參考文獻[5]1～2～26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?其中： 3()Lm?)(8N?螺旋夾緊力： 04.該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如 2.1.由表 得：原動力計算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計算易得： K??由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?其中： 3()Lm?)(8N?螺旋夾緊力： 04.該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：22163圖 4.1 移動壓板受力簡圖由表 得：原動力計算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計算易得： K??由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。3.3 誤差分析與計算該夾具以一個平面和和個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，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。由[5]和[6]可得：1 定位誤差： 當短圓柱銷以任意邊接觸時minDWd??????當短圓柱銷以固定邊接觸時2d?式中 為定位孔與定位銷間的最小間隙min?通過分析可得：0.52D??1dmin?23因此：當短圓柱銷以任意邊接觸時0.63DWm???2 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值：SNHBKRkZaZy 014.8.9])[(1????cos0.3j???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.965jwm???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.4 定位誤差的分析該夾具以一個平面和 2 個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，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。由[5]和[6]可得：3 定位誤差： 當短圓柱銷以任意邊接觸時minDWd??????當短圓柱銷以固定邊接觸時2d?式中 為定位孔與定位銷間的最小間隙min?通過分析可得：0.52D??1dmin?因此：當短圓柱銷以任意邊接觸時0.63DW??244 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：SNHBKRkZaZy 014.8.9])[(1????cos0.3j???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.965jwm???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，1 個心軸定位兩個自由度，用菱形銷定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的?？偨Y(jié)本次設計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在本次設計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。參 考 文 獻[1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1．[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002．[4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000．[5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術(shù)出版社，2003．10．[6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4[7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．[8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003．[9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000．[10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12．[11] 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