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寧 xx 大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 鉆變速叉上孔的鉆模設(shè)計 所 在 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 老 師 I 摘 要 本文是對變速叉零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析 主要包括對零件圖的分析 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(shè)計合理的加工工藝過程 此外還對變速叉零 件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具 機(jī)床夾具的種類很多 其中 使用范圍最廣的通用夾具 規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化 并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn) 而廣泛用于批量生產(chǎn) 專為某工件加工工序服務(wù)的專用 夾具 則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造 本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容 是設(shè)計鉆孔夾具 關(guān)鍵詞 變速叉 加工工藝 加工方法 工藝文件 夾具 II Abstract This paper is the analysis of technology for the transmission fork parts processing application and processing including the parts of the analysis the choice of blank the clamping the formulation process route tool selection cutting dosage process documents Choose the correct methods for processing manufacturing process design In addition also two processes of transmission fork parts design special fixture Many types of machine tool fixture wherein the use scope broadest general jig sizes have been standardized and has a professional production plant But widely uses in the volume production special fixture designed for a workpiece processing services requires the factory according to the workpiece processing technology to design and manufacture The main content of this paper is the design of drilling jig fixture design Keywords shifting fork processing technology processing methods process fixture III 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第 1 章 緒論 1 1 1 機(jī)械加工工藝概述 1 1 2 機(jī)械加工工藝流程 1 1 3 夾具概述 2 1 4 機(jī)床夾具的功能 2 1 5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 3 1 5 1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 3 1 5 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3 第 2 章 變速叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計 5 2 1 零件的分析 5 2 1 1 零件的作用 5 2 1 2 零件的工藝分析 5 2 2 確定生產(chǎn)類型 6 2 3 確定毛坯 6 2 3 1 確定毛坯種類 6 2 3 2 確定鍛件加工余量及形狀 6 2 4 工藝規(guī)程設(shè)計 6 2 4 1 選擇定位基準(zhǔn) 6 2 4 2 制定工藝路線 6 2 4 3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 9 2 4 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及公差的確定 9 2 5 確定切削用量及基本工時 10 2 6 本章小結(jié) 20 第 3 章 鉆孔夾具設(shè)計 21 IV 3 1 研究原始質(zhì)料 21 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 21 3 3 切削力及夾緊力的計算 21 3 4 誤差分析與計算 22 3 5 零 部件的設(shè)計與選用 24 3 5 1 定位銷選用 24 3 5 2 夾緊裝置的選用 24 3 5 3 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計與選用 24 3 6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26 結(jié) 論 27 參 考 文 獻(xiàn) 28 致謝 29 1 第 1 章 緒論 1 1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀 尺寸 相對位置和性質(zhì)使其成為 合格零件的全過程 加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù) 一個普通零件的加工工藝流程是粗加工 精加工 裝配 檢驗 包裝 就是個加工的籠統(tǒng)的 流程 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟 采用機(jī)械加工的方法 直接改變毛 坯的形狀 尺寸和表面質(zhì)量等 使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程 比如 上面說的 粗加工可能包括毛坯制造 打磨等等 精加工可能分為車 鉗工 銑 床 等等 每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了 比如粗糙度要達(dá)到多少 公差要達(dá)到多少 機(jī)械 加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上 改變生產(chǎn)對象的形狀 尺寸 相對位置和性質(zhì)等 使其成為 成品 或半成品 是每個步驟 每個流程的詳細(xì)說明 總的來說 加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng) 工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實 際情況編寫的特定的加工工藝 1 2 機(jī)械加工工藝流程 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 制訂工藝規(guī)程的步驟 1 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 2 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖 對零件進(jìn)行工藝分析 3 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 4 確定各工序所用的設(shè)備及刀具 夾具 量具和輔助工具 5 填寫工藝文件 6 選擇毛坯 7 擬訂工藝路線 2 8 確定切削用量及工時定額 8 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法 在制訂工藝規(guī)程的過程中 往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整 以提高經(jīng)濟(jì)效益 在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中 可能會出現(xiàn)前所未料的情況 如生產(chǎn)條件的變化 新技術(shù) 新工藝 的引進(jìn) 新材料 先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等 都要求及時對工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善 1 3 夾具概述 現(xiàn)代生產(chǎn)中 機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備 它直接影響著加工的精度 勞動生 產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等 在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地 位 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備 它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工 熱處理 裝配 焊接和檢測等工藝過程中 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具 在機(jī)床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作 1 4 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時 其主要功能是使工件定位和夾緊 1 機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件 使工件在夾具中定位和夾緊 1 定位 定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的 確定工件在夾具中占有正確位置的過程 正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精 度要求 2 夾緊 由于工件在加工時 受到各種力的作用 若不將工件固定 則工件會松動 脫落 工件 定位后將其固定 使其在加工過程中保持定位位置不變的操作 因此 夾緊為工件提供了安 全 可靠的加工條件 2 機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向 3 1 對刀 如銑床夾具中的對刀塊 它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置 調(diào)整 刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置 2 導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式 故鉆床夾具常稱為鉆模 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套 能迅速地確定鉆頭的位置 并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削 鏜床夾具 鏜模 也具有導(dǎo)向功能 1 5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高 夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門 類齊全的工藝裝備 1 5 1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 數(shù)控機(jī)床 NC 加工中心 MC 成組技術(shù) GT 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新技術(shù)的應(yīng) 用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代 以適應(yīng)市場激烈的競爭 特別是近年 來 對機(jī)床夾具提出了如下新的要求 1 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 2 能裝夾一組具有相似性特征的工件 3 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 4 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn) 以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)成本 5 適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 6 采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置 以進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率 1 5 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化 精密化 高效化 柔性化四個方面 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化 有利于夾具的商品化生產(chǎn) 有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)總 成本 目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn) GB T2148 T2259 91 以及各類通用夾具 組 合夾具標(biāo)準(zhǔn)等 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入 主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列 為夾具工 作圖的審查創(chuàng)造良好的條件 4 通用化方法包括夾具 部件 元件 毛壞和材料的通用化 精密化 精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高 勢必相應(yīng)提高了對夾具的 精度要求 例如用于精密分度的多齒盤 其分度精度可達(dá) 0 1 用于精密車削的高精度三爪 卡盤 其定心精度為 5 m 精密心軸的同軸度公差可控制在 1 m 內(nèi) 又如用于軸承套圈磨 削的電磁無心夾具 工件的圓度公差可達(dá) 0 2 0 5 m 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間 以提高勞動生產(chǎn)率 減輕工 人的勞動強(qiáng)度 常見的高效化夾具有 自動化夾具 高速化夾具 具有夾緊動力裝置的夾具 等 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似 它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整 拼裝 組合等方式 以適應(yīng)可變因素的能力 具有柔性化特征的新型夾具種類主要有 組合夾具 通用可調(diào)夾具 成組夾具 拼裝夾 具 數(shù)控機(jī)床夾具等 可變因素主要有 工序特征 生產(chǎn)批量 工件的形狀和尺寸等 在較 長時間內(nèi) 夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向 5 第 2 章 變速叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 題目所給的零件是變速叉 它位于車床變速機(jī)構(gòu)中 主要起換檔 使主軸回 轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作 獲得所需的速度和扭矩的作用 2 1 2 零件的工藝分析 圖 2 1 變速叉零件圖 零件的材料為 45 鍛造性能和切削加工性能優(yōu)良 以下是變速叉需要加工 的表面以及加工表面之間的位置要求 1 中心圓孔 14H8 由上面分析可知 可以先加工變速叉中心孔 然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾 具進(jìn)行加工 并且保證位置精度要求 再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能 6 達(dá)到的位置精度 并且此變速叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面 所以根據(jù)上述技術(shù)要 求采用常規(guī)的加工工藝均可保證 2 2 確定生產(chǎn)類型 已知此變速叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 所以初步確定工藝安排為 加 工過程劃分階段 工序應(yīng)當(dāng)集中 加工設(shè)備以通用設(shè)備為主 大量采用專用工裝 2 3 確定毛坯 2 3 1 確定毛坯種類 零件材料為 45 考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊大 零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) 故選擇鍛造毛坯 2 3 2 確定鍛件加工余量及形狀 查 機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊 112 頁表 1 4 7 2 4 工藝規(guī)程設(shè)計 2 4 1 選擇定位基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇 以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn) 以較大面 a 面為輔助粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便 依據(jù) 基準(zhǔn)重合 原則和 基 準(zhǔn)統(tǒng)一 原則 以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn) 以下端孔為輔助的定位精 基準(zhǔn) 2 4 2 制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求 以及加工方法所能 達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 可以考慮采用各種機(jī)床配以專用 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 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下 表 2 1 工藝路線方案一 7 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鉆 14H8 的底孔 11 5 工序二 鉸 14H8 的通孔 達(dá)到圖紙尺寸公差 工序三 粗銑 14H8 的兩端面 使粗糙度達(dá)到 6 3 工序四 精銑 14H8 的兩端面 使粗糙度達(dá)到 3 2 達(dá)到圖紙尺寸公差 工序五 粗銑下端圓孔的兩側(cè)面 使兩面之間的距離為 7 工序六 精銑下端圓孔的兩側(cè)面 使兩面之間的距離為 6 5 留 0 5mm 的磨 削余量 工序七 磨削半圓孔兩凸臺端面 達(dá)到圖紙尺寸公差 6 和粗糙度要求 0 8 工序九 銑削距離為45 5一段 工序十一 銑 8 孔端面 工序十二 鉆 8 的底孔 7 5 垂直于 14H8 的通孔 工序十三 鉸 8 的孔 垂直于 14H8 的通孔 工序十四 鉗工打毛刺 工序十五 檢驗 表 2 2 工藝路線方案二 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鍛造毛坯 正火后達(dá)到硬度 HB167 299 工序二 粗銑 14H8 的兩側(cè)面 工序三 精銑 14H8 的兩側(cè)面 工序四 粗銑孔的兩面 使兩面的間距為 6 工序五 精銑下端圓孔的兩側(cè)面 使兩面之間的距離為 5 35 留 0 5mm 的 磨削余量 工序六 鉆 14H8 的底孔 11 5 工序七 鉸 14H8 的通孔 工序九 銑削距離為 45 5 一段 工序十一 銑 8 孔端面 使距離 14H8 中心孔距離為 5 9 工序十二 鉆 8 的底孔 7 5 垂直于 14H8 的通孔 8 工序十三 銑削爪部開口槽至 45 5 工序十四 熱處理 HRC55 5 工序十五 磨削爪部兩端面 達(dá)到圖紙尺寸公差 6 和粗糙度要求 0 8 工序十六 鉗工打毛刺 工序十七 檢驗 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于 方案二是加工工序分散 適合流水線生產(chǎn) 縮短裝換刀具的時間 加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn) 這樣使工序非常 清晰易提高加工精度 是對大批量生產(chǎn)是很合適的 方案一把工件加工工序分得 很紊亂并且很集中 基準(zhǔn)得不到保證 加工出來的精度低 不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn) 要求 兩種方案的裝夾比較多 但是考慮到加工零件的方便性 及加工精度 且 還是大批生產(chǎn) 所以采用方案二比較合適 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鍛造毛坯 正火后達(dá)到硬度 HB167 299 工序二 粗銑 14H8 的兩側(cè)面 工序三 精銑 14H8 的兩側(cè)面 工序四 粗銑孔的兩面 使兩面的間距為 6 工序五 精銑下端圓孔的兩側(cè)面 使兩面之間的距離為 5 35 留 0 5mm 的磨削余 量 工序六 鉆 14H8 的底孔 11 5 工序七 鉸 14H8 的通孔 工序九 銑削距離為 45 5 一段 工序十一 銑 8 孔端面 使距離 14H8 中心孔距離為 5 9 工序十二 鉆 8 的底孔 7 5 垂直于 14H8 的通孔 工序十三 銑削爪部開口槽至 45 5 工序十四 熱處理 HRC55 5 工序十五 磨削爪部兩端面 達(dá)到圖紙尺寸公差 6 和粗糙度要求 0 8 工序十六 鉗工打毛刺 工序十七 檢驗 9 2 4 3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 機(jī)床的選擇 工序 1 2 3 4 8 9 12 采用 X62W 銑床 工序 5 6 7 11 采用 Z525 鉆床 選擇夾具 該變速叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn) 所以采用專用夾具 選擇刀具 在銑床上加工的各工序 采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量 在鉸孔 14H8 由于精度不高 可采用硬質(zhì)合金鉸刀 選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī) 其他 對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測 對角度尺寸利用專用夾具保證 其他尺 寸采用通用量具即可 2 4 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量 現(xiàn)在確定各表面的各個加 工工序的加工余量如下 表 2 3 各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸 經(jīng)濟(jì)度 粗糙度 工序余量 工序 號 工序內(nèi)容 加 工 余 量 經(jīng)濟(jì) 精度 表面 粗糙 度 最小 最大 1 粗銑 14H8 的兩側(cè)面 3 IT11 6 3 0 1 0 1 2 粗銑平下端孔 側(cè)面的工藝凸 臺 3 IT11 6 3 0 1 0 1 10 3 鉆 14H8 通 孔 IT12 6 3 1 1 4 擴(kuò) 14H8 通 孔 2 0 IT12 3 2 0 05 0 05 5 鉸 14H8 通 孔 0 2 IT8 1 6 0 006 0 006 粗銑 左面 6 粗銑 14H 8 的 兩側(cè) 面 粗銑 右面 3 IT12 6 3 0 1 0 1 9 鉆鉸 8 的孔 IT13 6 3 1 1 2 5 確定切削用量及基本工時 2 5 1 工序 1 粗精銑 14H8 的兩側(cè)面 機(jī)床 X62W 銑床 刀具 兩塊鑲齒套式面銑刀 間距為 80 材料 齒數(shù)15YTmdw63 14 Z 為粗齒銑刀 因其單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa3m 每齒進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 73 取 銑削速度 f 0 15 famZ V 參照參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 81 取 2 54 Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 11 102 54602 8 min31Vnrd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 74 45 實際銑削速度 v3 12 6 00dns 進(jìn)給量 fV 524 1 5 ffaZm 工作臺每分進(jìn)給量 m 73infVs 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 81 aa60 切削工時 被切削層長度 由毛坯尺寸可知 l 42lm 刀具切入長度 1210 5 3lDa 20 5 06 1 37 6m 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 jt1247 620 min35jmlf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 1 23min 2 5 2 工序 2 粗精銑下端孔端面 機(jī)床 X62W 刀具 硬質(zhì)合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù)mdw63 14 Z 粗銑 a 面 銑削深度 3pm 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 73 取f 0 15 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V 6 Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n0160287 in3 4Vrd 3inr 12 實際銑削速度 V 03 1406 28 dnms 進(jìn)給量 f 5 5 ffaZ 工作臺每分進(jìn)給量 m10 630infs 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 a ma24 被切削層長度 由毛坯尺寸可知ll 刀具切入長度 1D 3 1 5 02 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 1jt 12640 95min3jmlf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 1 52min 2 5 3 工序 3 鉆 14H8 的通孔 工件材料為 45 硬度 200HBS 孔的直徑為 12mm 公差為 H7 表面粗糙度 加工機(jī)床為 Z525 鉆床 鉆頭為 22mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 磨出雙錐和1 6aRm 修磨橫刃 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表 28 10 可查出f 查 Z525 鉆床說明書 取 0 47 5 fmr 表 0 43 fmr 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表 28 8 鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 由于機(jī)床 1 75 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 由機(jī)床說明書查出 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 max15690FN 表 28 9 允許的進(jìn)給量 8 fr 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 故所選 可用 ff 確定切削速度 軸向力 F 轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 v mP 表 28 15 由插入法得 13 17 minv 表 4732FN 表 5 69TNM 表 1 5PkW表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同 故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 由表 28 3 故0 8v 7lv 17 min0 8751 2 min v 表 0 6 in rd 表 查 Z525 機(jī)床說明書 取 實際切削速度為195 in 0214 min10nmrv 由參考文獻(xiàn) 2 表 28 5 故 6MFTk 4732 65 FN 51 904 8Tm 校驗機(jī)床功率 切削功率 為mP mMPnk表 1 25 9 246 1 05WkW 機(jī)床有效功率 4 0 83E mPkP 故選擇的鉆削用量可用 即 02dm fr195 inr 14 inv 相應(yīng)地 516FN54 8T 0mPkW 切削工時 被切削層長度 l7 刀具切入長度 1 14 12 1 107 42rDlctgkctgm 刀具切出長度 取l42l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 2jt 78 1 08min04395jLnf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 41 工步輔助時間為 1 76min 2 5 4 工序 5 鉸 14H8 的通孔 加工機(jī)床為 Z525 鉆床 鉸刀為 12mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀 確定鉸孔切削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)表 28 36 按該表注 4 進(jìn)給量f 1 3 26fm 表 取小植 查 Z525 說明書 取 1 6 fmr 確定切削速度 及 由表 28 39 取 由表 28 3 得修vn8 2 inv表 正系數(shù) 0 8Mvk 0 9pavk54 7 015 2 2pRa 根 據(jù) 故 2 min 7 14 minv 表 01 nd 表 5 91 minr 查 Z525 說明書 取 實際鉸孔速度 ir 301vn 32510 in7 8 ir 切削工時 被切削層長度 l78m 刀具切入長度 101 254 7 120 92rDdlctgkctgm 刀具切出長度 取2lm1l32 15 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 3jt 782 093 52min16jLnf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 41 工步輔助時間為 1 51min 該工序的加工機(jī)動時間的總和是 jt1 084 52 14minj 2 5 5 工序 6 粗銑 14H8 的兩側(cè)面 機(jī)床 X62W 刀具 硬質(zhì)合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù)dw40 14 Z 粗銑左面 銑削深度 3pam 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 73 取f 0 15 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V 6 Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n0160287 in3 4Vrd 3inr 實際銑削速度 160nms 進(jìn)給量 fV0 543 1 5 ffaZ 工作臺每分進(jìn)給量 m 3infVs 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 a ma240 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l 90l 刀具切入長度 1D 3 1 5 02 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 jt12904 21min63jmlf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 2 03min 16 粗銑右面 同樣的銑削深度 map3 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 73 取f 0 15 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V 6 Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n0160287 in3 4Vrd 取 30 mir 實際銑削速度 V 0 106 28 nms 進(jìn)給量 f 543 5 ffaZ 工作臺每分進(jìn)給量 m10 630infs 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊 表 2 4 81 a ma24 被切削層長度 由毛坯尺寸可知ll 刀具切入長度 1D 3 1 5 02 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 1jt 12340 12min6jmlf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 1 52min 2 5 6 工序 7 粗銑孔的兩面 機(jī)床 X62W 銑床 刀具 兩塊鑲齒套式面銑刀 間距為 14 材料 齒數(shù)15YT20Dm 為粗齒銑刀 20Z 因其單邊余量 Z 2mm 所以銑削深度 pa2m 每齒進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 73 取 銑削速度 f 0 15 famZ V 17 參照參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 81 取 2 54 Vms 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 10 60 8 in314Vnrd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 74 245n 實際銑削速度 v3 12 56 00dms 進(jìn)給量 fV 524 1 ffaZn 工作臺每分進(jìn)給量 m 735infVs 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 81 a ma60 切削工時 被切削層長度 由毛坯尺寸可知 l 82l 刀具切入長度 1210 5 3lDa 20 5 06 1 37 6m 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 1jt 1287 620 15in3jmlf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 1 57min 2 5 7 工序 8 精銑兩面 機(jī)床 X62W 銑床 刀具 兩塊鑲齒套式面銑刀 間距為 材料 齒數(shù) 0 5162 15YT20Dm Z 12 為細(xì)齒銑刀 精銑該平面的單邊余量 Z 1 0mm 銑削深度 pa1 0m 每齒進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 73 取 銑削速度 f 0 12 famZ V 參照參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 81 取 3 2 Vs 18 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 103 2605 7 min14Vnrd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 31 31 實際銑削速度 v 4203 24 06dns 進(jìn)給量 fV 15 15 ffaZm 工作臺每分進(jìn)給量 m 930infVs 被切削層長度 由毛坯尺寸可知 l 82l 刀具切入長度 精銑時110lD 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 2jt 12802 31min9jmlf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 1 94min 2 5 9 工序 13 鉆鉸 8 的孔 機(jī)床 Z525 鉆床 刀具 7 8 直柄短麻花鉆 8 鉸刀 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表 28 10 可查出 f 0 47 5 fmr 表 查 Z525 鉆床說明書 取 0 43 fmr 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表 28 8 鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 由于機(jī)床 1 fr 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 由機(jī)床說明書查出 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 max1569FN 表 28 9 允許的進(jìn)給量 8 fr 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 故所選 可用 ff 確定切削速度 軸向力 F 轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表v mP 19 28 15 由插入法得 17 minv 表 4732FN 表 5 69TNM 表 1 5PkW表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同 故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 由表 28 3 故0 8v 75lv 17 min0 8751 2 min v 表 0 74 3 i n rd 表 查 Z525 機(jī)床說明書 取 實際切削速度為15 inr 02 1 26 min10nmv 由參考文獻(xiàn) 2 表 28 5 故0MFTk 4732 651 FN 51 904 8Tm 校驗機(jī)床功率 切削功率 為mP mMPnk表 1 25 9 246 1 05WkW 機(jī)床有效功率 4 0 83E mPkkP 故選擇的鉆削用量可用 即 02 5dm fr 175 inr 1 2 minv 相應(yīng)地 16FN4 8T 0mPkW 切削工時 被切削層長度 l32 20 刀具切入長度 1l 120 5 16 92rDlctgkctgm 刀具切出長度 取lm42l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 2jt36 90 5in417jLnf 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 5 41 工步輔助時間為 1 58min 2 6 本章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析 從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù) 再查 閱有關(guān)資料 設(shè)計出零件加工的毛坯 在工藝規(guī)程的制定上 將兩種方案進(jìn)行比 較 選取一個最佳方案來 在計算每一步的切削用量時 先選用刀具和機(jī)床 再 查閱資料找出進(jìn)給量 由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速 翻閱機(jī)床手冊選一個最接近它 的一值 算切削速度 機(jī)動時間等 21 第 3 章 鉆孔夾具設(shè)計 3 1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆 8 孔 加工時要滿足粗糙度要求 為了保證技術(shù)要 求 最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn) 同時 應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知 在對槽進(jìn)行加工前 底平面進(jìn)行了粗 精銑加工 孔進(jìn)行了 鉆 擴(kuò) 鉸加工 進(jìn)行了粗 精鏜加工 因此 定位 夾緊方案有 方案 選底平面 工藝孔和大頭孔定位 即一面 心軸和棱形銷定位 夾 緊方式選用螺母在心軸上夾緊 該心軸需要在上面鉆孔 以便刀具能加工工件上 的小孔 方案 選一面兩銷定位方式 工藝孔用短圓柱銷 用棱形銷定位 夾緊方 式用操作簡單 通用性較強(qiáng)的移動壓板來夾緊 分析比較上面二種方案 方案 中的心軸夾緊 定位是不正確的 孔端是不 加工的 且定位與夾緊應(yīng)分開 因夾緊會破壞定位 心軸上的開孔也不利于排銷 通過比較分析只有方案 滿足要求 孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差 選 擇小頭孔和大頭孔來定位 從而保證其尺寸公差要求 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求 所以我們選擇底平面和兩孔為定位基 準(zhǔn)來設(shè)計鉆模 從而滿足孔的加工要求 工件定位用底面和兩孔定位限制 5 個自 由度 3 3 切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用 臺式鉆床 Z525 刀具用高速鋼刀具 由參考文獻(xiàn) 5 查表 可得 721 切削力公式 06f PFDfK 式中 D 8mm mr 22 查表 得 821 0 75 36bpK 其中 0 b 48 即 95 fFN 實際所需夾緊力 由參考文獻(xiàn) 5 表 得 12 12KFW 有 120 7 6 安全系數(shù) K 可按下式計算有 6543210K 式中 為各種因素的安全系數(shù) 見參考文獻(xiàn) 5 表 可得 60 12 10 56K 所以 950816492 fWFN 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(jī)構(gòu) 取 1 56K 10 7 2 16 查參考文獻(xiàn) 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 210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn) 5 可查得 6 2 76zr 901 052 29 其中 3 Lm 8NQ 螺旋夾緊力 04 W 由上述計算易得 K 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的 23 3 4 誤差分析與計算 該夾具以底面 兩孔為定位基準(zhǔn) 要求保證被加工和孔粗糙度為 12 5 該孔 次性加工即可滿足要求 由參考文獻(xiàn) 5 可得 兩定位銷的定位誤差 11minDWd 1 2i 2min DDdJarctgL 其中 10 52Dm 20D d 3dm 1min 2min4 且 L 135mm 得 0 63DW 2Jm 夾緊誤差 cos inmaxyj 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNl 查 5 表 1 2 15 有 10 4 0 42 0 7zKC cos8jym 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj 5 夾具相對刀具位置誤差 取AD01 誤差總和 0 85jwm 24 3 5 零 部件的設(shè)計與選用 3 5 1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位 其參數(shù)如表 6 1 和 6 2 表 6 1 可換定位銷 D d H 公稱尺寸 允差 1h1b1dC1 14 18 16 15 0 011 22 5 1 4 M12 4 表 6 2 固定棱形銷 d d H 公稱尺寸 允差 Lh1b1C1 40 50 20 22 0 034 0 02 3 65 5 3 8 1 6 1 5 3 5 2 夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板 其參數(shù)如表 3 3 表 3 3 移動壓板 公稱直徑 L BHlb1dK 6 45 20 8 19 6 6 7 M6 5 3 5 3 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求 故選用可換鉆套 其結(jié)構(gòu)如下 圖所示 以減少更換鉆套的輔助時間 25 圖 3 1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 3 4 表 3 4 鉆套 D d H 公稱尺寸 允差 12Dh1mCr 6 12 12 0 018 0 007 22 18 10 4 9 0 5 18 0 5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示 圖 3 2 固定襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 3 5 26 表 3 5 固定襯套 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 8 0 034 0 016 12 18 0 023 0 012 0 5 2 鉆模板選用固定式鉆模板 用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上 3 6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工 8 孔 工件以底平面 兩孔為定位基準(zhǔn) 在定位環(huán)上 實現(xiàn)完全定位 采用手動螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件 該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單 夾緊可 靠 27 28 結(jié) 論 本次設(shè)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(shè)計中已無大的問題 基本達(dá)到了要求 只是在夾具的設(shè)計中沒有能 提出多中方案進(jìn)行分析比較 有所不足 參考文獻(xiàn) 29 參 考 文 獻(xiàn) 1 李 洪 機(jī)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(jī)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(xué)技術(shù)出版社 2002 4 楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊 M 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 5 徐鴻本 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 2003 10 6 都克勤 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 M 貴州人民出版社 2003 4 7 胡建新 機(jī)床夾具 M 中國勞動社會保障出版社 2001 5 8 馮 道 機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊 M 安徽文化音 像出版社 2003 9 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 10 馬賢智 機(jī)械加工余量與公差手冊 M 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 2007 12 王光斗 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2002 8 30 致謝 在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲 謝謝 我 想沒有他們的幫助 畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難 這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的 楊老師以其淵博的學(xué)識 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?治學(xué)風(fēng)范 高度的責(zé)任感使我受益非淺 在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題 楊老師給了我許多關(guān)懷和幫助 并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)展情況 細(xì)心的指 導(dǎo)我們 也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計 大學(xué)的艱苦跋涉 幾個月的精心準(zhǔn)備 畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候 心 頭照例該如釋重負(fù) 但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不 去 論文寫作的過程并不輕松 工作的壓力時時襲擾 知識的積累尚欠火候 于 是 我只能一次次埋頭于圖書館中 一次次在深夜奮筆疾書 第一次花費(fèi)如此長 的時間和如此多的精力 完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價值的論文 其中的艱辛與困難 難以訴說 但曲終幕落后留下的滋味 值得我一生慢慢品嘗 敲完最后一個字符 重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字 我感觸頗多 雖 然其中沒有什么值得特別炫耀的成果 但對我而言 是寶貴的 它是無數(shù)教誨 關(guān)愛和幫助的結(jié)果 我要感謝我的指導(dǎo)教師 XX 老師 老師雖身負(fù)教學(xué) 科研重任 仍抽出時間 不時召集我和同門以督責(zé)課業(yè) 從初稿到定稿 不厭其煩 一審再審 大到篇章 布局的偏頗 小到語句格式的瑕疵 都一一予以指出 是他傳授給我方方面面的 知識 拓寬了我的知識面 培養(yǎng)了我的功底 對論文的完成不無裨益 我還要感 謝學(xué)院所有教過我的老師 是你們讓我成熟成長 感謝學(xué)院的各位工作人員 他 細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序 謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意 他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持 他們無微不至的關(guān)懷 是我前進(jìn)的動力 他們的殷殷希望 激發(fā)我不斷前行 沒 有他們就沒有我 我的點滴成就都來自他們 讓我依依不舍的還有各位學(xué)友 同門和室友 在我需要幫助的時候他們伸出 溫暖的雙手 鼎立襄助 能和他們相遇 相交 相知是人生的一大幸事 31 本論文的完成遠(yuǎn)非終點 文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新 的起點 最后 在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時 我再次感謝對我指導(dǎo) 關(guān)心和幫助過老師 領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué) 謝謝了