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I XX 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 課 題 撥動桿鉆削結(jié)構(gòu)裝置設(shè)計 鉆 2 M8 專 題 專 業(yè) 機 械 制 造 及 自 動 化 學(xué) 生 姓 名 班 級 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 完 成 時 間 II 摘 要 本設(shè)計專用夾具的設(shè)計撥動桿零件加工過程的基礎(chǔ)上 主要加工部位是平面和孔 加工 在一般情況下 確保比保證精密加工孔很容易 因此 設(shè)計遵循的原則是先加 工面后加工孔表面 孔加工平面分明顯的階段性保證粗加工和加工精度加工孔 的基 礎(chǔ)上 通過輸入輸出底面作一個良好的基礎(chǔ)過程的基礎(chǔ) 主要的流程安排是支持在定 位孔過程中的第一個 然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔 在隨后的步驟中 除了被定位在頂平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程 整個過程是一個組合的選擇 工具 專用夾具夾具的選擇 有自鎖機構(gòu) 因此 更高的生產(chǎn)力 對于大批量 滿足 設(shè)計要求 關(guān)鍵詞 撥動桿類零件 工藝 夾具 III ABSTRACT Basic design the design of special fixture pipe base parts machining process The main chassis parts through the pipe surface roughness the hole processing In general ensure easy than guarantee precision machining precision holes Therefore the design principles of the first hole surface Hole machining plane is divided into distinct stages to ensure the rough machining and machining precision machining hole On the basis through the input shaft and the output shaft hole of the bottom surface as the basis for a good basic reference process pipeline The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first and then the processing hole plane and the hole positioning technology support In a subsequent step in addition to being positioned in the processing technology of the top plane and holes and other holes separate process The whole process is a combination of the selection tool Special fixture fixture selection a self locking mechanism therefore higher productivity for large quantities to meet the design requirements Keywords pipe base parts technology fixture IV 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第一章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 1 1 零件的分析 1 1 1 1 零件的作用 1 1 1 2 零件的工藝分析 1 1 2 加工的問題和設(shè)計所采取措施 2 1 2 1 孔和平面的加工順序 2 1 2 2 孔系加工方案選擇 3 1 3 撥動桿加工定位基準(zhǔn)的選擇 4 1 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 4 1 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 4 1 4 撥動桿加工主要工序安排 5 1 5 機械加工余量 工序及毛坯的確定 7 1 6 確定切削用量及基本工時 機動時間 7 1 7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 16 第二章 鉆 2 M8 孔夾具設(shè)計 18 2 1 研究原始質(zhì)料 18 2 2 定位分析和定位元件選擇 18 2 3 切削力及夾緊裝置設(shè)計 19 2 4 誤差分析與計算 22 2 5 導(dǎo)向裝置設(shè)計 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計與選用 23 2 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 25 V 結(jié) 論 26 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 1 第一章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 1 零件的分析 1 1 1 零件的作用 本課題是撥動桿 撥動桿以保證兩軸之間的中心距離和并行處理的主要作用 并確保組件正確安裝 因此 撥動桿的加工質(zhì)量不但影響裝配精度和運動精度 又 影響精度 性能和壽命 1 1 2 零件的工藝分析 由撥動桿零件圖可知 撥動桿零件圖顯示是某機床變速箱體中操縱機構(gòu)上的撥 動桿 用作把轉(zhuǎn)動變?yōu)閾軇?實現(xiàn)操縱機構(gòu)的變速功能 本零件生產(chǎn)類型為中批生 產(chǎn) 下面對該零件進(jìn)行精度分析 對于形狀和尺寸 包括形狀公差 位置公差 較 2 復(fù)雜的零件 一般采取化整體為部分的分析方法 即把一個零件看作由若干組表面 及相應(yīng)的若干組尺寸組成的 然后分別分析每組表面的結(jié)構(gòu)及其尺寸 精度要求 最后再分析這幾組表面之間的位置關(guān)系 由圖 4 4 零件圖樣中可以看出 該零件上 有三組加工表面 這三組加工表面之間有相互位置要求 具體分析如下 三組加工表面中每組的技術(shù)要求是 1 以尺寸 16H7mm 為主的加工表面 包括 25h8mm 外圓 端面 及與之 相距 74 0 3mm 的孔 10H7mm 其中 16H7mm 孔中心與 10H7mm 孔中心的 連線 是確定其它各表面方位的設(shè)計基準(zhǔn) 以下簡稱為兩孔中心連線 2 粗糙度 Ra6 3 m 平面 M 以及平面 M 上的角度為 130 的槽 3 P Q 兩平面 及相應(yīng)的 2 M8mm 螺紋孔 對這三組加工表面之間主要的相互位置要求是 第 組和第 組為零件上的主要表面 第 組加工表面垂直于第 組加工表面 平面 M 是設(shè)計基準(zhǔn) 第 組面上的槽的位置度公差 0 5mm 即槽的位置 槽的中 心線 與 B 面軸線垂直且相交 偏離誤差不大于 0 5mm 槽的方向與兩孔中心連線 的夾角為 22 47 15 第 組及其它螺孔為次要表面 第 組上的 兩平面 與第 組的 M 面垂直 P 面上螺孔 M8mm 的軸線與兩孔中心連線的夾角 45 Q 面上的螺孔 M8mm 的軸線與兩孔中心連線平行 而平面 P Q 位置分別與 的軸 線垂直 位置也就確定了 1 2 加工的問題和設(shè)計所采取措施 由以上分析可知 撥動桿零件加工表面是平面和孔系 一般保證平面加工精 度要比保證孔精度更加容易一些容易 因此 在這個過程中的主要問題是確保和孔 的位置精度 應(yīng)對孔與平面間的關(guān)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 1 2 1 孔和平面的加工順序 應(yīng)按照粗加工和精加工互相分開原則 將孔 平面加工劃粗加工和精加工兩個 階段 保證精度 處理應(yīng)遵循先加工面后來加工孔 第一個基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的表面 3 處理 然后 整個系統(tǒng)的過程 地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則 因為平面面積大 采用平面定位可以保證可靠的定位牢固 進(jìn)而保證孔加工精度 其次 首先先加工 面可以去除鑄件不均勻表面 進(jìn)而為孔加工提供前提 也有利于保護(hù)刀具 1 2 2 孔系加工方案選擇 通過撥動桿的加工方案 應(yīng)選擇符合加工方法 加工精度和加工設(shè)備 主要考 慮加工精度和效率 此外還有考慮經(jīng)濟(jì)因素 了滿足精度和生產(chǎn)率的要求 應(yīng)選擇 在的最終價格 根據(jù)撥動桿部要求顯示和生產(chǎn)力的要求 目前應(yīng)用在鏜床夾具適于鏜床組合 1 鏜套加工 在大批量生產(chǎn)中 加工管底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模 加工孔鏜夾具在 設(shè)計和制造要求 當(dāng)鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜 鏜模的精度直接保證鑰匙孔的精度 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(fù)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(biāo)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(biāo)鏜可以滿足這一要求 鏜加工模板還需要利用坐標(biāo)鏜床 隨著坐標(biāo)鏜削的方法 需要撥動桿孔的和在直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的和公差的公差 然后用在笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的運動精度鏜 4 1 3 撥動桿加工定位基準(zhǔn)的選擇 1 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足下列要求 1 保證每個重要支持均勻的加工余量 2 保證零件和管壁有一定的差距 為了滿足要求 主要支持應(yīng)作主要參考孔 作粗基準(zhǔn)輸入軸和輸出軸 它是從 頂部背面附近的四自由度的限制主要參考孔 然后另一主軸定位限制第五個自由度 的軸承孔 當(dāng)孔作粗基準(zhǔn)的精度的參考 因此 主軸承孔的精定位 孔的加工余量 必須統(tǒng)一 選擇基準(zhǔn)思路的順序是 首先考慮以什么表面為精基準(zhǔn)定位加工工件的 主要表面 然后考慮以什么面為粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)表面 即先確定精基準(zhǔn) 然后選出粗基準(zhǔn) 由零件的工藝分析可以知道 此零件的設(shè)計基準(zhǔn)是 M 平面和 16mm 和 10mm 兩孔中心的連線 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)選設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn) 即以 M 平面和兩孔為精基準(zhǔn) 由于多數(shù)工序的定位基準(zhǔn)都是一面兩孔 也符合基準(zhǔn) 同一原則 1 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 從孔與孔的位置 孔與平面 平面與平面的位置 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能確保在整 個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置 從管底座零件圖的分析 支撐孔平 行并覆蓋大面積的平面與主軸 適合用作精基準(zhǔn) 但與平面定位只能三自由度的限 制 如果使用一二孔定位方法對典型的全過程 基本能夠滿足定位要求的參考 最 后 雖然它是裝配基準(zhǔn)撥動桿地 但因它是對垂直主軸承孔的基礎(chǔ) 根據(jù)粗基準(zhǔn)選 擇應(yīng)合理分配加工余量的原則 應(yīng)選 25mm 外圓的毛坯面為粗基準(zhǔn) 限制四個自 由度 以保證其加工余量均勻 選平面 N 為粗基準(zhǔn) 限制一個自由度 以保證其 有足夠的余量 根據(jù)要保證零件上加工表面與不加工表面相互位置的原則 應(yīng)選 R14mm 圓弧面為粗基準(zhǔn) 限制一個自由度 以保證 10mm 孔軸線在 R14mm 圓 心上 使 R14mm 處壁厚均勻 5 1 4 撥動桿加工主要工序安排 用于零件的批量生產(chǎn) 總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn) 基管的處理的第一步是處理 一個統(tǒng)一的基礎(chǔ) 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(chǔ)處理已經(jīng)完成 除了個人的過程 作定位基準(zhǔn) 因 此 孔底面也應(yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理 工序安排應(yīng)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 螺紋孔鉆床的鉆頭 切削力大 也應(yīng)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(yīng)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 因此 工藝方案實際上是用于精加工 軸承孔 從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理 所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公 差 螺紋孔攻絲時 切削力小 可以分散在后期階段 1 各表面加工方法的選擇 根據(jù)典型表面加工路線 M 平面的粗糙度 Ra6 3 m 采用面銑刀銑削 130 槽采 用 粗刨 精刨 加工 平面 P Q 用三面刃銑刀銑削 孔 16H7mm 10H7mm 可采用 鉆 擴(kuò) 鉸 加工 25mm 外圓采用 粗車 半精車 精車 面也采 用車端面的方法加工 螺孔采用 鉆底孔 攻絲加工 2 加工順序的確定 雖然零件某些表面需要粗加工 半精加工 精加工 由于 零件的剛度較好 不必劃分加工階段 根據(jù)基準(zhǔn)先行 先面后孔的原則 以及先加 工主要表面 M 平面與 25mm 外圓和 16mm 孔 后加工次要表面 P Q 平 面和各螺孔 的原則 安排機械加工路線如下所示 以 N 面和 25mm 毛坯面為粗基準(zhǔn) 銑 M 平面 以 M 平面定位 同時按 25mm 毛坯外圓面找正 粗車 半精車 精車 25mm 外圓到設(shè)計尺寸 鉆 擴(kuò) 鉸 16mm 孔到設(shè)計尺寸 車端平面 N 到設(shè) 計尺寸 以 面 三個自由度 16mm 兩個自由度 和 14mm 一個自由度 為 定位基準(zhǔn) 鉆 擴(kuò) 鉸 10mm 孔到設(shè)計尺寸 以 N 平面和 16mm 10mm 兩孔為基準(zhǔn) 粗刨 精刨 130 槽 銑 P Q 平面 一面兩孔定位 鉆 攻絲 加工螺孔 一面兩孔定位 6 根據(jù)以上分析過程 現(xiàn)將撥動桿加工工藝路線確定如下 工藝路線一 1 鑄造 鑄造出毛坯 2 熱處理 毛坯熱處理 3 銑 銑 M 平面 4 車 車 25mm 外圓成 鉆 擴(kuò) 鉸 16H7mm 孔成 車 N 面 倒角 5 鉆 鉆 擴(kuò) 鉸 10H7mm 孔成 6 刨 粗刨 精刨 130 槽 7 銑 銑 P Q 面 8 鉆 鉆 2 M8mm 底孔 2 6 5mm 9 鉆 攻絲 2 M8mm 10 銑 去毛刺 清洗 11 終檢 入庫 工藝路線二 1 鑄造 鑄造出毛坯 2 熱處理 毛坯熱處理 3 銑 銑 M 平面 4 刨 粗刨 精刨 130 槽 5 銑 銑 P Q 面 6 車 車 25mm 外圓成 鉆 擴(kuò) 鉸 16H7mm 孔成 車 N 面 倒角 7 鉆 鉆 擴(kuò) 鉸 10H7mm 孔成 8 鉆 鉆 2 M8mm 底孔 2 6 5mm 9 鉆 攻絲 2 M8mm 10 銑 去毛刺 清洗 11 終檢 入庫 綜合選擇方案一 1 鑄造 鑄造出毛坯 2 熱處理 毛坯熱處理 7 3 銑 銑 M 平面 4 車 車 25mm 外圓成 鉆 擴(kuò) 鉸 16H7mm 孔成 車 N 面 倒角 5 鉆 鉆 擴(kuò) 鉸 10H7mm 孔成 6 刨 粗刨 精刨 130 槽 7 銑 銑 P Q 面 8 鉆 鉆 2 M8mm 底孔 2 6 5mm 9 鉆 攻絲 2 M8mm 10 銑 去毛刺 清洗 11 終檢 入庫 1 5 機械加工余量 工序及毛坯的確定 撥動桿 零件材料采用 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 各步余量如 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 粗銑平面時厚度偏差取 m28 0 精銑 參照 工藝手冊 其余量值規(guī)定 2 面加工余量 根據(jù)工藝要求 端面分粗銑 精銑加工 各余量如下 粗銑 參照 手冊第 1 卷 加工余量是 現(xiàn)取值為 m5 3 72m0 3 1 6 確定切削用量及基本工時 機動時間 工序 3 銑 M 平面 銑床 X52K 刀具 硬質(zhì)合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù) 10 mdw80 14 Z 1 粗銑 8 銑削深度 pam2 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 工藝手冊 取f Zmaf 25 0 銑削速度 參照 工藝手冊 取VsV 4 主軸轉(zhuǎn)速 取n in1980 3610rd in 20r 實際銑削速度 smn 4240 進(jìn)給量 fVZaff 67 10 125 每分進(jìn)給量 m in 267smVf 根據(jù) 工藝手冊 a4 被切削層 由毛坯可知ll31 刀具切入 1 aD42 3 5 02 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù) 1 機動時間 jt min5 02 743121 mjfl 2 精銑 銑削深度 pa1 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 工藝手冊 取f Zaf 15 0 銑削速度 參照 工藝手冊 取VsmV 6 主軸轉(zhuǎn)速 取n in28401 30rd min 30r 實際銑削速度 sn 630 進(jìn)給量 fVZaff 5 10 145 每分進(jìn)給量 m min 30sVf 被切削層 由毛坯可知ll3 刀具切入 精銑時1D41 9 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù) 1 機動時間 2jt min18 63024121 mjfl 本工序機動時間 in7 8 501 jjjtt 工序 4 車 25mm 外圓成 鉆 擴(kuò) 鉸 16H7mm 孔成 車 N 面 倒角 已知加工材料灰鑄鐵 CA6140 普通車床 所可轉(zhuǎn)位車刀 YG6 硬質(zhì)合金材料 根 故選刀桿尺寸 刀片厚度為 HB m2516m5 4 確定加工深度 pa 一次走刀內(nèi)完成 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 加工手冊 可知 刀桿尺寸為 進(jìn)給量 0 5 1 0m1625 pam4 frm 按進(jìn)給量在 工藝手冊 可知 0 7fr CA6140 進(jìn)給力 3530 maxFN 時 pa4 f75 0rrK045 進(jìn)給力 950 R 實際進(jìn)給力為 950 1111 5 1 fF17 N 2 所選 可用 frm7 0 選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度 根據(jù) 加工手冊 最大磨損量取為 車刀壽命 m5 1Tmin60 10 確定加工速度 0V 故 tvK 63 1 0 0 184 920 1 3 min48 120 1 4 nDVc 10127 r 根據(jù) CA6140 車床選擇 1250inr 這時實際速度 為 cV 1 c10cD 01257 min 5 校驗機床功率 由 加工手冊 加工速度HBS160245pa3 fr75 0 時 min50V CPKW7 實際功率為 1 7 1 2 1 30 6 在 CA6140 上進(jìn)行 最后用量為 3 75 pamfr7 0nmi125rsr08 Vmin50 工序 5 鉆 擴(kuò) 鉸 10H7mm 鉆孔選用 Z525 搖臂機床 刀具選用 GB1436 85 鉆 鉆孔進(jìn)給量為 0 20 0 35 rm 則取 f30 確定加工速度 根據(jù) 工藝手冊 11 加工速度計算公式為 min0kfaTdcvvyxpmzv 查得為 刀具耐用度 T 35125 0 25 1 8 zcvvvv min 則 1 65 0125 0 2 3378 in 故 72n4 6minr 選取 i120 故實際速度為 2 647 3 vin 確定加工時間 一個孔 ts203 8 工序 7 粗刨 精刨 130 槽 機床 B6065 刀具 刨刀 硬質(zhì)合金材料 銑削深度 pam3 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 工藝手冊 取f Zmaf 2 0 銑削速度 參照 工藝手冊 取VsV 5 機床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 39401 360rd min 250r 實際銑削速度 sn 3 0 進(jìn)給量 fVZaff 67 1 2514 0 工作臺每分進(jìn)給量 m min 267 smVf 由工序可知 l329 l21 l2 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt in53 0 7421 mjfl 工序 7 銑 P Q 面 12 銑床 X52K 刀具 硬質(zhì)合金端銑刀 mdw40 1 粗銑 銑削深度 pa2 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 工藝手冊 取f Zaf 25 0 銑削速度 參照 工藝手冊 取VsmV 4 主軸轉(zhuǎn)速 取n in190 3610rd min 20r 實際銑削速度 sn 4240 進(jìn)給量 fVZaff 67 10 125 每分進(jìn)給量 m min 267smVf 根據(jù) 工藝手冊 a4 被切削層 由毛坯可知ll31 刀具切入 1 aD42 3 5 02 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù) 1 機動時間 1jt min5 02 743121 mjfl 2 精銑 銑削深度 pa 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 工藝手冊 取f Zaf 15 0 銑削速度 參照 工藝手冊 取VsmV 6 主軸轉(zhuǎn)速 取n in28401 30rd min 30r 實際銑削速度 sn 630 進(jìn)給量 fVZaff 5 10 145 13 每分進(jìn)給量 mf min 630 5 10sVf 被切削層 由毛坯可知ll34 刀具切入 精銑時1D1 刀具切出 取2l 走刀次數(shù) 1 機動時間 2jt min18 63024121 mjfl 本工序機動時間 in7 8 501 jjjtt 工序 5 鉆 2 M8mm 底孔 2 6 8mm 2 M8mm 本工序采用計算法 表 3 5 高速鋼麻花鉆的類型和用途 標(biāo)準(zhǔn)號 類型 直徑范圍 mm 用途 GB1436 85 直柄麻花鉆 2 0 20 0 在各種機床上 用 鉆模或不用鉆模鉆孔 GB1437 85 直柄長麻花鉆 1 0 31 5 在各種機床上 用 鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1438 85 錐柄麻花鉆 3 0 100 0 在各種機床上 用 鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1439 85 錐柄長麻花鉆 5 0 50 0 在各種機床上 用 鉆?；虿挥勉@模鉆孔 選用 Z525 搖臂鉆床 查 機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 查 機 表 2 4 37 鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得 耐用度為 4500 表 10 2 5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花 鉆的直徑系列選擇錐柄長 麻花鉆 則螺旋角 30 鋒交 2 118 后角 a25 0 0 10 橫刃斜角 50 L 197mm l 116mm f0 01 表 3 6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度 摘自 GB6137 85 mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 14 l l1 11 80 13 20 151 101 表 3 7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值 根據(jù) GB6137 85 d mm 2 f 8 6 18 0 0 30 118 12 40 60 表 3 8 鉆頭 擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 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 單刃加工刀具耐用度 T min 刀具直徑 d0 mm 刀具類型 加工材料 刀具材料 11 20 鉆頭 鉆孔 及擴(kuò)孔 鑄鐵 銅合 金及合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為 0 5 0 8mm 刀具耐用度 T 60 min 確定進(jìn)給量 查 機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 第二卷表 10 4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn) 給量為 f 0 25 0 65 根據(jù)表 4 13 中可知 進(jìn)給量取 f 0 60 zm rm 確定切削速度 查 機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 17 高速鋼鉆頭在球墨鑄 鐵 190HBS 上鉆孔的切削速度軸向力 扭矩及功率得 V 12 參考 機械in 加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù) K 1 0 R 0 85 mvtv 15 V 12 10 32 85 0 min 3 17 則 131 3 nir 18 查表 4 2 12 可知 取 n 150 minr 則實際切削速度 11 8v實 確定切削時間 查 機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 43 鉆孔時加工機動時間計 算公式 T ifn llw1 3 19 其中 l l 5 l 2 3f2mdRKcot wm1m 則 t 9 13 s 確定鉆孔的切削用量 鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床 刀具選用 GB1436 85 直柄短麻花鉆 機械加 工工藝手冊 第 2 卷 根據(jù) 機械加工工藝手冊 第 2 卷表 10 4 2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進(jìn)m 給量為 0 20 0 35 rm 則取 rf30 確定切削速度 根據(jù) 機械加工工藝手冊 第 2 卷表 10 4 9 切削速度計算公式為 min0kfaTdcvvyxpmzv 查得參數(shù)為 刀具耐用度 T 35125 0 0 25 1 8 myxzvvvv min 則 1 65 0125 0 2 337 in 253 1 10dn 014 3 6 0573 16 所以 72n714 360 minr 選取 i2r 所以實際切削速度為 2 6410 vin 確定切削時間 一個孔 t s203 8 鉆螺紋底孔及攻螺紋 鉆螺紋底孔 rmf2 0 rm1 05 取 1 sv in 所以 rn8 713r 按機床選取 wi80r 所以實際切削速度 smv2 in5 切削工時 一個孔 st3 1 03 攻螺紋 82M 根據(jù)表 4 32 選取 smv12 所以 293 rn94in 按機床選取 53 i 7sw 所以實際切削速度 v10 所以切削時間 一個孔 st52 034 17 1 7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 設(shè)年產(chǎn)量是 10 萬件 一年有 250 個工作日 一個日產(chǎn)量 420 一天工作時間的 計算 8 個小時 每部分的生產(chǎn)時間不應(yīng)超過 1 14min 機械加工單 在上述配方生 產(chǎn)類型 時間定額 大規(guī)模生產(chǎn) 因此在單一的時間定額的計算公式的大規(guī)模生產(chǎn) 其中 單件基本時間 輔助時間 一個過程的每一件必須及時進(jìn)行的各種輔助動作的消費 包括裝卸時間 和輔助時間工作 生理需要時間百分比的操作時間 步驟 1 粗 精銑底 M 面 輔助時間 根據(jù) 技術(shù)手冊 一步一步的時間 因為在裝卸時間生產(chǎn)線很短 所 以裝卸時間 然后 根據(jù) 技術(shù)手冊 表 2 5 48 單間時間定額 dt min14 i2 13 25 0731 kfj 因此布置 2 臺同時加工 min4 i1 4 dt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 2 鉆底面孔 鉸定位孔 機動時間 jtin3 0 j 輔助時間 參照 工藝手冊 取工步輔助時間 在生產(chǎn)線上卸工件f min4 0 時間短 取卸工件時間 則mi1 51 4 0 ftk 根據(jù) 工藝手冊 表 2 5 43 2k 18 單間時間定額 dt min14 i98 0 14 2 5 03 1 ktfj 因此布置一臺即能滿足生產(chǎn)要求 工序 3 粗銑側(cè)面凸臺 機動時間 jtmin46 0 j 輔助時間 參照 工藝手冊 HT200 取工步輔助時間 由于在生產(chǎn)f min41 0 線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間 則in1 0i5 ftk 根據(jù) 工藝手冊 13 k 單間時間定額 dt min14 i0 13 5 046 fj 因此布置一臺即能滿足生產(chǎn)要求 第二章 鉆 2 M8 孔夾具設(shè)計 2 1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆 2 M8 孔 加工時除了要滿足粗糙度要求外 先鉆一個孔 然后旋轉(zhuǎn)鉆第二個孔 因為加工精度不高 故在加工中 主要目的是降低生產(chǎn)成本 減輕勞動強度從 而來提高效率 2 2 定位分析和定位元件選擇 零件圖顯示 在前面的孔的加工 在粗 精銑 鉆 表面擴(kuò)孔 擴(kuò)孔 因此 定 位 夾緊方案 方案一 底面周圍和軸端定位 定位的 V 型塊 19 方案二 表面 底表面的采用 銷軸位于擋銷和定位工藝孔的大孔端 夾緊方式 與芯軸上的緊固螺母 方案三 選擇一二銷定位方法 采用短圓柱銷孔的過程 和一個止動銷位于大孔 端的夾持方法 操作簡單 通用性強的移動壓板夾緊 與上述三個方案的比較分析 定位方案的定位和夾緊方式 擴(kuò)大設(shè)計 安裝 和工件是不容易的 心軸夾緊 定位方案二是不正確的 也是不處理 以及定位和 夾緊的應(yīng)該分開 因為夾持損傷位置 要合理選擇定位基準(zhǔn) 不然會影響加工過程的質(zhì)量 進(jìn)而最終工件質(zhì)量 選擇 不合適的基準(zhǔn) 故會增加加工過程或不合理工藝路線 導(dǎo)致夾具設(shè)計困難 最終達(dá) 不到零件加工精度 特別位置精度 所以應(yīng)根據(jù)零件要求 保證加工要求 合理選擇定位基準(zhǔn) 這一部分不需很高 的技術(shù)要求 平行性和對稱性不高 所以應(yīng)如何降低強度 提高工作效率 提高加 工 減少定位誤差 選擇利于定位精度夾具設(shè)計 包括加工工藝 設(shè)計好定位夾具 2 3 切削力及夾緊裝置設(shè)計 選用 鉆床 Z525 刀具高速鋼刀具 由文獻(xiàn)可得 切削力公式 1 2076f PFDfK 式中 8m r 查表 得 21 0 75 36bp 其中 0 b 48K 即 958 fFN 實際所需夾緊力 20 12KFW 有 10 7 6 安全系數(shù) K 可按下式計算有 6543210K 式中 因素安全系數(shù) 60 10 56 所以 9581492 KfWFN 通過計算實際夾緊力不大 夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便 采用螺旋夾緊機構(gòu) 取 1 56 10 7 2 16 根據(jù)切削力 夾緊力的影響因素 在夾緊不利狀態(tài)過程 該夾緊力的計算應(yīng)該 根據(jù)機械平衡原理來設(shè)計 最后 為了確?？煽繆A緊 數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需 夾緊力 初步確定氣缸參數(shù) 表 5 1 按負(fù)載選擇工作壓力 1 負(fù)載 KN 50 工作壓 力 MPa 0 8 1 1 5 2 2 5 3 3 4 4 5 5 表 5 2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力 1 機械類 型 機 床 農(nóng)業(yè)機 械 小型工 程機械 建筑機 械 液壓鑿 液壓機 大中型 挖掘機 重型機 械 起重運 輸機械 21 磨 床 組 合 機 床 龍 門 刨 床 拉 床 巖機 工作壓 力 MPa 0 8 2 3 5 2 8 8 1 0 10 18 20 32 由于鉆削力為 4239N 往往要取大一些 在這取負(fù)載約為 10000N 初選氣缸的 設(shè)計壓力 P1 3MPa 為了滿足工作這里的氣缸課選用單桿式的 并在快進(jìn)時差動連 接 則氣缸無桿腔與有桿腔的等效面積 A1 與 A2 應(yīng)滿足 A1 2A2 即氣缸內(nèi)徑 D 和活 塞桿直徑 d 應(yīng)滿足 d 0 707D 為防止切削后工件突然前沖 氣缸需保持一定的背 壓 暫取背壓為 0 5MPa 并取氣缸機械效率 則氣缸上的平衡方程9 0m 1212PAFAP 故氣缸無桿腔的有效面積 2232551 46106 410 21032 cmb 氣缸直徑 cmAD8 7346 氣缸內(nèi)徑 按 GB T2348 1980 取標(biāo)準(zhǔn)值 D 80mm 因 A1 2A 故活塞桿直徑 d 0 707D 56mm 標(biāo)準(zhǔn)直徑 則氣缸有效面積為 222 6 580 4 4 521 cmdDAc 2 缸體壁厚 的校核 查機械設(shè)計手冊 取壁厚為 10mm 則 15 08 D 根據(jù) 時 4 2 3 0 8 max3p 2 可算出缸體壁厚為 22 1 25 滿足最低速度的要求 12c2 2 活塞桿強度計算 56mm 4 mF150 18374 d6 4 23 式中 許用應(yīng)力 Q235 鋼的抗拉強度為 MPa8054n b 375 500MPa 取 400MPa 為位安全系數(shù)取 5 即活塞桿的強度適中 3 活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 活塞桿的外端頭部與負(fù)載的拖動電機機構(gòu)相連接 為了避免活塞桿在工作 生產(chǎn)中偏心負(fù)載力 適應(yīng)氣缸的安裝要求 提高其作用效率 應(yīng)根據(jù)負(fù)載的具體情 況 選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu) 4 活塞桿的密封與防塵 活塞桿的密封形式有 Y 形密封圈 U 形夾織物密封圈 O 形密封圈 V 形密封圈 等 6 采用薄鋼片組合防塵圈時 防塵圈與活塞桿的配合可按 H9 f9 選取 薄鋼片 厚度為 0 5mm 為方便設(shè)計和維護(hù) 本方案選擇 O 型密封圈 由上述計算易得 KW 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 定選用氣缸夾緊機構(gòu) 2 4 誤差分析與計算 必須要滿足誤差的總和應(yīng)該小于或等于該工序公差 gwj 與夾具有關(guān)的加工誤差 一般可用下式表示 j MjjWDAZWj 由參考文獻(xiàn)可得 兩定位銷定位誤差 11minDWd 12i 2min DDdJarctgL 其中 10 52D 20D dm 3d in in4 6DWm 02J 24 夾緊誤差 cos minaxyj 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNcl 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 853jw 從以上 所設(shè)計的夾具滿足零件加工精度要求 2 5 導(dǎo)向裝置設(shè)計 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計與選用 為了減少輔助時間采用可換鉆套 以來滿足達(dá)到孔的加工的要求 表 d D D1 H t 25 基本 極限 偏差 F7 基本 極限 偏差 D6 0 1 3 0 010 0 004 6 1 1 8 4 7 1 8 2 6 5 8 6 9 2 6 3 0 016 0 006 3 3 3 6 0 016 0 008 9 3 3 4 7 10 4 5 8 11 8 12 16 5 6 0 022 0 010 10 0 019 0 010 13 6 8 12 15 10 16 20 8 10 0 028 0 013 15 18 10 12 18 0 023 0 012 22 12 20 25 12 15 22 26 0 008 15 18 0 034 0 016 26 30 16 28 36 18 22 30 0 028 0 015 34 22 26 35 39 20 36 HT 200 26 30 0 041 0 020 42 46 30 35 48 0 033 0 017 52 25 HT20 0 56 35 42 55 59 42 48 62 66 0 012 48 50 0 050 0 025 70 0 039 0 020 74 30 56 67 0 040 鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板 用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上 2 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設(shè)計的基本要求 1 應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面 如安裝接觸位置 安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的 足夠的精度 之間的位置精度穩(wěn)定夾具體 夾具體應(yīng)該采用鑄造 時效處理 退火 等處理方式 2 應(yīng)具有足夠的強度和剛度 26 保證在加工過程中不因夾緊力 切削力等外力變形和振動是不允許的 夾具應(yīng)有足 夠的厚度 剛度可以適當(dāng)加固 3 結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯 夾較大的工件的外觀 更復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 之間的相互位置精度與每個表面的要求 高 所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中 應(yīng)處理的工件 夾具 維修方便 再滿足功能 性要求 剛度和強度 前提下 應(yīng)能減小體積減輕重量 結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單 4 應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中 該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累 如果不及時清除 切削熱的積累會 破壞夾具定位精度 鐵屑投擲可能繞組定位元件 也會破壞的定位精度 甚至發(fā)生 事故 因此 在這個過程中的鐵屑不多 可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距 離增加的鐵屑空間 對切削過程中產(chǎn)生更多的 一般應(yīng)在夾具體上面 5 安裝應(yīng)牢固 可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的 當(dāng)夾安裝在重力 的中心 夾具應(yīng)盡可能低 支撐面積應(yīng)足夠大 以安裝精度要高 以確保穩(wěn)定和可 靠的安裝 夾具底部通常是中空的 識別特定的文件夾結(jié)構(gòu) 然后繪制夾具布局 圖中所示的夾具裝配 加工過程中 夾具必承受大的夾緊力切削力 產(chǎn)生沖擊和振動 夾具的形狀 取決于夾具布局和夾具和連接 在因此夾具必須有足夠的強度和剛度 在加工過程 中的切屑形成的有一部分會落在夾具 積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠 所 以夾具設(shè)計 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑 此外 夾點技術(shù) 經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作 安裝方便等特點 在設(shè)計中還應(yīng)考慮 在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在 夾具 切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠 所以夾具設(shè)計 必須考慮結(jié)構(gòu) 應(yīng)便排出鐵屑 27 結(jié) 論 撥動桿的加工工藝及夾具設(shè)計 主要是對加工工藝及夾具設(shè)計 主要是確定 的工藝設(shè)計的工藝路線 確定加工和切削參數(shù) 基本工時 本設(shè)計的零件工藝路線 是正確合理的 定位和夾緊的夾緊機構(gòu)可實現(xiàn)定位和夾緊的目的 可以保證工件的 加工精度 在很多問題的設(shè)計過程中 假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線 甚無法保證夾具 設(shè)計的準(zhǔn)確性 在夾具設(shè)計中 由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理 出現(xiàn)了定位或不定位 零件加工精度無法保證 在夾緊機構(gòu)由于尺寸的選擇 如不合理 但沒有達(dá)到夾緊 的目的 也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營業(yè)額不合理 然 而 在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下 經(jīng)過三個月的努力 這些問題都一一解決方 案 在這一過程中 加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解 提高了綜合專業(yè)知 識的能力 我的專業(yè)知識 進(jìn)一步提高技能 為以后從事專業(yè)技術(shù)工作 然而 在 老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下 經(jīng)過三個月的努力 這些問題都一一解決方案 在 這一過程中 加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解 提高了綜合專業(yè)知識的能 力 我的專業(yè)知識 進(jìn)一步提高技能 為以后從事專業(yè)技術(shù)工作 通過這次的畢業(yè) 設(shè)計 我深深地感受到 做任何事都必須有耐心 細(xì)心 有時是不小心計算誤差 只能被無情地重做 但一想到老師教得比平時多 病人 認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的 未來 思想在世界上是因為一些小錯誤 讓人觸目驚心的事故 我不能不提醒自己 要形成一個高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣 一絲不茍 發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差 他們的能力 用學(xué)到的知識是不夠的 幾年來學(xué)習(xí)很多課程 今天才知道自己和不使用 想到這 里 我真的有點不耐煩 主要是確定的工藝設(shè)計的工藝路線 確定加工和切削參數(shù) 基本工時 本設(shè)計的零件工藝路線是正確合理的 定位和夾緊的夾緊機構(gòu)可實現(xiàn)定 位和夾緊的目的 可以保證工件的加工精度 在很多問題的設(shè)計過程中 假設(shè)出現(xiàn) 不合理工藝路線 甚無法保證夾具設(shè)計的準(zhǔn)確性 在夾具設(shè)計中 由于定位基準(zhǔn)的 28 選擇不合理 出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證 在夾緊機構(gòu)由于尺寸的 選擇 如不合理 但沒有達(dá)到夾緊的目的 也可能是由于位置的夾緊力和工件表面 的作用所產(chǎn)生的營業(yè)額不合理 然而 在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下 經(jīng)過三個 月的努力 這些問題都一一解決方案 在這一過程中 加工工藝及夾具設(shè)計知識和 更深入的了解 提高了綜合專業(yè)知識的能力 我的專業(yè)知識 進(jìn)一步提高技能 為 以后從事專業(yè)技術(shù)工作 然而 在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下 經(jīng)過三個月的努 力 這些問題都一一解決方案 在這一過程中 加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入 的了解 提高了綜合專業(yè)知識的能力 我的專業(yè)知識 進(jìn)一步提高技能 為以后從 事專業(yè)技術(shù)工作 通過這次的畢業(yè)設(shè)計 我深深地感受到 做任何事都必須有耐心 細(xì)心 有時是不小心計算誤差 只能被無情地重做 但一想到老師教得比平時多 病人 認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來 思想在世界上是因為一些小錯誤 讓人觸目 驚心的事故 我不能不提醒自己 要形成一個高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣 一絲不茍 發(fā)現(xiàn) 自己的知識真的很差 他們的能力 用學(xué)到的知識是不夠的 幾年來學(xué)習(xí)很多課程 今天才知道自己和不使用 想到這里 我真的有點不耐煩 29 致謝 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)知識 相關(guān)的專業(yè)知識的綜合運用 是知識在實踐中的應(yīng)用 通過本次畢業(yè)設(shè)計 使我的專業(yè)知識得到鞏固和提高在原來的基礎(chǔ)上 就離不開老 師和同學(xué)的幫助 設(shè)計的分析是在老師的指導(dǎo)下完成的 在分析過程中 老師給了 我很大的鼓勵 在設(shè)計和分析使我覺得更多的設(shè)計思路 提高的學(xué)習(xí)能力 和討論 的問題的分析 有一個更清楚的了解 使我受益不淺 說實話 畢業(yè)設(shè)計真是有點累了 然而 明確其自身的設(shè)計結(jié)果 畢業(yè)設(shè)計仔 細(xì)回味的旅程 一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡 雖然這是我剛學(xué)的第一個走 一點在我的生命中的成功 但它讓我覺得更成熟了 通過這次的畢業(yè)設(shè)計 我深深 地感受到 做任何事都必須有耐心 細(xì)心 有時是不小心計算誤差 只能被無情地 重做 但一想到老師教得比平時多 病人 認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來 思想在 世界上是因為一些小錯誤 讓人觸目驚心的事故 我不能不提醒自己 要形成一個 高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣 一絲不茍 發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差 他們的能力 用學(xué)到的 知識是不夠的 幾年來學(xué)習(xí)很多課程 今天才知道自己和不使用 想到這里 我真 的有點不耐煩 因為臨近畢業(yè)的時間 許多本來應(yīng)該了解到的地方都沒有時間去仔細(xì)調(diào)查的來 源 如控制 協(xié)調(diào)電網(wǎng)的理解 選擇求解器 它使我明白大學(xué)只是一個大致的方向 和距離太遠(yuǎn) 離實際應(yīng)用 但我認(rèn)為 方向是最重要的 因為方向 將用最少的精 力去做事情 這項工作后 我的生命 因為在實際生產(chǎn)生活中 從事的工作是千差 萬別的 只有找到自己最喜歡的 最有前途的工作 個人有更高的熱情 但也最有 可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn) 30 參考文獻(xiàn) 1 李旦等 專用夾具圖冊 哈爾濱 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2005 2 孫已德 夾具圖冊 北京 機械工業(yè)出版社 1984 3 何玉林 機械制圖 重慶 重慶大學(xué)出版社 20001983 4 機械工程基礎(chǔ)與通用標(biāo)準(zhǔn)實用叢書編委會 形狀和位置公差 北京 中國計 劃出版社 2004 5 淘濟(jì)賢等 夾具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 1986 6 李洪 機械加工工藝師手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1990 7 機械設(shè)計手冊編委會 機械設(shè)計手冊卷 4 北京 機械工業(yè)出版社 1998 8 東北重型機械學(xué)院 夾具設(shè)計手冊 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1979 9 賀光誼等 畫法幾何及機械制圖 重慶 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