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I XX 大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 M7132 罩殼加工工藝及 3 套夾具設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 老 師 年 月 日 II 摘 要 M7132 罩殼零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì)以 及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析 了解零件的工藝再 設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)出零件的工藝路線 接著對零件 各個工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算 關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量 然后 進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì) 選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾緊元件 引 導(dǎo)元件 夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件 計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差 分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處 并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn) 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 III Abstract M7132 shell parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design including machining process design and fixture three In process design should first of all parts for analysis to understand part of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design the process routes of the parts then the parts of each step in the process to the size calculation the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design then the special fixture the fixture for the various components of the design such as the connecting part positioning devices clamping element a guide element fixture and machine tools and other components positioning error calculated by the analysis of fixture jig structure the rationality and the deficiency pay attention to improving and will design Keywords process cutting dosage clamping positioning IV 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第 1 章 序 言 6 第 2 章 零件的分析 7 2 1 零件的形狀 7 2 2 零件的工藝分析 7 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8 3 1 確定毛坯的制造形式 8 3 2 基面的選擇 8 3 3 制定工藝路線 8 3 3 1 工藝路線方案一 9 3 3 2 工藝路線方案二 10 3 3 3 工藝方案的比較與分析 11 3 4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 12 3 4 1 機(jī)床選用 12 3 4 2 選擇刀具 12 3 4 3 選擇量具 12 3 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 14 第 4 章 鉆 4 M4 螺紋底孔夾具設(shè)計(jì) 32 4 1 研究原始質(zhì)料 32 4 2 定位基準(zhǔn)的選擇 32 4 3 切削力及夾緊力的計(jì)算 32 4 4 誤差分析與計(jì)算 33 4 5 零 部件的設(shè)計(jì)與選用 34 4 5 1 支撐釘選用 34 V 4 5 2 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計(jì)與選用 34 4 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 36 4 7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 37 第 5 章 鉆 28 孔夾具設(shè)計(jì) 38 5 1 研究原始質(zhì)料 38 5 2 定位 夾緊方案的選擇 38 5 3 切削力及夾緊力的計(jì)算 38 5 4 誤差分析與計(jì)算 40 5 5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 42 第 6 章 鉆 4 M6 螺紋底孔夾具設(shè)計(jì) 43 6 1 指出存在的問題 43 6 2 夾具設(shè)計(jì) 43 6 2 1 夾具體設(shè)計(jì) 43 6 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 43 6 2 3 定位方案和元件設(shè)計(jì) 44 6 2 4 定位誤差的計(jì)算 44 6 2 5 夾緊力計(jì)算 45 6 2 6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 47 6 2 7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 48 6 2 8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 49 總 結(jié) 50 參 考 文 獻(xiàn) 51 致謝 52 6 第 1 章 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品 并把它們裝備成機(jī)械 裝備的行業(yè) 機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用 也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提 供裝備 社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品 我們的生活離不開制造業(yè) 因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè) 是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支 柱 從某中意義上講 機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué) 技術(shù)水平的重要指標(biāo) M7132 罩殼零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī) 械設(shè)計(jì) 機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下 進(jìn)行的一個全面的考核 正確地解決一個零件在 加工中的定位 夾緊以及工藝路線安排 工藝尺寸確定等問題 并設(shè)計(jì)出專用夾具 保證尺寸證零件的加工質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力 因此本次設(shè) 計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng) 涉及知識面廣 所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念 基本理論 又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要 只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合 才能很好的完成本次 設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)水平有限 其中難免有缺點(diǎn)錯誤 敬請老師們批評指正 7 第 2 章 零件的分析 2 1 零件的形狀 題目給的零件是 M7132 罩殼零件 主要作用是起連接作用 零件的實(shí)際形狀如上圖所示 從零件圖上看 該零件是典型的零件 結(jié)構(gòu)比較簡 單 具體尺寸 公差如下圖所示 2 2 零件的工藝分析 由零件圖可知 其材料為 HT10 16 該材料為灰鑄造 具有較高強(qiáng)度 耐磨性 耐 熱性及減振性 適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件 M7132 罩殼零件主要加工表面為 1 粗銑底面 半精銑 表面粗糙度 值為 3 2aR 2 粗銑 半精銑上端面 表面粗糙度 值 3 2 3 車外圓 表面粗糙度m aRm 值 3 2 4 車內(nèi)孔及臺階 及表面粗糙度 值 3 2 5 兩側(cè)面粗糙度 a值aR 6 3 12 5 法蘭面粗糙度 值 6 3 a M7132 罩殼共有兩組加工表面 他們之間有一定的位置要求 現(xiàn)分述如下 1 左端的加工表面 這一組加工表面包括 外圓端面 內(nèi)圓 倒角鉆孔并攻絲 這一部份只有端面有 6 3 的粗糙度要求 其要求并不高 粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求 而鉆工沒有精 度要求 因此一道工序就可以達(dá)到要求 并不需要擴(kuò)孔 鉸孔等工序 2 端面的加工表面 這一組加工表面包括 端面 粗糙度為 3 2 的端面 并帶有倒角 中心孔 其要求也不高 粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求 其中 內(nèi)圓直接在車床上做鏜 工就行了 8 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 本 M7132 罩殼假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬臺 每臺車床需要該零件 1 個 備品率為 19 廢品率為 0 25 每日工作班次為 2 班 該零件材料為 HT10 16 考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性 所以選擇鑄鐵鑄 造 依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q 100000 件 年 n 1 件 臺 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際 備品率 和 廢品率 分別取 19 和 0 25 代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 2XQn 1 1 238595 件 年 3 1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT10 16 鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形 其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng) 即適用于 不同重量 不同壁厚的鑄件 也適用于不同的金屬 還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件 考慮到零件在使用過程中起連接作用 分析其在工作過程中所受載荷 最后選用鑄件 以便使金屬纖維盡量不被切斷 保證零件工作可靠 年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平 而且 零件輪廓尺寸不大 可以采用砂型鑄造 這從提高生產(chǎn)效率 保證加工精度 減少生 產(chǎn)成本上考慮 也是應(yīng)該的 3 2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一 基面選擇的正確與合理 可以使加工 質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)效率得以提高 否則 不但使加工工藝過程中的問題百出 更有 甚者 還會造成零件大批報(bào)廢 使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行 粗基準(zhǔn)的選擇 對像 M7132 罩殼這樣的零件來說 選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的 對 本零件來說 如果外圓的端面做基準(zhǔn) 則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不 對稱 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則 即當(dāng)零件有不加工表面時(shí) 應(yīng)以這些不加工表面做 粗基準(zhǔn) 若零件有若干個不加工表面時(shí) 則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高 的不加工表面做為粗基準(zhǔn) 對于精基準(zhǔn)而言 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題 當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí) 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算 這在以后還要專門計(jì)算 此處不在重復(fù) 3 3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn) 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要 9 求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下 可以考慮采用萬能 性機(jī)床配以專用夾具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率 除此以外 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 3 3 1 工藝路線方案一 10 鑄造 20 時(shí)效 30 涂底漆 40 粗銑 粗銑前端面 50 精銑 精銑前端面 60 粗銑 粗銑后端面 70 精銑 精銑后端面 80 銑削 銑削頂部凸臺 90 粗車 粗車前后端面 56 62 120 162 孔系 100 精車 精車前后端面 56 62 120 162 孔系 110 車 車 78x2 的槽 120 粗車 粗車一側(cè)面 58 30 孔系 130 精車 精車一側(cè)面 58 30 孔系 140 粗車 粗車一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 150 精車 精車一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 160 粗車 粗車另外一側(cè)面 66 孔 40 孔 170 精車 精車另外一側(cè)面 66 孔 40 孔 180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲頂部端面 4 M4 190 鉆孔 鉆孔頂部端面 16 42 怱平深 0 5 200 鉆孔 鉆前端面 4 13 4 22 孔 210 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸前端面 28 孔及 R3 220 鉆 鉆前端面其他部分的小孔 230 鉆孔攻絲 鉆一側(cè)面 3 M6 5 銷孔 240 鉆孔攻絲 鉆另外一側(cè)面 4 M6 10 250 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸內(nèi)部 15 孔 260 插鍵槽 插鍵槽 270 去毛刺 280 檢查 3 3 2 工藝路線方案二 10 鑄造 20 時(shí)效 30 涂底漆 40 粗銑 粗銑前端面 50 精銑 精銑前端面 60 粗銑 粗銑后端面 70 精銑 精銑后端面 80 銑削 銑削頂部凸臺 90 粗鏜 粗鏜前后端面 56 62 120 160 孔系 100 精鏜 精鏜前后端面 56 62 120 160 孔系 110 鏜 鏜 78x2 的槽 120 粗鏜 粗鏜一側(cè)面 58 30 孔系 130 精鏜 精鏜一側(cè)面 58 30 孔系 140 粗鏜 粗鏜一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 150 精鏜 精鏜一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 160 粗鏜 粗鏜另外一側(cè)面 66 孔 40 孔 170 精鏜 精鏜另外一側(cè)面 66 孔 40 孔 180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲頂部端面 4 M4 190 鉆孔 鉆孔頂部端面 16 42 怱平深 0 5 200 鉆孔 鉆前端面 4 13 4 22 孔 210 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸前端面 28 孔及 R3 220 鉆 鉆前端面其他部分的小孔 230 鉆孔攻絲 鉆一側(cè)面 3 M6 5 銷孔 240 鉆孔攻絲 鉆另外一側(cè)面 4 M6 11 250 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸內(nèi)部 15 孔 260 插鍵槽 插鍵槽 270 去毛刺 280 檢查 3 3 3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點(diǎn)在于 方案一的定位和裝夾等都比較方便 方案二采用鏜床加 工 需要要及時(shí)更換刀具 因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?鏜 鉆孔等等 需要 換上相應(yīng)的刀具 因此綜合工藝方案 取優(yōu)棄劣 具體工藝過程如下 10 鑄造 20 時(shí)效 30 涂底漆 40 粗銑 粗銑前端面 50 精銑 精銑前端面 60 粗銑 粗銑后端面 70 精銑 精銑后端面 80 銑削 銑削頂部凸臺 90 粗車 粗車前后端面 56 62 120 162 孔系 100 精車 精車前后端面 56 62 120 162 孔系 110 車 車 78x2 的槽 120 粗車 粗車一側(cè)面 58 30 孔系 130 精車 精車一側(cè)面 58 30 孔系 140 粗車 粗車一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 150 精車 精車一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 160 粗車 粗車另外一側(cè)面 66 孔 40 孔 170 精車 精車另外一側(cè)面 66 孔 40 孔 180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲頂部端面 4 M4 190 鉆孔 鉆孔頂部端面 16 42 怱平深 0 5 200 鉆孔 鉆前端面 4 13 4 22 孔 210 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸前端面 28 孔及 R3 12 220 鉆 鉆前端面其他部分的小孔 230 鉆孔攻絲 鉆一側(cè)面 3 M6 5 銷孔 240 鉆孔攻絲 鉆另外一側(cè)面 4 M6 250 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸內(nèi)部 15 孔 260 插鍵槽 插鍵槽 270 去毛刺 280 檢查 3 4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3 4 1 機(jī)床選用 工序是粗車 和精車 各工序的工步數(shù)不多 成批量生產(chǎn) 故選用臥式車床就 能滿足要求 本零件外輪廓尺寸不大 精度要求屬于中等要求 選用最常用的 CA6140 臥式車床 參考根據(jù) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊 表 4 2 7 工序是鉆孔 選用 Z525 搖臂鉆床 3 4 2 選擇刀具 在車床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀 加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì) 合金車刀 它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵 冷硬鑄鐵 高溫合金的精加工和半精加工 為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性 可選用可轉(zhuǎn)位車刀 GB5343 1 85 GB5343 2 85 鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆 參考 機(jī)械加工工藝手冊 主編 孟少農(nóng) 第二卷 表 10 21 47 及表 10 2 53 可得到所有參數(shù) 磨具的選用 磨具通常又稱為砂輪 是磨削加工所使用的 刀具 磨具的性能 主要取決于磨具的磨料 結(jié)合劑 粒度 硬度 組織以及砂輪的形狀和尺寸 參考 簡明機(jī)械加工工藝手冊 主編 徐圣群 表 12 47 選擇雙斜邊二號砂輪 3 4 3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn) 一般均采用通常量具 選擇量具的方法有兩種 一是按計(jì) 量器具的不確定度選擇 二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇 采用其中的一種方 法即可 13 3 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 M7132 罩殼 零件材料為 HT10 16 查 機(jī)械加工工藝手冊 以后簡稱 工藝 手冊 表 2 2 17 各種鑄鐵的性能比較 灰鑄造的硬度 HB 為 143 269 表 2 2 23 灰鑄造的物理性能 HT10 16 密度 7 2 7 3 計(jì)算零件毛坯的重量約為3cmg 2 kg 表 3 1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 同類零件的年產(chǎn)量 件 生產(chǎn)類別 重型 零件重 2000kg 中型 零件重 100 2000kg 輕型 零件重 100kg 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5 100 10 200 100 500 中批生產(chǎn) 100 300 200 500 500 5000 大批生產(chǎn) 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù) 該零件的月工序數(shù)不低于 30 50 毛坯重量 2 120 250 6 04 0 頂 側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇 根據(jù)上述原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量 工序尺寸及 毛坯尺寸 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 切削用量一般包括切削深度 進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng) 確定方法是先是確定切削深 度 進(jìn)給量 再確定切削速度 現(xiàn)根據(jù) 切削用量簡明手冊 第三版 艾興 肖詩綱 編 1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版 確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以 號 與 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊 的表區(qū)別 工序 10 20 30 鑄造 時(shí)效處理無切削加工 無需計(jì)算 工序 40 50 粗銑 精銑前端面 機(jī)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 3mm 所以銑削深度 pa2m 精銑面余量 Z 1 0mm 15 銑削深度 pa1 0m 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f 5 f Z2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度ff8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 按照文獻(xiàn) 取 5 mir 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnv s 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZnms 工作臺每分進(jìn)給量 m 45infV 取 a60 切削工時(shí) 被切削層 由毛坯可知 l14l 68lm 刀具切入 1 210 5 3lDa 601 2 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時(shí)間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機(jī)動時(shí)間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機(jī)動時(shí)間 105injjtt 工序 60 70 粗銑 精銑后端面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 面銑刀 硬質(zhì)合金材料 材料 齒數(shù) 15YT0Dm 5Z 16 單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa3m 精銑面余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度fa5 f Z 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f mf8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 按照文獻(xiàn) 取 5 ir 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnvms 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZns 工作臺每分進(jìn)給量 m 45minfV 取 a60 切削工時(shí) 被切削層 由毛坯可知 l14l 68l 刀具切入 1 210 5 3lDa 601 2m 刀具切出 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時(shí)間 1jt 12420 36in7 5jmlf 機(jī)動時(shí)間 1jt 1268 19mi jlf 所以該工序總機(jī)動時(shí)間 105injjtt 17 工序 50 銑削頂部凸臺 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 面銑刀 硬質(zhì)合金材料 材料 齒數(shù) 此為粗15YT0Dm 5Z 齒銑刀 單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa3m 精銑面余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度fa5 f Z 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f mf8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 按照 取 5 ir 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnvms 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZns 工作臺每分進(jìn)給量 m 45minfV 取 a60 切削工時(shí) 被切削層 由毛坯可知 l14l 68l 刀具切入 1 210 5 3lDa 601 2m 刀具切出 取2l 走刀次數(shù)為 1 18 機(jī)動時(shí)間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機(jī)動時(shí)間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機(jī)動時(shí)間 105injjtt 工序 90 100 粗車 精車前后端面 56 62 120 162 孔系 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(shí) pa4 f75 0rrK045 進(jìn)給力 950 R 實(shí)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 確定加工速度 0V 19 故 tVvK 63 1 0 0 184 920 1 3 min48 120 1 nDc 10127 ir 4 根據(jù) CA6140 車床選擇 1250nmir 這時(shí)實(shí)際速度 為 cV 1 c10cD 01257 min 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 加工手冊 加工速度HBS160245pa3 fr75 0 時(shí) min50V CPKW7 實(shí)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 精車加工 所可轉(zhuǎn)位車刀 YG6 硬質(zhì)合金材料 選刀桿尺寸 刀片厚度為 HB 25165 4 確定加工深度 pa 可在一次走刀內(nèi)完成 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 加工手冊 可知 20 刀桿尺寸為 m1625 pam4 進(jìn)給量 0 5 1 0fr 按 CA6140 進(jìn)給量 0 7 CA6140 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 950 1111 5 故所選 可用 f17 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 加工手冊 車刀后刀面磨損量 車刀壽命 5 Tin6 確定加工速度 0V 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀度 200 219 鑄件 15YTHBS 加工速度 pam4 fr75 Vmin63 tVvK 63 0 0 184 920 1 i48 120 3 nDc 127inr 13 根據(jù) CA6140 車床 1250mir 實(shí)際速度 為 cV 3 c10cDn 01257 min 14 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 加工手冊 加工速度 時(shí) in50mV CPkw7 1 加工功率修正系數(shù) 0 73 0 9 krcPcrK0 時(shí)間功率為 1 7 1 2 C73 k 1 25 pamfr 0nmi125rsr08 Vmin50 21 工序 120 130 粗車 精車一側(cè)面 58 30 孔系 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(shí) pa4 f75 0rrK045 進(jìn)給力 950 R 實(shí)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 確定加工速度 0V 故 tvK 63 1 0 0 184 920 1 3 min48 22 120 1 nDVc 1012748 minr 4 根據(jù) CA6140 車床選擇 1250nir 這時(shí)實(shí)際速度 為 cV 1 c10cD 01257 min 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 加工手冊 加工速度HBS160245pa3 fr75 0 時(shí) min50V CPKW7 實(shí)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 精車加工 所可轉(zhuǎn)位車刀 YG6 硬質(zhì)合金材料 選刀桿尺寸 刀片厚度為 HB 25165 4 確定加工深度 pa 可在一次走刀內(nèi)完成 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 加工手冊 可知 刀桿尺寸為 m1625 pam4 進(jìn)給量 0 5 1 0fr 按 CA6140 進(jìn)給量 0 7 CA6140 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 23 950 1111 5 故所選 可用 fF17 Nfrm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 加工手冊 車刀后刀面磨損量 車刀壽命 m5 Tin6 確定加工速度 0V 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀度 200 219 鑄件 15YTHBS 加工速度 pam4 fr75 Vin63 tVvK 63 0 0 184 920 1 mi48 120 3 nDc 127inr 13 根據(jù) CA6140 車床 1250ir 實(shí)際速度 為 cV 3 c10cDn 01257 min 14 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 加工手冊 加工速度 時(shí) in50mV CPkw7 1 加工功率修正系數(shù) 0 73 0 9 krcPcrK0 時(shí)間功率為 1 7 1 2 C73 k 1 25 pamfr 0nmi125rsr08 Vmin50 工序 140 150 粗車 精車一側(cè)面 25 孔 28X1 3 槽位 由于與工序 120 130 相似 故不在一一列舉計(jì)算過程 工序 160 170 粗車 精車一側(cè)面 66 孔 40 孔 已知加工材料灰鑄鐵 CA6140 普通車床 24 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(shí) pa4 f75 0rrK045 進(jìn)給力 950 R 實(shí)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 確定加工速度 0V 故 tvK 63 1 0 0 184 920 1 3 min48 120 1 nDVc 10127 ir 4 根據(jù) CA6140 車床選擇 25 1250nmir 這時(shí)實(shí)際速度 為 cV 1 c10cD 01257 min 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 加工手冊 加工速度HBS160245pa3 fr75 0 時(shí) min50V CPKW7 實(shí)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 精車加工 所可轉(zhuǎn)位車刀 YG6 硬質(zhì)合金材料 選刀桿尺寸 刀片厚度為 HB 25165 4 確定加工深度 pa 可在一次走刀內(nèi)完成 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 加工手冊 可知 刀桿尺寸為 m1625 pam4 進(jìn)給量 0 5 1 0fr 按 CA6140 進(jìn)給量 0 7 CA6140 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 3530 maxFN 950 1111 5 故所選 可用 f17 frm7 0 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù) 加工手冊 車刀后刀面磨損量 車刀壽命 5 Tin6 26 確定加工速度 0V 當(dāng) 硬質(zhì)合金刀度 200 219 鑄件 15YTHBS 加工速度 pam4 fr75 Vmin63 tVvK 63 0 0 184 920 1 i48 120 3 nDc 127inr 13 根據(jù) CA6140 車床 1250mir 實(shí)際速度 為 cV 3 c10cDn 01257 min 14 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 加工手冊 加工速度 時(shí) in50mV CPkw7 1 加工功率修正系數(shù) 0 73 0 9 krcPcrK0 時(shí)間功率為 1 7 1 2 C73 k 1 25 pamfr 0nmi125rsr08 Vmin50 工序 180 鉆孔攻絲頂部端面 4 M4 本工序采用計(jì)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(jī)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(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 27 GB1438 85 錐柄麻花鉆 3 0 100 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 GB1439 85 錐柄長麻花鉆 5 0 50 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 選用 Z525 搖臂鉆床 查 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 查 機(jī) 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 a 10 橫18 0 0f0 刃斜角 50 L 197mm l 116mm 0 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 直柄麻花鉆直徑范圍 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 00 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 28 確定進(jìn)給量 查 機(jī)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(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 17 高速鋼鉆頭在灰鑄造 190HBS 上鉆孔的切削速度軸向力 扭矩及功率得 V 12 參考 機(jī)械加工in 工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù) K 1 0 R 0 85 mvtv V 12 10 32 3 85 0 min 17 則 131 3 nir 18 查表 4 2 12 可知 取 n 150 minr 則實(shí)際切削速度 11 8v實(shí) 確定切削時(shí)間 查 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 43 鉆孔時(shí)加工機(jī)動時(shí)間計(jì)算 公式 T 3 ifn llw1 19 其中 l l 5 l 2 3f2mdRKcot wm1m 則 t 9 13 s 工序 200 鉆前端面 4 13 4 22 孔 機(jī)床 立式鉆床 Z525 刀具 根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭 鉆孔 13 鉆孔 時(shí)先鉆 孔 9 切削深度 pa4 5m 253 1 10dn 014 3 6 0573 29 進(jìn)給量 取 frmf 3 0 切削速度 取 V48s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 6539 in3147vnrd 按照文獻(xiàn) 取 mir 所以實(shí)際切削速度 v 147630 5 0dms 切削工時(shí) 被切削層 l42 刀具切入 1 1 7 105 9622rDlctgkctgm 刀具切出 取l4 l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時(shí)間 1jt 60 5in 3jLfn 擴(kuò)孔 13 刀具 選擇擴(kuò)孔鉆頭 硬質(zhì)合金錐柄麻花材料 片型號 E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 min3149vnrD 按照文獻(xiàn)取 5 ir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 30 刀具切入 有 1l1 19 7 2 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出 取lm4l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時(shí)間 2jt 20 16in 5jLfn 工序 250 鉆擴(kuò)鉸內(nèi)部 15 孔 機(jī)床 立式鉆床 Z525 刀具 根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭 鉆孔 15 鉆孔 時(shí)先鉆 孔 9 切削深度 pa4 m 進(jìn)給量 取 frf 30 切削速度 取 V 8s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 46539 min317vnrd 按照文獻(xiàn) 取 ir 所以實(shí)際切削速度 v 147630 5 0ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 1 1 7 105 9622rDlctgkctgm 刀具切出 取l4 l32 走刀次數(shù)為 1 31 機(jī)動時(shí)間 1jt 42630 5min jLfn 擴(kuò)孔 15 刀具 選擇擴(kuò)孔鉆頭 硬質(zhì)合金錐柄麻花材料 片型號 E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 min3149vnrD 按照文獻(xiàn)取 5 ir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 有 11 19 7 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出 取l42l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時(shí)間 2jt 0 16in 5jLfn 工序 260 插鍵槽 已知工件材料為 HT10 26 1 確定每齒進(jìn)給量 f Z 根據(jù)資料所知 插床的功率為 7 5kw 工藝系統(tǒng)剛性為中等 查得每齒進(jìn) 給量 f 0 16 0 24mm z 現(xiàn)取 f 0 16mm z Z Z 2 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知 插刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1 5mm 耐用度 32 T 180min 3 確定切削速度 根據(jù)資料所知 依據(jù)插刀直齒數(shù) z 10 銑削寬度 a 2 5mm 插削深度e a 50mm 耐用度 T 180min 時(shí)查取 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s P 根據(jù)插床主軸轉(zhuǎn)速表查取 n c 300r min Vfc 475mm s 則實(shí)際切削 Vc 10cnd Vc 56 52m min364 實(shí)際進(jìn)給量 f zcnvf f 0 16mm zzc103475 3 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知 插削時(shí)的功率 單位 kw 為 當(dāng) f 0 16mm z a 50mm ZP a 2 5mm Vf 490mm s 時(shí)由切削功率的修正系數(shù) k 1 則 P e mpcc 3 5kw P 0 8 kw ct 根據(jù)插床說明書可知 機(jī)床主軸主電動機(jī)允許的功率 P P Pcmct P 7 5 0 8 6 P 3 5kwcmc 因此機(jī)床功率能滿足要求 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知基本時(shí)間為 t mzcfnl 2 t 3 6min16 03 5 33 第 4 章 鉆 4 M4 螺紋底孔夾具設(shè)計(jì) 4 1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆 4 M4 螺紋底孔 并攻絲 因?yàn)榧庸ぞ炔桓?故在加工中 主要目的是降低生產(chǎn)成本 減輕勞動強(qiáng)度從而來提高效率 4 2 定位基準(zhǔn)的選擇 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(jì)困難 最終達(dá)不到 零件加工精度 特別位置精度 所以我們應(yīng)該根據(jù)零件的技術(shù)要求 以保證加工精 度的要求 定位基準(zhǔn)的合理選擇 以已加工好的端面作定位夾具 由零件圖可知 在鉆孔前 平面進(jìn)行了粗 精銑加工 定位 夾緊方案 為了在定位誤差范圍滿足要求 定位一面一銷一擋塊 結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操 作的 一邊是底平面圖的處理 在孔無位置公差要求 所以我們?yōu)槎ㄎ换鶞?zhǔn)設(shè)計(jì)的底 面和兩個孔鉆的模式選擇 以滿足加工要求 底部和 5 自由度的兩個定位孔限制工件 的定位 4 3 切削力及夾緊力的計(jì)算 鉆孔選用 鉆床 Z525 刀具鉆頭 由文獻(xiàn)可得 切削力公式 1 2076f PFDfK 式中 3 2m r 查表得 0 75 6bpK 其中 b 48p 即 9508 fFN 實(shí)際所需夾緊力 34 12KFW 有 10 7 6 安全系數(shù) K 可按 6543210K 式中 安全系數(shù) 60 10 56 所以 9581492 KfWFN 通過計(jì)算實(shí)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(jī)構(gòu) 取 1 56 10 7 2 16 查文獻(xiàn)移動螺旋夾緊時(shí)夾緊力計(jì)算 210 tgtQLWz 式中參數(shù)由文獻(xiàn)查得 6 2 76zr 901 052 29 螺旋夾緊力 048 N 由上述計(jì)算易得 KW 通過計(jì)算實(shí)際所需夾緊力不大 該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 決定使用手動 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 4 4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以底面 支撐釘定位基準(zhǔn) 由文獻(xiàn)可得 支撐釘?shù)亩ㄎ徽`差 11minDWd 1 21in2min DdDdJarctgL 其中 35 10 52Dm 20D d 3dm in in4 6DW 02J 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(jì)的夾具滿足零件加工精度要求 4 5 零 部件的設(shè)計(jì)與選用 4 5 1 支撐釘選用 本夾具用支撐釘定位 表 3 1 支撐釘 D d H 公 稱 允差 1h1b1dC1 12 1 8 16 15 0 011 22 5 1 4 M12 4 1 4 5 2 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計(jì)與選用 為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套 以來滿足達(dá)到孔的加工的要求 36 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 鉆套 D d H 公 稱 允差 1D2h1mCr 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 37 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下 表 3 5 固定襯套 d D 公稱 允差 H 公稱 允差 C 1 12 0 034 0 016 12 18 0 023 0 012 0 5 2 4 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(jì)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(shí)效處理 退火等處 理方式 2 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 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(qiáng)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(shí)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 38 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(qiáng)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(jì) 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑 此外 夾點(diǎn)技術(shù) 經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作 安裝方 便等特點(diǎn) 在設(shè)計(jì)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(jì) 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵 屑 4 7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔 夾緊機(jī)構(gòu) 操作簡單 夾緊可靠 如前所述 夾具設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)率 首先想到的是如何安裝 拆卸方便 鉆 模的表面 所以主要的鉆削力 因?yàn)殂@削力向下 它是更容易保證工件的穩(wěn)定性 39 第 5 章 鉆 孔夾具設(shè)計(jì)28 5 1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工鉆 孔 加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外 還應(yīng)滿足28 兩孔軸線間公差要求 為了保證技術(shù)要求 最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn) 同時(shí) 應(yīng)考慮如 何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度 5 2 定位 夾緊方案的選擇 由零件圖可知 在對鉆 孔加工前 底平面進(jìn)行了粗 精銑加工因此 定位 28 夾緊方案有 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn) 稱為定位基準(zhǔn) 據(jù) 夾具 手冊 知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合 在同一工件的各道工序中 應(yīng)盡量采用 同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工 該零件以三面定位 M7132 罩殼上的裝配基準(zhǔn)為平面 而它 們又是 M7132 罩殼上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn) 避免了基準(zhǔn)不重合誤差 有利于提高 M7132 罩殼各主要表面的相互位置精度 有零件 圖可知 根據(jù)本道工序 選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn) 5 3 切削力及夾緊力的計(jì)算 鉆孔選用 鉆床 Z525 刀具鉆頭 由文獻(xiàn)可得 切削力公式 1 2076f PFDfK 式中 28m r 查表得 0 75 36bpK 40 其中 0 6b 0 48pK 即 958 fFN 實(shí)際所需夾緊力 12KFW 有 10 7 6 安全系數(shù) K 可按 6543210K 式中 安全系數(shù) 60 10 56 所以 9581492 KfWFN 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(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值 即 FKW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn) 5 表 可得 6 12 1 20 1 301 56CK 52 23P 1 2 01 301 5f 所以有 9 8 KCWFN 76 3P 41 1359 0 KfWFN 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有 210 tgtQLz 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 047 2W 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件 受力簡圖如下 163 圖 5 1 移動壓板受力簡圖 由表 得 原動力計(jì)算公式 261 001KLWl 即 0478 23 932 75 KWLNl 由上述計(jì)算易得 K 由計(jì)算可知所需實(shí)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) 42 5 4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一個平面和和 4 個側(cè)面定位 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(dāng)以任意邊接觸時(shí) minDWd 2 通過分析可得 0 5Dm 1dmin0 因此 當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 0 63DWm 2 夾緊誤差 cos minaxyj 其中接觸變形位移值 SNcHBKRkmnZaZy 014 8 9 1 cos0 3jy 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj 05 43 夾具相對刀具位置誤差 取AD m01 誤差總和 0 96 5jw 從以上的分析可見 所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求 5 5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述 該工件為提高生產(chǎn)率 經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較 選用了手動夾緊 方式 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 夾緊可靠 通用性大 在機(jī)床夾具中 很廣泛的應(yīng)用 此外 當(dāng)夾具有制造誤差 工作過程出現(xiàn)磨損 以及零件尺寸變化時(shí) 影響定位 夾緊的可靠 為防止此現(xiàn)象 選用可換定位銷 以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取 44 第 6 章 鉆 4 M6 螺紋底孔夾具設(shè)計(jì) 6 1 指出存在的問題 為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 保證加工質(zhì)量 降低勞動強(qiáng)度 需要設(shè)計(jì) 專用夾具 對于鉆 4 M6 螺紋底孔夾具設(shè)計(jì) 由于對加工精度要求不是很高 所以在本 道工序加工時(shí) 主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強(qiáng)度 6 2 夾具設(shè)計(jì) 6 2 1 夾具體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)夾具 首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求 運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方 法 擬定夾具設(shè)計(jì)方案 在滿足加工精度的條件下 合理的進(jìn)行安裝 定位 夾緊 在完成夾具草圖后 進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘 螺母 定位銷等的固定方 式 設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個零部件間的相對運(yùn)動 根據(jù)零件的使用要求 選擇相應(yīng)的 材料 完成鉆床夾具的所有設(shè)計(jì)后 用 AutoCAD 進(jìn)行二位圖形的繪制 首先畫裝配圖 然后從裝配圖上拆畫零件圖 標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求 最后進(jìn)行論文撰寫 整理 修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn) 稱為定位基準(zhǔn) 據(jù) 夾具 手冊 知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合 在同一工件的各道工序中 應(yīng)盡量采用 同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工 該零件以三面定位 M7132 罩殼上的裝配基準(zhǔn)為平面 而它 們又是 M7132 罩殼上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn) 45 避免了基準(zhǔn)不重合誤差 有利于提高 M7132 罩殼各主要表面的相互位置精度 有零件 圖可知 根據(jù)本道工序 選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn) 6 2 3 定位方案和元件設(shè)計(jì) 根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準(zhǔn)的選擇 可得定位基準(zhǔn)為平面 因此可選 擇定位元件為支承板 如圖 4 1 定位支承板所示 根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析 本道工序需限制 4 個自由度 為了增加定位 的可靠行 實(shí)際限制了其 6 個自由度 本夾具采用 6 點(diǎn)定位原則 用兩個固定的支撐 板作為一大平面 限制了工件的兩個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度 作為一小平面 限制了工件的一個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度 用一個底面來限制了工件上下移動 自由度 6 2 4 定位誤差的計(jì)算 定位誤差 11minDWd 1 2i 2min DDdJarctgL 其中 10 52Dm 20D 圖 6 1 定位支承板 46 10 dm 20 3dm in in4 6DW 032J 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 7azBKC cos 28jym 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj 05 夾具相對刀具位置誤差 取AD 1 誤差總和 0 85 3jwm 從以上的分析可見 所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求 6 2 5 夾緊力計(jì)算 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(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值 即 FKW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn) 5 表 可得 6 12 47 1 20 1 301 56CK 52 23P 1 2 01 301 5f 所以有 9 8 KCWFN 76 3P 159 0 Kf 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有 210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn) 5 可查得 6 2 76zr 901 052 29 螺旋夾緊力 048 WN 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件 受力簡圖如下 163 圖 6 1 受力簡圖 由表 得 原動力計(jì)算公式 261 001KLWl 即 0478 23 932 75 KWLNl 48 由上述計(jì)算易得 KW 由計(jì)算可知所需實(shí)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) 6 2 6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu) 統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由于這類夾緊機(jī)構(gòu)簡單 夾緊可靠 通用性大 故在機(jī)床夾