鏜孔夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目kcsj-06角板鏈 也40孔夾具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè):學(xué)生姓名:班級(jí):學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師: 完成時(shí)間:第 1 章 緒論 3.1.1 夾具的概述 31.2 國(guó)內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 31.2.1 國(guó)內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 31.2.2 國(guó)外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 41.3 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 41.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡(jiǎn)介 51.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成 51.4.2 鏜床夾具簡(jiǎn)介 5第 2 章 角板機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)7.2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定72.1.1 零件的作用 72.1.2 零件的工藝分析 72.1.3 零件生產(chǎn)類(lèi)型的確定 82.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)82.2.1 零件制造形式

2、的確定 82.2.2 毛坯尺寸的確定 82.2.3 基準(zhǔn)的選擇 92.3 制定加工工藝路線(xiàn)92.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定102.5 確定切削用量及基本工時(shí)12第 3 章 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)1.8.3.1 問(wèn)題的提出 183.2 夾具設(shè)計(jì) 183.2.1 對(duì)定位元件的基本要求 183.2.2 確定定位方案與定位元件的原則 183.2.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求及遵循原則 193.2.4 定位方案及定位元件的確定 193.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇 203.2.6 鏜削力及夾緊力計(jì)算 203.2.7 定位誤差的計(jì)算 22第 4 章 結(jié)論 2.3.參考文獻(xiàn) 2.4.i第1章 緒論1.1 夾

3、具的概述機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。又稱(chēng)卡具。從廣義上說(shuō)，在工藝過(guò)程中的任何工序，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱(chēng)為夾具。例如焊接夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中機(jī)床夾具最為常見(jiàn)，常簡(jiǎn)稱(chēng)為夾具 。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位） 、夾牢（夾緊） 。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置） 、夾緊裝置 、對(duì)刀引導(dǎo)元件（ 確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?） 、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回

4、轉(zhuǎn)分度裝置和直線(xiàn)移動(dòng)分度裝置兩類(lèi)） 、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。夾具種類(lèi)按使用特點(diǎn)可分為：1 、萬(wàn)能通用夾具如機(jī)用虎鉗、卡盤(pán)、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機(jī)床的一種 標(biāo)準(zhǔn)附件。2 、專(zhuān)用性?shī)A具 為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對(duì)象專(zhuān)一，針對(duì)性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。常用的有車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆模 （ 引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具） 、鏜模 （ 引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具） 和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)上的移動(dòng)式夾具） 。3 、可調(diào)夾

5、具可以更換或調(diào)整元件的專(zhuān)用夾具。4 、組合夾具 由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.2 國(guó)內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀我國(guó)國(guó)內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽(yáng)機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾達(dá)到全國(guó)年產(chǎn)組合夾具元件800萬(wàn)件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開(kāi)發(fā)了適合nc機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿(mǎn)足了我國(guó)國(guó)內(nèi)的需求，還出口到美國(guó)等國(guó)家。當(dāng)前我國(guó)每年尚需進(jìn)口不少nc機(jī)

6、床、加工中心，而由國(guó)外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國(guó)內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。1.2.2 國(guó)外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀從國(guó)際上看俄國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是組合夾具的主要生產(chǎn)國(guó)。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專(zhuān)用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的央具，通常為機(jī)床價(jià)格的1110一1115， 而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。 由于我國(guó)在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)加入wto和制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)

7、，具有進(jìn)一步擴(kuò)大1.3 夾具的發(fā)展趨勢(shì)夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng) 濟(jì)方向發(fā)展。高精隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5 1im夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mmi平行度高0.01mm/500mmi德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司制造的4求、 2碗的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，具等高誤差為0.03mm精密平口鉗的平行度和垂直度在5m內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)士5mi瑞士 erowa性?shī)A具的重復(fù)定

8、位精度高達(dá)25仙m機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公 司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用12秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典 3戲具僅用1分鐘，即可完成 線(xiàn)切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó) jergens

9、（ 杰金斯 ） 公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線(xiàn)上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用ca鼓術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶(hù)提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求

10、，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢(xún)與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣

11、應(yīng)用的價(jià)值。專(zhuān)家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。1.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡(jiǎn)介1.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。其構(gòu)成主要由鏜模底座、鏜查勘支架、鏜套、鏜桿以及必需的定位、夾緊裝置組成。鏜床夾具的種類(lèi)按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無(wú)支承鏜模三類(lèi)。1.4.2 鏜床夾具簡(jiǎn)介1、實(shí)例鏜削車(chē)床尾架孔的雙支承鏜模，鏜模的兩

12、個(gè)支承分別設(shè)置鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。2、鏜套鏜套的結(jié)構(gòu)形式和精度直接影響被加工的精度。常用的鏜套有兩類(lèi)，即固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套。（ 1） 、固定式鏜套與快換鉆套結(jié)構(gòu)相似，加工時(shí)鏜套不隨鏜桿轉(zhuǎn)動(dòng)。 a 型不帶油桿和油槽，靠鏈桿上開(kāi)的油槽潤(rùn)滑；b型則帶油杯和沒(méi)槽，使鏈套和鏈桿之間能充分 地潤(rùn)滑，從而減少鏜套的磨損。固定式鏜套的優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高。但鏜桿在鏜套之間能充分地潤(rùn)作軸向移動(dòng)，使鏜套容易磨損，因此只適用于低速鏜孔。（ 2） 、回轉(zhuǎn)式鏜套回轉(zhuǎn)式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鏜桿與鏜套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而大大減少了鏜套的磨損，也不會(huì)因摩擦發(fā)熱而“卡死” 。因此，

13、它適適合于高速鏜 孔。3、其它結(jié)構(gòu)（ 1） 、鏜床的引進(jìn)結(jié)構(gòu) 由于鏜套的結(jié)構(gòu)類(lèi)型不一樣，因此鏜桿的引進(jìn)結(jié)構(gòu)也不一樣。（ 2） 、鏜桿支架，鏜模支架主要用來(lái)安裝鏜套和承受切削力。要求有足夠的剛性和急定性，在結(jié)構(gòu)上一般要有較大的安裝基面和設(shè)置必要的加強(qiáng)肋。而且支架上不允許安裝夾緊機(jī)構(gòu)和承受力緊反力，以免支架變形而破壞精度。（ 3） 、鏜模底座鏜模底座與其它夾具體相比要厚，且內(nèi)腔設(shè)有十字形加強(qiáng)肋。26第2章角板機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定2.1.1 零件的作用用于機(jī)床及相關(guān)部件的外部，保持零部件之間的位置，也可作為一定載荷的支 撐，主要起定位支撐是本零件主要的作用

14、。各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注，具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)下圖：2.1.2 零件的工藝分析零件的材料為ht25q灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性 高，不適合磨削，為此以下是 kcsj-06角板需要加工的表面以及加工表面的分析：1、以寬為60mmi勺2個(gè)端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括：60mmi勺2個(gè)端面本身，還有40的孔。2、以40孔基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括其余的各個(gè)需要加工的面和孔及半 圓槽的加工。由以上分析可知，對(duì)于這組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借 助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加 工，

15、通過(guò)車(chē)削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。2.1.3 零件生產(chǎn)類(lèi)型的確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決 定性的影響。生產(chǎn)類(lèi)型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類(lèi)型，不同 的生產(chǎn)類(lèi)型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類(lèi)型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn) 品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)n可按下式計(jì)算：n =qm（1 a%）（1 b%）式中n- 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛 /年）m-每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺(tái)、輛）a%-備品率，一般取2%

16、-4%b%-廢品率，一般取 0.3%-0.7%根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過(guò)查表，就能確定該零件 的生產(chǎn)類(lèi)型。課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為一個(gè)角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺(tái)，其設(shè)備品率為10% 機(jī)械加工廢品率為1%現(xiàn)制訂該角板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。角板零件的年產(chǎn)量為5550件，可確定其生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)。2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.2.1 零件制造形式的確定由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià) 格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來(lái)制作 各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。由于該角板零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到 沖擊載荷

17、，采用這種材料，零件的強(qiáng)度也能保證，該角板的材料選擇ht200o整個(gè)外形尺寸不大，所以，可采用模鍛成型。另外，該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在毛坯制作時(shí)， 可考慮毛坯形狀與零件盡量接近。2.2.2 毛坯尺寸的確定1、主要平面：為60mm的2個(gè)端面長(zhǎng)度為60mm的鑄件的加工余量為單邊2.5mm。2、主要平面：為2個(gè)60*74mm的平面，長(zhǎng)度為74mm的鑄件的加工余量也為單邊 3mm。3、直徑40mm的孔：因?yàn)榭讖较鄬?duì)比較大，且該角板零件是大量生產(chǎn)，因此選 擇鑄造出孔，因?yàn)榭椎拇植诙葹?.6,所以需要鉆、擴(kuò)、較3個(gè)工序加工可以滿(mǎn)足要求， 孔的單邊余量為2.5mm。4、16的凸臺(tái)端面加工余量為2mm2.2.3

18、 基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，火 具結(jié)構(gòu)及零件的精度。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗 基準(zhǔn)，使用經(jīng)過(guò)加工表面作為定位基準(zhǔn)稱(chēng)為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精 基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來(lái)，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精 基準(zhǔn)。1、粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平 整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。2、精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不 重合引起的定位誤差。“

19、基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表 面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造?！白詾榛鶞?zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選 該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí), 可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件帶有孔的形 狀比較簡(jiǎn)單的零件。3、本零件粗基準(zhǔn)的選擇：本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差， 應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。

20、由于角板除去下底面不需要加工， 其他均需要加工，選定角板外圓 小52端面為粗基準(zhǔn)。4、本零件精基準(zhǔn)的選擇：選用孔 伽 mm為精基準(zhǔn)銃槽。2.3 制定加工工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)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級(jí) 等技術(shù)要求能得到合理的保證。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，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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(xiàn)方案如下：工序 1：鑄造工序 2：熱處理工序3:粗銃寬60*74mrmj上端面工序4:半精銃寬60*74m

21、rmj上端面工序5:粗銃寬60*74mmj立端面工序6:半精銃寬60*74mmj立端面工序7:粗鏈40的內(nèi)圓柱孔工序8:半精鏈40的內(nèi)圓柱孔工序9:精鏈40的內(nèi)圓柱孔工序10:粗銃上端面r4x12勺半圓槽工序11：半精銃上端面r4x12勺半圓槽工序12:粗銃立端面r4x12勺半圓槽工序13:半精銃立端面r4x12勺半圓槽工序14:粗銃16的上端面工序15:鉆6.5的孔，攻m8勺螺紋孔工序 16：去毛刺工序 17：清洗工序 18：終檢以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片” 。2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為ht20q硬度187220hbs砂型鑄件。根據(jù)上述原始資料及加工

22、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如下：1、粗銃寬60*74mmj上端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè) ） ，確定工序尺寸為z=2mm，銑削： 10mmz=2mm2、半精銃寬60*74mrm勺上端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè) ） ，確定工序尺寸為z=1mm，加工余量為：銑削： 10mmz=1mm3、粗銃寬60*74mrmj立端面加工余量為：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)） ，確定工序尺寸為z=2mm，銑削： 10mmz=2mm4、半精銃寬60*74mm勺立端面參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè) ） ，確定工序尺寸為z=1mm，加工

23、余量為：銑削： 10mmz=1mm5、粗鏈40的內(nèi)圓柱孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊(cè)，確定加工余量 分別為：鎮(zhèn)孔： 36mm z=1mm6、精鏈40的內(nèi)圓柱孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊(cè)，確定加工余量 分別為：鎮(zhèn)孔： 39mmz=0.5mm7、粗銃上端面r4x12勺半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)） ，確定工序尺寸為z=2mm，加工余量為：銑削： 10mmz=2mm8、半精銃上端面r4x12勺半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè) ） ，確定工序尺寸為z=1mm，加工余量為：銑削： 10mmz=1mm9、粗銃立端面r4x12勺半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝

24、手冊(cè)） ，確定工序尺寸為z=2mm，加工余量為：銑削： 10mmz=2mm10、半精銃立端面r4x12勺半圓槽參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè) ） ，確定工序尺寸為z=1mm，加工余量為：銃削：10mm11、粗銃16的上端面z=1mm參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)），確定工序尺寸為z=2.5mm, 加工余量為：銃削：28mmz=2.5mm12、鉆中6.5的孔，攻m8勺螺紋孔，參照工藝孔的加工余量分配手冊(cè),確定 加工余量分別為：鉆孔： 6.5mmz=0.5mm攻絲：m8mmz=0.5mm由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、 最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整

25、法加工方式予以確定。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序3、4:銃寬60*74mrm勺上端面1、刀具選取高速鋼端銃刀，刀片采用yg8,a0=1.5mm, d=600mm v=125m/min, z=4。 p2、背吃刀量的確定因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?ap = 1.5mm o p3、進(jìn)給量f的確定和切削速度的確定根據(jù)x51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz=0.2mm/齒，則nz1000v二 a= 621.5r /min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw=750min二 dnwv = =152.3m/min1000當(dāng) nw=750min 時(shí)fm=fznw =0.2*4*750

26、= 600mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm=600mm/r4、計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=120mm l1 = 5mm, l2 =3mm.則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tml 11 l2nwf120 5 3 = 0.8533min = 51.2s。750*0.2工序5、6:銃寬60*74mm勺立端面1、刀具選取高速鋼端銃刀，刀片采用yg8,ap=1.5mm, d=600mm v=125m/min, z=4。2、背吃刀量的確定因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?ap=1.5mm。3、進(jìn)給量f的確定和切削速度的確定根據(jù)x51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz=0.2mm/齒，則nz1000v= 621

27、.5r /min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw= 750minv = dnw =152.3m/min 1000當(dāng) nw=750min 時(shí)fm=fznw =0.2*4*750 = 600mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm=600mm/r4、計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=120mm l1 = 5mm,=3mm.貝機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm =-l-l =12053 = 0.8533min = 51.2snwf750*0.2工序7、8、9:鏈40的內(nèi)圓柱孔1、加工要求：粗鎮(zhèn)640 mm軸孔，以底面為定位基準(zhǔn)，根據(jù)文獻(xiàn)表面加工方案 及其經(jīng)濟(jì)精度可得到：鏈削時(shí)其加工經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到it117t13,表面粗糙度ra為1.6。 具體余量如下：40

28、 -36= 4mm2z = 4mm 單邊余量 z= 2mm2、選用機(jī)床：查文獻(xiàn)選用t618臥式鏈床3、選擇切削用量(1)、決定切削深度由切削余量可知道ap=2mm (單邊)(2)、決定切削進(jìn)給量查文獻(xiàn)工件是鑄鐵，刀頭切削進(jìn)給量為(3)、決定切削速度查文獻(xiàn)工件是鑄鐵，刀頭切削速度為 v計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n40 = 100040=318r/min40 二按機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知道機(jī)床分 18級(jí)81000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為 實(shí)際速度為：二 40 300 v =38m/ min1000tmlw ll - 12nf390 3 3173 1= 2.28min工序10、11:粗銃上端面r4x12勺半圓槽1、選擇刀具刀

29、具選取高速鋼三面刃銃刀，刀片采用 yg8,an =1.5mm , d=8mm v=25m/min, z=4。 p2、背吃刀量因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銃完，則ap = 1.5mm3、進(jìn)給量的確定根據(jù)x51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz = 0.2mm/齒，則nz1000v二 d= 995r / min按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450r/minv = dnw = 36.424m/ min 1000當(dāng) n w = 1450r /min 時(shí)fm 二 fzznw =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm=1160mm/ r4、計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=0mn)l1 =

30、 12mm, l2 =0mm. l l j則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm = = 0.042min = 2.52snwfaf = 1mm=40m / min300r / min ,所以計(jì)算各孔加工工時(shí)工序12、13:粗銃上端面r4x12勺半圓槽1、選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銃刀，刀片采用 yg8,ap=1.5mm, d=8mm v=25m/min, z=4。2、背吃刀量因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銃完，則ap = 1.5mmp3、進(jìn)給量的確定根據(jù)x51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz= 0.2mm/齒，則1000vnz =995r / min二 d按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw

31、 = 1450r/min二 dn 一 一v - -36.424m/min1000當(dāng) n w = 1450r /min 時(shí)fm = fzznw =1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm=1160mm/ r4、計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=0mn)l1 = 12mm, l2=0mm.則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm =ll1=0.042min =2.52s nwf工序14:粗銃16的上端面1、選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銃刀，刀片采用yg82、背吃刀量的確定因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銃完，則 a = 1.5mm p3、進(jìn)給量的確定根據(jù)x51型銃床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 fz

32、=0.2mm/齒，貝11nz = 100v =1194.3r /minzz 二 d按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450r/minv = nw = 159.35m/min1000當(dāng) n w = 1450r / min 時(shí)fm =fzznw -1160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm=1160mm/r4、計(jì)算工時(shí)l=15mm , 11 = 5mm, l2 =3mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm刊1乜 =0.04842min =2.9s。 nwf工序15:鉆中6.5的孔，攻m8勺螺紋孔1、選擇鉆頭選用z525立式鉆床，選用d=6.5的麻花鉆，m8的機(jī)用絲錐。選用小=8.6mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表）由切削表和工藝表查得f

33、機(jī)=0.28mm/r , vc = 8m/min。2、進(jìn)給量的確定= 636r/min1000vc 機(jī)1000*16=二 d 二 *6.8按機(jī)床選取r1a =545r / minvc機(jī)二ndn機(jī)1000二 *6.8*5451000=6.8542 m/ min3、工時(shí)的確定l=20mm 11 = 3mm, 12 =3mm.1 11 1220+3+3基本工時(shí)：1-=0.17min = 10.2sn 機(jī) f 機(jī)545*0.284、絲錐的選擇選才m m8mmi速鋼機(jī)用絲錐。5、進(jìn)給量的確定f等于工件螺紋的螺距p,即f=1.25mm/r。6、切削速度的確定v淅=7.5m/ min1000vc 1000*

34、7.5.v機(jī)=298r / min二 d 二 *8按機(jī)床選取n機(jī)=272r/minvc機(jī)=6.8m/ min7、工時(shí)的確定l=20mm 11 = 3mm, l2 =3mm.1 11 1220+3+3基本工時(shí)：l 一一二=0.10min =6sn 機(jī) f 275*1.25第 3 章 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)本次的課程設(shè)計(jì)在經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商的前提下，設(shè)計(jì)鍵 力40mm通孔的夾具設(shè) 計(jì)。本夾具設(shè)計(jì)宗旨旨在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，制造出生產(chǎn)周期短的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3.1 問(wèn)題的提出本次課程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行 力40mmi孔的鏈夾具設(shè)計(jì)。本夾具用于在t618臥式鏈床 上進(jìn)行力40mm通孔的

35、鏈削加工。本工序前零件的上下、前后端面已加工過(guò)。在工序 加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低勞動(dòng)強(qiáng)度， 而其位置尺寸公差為0.03mm，精度也是本次設(shè)計(jì)主要考慮的問(wèn)題之一，另外還要保證加工通孔內(nèi)圓柱表面的表面粗糙度為1.6um。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 對(duì)定位元件的基本要求1、足夠的精度由于工件的定位是通過(guò)定位副的接觸（或配合）實(shí)現(xiàn)的，定位元件上限位基面的精度直接影響工件的定位精度，因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)加工的 要求。2、足夠的強(qiáng)度和剛度定位元件不僅限制工件的自由度，還有支撐元件、承受夾緊力和切削力的作用， 因此，因有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形或損毀。3、耐磨性好工件

36、的裝卸會(huì)磨損定位元件的限位基面，導(dǎo)致定位精度下降。定位精度下降到一定程度時(shí)，定位元件必須更換，否則，夾具不能繼續(xù)使用。為了延長(zhǎng)定位元件的 更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。4、工藝性好定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配和更換。3.2.2 確定定位方案與定位元件的原則工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置，工件位置的正確與否，用加工要求來(lái)衡量，能滿(mǎn)足加工要求的為正確，不能滿(mǎn)足加工要求的為不正確。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，也不必要求它們完全一致，但各個(gè)工件的位置變動(dòng)量必 須控制在加工誤

37、差所允許的范圍之內(nèi)。3.2.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求及遵循原則對(duì)夾緊裝置的基本要求：1、夾緊過(guò)程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。2、夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個(gè)加 工過(guò)程中的位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要是工件不產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn) 定可減小夾緊誤差。3、夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，允許 設(shè)計(jì)越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng) 當(dāng)方便、安全、省力。在夾緊工件的過(guò)程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙 度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵

38、循以下原則：工件不移動(dòng)原則；工件不 變形原則；工件不振動(dòng)原則；安全可靠原則；經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則；3.2.4 定位方案及定位元件的確定根據(jù)工藝規(guī)程，在加工 40圓柱通孔之前，零件前后、左右端面均以加工好。 工件以在v型塊及左端面上進(jìn)行定位，限制五個(gè)自由度，在以零件的底面限制一個(gè) 自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。零件主要的夾緊采用右端夾緊板及六角螺栓進(jìn)行夾緊。同 時(shí)為保證加工開(kāi)展有序我們還增設(shè)上蓋板、螺栓及前蓋板、螺栓進(jìn)行輔助夾緊。本 夾具采用鉆模板及鉆套對(duì)在鉆孔的時(shí)候進(jìn)行找正的作用。具體裝配圖詳見(jiàn)下圖：玩1-11 lzzzj a3khd i （活咕的-fi u/*ek ikeeil口 4.4ittii mnn

39、lifflyi na qi才即國(guó) bi叫 卬用機(jī)不a? i*a：i皿h川1 anri用防電:口總w 0q c解據(jù)妁,； b囹諄 飄、回a5自吼；回日國(guó)d弘噸ir空wxile尋殺行亍輒 mm將事工錄.相，工手.看色用自tttll hlu ill tfffliyi ikaql 異用電1 ii電 wfflw.t h：| 111：| iiuiihxrjll 00口*1幅劭如 a5u4di 活地的j - piu/ekiheeil4.03.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇本夾具選擇的基準(zhǔn)是零件直徑為 52mm的外圓、左端面、底面。采用壓板夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。本夾具為手動(dòng)夾緊工件快換

40、裝置。3.2.6 鏈削力及夾緊力計(jì)算鏈刀材料：yt5 （硬質(zhì)合金鏈刀）刀具的幾何參數(shù)： k曲=60二k藉=90。兀=10二 %=0, a： = 80：由參考文獻(xiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：圓周切削分力公式：f c = 902a pf 075 k p cpp式中fc一圓周切削分力；ap一背吃刀量；kp一修正系數(shù)；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中 ad = 2.2mm f=0.2mm/r kd = kmdkkdkodk sdkrd pp mppop,splp式中 kmp 考慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)；kkpkopkspkrp 考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。hb n 一查表得：kmp =()n 取 hb=175 n =0.4p

41、 150由表可得：kk-p=0.94k-op=1.0k,sp=1.0 k.p=1.0 即：fc=593.47(n)同理：徑向切削分力公式：fp =530ap0.9f0.75kp p式中 fp 一徑向切削分力；ap一背吃刀量；kp一修正系數(shù)；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。 式中：kk-p=0.77 k?p=1.0k：sp=1.0 krp=1.0 即：fp=264.73(n)軸向切削分力公式：ff =451apf0.4kp p式中 ff一軸向切削分力；ap一背吃刀量；kp一修正系數(shù)；f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。式中： kkp =1.11kop =1.0 k加=1.0 krp=1.0 即：ff=615(n)根據(jù)工件受切削力、夾緊

42、力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)火緊最不利的瞬問(wèn)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)際所需火緊力的數(shù)值。即：wk = k f式中 wk一實(shí)際所需夾緊力；k一在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論火 緊力；f安全系數(shù)。安全系數(shù)k可按下式計(jì)算，k = k0k1k2k3k4k5k6式中 ki一加工性質(zhì)；k2一刀具鈍化程度；k3一切削特點(diǎn)；k4 一火緊力的穩(wěn) 定性；上一手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置；l僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸的情況。式中：k0 k6為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)10表1-2-1可得：粗鏈: 代入得kc =1.2 1.2 1.0 1.2 1.

43、3 1.0 1.0 =2.25 ckp =1.2 1.2 1.2 1.2 1.3 1.0 1.0 =2.7kf =1.2 1.2 1.25 1.2 1.3 1.0 1.0 = 2.81所以，有：wk =kc fc =1335.3(n)wk = kp fp =714.77(n)wk = kf ff =1728.15(n)精鏈：代入得kc =1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.0 = 2.36kp =1.2 1.2 1.4 1.2 1.3 1.0 1.0 =3.15kf =1.2 1.2 1.3 1.2 1.3 1.0 1.0=2.92所以，有：wk =kc fc =1400.59(n)wk = kp fp =833.9(n)wk = kf ff =1795.8(n)鏈削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。查表可得：=0.3所以，f