杠桿臂零件鉆夾具及工藝規(guī)程論文初

1、本科畢業(yè)論文妙南昌理工摩院機(jī)床杠桿臂鉆夾具及機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)院 部: 機(jī)電工程系專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化姓 名：指導(dǎo)教師：二一三年四月畢業(yè)論文誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)論文機(jī)床杠桿臂鉆夾具及機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立研究、寫作的成果。論文中所引用是他 人的無(wú)論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人獨(dú)自承擔(dān)。畢業(yè)論文作者簽名：陳偉摘要本文主要介紹杠桿臂、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具以及金屬切削機(jī)床 等方面的知識(shí)。杠桿臂加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(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。

2、在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)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)出零件的工藝機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是選定 零件翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)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；然后對(duì)零件各個(gè)工步的 工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，確定各個(gè)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(gè)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)鍵字】 杠桿臂，工藝，鉆夾具 ，切削用量，

3、夾緊，定位AbstractThis paper mainly introduces the technicalregulations of the leverarm, mechanical design, tilting drilling fixture and metal cutting machi ne tools and other aspects of kno wledge.Focus on the desig n of mach ine tool is selected parts of tilt ingdrilling fixture in the process design s

4、hould first of all parts for an alysis, to un dersta nd the parts of the process to desig n bla nk structure, and choose the good parts mach ining datum, desig n a part of the process route; and the n the parts of each step of process dime nsion calculati on, is the key to decide process equipme nt

5、and cutt ing of various process amount, the n desig n special fixturefixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; calculate fixture when generatingThe positi

6、oning error an alysis, rati on ality and shortco ming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.Keywords： lever arm, process,fixture, cutting dosage, clamping,positi oning目錄第一章前言 1第二章零件分析 22.1零件作用 22.2零件的工藝分析 2第三章工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 43.1確定毛坯的制造形式 43.2基面的選擇43.3制定工藝路線43.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛

7、坯尺寸的確定 .53.5 確定切削用量53.6 確定基本工時(shí) 12第四章 夾具設(shè)計(jì) 164.1夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16174.2夾具的使用方法4.3 夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定 174.4定位誤差分析 174.5銑削力與夾緊力計(jì)算 18第五章 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì) 195.1鉆床夾具的概括 195.2夾具零件的設(shè)計(jì) 205.3 夾具體的設(shè)計(jì) 205.4 定位銷的設(shè)計(jì) 215.5 鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì) 21第六章總結(jié) 27參考文獻(xiàn) 28致謝 29第一章前言機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)

8、濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模 的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來(lái) 體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制 工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提 高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝 置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置 不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾 具。本次對(duì)于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)。希望能通

9、過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛 煉自己分析問題、解決問題的能力，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決 問題、查資料的能力，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。第二章零件分析2.1零件的作用課題給出的零件是機(jī)床的杠桿臂。它的主要的作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作部件啟起、 停止、 變速、變向、操縱機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)裝置。要求該零件有足夠的強(qiáng)度和剛度，尺寸精度，形 狀精度，是機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)中重要零件，影響機(jī)床操縱動(dòng)作及控制機(jī)構(gòu)裝置運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。2.2零件的工藝分析對(duì)零件進(jìn)行工藝分析就是研究、審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。零件設(shè)計(jì)是否滿足加工的工藝性和經(jīng)濟(jì)性要求。圖2.1杠桿臂零件產(chǎn)品圖該零件的材料

10、為 QT50Q球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，強(qiáng)度剛度好、 以下是杠桿臂零件需要加工表面以及加工表面的位置要求。該零件是機(jī)床操縱結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要零件，根據(jù)產(chǎn)品零件圖1.1分析，有四個(gè)面需加工(即A,B,C,D面)，2個(gè)垂直平面銑削，3個(gè)通孔需鉆鉸加工(即?10+0.1 ?22+0.28 ?13+012)。根據(jù)產(chǎn)品圖尺寸及公差和形狀公差要求，用普通銑床和鉆床即能保證該零件 的加工。第二章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式零件的材料QT50Q由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓 尺寸不大，故采用鑄造加工工藝，適合大批生產(chǎn)的金屬型模鑄造。鑄造后，及時(shí)時(shí)效處 理，以消除內(nèi)應(yīng)力

11、。3.2基準(zhǔn)的選擇（1） 粗基準(zhǔn)的選擇以杠桿臂鑄造件上表面 A面為粗基準(zhǔn)定位加工鑄件下表面 D面。（2） 精基準(zhǔn)的選擇以加工鑄件下表面D面為精基準(zhǔn)定位加工杠桿臂零件上表面 A面和C面，保證零件尺寸25mm以加工鑄件下表面D面為精基準(zhǔn)定位加工杠桿臂零件小端 的上表面。以杠桿臂小端為精基準(zhǔn)定位加工小端的下表面，保證尺寸12mm翻轉(zhuǎn)杠桿臂以杠桿臂大端上表面為精基準(zhǔn)加工大端下表面，保證尺寸39.5 0.5。3.3確定工藝路線表2.1工藝路線方案一工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容10制造金屬模做木模，加工外表面每邊放加工余量 1.5mm20鑄造鑄造杠桿臂，鑄件表面應(yīng)清除毛刺、披縫及粘砂等。30鑄造檢驗(yàn)鑄件是否合格

12、和有關(guān)尺寸是否正確， 不加工處涂上放透漆，放 置時(shí)效處理一個(gè)月。40銑端面D以小端上底面A面做粗基準(zhǔn)定位，加工大端面的底面 D面50銑端面A,C:以大端的底面D面做精基準(zhǔn)定位，加工大、小上表面 A,C面60金工以小端的上端A面做精基準(zhǔn)，加工下端面D面保證尺寸39.5 0.570鉆？20孔打樣沖，鉆孔?20 （大端?22 40.28孔）80金工擴(kuò)鏜孔為?21.8mm90金工鉸孔為?22+0.28，粗造度為1.6100金工以？22+0.28mmffi大端面D定位鉆？10和的孔110金工將鉆夾具翻轉(zhuǎn)90，鉆？13乜12的孔120金工總檢杠桿臂的所有尺寸。3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠

13、桿的材料是QT500球墨鑄鐵，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛 坯用采用金屬模鑄造，毛坯尺寸的確定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余 量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。毛坯與零件不同的尺寸有：（見零件圖2.1）故臺(tái)階已被鑄出,根據(jù)參考文獻(xiàn)12的粗 加工：加工余量1mm精銑的加工余量為 0.5mm3.5確定切削用量工序40:粗、精銑？22孔下平面D面工步1:粗銑？22孔下平面D面加工條件：工件材料

14、：QT500，鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15，D =：100mm，齒數(shù)Z =8。因其單邊余量：Z=1mm所以銑削深度即=1mm每齒進(jìn)給量af :取af =0.12mm/Z銑削速度V=d.33m/s（式 1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:式中V 銑削速度;d 刀具直徑。由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :1000V二 d1000 1.33 603.14 100:254r /min取 n = 300r / min實(shí)際銑削速度v:二 dnv =10003.14 100 3001.57m/s1000 60進(jìn)給量 Vf : Vf 二 afZn=0.12 8 300/60

15、： 4.8mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm: fm =Vf = 4.8mm/s = 288mm/mina ；: a . = 40 mm工步2:精銑?22+0.28孔下平面D面加工條件：工件材料：HT200，鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床。刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：YT15，D = 100mm，齒數(shù)12精銑該平面的單邊余量：Z=0.2mm銑削深度ap: ap=0.2mm每齒進(jìn)給量af :取af = 0.08mm/Z銑削速度V :取V = 0.32m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V d1000 0.32 603.14 100:61r /min取 n = 75r / min實(shí)際銑削速度v:：d

16、n 3.14 100 75v0.4m/ s1000 1000 60進(jìn)給量 Vf : Vf =afZn=0.15 12 75/60 = 2.25mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm:fm =Vf = 2.25mm/135mm/min工序3:粗精銑寬度為42mm的下平面(1)粗銑寬度為42mm勺下平面加工條件：工件材料：QT500，鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀)，材料：YT15 , D =100mm,齒數(shù)Z =8因其單邊余量：Z=1mm所以銑削深度ap: ap=1mm每齒進(jìn)給量af :取af =0.12mm/Z銑削速度V =1.33m/s由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n

17、:1000V二 d1000 1.33 603.14 100:254r /min取 n = 300r / min實(shí)際銑削速度v:二 dn 3.14 100 300v1.57m/s1000 1000 60進(jìn)給量 Vf : Vf =afZn=0.12 8 300/60 4.8mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm: fm =Vf = 4.8mm/s = 288mm/mina ；: a . = 30mm被切削層長(zhǎng)度I :由毛坯尺寸可知I =30mm ,刀具切入長(zhǎng)度l1:（式 2）h =0.5(D -、D2 a2；)(13)= 0.5(100-、，1002 -302) (1 3) =5.3mm刀具切出長(zhǎng)度l2

18、:取l2 = 2mm走刀次數(shù)為1(2)精銑寬度為42mm勺下平臺(tái)加工條件:工件材料：QT500，鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床。刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：YT15，D=100mm，齒數(shù)12精銑該平面的單邊余量：Z=0.5mm銑削深度ap: ap=0.5mm每齒進(jìn)給量af :取af = 0.08mm/Z實(shí)際銑削速度v:二 dnv =10003.14 100 751000 60=0.4m/ s銑削速度V : 取V = 0.32m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n，由式（2.1 ）有：1000V1000 0.32 60一，.n =61r / min二 d3.14 100取 n = 75r /min進(jìn)給量

19、Vf，由式（2.3 ）有：Vf 二 afZn=0.15 12 75/60 = 2.25mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm:fm =Vf = 2.25mm/135mm/min被切削層長(zhǎng)度I :由毛坯尺寸可知I = 40mm刀具切入長(zhǎng)度l1:精銑時(shí)lD = 100mm刀具切出長(zhǎng)度丨2 :取l2 =2mm走刀次數(shù)為1工序70,鉆?22+0.28孔工件材料為QT500孔的直徑為?22+0.28，公差為H7,表面粗糙度RJ1.im。加工機(jī) 床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔一一 22mn標(biāo)準(zhǔn) 高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔一一21.8mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔一一 25

20、mn標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量f : f表工0.47 0.57mm/r，由于孔深度比丨/d0 =30/ 22 = 1.36，klf =0.9，故 f表 =（0.470.57） 0.9 = 0.42 0.51mm/r。查 Z535 立式鉆床說明書，取 f = 0.43mm/ r。鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量f 1.75mm/r。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力Fmax -15690N （由機(jī)床說明書查出），允許的進(jìn)給量f1.8mm/r。由于所選進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于f及f，故所選f可用。2）確定切削速度v、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm由插入法得：v表=17m/min，卩表

21、=4732NT表二 51.69N M，=1.25kW由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正kMv - 0.88， k|v -0.75，故v表=17m/min 0.88 0.75 =11.22(m/min) : d0: 22mm : 22mm查Z535機(jī)床說明書，取n -195r/min。實(shí)際切削速度為:二 d0 n 二 22mm 195r/m inv -14m/min1000 10001000kMF = kMT =1.06，故F =4732N 1.06 =5016( N)T = 51.69N m 1.06 =54.8N m3）校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率Pm為Pm =Pn 表

22、(n/n )kMM= 1.25kW (195/ 246) 1.06 =1.05kW機(jī)床有效功率Pe 二 Pe =4.5kW 0.8仁 3.65kW . Pm故選擇的鉆削用量可用。即do =20, f = 0.43mm/r， n =195r/min ， v= 14m/min相應(yīng)地F =5016N，T =54.8N m， Pm =1.05kW（2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量f取f =0.57mm/r。2） 確定切削速度v及n 取v表二25m/min。修正系數(shù)：a24 7 22kmv = 0.88，kav = 1.02（根據(jù)上= /1.5 = 0.9）pap2故 v表=25m/ min 0.88

23、 1.02 = 11.22m/minn =1000v表 /（二d0）= 1000 11.22mm/mi n/（二 24.7mm）=286r / min查機(jī)床說明書，取n =275r/min。實(shí)際切削速度為v nd。n 10*=: 24.7mm 275r/min 10=21.3m/ min/ 3）確定鉸孔切削用量1） 確定進(jìn)給量ff表=1.3 2.6mm ,按該表注4,進(jìn)給量取小植。查Z535說明書，取f =1.6mm/r。2） 確定切削速度v及n取v表二8.2m/min，得修正系數(shù)kM 0.88 ,ka v =0.995卩V（根據(jù)譽(yù)二詈/0.125“2）故 v表=8.2m/min 0.88 0

24、.99 = 7.14m/minn =1000v表 /（二do）= 1000 7.14（m/min） /（二 25mm）= 91.5r/ min查Z535說明書，取n =100r/min，實(shí)際鉸孔速度_3v -二 d0 n 10-二 25mm 100r / min 107.8m/min（4）各工序?qū)嶋H切削用量根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：d。=?20mm f=0.43mm/r， n= 195r /min， v = 14m/min擴(kuò)孔：d=?21.8mm f =0.57mm/r， n= 275r/min ， v = 21.3m/min鉸孔：d0 =?22+0.28mm f =1.6mm/

25、r， n =100r/min， v = 7.8m/min工序110：鉆13+0.12孔孔的直徑為12.7mm，表面粗糙度Ra=12.5um加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔一+0 1212.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔一一13 . mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量ff表工0.47 0.57mm/r，由于孔深度比丨/d0 =30/ 22 =1.36，klf -0.9，故f表 = （0.47 0.57） 0.9 =0.42 0.51mm/r。查 Z535立式鉆床說明書，取 f =0.43mm/r .鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量f1.75mm/r

26、。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力Fmax=15690N （由機(jī)床說明書查出），允許的進(jìn)給量f 1.8mm/r。由于所選進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于f及f，故所選f可用。2）確定切削速度v、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm由插入法得:v表=17m/min , F表二4732NT表 = 51.69N M ,=1.25kW由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正kMv =0.88，心=0.75，故v表=17m/min 0.88 0.75 = 11.22(m/min)查Z535機(jī)床說明書，取1000v表a1000 11.22mm/min二 22mm-162r/minn =195r/min。實(shí)際切

27、削速度為:kMF = kMT = 1.06，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率二d0n 汎；22mm 195r / minv14m/min1000 1000F =4732N 1.06 =5016( N)T =51.69N m 1.06 =54.8N m切削功率Pm為R = Pm表(n/n ) kMM= 1.25kW (195/ 246) 1.06 =1.05kW機(jī)床有效功率P e = Pe = 4.5kW 0.81 =3.65kW Pm故選擇的鉆削用量可用。即do=12.7， f = 0.43mm/r， n =195r/min ， v = 14m/min相應(yīng)地F =5016N，T =54.8N m，爲(wèi)=1.0

28、5kW(2) 確定擴(kuò)孔切削用量1)確定進(jìn)給量f 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取f=0.57mm/r修正系數(shù):= 0.9)2)確定切削速度v及n 取v表二25m/min。kmv=0.88，kav =1.02(根據(jù)強(qiáng)二空 22/1.5 pap2故 v表=25m/min 0.88 1.02 = 11.22m/minn =1000v表 /(二d0)= 1000 11.22mm/min/(心“ 24.7mm)=286r / min故取n =275r/min。實(shí)際切削速度為_3v - ：d0 n 10-: 24.7mm 275r /min 10=21.3m/ min3.6確定基本工時(shí)/1)粗銑、精銑22+0.

29、28孔下平面(D面)加工條件：工件材料：QT500鑄鐵，匚b =200MPa機(jī)床：X525K機(jī)床刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度I :由毛坯尺寸可知I =44mm刀具切入長(zhǎng)度11:h =0.5(D .D2 a2；)(13)= 0.5(100 1002 -402) (1 3) = 7mm刀具切出長(zhǎng)度l2 :取l2 = 2mm走刀次數(shù)為1I 11 1244 7 2 (機(jī)動(dòng)時(shí)間 tj1 : t j1=0.184minJ1 j fm288可查得銑削的輔助時(shí)間tf1 =0.41精銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度I :由毛坯尺寸可知I =40mm刀具切入長(zhǎng)度li:精銑時(shí)h=7mm刀具切出長(zhǎng)度丨

30、2 :取l2 =2mm走刀次數(shù)為1I I1 I2 407 2機(jī)動(dòng)時(shí)間 t j2: tj2 =0.184minJ J fm135可查得銑削的輔助時(shí)間tf2=0.41總銑削工時(shí) t=t J1 +tf1 +tj2 +tf2 時(shí)=0.184+0.41+0.184+0.41=0.188min(2)鉆孔加工條件：工件材料：QT500鑄鐵，匚b =200MPa機(jī)床：Z535立式鉆床刀具：鉆孔一一標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔一一標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時(shí)：切入3mm切出1mm進(jìn)給量f = 0.43mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n = 195r/min，鉸孔：d0 = 25mm， f =1

31、.6mm/r， n =100r/min， y = 7.8m/ mint1 = (30+3+1) /0.43 x 195=0.41min可查得鉆削的輔助時(shí)間tf1 =1.77擴(kuò)孔工時(shí)：切入3mm切出1mm進(jìn)給量f =0.57mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n = 275r/mint2= (30+3+1) /0.57 x 275=0.22min可查得鉆削的輔助時(shí)間tf2 =1.77鉸孔工時(shí)：切入3mm切出1mm進(jìn)給量f =1.6mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n = 100r/minta=( 30+3+1)/1.6 x 100=0.21min可查得鉆削的輔助時(shí)間tf3 =1.77(3) 粗精銑寬度為42mm勺下平臺(tái)工

32、件材料：QT500金屬模鑄造加工要求：粗銑寬度42mm的下平臺(tái)，精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到粗糙度3.2。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀計(jì)算切削工時(shí)粗銑寬度為42mm的下平臺(tái)進(jìn)給量f=3mm億切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm 走刀長(zhǎng)度是2x25mm機(jī)床主 軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。切削工時(shí)：t1 =50/(37.5 x 3)=0.444min。銑削的輔助時(shí)間tf1 =0.41精銑寬度為30mm的下平臺(tái)進(jìn)給量f=3mm億切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm,走刀長(zhǎng)度是2x25mm機(jī)床主 軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。切削工時(shí)：t2 =50/(37.5 x 3

33、)=0.444min。銑削的輔助時(shí)間tf2=0.41(4) 鉆孔 13+0.12工件材料：HT200金屬模鑄造，加工要求：粗糙度要求 艮=6.3力,機(jī)床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭 12.7 ,計(jì)算基本工時(shí)孔12.7的內(nèi)表面。進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm機(jī)床主軸 轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm基本工時(shí)：ti=2X 36/(0.64 X 195)=0.58 min。鉆削的輔助時(shí)間tf1 =1.77用13擴(kuò)孔12.7的內(nèi)表面。進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀

34、長(zhǎng)度是36mm基本工時(shí)：t2 =2X 36/(0.64 X 195)=0.58 min 。鉆削的輔助時(shí)間tf2 =1.77第四章夾具設(shè)計(jì)4.1.夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1定位方案與定位元件：為了滿足杠桿臂的需要，使杠桿臂左右兩端底面定位固定， 因不同零件存在一定的誤差，應(yīng)使杠桿臂被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將 鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設(shè)計(jì)右端平面固定，左端設(shè)置螺旋輔助支 撐2進(jìn)行左右兩端垂直距離的調(diào)整定位。使其孔軸線與鉆模板軸線重合。(如圖4.2所 示)4.1.2夾緊機(jī)構(gòu)：防止鉆孔時(shí)零件晃動(dòng)，應(yīng)對(duì)杠桿臂的兩端底面以及前后移動(dòng)進(jìn)行定位固定，所以在右端設(shè)計(jì)定位銷

35、7、開口墊圈6夾緊螺母5對(duì)零件零件進(jìn)行固定；定位 銷7通過墊圈16和六角螺母15固定于夾具體上。4.1.3其他輔助設(shè)備：考慮到零件加工存在誤差，所以設(shè)計(jì)螺旋輔助支撐2可以上下升降，使所有零件都能使左右兩端面同時(shí)得到固定，為防止誤差使加工時(shí)上下顛簸，設(shè)置 鎖緊螺母1對(duì)螺旋輔助支撐進(jìn)行鎖緊，防止鉆孔時(shí)輔助支撐受力太大而下降影響加工。設(shè)計(jì)可調(diào)支撐釘11為防止鉆孔時(shí)零件前后移動(dòng)，影響加工精度；設(shè)計(jì)鎖緊螺母 10,方 便了可調(diào)支撐釘11的前后移動(dòng)，提高了定位固定的精度。設(shè)計(jì)定位體 17為了使零件右 端底面固定精度更高。（如圖4.2所示） 圖4.1定位零件、固定零件和其他輔助零件左底面固定定位銷|:鎖緊螺

36、母T墊圈16開口墊圈6夾緊螺母5六角螺母15右底面固定 定位體17螺旋輔助支撐2圖4.2定位零件、固定零件和其他輔助零件4.2夾具的使用方法被加工零件放在夾具體上時(shí)以右端底面與夾具體接觸面重合為基準(zhǔn)，將被加工零件右端底面放在平面上，調(diào)整螺旋輔助支撐 2使零件左右底面同時(shí)接觸夾具，擰緊鎖緊螺 母1是螺旋輔助支撐固定；調(diào)整可調(diào)支撐釘 11使被加工零件的垂直孔軸線與鉆套軸線 重合，擰緊定位銷7使零件固定于夾具體上。4.3夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定夾具加緊杠桿臂后，加工的時(shí)候?qū)⒊惺芟蛳?、向?nèi)的力以及鉆孔時(shí)的旋轉(zhuǎn)力，夾具 將會(huì)受力而產(chǎn)生直線以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以?shī)A具固定在鉆床上應(yīng)受到約束，是夾具加緊零 件加工時(shí)

37、，不因受力而產(chǎn)生位移，影響加工精度，所以對(duì)家具的下面以及左面進(jìn)行固定。 4.4定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：銷與孔的配合0.05mm銑/鉆模與銷的誤差0.02mm銑/鉆套與襯套0.029mm由公式 e=(H/2+h+b)ma/H ma=（0.05 2+0.022+0.0292）1/2=0.06mme=0.06 X 30/32=0.05625可見這種定位方案是可行的。4.5夾緊力計(jì)算本夾具是在鉆床上使用的，用于定位螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保 證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動(dòng)，必須對(duì)“ 17”六角螺母和” 11”螺母螺釘施加一定的 夾緊力。由計(jì)算公式F

38、 j=FsL/（d otg（ a + 1 ）/2+r tg 書 2）（式 3.2 ）F 沿螺旋軸線作用的夾緊力Fs-作用在六角螺母L作用力的力臂（mm）do 螺紋中徑（mm）a 螺紋升角（ ）書1螺紋副的當(dāng)量摩擦（ ）書2螺桿（或螺母）端部與工件（或壓塊）的摩擦角（ ）r螺桿（或螺母）端部與工件（或壓塊）的當(dāng)量摩擦半徑（ ） 根據(jù)參考文獻(xiàn)其回歸方程為F = ktTs其中Fj螺栓夾緊力（N）;k t 力矩系數(shù)（cm1）T s作用在螺母上的力矩（N.cm）;F j =5X 2000=10000N第五章：翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì)5.1鉆床夾具的概括鉆床夾具的特點(diǎn)1）保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有

39、合理的定位方案，合適的尺寸，公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析, 確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2）提高生產(chǎn)效率專業(yè)夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同 復(fù)雜程度的高效夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率。3）工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合理，便于加工，裝配，檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于批量 生產(chǎn)4）使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)單，省力，安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑機(jī)構(gòu)。5）經(jīng)濟(jì)型好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具 方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。鉆床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、鉆套

40、鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根 據(jù)使用二點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式（1） 固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易 更換，鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長(zhǎng)度，贏采用有肩鉆套。（2）可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套(3) 快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè) 工步加工，需要不同孔徑的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時(shí)，只需 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。(4) 專用鉆套 在一些特殊場(chǎng)合，可

41、以根據(jù)具體要求自行設(shè)計(jì)鉆套2、鉆模板常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)健⒖尚妒?、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式(1) 固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也 可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。(2) 鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí)， 將鉆模板往上翻；加工時(shí)將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@ 模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率較低， 且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆 孔精度要求不咼的場(chǎng)合。(3) 懸掛式鉆模板 懸

42、掛式鉆模板是與機(jī)床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在 多軸傳動(dòng)頭加工平行孔系時(shí)采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。確定各表面加工方案在選擇各表面的及孔的加工方法時(shí)，需綜合考慮以下因素(1) 要考慮各表面的精度和質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及 分幾次加工(2) 根據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)選擇，在大批量生產(chǎn)中可使用專用的高效率的設(shè)備；在單件小批 量生產(chǎn)中則使用常用設(shè)備和一般加工方法。(3) 要考慮被加工材料的性質(zhì)(4) 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有的加工方法和設(shè)備， 推廣新技術(shù)，提高工藝水平。(5) 此外，還要考慮一些其他因素，如加工表面的物理機(jī)械性能的特殊要

43、求，工件形 狀和重量等5.2夾具零件的設(shè)計(jì)為了節(jié)省零件的加工時(shí)間，減少家具的成本，在同樣的情況下采用了國(guó)標(biāo)零件，減少因 為專用零件的開發(fā)要花費(fèi)很多時(shí)間以及成本，螺母、墊圈、螺釘、鎖緊螺母等零件采用 國(guó)標(biāo)零件5.3夾具體的設(shè)計(jì)夾具體是整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，它與翻轉(zhuǎn)鉆床連接，支撐整個(gè)夾具，所以?shī)A具體的設(shè)計(jì) 應(yīng)符合與鉆床連接要求也要符合支撐整個(gè)夾具體以及加工時(shí)承受的力的機(jī)械性能要求。5.2.1夾具體機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì)夾具體體型比較大，為了減輕其重量，方便在鉆床上裝卸，所以我將夾具體的后面以及 下面?zhèn)€減去一個(gè)方形空間。為了提高夾具體對(duì)零件定位的精度，在夾具體上左右兩面各 設(shè)一個(gè)突臺(tái)，提高定位固定精度。5.2.

44、2夾具體的制造夾具體是鑄造件，鑄造完成后要進(jìn)行時(shí)效處理，滿足加工強(qiáng)度要求，要對(duì)表面進(jìn)行去除 氧化層處理，保證表面粗糙度，滿足定位精度。5.2.3夾具體的固定夾具下端固定于鉆床上，通過凹槽直接防御鉆床上，方便與裝卸，并能滿足加工時(shí)對(duì)夾 具的約束。5.4定位銷的設(shè)計(jì)5.4.1定位銷的設(shè)計(jì)定位銷的作用是固定被加工零件的右端，時(shí)期在被加工時(shí)能夠固定不動(dòng)，提高加工精度。 定位銷應(yīng)先讓自己固定于夾具體上，然后將零件放在夾具體上進(jìn)行定位固定，因而定位 銷屬于一個(gè)細(xì)長(zhǎng)軸，所以定位銷要具有足夠的強(qiáng)度和韌性，一面在加工時(shí)承受不了沖擊 力而折斷，影響加工。所以定位銷的材料選擇為20號(hào)鋼，并進(jìn)行滲碳處理，滲碳深度為

45、0.81.2mm,達(dá)至U HRC為 5560。5.5鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì)5.4.1鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模板結(jié)構(gòu)形式的選擇：在設(shè)計(jì)鉆模板的結(jié)構(gòu)時(shí)，主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部 位、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)規(guī)模以及機(jī)床類型等條件而定。要求所設(shè)計(jì)的鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使 用方便、制造容易。常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式1）固定式鉆模板固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可 以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。2） 鉸鏈?zhǔn)姐@模板鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí)，將鉆模板往上翻；加工時(shí)將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固

46、緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率較低， 且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆 孔精度要求不咼的場(chǎng)合。3）懸掛式鉆模板 懸掛式鉆模板是與機(jī)床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多 軸傳動(dòng)頭加工平行孔系時(shí)采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因 此至關(guān)重要。在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以 懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低。杠桿臂的夾具屬于專用夾具，進(jìn)行小批量生 產(chǎn)，考慮到夾具的加工成本，所以選擇固

47、定式鉆模板。為了減少成本又可以進(jìn)行裝卸， 我將通過螺釘將它與夾具體固定（如圖 5.1所示）。固定鉆模板與夾具體，我選擇國(guó)標(biāo) 零件圓錐銷14 （6X30和螺釘9 （M8X25。在保證鉆模板有足夠剛度的前提下，要盡量減輕其重量。在生產(chǎn)中，鉆模板的厚度 往往按鉆套的高度來(lái)確定，一般在1030mn之間。如果鉆套較長(zhǎng)，可將鉆模板局部加厚。 此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。因?yàn)殂@模板 13的鉆套在頂部，所以將鉆模板13的 厚度設(shè)計(jì)為21mm因?yàn)殂@模板4的鉆套位于靠右端，所以講鉆模板 4厚度定位17mm 鉆模板材料的選擇：鉆模板在滿足剛性要求的情況下減輕其重量，所以對(duì)材料的選擇進(jìn) 行了對(duì)比。45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳

48、素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工，模具中常用來(lái)做45號(hào)鋼 管模板,梢子,導(dǎo)柱等。45號(hào)鋼廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，二它的機(jī)械性能要求完全滿 足鉆模板的要求，所以選擇45號(hào)鋼作為鉆模板的材料。f ;11is1i丄L Ji/ /iII+圖5-1/ I夕圖5.2鉆模板與夾具體的固定542鉆套的設(shè)計(jì)鉆套結(jié)構(gòu)形式的選擇:鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。 根據(jù)使用二點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式1）固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換, 鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長(zhǎng)度，應(yīng)采用有肩鉆套。2）可換鉆套在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套3）快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)工步 加工，需要不同孔徑的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時(shí)，只需逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。4）專用鉆套 在一些特殊場(chǎng)合，可以根據(jù)具體要求自行設(shè)計(jì)鉆套跟據(jù)鉆套的選擇原則，杠桿臂的加工屬于小批量生產(chǎn)，所以選擇固