機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-推動(dòng)架加工工藝及鉆32孔夾具設(shè)計(jì)

1、裝訂線報(bào)告紙?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課 題 名 稱推動(dòng)架加工工藝及鉆32孔夾具設(shè)計(jì)分 院/專 業(yè) 機(jī)械工程學(xué)院/機(jī)械制造與自動(dòng)化班 級(jí)學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓 名指導(dǎo)教師： 二一五年十月37摘 要本文是有關(guān)推動(dòng)架工藝步驟的說(shuō)明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。本課題要求根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和推動(dòng)架零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具，并完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。

2、本機(jī)床所用夾具的通用性強(qiáng)，工件采用定位夾緊，快速方便。夾緊采用手動(dòng)加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡(jiǎn)易方便，制造成本低，通用性好。由于推動(dòng)架的生產(chǎn)量比較大，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率，需要對(duì)其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在關(guān)鍵工序使用組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床進(jìn)行加工。通過(guò)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了大學(xué)期間的多數(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，加深所學(xué)知識(shí)體系，掌握了運(yùn)用各項(xiàng)繪圖軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法和技巧,熟悉了工程應(yīng)用設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：推動(dòng)架;零件分析;工藝路線;夾具設(shè)計(jì) 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582ABSTRACTThis paper is about the process steps

3、of the frame and the design method of machine tool fixture. Technology design is in the study of mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, in the production practice, based on the comprehensive use of knowledge to the parts of the design and machine tool fixture design, ac

4、cording to the parts processing requirements to develop a feasible process route and reasonable fixture plan to ensure the quality of parts.According to the requirements of enterprise production and the processing requirements of the frame parts, this thesis is to design the machining process of par

5、ts. The machine tool used in the general fixture, the workpiece positioning clamping, fast and convenient. The clamping adopts manual tightening, which can meet the precision requirement. And simple and convenient, low manufacturing cost, good versatility. Due to the large amount of production, in o

6、rder to ensure product quality, improve the processing efficiency, the need to optimize the design of its processing process, and the use of combination machine tools or special machine tool in the key processes.Through the design, the comprehensive use of the University during the majority of basic

7、 and professional knowledge, deepen the knowledge system, master the use of various graphics software design methods and techniques, familiar with engineering application design.Keywords: drive frame; part analysis; process route; fixture design目 錄摘 要2ABSTRACT3第1章 引 言61.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂61.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類61.

8、3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料7第2章 零件的分析82.1零件的作用82.2零件的工藝分析8第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖10第4章 選擇加工方法，制定工藝路線124.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)124.2制定機(jī)械加工工藝路線124.3工藝方案的比較與分析134.4確定工藝過(guò)程方案13第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具155.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備155.2確定工序尺寸16第6章 確定切削用量及基本時(shí)間186.1 工序切削用量及基本時(shí)間的確定186.2 工序切削用量及基本時(shí)間的確定196.3工序切削用量及基本時(shí)間的確定206.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定216.5工序切削用量及基

9、本時(shí)間的確定226.6 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定236.7工序的切削用量及基本時(shí)間的確定246.8 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定256.9 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定25第7章 鉆Ø32孔夾具設(shè)計(jì)277.1研究原始質(zhì)料277.2定位基準(zhǔn)的選擇277.3切削力及夾緊分析計(jì)算277.4誤差分析與計(jì)算307.5鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用317.6夾具體的設(shè)計(jì)327.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明33結(jié)論34致 謝35參考文獻(xiàn)36第1章 引 言機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代

10、速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來(lái)。1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。機(jī)械工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加

11、工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過(guò)程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來(lái)組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積

12、，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片；自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件。機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí)，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料：1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分

13、型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。第2章 零件的分析2.1零件的作用據(jù)資料所示，可知該零件是推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，32mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即16mm孔裝一棘爪，16mm孔通過(guò)銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)

14、進(jìn)給。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，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。由零件圖可知，32、16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：1.32mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。2.以16mm孔為加工表面這一組加工表面包括，16mm的端面和倒角及內(nèi)孔10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：1.32mm孔內(nèi)與16mm中心線垂直度公差為0.10；2.

15、32mm孔端面與16mm中心線的距離為12mm。由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于32mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為810級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA

16、為G級(jí)。表3.1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值說(shuō)明27的端面92H4.0頂面降一級(jí)，單側(cè)加工16的孔16H3.0底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工50的外圓端面45G2.5雙側(cè)加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一級(jí)，雙側(cè)加工35的兩端面20G2.5雙側(cè)加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一級(jí)，雙側(cè)加工表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圓端面455502.832的孔326.0262.635的兩端面205252.416的孔166102.2圖

17、3.1 零件毛坯圖第4章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)4.1.1基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。4.1.2粗基面的選擇對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。4.1.3精基面

18、的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇32的孔和16的孔作為精基準(zhǔn)。4.2制定機(jī)械加工工藝路線4.2.1工藝路線方案一工序I 銑32mm孔的端面工序II 銑16mm孔的端面工序III 銑32mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽工序V 車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面工序VI 鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45°。用Z525立式鉆床加工。工序VII

19、 鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45°。選用Z550立式鉆床加工工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床工序 鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工工序 鉆6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工工序 拉溝槽R34.2.2工藝路線方案二工序I 銑32mm孔的端面工序II 銑16mm孔的端面工序III 銑32mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽工序V 車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面工序VI 鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床加工工序VII

20、鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床工序 鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工工序 鉆6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工工序 拉溝槽R34.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸32mm,倒角45°，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸32mm,倒

21、角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆16mm的孔，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的。4.4確定工藝過(guò)程方案表 4.1 擬定工藝過(guò)程工序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明010一箱多件沙型鑄造020進(jìn)行人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力030涂漆防止生銹040銑32mm孔的端面先加工面050銑16mm孔的端面060銑32mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面070銑深9.5mm寬6mm的槽080車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面090鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45°0100鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45

22、°0110鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45°0120鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H0130鉆6mm的孔，锪120°的倒角后加工孔0140拉溝槽R30150檢驗(yàn)0180入庫(kù)第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成.5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備5.1.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床工序040、050銑32mm孔的端面和銑16mm孔的端面，因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要

23、求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。工序060銑32mm孔和銑16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面，宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。工序070銑深9.5mm，寬6mm的槽，由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。工序080車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面本工序?yàn)檐嚩嗣?，鉆孔10mm，車孔16mm，孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。工序090 鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床。工序0100鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工。工序0110鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45

24、76;。選用Z525立式鉆床。工序0120鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。工序0130鉆6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工。工序0140 拉溝槽R3 選用專用拉床。5.1.2 選擇夾具本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。2.鉆32mm的孔選用錐柄麻花鉆。3.鉆10mm和鉆、半精鉸16mm的孔。倒角45°，選用專用刀具。4.車10m

25、m孔和16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角120°，45度車刀。5.鉆螺紋孔6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。6.拉溝槽R3選用專用拉刀。5.1.4 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm125mm的外徑千分尺。2.選擇加工孔量具因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7IT9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm125mm的內(nèi)徑千分尺

26、即可。3.選擇加工槽所用量具槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為：粗銑時(shí)均為IT14;半精銑時(shí)，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測(cè)量范圍0150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。5.2確定工序尺寸5.2.1面的加工（所有面）根據(jù)加工長(zhǎng)度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-21加工的長(zhǎng)度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。5.2.2孔的加工1. 32mm.毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序

27、尺寸及余量。鉆孔：31mm. 2z=16.75mm擴(kuò)孔：31.75mm 2z=1.8mm粗鉸：31.93mm 2z=0.7mm精鉸：32H72. 16mm.毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：15mm. 2z=0.85mm擴(kuò)孔：15.85mm 2z=0.1mm粗鉸：15.95mm 2z=0.05mm精鉸：16H73. 16mm的孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：15mm 2z=0.95mm粗鉸：15.95mm 2z=0.05mm精鉸：16H84.鉆螺

28、紋孔8mm毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：7.8mm 2z=0.02mm精鉸：8H75.鉆6mm孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：5.8mm 2z=0.02mm精鉸：6H7第6章 確定切削用量及基本時(shí)間6.1 工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.1.1 切削用量 本工序?yàn)殂?2mm孔的端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，=45

29、76;已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.160.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)XA

30、6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=56.52m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.16mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據(jù)XA6132型立式銑床說(shuō)明書(shū)可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= P×P P=7.5×0.8=6P= 3.5kw 因此機(jī)床功率能滿足要求。6.1.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間

31、為： t= t=4.6min6.2 工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.2.1 切削用量 本工序?yàn)殂?6mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.200.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根據(jù)XA6132型

32、立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=23.55m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.23mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿足要求。6.2.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=4.3 min6.3工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.3.1切削用量 本工序?yàn)殂?2mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。1.確定

33、每次進(jìn)給量f 根據(jù)資料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.200.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=47.1m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.2mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=

34、0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿足要求。6.3.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=5.8 min6.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.4.1切削用量的確定本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r=10°，a=20°，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.520.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料

35、所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a =9mm，耐用度T=60min時(shí)查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=8.49m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.16mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知機(jī)床功率能滿足要求。6.4.2 基本時(shí)

36、間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=2.75min6.5工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.5.1 切削用量本工序?yàn)檐嚩嗣?、鉆孔10、車孔16、孔口倒角，加工條件為：工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o120°，45度車刀。 1.鉆孔切削用量查切削手冊(cè) 所以，按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 2.鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：后刀面最大磨損限度（查切削手冊(cè)）為0.50.8mm，壽命。 切削速度，查切削手冊(cè)： 修正系數(shù) 故查切削手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際

37、的切削速度 3.校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。6.5.2 計(jì)算工時(shí)6.6 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定6.6.1 切削用量 本工序?yàn)殂@32mm孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=32mm，使用切削液1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都很大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給，fz=0.20mm/r。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127，進(jìn)給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根據(jù)Z535立

38、式鉆床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速.6.6.2 基本時(shí)間鉆32mm深45mm的通孔，基本時(shí)間為25s6.7工序的切削用量及基本時(shí)間的確定6.7.1 切削用量 本工序?yàn)殂@、半精鉸，精鉸16mm的孔。鉸刀選用15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴(kuò)削用量：1. 確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.651.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.72。2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。故K=0.87 故V=14.2×0.8

39、7×1=12.35m/minN= 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為：V= 根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下： 鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min6.7.2 時(shí)間計(jì)算：1.鉆孔基本工時(shí)：T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 3. 半精鉸基本工時(shí)：l= L=

40、27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 3.精鉸基本工時(shí)：l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmT= 6.8 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定6.8.1切削用量 本工序?yàn)殂@螺紋孔6mm、攻絲M8-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)

41、表5-127進(jìn)給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。6.8.2 基本時(shí)間鉆6mm螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為45s.6.9 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@6mm的孔，锪120°倒角，選用Z525立式鉆床加工6.9.1 切削用量 刀具采用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度均很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給2.選用鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa

42、的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。6.9.2 基本時(shí)間 鉆一個(gè)6mm深8mm的通孔，基本時(shí)間約為6s.第7章 鉆Ø32孔夾具設(shè)計(jì)7.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)鉆32孔，鉆32孔的中心線要滿足對(duì)稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在鉆32孔時(shí)，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(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。7.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)進(jìn)行加工前，鉆32孔兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，

43、采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為底平面；3個(gè)V型塊，。7.3切削力及夾緊分析計(jì)算鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表得： 有：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)5表 可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)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： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121可知其公式

44、參數(shù)： 由此可得： 所以 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際

45、上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟：a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理= (FP)。b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的

46、定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件?？紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另

47、一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（2）擴(kuò)力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動(dòng)作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。工件通過(guò)定位銷的定位限

48、制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻(xiàn)51226可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 螺旋夾緊力：該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。7.4誤差分析與計(jì)算該夾具以一面

49、兩V型塊定位，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。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。7.5鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)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(shí)間。為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來(lái)滿足達(dá)到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限

50、偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。7.6夾具體的設(shè)計(jì)夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過(guò)這一基礎(chǔ)件連接成一個(gè)有機(jī)整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時(shí)結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時(shí)吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造