接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)班級(jí)：專業(yè)：教學(xué)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院指導(dǎo)老師：完成時(shí)間2014年10月7日至2015年5月23日接頭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(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；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(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)

2、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Title：ThedeflectortodandthefixtutedesignprocessAbstract：Thedeflectorrodpartsprocessingtechnologyanddrillingfixturedesignisthedesignofprocessdesign,includingmachiningprocessdesignandfixturethreeInprocessdesignshouldfirstofallpartsforanalysis,tounderstandpa

3、rtoftheprocesstodesignblankstructure,andchoosethegoodpartsmachiningdatum,designtheprocessroutesoftheparts;thenthepartsofeachstepintheprocesstothesizecalculation,thekeyistodeterminethecraftequipmentandthecuttingdosageofeachworkingproceduredesign;thenthespecialfixture,thefixtureforthevariouscomponents

4、ofthedesign,suchastheconnectingpartpositioningdevices,clampingelement,aguideelement,fixtureandmachinetoolsandothercomponents;positioningerrorcalculatedbytheanalysisoffixture,jigstructuretherationalityandthedeficiency,payattentiontoimprovingandwilldesignin.Keywords：process,cuttingdosage,clampmg,posit

5、ionmgTOC o 1-5 h z目錄II1序言4 HYPERLINK l bookmark2 2寒件的分析5 HYPERLINK l bookmark4 2.1零件的形狀5 HYPERLINK l bookmark6 2.2零件的工藝分析5 HYPERLINK l bookmark8 3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6 HYPERLINK l bookmark10 3.1確定毛坯的制造形式6 HYPERLINK l bookmark12 3.2基面的選擇6 HYPERLINK l bookmark14 3.3制定工藝路線63.3.1工藝路線方案一733.2工藝路線方案二73.3.3工藝方案的比較與分析8 H

6、YPERLINK l bookmark16 3.4選擇加工設(shè)備和工藝裝備83.4.1機(jī)床選用83.4.2選擇刀具83.4.3選擇量具9 HYPERLINK l bookmark18 3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定9 HYPERLINK l bookmark22 3.6確定切削用量及基本工時(shí)11 HYPERLINK l bookmark26 4鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)17 HYPERLINK l bookmark28 4.1問(wèn)題的指出17 HYPERLINK l bookmark30 4.2定位基準(zhǔn)的選擇17 HYPERLINK l bookmark32 4.3夾具方案的設(shè)計(jì)17 HYPE

7、RLINK l bookmark34 44切削力和夾緊力計(jì)算18 HYPERLINK l bookmark36 4.5夾緊力的計(jì)算19 HYPERLINK l bookmark38 4.6定位誤差分析20 HYPERLINK l bookmark42 4.5寥、部件的設(shè)計(jì)與選用21 HYPERLINK l bookmark44 4.6確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)2224致謝參考文獻(xiàn)2526 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(huì)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

8、離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(gè)國(guó)家國(guó)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)。接頭零件加工工藝及鉆床夾具設(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(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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(wèn)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(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，乂要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)

9、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(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。2零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是接頭零件，主要作用是起傳動(dòng)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(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。117.52.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為42CRM0,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。接頭零件主要加工表面為：1.銃端面，表面粗糙度心值為3.2/肋。2.銃端面，表面粗糙度心值3.2叫3.銃配合面，表面粗糙度心值3.2“小4.兩側(cè)面粗糙度心值、12.5“川，臺(tái)階面粗糙度心值6.接頭共

10、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：.左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗銃后半精銃就可以達(dá)到精度要求。.右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；粗糙度為12.5；其要求也不高，粗銃可以達(dá)到精度要求。3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)備品率為19%,廢品率本接頭來(lái)自假設(shè)年產(chǎn)量為12000臺(tái)，每臺(tái)需要該零件1個(gè),為0.25%,每日工作班次為1班。該零件材料為42CRM0,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二12000件/年，n二1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a和廢品率B分別取19%和0.25%代入

11、公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(l+a)(1+3)=17850件/年3.1確定毛坯的制造形式零件材料為42CRMO,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(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)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，可以釆用砂型鑄造，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)

12、效率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題白出，更有共者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像接頭這樣的零件來(lái)說(shuō)，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，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(duì)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(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)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(mén)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

13、兒何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要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，可以考慮釆用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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鍛選擇毛坯，鍛件20時(shí)效正火30銃粗銃上端面（包括R30端面及R12.5端面），留1mm的加工余量40銃翻面，粗銃卞端面（包拾R30端面及R12.5端面），留1mm的加工余量50銃精銃上端面（包括R30端面及R12.5端面），加工到尺寸公差要求60銃翻面，精銃卞端面（包括R30端面及R12.5端面），加工到尺寸公差要求70鉆擴(kuò)較4嚴(yán)39鉆，擴(kuò)，較9牡?！癐

14、m孔，并進(jìn)行孔口倒角80鉆較鉆，較7.97甞mm孔90銃粗銃3x6.9：。槽100銃精銃3x6.9j01槽至圖紙尺寸110去毛刺去毛刺120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差130入庫(kù)清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)3.3.2工藝路線方案二10鍛選擇毛坯，鍛件20時(shí)效正火30銃粗銃、精銃上端面（包拾R30端面及R12.5端面），留1mm的加工余量40銃翻面，粗銃、精銃下端面（包扌舌R30端面及R12.5端面），留1mm的加工余量50鉆擴(kuò)較42乜39鉆，擴(kuò)，較9牡?！癐m孔，并進(jìn)行孔口倒角60鉆較鉆，較7.97/mm孔70銃粗銃3x6.9：。槽80銃精銃3x6.9j01槽至圖紙尺寸90去毛刺去毛刺

15、120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差 130入庫(kù)清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺(tái)設(shè)備。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟阢|床上也可以加工等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過(guò)程如下：10鍛選擇毛坯，鍛件20時(shí)效正火30銃粗銃上端面（包拾R30端面及R12.5端面），留1mm的加工余量40銃翻面，粗銃下端面（包拾R30端面及R12.5端面），留lmin的加工余量50銃精銃上端面（包拾R30端面及R12.5端面），加工到尺寸公差要求60銃翻面，精

16、銃下端面（包括R30端面及R12.5端面），加工到尺寸公差要求70鉆擴(kuò)較42*9鉆，擴(kuò)，較%mm孔，并進(jìn)行孔口倒角80鉆較鉆，較7.97甞mm孔90銃粗銃3x6.9：1槽100銃精銃3x6.9畀槽至圖紙尺寸110去毛刺去毛刺120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差130入庫(kù)清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)4選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1機(jī)床選用.工序30、40、50、60、70是粗銃、精銃。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式銃床就能滿足要求。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CA61401型臥式銃床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-7o.工序80、90

17、是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。3.4.2選擇刀具.在銃床上加工的工序，一般選用硬質(zhì)合金銃刀和鎮(zhèn)刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金銃刀，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)位銃刀（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(cè)（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)。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(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5機(jī)械加工余工序

18、尺寸及毛坯尺寸的確定“接頭”零件材料為42CRM0,查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以后簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)），表2.2-17各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度HB為143269,表2.2-23灰鑄鐵的物理性能，42CRM0密度P=7.27.3（g/c滬）,計(jì)算零件毛坯的重量約為2kg。表3T機(jī)械加工銃間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）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)5-10010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)3001000500-5000500050000大量生產(chǎn)1000以上50

19、00以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3050,毛坯重量2Rg100kg為輕型，確定為大批生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查工藝手冊(cè)表3.1-19特種鑄造的類別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，釆用機(jī)器砂模造型鑄件。表3-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)鑄造方法公差等級(jí)CT灰鑄鐵砂型手工造型1113砂型機(jī)器造型及殼型810金屬型79低壓鑄造79熔模鑄造57根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。3-3鑄件尺寸公差數(shù)值鑄件基本尺寸公差等級(jí)CT大于至8631001.61001601.81602502.0

20、根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100枷至160山,公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8mino表3-4鑄鐵件機(jī)械加工余量(JB2854-80)如下鑄件基本尺寸加工余量等級(jí)6澆注時(shí)位置1202506.04.0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。2.6確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差確定加工余量是為適應(yīng)機(jī)床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力，有利于保證設(shè)備的最大利用化，同時(shí)還能保證加工精度，在粗加工階段加工余量較大，所達(dá)到的加工精度較低，精加工階段加工余量較小，所達(dá)到的加工精度較高，

21、能到達(dá)到所要求的精度。表3粗銃一精銃上端面工序需稱工序加工余量工序加工精度等級(jí)工序尺寸精銃10.033(IT8)33粗銃20.13(IT11)34毛坯336表4粗銃一精銃下端面下工序需稱工序加工余量工序加工精度等級(jí)工序尺寸半精車10.039(IT8)30粗銃20.16(IT11)31毛坯33336確定切削用量及基本工時(shí)工序30粗銃上端面（包扌舌R30端面及R12.5端面），留1mm的加工余量機(jī)床：立式銃床X51刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銃刀（面銃刀），材料：m5,D=lOOmm,齒數(shù)Z=5,此為粗齒銃刀。因其單邊余量：Z二2.2mm所以銃削深度叭：=2.2mm精銃該平面的單邊余量：Z二1.0mm銃

22、削深度勺,：每齒進(jìn)給量心：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473,取af=0.15mm/Zt根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取銃削速度V=2.3m/s每齒進(jìn)給量盯：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473,取af=0ASmm/Z根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取銃削速度V=2A7m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速川：000匕=1000 x2.47x60“71.97/訕7td3.14x100按照參考文獻(xiàn)3表3.174,取n=475r/min實(shí)際銃削速度”：Ttdnv=3.14x100 x475“.49皿10001000 x60進(jìn)給量V/:Vf=dfyZn=0.18x5x475/60lA2mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm:fin=Vf=7.12mm/

23、s=421.5mm/nmiae：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取=60,/?/?/切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度/:由毛坯尺寸可知I=141/nm,/=68”刀具切入長(zhǎng)度厶：C=0.5（D_jD_a；）+（l3）=0.5(100-/1002-602)+(13)=12mm刀具切出長(zhǎng)度h：取/2=2mm走刀次數(shù)為1n丄1、-1/+/+/141+12+2門(mén)r機(jī)動(dòng)時(shí)間q=一a036mm九427.5機(jī)動(dòng)時(shí)間匚：f；=/+Z=68_12+2“妙訕77f,427.5所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間t.=q+q=0.55niui工序40:翻面，粗銃卞端面（包括R30端面及R12.5端面），留lmm的加工余量機(jī)床：立式銃床X51刀具：

24、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銃刀（面銃刀），材料：YT15,P=100/77/7?,齒數(shù)8,此為細(xì)齒銃刀。因其單邊余量：Z二2.2mm所以銃削深度dp：%,=2.2”精銃該平面的單邊余量：Z二1.0mm銃削深度ap=.0mm每齒進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473,取af=0.1Smm/Z根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取銃削速度V=2A7m/s每齒進(jìn)給量心：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473,取af=0A5mm/Z：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取銃削速度V=2.3m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速川:1000Vn=nd1000 x2.8x60“一,=匕mm3.14x100按照參考文獻(xiàn)3表3.131,取/?=600r/min實(shí)際銃削速度

25、卩：2沁=3.14x100 x600=3訕/s10001000 x60進(jìn)給量匕:Vf=afZn=0.15x8x600/60=12加加/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm:fm=Vf=12mm/s=720mm/niui被切削層長(zhǎng)度/：由毛坯尺寸可知/=14bnm,l=6Smm刀具切入長(zhǎng)度厶：精銃時(shí)厶=100“刀具切出長(zhǎng)度厶：取l2=hwn走刀次數(shù)為1141+100+2720a0.3411U114*11-410-+Tnl*1/+/+/68+100+2a機(jī)RjEl寸間f:t門(mén)=心0.24nunL720jtn所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間t.=tn+tr=0.58nunJ7J工序3：鉆、擴(kuò)、嚴(yán)f機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：

26、根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。（1）鉆孔億j+O039鉆孔Q42時(shí)先釆取的是鉆039孔，再擴(kuò)到041.7,所以D=39/77/7?。切削深度dp:cip=&5”進(jìn)給量/：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438,取/=0.33加7。切削速度V：參照參考文獻(xiàn)3表2441,取V=0.48/71/5o機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速z1000v117td1000 x0.48x603953r/mm3.14x39按照參考文獻(xiàn)3表3.131,取n=630r/mm所以實(shí)際切削速度=牆=喺滬皿6必切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度/：1=30訕刀具切入長(zhǎng)度厶：D17厶=一ctgkr+（12）=c7.gi20o4-l=5.9mm6nim刀

27、具切出長(zhǎng)度厶：厶=14ni/n取厶=3mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間口：t.=4=42+6+30.25imn7171fn0.33x6307*0039（2）擴(kuò)孔42。刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號(hào):E403切削深度：ap=135mm進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.452,取于=0.6加加/廠。切削速度V：參照參考文獻(xiàn)3表2.453,取V=0.44m/so 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:1000vn=ttD=1000 x0.44x6042678r/niin3.14x19.7按照參考文獻(xiàn)3表3.131,取n=500r/min廣Lw宀曠必兀血3.14x19.7x500八“/所以頭際切削速

28、丿蔓“v=10001000 x60切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度/：I=42AWZ7刀具切入長(zhǎng)度厶有:D-d=ctgk+（12）=19.7-172-cfg120+2=2.86?q3imn刀具切出長(zhǎng)度/2=14/m,取l2=3nvn走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間Q:tj2=L=42+3+3,0.16mmfn0.6x500/Ti/17+0039狡孔42。刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.354,選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用狡刀。切削深度：cip=0.15mm,且D=20fmno進(jìn)給量/：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.458,f=1.0-2.0mm/r取J=2.0訕仃。切削速度V：參照參考文獻(xiàn)3表2460,1RV=0.32/77/50機(jī)床主

29、軸轉(zhuǎn)速1000V7TD1000 x0.32x603.14x20a305.73r/min按照參考文獻(xiàn)3表3.131取n=315r/min實(shí)際切削速度J7rDn3.14x20 x600八小,v=0.63m/s10001000 x60切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度I：1=4亦刀具切入長(zhǎng)度厶，A=ctgkr+（12）=c/g120+2a2.09nvn刀具切出長(zhǎng)度12:人=14mni取匚=3mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間r-3：r/3=42+2.09-3Qa?山口7”nf2x315該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是一:Y=0.25+0.16+0.07=0.48nun工序7鉆，較7.97：1mm孔鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床

30、，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。則取f=030mmr(3-20)確定切削速度，根據(jù)i綁械加芷工庫(kù)兩脳第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為T(mén)，arf&1x725查得參數(shù)為q=&1,=0.25,入=0,兒=0.55,加=0.125,刀具耐用度T=35minv二一=1.6加/mm350125x5x0.30551所以選取皿1.6二3.14x7n=120r/niii,120 x3.14x7所以實(shí)際切削速度為1000二264加皿確定切削時(shí)間（一個(gè)孔）注1=20$t-2x0.3工序

31、90：粗銃3x6.9：槽機(jī)床：立式銃床X51刀具：錯(cuò)齒三面刃銃刀切削深度ap=3.45mm根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-76查得：進(jìn)給量=0.06加加，根據(jù)參考文獻(xiàn)1表30-32查得切削速度U=24m/nini。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000V1000 x24，n=a62.1/7nini,nd3.14x125按照參考文獻(xiàn)3表3.174,取/?=75r/mm實(shí)際切削速度7idnwoo-3.14x125x751000 x60q0.50m/s進(jìn)給量V/:V(=afZn=0.06x18x75/60=1.35?/$ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm:fm=vf=i.35mm/s=S1mm/min被切削層長(zhǎng)度/：由毛坯尺寸可知/=2

32、0mm,刀具切入長(zhǎng)度厶：/產(chǎn)05）+（12）二63mm刀具切出長(zhǎng)度取l2=2rmn走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間/川5=一1-一=-l.OMiunAr81工序100：精銃3x6.9槽至圖紙尺寸機(jī)床：立式銃床X51切削深度你：你=2.0加加根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-76查得：進(jìn)給量=0.08加“収，根據(jù)參考文獻(xiàn)1表30-32查得切削速度V=23m/min,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速”:1000V7td1000 x233.14x160心45.8r/niin按照參考文獻(xiàn)3表3.174,取H=47.5r/mino實(shí)際切削速度訂眷=3.14x160 x47.5“40皿1000 x60進(jìn)給量匕:vf=afZn=0.08x22x47

33、.5/60=139mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm:f,=Vf=1.39mm/s=83.67?/mm被切削層長(zhǎng)度/：由毛坯尺寸可知/=20/H/K,刀具切出長(zhǎng)度人：取I?=2mm走刀次數(shù)為1+門(mén)四tr+ivn./+/+/“20+81+2tTLz力時(shí)間:tr=；=1.23nun八7-九83.6本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：=tjY+ry2=1.05+1.23=2.28mill4鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)4.1問(wèn)題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量,故需設(shè)計(jì)專用夾具。由于對(duì)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(dòng)強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)是針對(duì)

34、鉆7.97J孔，它將用于Z525鉆床。4.2定位基準(zhǔn)的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個(gè)側(cè)面的正中心上,并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過(guò)精銃，精度比較高，因而工序基準(zhǔn)為端面A,為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過(guò)程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且?jiàn)A具體應(yīng)具有較好的剛性。據(jù)夾具手冊(cè)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)盡量釆用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響

35、所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難英至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工精度。圓臺(tái)外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。4.3夾具方案的設(shè)計(jì)如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下，方案：Ktd?

36、A-A首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以釆用：一面加固定V型塊和滑動(dòng)V型塊定位，這樣既簡(jiǎn)單乂方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度，一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制限制一個(gè)自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個(gè)支撐面頂住，限制了z軸的移動(dòng)，z軸的旋轉(zhuǎn)，y軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。一個(gè)固定V型塊限制了y軸的移動(dòng)，x軸的移動(dòng)，一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。4.4.切削力和夾緊力計(jì)算刀具：刀具用高速鋼刀具鉆

37、頭機(jī)床：Z525機(jī)床切削力公式:Ff=667Dl2fQ7Kp式中D=10f=0.22mm/r查表1-2-8得：匕,=(懸嚴(yán)其中：中=0.6,心=0.0048ISB|J：=955.08()實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表1-2-12得：A+仏有：M=0.7,/厶=0.16安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：K=K0KiK2KiK4K5K6式中：K。心為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)5表1-2-1可得:=1.2x1.0 x1.0 x1.0 x1.3x1.0 x1.0=1.56所以Wk=KF(=955.08xl.56=1489.92(N)4.5夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取fL=

38、f2=0.25F=P:+GG為工件自重N=一=35514N人+厶夾緊螺釘：公稱直徑d二20mm,材料鋁合金鋼性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)6=6x100MPaa=8x空=480MPd螺釘疲勞極限：J=0.32=0.32x600=192MPa水k極限應(yīng)力幅：b“応=51.76MP。許用應(yīng)力幅：涪=17.3MRz螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為r=A卜1s二2.54取s二4得r=nOMPci4=2.8r滿足要求2屈； 嚴(yán)“MP。經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力4.6定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平

39、面和v型塊間隙配合。（2）工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鎮(zhèn)床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示:+qW+廠j+丿由參考文獻(xiàn)5可得：兩V型塊定位誤差：=arctg+Almrn+%+島：+三mm2L其中:=0.052/w/w,SD2=O/7/7Sd2=0.023

40、/77/7?A.in=Onmi,A.=0.034?1minJmm川=0.063mwSJW=0.0032加w?夾緊誤差:A.y=（ymax-ymin）cosa其中接觸變形位移值：+如+q)(JHB119.62/查5表1215有KRaz=0.004,Khb=-0.0016,Cx=0.412/=0.7o問(wèn)=Avcosa=0.0028/”/”磨損造成的加工誤差：“通常不超過(guò)0.005林夾具相對(duì)刀具位置誤差：/曲取0.01/77/77誤差總和：/+=0.085/?/?01+0.016十0.0063+0.010十0.0046690.00811.84+0.016十0.00871.82.6582.636981

41、216 33.3十0.022+0.0103.347十0.019十0.010104581156101310162068+0.028+0.01312十0.023十0.0121581015181220251012十0.034+0.0161822121522十0.028十0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036鋁合金222635十0.033十0.017392630424625鋁合金563035十0.050+0.0254852354255十0.039十0.0205930566742486266485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉

42、頭螺釘錐銷定位于夾具體上。6確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過(guò)程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮

43、。夾具體設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性?shī)A具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修

44、方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過(guò)程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，英至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作