機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-撥塊加工工藝及鉆φ12H8孔夾具設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-3"\h\u目錄 零件分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1撥塊的作用題目所給的零件是撥塊，撥塊在環(huán)鏈?zhǔn)职夂J中起到方向調(diào)節(jié)的作用，撥塊在工作的時(shí)候分為左、中、右三個(gè)檔位，按照控制方向來講就是上、空、下三個(gè)方向，在調(diào)節(jié)撥塊的之前需檢查貨物是否已經(jīng)穩(wěn)固掛在下吊鉤上的正確位置，按照方向需求調(diào)節(jié)撥塊后，就可以實(shí)現(xiàn)貨物吊運(yùn)的目的。如果將撥塊調(diào)到向上的位置，則用于提升作業(yè)，反則調(diào)到向下的位置，則用于重物下降。1.2撥塊的工藝分析圖1-1撥塊零件圖撥塊加工表面和孔描述如下：1.撥塊底面，粗糙度Ra12.52.撥塊頂面，粗糙度Ra12.53.撥塊前后端面，粗糙度Ra12.54.撥塊左右端面，粗糙度Ra12.55.撥塊Φ12H8孔，粗糙度Ra1.66.撥塊上部斜面，粗糙度Ra6.37.撥塊上部槽，粗糙度Ra6.3撥塊Φ12H8孔為基準(zhǔn)A，上部槽兩面與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.1。

第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式撥塊的零件材料45鋼，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3-1，撥塊毛坯制造方法為鍛造。2.2基面的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇原則1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由粗基準(zhǔn)選擇原則及撥塊毛坯圖零件圖知，選用撥塊后端面、左端面和底面作為定位粗基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)選擇的原則1.用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5.有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。由精基準(zhǔn)選擇原則及撥塊零件圖知，選擇撥塊后端面和Ф12H8孔作為定位精基準(zhǔn)。2.3制訂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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：工序01：鍛造工序02：調(diào)質(zhì)處理工序03：銑前端面工序04：銑后端面工序05：鉆孔至Φ11；擴(kuò)Φ11孔至Φ11.8；鉸Φ11.8孔至Φ12H8工序06：銑上下端面工序07：銑左右端面工序08：銑上部斜面工序09：銑上部槽工序10：去毛刺工序11：檢驗(yàn)至圖紙要求工序12：包裝、入庫(kù)2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥塊材料45鋼，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-24知，撥塊各加工表面毛坯余量均為1.0mm。圖2-1撥塊毛坯圖2.5確定切削用量及基本工時(shí)工序03：銑前端面撥塊銑前端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ40mm，齒數(shù)z=4：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑前端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36知，撥塊銑前端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑前端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑前端面走刀長(zhǎng)度的計(jì)算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37知，撥塊銑前端面工作臺(tái)的水平進(jìn)給量工序04：銑后端面撥塊銑后端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ40mm，齒數(shù)z=4：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑后端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36知，撥塊銑后端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑后端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑后端面走刀長(zhǎng)度的計(jì)算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37知，撥塊銑后端面工作臺(tái)的水平進(jìn)給量工序05：鉆孔至Φ11；擴(kuò)Φ11孔至Φ11.8；鉸Φ11.8孔至Φ12H8工步一：鉆孔至Φ11確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)Φ11孔至Φ11.8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸Φ11.8孔至Φ12H8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序06：銑上下端面撥塊銑上下端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ6mm，齒數(shù)z=3：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑上下端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36知，撥塊銑上下端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上下端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上下端面走刀長(zhǎng)度的計(jì)算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37知，撥塊銑上下端面工作臺(tái)的水平進(jìn)給量工序07：銑左右端面撥塊銑左右端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ6mm，齒數(shù)z=3：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑左右端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36知，撥塊銑左右端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑左右端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑左右端面走刀長(zhǎng)度的計(jì)算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37知，撥塊銑左右端面工作臺(tái)的水平進(jìn)給量工序08：銑上部斜面撥塊銑上部斜面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ30mm，齒數(shù)z=4：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36知，撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上部斜面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上部斜面走刀長(zhǎng)度的計(jì)算公式：=0.4188mm/min=75.2mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37知，撥塊銑上部斜面工作臺(tái)的水平進(jìn)給量工序09：銑上部槽撥塊銑上部槽加工余量高速鋼三面刃銑刀規(guī)格Φ63mm，齒數(shù)z=10：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑上部槽主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36知，撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上部槽機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上部槽走刀長(zhǎng)度的計(jì)算公式：=1140mm/min=140mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37知，撥塊銑上部槽工作臺(tái)的水平進(jìn)給量第3章鉆夾具設(shè)計(jì)3.1確定定位方案加工Φ12H8mm孔，以后端面、右端面和底面為定位基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的定位元件為支承板、支承板30×12×6和定位銷。定位分析如下：后端面與支承板配合定位，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)；右端面與支承板30×12×6配合定位，限制兩個(gè)自由度，即Y軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。底面與定位銷配合定位，限制一個(gè)自由，即X軸移動(dòng)。工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。3.2定位誤差分析主定位元件為支承板，誤差分析如下：1、定位誤差：式中：T——撥塊后端面公差T——支承板公差——撥叉后端面與支承板的最小配合間隙=0.11+0.018+0.016=0.1442、夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響較小，取=03、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm,撥塊后端面的公差為（-0.07+0.02）=0.013誤差總合：+=0+0.005=0.005mm<0.013mm從上分析，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.3夾緊方案3.3.1夾緊方案設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：1.夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。2.工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3.夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)4.必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。5.夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6.夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。加工Φ12H8孔，采用V型塊夾緊機(jī)構(gòu)。3.3.2計(jì)算鉆削力計(jì)算切削力如下：由鉆Φ11孔的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即≈2102N3.3.3計(jì)算夾緊力所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M6螺母鎖緊，查參考文獻(xiàn)2，P92，表3-16螺母的夾緊力為1903N==4757.5N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.4鉆套設(shè)計(jì)加工Φ12H7孔需要鉆、擴(kuò)、鉸，故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖示），根據(jù)工藝要求：即用Φ11的麻花鉆鉆孔。查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知Φ11相配的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下圖4-1快換鉆套具體的尺寸如下圖4-2快換鉆套的規(guī)格及主要尺寸因?yàn)殂@套和夾具體是間隙配合，加工的時(shí)間鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模板上，以防止加工的時(shí)間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸6，查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知，M6鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下圖4-3鉆套螺釘具體的尺寸如下圖4-4鉆套螺釘?shù)囊?guī)格及主要尺寸3.5設(shè)計(jì)夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。對(duì)夾具體的要求：1、有足夠的強(qiáng)度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。2、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對(duì)鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理；對(duì)焊接夾具體要進(jìn)行退火處理，以削除內(nèi)應(yīng)力。3、對(duì)構(gòu)工藝性好，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、裝配和檢驗(yàn)；體積小、重量輕以便于操作。對(duì)于移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量一般不宜超過10kg。3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇用螺桿螺旋夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。

結(jié)論本次設(shè)計(jì)的完成離不開老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助，再次向他們表示最衷心的感謝。設(shè)計(jì)以機(jī)械加工工藝路線為主線，進(jìn)一步擬定加工方法，通過分析零件圖紙、選用機(jī)械加工設(shè)備等，初步擬定加工面法。加工路線確定后，切削用量和加工工時(shí)的計(jì)算要熟悉和使用有關(guān)手冊(cè)查看工藝參數(shù)。將計(jì)算出來的資料和加工方法，刀具，機(jī)床設(shè)備，填入過程檔案。在設(shè)計(jì)中體會(huì)到前面所學(xué)課程的重要性，并從這個(gè)設(shè)計(jì)中得到鞏固和拓展，同時(shí)也提高了自己獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走上社會(huì)，從事相關(guān)的技術(shù)工作奠定了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。以撥塊銑上部斜面夾具為主的機(jī)械加工工藝規(guī)程，《機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)》運(yùn)用了《基準(zhǔn)選擇》等知識(shí)，《工件定位》、《夾緊機(jī)構(gòu)》等知識(shí)在《夾具設(shè)計(jì)》中均有應(yīng)用。通過這一設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工工藝分析，工藝文件的編寫，設(shè)計(jì)專用夾具的方法步驟等，并能熟練掌握其中的各個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)了相關(guān)的手冊(cè)，