后剎車凸輪左支架加工工藝及 工序30-擴鉸φ38孔夾具設計參考素材

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機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-3502125-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 后剎車凸輪左支架 共 5 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 20 銑 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑φ38孔底面；其中表面粗糙度要求為 專用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 169 33.4 0.08 3 1 2.3 2 3 4 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-3502125-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 后剎車凸輪左支架 共 5 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 30 擴鉸 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 擴鉸φ38孔；其中表面粗糙度要求為，并進行孔口倒角 專用鉆夾具,麻花鉆，機用鉸刀 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-3502125-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 后剎車凸輪左支架 共 5 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 60 銑 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆2-φ13孔；其中表面粗糙度要求為 專用鉆夾具,麻花鉆，游標卡尺 169 33.4 0.08 3 1 2.3 2 3 4 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-3502125-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 后剎車凸輪左支架 共 5 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 70 鉆 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆2-φ16孔；其中表面粗糙度要求為 專用鉆夾具,麻花鉆，游標卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-3502125-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 后剎車凸輪左支架 共 5 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 90 鉆 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔 專用鉆夾具,麻花鉆，絲錐，游標卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-3502125-B 產(chǎn)品名稱 后剎車凸輪左支架 零件名稱 后剎車凸輪左支架 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 1號可鍛鑄鐵 JS-2 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 00 鑄 鑄造毛坯 鑄造 一 鑄造設備 10 時 時效熱處理 鑄造 一 空氣中冷卻 20 銑 銑φ38孔底面；其中表面粗糙度要求為 機加工 二 立式銑床X52K 專用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 30 擴鉸 擴鉸φ38孔；其中表面粗糙度要求為，并進行孔口倒角 機加工 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具,麻花鉆，機用鉸刀 40 銑 銑左端面為主要加工表面的加工面。其中表面粗糙度要求為 機加工 二 立式銑床X52K 專用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 50 銑 銑右端面為主要加工表面的加工面；其中表面粗糙度要求為 機加工 二 立式銑床X52K 專用銑夾具, 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 60 鉆 鉆2-φ13孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具,麻花鉆，游標卡尺 70 鉆 鉆2-φ16孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具,麻花鉆，游標卡尺 80 鉆 鉆φ14.5孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具,麻花鉆，游標卡尺 90 鉆 鉆K1/8孔底孔，然后攻絲K1/8孔 機加工 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具,麻花鉆，絲錐，游標卡尺 100 去毛刺 清洗去毛刺 110 驗收 驗收 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 I 后剎車凸輪左支架加工工藝和夾具設計 系 名： （四號宋體） 專業(yè)班級： （四號宋體） 學生姓名： （四號宋體） 學 號： （四號宋體） 指導教師姓名： （四號宋體） 指導教師職稱： （四號宋體） 年 月 摘要 II 摘要 在工藝設計中要首先對后剎車凸輪左支架零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結 構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計 算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具 的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件； 計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改 進。 關鍵詞：后剎車凸輪左支架，工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 Abstract III Abstract In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in. Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning 目錄 IV 目 錄 摘要 II ABSTRACTIII 第 1 章 緒論 1 第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 2 2.1 零件的分析 2 2.1.1 零件的作用 2 2.1.2 零件的工藝分析 2 2.2 左支座后剎車凸輪零件加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 4 2.2.1 孔和平面的加工順序 4 2.2.2 孔系加工方案選擇 4 2.3 左支座后剎車凸輪零件加工定位基準的選擇 4 2.3.1 粗基準的選擇 4 2.3.2 精基準的選擇 5 2.4 左支座后剎車凸輪零件加工主要工序安排 5 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 8 第 3 章 擴鉸 38 孔夾具設計 16 3.1 研究原始質(zhì)料 16 3.2 定位、夾緊方案的選擇 16 3.3 切削力及夾緊力的計算 16 3.4 誤差分析與計算 17 3.5 零、部件的設計與選用 19 3.5.1 定位銷選用 19 3.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 20 3.6 夾具設計及操作的簡要說明 21 結 論 22 參考文獻 23 致 謝 24 1 第 1 章 緒論 學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結構設計的基本能 力，為以后做好畢業(yè)設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生綜合運用本課程 及有關先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計。其目的如下： 培養(yǎng)學生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設計，熟練運用機械技術基礎課程中的 基本理論及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路 線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的能 力。 培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。 進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運用和編寫技術文件等基本技能。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 2 第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是左支座后剎車凸輪零件。左支座后剎車凸輪零件的主要作用是支架 軸，保證軸之間的中心距及平行度，并保證正確安裝。因此左支座后剎車凸輪零件的加工 質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 , 2.1.2 零件的工藝分析 由左支座后剎車凸輪零件圖可知。左支座后剎車凸輪零件是一個左支座后剎車凸輪零 件，它的外表面上有 4 個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需 3 加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如 下： （1）以 38 孔底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的銑削加 工；其中表面粗糙度要求為 12.5Ram （2）以左端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：左端面的銑削加工； 其中表面粗糙度要求為 . （3）以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：右端面的銑削加工； 其中表面粗糙度要求為 Ra3.6 （4）以 38 孔為主要加工表面的加工孔。 （4）以 2-13 孔為主要加工表面的加工孔。 （5）以 2-16 孔為主要加工表面的加工孔。 （6）以 14.5 孔為主要加工面。 （7）以 K1/8 孔為主要加工面。 表 1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 38 孔底面 65 IT11 Ra12.5m 左端面 37 IT11 Ra12.5m 右端面 14 IT14 Ra50m 38 孔 38 IT7 Ra3.2m 2-16 孔 2-16 IT14 Ra50m 213 孔 13 IT14 Ra50m 14.5 孔 14.5 IT14 Ra50m K1/8 孔 K1/8 IT14 Ra50m 4 2.2 左支座后剎車凸輪零件加工的主要問題和工藝過程設計所 應采取的相應措施 由以上分析可知。該左支座后剎車凸輪零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于左支座后剎車凸輪零件來 說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互 關系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 2.2.1 孔和平面的加工順序 左支座后剎車凸輪零件類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工左支座后剎車 凸輪零件上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。左支座后剎車 凸輪零件的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位 可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹 凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 左支座后剎車凸輪零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明 確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 2.2.2 孔系加工方案選擇 左支座后剎車凸輪零件孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法 及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精 度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最低的機床。 2.3 左支座后剎車凸輪零件加工定位基準的選擇 2.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）保證各重要孔的加工余量均勻； （2）保證裝入左支座后剎車凸輪零件的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以左支座后剎車凸輪零件 的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距平面最近的孔作為主要基 準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔 作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一 定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間 接保證了孔與箱壁的相對位置。 5 2.3.2 精基準的選擇 從保證左支座后剎車凸輪零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準 的選擇應能保證左支座后剎車凸輪零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 從左支座后剎車凸輪零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較 大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型 的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 至于前后端面，雖然它是左支座后剎車凸輪零件的裝配基準，但因為它與左支座后剎車凸 輪零件的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設 計方面都有一定的困難，所以不予采用。 2.4 左支座后剎車凸輪零件加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。左支座后剎車凸輪零件加 工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二 個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到左支座后剎車凸輪零件 加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩 工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。 螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于左支座 后剎車凸輪零件，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加 工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝 方案是先精加工孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙 上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加 工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%1.1%蘇打及c908 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵 屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將左支座后剎車凸輪零件加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： （1）銑 38 孔底面； （2）擴鉸 38 孔； （3）銑左端面為主要加工表面的加工面； （4）銑右端面為主要加工表面的加工面； （5）鉆 2-13 孔。 6 （6）鉆 2-16 孔。 （7）鉆 14.5 孔。 （8）鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 （9）去毛刺 清洗去毛刺 （10）驗收 驗收 （11）入庫 入庫 工藝路線二： （1）銑 38 孔底面； （2）銑左端面為主要加工表面的加工面。 （3）銑右端面為主要加工表面的加工面； （4）擴鉸 38 孔。 （5）鉆 2-13 孔。 （6）鉆 2-16 孔。 （7）鉆 14.5 孔。 （8）鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 （9）去毛刺 清洗去毛刺 （10）驗收 驗收 （11）入庫 入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手 段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一： 工藝路線一： 工序號 工 名序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 設 備 00 鑄 鑄造毛坯 鑄造 10 時 時效熱處理 鑄造 20 銑 銑 38 孔底面；其中表面粗糙度要求為 12.5Ram機加工 立式銑床 X52K 30 擴鉸 擴鉸 38 孔；其中表面粗糙度要求為 ，并進行3 孔口倒角 機加工 立式鉆床 Z525 40 銑 銑左端面為主要加工表面的加工面。其中表面粗糙度要求 為 mRa3.6 機加工 立式銑床 X52K 7 50 銑 銑右端面為主要加工表面的加工面；其中表面粗糙度 要求為 mRa3.6 機加工 立式銑床 X52K 60 鉆 鉆 2-13 孔；其中表面粗糙度要求為 50Ram機加工 立式鉆床 Z525 70 鉆 鉆 2-16 孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 立式鉆床 Z525 80 鉆 鉆 14.5 孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 立式鉆床 Z525 90 鉆 鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 機加工 立式鉆床 Z525 100 去毛刺 清洗去毛刺 110 驗收 驗收 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “左支座后剎車凸輪零件”零件材料采用 1 號可鍛鑄鐵制造，硬度 HB 為 170241， 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （1）底面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2.23。其余量值規(guī)定為 ，m4.372 現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m0.3 m28.0 （3）孔 毛坯為實心，不沖孔。 （4）端面加工余量。 根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為 ，m5.372 現(xiàn)取 。m0.3 表 2 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 表面 尺寸 余量 鑄件尺寸 38 孔底面 65 3 68 8 左端面 37 3 40 右端面 14 3 17 38 孔 38 3 32 2-16 孔 2-16 實心鑄造 無 213 孔 13 實心鑄造 無 14.5 孔 14.5 實心鑄造 無 K1/8 孔 K1/8 實心鑄造 無 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 20：銑 38 孔底面； 機床：銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 10mdw4014Z 銑削深度 ：pa3m 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.73，取f maf/25.0 銑削速度 ：參照機械加工工藝手冊表 2.4.81，取V sV/4 機床主軸轉速 ： ，取n in/1940.3610rdV in/r 實際銑削速度 ： smn/.6210 進給量 ：fVZaff /7.10/425. 工作臺每分進給量 ：m in2.sVf ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.81,a ma4 9 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml341 刀具切入長度 ：1aD42)((5.02 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt min5.02.743121mjfl 工序 30：擴鉸 38 孔 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照切削用量簡明手冊表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 擴鉸 38 孔 進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.438，取 。f rmf/3.0 切削速度 ：參照切削用量簡明手冊表 2.441，取 。V 48Vs 機床主軸轉速 ：n ，100.486539./in37vrd 按照切削用量簡明手冊表 3.131，取 60m 所以實際切削速度 ：v.1.5/037.dns 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117(2)05.962rDlctgkctgm 刀具切出長度 ： 取lm42l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn （2） 鉸孔 38 刀具：根據(jù)參照切削用量簡明手冊表 4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。 10 切削深度 ： ，且 。pa0.15m38D 進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.458， 取f rmf/0.21 。rmf/0.2 切削速度 ：參照切削用量簡明手冊表 2.460，取 。V sV/3. 機床主軸轉速 ：n100.3265.73/min148rD 按照切削用量簡明手冊表 3.131 取 1 實際切削速度 ：v.0.6/0ns 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ，101 019.7(2)20.92rDdlctgkctgm 刀具切出長度 ： 取lm41l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：3jt.09.7in2315jLnf 工序 40：銑左端面為主要加工表面的加工面。 機床：銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT32Dm5Z 此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ： =3mmpa2.m 每齒進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.473，取 ：根據(jù)f 0.15/famZ 切削用量簡明手冊表 2.481，取銑削速度 2.8/Vs 11 每齒進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.473，取 根據(jù)fa Zmaf/18.0 切削用量簡明手冊表 2.481，取銑削速度 2.47/Vs 機床主軸轉速 ：n102.47601.9/min31Vrd 按照切削用量簡明手冊表 3.174，取 475 實際銑削速度 ：v 3.1402.9/06dns 進給量 ： fV.857/0.1/ffaZm 工作臺每分進給量 ： m.2475infVs ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.481,取a a6 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l14lm8l 刀具切入長度 ：1 20.5()(3lDa2.061)2m 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt12420.36in7.5jmlf 工序 50：銑右端面為主要加工表面的加工面； 機床：銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT32Dm5Z 此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ： =3mmpa2.m 12 每齒進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.473，取 ：根據(jù)fa 0.15/famZ 切削用量簡明手冊表 2.481，取銑削速度 2.8/Vs 每齒進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.473，取 根據(jù)f f/8. 切削用量簡明手冊表 2.481，取銑削速度 .47/s 機床主軸轉速 ：n102.47601.9/min31Vrd 按照切削用量簡明手冊表 3.174，取 475 實際銑削速度 ：v 3.1402.9/06dns 進給量 ： fV.857/0.1/ffaZm 工作臺每分進給量 ： m.2475infVs ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.481,取a a6 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l14lm8l 刀具切入長度 ：1 20.5()(3lDa2.061)2m 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt12680.19in47.5jmlf 工序 60：鉆 2-13 孔 鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 機械加工工 藝手冊第 2 卷。 根據(jù)機械加工工藝手冊第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進給量為 0.200.35 。rm 13 則取 rmf30. 確定切削速度，根據(jù)機械加工工藝手冊第 2 卷表 10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） in0kfaTdcvvyxpmzv 查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8myxzvvvv min 則 = =1.6 .250.1250.7383in 所以 = =72n6.4ir 選取 mi120r 所以實際切削速度為 =2.64.3vin 確定切削時間（一個孔） =t s20.8 工序 70：鉆 2-16 孔 切削深度 ：pa8m 進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.438，取 。f rmf/3.0 切削速度 ：參照切削用量簡明手冊表 2.441，取 。V 48Vs 機床主軸轉速 ：n ，100.486539./in31vrd 按照切削用量簡明手冊表 3.131，取 60m 所以實際切削速度 ：v.1.5/0dns 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117(2)05.962rDlctgkctgm 14 刀具切出長度 ： 取2lm41l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn 工序 80：鉆 14.5 孔。 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照切削用量簡明手冊表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 （1） 切削深度 。7.25pam （2） 進給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求， 確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭： ，查表機械制造技術基礎課程設計指南表117,84,25dmll 5-134，查得， ，取 ，查得0..6/fmr0.1/fmr ， ，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉速5/incvincv ，查機械加工工藝師手冊 10表 10-2，查立式6124/i3.4.nr 鉆床 Z525 主軸轉速表，取 ，再計算實際切削速度10/ir 。0..53mn1cv （3） 基本時間的確定 首先查機械制造技術基礎課程設計指南表 2- 26，查得鉆削機動時間計算公式， ， ， =（14） ，鉆孔深度 ，nflTj21 )21(cot1Dl 37lm ， ，見機械加工工藝師手冊表 28-42，所以13l25l .min3.013641nfTj 工序 90：鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照切削用量簡明手冊表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 15 切削深度 ：pa4m 進給量 ：根據(jù)切削用量簡明手冊表 2.438，取 。f rmf/3.0 切削速度 ：參照切削用量簡明手冊表 2.441，取 。V 48Vs 機床主軸轉速 ：n ，100.486539./in31vrd 按照切削用量簡明手冊表 3.131，取 0m 所以實際切削速度 ：v..56/0dns 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117(2)05.962rDlctgkctgm 刀具切出長度 ： 取lm42l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn 16 第 3章 擴鉸 38 孔夾具設計 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來擴鉸 38 孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應 滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時， 應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 3.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對擴鉸 38 孔進行加工前，端面平面進行了粗、精銑加 工， 方案采用 V 型塊定位，夾緊方裝、取工件容易易。 3.3切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床 Z520，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻5查表 可得：721 切削力公式： .06f PFDfK 式中 D=38mm ./mr 查表 得： 8210.75()36bp 其中： 0.b.48K 即： 95()fFN 實際所需夾緊力：由參考文獻5表 得：12 12KFW 有： 120.7,.6 安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻 5表 可得： 60 12 ...10.56 所以 950816492()KfWFN 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便， 決定選用手動螺旋夾緊機構。 取 ， ，1.561.72. 17 查參考文獻51226 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以 下公式計算： )(210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 6.2.76zr90105229 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04.W 由上述計算易得： K 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 tgtQLz 式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 6.2.76zr90105229 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04.W 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 原動力計算公式 001KLl 即： 478.23.932.75()KWNl 由上述計算易得： K 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便， 決定選用手動螺旋夾緊機構。 3.4 誤差分析與計算 該夾具以一個平面和一個 V 型塊和一擋銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸 公差。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。 由5和6可得： 18 1 定位誤差： 注：V 型塊夾角 =90 。 基準位移誤差： 工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 D ，因此對一批工 件來說，當直徑由最小 D D 變大到 D 時，工件中心（即定位基準）將在 V 型塊的對稱 中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量 （即基準1O21O2 位移誤差 ）從圖（a）中的幾何關系退出： Y= =1O2SIn 基準不重合誤差： 從圖（b）中設計基準與定位基準不重合，假設定位基準 不動，當工件直徑由最小1O 19 DD 變到最大 D 時，設計基準的變化量為 ，即基準不重合誤差 B= 。2D2D 從圖(c)中可知，設計基準為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a與定位基準 變到 的方向相反，故其定位誤差 D 是 Y 與 B 之差.1O2 D= Y B= =0.207D=0.2070.01=0.002072SIn D=0.00207 T 即滿足要求31 2 夾緊誤差 ： cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值： mSNHBKRkm nZaZy 014.8.9)(1cos0.3jy 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj05. 夾具相對刀具位置誤差： 取ADm1. 誤差總和： 0.965jw 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 零、部件的設計與選用 3.5.1定位銷選用 本夾具選用一擋銷來定位，其參數(shù)如下： 表 4 擋銷參數(shù) D d H 公稱尺寸 允差 1h1b1C1 36 8 6 +0.023 +0.015 12 7 1 2 1 2 0.4 20 3.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 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（其結構如 下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖 3.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表 3.4： 表 3.4 鉆套 D d H 公稱尺寸 允差 12Dh1mCr 6 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 0.5 襯套選用固定襯套其結構如圖所示： 21 圖 3.2 固定襯套 其結構參數(shù)如下表 3.5： 表 3.5 固定襯套 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板，用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。 3.6 夾具設計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋 夾緊機構） 。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣 泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影 響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進 行調(diào)整換取。 22 結 論 通過這次課程設計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設計都有了更 進一步的認識，也加深了對大學四年中所學基礎知識的學習和理解。課程設計 是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問 題，在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時 就必須考慮所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考 慮理論上的可行性，課程設計使我學會了從實際出發(fā)加工零件和設計夾具。 在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、 部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的 加工。但也有不足之處：特別是對于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時， 有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設置液壓升降系統(tǒng)，使工件 孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升 起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用 夾具還有待改進。無論怎樣，這次的課程設計使我獲益良多，是我在學校的最 后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。 23 參考文獻 1 楊叔子，機械加工工藝師手冊M ，北京：機械工業(yè)出版社， 2004。 2 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊M ，上海：上?？茖W技術出版社， 2004。 3 李洪，機械加工工藝手冊M ，北京：機械工業(yè)出版社， 1990。 4 方昆凡，公差與配合手冊M ，北京：機械工業(yè)出版社， 1999。 5 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊M ，上海科學技術出版社， 2000。 6 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊M ，上海：上?？茖W技術出版社， 1979。 7 吳宗澤，機械設計實用手冊M ，北京：化學工業(yè)出版社， 2000。 8 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M ，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社， 1987。 9 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊M ，上海：上海科學技術出版社， 1984。 10 周永強，高等學校課程設計指導M ，北京：中國建材工業(yè)出版社， 2002。 11 黃如林，切削加工簡明實用手冊M ，北京：化學工業(yè)出版社， 2004。 12 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M ，重慶：重慶大學出版社， 1995。 13 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手 冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1980。 14 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M ，銀州：寧夏人民出版社， 1991。 15 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M ，中國計量出版社， 2000：919。 16 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005：4 17。 17 王先逵，機械機械制造工藝學，機械工業(yè)出版社，2006 。 18 Machine Tools N.chernor 1984. 19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. 20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . 24 致 謝 首先，我要感謝指導課程設計老師。在課程設計中，他給予了很多指導性 的意見，我萬分的感謝他給我的寶貴的意見和鼓勵。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能 全身心地投入到學習中。 最后，很感謝閱讀這篇課程設計（論文）的人們。感謝您們抽出寶貴的時 間來閱讀這篇課程設計（論文） 。