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畢業(yè)設(shè)計(論文)
JZ-12L-02零件的機械加工工藝規(guī)程和鉆夾具設(shè)計
院 系 航空機械自造工程學(xué)院
專 業(yè) 航空機械自造與自動化
班 級 機制
學(xué) 號
姓 名
指導(dǎo)老師
二Ο一五年 三月 九日
摘 要
本設(shè)計是對JZ-12L-02零件的加工和夾具設(shè)計。 主要加工部位可以說是平面和孔加工。在一般普通情況下，確保比保證精密加工孔更加容易。 原以此，設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔表面。 主要的流程安排是支持在定位孔過程中的第一個，然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。 整個過程是一個組合的選取工具。 專用夾具夾具的選取，有自鎖機構(gòu)，原以此，更高的生產(chǎn)力，對于大批量，達(dá)到設(shè)計給定的要求。
關(guān)鍵詞：JZ-12L-02零件；工藝；夾具；
II
ABSTRACT
The foundation design of special fixture design the design of special fixture for the design of the check valve parts machining process. The main parts of the processing can be said to be machined surface and hole. In the ordinary circumstances, ensure more easily than guarantee precision machining hole. The original order, design principle is first machined surface after machining hole surface. The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. The whole process is a combination of selection tool. The special fixture fixture, a self-locking mechanism, the original order, higher productivity, for large quantities, to meet the design requirements of a given.
Key words: check valve; fixture;
III
30
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT I
第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 1
1.1 零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.1.2 零件的工藝分析 1
1.2 JZ-12L-02零件加工定位基準(zhǔn)的選取 1
1.2.1 粗基準(zhǔn)的選取 1
1.2.2 精基準(zhǔn)的選取 2
1.3 JZ-12L-02零件加工主要工序安排 2
1.4 機械加工余量數(shù)值、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
1.5確定切削用量數(shù)值及基本工時（機動時間數(shù)值） 4
1.6 時間數(shù)值定額計算及生產(chǎn)安排 18
第2章 鉆Φ4H7孔夾具設(shè)計 23
2.1問題的指出 23
2.2定位基準(zhǔn)的選擇 23
2.3夾具方案的設(shè)計 24
2.4.切削力和夾緊力計算 24
2.5夾緊力的計算 24
2.6定位誤差分析 25
2.7零、部件的設(shè)計與選用 26
2.8確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 29
總 結(jié) 31
參 考 文 獻(xiàn) 32
致謝 33
第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是JZ-12L-02零件。JZ-12L-02零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。 JZ-12L-02零件的加工質(zhì)量不僅限于影響裝配精度及運動精度，亦能左右性能和壽命。
1.1.2 零件的工藝分析
由JZ-12L-02零件圖我們可以看出。JZ-12L-02零件是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。分析如下：
（1）加工面是底面加工表面。此組含有：底面的銑削加工；其中4-Φ14孔 底面有表面粗糙度要求為。
（2）頂面加工面。這一組加工表面還包含有：頂面的銑削加工；頂面Φ4孔、Φ10孔、M14X1.5螺紋孔加工其中底面有表面粗糙度要求為，
（3）以左右端面加工表面加工面。這一組加工表面包含有：尺寸為72的左右端面。
1.2 JZ-12L-02零件加工定位基準(zhǔn)的選取
1.2.1 粗基準(zhǔn)的選取
基準(zhǔn)的選取應(yīng)達(dá)到下列給定的要求：
（1）保證每個重要支持均勻的加工余量數(shù)值；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
為了達(dá)到給定的要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準(zhǔn)輸入軸和輸出軸。原以此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量數(shù)值必須一致。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
1.2.2 精基準(zhǔn)的選取
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準(zhǔn)的選取要能確保在整個制造過程的一致的管道基本上可以使用參考選取的位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準(zhǔn)。
1.3 JZ-12L-02零件加工主要工序安排
用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)。基管的處理的第一步是處理一個一致的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔?？椎酌嬉矐?yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理。
工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔鉆床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作。
工藝路線一：
10 備料 鑄造
20 熱處理 時效處理
30 銑 銑削底面
40 銑 銑削頂面
50 銑 銑削左右側(cè)面
60 銑 鉆4-Φ9、4-Φ14孔
70 鏜 粗精鏜底面Φ60孔
80 銑 銑寬度為10的槽
90 鉆 鉆頂面Φ4孔、Φ10孔、M14X1.5螺紋孔
100 鉆 鉆底面Φ4孔
110 鉆 鉆側(cè)面Φ4孔
120 鉆 鉆兩側(cè)面一組孔，鉆鉸孔Φ9、鉆Φ12孔、鉆G3/8螺紋孔及攻絲
130 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M12x1.5
140 鉆 鉆Φ2斜孔
150 終檢 終檢
160 入庫 入庫
工藝路線二：
10 備料 鑄造
20 熱處理 時效處理
30 銑 銑削底面
40 銑 銑削頂面
50 銑 銑削左右側(cè)面
60 銑 鉆4-Φ9、4-Φ14孔
70 鏜 粗精鏜底面Φ60孔
80 銑 銑寬度為10的槽
90 鉆 鉆頂面Φ4孔、Φ10孔、M14X1.5螺紋孔
100 鉆 鉆底面Φ4孔
110 鉆 鉆側(cè)面Φ4孔
120 鉆 鉆Φ2斜孔
130 鉆 鉆兩側(cè)面一組孔，鉆鉸孔Φ9、鉆Φ12孔、鉆G3/8螺紋孔及攻絲
140 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M12x1.5
150 終檢 終檢
160 入庫 入庫
方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足。
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：
10 備料 鑄造
20 熱處理 時效處理
30 銑 銑削底面
40 銑 銑削頂面
50 銑 銑削左右側(cè)面
60 銑 鉆4-Φ9、4-Φ14孔
70 鏜 粗精鏜底面Φ60孔
80 銑 銑寬度為10的槽
90 鉆 鉆頂面Φ4孔、Φ10孔、M14X1.5螺紋孔
100 鉆 鉆底面Φ4孔
110 鉆 鉆側(cè)面Φ4孔
120 鉆 鉆兩側(cè)面一組孔，鉆鉸孔Φ9、鉆Φ12孔、鉆G3/8螺紋孔及攻絲
130 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M12x1.5
140 鉆 鉆Φ2斜孔
150 終檢 終檢
160 入庫 入庫
1.4 機械加工余量數(shù)值、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“JZ-12L-02零件”零件質(zhì)料采用ZL401制造， 質(zhì)料是ZL401，硬度HB170到241，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量數(shù)值。
按工序的要求，底面加工被分為粗、精銑加工。他們的加工余量數(shù)值如下：
粗銑：其余量數(shù)值，現(xiàn)取。粗銑平面時厚度偏差取。
精銑：其余量數(shù)值。
（2）前后端面加工余量數(shù)值。
按照工藝，前后端面被被分為粗銑、、精銑加工。各工序余量數(shù)值如下：
粗銑：其加工余量數(shù)值，現(xiàn)取。
鑄件毛坯尺寸，可得鑄件尺寸公差為。
（3）螺孔加工余量數(shù)值
毛坯為實心，不沖孔。
1.5確定切削用量數(shù)值及基本工時（機動時間數(shù)值）
工序10 無切削加工，無需計算
工序20 無切削加工，無需計算
工序30：銑削底面
機床：銑床X52K
刀具：端面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=3 mm
所以銑削深度：
單邊余量數(shù)值（精銑該平面）：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量： ：銑削速度
每齒進(jìn)給量： ，銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
：
切削工時
被切削層長度：從毛坯尺寸那里，我們所見，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
機動時間數(shù)值：
所以該工序總機動時間數(shù)值
工序40：銑削頂面
機床：銑床X52K
刀具：端面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=3 mm
所以銑削深度：
單邊余量數(shù)值（精銑該平面）：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量： ：銑削速度
每齒進(jìn)給量： ，銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
：
切削工時
被切削層長度：由毛坯所見，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
機動時間數(shù)值：
所以該工序總機動時間數(shù)值
工序5：銑削左右側(cè)面
先加工左側(cè)面
機床：銑床X52K
刀具：端面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量數(shù)值：Z=3 mm
所以銑削深度：
單邊余量數(shù)值（精銑該平面）：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：：銑削速度
每齒進(jìn)給量： ，銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
：
切削工時
被切削層長度：從毛坯，所見，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
機動時間數(shù)值：
所以該工序總機動時間數(shù)值
因為右側(cè)面和左側(cè)面是鏡面對稱結(jié)構(gòu)，因此右側(cè)面無需計算，是同左側(cè)面結(jié)果一樣的。
工序6：鉆4-Φ9、4-Φ14孔
切削深度：
進(jìn)給量：
切削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
（2）鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：
切削速度：
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
工序7、粗精鏜底面Φ60孔
給定的條件：鑄件，ZL401，普通機床車床，用內(nèi)鉗式卡盤固定工件。
我選的是YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。
①.確定切削深度
由于單邊余量數(shù)值為，可在一次走刀內(nèi)完成
②.確定進(jìn)給量
刀桿尺寸定性為，，工件直徑數(shù)值區(qū)間～400之間時，
進(jìn)給量=0.5～1.0
=0.7
當(dāng)強度值數(shù)額在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時的修正系數(shù)數(shù)值為=1.0，=1.0，=1.17（，因為這個原因我們還實際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 （1-2）
選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
后刀面最大磨損量取值為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。
切削速度=。
==63 （1-3）
===120 （1-4）
根據(jù)CA6140車床選擇
=125
這時實際切削速度為：
==
⑤.校驗機床功率
切削時的功率公式進(jìn)行計算。
=
切削時間數(shù)值的功率為：
=1.7=1.2 （1-6）
當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，因為這個原因我們還所選切削用量數(shù)值可在C620—1機床上進(jìn)行，最后決定的切削用量數(shù)值為：
=3.75，=，==，=
精車Φ30臺階面及倒角1.5X45度
本設(shè)計所選的是YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀
①.確定切削深度
在一次走刀內(nèi)完成
②.確定進(jìn)給量
刀桿尺寸為，，
進(jìn)給量=0.5～1.0
查表我們可以看出：
=0.7
CA6140機床進(jìn)給力=3530。
當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時的因為這個原因我們還實際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 切削時進(jìn)給力小于允許的進(jìn)給力，因為這個原因我們還所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)數(shù)值為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），因為這個原因我們還：
==63 （1-12）
===120 （1-13）
根據(jù)CA6140車床
=125
這時實際切削速度為：
== （1-14）
⑤.校驗機床功率
=～，，，切削速度時，
=
切削功率的修正系數(shù)數(shù)值=0.73，=0.9，因為這個原因我們還實際切削時間數(shù)值的功率為：
=1.7=1.2
當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，切削用量數(shù)值為：
=1.25，=，==，=
工序11：銑寬度為10的槽
機床：雙立軸圓工作臺銑床
刀具：錯齒三面刃銑刀
⑴ 粗銑45槽
切削深度：
進(jìn)給量,查得切削速度。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
取
實際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯所見，
刀具切入長度：
=63mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
⑵ 精銑10槽
切削深度：
進(jìn)給量,得切削速度，
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取。
實際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯所見，
刀具切入長度：
=81mm
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
本工序機動時間數(shù)值：
工序10、鉆頂面Φ4孔、Φ10孔、M14X1.5螺紋孔
切削速度：
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
鉆Φ10孔
切削深度：
進(jìn)給量：
切削速度：
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
鉆Φ32孔
切削深度：
進(jìn)給量：
切削速度：
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
鉆M14X1.5螺紋孔
機床：Z525
刀具：釩鋼機動絲錐
（M36螺紋孔螺孔攻絲
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
機動時間數(shù)值：
11、鉆底面Φ4孔
機床：鉆床Z525
刀具：選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
進(jìn)給量,切削速度。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
。
實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取。
加工基本時間數(shù)值：
12、鉆側(cè)面Φ4孔
機床：鉆床Z525
刀具：選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
進(jìn)給量,切削速度。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
。
實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取。
加工基本時間數(shù)值：
工序7：鉆兩側(cè)面一組孔，鉆鉸孔Φ9、鉆Φ12孔、鉆G3/8螺紋孔及攻絲
機床：立式鉆床Z525
刀具：選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度：
進(jìn)給量：。
切削速度： 。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。
片型號：E403
切削深度：
進(jìn)給量： 。
切削速度： 。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度有：
刀具切出長度： ，取
走刀次數(shù)為1
機動時間數(shù)值：
鉆孔攻絲M12x1.5
機床：Z525
刀具：釩鋼機動絲錐
（M36螺紋孔螺孔攻絲
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
機動時間數(shù)值：
140、鉆Φ2斜孔
機床：鉆床Z525
刀具：選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
進(jìn)給量,切削速度。
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
。
實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取。
加工基本時間數(shù)值：
1.6 時間數(shù)值定額計算及生產(chǎn)安排
設(shè)年產(chǎn)量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產(chǎn)量420。 一天工作時間數(shù)值的計算8個小時，每部分的生產(chǎn)時間數(shù)值不應(yīng)超過1.14min。 機械加工單（在上述生產(chǎn)類型：）時間數(shù)值定額：大規(guī)模生產(chǎn)）定額的計算公式為：
（大量生產(chǎn)時）
因此在單一的時間數(shù)值定額的計算公式的大規(guī)模生產(chǎn)：：
其中： —單件時間數(shù)值給定限額 —基本時間數(shù)值
—輔助時間數(shù)值。各種輔助動作的消費，包括裝卸時間數(shù)值和輔助時間數(shù)值工作 —布置場所地、休息時間數(shù)值占操作時間數(shù)值的百分比值
工序1：粗、精銑底面
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
因此應(yīng)布置兩臺機床加工。
即能達(dá)到生產(chǎn)要求
工序2：鉆底面孔、鉸定位孔
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到要求。
工序3：粗銑兩側(cè)面
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到生產(chǎn)要求。
工序4：鉆側(cè)面孔
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到生產(chǎn)要求。
工序5：粗銑端面
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到生產(chǎn)要求。
工序6：銑端面
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到生產(chǎn)要求。
工序9：支承孔
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
我們在此應(yīng)備置兩臺機床一起完成工作。
即能達(dá)到生產(chǎn)要求
工序11：支承孔
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
我們在此應(yīng)備置兩臺機床一起完成工作
即能達(dá)到生產(chǎn)要求
工序12：端面螺紋孔攻絲
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：
：參照鉆孔值，取
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到生產(chǎn)要求。
工序14：精銑前后端面
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取工步輔助時間數(shù)值為。在加工過程中裝卸時間數(shù)值非常的短暫，所以取裝卸工件時間數(shù)值為。則
：
單間時間數(shù)值定額：
我們在此應(yīng)備置兩臺機床一起完成工作。
即能達(dá)到生產(chǎn)要求
工序15：精銑兩側(cè)面
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：
：
單間時間數(shù)值定額：
我們在此應(yīng)備置兩臺機床一起完成工作。
即能達(dá)到生產(chǎn)要求
工序17：底面螺紋孔攻絲
機動時間數(shù)值：
輔助時間數(shù)值：取裝卸工件輔助時間數(shù)值為，工步輔助時間數(shù)值為。則
：參照鉆孔值，取
單間時間數(shù)值定額：
因此布置一臺機床即能達(dá)到生產(chǎn)要求。
第2章 鉆Φ4H7孔夾具設(shè)計
2.1問題的指出
由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。
由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。
本次設(shè)計選擇設(shè)計是針對鉆Φ4H7，它將用于Z525鉆床。
2.2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)過精銑，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)濟性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。
據(jù)《夾具手冊》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)盡量采用同一定位基準(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)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(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)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺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)，來設(shè)計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。
2.3夾具方案的設(shè)計
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)計方案如下,
首先必須明確其加工時應(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
采用底面和2個￠13的孔定位，選擇方案。
2.4.切削力和夾緊力計算
（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭
機床： Z525機床
切削力公式：
式中
查表得：
其中：,
即：
實際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表 可得：
所以
2.5夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=2.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，
使用快速螺旋定位機構(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
2.6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，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動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和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為80。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：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=100mm ，得：
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.7零、部件的設(shè)計與選用
鉆套、襯套、鉆模板設(shè)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(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
.尺寸表
d
D
D1
H
t
基本尺寸
極限偏差F7
基本尺寸
極限偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
13
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
45
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
45
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
62
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
2.8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床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復(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床的連接，而且在零件的加工過程中，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，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計夾具體時，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)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計時也應(yīng)加以考慮。
夾具體設(shè)計的基本要求
（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?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)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
（2）應(yīng)有足夠的強度和剛度
為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強筋。
（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾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，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。
（4）應(yīng)便于排除切屑
在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(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：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
（5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機床工作臺上安裝時，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)定位元件及夾緊機構(gòu)所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。
總 結(jié)
通過這次畢業(yè)設(shè)計，機械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程，學(xué)習(xí)和掌握整個設(shè)計過程中，有一個科學(xué)的設(shè)計方法是更嚴(yán)格的。 課程設(shè)計的基本理論知識，可以學(xué)習(xí)使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設(shè)計方案，進(jìn)行必要的計算，效率高的項目的設(shè)計以滿足高質(zhì)量的要求， 基于降低成本基本理論知識，進(jìn)行必要的計算設(shè)計，高質(zhì)量，高效率夾具，成本低。 清晰的過程，了解情況之前，機床刀具和加工，畢業(yè)設(shè)計有很大的收獲我的。 但也有許多地方都在辛苦的工作。 但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．
[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1．
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[12] 王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8．
致謝
本畢業(yè)設(shè)計是在老師的指導(dǎo)下完成的。在做設(shè)計的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并總是問指導(dǎo)我們的設(shè)計過程。
通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。 設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。 但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。 說實話，畢業(yè)設(shè)計真是有點累了。 然而，其設(shè)計結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計仔細(xì)回味的旅程，一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學(xué)的第一個走，一點在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。
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