KCSJ-13手柄套零件機械加工工藝及Φ8mm孔鉆夾具設(shè)計

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機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 1 共1頁 產(chǎn)品名稱 手柄套 零件名稱 手柄套 第1頁 工序號 30 工序名稱 粗車外圓 零件毛重 零件凈重 一個工人看管機床臺數(shù) 1 零件數(shù) 每臺件數(shù) 1 每次加工數(shù) 1 材料 名 稱 45鋼 牌 號 熱軋 狀 態(tài) 設(shè)備 名稱型號 臥式車床 編 號 CA6410 夾具 名 稱 專用夾具 代 號 冷 卻 液 乳化液 每批件數(shù) 10000 準終時間 1min 基本時間 7.04s 單件時間 7.04s 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具名稱規(guī)格 或代號 量具名稱規(guī)格 或代號 輔具名稱規(guī)格或代號 加工尺寸(mm) 背吃刀量 (mm) 切削長度 (mm) 加工余量 (mm) 切削速度 (m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給 量 mm/r 切削時間 (min) 1 粗車 YT5車刀 游標卡尺 35 1.3 35 0.65 108 430 0..65 0.12 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 手柄套 共 8 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 1 加工12H7mm孔倒角C1 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 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(zhuǎn)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 加工12H7mm孔倒角C1 立式鉆床專用夾具直柄麻花鉆 100 31.4 0.2 3.2 1 1 設(shè) 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 產(chǎn)品名稱 零件名稱 手柄套 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 2 加工5mm孔，進行鉆-精鉸 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 錐柄圓柱塞規(guī) 深度百分尺 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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 加工5mm孔，進行鉆-精鉸 專用鉆夾具、游標卡尺、鉆頭 300 94.2 1.5 1 1 設(shè) 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 產(chǎn)品名稱 零件名稱 手柄套 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 3 擴32mm孔，倒角45 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 模鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 錐柄圓柱塞規(guī)、深度百分尺 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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32mm孔，倒角45 專用鉆夾具、游標卡尺、鉆頭 600 188.4 1.5 4.2 1 設(shè) 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)品代號 零件圖號 零件名稱 KCSJ-13 01 手柄套 材料 45 供應(yīng)狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量(kg) 大批量 45# 0.54 1 0.486 部門 工序號 工序名稱 設(shè)備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 下料 鋸床 專用夾具 游標卡尺 20 粗銑端面、打中心孔 銑打?qū)C Z8205 專用夾具 銑刀 游標卡尺 30 粗車外圓 臥式車床 CA6140 專用夾具 普通外圓車刀 外徑千分尺 40 調(diào)質(zhì)處理 50 半精銑右端面 銑床 Z8205 專用夾具 端銑刀 游標卡尺 60 半精車精車外圓，倒角C1 臥式車床 CA6140 專用夾具 普通外圓車刀 外徑千分尺 70 加工12H7mm孔倒角C1 立式鉆床 Z525 專用夾具 直柄麻花鉆 錐柄圓柱塞規(guī) 80 加工5mm孔，進行鉆-精鉸 立式鉆床 Z525 專用夾具 直柄麻花鉆，鉸刀 錐柄圓柱塞規(guī) 深度百分尺 90 加工8mm孔和2x6H8mm孔 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具 直柄麻花鉆，鉸刀 針式塞規(guī)、深度百分尺 鉆套 100 擴32mm孔，倒角45° 立式鉆床 Z525 專用夾具 擴孔鉆 錐柄圓柱塞規(guī)、深度百分尺 110 鉗工去毛刺 鉗工臺 120 檢驗入庫 設(shè)計 共1頁 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 目錄 目錄…………………………………………………………………………………1 設(shè)計任務(wù)書…………………………………………………………………………2 序言…………………………………………………………………………………3 一、 零件的分析…………………………………………………………………3 （一） 零件的作用……………………………………………………………3 （二） 零件的工藝分析………………………………………………………3 二、 工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………………………4 （一） 確定毛坯的制造形式…………………………………………………4 （二） 基面的選擇……………………………………………………………4 1. 粗基準的選擇…………………………………………………………4 2. 精基準的選擇…………………………………………………………4 （三） 制定工藝路線…………………………………………………………4 1. 工藝路線方案一………………………………………………………5 2. 工藝路線方案二………………………………………………………5 3. 工藝方案的比較和分析………………………………………………6 （四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………………7 1. 機械加工余量…………………………………………………………8 2. 工序尺寸和毛坯尺寸的確定…………………………………………9 三、 專用夾具的設(shè)計………………………………………………………………9 （一） 設(shè)計主旨…………………………………………………………………9 （二） 夾具設(shè)計…………………………………………………………………9 1. 定位基準的選擇………………………………………………………9 2. 鉆銷力以及夾緊力的計算……………………………………………10 3. 定位誤差分析…………………………………………………………11 4. 夾具設(shè)計及操作說明…………………………………………………14 四、 課程設(shè)計心得體會…………………………………………………………16 參考文獻……………………………………………………………………………17 工藝與夾具課程設(shè)計任務(wù)書 (第6組) 設(shè)計題目：“手柄套”零件機械加工工藝及? 8mm孔鉆夾具設(shè)計 設(shè)計條件：批量生產(chǎn) 設(shè)計內(nèi)容： 1 產(chǎn)品零件圖（一張，CAD圖，打?。? 2 產(chǎn)品毛坯圖（鍛造毛坯）（一張，CAD圖打?。? 3 機械加工工藝過程卡片（該零件完整的工藝過程，手寫或打?。? 4 機械加工工序卡片（所設(shè)計夾具對應(yīng)的工序，一張，手寫或打印） 5 夾具設(shè)計（裝配圖一張，主要零件圖三張，全部為1：1鉛筆圖） 6 工藝、夾具設(shè)計說明書（6000字以上，用專用紙撰寫） 序言 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計是機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計課程教學(xué)的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我們?nèi)孢\用課程及其有關(guān)選修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的一次重要實踐。 我希望能通過這次設(shè)計鞏固我們前面所學(xué)的知識，并深化我對它的理解，為以后更好地走向工作打下基礎(chǔ)。 因知識和能力有限，設(shè)計過程難免會有許多不足之處，還請老師指正。 一、零件的分析 圖1.1 手柄套零件圖 （一） 零件的作用 題目給出的是機床用“手柄套”，如圖1.1所示,它起著連接手柄和轉(zhuǎn)軸的作用，主要是用來傳遞轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而起到調(diào)控作用。其中?12孔用來安裝轉(zhuǎn)軸，并通過兩個?6H8mm孔進行軸向固定。?8孔則用于安裝手柄，借此來傳遞轉(zhuǎn)矩。?5H7mm孔只用于加工時的定位作用，通過它來保證3個徑向孔的位置精度。 （二） 零件的工藝分析 手柄套主要有兩組加工表面，她們相互間有一定的位置精度?，F(xiàn)分述如下： 1. 以?12H7mm孔為中心的加工表面。 它包括，?16mm孔，?12H7mm孔，左右兩端面，?45mm外圓面以及定位用的?5H7mm孔，它們在加工時互為基準，彼此相互聯(lián)系來保證形狀位置精度。另，工件的四個1x45°直角也可以并入該組加工表面。 2. 以?8mm為主的加工表面 它包括，?8mm孔和兩個?6H8mm孔，即徑向的三個圓面加孔。 這兩組表面以及表面組內(nèi)之間，有一定的位置要求，主要是： (1) ?12mm孔軸線與?45mm右端面的垂直度公差為0.05mm； (2) 兩個?6mm孔與?12mm孔軸線的位置度公差為0.12mm。 由上可知，對于這兩組表面，可以先加工一組（第一組）表面，然后借助專用夾具以及定位孔加工另一組表面（第一組），并且通過一次裝或互為基準來保證其位置精度。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 （一） 確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼?？紤]其耐磨性其受到的局部沖擊，選用鍛件。又因為零件年產(chǎn)量為4000件，可采用普通模煅，以提高生產(chǎn)效率并保證加工質(zhì)量。 （二） 基面的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高加工效率。否則，就會使加工工藝問題百出，嚴重影響零件加工質(zhì)量和效率。 1. 粗基準的選擇 因為此零件結(jié)構(gòu)簡單，選用?45mm外圓面作為粗基準即可。但加工時注意，因為零件短小，不能以粗基準一次定位即完成初步加工，而需要兩次使用粗基準，期間產(chǎn)生的二次定位誤差可通過后序的半精、精加工來彌補。 2. 精基準的選擇 因為該零件各加工面有一定的形位精度要求，所以精基準的選擇主要考慮基準重合和互為基準的原則。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。 (三) 制定工藝路線 零件的機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計的核心問題。制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。初次以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1. 工藝路線方案一： 工序 1：粗車右端面和部分?45mm外圓面； 工序 2：粗車左端面和?45mm外圓面剩余部分，鉆?12mm孔； 工序 3：半精車、磨銷?45mm外圓； 工序 4：半精車左端面，車?16mm孔； 工序 5：擴、鉸?12mm孔并半精車?45mm右端面，鉆?5mm孔； 工序 6：鉆?8mm孔； 工序 7：鉆2x ?6H8mm孔； 工序 8：精鉸?12mm孔并磨銷?45mm右端面； 工序 9：倒左端面1x45°直角； 工序10：倒右端面1x45°直角； 工序11：去毛刺； 工序12：清洗； 工序13：終檢。 2. 工藝路線方案二： 工序 1：粗車?45mm右斷面和部分?45mm外圓面； 工序 2：粗、半精車?45mm左端面，粗車剩余的?45mm外圓面，鉆?12mm孔，車?16mm孔； 工序 3：半精車、磨銷?45mm外圓面； 工序 4：擴孔、鉆、鉸、精鉸?12mm孔，半精車?45mm右端面； 工序 5：磨銷?45mm右端面； 工序 6：鉆?5mm孔； 工序 7：鉆?8mm孔； 工序 8：鉆、精鉸兩個?6mm孔； 工序 9：倒左端面1x45°角； 工序10：右端面1x45°角； 工序11：去毛刺； 工序12：清洗； 工序13：終檢。 3. 工藝方案的比較和分析 上述兩個方案最大的區(qū)別在于兩個面組的加工順序的不同。方案一是將第二面組插入到第一面組中加工。而方案二則是先完全加工完第一面組后再加工第二面組，雖然方案一能減少去毛刺的工作量，但違背了基準統(tǒng)一的原則，且在定位面和基準面未加工的情況下，第二面組位置精度難以滿足，特別是150+0.08mm。而方案二中，工序2過于集中，粗精未分離，這將導(dǎo)致左端面偏斜，?16mm孔偏小，工序5則恰好相反，未了保證?12mm軸心和右端面的垂直度，應(yīng)該將它和工序4放在一起，即一起加工。故決定采用方案二加工的順序并分離和合并部分工序。具體工藝過程如下： 工序 1：粗車?45mm右端面和部分?45mm外圓面； 工序 2：粗車?45mm左端面和剩余的外圓面部分； 工序 3：鉆?12mm孔； 工序 4：半精車，磨銷?45mm外圓面； 工序 5：半精車?45左端面，車?16面； 工序 6：擴、鉸、精鉸?12mm孔，半精車、磨銷?45mm右端面； 工序 7：鉆?5mm孔； 工序 8：鉆?8mm孔； 工序 9：鉆兩個?6mm孔； 工序10：倒左端面1x45°角； 工序11：倒右端面1x45°角； 工序12：去毛刺； 工序13：清洗； 工序14：終檢。 以上工藝過程理論上說是非常合理的，但一旦考慮到機床工具的選擇，從經(jīng)濟角度出發(fā)，它還是不理想。首先，工序2和工序3精度要求不高，完全可以用轉(zhuǎn)塔式車床將它們并作一道工序；其次，工序4和工序6中都需要進行車銷加磨銷，這就得使用加工中心才能實現(xiàn)，經(jīng)濟性差，查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表2—4和2—6，發(fā)現(xiàn)使用精車代替磨銷一樣能達到精度要求。再者，倒角工序10和11完全可以在前面加工過程中一起加工，無需再次裝夾。綜合，最終確定工藝路線如下： 工序 1：普通模鍛； 工序 2：正火； 工序 3：粗車右端面和部分外圓面。以?45mm外圓面為基準，選用CA6140車床； 工序 4：粗車左端面和剩余的?45mm外圓面部分，鉆?12mm孔。以?45mm外圓面為基準，選用C365L式轉(zhuǎn)塔式車床； 工序 5：半精車，精車?45mm外圓面。以?12mm孔為基準，選用CA6140車床； 工序 6： 半精車?45mm左端面，車?16mm孔，倒1x45°直角。以?45mm外圓面為基準，并選CA6140車床； 工序 7：擴、鉸、精鉸?12mm孔，半精車，精車?45mm右端面，保證尺寸35mm，倒直角1x45°。以?45mm外圓面為基準，選用C365L轉(zhuǎn)塔式車床； 工序 8：鉆，精鉸?5mm孔，使用專用夾具CJ—01。以?45mm左端面和?12mm孔定位，選用Z525鉆床； 工序9：鉆?8mm孔，使用專用夾具CJ-02。以?45右端面?12mm孔、?5mm孔定位，選用Z525鉆床； 工序10：鉆成90°的?6mm孔，保證13尺寸和相應(yīng)位置度，使用專用夾具CJ-03.以?45mm右端面、?12mm孔、?5mm孔定位，選用Z525鉆床； 工序11：去毛刺； 工序12：清洗； 工序13：終檢。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”和“機械加工工序卡片”。 （四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “手柄套”零件材料為45鋼，硬度為207-241HBW，毛坯重量約為0.46kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用普通模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，結(jié)合《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.機械加工余量 確定外圓表面沿軸線及徑向方向的加工余量（?45mm及35mm），查《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》（以下簡稱《手冊》）表2-7及2-9，其中鍛件重量為0.4kg，鍛件復(fù)雜數(shù)為S1，鍛件輪廓尺寸≤315mm，采用一般加工精度F1,故軸向余量1.5mm∽2.0mm，取2mm，徑向余量1.5mm∽2.0mm，取1.9mm。 2.工序尺寸和毛坯尺寸的確定 （1）. 外圓表面（?45mm）分步加工余量 查《手冊》表7-2/7-5，結(jié)合1所得結(jié)果，擬定加工余量，如下： 粗 車： ?46.8mm 2Z=2mm 半精車： ?45.3mm 2Z=1.5mm 精 車： ?45.0mm 2Z=0.3mm （2）. 左右端面分步加工余量 由上述已確定了毛坯的長度為39mm。查《手冊》表7-2/7-4，結(jié)合1所得結(jié)果，擬定加工余量如下： 右端面 左端面 粗車：37.8mmZ=1.2mm 粗 車： 36.4mmZ=1.4mm 半精車： 35.8mmZ=0.6mm 半精車：35.3mmZ=0.5mm 精 車：35mmZ=0.3mm （左右端面交替加工，尺寸彼此聯(lián)系） （3）. 內(nèi)孔?12mm 毛坯為實心，不沖孔?？拙葹镮T7，參照《手冊》表7-11，可確定工序尺寸及余量為: 鉆孔: ?11.0mm 擴孔：?11.85mm 2Z=0.85mm 粗鉸：?11.95mm 2Z=0.1mm 精鉸：?120+0.018mm 2Z=0.05mm （4）. 定位孔?5mm 孔具有較高的位置精度，參照《手冊》表7-11，可確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：?4.8mm 精鉸：?5.0mm 2Z=0.2mm （5）. 兩個徑向孔?6mm ?6mm孔具有較高的位置度，參照《手冊》表7—11，可確定其工序尺寸及余量為： 鉆孔：?5.8mm 精鉸：?6.0mm 2Z=0.2mm 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。 綜合以上分析，可確定毛坯長度為39mm，直徑為45.8 mm，如下圖4.2所示： 圖4.2 零件毛坯圖 5確定切削用量及基本時間 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先確定切削深度、進給量，再確定切削速度。選擇兩個典型的工序，工序3粗車外圓和工序7加工12H7mm孔，進行鉆-粗鉸-精鉸進行計算。 5.1工序30粗車外圓的切削用量及基本時間 本工序為粗車外圓面。已知工件材料：45鋼，，熱軋制型材；機床為CA6140臥式車床；刀具：硬質(zhì)合金，YT5。下面的相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)《切削用量簡明手冊》確定。 CA6140機床中心高為200mm，查表1.1，選擇刀桿，刀片厚度4.5mm，由表1.3，選擇車刀幾何形狀為平面帶倒棱型，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 5.1.1工序30切削用量的確定 （1）確定切削深度 此工序直徑加工余量為1.3mm，單邊余量僅為0.65mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故。 （2）確定進給量f 根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿尺寸為，，工件直徑為40～60mm，，查表1.31，選擇f=0.56mm/r. （3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 由表1.9，車刀后面最大磨損限度選擇1.0mm，普通車刀壽命T=60min。 （4）確定切削速度v 根據(jù)表1.10查得切削速度查表1.28得切削速度修正系數(shù)為 修正后的切削速度為 按CA6140機床轉(zhuǎn)速，選擇n=11.8 ，則實際切削速度 5.1.2檢驗機床功率 由表1.24，查得Pc=2.4k W。切削功率的修正系數(shù) ， 故實際切削時功率為,而機床主軸允許功率為，，故選用的切削用量可在CA6140機床上進行。 最后確定切削用量為：。 5.1.3基本時間的確定 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-1，車外圓的基本時間為 ，式中 取， 查表6.2—2取， 則基本時間 5.2工序70加工12H7mm孔的切削用量及基本時間 本工序為加工孔加工，要求：加工12H7mm孔，進行鉆-粗鉸-精鉸。先鉆孔再粗鉸、精鉸孔，尺寸保證到。機床：Z525立式鉆床，刀具：高速鋼的標準鉆頭和標準鉸刀。查表2.12，直柄麻花鉆直徑，刀具壽命T=45min；標準鉸刀,刀具壽命T=40min。 5.2.1鉆孔 5.2.1.1確定進給量f 根據(jù)表2.7，查得f=0.25~0.31mm/r，由Z525鉆床參數(shù)確定f=0.28mm/r。 5.2.1.2確定切削速度v 根據(jù)表2.14，表2.13查得，由表2.31得切削速度修正系數(shù) ，故 按機床轉(zhuǎn)速參數(shù)，選擇n=392r/min，則實際切削速度 5.2.1.3檢驗扭矩功率 根據(jù)表2.32，表2.33，鉆孔時扭矩及功率 ，式中，則。而轉(zhuǎn)速為n=392r/mim的Z525型立式鉆床能傳遞的扭矩為。。經(jīng)計算 ，檢驗成立。 5.2.2鉸孔 5.2.2.1確定進給量f 根據(jù)表2.11查得f=0.65~1.4mm/r，按Z525鉆床選擇 三、專用夾具的設(shè)計 專用夾具能大大提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，在批量和大量生產(chǎn)重意義重大。 經(jīng)過設(shè)計任務(wù)要求，我需要設(shè)計的是第9道工序，即?8mm孔加工用夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為一個高速鋼麻花鉆。 (一) 設(shè)計主旨 本夾具主要用來鉆?8mm通孔，技術(shù)要求不高，沒有形位精度限制，且孔徑不大，可一次鉆銷完成。因此，本道工工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 (二) 夾具設(shè)計 1. 定位基準的選擇 由零件圖可知，零件對于?8mm孔的加工并沒有位置及公差要求。但考慮到零件右端面與?12H7mm中心孔的垂直度，右端面的精度較高以及右端面采用一面兩銷定位方式的方便性，此處的定位基準選擇?12H7mm中心孔的右端面。 2. 鉆銷力以及夾緊力的計算 （1） 鉆銷力的計算： 材料為高速鋼，則據(jù)《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表3—4，查得鉆銷時軸向力、轉(zhuǎn)矩計算公式為： Ff=CFfdZFffYFfKFf Mc=CMfdZMcfYMcKMc 式中, CFf=600,d=8mm,ZFf=1.0, f=195r/min,YFf=0.7,KFf=1, CMf=0.305,ZMc=2.0,f=195r/min,YMc=0.8,KMc=1 代入數(shù)據(jù)，得：Ff = 600X0.008X(195/60)0.7X1 = 11N Mc = 0.305X0.0082.0X(195/60)0.8X1 = 5X10-6N·m 由于轉(zhuǎn)矩的值太小，對工件的定位加工影響不大，故可以忽略不計。 （1） 夾緊力的計算： 左端面及右端面與夾具上的開口墊圈及夾具體的摩擦系數(shù)分別為0.3及0.1，所以理論上，夾緊力： F= Ff/u=11/(0.3+0.1)=27.5N 在計算鉆銷力時必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K=K1K2K3K4。 式中：K1—基本安全系數(shù)，K1=1.5； K2—加工性質(zhì)系數(shù)，K2=1.1； K3—刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1； K4—斷續(xù)切銷系數(shù)，K4=1.1； 于是:F′=K X Ff=1.5X1.1X1.1X1.1X27.5=55N。此時，F(xiàn)′已大于所需的27.5N夾緊力，故本夾具可以安全地工作。 3. 定位誤差分析 （1） 定位元件及公差的確定 <1> 本夾具采用一面兩銷定位，由于用于定位的兩孔直徑分別為5mm及12mm，故主要定位元件為一圓柱銷和一菱形銷。 1） 確定兩銷的中心距 兩銷中心距的偏差一般取兩孔中心距偏差的1/5—1/3，當(dāng)孔距公差大時，取小值；反之，取大值，以便于制造。因此處孔距公差為0.08mm，故取0.026mm。 2） 確定第一個定銷直徑尺寸d1 取d1min=D1max，定位銷的直徑公差一般按g6、h7配合選取，最后取d1=12.008h7mm。 3） 確定菱形銷寬度b和B 菱形銷的結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)標準化，查《機械制造工藝學(xué)》表5—1選取：b=2mm，B=4.5mm。 4） 計算菱形銷直徑尺寸 先按下式計算出菱形銷與孔配合的最小間隙，再計算菱形銷直徑尺寸d2，并按g6或f7選取偏差，然后圓整處理： Δ2min≈2b（δLD+δLd）/D2 d2=D2-Δ2min 式中 Δ2min—菱形銷與孔配合的最小間隙，單位為mm； b—菱形銷的寬度，單位為mm； δLD、δLd—為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差，單位為mm； D2—工件上菱形銷定位孔直徑，單位為mm； D2—菱形銷直徑尺寸，單位為mm。 分別代入數(shù)據(jù)，得：Δ2min ≈ 2X2（0.08+0.026）/5 = 0.0848mm d2 = 5-0.0848 = 4.9152mm <2> 定位銷的設(shè)計 查《機床夾具設(shè)計手冊手冊》圖2-1-3及表2-1-3，得定位銷的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.2所示： 圖3.3.1.2 定位銷的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù) <3> 鉆套的設(shè)計 查《機床夾具設(shè)計手冊手冊》圖2-1-146及表2-1-146，得鉆套的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.3所示： 圖3.3.1.3 鉆套的結(jié)構(gòu) 其中，d=8F7mm，D=12m6mm，D1=22mm，D2=18mm，H=20mm，h=10m，h1=6mm，h2=12mm，h3=14mm，r=16mm，r1=1mm，m=7mm，m1=7mm，a=0.5mm，b=2mm，α=50°，δ=0.008mm，配鉆套螺釘M6。 <4>鉆套襯套的計設(shè)計 查《機床夾具設(shè)計手冊手冊》圖2-1-174及表2-1-174，得鉆套襯套的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.4所示： 圖3.3.1.4 鉆套襯套的結(jié)構(gòu) 其中：d=18F7mm，D=26n6mm，D1=30mm，H=16mm，h=4mm，C=1mm,C1=2mm, C2=1.5mm,a=0.5mm,b=2mm, δ=0.008mm。 <5>手柄的設(shè)計 查《機床夾具設(shè)計手冊手冊》圖2-1-224及表2-1-222，得手柄的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.5所示： 圖3.3.1.5 手柄的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù) （2） 零件的位置誤差 零件圖上并沒有對孔的公差及配合等進行規(guī)定，故孔的定位精度并不高。即在實際工作過程中，夾具體對工件的一般誤差，并不影響鉆床對工件的加工。 1> 由于?8mm孔的軸向定位是以右端面為基準的，而此處夾具的設(shè)計同樣是以右端面為基準，即符合基準重合原則，誤差為0。 2> 從零件圖上可知，?12mm孔與右端面的垂直度最大偏差為0.05mm。所以，?8mm孔與右端面的垂直度最大偏差也為0.05mm。 3> 圓柱位銷的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起，故此誤差為0.08mm。 4> 磨損造成的誤差一般不超過0.005mm。 5> 鉆模對刀誤差：因加工孔的孔徑D’等于鉆頭孔徑d，由于鉆套孔徑D的約束，一般情況下，D’大于D,即加工孔中心實際上與轉(zhuǎn)套中心重合，因此，鉆模對刀誤差趨于0。 6> 夾具相對于刀具的誤差取0.01mm。 4. 夾具設(shè)計及操作說明 本夾具用于在鉆床上加工孔,采用了一面兩銷定位，六個自由度完全限制。外加左端面的夾緊，夾具對工件在加工過程中的固定完全能達到要求。因本工件的加工量為大批量生產(chǎn)，故夾具要盡量簡單，且方便拆卸。所以夾具又采用了手動螺旋壓板機構(gòu)對工件左端面的夾緊方式。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 夾具體三維圖如下圖3.2.4所示: 圖3.2.4 夾具體三維立體圖及爆炸圖 四、課程設(shè)計心得體會 經(jīng)過兩個星期的艱苦奮斗，夾具設(shè)計結(jié)束了。在我完成的那一剎那，心里是百感交集，心曠神怡，豁然開朗。在兩周的設(shè)計中，我遇到了很多的困難，我沒有氣餒，沒有放棄，沒有妥協(xié)。而是通過一次又一次的計算，一次又一次的修改，反復(fù)的推敲，分析。不懂的就看書，看不懂的就去問。最終是，山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村。 此次設(shè)計是對手柄套的加工工藝和夾具設(shè)計，其零件為模鍛，具有體積小，零件簡單的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工?8mm孔工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機構(gòu)設(shè)計簡單，方便且能滿足要求。 回顧這兩周的設(shè)計，總體上說我還是學(xué)到了很多的東西。通過這次課程設(shè)計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計都有了更進一步的認識，也加深了對大學(xué)3年中所學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設(shè)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(shè)計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計時就必須考慮所設(shè)計的機構(gòu)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(shè)計使我學(xué)會了從實際出發(fā)加工零件和設(shè)計夾具。這次課程設(shè)計還使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。我想說，設(shè)計確實有些辛苦，但苦中也有樂，，一起工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下,讓我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，設(shè)計確實很累，但當(dāng)我們研究出數(shù)據(jù)制成成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮； 這次設(shè)計是我成功邁向成功的第一步。 雖然這次設(shè)計中會有錯誤，做的也沒有別人的好，但是這畢竟是我的第一次獨立完成的設(shè)計。我為之付出了汗水，百分百的心意。不管結(jié)果的成績會怎樣，我已經(jīng)努力過。只有經(jīng)過地獄的磨練才能創(chuàng)造天堂的美。沒有流過血的手指，彈奏不出世間的絕唱。 五、參考文獻 [1] 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002 [2] 吳拓，方瓊珊主編.機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [3] 孫本緒，熊萬武主編.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 [4] 李云主編.機械制造工藝及設(shè)備指導(dǎo)手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1998 [5] 王光斗，王春福主編.機床夾具設(shè)計手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 [6] 熊良山主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).華中科技大學(xué)出版社，2000 [7] 劉守勇主編.機械制造工藝與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，1999（5） 第 20 頁 共 20 頁