本田270支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)題目： 本田270支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 起訖日期 年 月 日～ 年 月 日 目錄 摘 要 3 Abstract 4 1、緒 論 4 2、零件的分析 5 2.1、零件的作用 5 2.2、零件的工藝分析 5 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8 3.1、確定毛坯的制造形式及材料 8 3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10 4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 10 4.2、制定工藝路線(xiàn) 10 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 16 4.4.1粗銑、半精銑厚度尺寸兩端面 17 4.4.2 粗銑、精銑內(nèi)孔，保證高度尺寸3.5到位 18 4.4.3粗鏜∮40內(nèi)孔 18 4.4.4粗鏜、精鏜內(nèi)孔至尺寸 19 4.4.5鉆主視圖上4-∮6.6通孔 19 4.4.6鉆、攻主視圖上4-M5-6H螺紋孔至尺寸 20 4.4.7鉆、攻主視圖上M6-6H螺紋孔至尺寸...................................................................................23 4.4.8鉆2-∮6.8深8直孔至尺寸..............................................................................................24 4.4.9鉆2-∮10直孔至尺寸.......................................................................................................24 4.4.10鉆左視圖上2-∮6.6通孔................................................................................................25 4.4.11鉆、攻左視圖上7-M5-6H螺紋孔至尺寸.......................................................................25 5、鏜孔夾具的設(shè)計(jì) 26 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 26 5.2定位誤差的分析 26 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 29 5.4鏜套與襯套的設(shè)計(jì) 31 5.5夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 32 5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 32 小 結(jié) 34 致 謝 35 參考文獻(xiàn) 36 摘 要 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是本田270支架加工工藝規(guī)程及鏜孔鏜孔夾具的設(shè)計(jì)。本田270支架主要是用在汽車(chē)上面，其主要加工表面及控制位置為左右兩端面和內(nèi)孔。由零件要求分析可知，保證左右兩端面的厚度尺寸和內(nèi)孔尺寸的同時(shí)應(yīng)該盡量保證其垂直度，這對(duì)于后工序裝配和總成使用上來(lái)說(shuō)都有重要影響。所以，工序安排時(shí)，采取以左右兩端面粗定位夾緊加工后，對(duì)孔進(jìn)行鏜削加工同時(shí)成型。因其粗糙度為Ra1.6，可通過(guò)粗鏜、精鏜滿(mǎn)足。本文的研究重點(diǎn)在于通過(guò)對(duì)本田270支架的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計(jì)高效、省力的夾具，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，最終加工出合格的本田270支架零件。 關(guān)鍵詞：本田270支架，工藝規(guī)程，鏜孔夾具，工藝路線(xiàn)，加工方式； 1、緒 論 本文首先對(duì)本田270支架的零件進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)本田270支架進(jìn)行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺(jué)得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料和書(shū)籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了本田270支架的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 2、零件的分析 2.1、零件的作用： 題目所給的零件是本田270支架，而支架一般是架子類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，上面鉆或銑有直孔或者是螺紋孔，其作用是用來(lái)與其它部件進(jìn)行連接的。而本課題的任務(wù)就是”本田270支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)“。 2.2、零件的工藝分析： （1）以主視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 本田270支架的左右端面的銑削加工，內(nèi)孔的銑削加工以及 4-M5-6H螺紋孔的加工，4-∮6.6通孔的加工，2-∮6.8，2-∮10，7-M5-6H螺紋孔、直孔的加工，其中四個(gè)側(cè)面的表面粗糙度要求為，4-M6螺紋孔、2-M10、4-∮12直孔，2-M5螺紋孔的表面粗糙度要求為。 以下是該本田270支架的零件圖。 圖1-1 本田270支架零件圖主視圖 3、確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 3.1、確定毛坯的制造形式及材料： “本田270支架”零件材料采用Y112制造。本田270支架材料為Y112，需人工時(shí)效，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用直接鑄坯的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。 3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 3.2.1、左端面和右端面的加工余量 根據(jù)工序要求，本田270支架左右兩個(gè)端面的加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~6.5mm，現(xiàn)取5mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。 精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 毛坯的基本尺寸為218+5+5=228mm。 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：218+5+5=228mm 毛坯最小尺寸為：228-0.8=227.2mm 毛坯最大尺寸為：228+0.8=228.8mm 粗銑后最大尺寸為：228.8-1-1=226.8mm 粗銑后最小尺寸為：227.2-1-1=225.2mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即218mm。 3.2.2、孔的加工余量， 根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗銑、精銑兩個(gè)工序完成，各工序余量如下： 粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm; 精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為0.3mm。 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ190-2-1-0.3=φ187.7； 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，Y112尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ190-2-1-0.3=φ186.7； 毛坯最大尺寸為φ186.7+0.55=φ187.25； 毛坯最小尺寸為φ186.7-0.55=φ186.15； 粗銑工序尺寸為φ187； 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即； 3.2.3、孔的加工余量 根據(jù)工序要求，孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm； 半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為1.3mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ43-2-1.3=φ39.7mm； 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，Y112尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ39.7-2-1.3-0.3=φ36.1mm； 毛坯最大尺寸為φ36.1mm+0.55=φ36.65mm； 毛坯最小尺寸為φ36.1mm-0.55=φ35.55mm； 粗鏜工序尺寸為φ38mm； 精鏜工序尺寸為mm； 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1、定位基準(zhǔn)的選擇： 4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證本田270支架的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿(mǎn)足上述要求，應(yīng)選擇本田270支架的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以本田270支架的兩個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)來(lái)限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)面作為定位基準(zhǔn)來(lái)限制第五個(gè)自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達(dá)到了加工各個(gè)工序的目的。 4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇： 從保證本田270支架孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證本田270支架零件在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 從本田270支架零件圖分析可知，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(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。 至于前后端面，雖然它是本田270支架箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c本田270支架箱體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。 4.2、制定工藝路線(xiàn) 對(duì)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(zhǔn)。本田270支架體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。 具體安排是先以底面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工頂面，然后已經(jīng)銑削好的頂面為基準(zhǔn)來(lái)加工底面。第二個(gè)工序是銑削加工本田270支架零件的四側(cè)端面及倒角C3。由于頂平面加工完成后一直到本田270支架體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)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(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進(jìn)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0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)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。 根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)初步擬定本田270支架加工工藝路線(xiàn)如下； 方案一： 鍛造毛坯, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置, 噴涂油漆, 粗銑、半精銑厚度尺寸兩端面 粗銑、精銑內(nèi)孔，保證高度尺寸3.5到位 粗鏜∮40內(nèi)孔 粗鏜、精鏜內(nèi)孔至尺寸 鉆主視圖上4-∮6.6通孔 鉆、攻主視圖上4-M5-6H螺紋孔至尺寸 鉆、攻主視圖上M6-6H螺紋孔至尺寸 鉆2-∮6.8深8直孔至尺寸 鉆2-∮10直孔至尺寸 鉆左視圖上2-∮6.6通孔 鉆、攻左視圖上7-M5-6H螺紋孔至尺寸 去毛刺 檢查、入庫(kù) 方案二： 鍛造毛坯, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置, 噴涂油漆, 粗銑、半精銑厚度尺寸兩端面 粗銑、精銑內(nèi)孔，保證高度尺寸3.5到位 粗鏜∮40內(nèi)孔 粗鏜、精鏜內(nèi)孔至尺寸 鉆主視圖上4-∮6.6通孔 鉆、攻主視圖上4-M5-6H螺紋孔至尺寸 鉆2-∮10直孔至尺寸 鉆左視圖上2-∮6.6通孔 鉆、攻主視圖上M6-6H螺紋孔至尺寸 鉆2-∮6.8深8直孔至尺寸 鉆、攻左視圖上7-M5-6H螺紋孔至尺寸 去毛刺 檢查、入庫(kù) 方案三： 鍛造毛坯, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置, 噴涂油漆, 粗銑、半精銑厚度尺寸兩端面 粗銑、精銑內(nèi)孔，保證高度尺寸3.5到位 粗鏜∮40內(nèi)孔 粗鏜、精鏜內(nèi)孔至尺寸 鉆主視圖上4-∮6.6通孔 鉆2-∮10直孔至尺寸 鉆左視圖上2-∮6.6通孔 鉆、攻左視圖上7-M5-6H螺紋孔至尺寸 鉆、攻主視圖上4-M5-6H螺紋孔至尺寸 鉆、攻主視圖上M6-6H螺紋孔至尺寸 鉆2-∮6.8深8直孔至尺寸 去毛刺 檢查、入庫(kù) 方案二工序比較集中，但在裝夾加工過(guò)程中會(huì)對(duì)零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時(shí)對(duì)零件的裝夾和拆卸較頻繁，時(shí)間耽擱較長(zhǎng)，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由圖樣分析，該圖樣需要銑削四周的輪廓，在這里我們?cè)阢娸喞獣r(shí)選用φ20mm立銑刀。而鏜削加工時(shí)我們可以選擇內(nèi)孔鏜刀，量具可選用0--150mm為75-100mm的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 4.4.1粗銑、半精銑厚度尺寸兩端面 本工序?yàn)榇帚娚舷缕矫?，半精銑厚度尺寸兩端面的工序，在這里，我們選擇銑床X5032作為銑削設(shè)備，加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，取 銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 即 ：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-73，取 銑削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4.4.2 粗銑、精銑內(nèi)孔，保證高度尺寸3.5到位 本工序?yàn)?粗銑、精銑內(nèi)孔的工序我們選擇機(jī)床：銑床 X5032，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.3粗鏜∮40內(nèi)孔 本工序?yàn)榇昼M∮40內(nèi)孔的工序,我們選擇機(jī)床：鏜床 T6113，功率P=11kw； 刀具：選用高速內(nèi)孔鏜刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)鏜削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)鏜削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知 0.25 3)鏜削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.4粗鏜、精鏜內(nèi)孔至尺寸 機(jī)床：T6113臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X (1)粗、精鏜孔 粗鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 即 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道 因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4.4.5鉆主視圖上4-∮6.6通孔 本工序?yàn)殂@油孔，已知工件材料Y112，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用鉆床Z3050，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用6.6麻花鉆， 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 4.4.6鉆、攻主視圖上4-M5-6H螺紋孔至尺寸 1）鉆主視圖上4-M5-6H螺紋孔 機(jī)床：Z5332立式鉆床 刀具：5.2直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故 查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應(yīng)地 ，， 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.58mi 4.4.7 鉆、攻主視圖上M6-6H螺紋孔至尺寸 1）鉆主視圖上4-M5-6H螺紋孔 機(jī)床：Z5332立式鉆床 刀具：5.2直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故 查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應(yīng)地 ，， 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4.4.8 鉆2-∮6.8深8直孔至尺寸 本工序?yàn)殂@油孔，已知工件材料Y112，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用鉆床Z3050，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用6.6麻花鉆， 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 4.4.9 鉆2-∮10直孔至尺寸 本工序?yàn)殂@油孔，已知工件材料Y112，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用鉆床Z3050，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用6.6麻花鉆， 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 4.4.10 鉆左視圖上2-∮6.6通孔 本工序?yàn)殂@油孔，已知工件材料Y112，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用鉆床Z3050，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用6.6麻花鉆， 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 4.4.11 鉆、攻左視圖上7-M5-6H螺紋孔至尺寸 機(jī)床的選用: 選用鉆床Z5032，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用麻花鉆 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 5、鏜孔夾具的設(shè)計(jì) 在本夾具主要用來(lái)粗、精鏜的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為Ra。并作為左右端面垂直度的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知兩側(cè)分別在同一軸線(xiàn)上，由于在鏜孔之前上平面已經(jīng)進(jìn)行了銑削加工，所以選擇上下兩個(gè)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)面，并且以已經(jīng)銑削出的圓凸臺(tái)面同樣作為定位基準(zhǔn)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。 5.2定位誤差分析 工件的工序基準(zhǔn)為四邊四個(gè)側(cè)面定位，本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的移動(dòng)壓板保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線(xiàn)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(xiāo)中心連線(xiàn)方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ； 本工序采用兩個(gè)移動(dòng)壓板，一個(gè)V型塊定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿(mǎn)足定位要求。 取（中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為 由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： 1 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿(mǎn)足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》查表可得： 圓周切削分力公式： 式（3.1） 式中 式（3.2） 查表得： 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3） 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式（3.4） 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.5） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（3.6） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，可得： 所以，由式（3.5）有： 5.4鏜套與襯套的設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜孔的孔，所以本次采用的鏜套為6090，鏜套用襯套選用6080。 選用鏜套如圖所示: 圖4-2 鏜套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表4-1 鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D 公稱(chēng)尺寸 允差 60 45 75 -0.012 -0.027 90 85 18 2．5 40 40 3 襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖4-3 襯套 其機(jī)構(gòu)參數(shù)如下表： 表4-2 鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D C 公稱(chēng)尺寸 允差 公稱(chēng)尺寸 允差 75 +0.022 0 45 85 +0.039 +0.020 3 1 5.5夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且?jiàn)A緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過(guò)推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。 整個(gè)壓緊裝置大致圖如下： 圖4-4 本田270支架鏜孔夾具夾緊裝置 5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 鏜孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過(guò)定位軸將工件的工藝孔放入兩個(gè)定位銷(xiāo)中，保證工件的定位，然后將移動(dòng)壓板轉(zhuǎn)移到工件上方，通過(guò)壓板，將工件夾緊，然后鏜桿引導(dǎo)可以對(duì)工件進(jìn)行加工，加工完成后仍然通過(guò)將工件取走。 圖4-5 鏜孔夾具裝配圖 小 結(jié) 這段時(shí)間以來(lái)，通過(guò)查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識(shí)，通過(guò)日以繼夜的計(jì)算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿(mǎn)了各種感想。覺(jué)得做一門(mén)學(xué)問(wèn)，真的不容易，需要花費(fèi)很多的時(shí)間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認(rèn)可。做到這里，論文總算完成了，我覺(jué)得做一個(gè)零件的夾具設(shè)計(jì)，首先需要了解這個(gè)零件的作用以及使用場(chǎng)合，然后就是它的加工工藝，根據(jù)它最重要的加工工藝位置來(lái)做相對(duì)應(yīng)的夾具，這樣就很容易找到做夾具的切入點(diǎn)，通過(guò)定位基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇，從而設(shè)計(jì)出合理的有效的工裝夾具，這樣也便于實(shí)際生產(chǎn)。 致 謝 時(shí)間過(guò)得真快，轉(zhuǎn)眼就要到了畢業(yè)的時(shí)候了，心里感概很多，在論文完成之際，我要向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！感謝您這三年對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成專(zhuān)科階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么，知道以后的人生目標(biāo)是什么，通過(guò)這幾年的學(xué)習(xí)，讓我知道了我們親愛(ài)的導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開(kāi)朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，通過(guò)查找了各類(lèi)的夾具，編程手冊(cè)論文終于可以完成了，我感到很開(kāi)心，也很激動(dòng)，因?yàn)檫@是我知識(shí)的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)三年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。三年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周?chē)睦蠋熀屯瑢W(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)。 參考文獻(xiàn) 1 王少軍．機(jī)械制造工藝學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 35~ 2 壽主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 86~97 3 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 22~36 4 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