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軸承支承軸軸承支承軸加工工藝及加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)姓名：姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：具體任務(wù)如下具體任務(wù)如下 軸承支撐座軸承支撐座加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；關(guān)鍵工序之一的專用夾具設(shè)計(jì)；關(guān)鍵工序之一的專用夾具設(shè)計(jì)；軸承支撐座軸承支撐座加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)毛坯采用毛坯采用單件單件鑄造鑄造重要基準(zhǔn)：一端面，一孔重要基準(zhǔn)：一端面，一孔確定工藝路線確定工藝路線鉆孔鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)專用夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn) ：一面一面2 2銷銷定位元件：長(zhǎng)圓柱銷、襯套端面、定位元件：長(zhǎng)圓柱銷、襯套端面、固定擋塊固定擋塊夾緊：夾緊：螺旋夾緊螺旋夾緊 感謝諸位老師參加我的設(shè)計(jì)答辯。感謝諸位老師參加我的設(shè)計(jì)答辯。謝謝！謝謝！I 工藝工裝設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“軸承支撐座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（假設(shè)年產(chǎn)量為 5000 件） 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 設(shè) 計(jì) 指導(dǎo)教師 年 月 日 工藝工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)“軸承支撐座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（假設(shè)年產(chǎn)量為 5000 件） 內(nèi)容： 1. 零件圖 1 張 2. 毛坯圖 1 張 3. 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1 張 4. 夾具裝配圖 1 張 5. 夾具零件圖 1 張 6. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 份 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 年 月 日 1 目 錄 1 緒 論 1 2 軸承支撐座的分析 2 2.1 軸承支撐座的工藝分析 2 2.2 軸承支撐座的工藝要求 2 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1 加工工藝過(guò)程 5 3.2 確定各表面加工方案 5 3.2.1 影響加工方法的因素 5 3.2.2 加工方案的選擇 5 3.3 確定定位基準(zhǔn) 6 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 6 3.4 工藝路線的擬訂 7 3.4.1 工序的合理組合 7 3.4.2 工序的集中與分散 8 3.4.3 加工階段的劃分 9 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 9 3.5 軸承支撐座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 11 3.5.2 軸承支撐座的偏差計(jì)算 12 3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 12 3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 18 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 21 41 研究原始質(zhì)料 21 42 定位基準(zhǔn)的選擇 21 43 切削力及夾緊力的計(jì)算 21 44 誤差分析與計(jì)算 22 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 23 4.5.1 定位銷選用 23 4.5.2 夾緊裝置的選用 24 2 4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 24 46 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 25 參考文獻(xiàn) 27 1 1 緒 論 工藝工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和進(jìn)行了 校內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后讓學(xué)生獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)也是為了畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生在下述三方面得到鑄煉： （1）能把機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論和在校內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的 實(shí)踐知識(shí)有機(jī)的相結(jié)合，從而解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、 工藝尺寸確定等問題，從而確保零件的加工質(zhì)量。 （2）提高學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)針對(duì)某一典型零件的夾具（或量具） 的設(shè)計(jì)，從而使學(xué)生能夠通過(guò)所給出的被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效率、 低成本、裝夾簡(jiǎn)單、省力、省時(shí)而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）鑄煉學(xué)生使用手冊(cè)及圖表資料的能力。能夠熟練地依據(jù)給定的任務(wù)而 查找相關(guān)的資料、手冊(cè)及圖表并掌握其中的設(shè)計(jì)信息用于設(shè)計(jì)參數(shù)的確定。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、 降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床 或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械 工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 而本次對(duì)于軸承支撐座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： 完成軸承支撐座零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成某一道工序的鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)。 通過(guò)對(duì)軸承支撐座零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度， 主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出軸承支撐座加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用 夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大 小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。 2 2 軸承支撐座的分析 2.1 軸承支撐座的工藝分析 軸承支撐座是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜， 但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對(duì)精度要求也 很高。軸承支撐座的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是 ，所以2.3Ra 都要求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，軸承支撐座底面與大頭 孔上平面有平行度公差要求。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁龋?以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽 命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 2.2 軸承支撐座的工藝要求 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng) 量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝 問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 3 圖 2.1 軸承支撐座零件圖 該加工有加工表面：平面加工包括軸承支撐座底面、大頭孔上平面；孔系加 工包括大、小頭孔、各小孔螺紋孔；小頭孔端面加工以及大頭孔的端面加工。 以平面為主有： 軸承支撐座底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 ；2.3Ra 大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是 。2.3Ra 孔系加工有： 42 、32 的大頭孔粗、精鏜加工，其表面粗糙度為 ；1.6Ra 的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要求209H ；1.6Ra 小孔鉆加工，小孔表面粗糙度要求 。5.12Ra 軸承支撐座毛坯的選擇鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單 邊余量一般在 ，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因3m 其年產(chǎn)量是 5000 件，由3 表 2.13 可知是中批量生產(chǎn)。 上面主要是對(duì)軸承支撐座零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析， 選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 提供了必要的準(zhǔn)備。 4 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 加工工藝過(guò)程 由以上分析可知，該軸承支撐座零件的主要加工表面是平面、孔系。一般 來(lái)說(shuō)，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(duì)于軸承支 撐座來(lái)說(shuō)，加工過(guò)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(guān)系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：軸承支撐座的尺寸精度，形狀精度以及 位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞 動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)軸承支 撐座的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法 及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。 在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。 3.2.1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求， 選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小 批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工， 在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有 色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求， 工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來(lái)選定最終加工方法。 。 3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精 銑（ ） ，粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79IT:aR 6 以較小。 由參考文獻(xiàn)3表 2.111 確定，大頭 42、32 孔的表面粗糙度要求 為 6.3，則選擇孔的加方案序?yàn)椋捍昼M精鏜。 小頭孔 加工方法：209H 加零件毛坯不能直接鑄出孔，只能鑄出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正 其中心，但其表面粗糙度的要求為 ，所以選擇加工的方法是鉆擴(kuò)6.1Ra 鉸。 小孔加工方法： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，?，所以我們采用一次鉆孔2.5 的加工方法。 3.3 確定定位基準(zhǔn) 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加 工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工 面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選 擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、 外形對(duì)稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面 是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床 身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加 工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位 準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需 經(jīng)初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證軸承支撐座 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。從軸承支撐座零件圖分析可 知，主要是選擇加工軸承支撐座底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。 3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定 位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 7 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具 比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為 定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書 表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反 復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn) 磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇 加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此 外，像拉孔在無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn) 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證軸承支撐座 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。從軸承支撐座零件圖分析可 知，它的底平面與 小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔209H 定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整 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。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌?工表面，所以也可以用 的孔為加工基準(zhǔn)。4 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準(zhǔn)。 3.4 工藝路線的擬訂 對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。軸承支撐座的 加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精 加工軸承支撐座底面大頭孔上平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。 3.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè) 備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的 機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 8 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人 數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證 這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi) 事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但 由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 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%809c: 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 。mg2 3.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè) 不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序 分散。 工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù) 和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這 些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi) 事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的 機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具 體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但 由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突 出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量， 從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 9 3.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段： 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提 高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精 度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工 精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì) 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階 段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就 要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn) 可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn) 成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見下表： 表 3.1 加工工藝路線方案比較表 工序號(hào) 方案 方案 10 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 010 粗銑平面 E、F 平面和 20 孔 粗、精銑 E 平 面 平面和 20 孔 020 精銑平面 E、F 平面和 20 孔 粗、精銑 F 平 面 平面和 20 孔 030 鉆、擴(kuò)、鉸： 20 孔 底面和側(cè)面 鉆、擴(kuò)、鉸： 20 孔 底面和側(cè)面 040 粗鏜 42、32 孔 底面和 孔20粗、精鏜 32 孔孔 底面和 孔20 050 精鏜 42 孔 底面、 孔 和孔 粗、精鏜 底面、 孔 060 鉆各小孔攻絲 各螺紋孔 檢驗(yàn) 加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個(gè)工序中， 以便裝夾、安裝工件。 再看后面的鏜孔、工序，方案把粗、精加工分在兩個(gè)不同的工序中， 而方案都在一個(gè)工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí) 也可以減少工件的安裝次數(shù)。 方案 2 中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、 安裝工件。 由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過(guò)程 如下表： 表 3.2 加工工藝過(guò)程表 工序號(hào) 工 種 工作內(nèi)容 說(shuō) 明 010 鑄造 鑄造 鑄件毛坯尺寸： 020 熱處理 退火 030 銑 粗、精銑 E 平面 工件用專用夾具裝夾；雙 立軸圓工作臺(tái)銑床 )52(KX 11 040 銑 粗、精銑 F 平面 工件用專用夾具裝夾；雙 立軸圓工作臺(tái)銑床 )52(KX 050 鉆、擴(kuò)、 鉸 將孔 20 鉆到直徑 再將 擴(kuò)孔到17dm 最后進(jìn)行鉸加工到要求尺9. 寸 20H工件采有專用夾具裝夾，機(jī)床選用搖臂鉆床（ ）3025Z 060 粗、精 鏜 粗、精鏜孔 42、32 孔 工件用專用夾具裝夾； 立式銑鏜床（ ）68T 070 鉆 鉆小孔到要求尺寸 攻絲各螺紋 孔 工件用專用夾具裝夾； 搖臂鉆床 )3025(Z 080 檢驗(yàn) 090 入庫(kù) 清洗，涂防銹油 3.5 軸承支撐座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確 定 軸承支撐座的鑄造采用的是 HT200 鑄造制造，其材料是 HT200，生產(chǎn)類型 為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 軸承支撐座為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī) 件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的 對(duì)稱，盡量避免鑄造件截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 12 坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 3.5.2 軸承支撐座的偏差計(jì)算 軸承支撐座底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算 底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步 余量如下： 粗銑：由參考文獻(xiàn)4表 1119。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取2.05m 2mm。查3可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為 IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取 .21 精銑：由參考文獻(xiàn)3表 2.359，其余量值規(guī)定為 。1. 鑄造毛坯的基本尺寸為 42-2-4=36，又由參考文獻(xiàn)4表 1119 可得鑄件 尺寸公差為 。 。1.406 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算 參照參考文獻(xiàn)3表 2.22，2.225,2.313 和參考文獻(xiàn)15表 18， 可以查得： 孔 20： 鉆孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1IT12.5Raumm2.0 擴(kuò)孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。03. 84. 鉸孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8IT1.6Rau0.3 根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，而大頭孔加工分為 粗鏜、精鏜二個(gè)工序完成，各工序余量如下： 鉆 20 孔 參照參考文獻(xiàn)3表 2.347，表 2.348。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該孔的工藝是：鉆擴(kuò)鉸 鉆孔： 17 擴(kuò)孔： （Z 為單邊余量）9.2.7Zm 鉸孔： （Z 為單邊余量）2003 3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序 1：粗、精銑 E 平面。 機(jī)床：臥式銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm 數(shù) ，此為粗齒銑刀。5Z 13 因其單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度 ： pa 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：p1.0m 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取 ：根據(jù)參fa 0.15/famZ 考文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度 2.8/Vs 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取 根據(jù)參考f f/8. 文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度 .47/ 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.9/min31Vrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.174，取 475 實(shí)際銑削速度 ：v .402.9/106ns 進(jìn)給量 ： fV.1857/0.1/ffaZm 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.2475infVs ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.481,取aa6 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14lm8l 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 20.5()(3lDa2.061)2 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt12420.36min7.5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt1268.19i.jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105injjtt 14 工序 2：粗、精銑 F 面。 機(jī)床：臥式銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm 數(shù) 8，此為細(xì)齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度 ：pam2 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：p1.0 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取 根據(jù)參考fa Zmaf/18.0 文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度 2.47/Vs 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取 ：根據(jù)參f .5/f 考文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度 .8/m 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.6053/in314Vrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 實(shí)際銑削速度 ：v.10.14/06dnms 進(jìn)給量 ：fV.58/2/ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m170infVs 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ，l 4lm68l 刀具切入長(zhǎng)度 ：精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt12402.34min7jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt1268.ijlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 20.5injjtt 工序 3：鉆、擴(kuò)、鉸 孔。09H 機(jī)床：立式鉆床 Z525 15 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔 20 鉆孔 20 時(shí)先采取的是鉆 孔，再擴(kuò)到 ，所以 。171.717Dm 切削深度 ：pa8.5m 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.438，取 。f rf/3.0 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.441，取 。V48Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./min317vrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 0 所以實(shí)際切削速度 ：v.176.5/dns 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42m 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 117()05.96rDlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l4l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt60.5in.3jLfn 擴(kuò)孔 20 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.331 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。 片型號(hào)：E403 因鉆孔 20 時(shí)先采取的是先鉆到 孔再擴(kuò)到 ，所以 ，1719.719.7Dm17d 切削深度 ：pa.35m 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.452，取 。f 0.6/fr 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.453，取 。V4Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.462.78/in319vrD 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 5mn 16 所以實(shí)際切削速度 ：v3.149.750.2/06dnms 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42m 刀具切入長(zhǎng)度 有：11 19.7()20.8632rDdlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 ： ，取lm42l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt30.16in.5jLfn 鉸孔 20 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。 切削深度 ： ，且 。pa0.15m20D 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.458， 取f rmf/0.21 。rmf/0.2 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.460，取 。V sV/3. 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n10.32605.7/in14rD 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131 取 1mn 實(shí)際切削速度 ：v.63/00s 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42 刀具切入長(zhǎng)度 ，10019.7()20.9rDdlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2lm4l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：3jt.09.7in315jLnf 17 該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是 ：jt0.2516.07.48minj 工序 4 ：粗、精鏜孔。 機(jī)床：臥式金剛鏜床 740TK 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5YT 粗鏜 42、32 孔 單邊余量 Z=1.1mm,一次鏜去全部余量 ，1.pam 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.466，刀桿伸出長(zhǎng)度取 ，切削深f m20 度為 。因此確定進(jìn)給量 。1.m0.2/fr 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.445，取 。V./1/inVs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，0191./in3.4.2rd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.141，取 0m 實(shí)際切削速度 ：v.43.2.4/106ns 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ： mf0.10/inf 被切削層長(zhǎng)度 ：l5 刀具切入長(zhǎng)度 ： 1 2.(3)3.70pramtgktg 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2lm5l42 行程次數(shù) ：i1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt213.710.injmlf 精鏜 42、32 孔 粗加工后單邊余量 Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， 進(jìn)給量 ：.4pamf 根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.466，刀桿伸出長(zhǎng)度取 ，切削深度為 。因200. 此確定進(jìn)給量 0.15/fr 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.445，取V.1/26/inVs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，min/94821.36rd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.1441，取 10 18 實(shí)際切削速度 ： v3.1402.64/0dnms 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ：mf.51/inf 被切削層長(zhǎng)度 ：l15 刀具切入長(zhǎng)度 ： mtgtgkarp .3208.)32( 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l5l42 行程次數(shù) ：i1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt213.0.1in7jmlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 0.5.26mijt 工序 6：鉆各小孔（以 4-M6 的底孔 5 為例） 機(jī)床：臺(tái)式鉆床 46ZA 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度 ：pam15 根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 查得：進(jìn)給量 ,切削速度3.20.2/fmr 。smV/36.0 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，in/14754.36010rdV 按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 。n 實(shí)際切削速度 ：v smD/0.60.1 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l3m 刀具切入長(zhǎng)度 ：1(2)10242rctgkctg 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取 。2l4ml3 加工基本時(shí)間 ： jt124.in0.16jLlfn 3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該軸承支撐座的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240 個(gè)工作 日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時(shí) 工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于 22.8min。 19 參照參考文獻(xiàn)3表 2.52，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間 定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí) ） Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： )(ttfjd 其中： 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）jt 輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)ft 作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值k 粗、精銑 E、F 面 粗加工機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt0.5minj粗 精加工機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 8精 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時(shí)間為 。ft min41.0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i 則 in41.0ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，k 13k 單間時(shí)間定額 有：dt()(%(0.54)(%)2.1min.8ifdjtk粗 粗 18135fjt精 精 因此應(yīng)布置二臺(tái)粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆、擴(kuò)、鉸 20 孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt0.25.160.7.48minj 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時(shí)間為 。f min75.1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i 則 in75.1.ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，k 14.2k 單間時(shí)間定額 ：dt()1%(0.4875)(.%)2.04min.8idjftk 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 20 粗、精鏜 42、32 孔 粗鏜 41.7 孔：機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt0.1minj粗 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時(shí)間為 。ft min81.0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i3 則 in8.31.0ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539， 。k 83.14k 單間時(shí)間定額 有：dt()(1%(0.)(.%).50min2.8idfjtk粗 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 精鏜孔到要求尺：機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt.104ij精 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時(shí)間為 。ft in81.0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i3 則 min81.3.0ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539， 。k 83.4k 單間時(shí)間定額： ()(1%(0.1)(.%)4.9min2.8idfjttk精 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆 4-M6 底孔 5 孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt0.1minj 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時(shí)間為 。f in75.1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，mi 則 i75.ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543， 。k 14.2k 單間時(shí)間定額 ，由式（1.11）有：dt()1%(0.75)(.%)2.1in.8ijfk 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 21 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 41 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)鉆小頭端圓周面上 2-M4 的螺紋底孔 2-3.4，加工時(shí) 要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考 慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 42 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔 20 進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，42 進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案：選底平面、20 工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定 位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加 工工件上的小孔。 方案：選一面兩銷定位方式，20 工藝孔用短圓柱銷，42 用棱形銷定 位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。 分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，20 孔 端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的開孔也不 利于排銷。 通過(guò)比較分析只有方案滿足要求，孔 44 其加工與孔 20 的軸線間有 尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。 圖中對(duì)孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位 基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 5 個(gè)自由度。 43 切削力及夾緊力的計(jì)算 鉆該孔時(shí)選用：搖臂鉆床 Z3025，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn)5查表 可得：721 切削力公式： .06f PFDfK 式中 D=3.4mm ./mr 查表 得： 8210.75()36bp 其中： 0.b.48K 即： 95()fFN 22 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表 得：12 12KFW 有： 120.7,.6 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： 6543210K 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表 可得： 60 12 .10.56 所以 950816492()KfWFN 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 取 ， ，1.561.72. 查參考文獻(xiàn)51226 可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以 下公式計(jì)算： )(210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.2.76zr9010529 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04.W 由上述計(jì)算易得： K 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 44 誤差分析與計(jì)算 該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該 孔次性加工即可滿足要求。 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd 1 21min2i.DdJWarctgL 其中： ，10.52D20D 23 ，10.dm20.3dm ， inin4 且：L=135mm ，得 0.63DW .2Jm 夾緊誤差 ： cos)(inmaxyj 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNl 查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jym 磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mj5. 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD01. 誤差總和： 0.85jwm 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 4.5.1 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位，其參數(shù)如表 6.1 和 6.2： 表 6.1 可換定位銷 D d H 公稱尺寸 允差 1h1b1dC1 14 18 16 15 0.011 22 5 1 4 M12 4 表 6.2 固定棱形銷 d d H 公稱尺寸 允差 Lh1b1C1 40 20 22 +0.034 65 5 3 8 1 6 1.5 24 50 0.02 3 4.5.2 夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表 6.3： 表 6.3 移動(dòng)壓板 公稱直徑 L BHlb1dK 3.4 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)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(shí)間。 圖 6.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 6.4： 表 6.4 鉆套 D d H 公稱尺寸 允差 12Dh1mCr 25 3.4 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(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 6.2 固定襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 6.5： 表 6.5 固定襯套 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 3.4 +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(gè)沉頭螺釘和 2 個(gè)錐銷定位于夾具體上。 46 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán) 上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾 緊可靠。 26 鉆孔夾具裝配圖 27 參考文獻(xiàn) 1 楊叔子，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004。 2 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)M ，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2004。 3 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)M ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990。 4 方昆凡，公差與配合手冊(cè)M ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999。 5 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M ，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2000。 6 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M ，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1979。 7 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)M ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2000。 8 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)M ，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987。 9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)M ，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1984。 10 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M ，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社， 2002。 11 黃如林，切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)M ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004。 12 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M ，重慶：重慶大學(xué)出版社， 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