制動蹄加工工藝及鉆Φ6孔夾具設計【課設】【含圖紙+文檔全套】

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機動 輔動 1 粗銑寬度為50mm的下端面 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 245 2.56 0.15 3 1 0.07 1.23 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共 9 頁 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 50 銑 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑Φ24孔的上端面 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 245 2.56 0.15 3 1 0.07 1.23 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共 9 頁 第 4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 60 銑 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑Φ24孔的下端面 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 245 2.56 0.15 3 1 0.07 1.23 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共 9 頁 第 5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 70 銑 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑離中心距離為6.5mm的側面 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 245 2.56 0.15 3 1 0.07 1.23 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共9 頁 第 6 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 80 鉆 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 鉆擴鉸Φ24孔，孔口倒角0.5X45度 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共 9 頁 第 7 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 90 銑 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 XK52 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑R135圓弧側面 專用夾具，立銑刀，游標卡尺 460 91.2 0.15 1 1 0.33 0.4 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共 9 頁 第 8 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 100 鉆 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 鉆Φ6孔，孔口倒角1X45度 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共9 頁 第 9 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 110 鉆 KTH350-10 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 鉆10-Φ4.5孔 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 制動蹄 零(部)件名稱 制動蹄 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 KTH350-10 毛坯種類 鑄造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄造 鑄造 20 時效處理 時效處理 30 銑 粗銑寬度為50mm的上端面 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 40 銑 粗銑寬度為50mm的下端面 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 50 銑 粗銑Φ24孔的上端面 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 60 銑 粗銑Φ24孔的下端面 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 70 銑 粗銑離中心距離為6.5mm的側面 機加工 二 X6132 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 80 鉆 鉆擴鉸Φ24孔，孔口倒角0.5X45度 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 90 銑 粗銑R135圓弧側面 機加工 二 XK52 專用夾具，立銑刀，游標卡尺 100 鉆 鉆Φ6孔，孔口倒角1X45度 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 110 鉆 鉆10-Φ4.5孔 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 120 鉗 去毛刺 130 檢 檢驗入庫 課程設計（設計） 制動蹄加工工藝及鉆Φ6孔夾具設計 學 院： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 指導老師： 完成日期： 摘要 本文是對制動蹄零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對支撐套零件的兩道工序的加工設計了專用夾具. 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。本論文夾具設計的主要內容是設計加工孔夾具。 關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 目 錄 第1 章 緒論 2 第2章 零件的分析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的工藝分析 3 第3章 零件的工藝規(guī)程 4 3.1 確定毛坯的制造形式 4 3.2 制動蹄加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 4 3.2.1 孔和平面的加工順序 4 2.2.2 孔系加工方案選擇 5 3.3 制動蹄加工定位基準的選擇 5 3.3.1 粗基準的選擇 5 3.3.2 精基準的選擇 5 3.4 制動蹄加工主要工序安排 5 3.5 毛坯尺寸的確定 8 3.6 確定各工序的加工設備和工藝裝備 8 第4章 確定切削用量及基本時間 10 第5章 鉆φ6孔工序的夾具設計 19 5.1設計要求 19 5.2夾具設計 19 5.2.1 定位基準的選擇 19 5.2.2 切削力及夾緊力的計算 19 5.3定位誤差的分析 22 5.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 23 5.5 確定夾具體結構和總體結構 25 5.6夾具設計及操作的簡要說明 26 總 結 27 參 考 文 獻 28 致 謝 30 29 第1 章 緒論 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 制動蹄零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 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。 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目給出的零件是制動蹄。制動蹄的主要作用是保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此制動蹄零件的加工質量，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。 制動蹄圖 2.2 零件的工藝分析 由制動蹄零件圖可知。制動蹄是一個制動蹄零件，它的外表面上有4個平面需要進行加工?？紫翟谇昂蠖嗣嫔稀４送飧鞅砻嫔线€需加工一系列孔。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?，F(xiàn)分析如下： （1）以寬度為50mm的上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：寬度為50mm的上端面的銑削加工其中有表面粗糙度要求為， （2）以Φ24孔的上下端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：Φ24孔的上下端面。 （3）以Φ24孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：Φ24孔粗糙度為的孔。 （4）以Φ6孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：Φ6孔 （5）以10-Φ4.5孔孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：10-Φ4.5孔 第3章 零件的工藝規(guī)程 3.1 確定毛坯的制造形式 可鍛鑄鐵（KTH350-10）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應力集中也大；因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。 零件材料為KTH350-10，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應該的。 牌號 鑄件壁厚 最小抗拉強度 硬度 鑄件硬度范圍 金相組織 KTH350-10 2.5-10 10-20 20-30 30-50 175 145 130 120 H175 150-200 鐵素體+珠光體 表1.1可鍛鑄鐵（KTH350-10）的性能參數(shù) 3.2 制動蹄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。該制動蹄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，對于制動蹄來說，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。 3.2.1 孔和平面的加工順序 制動蹄類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工制動蹄上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。制動蹄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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 制動蹄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 制動蹄孔系加工方案，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，應選擇價格最底的機床。 3.3 制動蹄加工定位基準的選擇 3.3.1 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）保證裝入制動蹄的零件與壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以制動蹄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頂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。 3.3.2 精基準的選擇 從保證制動蹄孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證制動蹄在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從制動蹄零件圖分析可知，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，雖然它是制動蹄的裝配基準，但因為它與制動蹄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。 3.4 制動蹄加工主要工序安排 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。制動蹄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制動蹄加工完成為止，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銑床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于制動蹄，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支承孔系，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。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將制動蹄加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 工 序 號 工 序 內 容 10 鑄造 20 時效處理 30 粗銑寬度為50mm的上端面 40 粗銑寬度為50mm的下端面 50 粗銑Φ24孔的上端面 60 粗銑Φ24孔的下端面 70 粗銑離中心距離為6.5mm的側面 80 鉆擴鉸Φ24孔，孔口倒角0.5X45度 90 粗銑R135圓弧側面 100 鉆Φ6孔，孔口倒角1X45度 110 鉆10-Φ4.5孔 120 去毛刺 130 檢驗入庫 工藝路線二： 工 序 號 工 序 內 容 10 鑄造 20 時效處理 30 粗銑寬度為50mm的上端面 40 粗銑寬度為50mm的下端面 50 粗銑Φ24孔的上端面 60 粗銑Φ24孔的下端面 70 粗銑離中心距離為6.5mm的側面 80 粗銑R135圓弧側面 90 鉆擴鉸Φ24孔，孔口倒角0.5X45度 100 鉆Φ6孔，孔口倒角1X45度 110 鉆10-Φ4.5孔 120 去毛刺 130 檢驗入庫 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， 方案一與方案二主要區(qū)別在于Φ24孔選擇方面，方案一安排在最開始，方案二安排在最后，因為要遵循先基準后其他的原則，采用方案二 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案二： 工 序 號 工 序 內 容 10 鑄造 20 時效處理 30 粗銑寬度為50mm的上端面 40 粗銑寬度為50mm的下端面 50 粗銑Φ24孔的上端面 60 粗銑Φ24孔的下端面 70 粗銑離中心距離為6.5mm的側面 80 鉆擴鉸Φ24孔，孔口倒角0.5X45度 90 粗銑R135圓弧側面 100 鉆Φ6孔，孔口倒角1X45度 110 鉆10-Φ4.5孔 120 去毛刺 130 檢驗入庫 3.5 毛坯尺寸的確定 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。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，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，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。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 （1）面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。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，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （2）毛坯為實心，不沖孔。 3.6 確定各工序的加工設備和工藝裝備 機床的選用 查資料[1]《機械加工工藝手冊》可得： 立式銑床，主要用于銑加工。 搖臂鉆床Z525，可用于鉆、擴、鉸及攻絲。 刀具的選用 查資料[1]《機械加工工藝手冊》可得： 高速鋼端面銑刀，銑刀材料：，刀具的角度?。? 鉆頭：直柄麻花鉆 鉸刀：硬質合金錐柄機用鉸刀 ￠24 錐鉸刀：公制/莫氏4號錐直柄鉸刀，刀具材料： 其他設備的選用 夾具：夾具采用專用的銑、鉆夾具 量具選用：錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標卡尺 輔助設備：銼刀、鉗子等 第4章 確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量a、進給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。 工序30：粗銑寬度為50mm的上端面 機床：銑床X52K 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[3]表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-81, 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 工序40：粗銑寬度為50mm的下端面 機床：銑床X52K 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[3]表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-81, 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 工序50：粗銑Φ24孔的上端面 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（1.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（1.5） 工序60：粗銑Φ24孔的下端面 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（1.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（1.5） 工序70：粗銑離中心距離為6.5mm的側面 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（1.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（1.5） 工序90：鉆擴鉸Φ24孔，孔口倒角0.5X45度 孔的直徑為24mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z525立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ19mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ23.7mm標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ24mm標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z525立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z525機床說明書，取。實際切削速度為： 由表28-5，，故 3）校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應地 ，， （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-31，。根據(jù)Z525機床說明書，取=0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻[7]表28-33，取。修正系數(shù)： ， 故 查機床說明書，取。實際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-36，，按該表注4，進給量取小植。查Z525說明書，取。 2）確定切削速度及 由參考文獻[7]表28-39，取。由 參考文獻[7]表28-3，得修正系數(shù)， 故 查Z525說明書，取，實際鉸孔速度 （4）各工序實際切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔：，，， 擴孔：，，， 鉸孔：，，， 工序80：粗銑R135圓弧側面 機床：銑床XK52 刀具：硬質合金立銑刀材料： 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（1.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（1.5） 工序80：鉆φ6孔 機床：鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質合金錐柄麻花鉆頭 切削深度： 根據(jù)參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表5.1～31，取。 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： 工序110 鉆10-Φ4.5孔 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=4.5mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30° ? 2φ=118°? be=4.5mm α0=12° ψ=55° 2.選擇切削用量 1>按加工要求決定進給量 根據(jù)表2.7 當加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200 d0=3mm 時 f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以應乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r 2>決定鉆頭磨純標準及壽命 由表2.12 ,當d0=3時,鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min 3>決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×3)=350 r/min 由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min 3.計算工時 tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(32+10)/400×0.4=0.26min 第5章 鉆φ6孔工序的夾具設計 5.1設計要求 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本夾具將用于Z525鉆床。成批生產(chǎn)，任務為設計一φ6孔。 本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 5.2夾具設計 5.2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 由零件圖可知：進行加工前，底部平面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案：選外圓面平面、和側面和圓柱銷定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋壓板機構來夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。 5.2.2 切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 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[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[5]表 可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 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。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點的選擇 a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構的特點： （1）結構簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 螺旋夾緊力： 該夾具采用夾緊機構， 由上述計算易得： 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。 5.3定位誤差的分析 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。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， 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，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.4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。 為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差F7 基本 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 11 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.011 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 HT150 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 HT150 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 110 66 ＞48～50 70 74 0.040 鉆模板選固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 5.5 確定夾具體結構和總體結構 對夾具體的設計的基本要求 （1）應該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （3）結構的方法和使用應該不錯 夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。 （4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應在夾具體上面。 （5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經(jīng)濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。 5.6夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，該工件為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式。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)情況進行調整換取。 該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動銷，滿足保持正確的加工位置 總 結 課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。 參 考 文 獻 [1] 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：上海科學技術出版社，19100。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上海科學技術出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W工業(yè)出版社，2544。 [7] 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。 [8] [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，2542。 [9]?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。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上海科學技術出版社，2542。 [11] 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?？茖W技術出版社，1984。 [12] 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。 [13] 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，2540：9-19。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上海科學技術出版社，2540。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，25HT200：4-17 致 謝 這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。 這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。