左支座加工工藝和鉆φ25孔夾具設(shè)計【4張CAD圖紙、工藝卡片和說明書】

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同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 立式銑床 X52K 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 精銑ф80H9孔大端端面 YG6硬質(zhì)合金鑲齒銑刀 1 1.5 0.15 295 148.2 0.467 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 3 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 精鏜Φ80的內(nèi)孔和倒角 工序號 06 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 臥式鏜床 T68 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 精鏜ф80H9內(nèi)孔到ф79.9 YG8硬質(zhì)合金鏜刀 1 1.7 0.19 497 123.2 1.14 2 倒角2×45o YG8硬質(zhì)合金鏜刀 1 2 0.19 400 105.56 0.312 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 4 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 鉆削4-ф13的通孔，锪4-ф20的沉頭孔 工序號 07 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 鉆削4-ф13的通孔 ф13的高速鋼鉆頭 1 6.5 0.57 195 7.964 0.265 2 锪沉頭孔4-ф20 ф20的高速鋼刀锪鉆 1 3.5 0.15 400 25.133 0.25 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 5 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 鉆Φ21mm的通孔，锪孔Φ24.7的沉頭孔，锪ф38mm的沉頭孔 工序號 08 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 鉆Φ21mm的通孔 Φ21的高速鋼鉆頭 1 10.5 0.8 160 10.56 0.7 2 锪Φ24.7mm的沉頭孔 Φ24.7的高速鋼锪孔鉆 1 1.85 0.13 250 19.4 1.447 3 锪Φ38mm的沉頭孔 Φ38高速鋼的锪孔 1 6.65 0.2 160 19.1 0.04 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 6 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 锪削ф43得沉頭孔 工序號 09 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 锪削ф43得沉頭孔 ф43的高速鋼锪孔鉆 1 11 0.2 180 24.316 0.03 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 7 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 鉆削фM8-7H的螺紋底孔 工序號 10 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 鉆削фM8-7H的螺紋底孔 ф7.2的高速鋼鉆頭 1 3.6 0.2 750 3.6 0.162 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 8 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 銑削尺寸為5mm的縱向槽 工序號 11 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 萬能銑床 X52k 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 銑削尺寸為5mm的縱向槽 高速鋼鋸齒銑刀 1 5 3 65 51 0.632 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 9 頁 計算機輔助設(shè)計與制造 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 鉸削Φ24.7得沉頭孔到ф25H7()mm 工序號 12 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 精鉸鉸削Φ24.7的沉頭孔到ф25H7() YG6硬質(zhì)合金銑刀 1 0.15 0.2 800 62.832 0.3 設(shè) 計 者 武川 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 10 頁 計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè) 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 鉆削M10-7H得螺紋底孔 工序號 13 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 立式銑床 Z525 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 01 鉆削M10-7H得螺紋底孔 ф9.2的高速鋼鉆頭 1 4.6 0.21 475 13．73 0.327 設(shè) 計 者 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 11 頁 計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè) 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 銑削尺寸為5mm的橫向槽 工序號 14 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 萬能臥式銑床 X52k 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 01 銑削尺寸為5mm的橫向槽 高速鋼鋸齒銑刀 1 5 3 65 51 0.532 設(shè) 計 者 指 導 教 師 共 14 頁 第 12頁 計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè) 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 攻螺紋M8－7H以及M10-7H 工序號 15 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 立式鉆床 Z525 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 01 攻螺紋M8－7H M8的YG6硬質(zhì)合金絲錐 1 0.4 1.25 320 8.042 0.2 02 攻螺紋M10-7H M10的YG6硬質(zhì)合金絲錐 1 0.4 1.5 265 8.352 0.2 設(shè) 計 者 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 13 頁 計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè) 機 械 加 工 工 序 卡 片 工序名稱 珩磨ф80H10的內(nèi)孔 工序號 16 零件名稱 左支座 零件號 01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 HT200 170x149x100 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 立式珩磨機床 M720 專用夾具 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 背 吃 刀 量 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 1 珩磨ф80H10的內(nèi)孔 1A8 50×4×10×3D100B75石油磨條 7 1.5 0.015 270 67.86 0.33 設(shè) 計 者 指 導 教 師 曹秋霞 共 14 頁 第 14 頁 Xxx大學 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 左支架 零件名稱 左支架 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 170x149x100 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工時/min 準終 單件 1 鑄 鑄造出毛坯170x149x100 2 熱處理 毛坯退火處理 3 銑 粗銑ф80H9孔大，小端端面 金工 X52K 硬質(zhì)合金端銑刀,游標卡尺 4 銑 精銑ф80H9孔大端端面 金工 X52K 硬質(zhì)合金端銑刀,游標卡尺 5 鏜 精鏜ф80H9內(nèi)孔到ф79.9，倒角2×45o 金工 T68 砂輪，游標卡尺 6 鉆 鉆削4-ф13的通孔，锪沉頭孔4-ф20 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 7 鉆 鉆Φ21mm的通孔，锪Φ24.7mm的沉頭孔，锪Φ38mm的沉頭孔 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 8 鉆 锪削ф43得沉頭孔 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 9 鉆 鉆削фM8-7H的螺紋底孔 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 10 銑 銑削尺寸為5mm的縱向槽 金工 X52K 硬質(zhì)合金端銑刀，游標卡尺 11 鉆 鉸削Φ24.7得沉頭孔到ф25H7()mm 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 12 鉆 鉆削M10-7H螺紋底孔 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 13 銑 銑削尺寸為5mm的橫向槽 金工 X52K 硬質(zhì)合金端銑刀,游標卡尺 14 鉆 攻螺紋M8－7H以及M10-7H 金工 Z525 麻花鉆，游標卡尺 15 鉗 珩磨ф80H10的內(nèi)孔 金工 M720 砂輪，游標卡尺 16 鉗 去毛刺 金工 鉗工臺 17 終檢 入庫 金工 鉗工臺 銼刀，游標卡尺 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 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 摘 要 本論文通過左支架桿進行分析，在給定的生產(chǎn)條件下，總結(jié)實際生產(chǎn)經(jīng)驗和科學分析的基礎(chǔ)上，由多個加工工藝方案優(yōu)選制定出加工工藝過程。工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，實際生產(chǎn)必須按照工藝規(guī)程規(guī)定的加工方法和加工順序進行。制定工藝規(guī)程應(yīng)在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動量和最低的生產(chǎn)成本，在規(guī)定的期間內(nèi)，可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。 在編制零件的工藝規(guī)程時，提出了相應(yīng)的夾具,量具和刀具設(shè)計任務(wù)書。根據(jù)任務(wù)書進行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。確定夾具的結(jié)構(gòu)方案中，在定位、夾緊、對定等各個部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局等方面的幾個不同方案中，經(jīng)過分析比較，確定合理的方案，最后繪制出夾具總圖 關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程設(shè)計，工序，夾具，制造 Abstract The graduation thesis analyze to the trestle,seltting at the given production condition,on the summing up the actual production experience and science analysis base,be processed by many the craft optimization establish to process planning.The rules of the craft is the important technique which guide the produce document, the actual production must rule according to the craft gage distance of process the method and process the in proper order progress. The parts that establishment craft gage distance is at the request of under certainly of the production condition, with at least of labor quantisty and minimum production cost, in the prescriptive the inside of term, process to match drawing and techniques dependablely. At the craft gage distance of the establishment parts hour, put forward the homologous fixture,gauge and tool design mission book. Proceed the construction design of the fixture according to the mission book. The construction project inside of the certain fixture, in position, clip tightly, to a few and different project that settle a partial construction and total layout etc., compare through analysis, make sure the reasonable project, draw the fixture general drawing finally. As mentioned above, I also designed rule and knife. Keywords: process planning，sheduling，fixture，manufacturing 目錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 5 第2章 加工工藝分析 13 2.1零件的分析 13 2.1.1生產(chǎn)類型及其工藝特點 13 2.1.2平面加工 14 2.1.3孔及螺紋孔的加工 14 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計 15 2.2.1確定毛坯的制造形式 15 2.2.2基準面的選擇 15 2.2.3制訂工藝路線 16 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 17 2.2.5 切削用量 17 第3章 專用夾具設(shè)計 27 3.1 工件預(yù)加工內(nèi)容 27 3.2鉆床夾具1 27 3.2.1定位方案 27 3.2.2 夾緊方式 34 3.2.3 影響加工精度的因素 34 3.2.4 確定夾緊力時應(yīng)考慮的計算系數(shù) 36 3.2.5 鉆套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 37 3.2.6 鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 38 3.2.7夾具的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 38 3.2.8夾具裝夾工件的特點 38 3.2.9鉆床夾具的對刀位置 39 3.2.10定位誤差計算 39 3.2.11 保證加工精度 40 3.2.12 鉆床夾具精度分析 40 3.2.13 總裝配圖 41 結(jié) 論 42 致 謝 43 參考文獻 44 IV 第1章 緒論 制造工程是研究物質(zhì)從原材料到合格產(chǎn)品的,制造工藝過程的科學。由于歷史的原因，制造工程主要指機械制造工程，即將原材料通過制造工藝變?yōu)榫哂幸欢üδ艿臋C器或零部件的過程。 制造工程的主要內(nèi)容包括材料成形和加工工藝兩大部分。其中，材料成形主要是在保證性能要求的前提，優(yōu)質(zhì)、低成本地獲取具有一定結(jié)構(gòu)和形狀的毛坯或者產(chǎn)品的制造工藝，通常將其稱為熱加工工藝學。而加工工藝一般是指將材料成形所獲得的毛坯，通過切除的工藝，優(yōu)質(zhì)、低成本地獲取具有一定結(jié)構(gòu)和形狀、一定的精度和表面質(zhì)量的產(chǎn)品的工藝過程，通常將其稱為冷加工工藝學。但其內(nèi)涵遠遠超了冷加工的范疇，主要包括車削、銑削、刨削、磨削、鉗工、現(xiàn)代計算機控制的加工工藝(如數(shù)控機床和加工中心加工)、特種加工(如超聲波加工、電火花加工和激光加工)，以及快速制造。 機械制造工藝是各種機械的創(chuàng)造方法和過程的總和。在生產(chǎn)過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，稱為夾具。將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機械制造工藝與夾具。它是機械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。 我國的機械制造工業(yè)經(jīng)過了半個多世紀的發(fā)展，各種機械產(chǎn)品的生產(chǎn)都具有了相當規(guī)模，已經(jīng)形成了品種繁多、門類齊全、布局基本合理的機械制造工業(yè)體系。研制出了一批重大成套技術(shù)裝備和多種高精尖的產(chǎn)品，有了自己的數(shù)控加工設(shè)備及柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等，機械制造的技術(shù)水平普遍有了很大的提高。 機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具 。在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、對刀引導元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。 夾具種類按使用特點可分為：①萬能通用夾具。如機用虎鉗、卡盤、吸盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機床的一種 標準附件。②專用性夾具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計制造，服務(wù)對象專一，針對性很強，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機床夾具)、鏜模(引導鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用于組合機床自動線上的移動式夾具）。③可調(diào)夾具?？梢愿鼡Q或調(diào)整元件的專用夾具。④組合夾具。由不同形狀、規(guī)格和用途的標準化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時任務(wù)。 除虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺之類，還有一個更普遍的叫刀柄，一般說來，刀具夾具這個詞同時出現(xiàn)時，大多這個夾具指的就是刀柄！ 機床夾具 是機床上用以裝夾工件（和引導刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 車床夾具 在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上；少數(shù)安裝在床鞍或床身上。 三坐標夾具 使用在測量機上，利用其模塊化的支持和參考裝置，完成對所測工件的柔性固定。該裝置，能夠進行自動編程，實現(xiàn)對工件的支撐，并可建立無限的工件配置參考點。先進的專用軟件，能夠直接通過工件的幾何數(shù)據(jù)，在幾秒鐘之內(nèi)產(chǎn)生工件的裝夾程序。柔性模塊快速 銑床夾具 均安裝在銑床工作臺上，隨機床工作臺作進給運動。主要由定位裝置、夾緊裝置、夾具體、連接元件、對刀元件組成。銑削加工時，切削力較大，又是斷續(xù)切削，振動較大，因此銑床夾具的夾緊力要求較大，夾具剛度、強度要求都比較高。 大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊接工藝而專門設(shè)計的，屬于非標準裝置，往往需要根據(jù)產(chǎn)品機構(gòu)特點、生產(chǎn)條件和你實際需要自行設(shè)計制造。焊接工裝設(shè)計是生產(chǎn)準備工作的重要內(nèi)容之一，也是焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計的主要任務(wù)之一。對于汽車、摩托車和飛機等制造業(yè)，可以毫不夸張地說，沒有焊接工裝就沒有產(chǎn)品。通過在工藝設(shè)計時，提出所需要的工裝類型、結(jié)構(gòu)草圖和簡要說明，在此基礎(chǔ)上完成詳細的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計及全部圖樣。 工裝設(shè)計的質(zhì)量，對生產(chǎn)效率、加工成本、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)安全等有直接的影響，為此，設(shè)計焊接工裝時必須考慮實用性、經(jīng)濟性、可靠性、藝術(shù)性等。 在機械設(shè)計和制造過程中，普遍存在尺寸鏈問題。在把零件組裝成機器的過程中，也就是將零件上有 關(guān)的尺寸進行組合和積累。由于零件尺寸存在制造誤差，因此裝配時也就會有誤差的綜合和積累。累積后形成的總誤差將會影響機器的工作性能和質(zhì)量。這就形成了 零件的尺寸誤差和綜合誤差之間的相互影響關(guān)系。設(shè)計工裝夾具也不例外。合理地確定零件的尺寸公差和形位公差顯得很重要。 通過本次課程設(shè)計，不僅增強了對焊接工藝裝備專業(yè)性知識的系統(tǒng)化，而且將專業(yè)知識、設(shè)計能力和實踐能力的有機的結(jié)合在一起。收獲更深的應(yīng)該是夯實并拓寬了設(shè)計工裝夾具的思路以及對設(shè)計的思維原則性和靈活性的鍛煉。 機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全 地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具 。在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、對刀引導元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩 類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。夾具種類按使用特點可分為：①萬能通用夾具。如機用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等，有很大的通用性，能 較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機床的一種標準附件。②專用性夾具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序 上的裝夾需要而專門設(shè)計制造，服務(wù)對象專一，針對性很強，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的 機床夾具)、鏜模(引導鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用于組合機床自動線上的移動式夾具）。③可調(diào)夾具?？梢愿鼡Q或調(diào)整元件的專用夾具。 ④組合夾具。由不同形狀、規(guī)格和用途的標準化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時任務(wù)。 除虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺之類，還有一個更普遍的叫刀柄，一般說來，刀具夾具這個詞同時出現(xiàn)時，大多這個夾具指的就是刀柄！ （1）、將序4發(fā)動機襯管兩件按照“撐桿焊接組合”圖裝配到序1撐桿上，并將其放置于夾具體上，由擋銷、擋板將序1撐桿定位，由螺旋夾緊器夾緊序1撐桿；同時由插銷將序4發(fā)動機襯管兩件定位，由快撤式螺旋夾緊器件將其夾緊。 （2）、點固焊后，松開快撤式螺旋夾緊器件，拔出插銷，取下進行焊接 （3）、將焊件再放置于夾具體上，由擋銷、擋板將焊件定位，由螺旋夾緊器夾緊焊件；之后將螺母M6和喇叭支座的組件放置焊件之上并由螺旋夾緊機構(gòu)上的錐頭銷釘和螺旋夾緊機構(gòu)的壓板上的開的凹槽來定位由螺旋夾緊機構(gòu)夾緊 （4）、對螺母M6和喇叭支座的組件與撐桿進行三面焊，然后松開所有螺旋夾緊器，夾緊螺母M6和喇叭支座的組件的螺旋夾緊機構(gòu)的壓板被彈簧彈起，其上的定位錐頭銷釘隨之脫離焊件，然后將壓板推出使一端脫離螺旋夾緊機構(gòu)螺柱，將壓板旋轉(zhuǎn)到焊件一邊，之后取出焊件。夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護： （1）使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置； （2）如果擋銷磨損超差，可以進行打磨修復；如果擋板、插銷、定位錐頭銷磨損超差，可以重新組裝，錯開磨損部位后繼續(xù)使用。 （3）使用后需要涂防繡油。 本次課程設(shè)計小結(jié)、體會及建議 大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊接工藝而專門設(shè)計的，屬于非標準裝置，往往需要根據(jù)產(chǎn)品機構(gòu)特點、生產(chǎn)條件和你實際需要自行設(shè)計制造。焊接工 裝設(shè)計是生產(chǎn)準備工作的重要內(nèi)容之一，也是焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計的主要任務(wù)之一。對于汽車、摩托車和飛機等制造業(yè)，可以毫不夸張地說，沒有焊接工裝就沒有產(chǎn) 品。通過在工藝設(shè)計時，提出所需要的工裝類型、結(jié)構(gòu)草圖和簡要說明，在此基礎(chǔ)上完成詳細的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計及全部圖樣。 工裝設(shè)計的質(zhì)量，對生產(chǎn)效率、加工成本、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)安全等有直接的影響，為此，設(shè)計焊接工裝時必須考慮實用性、經(jīng)濟性、可靠性、藝術(shù)性等。 在機械設(shè)計和制造過程中，普遍存在尺寸鏈問題。在把零件組裝成機器的過程中，也就是將零件上有關(guān)的尺寸進行組合和積累。由于零件尺寸存在制造誤差，因此 裝配時也就會有誤差的綜合和積累。累積后形成的總誤差將會影響機器的工作性能和質(zhì)量。這就形成了零件的尺寸誤差和綜合誤差之間的相互影響關(guān)系。設(shè)計工裝夾 具也不例外。合理地確定零件的尺寸公差和形位公差顯得很重要。 夾具的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學技術(shù)進步的產(chǎn)物，從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動”，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計經(jīng)過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設(shè)計已成為一門獨立的專業(yè)學科，并且有一套完整的研究體系。 1980 年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓練，技術(shù)知識，經(jīng)驗及視覺感受，而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu) 造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進行工作，而且 需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。 材料、結(jié)構(gòu)、 工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能” 作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 任 何設(shè)計都是時代的產(chǎn)物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來 新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 夾具的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類: (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構(gòu))； (3)夾具體； (4)對刀,引導元件及裝置(包括刀具導向元件,對刀裝置及靠模裝置等)； (5)動力裝置； (6)分度,對定裝置； (7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)； 每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機構(gòu),例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。 襯套的主要作用是為了避免在更換鉆套的時候，對鉆模板的孔口造成過多的摩擦而不斷的擴大，從而影響鉆孔的精度，不能達到精度和加工的要求，致使生產(chǎn)的產(chǎn)品成為廢品。此套夾具采用固定襯套。 根據(jù)已有條件確定襯套的外徑為18mm，公差范圍為+0.02mm~+0.032mm，內(nèi)孔徑為+0.011mm~+0.019mm。 生產(chǎn)技術(shù)要求為：1.d對D的徑向跳動不大于0.01毫米;2.d公稱尺寸系鉆套的最大尺寸,其允許差為+0.004~+0.017;3.熱處理:T10A,淬火HRC60~64；滲碳深度0.8~1.2mm；4.表面發(fā)藍或其它的防銹處理，銳邊無毛刺。 在選擇定位方案時，由于定位方式多種多樣，對定位基準、限位基準的確定也有幾種不同方法，此處采用以下觀點: 1)當工件以回轉(zhuǎn)面(內(nèi)、外圓柱面、 圓錐面、球面等)作為定位基面時，其軸線為定位基準。當工件以平面與定位元件接觸，此平面就是定位基面，它的理想狀態(tài)(平面度誤差為零)是定位基準。但對 于已經(jīng)加工過的平面，通常忽略其平面度誤差，所以認為，定位基面就是定位基準，二者重合。 2)當定位元件以回轉(zhuǎn)面作為限位基面時，其軸線作為限位基準。 此夾具定位元件采用兩平面和一定位柱,擬用不完全限位方式定位。定位三面，夾緊兩面，有一面未限定的正好與加工的方向反向。可以不作要求，在夾緊的時候，留有稍微大點的余量即可。其夾緊方式從總裝圖上可以清晰地看出，在此不在作過多的敘述。 夾緊基本原理理論 夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時受切削力，重力或伴生離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動或振動。夾緊裝置 是夾具完成夾緊作用的一個重要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過程中所受到的各種力不會使它離開定位時所需確定的位置，才可以設(shè)有夾緊裝置。夾 緊裝置設(shè)計的優(yōu)劣，對于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動強度都有很大的影響。 分析各類夾具的基本功能要求可以將夾緊裝置概括為兩類：第一類是性能要求，主要指定位唯一性、定位穩(wěn)定性,夾緊穩(wěn)定性及總體約束；第二類要求是夾具的結(jié)構(gòu)剛性、成本及易操作性、易于維修等要求。本設(shè)計目錄中功能項包括夾緊對象特征項、加工信息特征及夾緊要求特征。 夾緊對象特征項目：包括夾緊對象類型、材料、形狀、體積、數(shù)量、物理特性、磁性、導電性、剛性等信息。 加工信息特征項：加工類型、機加工、裝配、檢測、焊接等、加工參數(shù)、切削參數(shù)、運動參數(shù)、幾何參數(shù)等。 夾緊要求特征項：主要指性能要求，包括定位要求、定位基準選擇，如特征點、特征面。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開速率，自鎖性等。 元 件功能分析：夾緊功能主要包括四種元功能：定位功能、傳動功能、執(zhí)行功能和分度功能等輔助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定位面特征分為平面定 位元件、圓孔定位元件、外圓定位元件。傳動功能由中間遞力機構(gòu)完成，該機構(gòu)一般有三個作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。目前常用的有以下機構(gòu)： 斜楔機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、圓偏心機構(gòu)、杠桿鉸鏈機構(gòu)、連桿機構(gòu)、聯(lián)動機構(gòu)、對中機構(gòu)、定心機構(gòu)等。 設(shè)計夾緊裝置時,應(yīng)滿足下述主要要求： 1.夾緊裝置在對工件夾緊時，不應(yīng)破壞工件的定位,為此，必須正確選擇夾緊力的方向及著力點。 2.夾緊力的大小應(yīng)該可靠，適當，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不致超出允許的范圍。 3.夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作要迅速，操作方便省力，安全。 4.夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可進行調(diào)整和補償。 在不考慮重力和其它的伴生力的情況下，夾緊力的大小既與切削力的大小有 關(guān)，也與切削力對支承的作用有關(guān)。 為簡化夾具的成本及考慮工廠實際情況，擬用螺釘夾緊裝置。計算螺釘?shù)膴A緊力：W=2QL/ D中/tg(α+φ1)。此公式采用中的數(shù)據(jù)以M16標準螺紋計算。 α為螺紋升角;tgα=S/лD中; φ1螺紋摩擦角；D中螺紋中徑；Q人工作用力；其中有f=0.1(螺母端面與工件間的摩擦系數(shù))，φ1=6。34，；計算W=836.8公斤力。 很明顯，可以使用螺釘夾緊機構(gòu)。見總裝圖：根據(jù)公司的實際情況選用夾緊螺釘，人工操作。節(jié)省成本，制造夾具的時間縮短并以國家標準的規(guī)格生產(chǎn)。 夾緊功能的原理方案設(shè)計目錄是設(shè)計目錄應(yīng)用的具體體現(xiàn)，由于夾具種類繁多，如何對其進行抽象化整理，以利于運用設(shè)計目錄的結(jié)構(gòu)形式，還需要更深入的研究。建立原理方案設(shè)計目錄涉及的知識面較廣，難度較大，目錄本身的構(gòu)造規(guī)律也很復雜。這里僅作最基本的原理方案設(shè)計研究。 第2章 加工工藝分析 2.1零件的分析 2.1.1生產(chǎn)類型及其工藝特點 本課題的左支架是用來保證桿件與板類零件垂直度和連接作用的，左支架在現(xiàn)代工藝技術(shù)條件下的加工生產(chǎn)已經(jīng)接近成熟化，在查閱相關(guān)資料，借鑒其他相關(guān)同類設(shè)計的條件下已基本掌握技術(shù)要領(lǐng)和加工技術(shù)難點。只要按照老師定期安排的任務(wù)，結(jié)合自己創(chuàng)新性思維，在原先以往基本工藝規(guī)程規(guī)范下設(shè)計出自己獨特且可行的工藝方案和夾具。由于工件的技術(shù)要求比較低，大部分表面質(zhì)量鑄造即可達到，較高著也只需普通車，銑，鉆即可完成，所以，只要按照普通工件設(shè)計要求即可達到最后要求的質(zhì)量。 本課題關(guān)鍵問題大致分為以下幾項： 1、孔和平板的垂直度如何保證；2、孔與孔的平行度如何保證。3、零件不規(guī)則性導致設(shè)計夾具工作繁雜 鑒于以往問題現(xiàn)初步擬定以下解決方案： 1、為保證孔與平板垂直度要求及孔與孔的平行度要求，除了夾具設(shè)計精準外。擬采用互為基準的方法。 2、為保證鑄造質(zhì)量應(yīng)對磨具精度和質(zhì)量提出較高要求，如果達不到要求可考慮壓力鑄造甚至融模鑄造高技術(shù)鑄造方法。 在本課題里，主要是制定左支架的制造工藝規(guī)程及其工藝裝備設(shè)計。并且撰寫說明書。 零件圖草圖如下圖所示：圖（1） 該工件屬于典型左支架類零件，主要保證孔與平面的垂直度要求。因此可以先以初始基準加工出精基準平面，然后再以加工出來的平面做精基準，再加工出其他需要加工的部位。由于必須保證垂直度且盡快得到精基準，故先加工大平面作為精基準，然后利用面定位加工其他的工序。 產(chǎn)品（或零件）的年產(chǎn)量稱為該產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和產(chǎn)品的特點，可以劃分不同的生產(chǎn)類型。擬訂該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)。 在制定零件的機械加工工藝規(guī)程時，根據(jù)不同的生產(chǎn)類型的工藝特點，制訂出合理的工藝規(guī)程。 成批生產(chǎn)的工藝過程的主要特點如下：1）大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配；2）部分鑄件用金屬模；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等；3）部分通用機床和部分高生產(chǎn)率機床，按加工零件類別分工段排列；4）廣泛采用專用夾具，部分靠劃線法達到精度要求；5）較多采用專用刀具及專用量具；6）有工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細的工藝規(guī)程。 2.1.2平面加工 平面加工有刨削、銑削和磨削三種加工方法。加工方案通常由經(jīng)濟精度等級決定。由于本零件表面粗糙度大多為12.5um和6.3um，可以選用粗銑的加工方法。 2.1.3孔及螺紋孔的加工 零件體上一系列有相互位置精度要求的孔，稱之為孔系?？紫涤衅叫锌紫?、同軸孔系和交叉孔系。根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模和孔系精度要求可采用不同的加工方法： 1．平行孔系的加工 主要的技術(shù)要求為各平行孔系中心線之間以及孔中心線與基面之間的尺寸精度和位置精度。 1）生產(chǎn)中保證孔距精度的幾種方法： a．劃線、試鉆及測量均用于小批量生產(chǎn)中，且精度不高； b．利用塊規(guī)和心軸，可保證精度達到±0.03um,但是只適用于小批量生產(chǎn)。 c．用塊板找正法，效率高，工藝裝備不太復雜。 d．成批生產(chǎn)中常常采用鉆模加工孔系。 采用鉆?？纱蟠筇岣邫C床——夾具——工件——刀具之間的工藝系統(tǒng)、剛度和抗震性。 2）同軸孔的加工 主要是控制各孔的不同軸度。 3）交叉孔系的加工 主要是控制各孔的不垂直度。加工的順序是先加工精度和光潔度要求較高的孔，然后再加工另外與之交叉的孔。 本零件由于相關(guān)孔垂直度和精度要求偏高，故采用互為基準，多次粗、半精、精加工保證。鉆擴鉸甚至細鉸來保證。 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。零件為中批量生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)較為復雜?？蛇x用鑄造。公差等級可達到12級。鑒于加工特點和技術(shù)可達程度設(shè)計毛胚如下： 圖（2） 2.2.2基準面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則， 加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。為了保證垂直度，應(yīng)以平面A為精基準。而為了盡快得到精基準，故選擇平面B作為粗基準來銑平面A。 （2）精基準得選擇。主要應(yīng)該考慮基準互換原則，選擇A面為精精準，在加工C面和孔時都以A面定位，便于保證垂直度。 2.2.3制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何尺寸、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用工夾具。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 鑄 鑄造出毛坯170x149x100 熱處理 毛坯退火處理 銑 粗銑ф80H9孔大，小端端面 銑 精銑ф80H9孔大端端面 鏜 精鏜ф80H9內(nèi)孔到ф79.9，倒角2×45o 鉆 鉆削4-ф13的通孔，锪沉頭孔4-ф20 鉆 鉆Φ21mm的通孔，锪Φ24.7mm的沉頭孔，锪Φ38mm的沉頭孔 鉆 锪削ф43得沉頭孔 鉆 鉆削фM8-7H的螺紋底孔 銑 銑削尺寸為5mm的縱向槽 鉆 鉸削Φ24.7得沉頭孔到ф25H7()mm 鉆 鉆削M10-7H得螺紋底孔 銑 銑削尺寸為5mm的橫向槽 鉆 攻螺紋M8－7H以及M10-7H 鉗 珩磨ф80H10的內(nèi)孔 鉗 去毛刺 終檢 入庫 上述工藝方案的特點在于：方案是先加工面的垂直度在加工孔；而則與此相反，先加工其中一孔，從而造成孔加工精度不要并且垂直度達不到要求?？梢钥闯?，雖然少了裝夾方面的工時，但是沒有充分利用互為基準的原則，因此還是采用比較合適。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段，最終確定加工路線確定如下： 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 左支架零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量和毛坯尺寸如下： 1. 孔 考慮其必須留有余量故必然小于10mm。 2.面 根據(jù)加工的尺寸查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表1—49，A面加工余量為3.0mm。表面粗糙度值要求為Ra6.3um，粗加工即可。B面加工余量為1.5mm, 表面粗糙度值要求為Ra6.3um，粗加工即可。C面之間加工余量為2.0mm, 表面粗糙度值要求為Ra6.3um，粗加工即可。 3.孔 根據(jù)加工的尺寸查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表1—49，確定其雙邊余量為3mm, 表面粗糙度值要求為Ra3.2um，需精加工。 2.2.5 切削用量 工序一 鑄造。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鍛造 工序二 熱處理。 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：退火處理（釋放應(yīng)力，增加材料延展性和韌性）。 工序三 粗銑Φ80的小端端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：粗銑Φ80的小端端面 機床：X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18°后角αo＝10°,主偏角Kr=60°,副偏角Kr’=8° 2. 切削用量 工步1 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=3mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.15mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝23.876m/min(，n=47.5r/min 工步2 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.7mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝59.31m/min(，n=118r/min 工序四 粗鏜ф80H9內(nèi)孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：粗鏜ф80H9內(nèi)孔 機床：T68。 刀具：鏜刀 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.75mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.37mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝18.85m/min(，n=80r/min 工序五 精銑Φ80的大端端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：精銑Φ80的大端端面 機床：X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18°后角αo＝10°,主偏角Kr=60°,副偏角Kr’=8° 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.15mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝148.2m/min(，n=295r/min 工序六 精鏜Φ80的內(nèi)孔和倒角。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：精鏜Φ80的內(nèi)孔和倒角 機床：T68。 刀具：鏜刀 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.7mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.19mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝123.2m/min(，n=497r/min 工序七 鉆削4-ф13的通孔，锪4-ф20的沉頭孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆削4-ф13的通孔，锪4-ф20的沉頭孔 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 工步1 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=6.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.57mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝7.964m/min(，n=195r/min 工步2 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=3.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.15mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝25.133m/min(，n=400r/min 工序八 鉆Φ21mm的通孔，锪孔Φ24.7的沉頭孔，锪ф38mm的沉頭孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆Φ21mm的通孔，锪孔Φ24.7的沉頭孔，锪ф38mm的沉頭孔 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 工步1 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=10.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.8mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝0.8m/min(，n=160r/min 工步2 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.85mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.13mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝10.56m/min(，n=160r/min 工步3 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=6.65mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝19.1m/min(，n=160r/min 工序九 锪削ф43得沉頭孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：锪削ф43得沉頭孔 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=11mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝24.316m/min(，n=180r/min 工序十 鉆削фM8-7H的螺紋底孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆削фM8-7H的螺紋底孔 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=3.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝3.6m/min(，n=750r/min 工序十一 銑削尺寸為5mm的縱向槽。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：銑削尺寸為5mm的縱向槽 機床：X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18°后角αo＝10°,主偏角Kr=60°,副偏角Kr’=8° 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝51m/min(，n=65r/min 工序十二 鉸削Φ24.7得沉頭孔到ф25H7()mm。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉸削Φ24.7得沉頭孔到ф25H7()mm 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.15mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝62.832m/min(，n=800r/min 工序十三 鉆削M10-7H得螺紋底孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆削M10-7H得螺紋底孔 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.21mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝13.73m/min(，n=475r/min 工序十四 銑削尺寸為5mm的橫向槽。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：銑削尺寸為5mm的橫向槽 機床：X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18°后角αo＝10°,主偏角Kr=60°,副偏角Kr’=8° 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝51m/min(，n=65r/min 工序十五 攻螺紋M8－7H以及M10-7H。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：攻螺紋M8－7H以及M10-7H 機床：Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 工步1 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.4mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=1.25mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝8.042m/min(，n=320r/min 工步2 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.4mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=1.25mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝8.352m/min(，n=260r/min 工序十六 珩磨ф80H10的內(nèi)孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb=0.16GPa HB=200~241。 加工要求：珩磨ф80H10的內(nèi)孔 機床：M720。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.015mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉(zhuǎn)速計算切削速度按《切削手冊》表14，查得Vf＝67.86m/min(，n=270r/min 第3章 專用夾具設(shè)計 3.1 工件預(yù)加工內(nèi)容 1.該工件其他部位都已經(jīng)加工完畢，工件所待加工的部位為鉆D21孔?；零件的形狀、尺寸及其位置如零件圖2-1所示。 2.零件生產(chǎn)批量9000件，屬中小批量生產(chǎn)。 圖2-1 設(shè)計零件 3.2鉆床夾具 3.2.1定位方案 本課題夾具用小平面組合和一塊限位塊定位，利用小平面限制4個自由度，塊限制2個自由度，實現(xiàn)完全定位 設(shè)計鉆套裝置 鉆套與夾具體過盈配合保證標準鉆套與工件的中心基準在同一直線上，并用螺釘固定防止在加工孔的過程中由于振動而發(fā)生松動。 鉆套的選擇 在機床夾具設(shè)計過程中，特別是鉆床夾具設(shè)計中，常要設(shè)置刀具的導向元件——鉆套。鉆套按其結(jié)構(gòu)型式可分為四類：固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。在實際生產(chǎn)中可根據(jù)被加工件的具體結(jié)構(gòu)和被加工孔系的精度要求，選擇不同的結(jié)構(gòu)型式的鉆套并確定相應(yīng)的參數(shù)值。 鉆套又稱鉆套筒，鉆套的作用主要是用來確定鉆頭、擴孔鉆、餃刀等定尺寸刀具的軸線位置。當加工一組平行的孔系，一面這些孔間的距離又有一定的要求時，則利用分布位置按加工要求的鉆套來保正上述孔心距離的精度，簡便可靠。當工件批量很小，或孔間距離很小或孔徑很小，或鉆模板上地位受限而無法采用鉆套時一也允許在鉆模板上直接加工出導引刀具的導向孔。 本設(shè)計采用的是固定鉆套B型，鉆套結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖：固定鉆套結(jié)構(gòu) 鉆套類型選擇 ①固定鉆套 　　該類鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合，直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi)。在使用過程中若不需要更換鉆套（據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，鉆套一般可使用1000~12000次），則用固定鉆套較為經(jīng)濟，鉆孔的位置精度也較高。 ②可換鉆套 　　當生產(chǎn)批量較大，需要更換磨損的鉆套時，則用可換鉆套較為方便。可換鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘還能防止加工時鉆套轉(zhuǎn)動或退刀時鉆套隨刀具拔出。 ③快換鉆套 　　當被加工孔需依次進行鉆、擴、鉸時，由于刀具直徑逐漸增大，應(yīng)使用外徑相同而內(nèi)徑不同的鉆套來引導刀具，這時使用快換鉆套可減少更換鉆套的時間?？鞊Q鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同。更換鉆套時，將鉆套的削邊處轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。鉆套的削邊方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。 根據(jù)本設(shè)計的實際情況選擇固定鉆套 工件夾緊裝置。 夾緊方案及裝置： 夾具設(shè)計時，由于生產(chǎn)批量的不同，對于夾緊裝置的要求也不同，在大批量生產(chǎn)時，可以選用氣動或液動夾緊裝置進行夾緊，其夾緊高效率，夾緊質(zhì)量好，而且夾緊力還可以精確控制。但是氣動或液動夾緊裝置制造和使用成本較高，因此只有在大批量生產(chǎn)，經(jīng)濟效益較好時才會使用。夾緊裝置的另一大類就是手動夾緊裝置，目前企業(yè)中大多數(shù)夾具的夾緊方式是手動夾緊。采用手動夾緊裝置的夾具，在設(shè)計時，由于使用條件不一樣，強調(diào)夾具的夾緊特點也不一樣：有的要求快速夾緊，有的要求大夫緊力夾緊。目前這類夾具在使用普遍存在以下問題：多數(shù)的快速夾緊裝置，夾緊力都較??；多數(shù)的大夾緊力夾緊裝置，夾緊速度慢、效率低。夾緊裝置是夾具中一個很重要的組成部分。夾緊裝置的基本任務(wù)就是保持工件在定位中所獲得的既定位置，以便在機械加工過程中受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用下，不發(fā)生振動和位移，確保加工質(zhì)量的生產(chǎn)安全。 圖：各式各樣的快速夾緊裝置 夾緊裝置的設(shè)計和選用是否正確合理，對于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動強度有很大影響。為此，夾緊裝置的設(shè)計應(yīng)滿足以下基本要求： (1)在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置； (2)夾緊應(yīng)可靠和適當； (3)夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全； (4)夾緊裝置的復雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)嘲； 一般夾緊裝置有兩個基本部分組成： (1)力源裝置，即產(chǎn)生原始作用力的部分。 (2)夾緊機構(gòu)，即接收和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。夾緊機構(gòu)包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。中間遞力機構(gòu)把力源傳遞給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件接觸，最終完成夾緊任務(wù)。一般遞力機構(gòu)可以在傳遞夾緊作用力過程中，改變夾緊作用力方向和大小，并具有一定的自鎖性能，以保證夾緊可靠。 夾具中常用的夾緊機構(gòu)有：斜楔夾緊機構(gòu)、螺紋夾緊機構(gòu)、偏心輪緊機構(gòu)、鉸鏈夾緊機構(gòu)等。楔形夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，增力比大、自鎖性能好，主要用于機動夾緊裝置中，而手動的夾緊機構(gòu)因費時費力、效率低故很少采用。螺紋夾緊機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、夾緊可靠，是手動夾緊中應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)，但是動作慢、效率低是它的顯著缺點。偏心輪緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速，但夾緊行程受偏心距的限制，自鎖性能較差。楔形夾緊機構(gòu)動作迅速，增力比大，但自鎖性能差，多用于機動夾緊機構(gòu)中。 綜合考慮衡量這四種夾緊機構(gòu)的利弊，結(jié)合裝夾速度快、安全可靠，使用方便等要求，設(shè)計采用分體式夾具，以適應(yīng)不同形狀工件的夾緊方式，采用鉸鏈緊機構(gòu)，利用其動作速度快的特點以便在不同尺寸工件的頻繁更換中達到快速裝夾的目的。查《夾具設(shè)計手冊》本文設(shè)計采用TC51夾具結(jié)構(gòu)。 圖：TC51快速夾具結(jié)構(gòu)尺寸 圖:TC51快速夾具性能參數(shù)/最大夾緊力3200N 夾緊裝置原理分析 如下圖所示，TC51的夾緊原理是利用死點的位置來夾緊工件的，對連桿LD的施加一個壓力F，連桿LA像左移動，當連桿LD與連桿LB&LC成一條直線時，撤去外力F，在工件的反彈力T作用下，從連桿LA處于死點位置，理論上反彈力不論多大，也不會使用工件脫落。 在機械加工過程中，利用死點設(shè)計出