支架工藝規(guī)程及其鉆、鉸ф8孔的夾具設計

支架工藝規(guī)程及其鉆、鉸ф8孔的夾具設計,支架,工藝,規(guī)程,及其,夾具,設計 機械加工工藝過程卡片 零件號 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 1 鑄造 2 時效處理 3 銑ф30mm的孔底面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 4 粗銑，半精銑，精銑ф30mm的孔頂面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 5 鉆.擴.鉸ф30mm孔及其C1倒角 立式鉆床 Z525 專用夾具 麻花鉆，擴孔鉆鉸刀 6 鉆M6的螺紋底孔，攻M6的螺紋 立式鉆床 Z525 專用夾具 麻花鉆，絲錐 7 銑寬26的兩表面 立式銑床 X51 專用夾具 立銑刀 8 鉆M10的螺紋底孔Φ8.5，锪孔頭孔Φ11，攻絲M10 立式鉆床 Z525 專用夾具 麻花鉆，锪孔刀，絲錐 9 鉆、鉸ф8孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 麻花鉆 10 銑寬2mm槽 臥式銑床 X62 專用夾具 三面刃銑刀 11 終檢，入庫 的 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 3 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 3 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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/z mm 機動 輔助 1 粗銑ф30mm的孔底端面 高速鋼端銑刀 750 141.3 0.2 3.0 1 0.481 0.216 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 4 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 4 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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/z mm 機動 輔助 1 粗銑ф30mm的孔頂面 高速鋼端銑刀 80 25.1 0.0625 1.5 1 0.769 半精銑ф30mm的孔頂面 高速鋼端銑刀 125 33.1 0.074 1.0 1 0.488 精銑ф30mm的孔頂面 高速鋼端銑刀 125 33.1 0.074 0.5 1 0.484 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 5 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 5 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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/z mm 機動 輔助 1 鉆Φ26孔至Φ28 麻花鉆 375 24.72 0.25 1.0 1 0.768 2 擴Φ28孔至Φ29.85 擴孔刀 375 25.2 0.25 0.925 1 0.767 3 鉸Φ29.85孔至Φ30 鉸刀 375 25.4 0.25 0.75 1 0.766 0 4 倒角C1 專用刀具 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 6 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 6 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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 鉆M6的螺紋底孔 麻花鉆 1360 17.0 0.22 2.5 1 0.013 2 攻絲M6 絲錐 195 13．4 0.1 0.5 1 0.914 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 7 產品名稱 零件名稱 支架 共 10 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 7 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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 銑寬26的兩表面 立銑刀 750 141.3 0.2 1.5 2 0.333 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 8 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 8 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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 鉆M10的螺紋底孔Φ8.5 麻花鉆 1360 17.1 0.22 4.25 1 0.026 2 锪孔Φ11 锪孔刀 375 21.4 0.25 1.25 1 0.326 3 攻絲M10 絲錐 195 13.4 0.1 0.75 1 0.093 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 9 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 9 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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 鉆Φ7.8孔 麻花鉆 580 16.39 0.43 3.9 1 0.084 2 鉸Φ8孔 鉸刀 198 9.33 0.35 0.1 1 0.189 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 10 產品名稱 零件名稱 支架 共 8 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工車間 19 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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 銑寬2mm的槽 三面刃銑刀 475 477 0.2 2.0 1 0.031 2 畢業(yè)設計說明書 題目：支架工藝規(guī)程及其鉆、鉸ф8孔的夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 支架的工藝規(guī)及其鉆、鉸ф8孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序 言……………………………………………………………1 一、 機床夾具的定位及夾緊…………………………………2 1.1概述 ……………………………………………………2 1.2工件的裝夾方式 ………………………………………6 1.3基準及其分類 …………………………………………7 1.4工件的定位 ……………………………………………9 1.5工件的夾緊……………………………………………11 二、 零件分析 ………………………………………………14 2.1 零件作用 ……………………………………………14 2.2零件的工藝分析 ………………………………………14 三、 工藝規(guī)程設計……………………………………………15 3.1確定毛坯的制造形式 …………………………………15 3.2制定工藝路線 …………………………………………17 3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ………17 3.4確定切削用量及基本工時 ……………………………18 四、 夾具設計…………………………………………………33 4.1問題的提出………………………………………………33 4.2定位基準的選擇…………………………………………33 4.3切削力及夾緊力計算……………………………………33 4.4定位誤差分析……………………………………………34 4.5夾具設計及操作簡要說明………………………………35 總 結………………………………………………………………37 致 謝………………………………………………………………38 參考文獻 …………………………………………………………39 序 言 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品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，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。 支架的工藝規(guī)及其鉆M10的螺紋底孔Φ8.5，锪孔頭孔Φ11，攻絲M10，鉆、鉸ф8孔和銑寬2mm槽的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、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，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。 一 機床夾具的定位及夾緊 1.1 概述 在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。1.1.1 機床夾具的概念 在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 1.1.1 機床夾具的組成 1. 機床夾具的基本組成部分 （1）定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 （2）夾具裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。 （3）夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構成一個整體。 2. 機床夾具的其他特殊元件或裝置 （1）連接元件 根據(jù)機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 （2）對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀快調整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。 （3）導向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導刀具加工中的正確位置。 （4）其他元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設計。 1.1.2 機床夾具的分類 根據(jù)機床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種： 1. 通用夾具 可加工一定范圍內不同工價的夾具為通用夾具，如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤；銑床上的平口虎鉗、分度頭和回轉工作臺等。它們有很大的通用性，無需調整或稍加調整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標準化，由專業(yè)工廠生產，作為機床附件供應給用戶。 由于使用通用夾具夾緊工件比較費時，操作復雜，生產效率低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故通用夾具主要用于單件小批生產，在產品固定的大批量生產中很少使用通用夾具，而使用效率較高的專用夾具。 2. 專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的某道工序專門設計的夾具。所以結構緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設計與制造。 專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設計制造周期較長。當產品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產。 3. 成組夾具 根據(jù)成組技術原來技術的用于成組加工的夾具。這種夾具的特點是，在通用的夾具體上，只需對夾具的部分元件稍加調整或更換，即可用于組內的不同工件的加工。 4. 組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標準夾具零件部件組裝成易于聯(lián)結和拆卸的夾具。它在使用上具有專用夾具的優(yōu)點，而當產品更換時，不存在夾具“報廢”問題。因為它可以拆開，其元件可清洗入庫，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合于新產品試制和單件小批生產使用。由于組合夾具還具有縮短生產準備周期，減少專用夾具種類、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點，特別適用于新產品的試制和多品種小批量生產。 5. 隨行夾具 隨行夾具為自動線上使用的一種夾具。自動線夾具基本上分為兩類：一類為固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類為隨行夾具，她除了具有一般夾具所擔負的裝夾任務外，還擔負自動線輸送工件的任務。所以，它是跟隨被加工工件沿著自動線從一個工位移到下一個工位的，故稱為隨行夾具。 除了上述分類外，夾具還可以按照動力來源不同分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具及自夾緊夾具等，按工種還可以分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鉆床夾具等。 1.1.3 機床夾具在機械加工中的作用 夾具是機械加工中的一種工藝裝備，它在生產中起的作用很大，所以在機械加工中的應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： 1. 保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 2. 提高勞動生產率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或，產品質量穩(wěn)定，對操作工人的技術水平的要求可以降低，有利于提高生產率和降低成本。 3. 擴大機床工藝范圍和改變機床用途 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。這是在生產條件有限的也器中常用的一種技術改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機床的作用。 4. 改善勞動條件和保證生產安全 使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，保證安全生產。 1.2工件的裝夾方式 工件在機床上的裝夾方式有以下三種方法： 1. 直接找正法 在機床上根據(jù)工件上有關基準直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術水平。此法一般多用于單件小批生產和精度要求特別高的場合。 2. 劃線找正法 在機床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 3. 用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產。 上述用裝夾工件的方法有以下幾個特點： 工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準與夾具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。 由于夾具預先在機床上已調整好位置（也有在加工過程中再進行找正的），因此，工件通過夾具相對于機床也就有了正確的位置。 通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。 1.3 基準及其分類 機器零件是由若干個表面組成的。這些表面之間的相對位置關系包括兩方面的要求：表面見的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關系，是離不開基準的。不明確基準就不無法確定表面的位置。 基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 需要說明的是，作為基準的點、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等，它們是由某些具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準的表面稱為定位基準。 1.4 工件的定位 1.4.1 工件定位的基本原理 工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。 1. 六點定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則” 。 2. 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況 （1）完全定位 六個支承點限制了工件的全部自由度，稱為完全定位。 （2）不完全定位 根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。 （3）欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。 （4）過定位 夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：一種是提高定位基準之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結構，使定位元件在重復限制自由度的部分不起定位作用。 1.4.2 常見定位方式及定位元件 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結構、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素。 1. 工件及平面定位 （1）主要支承 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用 1）固定支承 2）可調支承 3）自位支承 （2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 1）螺旋式輔助支承 2）自位式輔助支承 3）推引式輔助支承 4）液壓鎖緊的輔助支承 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷 （2）圓錐銷 （3）圓柱心軸 3. 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 1.5 工件的夾緊 在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產生振動，以保證加工精度和安全生產。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。 1.5.1夾緊裝置的組成及基本要求 1. 夾緊裝置的組成 （1）力源裝置 （2）中間傳動機構 作用如下： 1）改變夾緊作用力的方向 2）改變夾緊作用力的大小 3）具有一定的自鎖性能 （3）夾緊元件 2. 對夾緊裝置的基本要求 （1）夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 （2）夾緊力的大小要適當 （3）夾緊裝置要操作方便 （4）結構要進湊簡單，有良好的結構工藝性，盡量使用標準件 1.5.2 夾緊力的確定 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結構特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結構形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結構的設計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理，大小適當，方向正確才能獲得良好的效益。 1. 夾緊力方向的確定 （1）夾緊力方向應垂直于主要定位基準面 （2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點的選擇 （1）應能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產生位移或偏轉。 （2）應盡量避免或減少工件的夾緊變形 （3）夾緊力作用點應盡量靠近加工部位 3. 夾緊力大小的估算 （1）首先假設系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計算。 （3）對重型工件應考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合，必須計入慣性力。 （4）分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力 （5）將計算夾緊力再乘以K，即得實際夾緊力。K為總安全系數(shù)，K=K0K1K2K3 各種因素的安全系數(shù)可查表2-3，一般K=1.5~2.5；當夾緊力與切削力相反時，K=2.5~3 。 1.5.3典型夾緊結構 1. 斜楔夾緊結構 2. 螺旋夾緊結構 （1）單個螺旋夾緊結構 （2）螺旋壓板夾緊結構 （3）偏心夾緊機構 二、 零件的分析 2.1 零件的作用 支架的作用，待查 2.2 零件的工藝分析 支架有3組加工面且有位置度要求。 1：以Φ70底面為基準的加工面，這組加工面主要的是上下端面， 2：以Φ70外圓和Φ30外圓為基準的加工面，這組加工面主要Φ 30的孔。 3;以Φ30孔為基準的加工面，這組加工面主要剩余的其他各面和孔及槽 三. 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200，根據(jù)生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造。 3.1.1.粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 粗基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取Φ30孔的頂面作為定位粗基準，。 3.1.2精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以已經(jīng)加工好的Φ30孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復 3.2 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下工藝方案： 方案： 工序Ⅰ：鑄造 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑ф30mm的孔底面 工序Ⅳ：粗銑，半精銑，精銑ф30mm的孔頂面 工序Ⅴ：鉆.擴.鉸ф30mm孔及其C1倒角 工序Ⅵ：鉆M6的螺紋底孔，攻M6的螺紋 工序Ⅶ：銑寬26的兩表面 工序Ⅷ：鉆M10的螺紋底孔Φ8.5，锪孔頭孔Φ11，攻絲M10 工序Ⅸ：鉆、鉸ф8孔 工序X：銑寬2mm槽 工序XI：終檢，入庫 3.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架材料為HT200，重量為3.074Kg，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、 支架的底面 由于支架底面要與其他接觸面接觸。作為后序的基準，所以要進行精銑，其加工余量為2.5mm。 3、支架的軸孔 毛坯為除了兩個大孔外的實心，其他不鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量 3.4 確定切削用量及基本工時 工序1：鑄造 工序2：時效處理 工序3：銑ф30mm的孔底面 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序4：粗銑，半精銑，精銑ф30mm的孔頂面 加工要求：粗銑，半精銑，精銑ф30mm的孔頂面 ，Ra=1.6ｕｍ。 用高速鋼端銑刀 加工余量3mm 機床 ：X51 加工工件尺寸：Φ60 工步一： 粗銑 1) 選擇刀具 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》銑削寬度ae≤5mm時。直徑為do=70mm　故齒數(shù)Ｚ＝８，由于采用標準鑲齒圓柱銑刀 銑刀幾何參數(shù) rn=10°ao=16° 2) 切削用量 本道工步切削寬度ac＝3±0.8ｍｍ，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30—13，銑床功率5—10KW，工藝系統(tǒng)剛度為 中，鑲齒銑刀，加工材料為灰鑄鐵，可選擇粗銑時每齒進給量af=0.2—0.3mm/z 3) 選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm，刀具壽命 T=120min 4) 確定切削速度 VcZ=8, aP=40-70mm, ac=3±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.07501mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12 Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 機床功率： 當Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)： 故Pct＜0.8, 根據(jù)X62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/z 6) 基本工時 Tm=(L+L1+△)/Vf=(60+1.5)/80=0.769（min） L1+△=1.5mm 工步二： 半精銑 1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精銑的加工余量為1，所以本道工步切削寬度ae＝1mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30—13得每轉進給量ｆ＝0.5～1.2mm/r就能滿足要求，但考慮到X51功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和X51銑床說明書 所以每轉進給量ｆ＝0.6mm/r 3）決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工時基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(60+1)/125=0.488（min） L1+△=1mm 工步三： 精銑 1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精銑的加工余量為0.5，所以本道工步切削寬度ae＝1mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30—13得每轉進給量ｆ＝0.5～1.2mm/r就能滿足要求，但考慮到X51功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和X51銑床說明書 所以每轉進給量ｆ＝0.6mm/r 3）決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工時基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(60+0.5)/125=0.484（min） L1+△=0.5mm 工序5：鉆.擴.鉸ф30mm孔及其C1倒角 工步一：鉆Φ28mm孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ28時，。由于本零件在加工Φ28孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴Φ29.85mm孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ29.85時，。由于本零件在加工Φ29.85孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：鉸孔至Φ30mm 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ30時，。由于本零件在加工Φ30孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序6：鉆M6的螺紋底孔，攻M6的螺紋 工步一：鉆M6的螺紋底孔 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=5mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進給量 查《切》 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命． 　（3）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機床實際轉速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。 ３.計算工時 工步二：攻絲M6 攻螺紋M6mm　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　攻M6孔　　　 工序7：銑寬26的兩表面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金立銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 總的工時：T=2t=0.333min 工序Ⅷ：鉆M10的螺紋底孔Φ8.5，锪孔頭孔Φ11，攻絲M10 工步一：鉆M10的螺紋底孔Φ8.5 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=8.5mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進給量 查《切》 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機床實際轉速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。 ３.計算工時 工步二：锪孔Φ11mm 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ11時，。由于本零件在加工Φ11孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：攻絲M10 　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　攻M10絲孔　　　 工序9：鉆、鉸ф8孔 工步一：鉆Φ7.8孔 選擇Φ7.8mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6） （《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16） （《切削》表2.15）硬度200－217 按機床選?。ā豆に嚒繁?.2－5） 實際切削速度： 基本工時： 工步二：鉸Φ8孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序10：銑寬2mm槽 臥式銑床X62 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序11：終檢，入庫 四、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計第9道工序的鉆、鉸ф8孔的鉆床夾具。 4.1：問題的提出 本夾具主要用于鉆、鉸ф8孔，這道工序加工較晚，我們選擇精度比較高的Ф30孔及其端面作為定位基準，一圓柱銷作為輔助基準。 4.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用Φ30的孔及其端面作為定位基準，一圓柱銷作為輔助基準。 4.3切削力及夾緊力計算 1。切削力和夾緊力計算 (1)刀具： 麻花鉆 機床： Z525立式鉆床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=988.1N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 夾緊力的分析：因為是鉆削加工，鉆削力本身向下的，我們有采螺母夾緊，因此鉆削力不需要計算。 4.4：定位誤差分析 (1)分析計算孔的深度尺寸7的定位誤差： 用內孔定位，工件定位面是內孔，定位元件的定位工作面是心軸的外圓面，定位基準是內孔中心線，當工件內孔直徑發(fā)生變化時其中心線與心軸中心線左右移動。定位誤差計算如下： △jb=1/2T(d)=1/2x0.022=0.011 △db=0.707(Td)=0.707x0.022=0.016 △dw=△db-△jb=0.005 （1） 分析計算孔中心線與心軸中心線的重合度誤差： △jb=0 △db=0 △dw=0 4.5：夾具設計及簡要操作說明 如前所述,在設計夾具時,應該注意提高勞動率.為此,在夾緊方案上我們螺旋夾緊，為了定位準確，我們用一心軸，一圓柱銷定位，采用螺旋夾緊，這樣裝卸方便夾緊迅速， 裝配圖附圖如下 夾具體附圖如下 總 結 設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益匪淺的，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，為我們踏入設計打下了好的基礎。 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。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次設計使我收益不小，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畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，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，特別是每次都放下她的休息時間，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。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(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，她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。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 40