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鎮(zhèn) 江 高 專
ZHENJIANG GAOZHUAN
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
移動(dòng)手柄的工藝工裝設(shè)計(jì)
The design of the connecting rod cap ‘s
technical frock
系 名： 機(jī)械系
專業(yè)班級(jí)： 機(jī)電W06
學(xué)生姓名： 鄭亞偉
學(xué) 號(hào)： 060108142
指導(dǎo)教師姓名： 馬貴飛
指導(dǎo)教師職稱： 講師
二○○七 年 三 月 二十 日
目 錄
引言………………………………………………………………………………… 3
第一章 零件的分析…………………………………………………………… 3
1.1 零件的作用……………………………………………………………… 3
1.2 零件的工藝分析………………………………………………………… 3
第二章 確定毛坯，畫毛坯圖……………………………………………… 4
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………………… 5
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………… 5
3.2 加工工藝路線…………………………………………………………… 6
3.3 選擇加工設(shè)備及刀具，夾具，量具…………………………………………7
3.4 加工工序設(shè)計(jì)………………………………………………………………7
第四章 夾具設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 11 4.1 第30道工序的夾具設(shè)計(jì)………………………………………………11
4.1.1 確定設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………11
4.1.2 計(jì)算夾緊力并確定螺桿的直徑………………………………………12
4.1.3 定位精度分析………………………………………………………… 12
4.2 第50道工序的夾具設(shè)計(jì)……………………………………………… 13
4.2.1 確定設(shè)計(jì)方案………………………………………………………… 13
4.2.2 定位精度分析………………………………………………………… 13
結(jié)論………………………………………………………………………………… 14
致謝………………………………………………………………………………… 15
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 16
移動(dòng)手柄的工藝工裝設(shè)計(jì)
專業(yè)班級(jí)：機(jī)電W06 學(xué)生姓名： 鄭亞偉
指導(dǎo)教師：馬貴飛 職稱： 講師
摘要 現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著深刻的結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響著連桿蓋的質(zhì)量與性能。連桿蓋行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，連桿蓋行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)，由此對(duì)其連桿蓋質(zhì)量、性能產(chǎn)生了新的變化。
本文首先介紹了連桿蓋的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，最后對(duì)第30道工序和第50道工序進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞：工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì)
The design of the connecting rod cap ‘s technical frock
Abstract A profound structural movement is taking place in the modern machine process industry, so the design and improvement of the technical frock have become the necessary condition for the corporation to live and develop. the design and improvement of the technical frock directly affect the quality and performance of the connecting rod cap. The connecting rod cap industry which is traditional and vivid has much developed in recent ten years. In new economy times , The cap industry presents a new developing trend. So there is a new requirement to its quality and performance.
This paper introduces the effect and technical analyse of the Connecting rod cap at first , then makes sure the rough’s size, planning the technical rules , at last designs the modular for the 30th and 50th working procedure .
Key words technical analyse the technical rules plan modular design
引 言
這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（手柄）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。
第一章 零件的分析
1.1 零件的作用
該零件為手柄。φ42H7的孔和φ35H7,φ20H7的孔是用來裝入軸類零件由動(dòng)力源提供動(dòng)力通過手柄，有孔和軸的配合傳遞動(dòng)力。寬為35+0.34的槽也是套入且有一定配合關(guān)系的零件來傳遞動(dòng)力。
1.2 零件的工藝分析
1.2.1分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖
制定工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖及該件所在部件的裝配圖。了解該零件在件中的作用及零件的技術(shù)要求，找出其主要技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。
1.2.2.零件的結(jié)構(gòu)工藝分析
所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，其制造。
的可行性和經(jīng)濟(jì)性
由附圖零件圖得知,其材料為HT200,該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性.適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件.
該零件的主要加工面為N面R面Q面D面及寬為35的兩槽面和φ42H7,φ35H7, φ42,φ20H7的孔.
N面R面的粗糙度為Ra12.5um,Q面D面的粗糙度為Ra3.2um. φ42H7,φ35H7的孔的同軸度為0.03且兩孔的粗糙度Ra為 3.2um, φ42的孔內(nèi)壁粗糙度為12.5um, 2-φ20H7的孔內(nèi)壁粗糙度Ra為 1.6um,寬度為35+0.34的槽兩側(cè)壁的粗糙度Ra為3.2um,在前部φ42H7的孔與2-φ20H7的孔圓心距為46.37mm加工這些時(shí)最好能在一次裝夾下同時(shí)加工出來,同時(shí)也可以采用互為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行互定位.
由參考文獻(xiàn)(1)中的有關(guān)方面和孔加工,面槽銑的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知,上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的.
第二章. 確定毛坯，畫毛坯－零件合圖
在擬訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且對(duì)零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備、工具以及工時(shí)的消耗都有很大影響。毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，機(jī)械加工的勞動(dòng)量就越少，但毛坯制造的成本可能會(huì)越高。由于原材料消耗的減少，會(huì)抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件的材料、形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量及具體的生產(chǎn)條件等作綜合考慮，以選擇毛坯。在毛坯選擇時(shí)，應(yīng)充分注意到采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。
毛坯的種類包括：鑄件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。合理的選擇毛坯，通常從下面幾個(gè)方面綜合考慮：1、零件材料的工藝特性；2、生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小；3、零件的形狀和尺寸；4、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。
根據(jù)毛坯材料確定毛坯為鑄件,又由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)一 2000件/年
由文獻(xiàn)(1)P139表4-2可知其生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)中的中批生產(chǎn),毛坯的鑄造方法選用砂型手工造型.又由于手柄中有內(nèi)腔,均鑄出,故還應(yīng)放型心,此外為消除應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效.
參考文獻(xiàn)[1]表2.3-6，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為11-13級(jí)，加工余量等級(jí)MA為H級(jí)。故取CT為12級(jí)，MA為H級(jí)。
鑄件的分型面選擇通過正視圖鑄造內(nèi)腔中心平面，且與N面（或Q面）平行的面。澆口位置位于分型面上。本零件主要加工面為R面N面Q面D面和槽以及φ42H7,φ35H7, φ42,φ20H7，2-φ20H7的孔。由于槽和孔是后序加工出來的，因此只在R面N面Q面D面上在鑄造時(shí)留有余量。
參考文獻(xiàn)[1]表2.3-5，用查表法確定各表面的總余量如表2-1所示。
各加工表面的總余量表2-1
加工表面
基本尺寸
（mm）
加工余量等級(jí)（mm）
加工余量數(shù)值（mm）
說 明
R面
85
H
3.5
底面雙側(cè)加工（取下行據(jù)）
N面
85
J
4.5
頂面降一級(jí)
雙側(cè)加工
D面
35
H
3.5
底面雙側(cè)加工（取下行據(jù)）
Q面
35
J
4.5
頂面降一級(jí)
雙側(cè)加工
由參考文獻(xiàn)[1]表2.3-9可得，鑄件主要尺寸的公差如表2-1所示。
主要毛坯尺寸及公差 （mm）
主要面尺寸
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
R面N面間 輪廓尺寸
85
8
93
6
D面Q面間 輪廓尺寸
35
8
43
5.6
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作粗基準(zhǔn)：1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；2保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。因此選擇鑄造孔的軸線作為粗基準(zhǔn)
選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下：1、基準(zhǔn)重合原則；2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3、自為基準(zhǔn)原則；4、互為基準(zhǔn)原則；5、所選精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。R面是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各表面也能用它們定位。這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外R面的面積相比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案相對(duì)簡(jiǎn)單可靠，操作方便。
最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)R面，此時(shí)的定位夾緊方案1為：R面用銑床夾緊，對(duì)工件進(jìn)行定位，夾緊。方案2，用磁力工作臺(tái)把N面牢牢吸住，消除三個(gè)自由度，在用V型塊消除另外三個(gè)自由度。
3.2 制定工藝路線
根據(jù)各表面加工要求和各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：R面N面：粗銑；D面Q面：粗銑—精銑；φ42H7,φ35H7, φ42,：鉆—粗鏜—精鏜；φ20H7，2-φ20H7：鉆—擴(kuò)—鉸；寬35+0.34的槽：粗銑—精銑。
因?yàn)?2H7的孔與φ35H7的孔有較高同軸度要求，故它們的加工宜采用工序集中的原則，即在一次裝夾下將兩孔同時(shí)加工出來，以保證其位置精度。
根據(jù)先面后孔、先主要面后次要面和先粗后精的原則，將N面R面Q面D面及寬為35mm的兩槽面和φ42H7,φ35H7, φ42,φ20H7的孔的粗加工防在前面，精加工放在后面。每一階段中首先加工R面再加工孔，在特殊情況如銑槽和銑面不在同一工序中，故在面、孔.加工后在加工。
工藝路線如下：
鑄造
時(shí)效（消除內(nèi)應(yīng)力）
10 粗銑R面及N面 先加工基準(zhǔn)面
20 粗銑D面及Q面 先加工面
30 鉆擴(kuò)鉸φ20H7的孔至φ19H9 和鉆φ35H7的孔至φ30 留工序余量
40 粗鏜φ42H7,φ35H7的孔 留精鏜余量
50 粗銑35+0.34/0的槽至寬為32 留精銑余量
60 精銑D面及Q面
70 精鏜φ42H7,φ35H7的孔
80 精銑寬35+0.34/0的槽
90 檢驗(yàn)
100 入庫(kù)
3.3 選擇加工設(shè)備及，刀，夾，量具
由于生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床及專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床的的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由工人完成。
粗銑R面N面?？紤]到工件的定位夾緊及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻(xiàn)[1]表3.1-73）。選擇直徑D為φ100mm的A類可轉(zhuǎn)位面銑刀（參考文獻(xiàn)[1]表4.4-40）、專用夾具和游標(biāo)卡尺。
粗銑D面Q面。采用立式銑床，因切削功率較大，故采用功率為5.5KW的1Tx32型銑削頭（參考文獻(xiàn)[1]表3.2-43）。選擇直徑為φ80mm的A類可轉(zhuǎn)位面銑刀（參考文獻(xiàn)[1]表4.4-40）、專用夾具和游標(biāo)卡尺。
精銑D面Q面。采用功率為1.5KW的1TXb20M的型銑削頭的立式銑床。精銑刀具類型與粗銑的相同。采用專用夾具。
粗鏜φ42H7,φ35H7的孔。采用臥式雙面組合鏜床。選擇功率為2.2KW的TA25鏜削頭（參考文獻(xiàn)[1]表3.2-44）。分別選擇鏜盲孔和通孔的鏜刀、專用夾具和游標(biāo)卡尺。
精鏜φ42H7,φ35H7的孔。也采用臥式雙面組合鏜床。選擇功率為2.2KW的TA25鏜削頭，分別選擇鏜盲孔和通孔的鏜刀、專用夾具。
在N面上鉆擴(kuò)鉸2-φ20H7的孔，在Q面鉆擴(kuò)鉸φ20H7的孔。選用搖臂鉆床Z3063x20(1) （參考文獻(xiàn)[1]表3.1-30）。 選用錐柄麻花鉆（參考文獻(xiàn)[1]表4.3-9），選用錐柄擴(kuò)孔鉆（參考文獻(xiàn)[1]表4.3-31），錐柄長(zhǎng)刃機(jī)用鉸刀（參考文獻(xiàn)[1]表4.3-50），專用夾具和游標(biāo)卡尺。
粗銑寬為35+0.34的槽?？紤]到工件的定位夾緊及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥銑，選擇X52K臥式銑床（參考文獻(xiàn)[1]表3.1-73）。選擇直徑為φ200mm，寬為32mm的錯(cuò)齒三面刃銑刀（參考文獻(xiàn)[1]表4.4-8），專用夾具和游標(biāo)卡尺。
精銑寬為35+0.34的槽。仍采用臥銑，選擇X52K臥式銑床，選擇粗銑槽的刀具，只是調(diào)整刀具達(dá)到寬為35mm，專用夾具和游標(biāo)卡尺。
3.4 加工工序設(shè)計(jì)
3.4.1工序30鉆擴(kuò)鉸φ20H7的孔和鉆φ35H7的孔至φ30。
φ20H7的擴(kuò)鉸余量參考文獻(xiàn)[1]表2.3-48 取Z擴(kuò)=1.6mm，Z鉸=0.15mm。
由此可算出Z鉆=19.9/2-1.6-0.15=8.2mm。
φ35H7的孔因一次鉆出，故其鉆削余量為Z鉆=30/2=15mm。
各工步的余量和工序尺寸及公差列于下表：
各工步的余量和工序尺寸及公差 (mm)
加工表面
加工方法
余量
公差等級(jí)
工序尺寸及公差
φ20H7
鉆孔
8.2
—
φ16.5
φ20H7
擴(kuò)孔
1.6
J10
φ19.7+0.042/-0.042
φ20H7
粗鉸孔
0.15
H9
φ19.9+0.052/0
φ20H7
精鉸孔
0.05
H7
φ20+0.021/0
φ35H7
鉆孔
15
—
φ30
孔與孔之間的位置尺寸如46.37+0.25/0.17mm由鉆模保證。
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-38，并參考Z3063×20(I)機(jī)床說明書，取鉆φ30mm孔的進(jìn)給量f=1mm/r，取鉆φ16.5mm的孔的進(jìn)給量f=0.63mm/r.
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-41，用插入法求得鉆φ30mm孔的切削速度v=0.37m/s= 22.2m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為
n=1000v/πd=1000×22.2 /(3.14×30)r/min=235.67 r/min
按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取250 r/min。
則實(shí)際切削速度為v=3.14×30×250/1000 m/min =23.55 m/min
同例可得用插入法求得鉆φ16.5mm孔的切削速度v=0.44m/s= 26.4m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為
n=1000v/πd=1000×26.4 /(3.14×16.5)r/min=509.6 r/min
按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取500r/min。
則實(shí)際切削速度為v=3.14×16.5×500/1000 m/min =25.905 m/min
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-69得：
Ff=9.81×42.7d0×f^0.8×Kf (N)
M=9.81×0.021×d0^2×f^0.8×Km (Nm)
分別求出鉆φ30mm孔的Ff和M及φ15.5mm孔的Ff和M如下：
Ff=9.81×42.7×30×1^0.8×1=12566.6 (N)
M=9.81×0.021×30^2×1^0.8×1=185.4 (Nm)
Ff=9.81×42.7×16.5×0.63^0.8×1=4775.87 (N)
M=9.81×0.021×16.5^2×0.63^0.8×1=38.76 (Nm)
它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力24500 N和最大扭轉(zhuǎn)力矩980 Nm故機(jī)床剛度足夠。
擴(kuò)φ19.7mm孔
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-50并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.4mm/r
參考文獻(xiàn)[4]表3-54，擴(kuò)孔的切削速度為—（1/2～1/3）v鉆，故取v擴(kuò)=1/2v鉆=1/2×25.91m/min=12.955m/min
由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×2.95/(3.14×19.7)=209 r/min
按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=180r/min
則實(shí)際切削速度v=πd n/1000=3.14×19.7×180/1000=11.13 m/min
粗鉸φ19.9mm的孔
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-58，粗鉸孔的進(jìn)給量取f=1.6 mm/r
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-60，取粗鉸孔的切削速度v=0.15mm/s=9m/min
由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×9/(3.14×19.9)=144 r/min
按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=125r/min
則實(shí)際切削速度v=πd n/1000=3.14×19.9×125/1000=7.81 m/min
粗鉸φ19.9mm的孔
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-58，粗鉸孔的進(jìn)給量取f=1 mm/r
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-60，取粗鉸孔的切削速度v=2mm/s=18m/min
由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000×18/(3.14×20)=287 r/min
按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=250r/min
則實(shí)際切削速度v=πd n/1000=3.14×20×250/1000=15.7 m/s
3.4.2工序40粗鏜φ42H7,φ35H7的孔和工序70精鏜φ42H7,φ35H7的孔
查文獻(xiàn)[1]表2.4-183得粗鏜的直徑為φ40.5mm，φ34mm，余量為2
故兩孔的精鏜余量為，Z精=（42-40.5）/2=0.75 mm Z精=（35-34）/2=0.5 mm
粗鏜及精鏜工序的余量和工序尺寸及公差列于下表：
鏜孔余量和工序尺寸及公差 （mm）
加工表面
加工方法
余量
公差等級(jí)
工序尺寸及公差
φ42H7
粗鏜
3.75
10
φ40.5+0.1/0
φ42H7
精鏜
0.75
7
φ42+0.025/0
φ35H7
粗鏜
2
10
φ34+0.1/0
φ35H7
精鏜
0.5
7
φ35+0.025/0
孔的位置，中心孔的位置精度均由機(jī)床、夾具、劃線來保證。
粗鏜φ42H7,φ35H7的孔
粗鏜φ42孔時(shí)因余量為3.75 mm，故ap=3.75 mm。
查文獻(xiàn)[1]表2.4-180，取v=0.6 m/s=36m/min，取進(jìn)給量為f=0.8 mm/r
所以n=1000v/πd=1000×36/(3.14×40.5)=283 r/min。
粗鏜φ35孔時(shí)因余量為2 mm，故ap=2 mm。
查文獻(xiàn)[1]表2.4-180，取v=0.6 m/s=36m/min，取進(jìn)給量為f=1 mm/r
所以n=1000v/πd=1000×36/(3.14×34)=337 r/min。
查文獻(xiàn)[1]表2.4-21得：
Fz=9.81×60^nFz×CFz×ap^xFz ×f^yFz×v^ yFz ×kFz (N)
Pm=Fz×v/1000 (KW)
取CFz=92，xFz=1，yFz=0.75, nFz=0, kFz=1
則Fz=9.81×60^0×92×3.75^1 ×0.8^0.75×0.6^0×1=2862.9 N
Pm=2862.9×0.6/1000=1.72 KW
Fz=9.81×60^0×92×2^1 ×1^0.75×0.6^0×1=1805 N
Pm=1805×0.6/1000=1.08 KW
取機(jī)床效率為0.85，則2.2 ×0.85=1.87 KW 故機(jī)床效率足夠。
3.4.3 工序50粗銑35+0.34/0的槽至寬為32和工序80精銑寬35+0.34/0的槽
參考文獻(xiàn)[1]表3.1-74，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為150r/min，精銑的主軸轉(zhuǎn)
速為300r/min 又前面已選定的銑刀直徑為φ200 mm
故切削速度分別為：
v粗=πd n/1000=3.14×200×150/1000=94.2 m/min
v精=πd n/1000=3.14×200×300/1000=188.4m/min
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-76，取粗銑的每齒進(jìn)給量為f=0.06mm/z，取精銑的
每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3mm/r.粗銑走刀一次，ap=32mm.精銑走刀一次，ap=3mm
參考文獻(xiàn)[1]表2.4-85,取粗銑槽切削速度為v=1.58m/s,=94.8 m/min.Pm=6.1KW
又由文獻(xiàn)[1]表3.1-73得機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85 則7.5×0.85=6.375KW>6.1KW.故機(jī)床效率足夠。
第四章 夾具設(shè)計(jì)
這次設(shè)計(jì)的夾具為第30道工序鉆擴(kuò)鉸φ20H7的孔和鉆φ35H7的孔至φ30該夾具適用于搖臂鉆床Z3063×20（I） （參考文獻(xiàn)（1）表3.1-30）和第50道工序銑35+0.34/0的槽,該夾具適用于銑床X52K（參考文獻(xiàn)（1）表4.3-50）
4.1 第30道工序鉆擴(kuò)鉸φ20H7的孔和鉆φ35H7的孔至φ30的夾具設(shè)計(jì)
4.1.1 確定設(shè)計(jì)方案
這道工序所加工的孔在R 面D面上，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前R面經(jīng)過加工后，為避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，所以以R面定位，又因?yàn)棣?2H7的孔為后加工的孔，所以φ30應(yīng)從N面上鉆孔，又為避免更換夾具，2-φ20H7的孔在N面上鉆，又為避免鉆頭引偏，φ20H7的孔在D面上鉆，這就要求鉆孔時(shí)N面必須朝上，D面朝外。這給裝夾工具帶來了一定的困難。
工件以底面R面在兩塊支承板上定位，消除三個(gè)自由度，以R45mm圓弧面在V形塊上定位，消除二個(gè)自由度，又以R40mm弧面在上下活動(dòng)V形塊上定位，從而實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。
工件在支承板及V形塊上定位后，先用兩塊移動(dòng)壓板將工件輕輕壓住，再擰螺母，由鉤頭螺栓使上下活動(dòng)V形塊互相移近，直至將工件R40mm圓弧面抱住，然后將活動(dòng)支板上推至圖示位置，利用滾花螺釘使工件在V形塊上可靠地定位，最后再使移動(dòng)壓板及上下活動(dòng)V形塊將工件完全夾緊。在工件R40mm圓弧面被夾緊的同時(shí)，鉤頭螺栓的鉤頭沿下活動(dòng)V形塊的斜面上升，迫使活動(dòng)V形塊下部的彈性漲套漲開，鎖緊于導(dǎo)套中。
本夾具結(jié)構(gòu)緊湊，合理；利用上下活動(dòng)V形塊對(duì)工件進(jìn)行定位并浮動(dòng)輔助夾緊，設(shè)計(jì)構(gòu)思較好，對(duì)一些異形件的加工頗有啟發(fā)作用。
4.1.2 計(jì)算夾緊力并確定螺桿的直徑
參考文獻(xiàn)（3）表1-2-11，因?yàn)閵A具的夾緊力與切削方向相反，實(shí)際所需要夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF
式中K為安全系數(shù)，參考文獻(xiàn)（6），當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時(shí)，取K=3
當(dāng)前面的計(jì)算可知F夾=KF=3×12566.6=37699.8N
由于采用移動(dòng)壓板，故 F0=F夾/3=37699.8/3=12566.6N
參考文獻(xiàn)（3）表1-24，從強(qiáng)度，剛度上考慮度及整體結(jié)構(gòu)考慮，這里選用M16的螺栓。
4.1.3定位精度的分析
φ30，φ20的孔是在一次裝夾下完成的，它們之間的精度由鉆模保證。φ30，φ20的孔偏32度角的距離為46.37+0.25/+0.17mm
夾具鉆模上的鉆套孔相距尺寸公差，參考文獻(xiàn)[3]表1.10-1，取工件公差的1/4，即夾具尺寸公差為+0.625mm/+0.425mm。故兩鉆套偏32度角，相距為46.37+0.625/+0.425mm即水平相距為39.46+0.015/-0.05mm,垂直相距為24.66+0.01/-0.01mm
參考文獻(xiàn)[3]表1.10-6，?。?
襯套與夾具體模板的配合為H7/r6;
鉆套，擴(kuò)孔套和鉸套與襯套的配合為H7/g6;
鉆，擴(kuò)孔時(shí)的刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為F8/h6;
鉸孔時(shí)取刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為H7/h6;
此外，夾具上還應(yīng)標(biāo)注下列技術(shù)要求：
鉆套孔中心軸線與支承板平面的垂直度為φ30:0.02;
鉆φ20的鉆套孔中心軸線與支承板平面和夾具的側(cè)平面的平行度為φ0.02mm
夾具定位孔與臥軸轉(zhuǎn)臺(tái)定位銷配合為φ30H7/g6mm
4.2 第50道工序銑35+0.34/0的槽夾具設(shè)計(jì)
4.2.1 確定設(shè)計(jì)方案
工件用φ35H7的內(nèi)壁作為定位基準(zhǔn)，用臺(tái)階銷來限制工件的五個(gè)自由度。并通過擰緊螺母使移動(dòng)壓塊等速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)定心夾緊，在用一長(zhǎng)銷來限制最后一個(gè)自由度。本夾具定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)完整，操作方便，適用于成批生產(chǎn)。
4.2.2定位精度的分析
本夾具設(shè)置了直角對(duì)刀塊，借助平塞尺進(jìn)行對(duì)刀，控制三面刃銑刀的中心位置和銑削深度。
參考文獻(xiàn)[3]表1.10-6，取：
φ35的孔與臺(tái)階銷的配合為H7/h6;
φ20的孔和防轉(zhuǎn)銷的配合為H7/h6;
結(jié)論
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我在大學(xué)四年中所學(xué)知識(shí)的重要總結(jié)，它將我所學(xué)的科學(xué)理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，是我們大學(xué)生從學(xué)校步入社會(huì)的主要載體之一。也正因?yàn)槿绱?，我們?yīng)該認(rèn)真的面對(duì)，做到一絲不茍。
在這兩個(gè)月里，通過老師的細(xì)心指導(dǎo)，在同學(xué)的積極幫助和我的不懈努力下，我完成了這個(gè)重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在這次設(shè)計(jì)中我遇到不少難以解決的問題，比如：夾具的設(shè)計(jì)問題、CAD的繪圖問題以及說明書的編寫問題。通過對(duì)這些問題的認(rèn)識(shí)，我知道自己的一些薄弱環(huán)節(jié)；也通過解決這些問題，我更進(jìn)一步的對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的鞏固加深。所謂“溫故而知新”，在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上還明白了許多課本所未涉及的知識(shí)，令人振奮！
這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和學(xué)到了夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了我的識(shí)圖、制圖、圖表和編寫技術(shù)文件等基本技能，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
致 謝
彈指一揮間，大學(xué)生活瞬間即逝。在最后階段，通過老師的認(rèn)真指導(dǎo)和我的不懈努力我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我將在課堂上所學(xué)到的相關(guān)的科學(xué)知識(shí)都運(yùn)用到設(shè)計(jì)里面，又一次的鞏固了所學(xué)內(nèi)容，甚感欣慰。在完成這一設(shè)計(jì)的過程中，我遇到了許多困難。面對(duì)它們，我并沒有心灰意冷，而是查資料、尋找別人的幫助。在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我一個(gè)個(gè)的解決了它們，獲得了最后勝利！在這里，對(duì)幫助我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師和同學(xué)表示真誠(chéng)的謝意。在此特別感謝馬貴飛老師：這兩個(gè)月來他們不斷的引導(dǎo)我、教導(dǎo)我，讓我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多知識(shí)！對(duì)于我不懂的問題，只要我提出他們就毫不吝嗇的、不厭其煩地幫我解決，馬貴飛老師這兩個(gè)月來付出了辛勤汗水，換來了我在這次設(shè)計(jì)中所學(xué)到知識(shí)！我會(huì)謹(jǐn)記兩位老師的教誨，為社會(huì)貢獻(xiàn)一份自己的力量?？傊?，沒有你們的幫助，我很難完成這次設(shè)計(jì)，再一次表示我對(duì)你們最真誠(chéng)的謝意。
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