注塑機螺桿機筒的鉆Ф12圓柱孔夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含非標9張CAD圖-獨家.zip
注塑機螺桿機筒的鉆Ф12圓柱孔夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含非標9張CAD圖-獨家.zip,注塑,螺桿,機筒,12,圓柱,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標,CAD,獨家
注塑機螺桿機筒的加工工藝及夾具設計
摘要
夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟性好，對功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設計一套專用夾具是十分有必要的。在設計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設計夾緊機構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。
夾具主要依據(jù)零件的加工要求來設計的。夾具應滿足零件加工工序的精度要求、加工生產(chǎn)率要求，并保證操作方便、安全及使用壽命和較低的夾具制造成本。本課題設計的題目是注塑機螺桿機筒的加工工藝及夾具設計。其零件軸類零件，軸類零件是一種很重要也很典型的零件，主要為塑料成型和注塑機的正常工作提供保證。本文設計的專用夾具為鉆Ф12圓柱孔。本夾具是以保證加工精度，生產(chǎn)效率和便于工人操作為宗旨展開的設計。
設計之初我查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及國內(nèi)外關(guān)于機床夾具的文獻，在看懂零件圖的同時對零件的結(jié)構(gòu)和工藝進行分析，明確粗基準和精基準的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過程、計算各工序的切削用量及工時。最終完成了本次設計所需的夾具。
關(guān)鍵詞：注塑機、螺桿機筒、加工工藝、夾具、鉆Ф12圓柱孔
I
ABSTRACT
The fixture is a clamping device for part machining and is an indispensable device for machining parts. Fixture utilization is high, the economy is good, the use of functional components and the number of small. As the size of the parts changes, more and more fixtures are eliminated, so it is necessary to design a set of special fixtures. In the design of special fixture to consider the workpiece positioning program, the workpiece clamping program and design clamping mechanism, the other components of the fixture, fixture structure and so on.
The fixture is mainly designed according to the machining requirements of the parts. The fixture should meet the precision requirements of the parts processing process, the processing productivity requirements, and ensure the convenience of operation, safety and service life and lower fixture manufacturing costs. The subject of this design is the injection molding machine screw barrel processing technology and fixture design. Parts of shaft parts, shaft parts is a very important and very typical parts, mainly for the plastic molding and injection molding machine to provide a guarantee of normal work. This paper designed a special fixture for drilling Ф12 cylindrical hole. The fixture is designed to ensure machining accuracy, productivity and ease of operation.
At the beginning of the design I read the relevant data and domestic and foreign literature on the machine fixture, read the parts at the same time the parts of the structure and process analysis, a clear reference to the rough base and fine selection to determine the parts of the processing margin and rough Size, so as to determine the parts of the processing process, calculate the amount of cutting and working hours of each process. Eventually completed the design of the fixture required.
Keywords: Injection molding machine, screw barrel, processing technology, fixture, drill Ф12 cylindrical hole
目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1 機床夾具的概述 1
1.2 機床夾具的組成及分類 1
1.2.1 機床夾具的組成 1
1.2.2 機床夾具的分類 2
1.3 機床夾具的發(fā)展方向 2
1.4 機床夾具在機械加工中的作用 3
1.5 夾具設計的特點和基本要求 4
1.5.1 夾具設計的特點 4
1.5.2 設計的基本要求 4
第2章 螺桿機筒零件的工藝分析 5
2.1 零件的作用 5
2.2 零件的工藝分析 5
2.3 零件生產(chǎn)類型的確定 6
2.4 零件材料及制造方式的確定 6
2.5 基準的選擇 7
2.6 確定加工方法 8
2.7 確定加工方案 8
2.8 機械加工刀具的選擇 9
2.9 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
2.10 確定切削用量及基本工時 12
第3章 專用夾具的設計 22
3.1 問題的提出 22
3.2 夾具設計 22
3.2.1 確定定位方案，選擇定位元件 22
3.2.2 定位基準選擇 22
3.2.3 切削力及夾緊力計算 23
3.2.4 確定夾緊方案和夾緊元件 23
3.2.5 確定夾具體 24
3.2.6 確定導向裝置 24
3.2.7 誤差的分析 24
第4章 結(jié)論 25
致謝 26
參考文獻 27
II
第1章 緒論
1.1 機床夾具的概述
機床夾具是在金屬切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。機床夾具可以分為多種類型，其中最有代表性的就是專用夾具、組合夾具。專用夾具為某一工件的某道工序設計制造的夾具。組合夾具采用標準的組合夾具元、部件，組裝而成的夾具。論實用性，組合夾具要遠大于專用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標準件，跟換容易，成本低效益高。
近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應用，機床夾具提出了如下新的更高的要求：
1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準備周期；
2、可夾持一組具有相似特征的零件；
3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置；
4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置；
5、提高機床夾具的標準化程度。
1.2 機床夾具的組成及分類
1.2.1 機床夾具的組成
通常，夾具的組成部分如下：
1、定位裝置
定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置。常用的定位元件支承釘，定位銷，V形塊等。
2、夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置，在加工過程中不因受外力作用而產(chǎn)生位移，同時可以減輕或防止振動。它通常由夾緊元件，傳動機構(gòu)，和動力裝置組成。
3、對刀，引導裝置
對刀，引導裝置的作用是確定刀具相對于夾具的位置，或引導刀具進行加工。常用的對刀，引導元件對刀塊，鉆套等。
4、其它元件及裝置
根據(jù)夾具特殊功能需要而設置一些元件或裝置，如分度裝置，靠模裝置，連接件，操作件以及其它輔助元件等。
1.2.2 機床夾具的分類
1、專用夾具
專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。
2、可調(diào)式夾具
可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。
可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。
3、專門化拼裝夾具
4、自動化生產(chǎn)用夾具
1.3 機床夾具的發(fā)展方向
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。
高精
隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。
高效
為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。
模塊、組合
夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎(chǔ)，應用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。
1.4 機床夾具在機械加工中的作用
由于專用夾具的設計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識。機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：
1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；
2、提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本；
3、改善工人勞動條件；
4、在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍工藝工程中，當某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。
1.5 夾具設計的特點和基本要求
1.5.1 夾具設計的特點
1、針對性強，設計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。
2、保證加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是夾具設計的兩項主要任務，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設計時應重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高零件，其夾具設計應該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。
3、夾緊機構(gòu)對整個夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。
4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設計時應考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。
5、設計周期短，一般不進行強度剛度計算。
1.5.2 設計的基本要求
1、夾具的構(gòu)造應與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。
2、保證工件精度。
3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。
4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。
27
第2章 螺桿機筒零件的工藝分析
2.1 零件的作用
本課題設計的題目是注塑機螺桿機筒的加工工藝及夾具設計。其零件軸類零件，軸類零件是一種很重要也很典型的零件，主要為塑料成型和注塑機的正常工作提供保證。各部分尺寸在零件圖中進行了詳細標注。如圖2-1
圖2-1 螺桿機筒零件圖
2.2 零件的工藝分析
該零件表面由圓柱、端面、內(nèi)孔等表面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為HK1（相當于國內(nèi)的石墨鑄鐵），Ф120X819?，F(xiàn)就零件做如下分析：
1、零件材料：HK1。
2、組成表面分析：Ф110所在的外圓及其端面；Ф55和Ф32的臺階孔和圓柱孔；10-M14-30螺紋孔所在表面；2-M8-12螺紋孔，3-M12x1.5螺紋孔及3-Ф6.5螺紋底孔；Ф12-12的圓柱孔；尺寸45,22.5,60℃組成的表面；Ф90所在外圓及其端面；M85所在螺紋面及其端面，Ф80和2XФ81所在表面及其端面、倒角、各外輪廓表面。
3、主要表面分析：Φ32內(nèi)孔為零件的主要基準面，Φ110左端面為零件的主要加工裝夾面。
4、主要技術(shù)要求：Ф55內(nèi)孔所在表面，那么它的表面粗糙度公差是1.6um；所在右端面，它的表面粗糙度公差是0.8um；Ф32內(nèi)孔所在表面，它的表面粗糙度公差是0.4um；Ф90外圓所在表面，它的表面粗糙度公差是1.6um；其余未注表面粗糙度的表面，它的表面粗糙度公差是3.2um；
5、主要形位公差要求：Ф32內(nèi)孔所在軸線，它的直線度公差是0.03；Ф55內(nèi)孔所在軸線，相對于Ф32內(nèi)孔所在軸線的同軸度公差是0.03；Ф90外圓所在右端面，相對于Ф32內(nèi)孔所在軸線的垂直度公差是0.03；Ф90外圓所在軸線，相對于Ф32內(nèi)孔所在軸線的同軸度公差是0.03；Ф80外圓所在軸線，相對于Ф32內(nèi)孔所在軸線的同軸度公差是0.03。
2.3 零件生產(chǎn)類型的確定
工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復雜程度及夾具的制作成本。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。
生產(chǎn)類型
零件年生產(chǎn)類型（件/年）
重型機械
中型機械
輕型機械
單件生產(chǎn)
≦5
≦20
≦100
小批生產(chǎn)
＞5～100
＞20～200
＞100～500
中批生產(chǎn)
＞100～300
＞200～500
＞500～5000
大批生產(chǎn)
＞300～1000
＞500～5000
＞5000～30000
大量生產(chǎn)
＞1000
＞5000
＞50000
根據(jù)上式在結(jié)合任務書，能確定該零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。
2.4 零件材料及制造方式的確定
綜合考慮后，采用HK1（相當于國內(nèi)的石墨鑄鐵），該材料力學性能良好。該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn)，根據(jù)《機械加工工藝手冊》，選擇外圓尺寸比較接近的并能滿足使用要求的HK1。制造方法為下料棒料。具體的毛坯圖詳見下圖2-2：
圖2-2 螺桿機筒毛坯圖
2.5 基準的選擇
定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。
定位基準分為粗和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。
1、粗基準的選擇原則
為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。
2、精基準的選擇原則
“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定位誤差。
“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(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。
“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。
“互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。
根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂零件圖，本零件帶有孔的形狀比較簡單的零件。
粗基準的選擇：Φ110外圓及左端面是零件的主要設計基準，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準。
精基準的選擇：Φ32的內(nèi)孔及左端面是精基準。
2.6 確定加工方法
加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。
圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小。通過對零件圖上的尺寸數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設備采用車床。
根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CA6140臥式車床。
2.7 確定加工方案
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案：
工序1、備料，Ф120X819；
工序2：熱處理，調(diào)質(zhì)處理；
工序3、鉆中心孔；
工序4、車削Ф110所在左端面；
工序5、車削Ф110所在外圓；
工序6、車削Ф90所在外圓及左右端面；
工序7、車削Ф80X10的外圓；
工序8、車削3XФ81螺紋退刀槽；
工序9、車削M85X3的螺紋；
工序10、鉆削Ф32的內(nèi)孔；
工序11、鉆削Ф55的內(nèi)孔；
工序12、銑削45，22.5和60°組成的表面；
工序13、鉆削10-M14螺紋孔；
工序14、鉆削2-M80螺紋孔；
工序15、鉆削3-M12X1.5螺紋孔；
工序16、鉆削Ф12圓柱孔；
工序17、倒角；
工序18、清洗；
工序19、終檢；
工序20、入庫。
以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡及卡片”。
2.8 機械加工刀具的選擇
1、粗車、半精車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀。
2、粗車、半精車、精車外圓：硬質(zhì)合金90度外圓車刀。
3、鉆孔：采用麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆、絲錐等。
2.9 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
工序1、備料，Ф120X819；
工序2：熱處理，調(diào)質(zhì)處理；
工序3、鉆中心孔；
工序4、車削Ф110所在左端面；
工步1：粗車Ф110所在左端面；
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定其加工余量為：Z=4mm
工步2：半精車Ф110所在左端面；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1mm
工序5、車削Ф110所在外圓；
工步1：粗車Ф110所在外圓；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=4mm
工步2：半精車Ф110所在外圓；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1mm
工序6、車削Ф90所在外圓及左右端面；
工步1：粗車Ф90所在外圓及左右端面；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3.5mm
工步2：半精車Ф90所在外圓及左右端面；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1mm
工步3：精車Ф90所在外圓及左右端面；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=0.5mm
工序7、車削Ф80X10的外圓；
工步1：粗車Ф80X10的外圓；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3.5mm
工步2：半精車Ф80X10的外圓；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1mm
工步3：精車Ф80X10的外圓；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=0.5mm
工序8、車削3XФ81螺紋退刀槽；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=0.5mm
工序9、車削M85X3的螺紋；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=2mm
工序10、鉆削Ф32的內(nèi)孔；
工步1：鉆Ф32的內(nèi)孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=9.5mm
工步2：擴Ф32的內(nèi)孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1mm
工步3：鉸Ф32的內(nèi)孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=0.5mm
工序11、鉆削Ф55的內(nèi)孔；
工步1：鉆Ф55的內(nèi)孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=8mm
工步2：擴Ф55的內(nèi)孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3mm
工步3：鉸Ф55的內(nèi)孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=0.5mm
工序12、銑削45，22.5和60°組成的表面；
工步1：粗銑45，22.5和60°組成的表面；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=4mm
工步2：半精銑45，22.5和60°組成的表面；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1mm
工序13、鉆削10-M14螺紋孔；
工步1：鉆10-M14螺紋孔底孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3.5mm
工步2：攻10-M14螺紋孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3.5mm
工序14、鉆削2-M8螺紋孔；
工步1：鉆2-M8螺紋孔底孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=2.5mm
工步2：攻2-M8螺紋孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=1.5mm
工序15、鉆削3-M12X1.5螺紋孔；
工步1：鉆3-M12X1.5螺紋孔底孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3.25mm
工步2：攻3-M12X1.5螺紋孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=2.75mm
工序16、鉆削Ф12圓柱孔；
工步1：鉆Ф12圓柱孔底孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=3.25mm
工步2：鉆Ф12圓柱孔；
參照《工藝手冊》，確定其加工余量為：Z=2.75mm
工序17、倒角；
工序18、清洗；
工序19、終檢；
工序20、入庫。
由于本設計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。
2.10 確定切削用量及基本工時
工序1、備料，Ф120X819；
工序2：熱處理，調(diào)質(zhì)處理；
工序3、鉆中心孔；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工序4、車削Ф110所在左端面；
工步1：粗車Ф110所在左端面；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工步2：半精車Ф110所在左端面；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序5、車削Ф110所在外圓；
工步1：粗車Ф110所在外圓；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工步2：半精車Ф110所在外圓；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序6、車削Ф90所在外圓及左右端面；
工步1：粗車Ф90所在外圓及左右端面；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工步2：半精車Ф90所在外圓及左右端面；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工步3：精車Ф90所在外圓及左右端面；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序7、車削Ф80X10的外圓；
工步1：粗車Ф80X10的外圓；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工步2：半精車Ф80X10的外圓；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工步3：精車Ф80X10的外圓；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序8、車削3XФ81螺紋退刀槽；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工序9、車削M85X3的螺紋；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金車刀，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工序10、鉆削Ф32的內(nèi)孔；
工步1：鉆Ф32的內(nèi)孔；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金麻花鉆，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工步2：擴Ф32的內(nèi)孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工步3：鉸Ф32的內(nèi)孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序11、鉆削Ф55的內(nèi)孔；
工步1：鉆Ф55的內(nèi)孔；
（1）確定車床：本次車削時，將采用CA6140臥式車床
（2）確定車刀：選擇YT15硬質(zhì)合金麻花鉆，加工材料為HK1，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。
（3）確定背吃刀量：查閱相關(guān)手冊可知得。
（4）確定進給量f：查閱相關(guān)手冊可知
（5）確定切削速度v：查閱相關(guān)手冊可知
（6）確定主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)機床說明書選取，故實際切削速度
（7）切削工時：
（8）輔助工時：
工步2：擴Ф55的內(nèi)孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工步3：鉸Ф55的內(nèi)孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序12、銑削45，22.5和60°組成的表面；
工步1：粗銑45，22.5和60°組成的表面；
（1）切削深度4mm；
（2）通過查詢相關(guān)手冊，取fz=0.1mm/r。
（3）明確切削的速度
查詢手冊，取=5m/min。
算一下主軸轉(zhuǎn)動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=25，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑45，22.5和60°組成的表面；；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序13、鉆削10-M14螺紋孔；
工步1：鉆10-M14螺紋孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關(guān)設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。?
得
（4）基本時間
通過查詢，可以知道這道工序時間計算公式：
。
（5）輔助時間
查詢資料，得=6mm
。
工步2：攻10-M14螺紋孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序14、鉆削2-M8螺紋孔；
工步1：鉆2-M8螺紋孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關(guān)設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??；
得
（4）基本時間
通過查詢，可以知道這道工序時間計算公式：
。
（5）輔助時間
查詢資料，得=6mm，。
工步2：攻2-M8螺紋孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序15、鉆削3-M12X1.5螺紋孔；
工步1：鉆3-M12X1.5螺紋孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關(guān)設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取；
得
（4）基本時間
通過查詢，可以知道這道工序時間計算公式：
。
（5）輔助時間
查詢資料，得=6mm，。
工步2：攻3-M12X1.5螺紋孔；
本工步的計算方法和加工步驟與工步1一樣，在此省略。
工序16、鉆削Ф12圓柱孔；
工步1：鉆Ф12圓柱孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關(guān)設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??；
得
（4）基本時間
通過查詢，可以知道這道工序時間計算公式：
。
（5）輔助時間
查詢資料，得=6mm，。
工步2：鉆Ф12圓柱孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關(guān)設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。?
得
（4）基本時間
通過查詢，可以知道這道工序時間計算公式：
。
（5）輔助時間
查詢資料，得=6mm
。
工序17、倒角；
工序18、清洗；
工序19、終檢；
工序20、入庫。
第3章 專用夾具的設計
3.1 問題的提出
本論文設計夾具：在立式鉆床上加工螺桿機筒Ф12的圓柱孔，要求保證外圓及內(nèi)孔的尺寸公差。本工序前Ф110外圓及其端面已加工過。在工序加工時還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度也是主要考慮的問題之一。
3.2 夾具設計
3.2.1 確定定位方案，選擇定位元件
在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設計中首先要解決的問題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。
1、定位方案的確定
采用V型定位塊和工件Ф110的外圓柱面相接觸，這樣就限制了4個自由度。利用左定位座和Ф110的端面相接觸，限制了1個自由度。分析零件加工Ф12的圓柱孔只要在Ф110的外圓柱面上就可以。因此對其實現(xiàn)了完全定位。夾具上其他元件采用一面兩銷的定位方案。
2、定位元件的選擇
利用V型塊和左定位座。夾具上其他元件采用的定位元件選擇圓柱銷和菱形銷。
3.2.2 定位基準選擇
為了提高加工效率，現(xiàn)采用零件Ф110外圓及其端面為定位基準。
圖3-1 夾具裝配圖
3.2.3 切削力及夾緊力計算
刀具：Φ麻花鉆
根據(jù)相關(guān)設計資料和設計指南，得鉆削力計算方法：
其中P代表鉆削的力度、t代表鉆削的深度,12mm、S代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進給量, 0.1mm、D─麻花鉆直徑, Φ12mm、HB─布氏硬度，140HBS，
所以
鉆孔的扭矩：
3.2.4 確定夾緊方案和夾緊元件
1、夾緊方案的確定
利用2個V型夾緊塊對工件實現(xiàn)上下方向的夾緊，考慮到零件比較的長，在Ф12圓柱孔的下面，增加了一個輔助V型塊對工件實現(xiàn)輔助支承。夾具體上其他元件其夾緊方案采用：對角線位置上利用2個內(nèi)六角螺栓夾緊。
2、夾緊元件的選擇
2個V型夾緊塊，內(nèi)六角螺栓4個。夾具體上其他元件的夾緊元件采用：2個內(nèi)六角螺栓。
3.2.5 確定夾具體
本夾具體上采用HT200灰鑄鐵材料。這樣設計具有保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。
圖3-2 夾具體
3.2.6 確定導向裝置
本次夾緊設計的要求是要對被加工的孔進行鉆孔加工，最后才能實現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來用作刀具的導向元件。
3.2.7 誤差的分析
本夾具的主要誤差是來源于裝夾過程中的同軸度誤差和對刀產(chǎn)生的誤差。但因為本夾具采用了鉆套，故這些誤差都近視的可以忽略不計。
第4章 結(jié)論
到此為止，在自己努力下順利完成螺桿機筒夾具設計。在本次設計中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習知識，因此設計之前就對大學里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認真的復習了一遍，開始對本課題的設計任務有了大致的了解，并也有了設計的感覺。同時，由于設計的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機械制造方面的文獻，進而對這些文獻進行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對于專業(yè)知識的綜合運用能力和分析解決實際問題的能力。雖然本次設計我很努力去做，但還是存在一些不足：
（1）我對機械工藝規(guī)程設計理論方面的知識還沒有十分扎實，對并沒有投入生產(chǎn)，在實際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設備，要求等，考慮零件的結(jié)構(gòu)，精度和余量，難免會有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內(nèi)容。
（2）對零件熱處理方式及夾具的設計把握不準，其主要原因是對零件的了解不足，沒有在真正的實踐，而且沒有見過實體，一些細節(jié)部分沒有掌握好。
（3）夾具設計是本次設計中最大的攔路虎，雖然課題要求我們只要選擇其中之一工序進行夾具設計，但是夾具設計過程中遇到的問題是最多的，特別是對各機構(gòu)的選用，既要達到局部要求，又要配合整體要求。因此我以后必定會再這方面多下苦功。
因此，在以后的學習工作中，我要從以下方面來提高自己，解決設計中存在的問題。多學習相關(guān)的知識，關(guān)注前沿的科學技術(shù)，拓寬知識面，盡量進行實踐，以便設計時能夠在保證成本的前提下，較好地利用其本身。
致謝
設計的過程中得到了老師耐心的指導。老師非常關(guān)注我的設計進程，為我細心的講解，幫助我理順設計的思路，熱忱鼓勵和精心點撥，老師學識淵博、治學嚴謹、高度的責任感使我受益非淺。請允許我對您表達我最衷心的感謝！這次畢業(yè)設計還得到了其他老師和同學的熱心幫助，他們的建議使我的論文更加嚴謹。在此也一并表示感謝！
最后再次感謝我的老師、同伴及所有幫助我的人。祝你們?nèi)f事如意！同時也祝愿我的母校越來越好。
參考文獻
[1]陳宏鈞.《機械加工工藝手冊》[M].機械工業(yè)出版社,2006
[2]陳子銀，徐鯤鵬.數(shù)控加工技術(shù)[M].北京理工大學出版社,2006
[3]《機械加工技術(shù)》[M].西安電子科技大學出版社.2002
[4]徐海枝. 機械加工工藝編制[M]. 北京: 北京理工大學出版社，2009. 9
[5]王先逵. 機械加工工藝規(guī)程制定[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社，2008. 6
[6]李旦,邵東向,王杰. 機械制造工藝學課程設計機床專用夾具圖冊[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005. 2
[7]李益民. 機械制造工藝設計簡明手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社，1994. 7
[8]姜希光. 如何正確地設計和使用機床夾具[J]. 機械工人, 冷加工, 1974（12）:12-18
[9]王賽唐, 李盛宇. 對《機床夾具設計》課程教學的幾點思考[J]. 現(xiàn)代技能開發(fā), 2003:5-9
[10]蔡光起. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 沈陽: 東北大學出版社，2002
[11]趙如福. 金屬機械加工工藝人員手冊（第三版）[M]. 上海: 上海科學技術(shù)出版社. 1990
[12]孫桓. 機械原理[M]. 北京: 高等教育出版社. 2006
[13]倪小丹. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京: 清華大學出版社, 2007
[14]廖念釗. 互換性與技術(shù)測量[M]. 北京: 北京中國計量出版社, 2007
[15]劉華明. 金屬切削刀具設計簡明手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,1993
[16]鄒清. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指導教程[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,2004
[17]李名望. 機床夾具設計實例教程[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2009
[18]許德珠.機械工程材料[M]. 北京: 高等教育出版社，2001
[19]陳立德. 機械設計基礎(chǔ)[M]. 北京: 高等教育出版社，2002
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