氣門搖桿軸支座的鉆Φ20孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標5張CAD圖

氣門搖桿軸支座的鉆Φ20孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標5張CAD圖,氣門,搖桿,支座,20,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標,cad 第4章 搖桿軸支座專用鉆孔夾具設(shè)計 4.1 導(dǎo)引元件的設(shè)計 因為要鉆Ф20的孔，所以要用鉆套，鉆套的直徑主要根據(jù)鉆的孔的最大直徑來決定?？椎淖畲笾睆綖?0.所以鉆套d小于20。 4.2 夾具精度分析 在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施后(如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準，必要時甚至改變原設(shè)計方案)重新分析計算。 我在設(shè)計優(yōu)先采用標準件，所以精度比較高，這個鉆孔工序主要保證的是鉆套的軸線與孔軸線的同軸度。因此在加工與鉆套外圓配合的孔時精度要得到保證。鉆套是標準件，由上文知道鉆套的規(guī)格為： 鉆套A20H6×25g5×20GB2260--80，外圓精度為IT5，因此只能是基軸制?？椎木纫踩?級。軸線與夾具體上表面的距離尺寸有很高的精度要求。由零件的尺寸要求可知，孔軸線與下端面的平行度為0.05.夾具的精度一般為工件的2--5倍。我選5倍，即平行度為0.01. 其次2個心軸構(gòu)成與內(nèi)圓面形成定位面，為防止由于孔間中心距誤差導(dǎo)致工件裝不進，所以采用削邊銷。下端面是已加工面精度較高與支承板接觸定位，精度也有國標標準。 雖然加工孔的軸線是下端面的基準，但是，在加下工端面時是以孔軸線為精基準的，這里是采用“基準重合”的原則。詳請見附圖（QMYGTM-00）。 一面兩銷定位誤差計算： 先確定兩銷的直徑：d1=D1=25mm,，δ=0.39 mm，D2=25.5mm,d1按f7計算查機械手冊得d1=,計算d2查機械手冊得 b=5mm,B=（25.5-4）=21.5mm； 代入數(shù)據(jù)得△２＝0.19mm；得d2=D2-△２=24.31mm；然后計算定位誤差：孔銷間隙配合的定位誤差為：代入數(shù)據(jù)得： 而要求的尺寸誤差為0.1mm,完全能保證加工要求的定位誤差。 4.3 夾具夾緊力分析 首先應(yīng)計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)。 由文獻【1】可知 F=9.81×61.2×·d·KM=9.81×0.0311×·d·f··K 又由文獻【1】可知K=0.88,故 F=9.81×61.2×15.6×0.2×0.72×0.88=2671(N) M=9.81×0.0311×15.6×22×0.2×0.82×0.88=18(N·m) 切削力可以分解成Fc. F p.Ff力。Fc. F p.方向是隨加工位置的不同二變化，F(xiàn)f方向不變。再根據(jù)夾具體的結(jié)構(gòu)，進給量方向的力垂直作用于支承釘傳到夾具體上去了，只要夾具的剛度強度足夠就可以滿足要求。Fc. F p.由2個壓板壓住。壓力由上及下垂直作用于夾具體，這樣只要設(shè)計的壓板和所選用的頂緊螺釘?shù)膹姸茸銐蚓涂梢詽M足要求。  結(jié) 論 本次設(shè)計是在完成大學(xué)學(xué)習(xí)后進行的一次設(shè)計，是對所學(xué)的工程圖學(xué)，機械設(shè)計，機械制造工程學(xué)，機械幾何精度設(shè)計等大學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，能夠使我們的知識掌握更牢，并能提升我們分析問題，解決問題的能力。 作為機械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實用的就是機械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計。通過畢業(yè)設(shè)計，我更為深入的掌握了機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計和工裝夾具設(shè)計的基本步驟和方法。 本畢業(yè)設(shè)計在搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計過程中，詳細的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過工藝方案的比較與分析選擇得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。本畢業(yè)設(shè)計的夾具設(shè)計是搖桿軸支座孔專用鏜夾具設(shè)計。在夾具的設(shè)計過程中完成了鏜孔夾具總體結(jié)構(gòu)方案，定位元件與夾緊裝置的設(shè)計，鏜模與夾具體的設(shè)計，以及繪制裝配圖，零件圖和主要零件的三維造型。 通過設(shè)計對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我在各個方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）對大學(xué)四年所學(xué)到的東西進行了歸納總結(jié)，進一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。 （2）對所學(xué)習(xí)知識點進行查漏補缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識，開闊了視野，拓寬了自己的知識面。同時培養(yǎng)個人一定的創(chuàng)新思維。 （3）利用理論知識解決實際問題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問題打下了堅實的基礎(chǔ)。 （4）學(xué)會了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決問題的思維方法，對新信息和新知識及時做筆記。 （5）敢于面對困難，同時也懂得了互助合作的重要性。 （6）提升了我獨立分析問題，解決問題的能力，對我以后在工作中起到相當大的作用，對我們畢業(yè)生來說是一次相當大的鍛煉。 參考文獻 [1] .唐耀紅．面向大規(guī)模定制的計算機輔助夾具設(shè)計研究 [J]．機械與電子．2005(8):17-20 [2]. 楊友才．計算機輔助機械制造工藝設(shè)計研究[J]．中國科技信息．2005（7）：14-15. [3]. 曾愛新．談機械加工工藝的發(fā)展趨勢[J].職園培地，2002(8)：26-27. [4]. 熊平，孫慧峰，焦振營．車削厚壁圓體內(nèi)孔夾具設(shè)計[J] .金屬加工.2008（6）：54 [5]. 宋冬芳．組合夾具CAD技術(shù)的研究進展 [J]．太原科技，2004(5)：20-21 [6]. 周賀,段曉峰．計算機輔助夾具設(shè)計與管理系統(tǒng)的研發(fā)[J]．機械制造，2004：(03) ． [7]. 李愛利.管軸類零件加工工藝分析[J]．中國棉花加工．2007（4）：31-32 [8]．王毅，楊建國，李蓓智，可重構(gòu)新型汽車車身焊接夾具設(shè)計[J] 機械設(shè)計與制造,2008(09):204-205 [9]．賈秀杰，李劍峰，李方義．基于可重構(gòu)的焊接夾具設(shè)計研究[J]，機械設(shè)計與制造，2008（10）:212-214． [10]. 謝曉文，劉書華，鄭蓓蓉．計算機輔助組合夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]．組合機床與自動化加工技術(shù)，2005（07）：41-43． [11]. 馮明軍，趙燦,，王旭峰．布光斌.鋁合金葉輪高效加工工藝研究[J]．制造技術(shù)與機床，2008（11）:108-111． [12]. 周凱華，阮五洲，劉虹．Pro/E在三維夾具設(shè)計中的應(yīng)用．機床與液壓，2008(36): 365-367． [13]. 劉代瑞．三角法蘭夾具設(shè)計[J]．汽齒科技，2007（2）：18-22． [14]. 王先逵.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [15]. 狄瑞坤，潘曉弘，樊曉燕.機械制造工程[M].杭州：浙江大學(xué)出版社.2001. [16]. 薛源順.機床夾具設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000. [17]. 趙如富.機械加工工藝人員手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006.10 [18]. 劉震.先進機械制造工藝的技術(shù)發(fā)展趨勢[J].呼倫貝爾學(xué)報 2002，10（3）：96-97 致謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，我的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師劉樺老師。劉老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，工藝規(guī)程設(shè)計和夾具設(shè)計設(shè)計等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我平時的基礎(chǔ)不好，很多基礎(chǔ)問題都不太懂，劉老師細心指導(dǎo)我設(shè)計，幫助我解決一個個難題。除了敬佩劉老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，尤其是同組的三位同學(xué)，在設(shè)計方面給我提供了很大幫助，正因為如此我才能順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計，我要感謝我的母?！憬髮W(xué)城市學(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。在將要畢業(yè)的這一刻，我要感謝我的導(dǎo)師劉樺老師，我的班主任徐立老師，還有系主任孫樹禮老師以及其他各位老師，四年生活中，您們不僅教會了我專業(yè)知識，更教會了我怎么做人。再次感謝您們！ 機械加工過程卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零（部）件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零（部）件名稱 氣門搖桿軸支座 第（1）頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 78×50×38 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(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準終 單件 10 配料 鑄造毛坯 鑄 20 熱處理 人工時效處理 熱 30 粗、精銑 粗、精銑50底面 金 立式銑床X51 專用夾具，端銑刀 0.611min 40 粗銑 粗銑上端面 金 立式銑床X51 專用夾具，端銑刀 0.278min 50 鉆、擴、鉸 鉆、擴、鉸φ20mm孔，倒角45° 金 立式鉆床Z525 專用夾具，麻花轉(zhuǎn)、括孔鉆、鉸刀、特制刀具 4.274min 60 鉆、擴、鉸 鉆、擴、粗鉸2-φ13mm孔 金 立式鉆床Z525 專用夾具，麻花轉(zhuǎn)、括孔鉆、鉸刀、特制刀具 6.9903min 70 銑 銑軸向槽 金 臥式銑床X62 專用夾具，鋸片銑刀 0.909min 80 粗、半精、精車 粗車、半精車、精車左右兩φ32端面 金 車床CA6140 專用夾具，端車刀，特制車刀 1.553min 90 清洗去毛刺 100 驗收 110 入庫 設(shè)計 （日期） 審核 （日期） 標準 （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  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（2）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 鑄 10 鑄造 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 技術(shù)要求 1. 毛坯精度等級CT為10級 2.時效處理 180-200HBS 3.未注鑄造圓角R2-R3 4.鑄造表面應(yīng)無氣孔、縮松、沙眼等 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（3）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 鑄 20 人工時效 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 人工時效處理 消除內(nèi)應(yīng)力 時效后達到180-200HBS 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（4）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 30 粗、精銑底面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 X-01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 X-01 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.611 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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 粗銑50底面 專用夾具，端銑刀 475 89.5 0.2 1.5 1 0.311 2 精銑50底面 專用夾具，端銑刀 475 89.5 0.2 0.5 1 0.30 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（5）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 40 粗銑上端面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 X-01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 X-02 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.278 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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 粗銑上端面 專用夾具，端銑刀 900 84.8 0.2 2.0 1 0.278 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（6）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 50 鉆、擴、鉸 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 Z525 Z-01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Z-03 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 4.274 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 鉆φ20通孔 專用夾具，麻花鉆 275 15.5 0.25 9.0 1 0.785 2 擴φ20通孔 專用夾具，擴孔鉆 68 4.2 0.57 0.9 1 1.184 3 鉸φ20通孔 專用夾具，鉸刀 198 9.33 0.10 0.1 1 2.278 4 倒角 專用夾具，特制車刀 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 01 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（7）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 60 鉆、擴、鉸 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 Z-02 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Z-04 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 6.9903 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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φ13mm孔 專用夾具，麻花鉆 480 18.1 0.25 6.0 1 0.683 2 擴φ13mm孔 專用夾具，擴孔鉆 68 2.7 0.57 2.0 1 2.141 3 鉸φ13mm孔 專用夾具，鉸刀 198 9.33 0.10 1.5 1 4.166 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（8）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 70 銑軸向槽 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 X62 X-02 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 X-05 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.909 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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 銑軸向槽 專用夾具，鋸片銑刀 275 69.1 0.2 3.0 0.909 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（9）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 80 粗、半精、精車 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 CA6140 C-02 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 C-06 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1.553 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)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 粗車左右兩φ32端面 專用夾具，端車刀 475 119.3 0.16 1.5 1 0.539 2 半車左右兩φ32端面 專用夾具，端車刀 475 119.3 0.16 0.4 1 0.511 3 精車左右兩φ32端面 專用夾具，端車刀 475 119.3 0.16 0.1 1 0.503 4 倒角 特制車刀 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5  檢驗卡片 產(chǎn)品型號 QMYG-11 零件圖號 共（10）頁 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（10）頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金 檢驗 HT200 序號 檢驗內(nèi)容及技術(shù)要求 設(shè)備及工藝裝備 備注 名稱 代號 1 檢驗外觀及表面粗糙度 2 檢驗尺寸 內(nèi)孔量具 Φ13 內(nèi)孔量具 78 游標卡尺 44 游標卡尺 3 游標卡尺 平行度檢具 設(shè) 計 （日 期） 校 對 （日期） 審 核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 數(shù)量 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2013.5.5 氣門搖桿軸支座零件機械加工工藝及其典型夾具設(shè)計 摘 要 氣門搖桿軸支座是柴油機一個重要零件，是柴油機搖桿座的結(jié)合部。本畢業(yè)設(shè)計在氣門搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計過程中，詳細的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過工藝方案的比較與分析得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。并完成鉆孔夾具的設(shè)計，闡述了定位方案的選擇、夾緊方案的確定、夾具體設(shè)計，運用AutoCAD完成了此典型夾具的裝配圖和夾具體的零件圖。本設(shè)計的加工工藝合理，夾具可行、高效、省力，能滿足零件的加工要求，保證其加工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：氣門搖桿軸支座；機械加工；加工工藝；典型夾具 Bearing Parts Machining Process Valve Rocker Shaft and Its Typical Fixture Design Abstract Valve rocker shaft support is an important part of diesel engine, which is the joint of rocker seat of diesel engine. In this design, in the process of process specification design of valve rocker shaft support, the processing technology of rocker shaft support is analyzed in detail. Through the comparison and analysis of process schemes, the process meeting the technical requirements is obtained, and the machining process card and machining process card are formed. And completed the design of drilling fixture, elaborated the selection of positioning scheme, the determination of clamping scheme, the specific design of clamp, completed the assembly drawing of this typical fixture and the specific part drawing of clamp by using AutoCAD. The processing technology of this design is reasonable, the fixture is feasible, efficient and labor-saving, which can meet the processing requirements of parts and ensure the processing quality. Key words: valve rocker shaft support; machining; processing technology; typical fixture 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 1 緒論 2 1.1題目背景和研究意義 2 1.2國內(nèi)外相關(guān)研究情況 3 1.2.1 國內(nèi)夾具發(fā)展史 3 1.2.2 國外夾具發(fā)展史 3 1.2.3國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.3本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 4 1.3.1課題研究主要內(nèi)容 4 1.3.2擬采用的研究方案 5 2 零件的分析 6 2.1零件的作用 6 2.3零件的工藝分析 7 2.4零件的生產(chǎn)類型 7 33 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 9 3.1確定毛坯的的制造形式 9 3.2定位基準的選擇 9 3.2.1精基準的選擇 9 3.2.2粗基準的選擇 10 3.3制定機械加工工藝路線 10 3.4工藝方案的比較與分析 11 3.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 3.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 12 3.7確定切削用量及基本工時 13 4 專用鉆孔夾具設(shè)計 21 4.1 導(dǎo)引元件的設(shè)計 21 4.2 夾具精度分析 21 4.3 夾具夾緊力分析 22 結(jié) 論 23 參考文獻 24 1 緒論 1.1題目背景和研究意義 制造業(yè)是一個國家的立國之本，是一個國家的民族產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，也是反映一個國家經(jīng)濟實力的重要標志，是為國家創(chuàng)造財富的重要產(chǎn)業(yè)。 制造技術(shù)支持著制造業(yè)的發(fā)展，當今制造技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)制造業(yè)革新了他原來的面目，制造工藝與夾具同樣取得了較快發(fā)展。所謂工藝，是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程。進行機械加工工藝設(shè)計是保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。機械零件加工精度是機械零件加工質(zhì)量的核心部分。零件的加工精度是指零件完工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和相互位置）對理想幾何參數(shù)的符合程度，符合程度越高。機械加工工藝對加工精度的影響主要體現(xiàn)在加工工藝的受力變形、加工工藝的幾何精度以及工藝系統(tǒng)的熱變形三個方面。加工精度包括：尺寸精度，形狀精度，位置精度。提高加工及高度的措施歸納為：減少誤差法；誤差補償法(誤差抵消法)；誤差轉(zhuǎn)移法；就地加工法；誤差平均法[1]。 夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。機床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術(shù)措施。在設(shè)計過程中應(yīng)深人實際，進行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，再進行具體的設(shè)計。 夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，是機械制造中的一項重要工藝裝備。工件在機床上進行加工時，為了保證加工精度和提高生產(chǎn)效率，必須使工件相對刀具占有正確位置，完成之一功能的輔助裝置成為機床夾具。它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動強度、輔助產(chǎn)品檢測、展示、運輸?shù)?。不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。 機床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：1）通用夾具 通用夾具 2 具有一定的通用性。2）專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的某一個工序而 專門設(shè)計的。3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具 通用可調(diào)整夾具和成組夾具的特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。4）組合夾具 組合夾具是由一套完全標準化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具[3]。組合夾具的適用范圍可以從不同角度來談:從產(chǎn)品的批量來看，組合夾具最適于新產(chǎn)品研制、試制、單件和小批量生產(chǎn)。因此，對于產(chǎn)品變化頻繁、該型周期短、產(chǎn)品類型多的企業(yè)選用組合夾具最為適宜，能收到最顯著的經(jīng)濟效果；從加工工序來看，組合夾具應(yīng)用極為廣泛，它可以方便的組成各類機床使用的夾具；從加工工件的幾何形狀和尺寸看，組合夾具一般不受工件形狀的限制。 工件的工藝分析及夾具設(shè)計是工藝工程師必備的專業(yè)素質(zhì)。這次設(shè)計使我們能綜合運用了械制圖學(xué)，機械設(shè)計，機械制造工程學(xué)，互換性與測量技術(shù)中的基本理論和方法獨立地分析和解決工藝與夾具設(shè)計中的問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成家具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次中和性實踐機會，為今后從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 1.2國內(nèi)外相關(guān)研究情況 迄今為止，夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夾具、量具、模具)之一。夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 1.2.1 國內(nèi)夾具發(fā)展史 我國國內(nèi)的夾具始于20世紀60年代，當時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當時曾達到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀80年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當前我國每年尚需進口不少NC機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯[5]。 1.2.2 國外夾具發(fā)展史 從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的夾具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景[16]。 1.2.3國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，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(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5）采用以液壓等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 總體來說現(xiàn)代機床的發(fā)展趨勢是：1）、提高標準化通用化程度。2）、適應(yīng)多品種、中小批生產(chǎn)企業(yè)的特點，發(fā)展可調(diào)整夾具，力求縮短生產(chǎn)準備周期，提高經(jīng)濟效果。3）、發(fā)展高效率夾具力求提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度4）、機床夾具的發(fā)展應(yīng)向機床工作臺技術(shù)轉(zhuǎn)移[18]。 1.3本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 1.3.1課題研究主要內(nèi)容 氣門搖桿軸支座是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結(jié)合部，mm孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個Φ 13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。汽缸蓋內(nèi)每缸四閥使燃燒室充氣最佳，氣門由搖桿凸輪機構(gòu)驅(qū)動，摩擦力小且氣門間隙由液壓補償。這種結(jié)構(gòu)可能減小燃油消耗并改善排放。另外一個優(yōu)點是減小噪音，這種結(jié)構(gòu)使3.0升的TDI發(fā)動機運轉(zhuǎn)極端平穩(wěn)。 主要研究內(nèi)容：1)對所給零件進行工藝分析，并建立該零件三維模型，設(shè)計該零件毛坯。 2）、所給零件的工藝分析，計算、編寫加工工藝，有數(shù)控工序的并編寫數(shù)控代碼。3）、設(shè)計1-2個工序的機床夾具，有定位分析（自由度），夾具的定位誤差計算等內(nèi)容。4）、繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖；要求各夾具設(shè)計合理，符合工程實際。 1.3.2擬采用的研究方案 第一步、零件作用分析和工藝分析。第二步、零件工藝規(guī)程定性設(shè)計，包括毛坯制造方法的確定、基準面選擇、工藝路線確定。第三步，零件工藝規(guī)程定量設(shè)計和計算，包括毛坯尺寸的確定、工藝尺寸、機械加工余量確定、切削用量和基本工時確定。第四步、夾具設(shè)計。第五步、繪制零件、夾具及裝配二維圖。 25 2 零件的分析 2.1零件的作用 氣門搖桿軸支座是柴油機一個主要零件，是柴油機搖桿座的結(jié)合部?？籽b搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個Φ13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。氣缸蓋內(nèi)每缸四閥使燃燒室充氣最佳，氣門由搖桿凸輪機構(gòu)驅(qū)動，摩擦力小且氣門間隙由液壓補償。這種結(jié)構(gòu)可以減少燃油消耗并改善排放。零件圖見圖2.1 圖2.1氣門搖桿軸支座三維建模 2.2零件的結(jié)構(gòu)分析 該零件是屬于箱體零件，典型通過對該零件的重新繪制，知道了得原圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件上主要加工面為上端面， 下端面，左右端面，2×Φ13mm孔和mm以及3mm軸向槽的加工。 mm孔的尺寸精度以及下端面與Φ20mm 孔的中心軸線的平行度為0.05mm與左右兩端面孔的尺寸精度等，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封，以及2×Φ13mm孔的尺寸精度，和上下兩端面的平行度0.05mm。 2.3零件的工藝分析 由零件毛坯圖2.2得知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高的強度，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。 該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，2×Φ13mm孔和mm以及3mm軸向槽的加工。mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封，2-Φ13mm孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.05mm。因此，需要先以下端面為粗基準加工上端面，再以上端面為粗基準加工下端面，再把下端面作為精基準，最后加工mm孔時以下端面為定位基準，以保證孔軸相對下端面的位置精度。零件毛坯圖如圖2.2所示 圖2.2氣門搖桿軸支座毛坯圖 2.4零件的生產(chǎn)類型 （2.1） 依設(shè)計題目知：Q=6000臺/年，n=2件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a和廢品率b都為4%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 從此結(jié)果可知，該零件生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 33 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 3.1確定毛坯的的制造形式 由零件圖可知，其材料為HT200，該材料具有較高的強度、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。該零件外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此確定毛坯為鑄件，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型，此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時效處理。零件上主要加工面為上端面，下底面，左右兩端面，2×Φ13孔，孔以及3mm寬的軸向槽。其中孔的尺寸精度以及下端面相對于孔軸線的平行度及左右端面的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的轉(zhuǎn)動精度和密封性。因此，需要先以上端面為粗基準加工下端面，再以下端面為精基準加工上端面，最后加工時以下端面為定位基準，以保證孔軸相對下端面的位置精度。由參考文獻[17]中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達到的位置精度可知，上述要求是可以達到的零件結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的類型為大批量生產(chǎn)，故毛坯的鑄造方法用砂型機器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時效處理。由參考文獻[17]查得該種鑄造公差等級為CT10—11，加工余量等級MA選擇H級。 3.2定位基準的選擇 在機械加工過程中，定位基準的選擇合理與否決定零件質(zhì)量的好壞，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當用夾具安裝工件時，定位基準的選擇還會影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，定位基準的選擇是一個很重要的工藝問題。定位基準有粗基準和精基準之分。零件開始加工時，所有的面均為加工，只能以毛坯面作定位基準，這種以毛坯面為定位基準的，稱為粗基準；以后的加工，必須以加工過的表面做定位基準，以加工過的表面作為定位基準的稱為精基準。 3.2.1精基準的選擇 氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設(shè)計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則。孔及左右兩端面都采用底面做基準，這使得工藝路線又遵循“基準統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 3.2.2粗基準的選擇 選擇零件的重要面和重要孔做基準。在保證各加工面均有加工余量的前提 下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準為上端面。 3.3制定機械加工工藝路線 制定工藝路線時，必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量，并以最經(jīng)濟的辦法達到所要求的生產(chǎn)綱領(lǐng)的必要措施，即應(yīng)該做到：技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理，并有良好、安全的勞動條件。 （1）、工藝路線方案一： 工序1：鑄造 工序2：時效 工序3：粗車、精車50底面 工序4：粗車上端面 工序5：鉆Φ18的孔，擴孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20，倒角 工序6：粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面 工序7：銑軸向槽 工序8：鉆Φ12的孔，擴孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13 工序9：清洗去毛刺 工序10：驗收 工序11：入庫 （2）、工藝路線方案二： 工序1：鑄造 工序2：時效 工序3：粗、精銑50底面 工序4：粗銑上端面 工序5：鉆Φ 18的孔，擴孔至Φ 19.8、鉸孔至Φ 20，倒角 工序6：鉆Φ12的孔，擴孔至Φ 12.8、鉸孔至Φ 13 工序7：銑軸向槽 工序8：粗車、半精車、精車左右兩Φ 32端面 工序9：清洗去毛刺 工序10：驗收 工序11：入庫 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡綜合片” 3.4工藝方案的比較與分析 上述前兩個工藝方案的特點在于：兩個加工方案都是按先加工面再加工孔的原則進行加工的。方案一用車削的方法加工上下底面，由于工件形狀和尺寸原因本工件在車床上車削時比較困難，故改用銑床加工。且把鉆2×Φ13孔放的相對靠前，這樣做為后面工序的加工提供了定位基準，節(jié)約了夾具設(shè)計的時間，提高了生產(chǎn)效率，因此，選用方案二是比較合理的。 最后確定工藝方案如下表3.1: 表3.1 加工工藝路線 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 1 一箱多件沙型鑄造 2 進行人工時效處理 消除內(nèi)應(yīng)力 3 粗、精銑50底面 先加工面 4 粗銑上端面 5 鉆Φ18的孔，擴孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20，倒角 6 鉆Φ12的孔，擴孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13 7 銑軸向槽 8 粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面 9 清洗去毛刺 10 驗收 11 入庫 3.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “氣門搖軸支座”零件材料HT200，毛坯的重量約為1.4kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。 1、50底面，表面粗糙度為Ra6.3，查參考文獻[6]表2-8得，單邊總余量Z=2.0 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 2、上端面，表面粗糙度為Ra12.5，查參考文獻[6]表2-8得，單邊總余量Z=2.0 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 3、2×Φ13孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造 4、軸向槽，因尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造 5、Φ32端面，表面粗糙度為Ra1.6，查參考文獻[6]表2－8得，單邊總余量Z=2.0 粗車 單邊余量Z=1.5 半精車 單邊余量Z=0.4 精車 單邊余量Z=0.1 6、Φ20孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實心鑄造 7、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。 3.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備適宜通用機床為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳動均由人工完成。 粗銑50底面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑選擇X51立式銑床，刀具為直徑D為Φ60mm立銑刀，專用夾具及游標卡尺。 精銑50底面：采用上述相同的機床與銑刀，專用夾具及游標卡尺。 粗銑上端面：采用上述相同的機床，刀具為直徑D為Φ30mm立銑刀，專用夾具和游標卡尺。 鉆孔至Φ18：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為直柄麻花鉆，專用夾具和游標卡尺 擴Φ18孔至Φ19.8：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為擴孔鉆，專用夾具和游標卡尺 鉸Φ19.8孔至Φ20：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為鉸刀，專用夾具和游標卡尺 鉆孔至Φ12：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為直柄麻花鉆，專用夾具和游標卡尺 擴Φ12孔至Φ12.8：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為擴孔鉆，專用夾具和游標卡尺 鉸Φ12.8孔至Φ13：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為鉸刀，專用夾具和游標卡尺 銑軸向槽：采用臥式銑床選擇X62臥式銑床，刀具為直徑D為Φ80mm鋸片銑刀，專用夾具和游標卡尺。 粗車左右兩Φ32端面：采用車床選擇CA6140車床，刀具為端車刀，專用夾具和游標卡尺。 半精車左右兩Φ32端面：采用上述相同的機床與車刀，專用夾具及游標卡尺。 精車左右兩Φ32端面：采用上述相同的機床與車刀，專用夾具及游標卡尺。 3.7確定切削用量及基本工時 工序3：粗、精銑50底面 工步一：粗銑50底面 1.選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工精度相對較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則 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4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 : 按機床標準選?。?75 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：精銑50底面 1. 選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工精度相對較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則 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4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序4：粗銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則 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4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序5：鉆Φ18的孔，擴孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20，倒角 工步一：鉆孔至Φ18 確定進給量：根據(jù)參考文獻[6]表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ18孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)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[6]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：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按機床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：鉸孔 根據(jù)參考文獻[6]表2-25，，，得 查參考文獻[12]表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工步四：倒角 工序6：鉆Φ12的孔，擴孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13 工步一 ：鉆孔至Φ12 確定進給量：根據(jù)參考文獻[6]表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ12孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)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[12]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：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按機床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：鉸孔 根據(jù)參考文獻[6]表2-25，，，得 查參考文獻[12]表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序7：銑軸向槽 1.選擇刀具 刀具選取鋸片銑刀，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(nèi)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?。?75 當＝275r/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8：粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面 工步一：粗車左右兩Φ32端面 1） 車削深度，表面粗糙度為Ra1.6，故可以選擇ap=1.5mm，三次走刀（粗車、半精車、精車）即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查參考文獻[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查參考文獻[17]表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查參考文獻[17]表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按參考文獻[17]，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查參考文獻[17]Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(16+1.5+3)/（4750.16）=0.2697min。 總的工時：T=2 tm =0.539min 工步二：半精車左右兩Φ32端面 1） 車削深度，表面粗糙度為Ra1.6，故可以選擇ap=0.4mm，三次走刀（粗車、半精車、精車）即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查參考文獻[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查參考文獻[17]表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查參考文獻[17]表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按參考文獻[17]，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查參考文獻[17]Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(16+0.4+3)/（4750.16）=0.2553min。 總的工時：T=2 tm =0.511min 工步三：精車左右兩Φ32端面 1） 車削深度，表面粗糙度為Ra1.6，故可以選擇ap=0.1mm，三次走刀（粗車、半精車、精車）即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查參考文獻[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查參考文獻[17]表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查參考文獻[17]表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按參考文獻[17]，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查參考文獻[17]Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(16+0.1+3)/（4750.16）=0.2513min。 總的工時：T=2 tm =0.503min 工步四：倒角 4 專用鉆孔夾具設(shè)計 4.1 導(dǎo)引元件的設(shè)計 因為要鉆Ф20的孔，所以要用鉆套，鉆套的直徑主要根據(jù)鉆的孔的最大直徑來決定?？椎淖畲笾睆綖?0.所以鉆套d小于20。 4.2 夾具精度分析 在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施后(如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準，必要時甚至改變原設(shè)計方案)重新分析計算。 我在設(shè)計優(yōu)先采用標準件，所以精度比較高，這個鉆孔工序主要保證的是鉆套的軸線與孔軸線的同軸度。因此在加工與鉆套外圓配合的孔時精度要得到保證。鉆套是標準件，由上文知道鉆套的規(guī)格為： 鉆套A20H6×25g5×20GB2260--80，外圓精度為IT5，因此只能是基軸制?？椎木纫踩?級。軸線與夾具體上表面的距離尺寸有很高的精度要求。由零件的尺寸要求可知，孔軸線與下端面的平行度為0.05.夾具的精度一般為工件的2--5倍。我選5倍，即平行度為0.01. 其次2個心軸構(gòu)成與內(nèi)圓面形成定位面，為防止由于孔間中心距誤差導(dǎo)致工件裝不進，所以采用削邊銷。下端面是已加工面精度較高與支承板接觸定位，精度也有國標標準。 雖然加工孔的軸線是下端面的基準，但是，在加下工端面時是以孔軸線為精基準的，這里是采用“基準重合”的原則。詳請見附圖（QMYGTM-00）。 一面兩銷定位誤差計算： 先確定兩銷的直徑：d1=D1=25mm,，δ=0.39 mm，D2=25.5mm,d1按f7計算查機械手冊得d1=,計算d2查機械手冊得 b=5mm,B=（25.5-4）=21.5mm； 代入數(shù)據(jù)得△２＝0.19mm；得d2=D2-△２=24.31mm；然后計算定位誤差：孔銷間隙配合的定位誤差為：代入數(shù)據(jù)得： 而要求的尺寸誤差為0.1mm,完全能保證加工要求的定位誤差。 4.3 夾具夾緊力分析 首先應(yīng)計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)。 由文獻【1】可知 F=9.81×61.2×·d·KM=9.81×0.0311×·d·f··K 又由文獻【1】可知K=0.88,故 F=9.81×61.2×15.6×0.2×0.72×0.88=2671(N) M=9.81×0.0311×15.6×22×0.2×0.82×0.88=18(N·m) 切削力可以分解成Fc. F p.Ff力。Fc. F p.方向是隨加工位置的不同二變化，F(xiàn)f方向不變。再根據(jù)夾具體的結(jié)構(gòu)，進給量方向的力垂直作用于支承釘傳到夾具體上去了，只要夾具的剛度強度足夠就可以滿足要求。Fc. F p.由2個壓板壓住。壓力由上及下垂直作用于夾具體，這樣只要設(shè)計的壓板和所選用的頂緊螺釘?shù)膹姸茸銐蚓涂梢詽M足要求。  結(jié) 論 本次設(shè)計是在完成大學(xué)學(xué)習(xí)后進行的一次設(shè)計，是對所學(xué)的工程圖學(xué)，機械設(shè)計，機械制造工程學(xué)，機械幾何精度設(shè)計等大學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，能夠使我們的知識掌握更牢，并能提升我們分析問題，解決問題的能力。 作為機械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實用的就是機械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計。通過畢業(yè)設(shè)計，我更為深入的掌握了機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計和工裝夾具設(shè)計的基本步驟和方法。 本畢業(yè)設(shè)計在搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計過程中，詳細的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過工藝方案的比較與分析選擇得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。本畢業(yè)設(shè)計的夾具設(shè)計是搖桿軸支座孔專用鏜夾具設(shè)計。在夾具的設(shè)計過程中完成了鏜孔夾具總體結(jié)構(gòu)方案，定位元件與夾緊裝置的設(shè)計，鏜模與夾具體的設(shè)計，以及繪制裝配圖，零件圖和主要零件的三維造型。 通過設(shè)計對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我在各個方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）對大學(xué)四年所學(xué)到的東西進行了歸納總結(jié)，進一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。 （2）對所學(xué)習(xí)知識點進行查漏補缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識，開闊了視野，拓寬了自己的知識面。同時培養(yǎng)個人一定的創(chuàng)新思維。 （3）利用理論知識解決實際問題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問題打下了堅實的基礎(chǔ)。 （4）學(xué)會了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決問題的思維方法，對新信息和新知識及時做筆記。 （5）敢于面對困難，同時也懂得了互助合作的重要性。 （6）提升了我獨立分析問題，解決問題的能力，對我以后在工作中起到相當大的作用，對我們畢業(yè)生來說是一次相當大的鍛煉。 參考文獻 [1] .唐耀紅．面向大規(guī)模定制的計算機輔助夾具設(shè)計研究 [J]．機械與電子．2005(8):17-20 [2]. 楊友才．計算機輔助機械制造工藝設(shè)計研究[J]．中國科技信息．2005（7）：14-15. [3]. 曾愛新．談機械加工工藝的發(fā)展趨勢[J].職園培地，2002(8)：26-27. [4]. 熊平，孫慧峰，焦振營．車削厚壁圓體內(nèi)孔夾具設(shè)計[J] .金屬加工.2008（6）：54 [5]. 宋冬芳．組合夾具CAD技術(shù)的研究進展 [J]．太原科技，2004(5)：20-21 [6]. 周賀,段曉峰．計算機輔助夾具設(shè)計與管理系統(tǒng)的研發(fā)[J]．機械制造，2004：(03) ． [7]. 李愛利.管軸類零件加工工藝分析[J]．中國棉花加工．2007（4）：31-32 [8]．王毅，楊建國，李蓓智，可重構(gòu)新型汽車車身焊接夾具設(shè)計[J] 機械設(shè)計與制造,2008(09):204-205 [9]．賈秀杰，李劍峰，李方義．基于可重構(gòu)的焊接夾具設(shè)計研究[J]，機械設(shè)計與制造，2008（10）:212-214． [10]. 謝曉文，劉書華，鄭蓓蓉．計算機輔助組合夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]．組合機床與自動化加工技術(shù)，2005（07）：41-43． [11]. 馮明軍，趙燦,，王旭峰．布光斌.鋁合金葉輪高效加工工藝研究[J]．制造技術(shù)與機床，2008（11）:108-111． [12]. 周凱華，阮五洲，劉虹．Pro/E在三維夾具設(shè)計中的應(yīng)用．機床與液壓，2008(36): 365-367． [13]. 劉代瑞．三角法蘭夾具設(shè)計[J]．汽齒科技，2007（2）：18-22． [14]. 王先逵.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [15]. 狄瑞坤，潘曉弘，樊曉燕.機械制造工程[M].杭州：浙江大學(xué)出版社.2001. [16]. 薛源順.機床夾具設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000. [17]. 趙如富.機械加工工藝人員手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006.10 [18]. 劉震.先進機械制造工藝的技術(shù)發(fā)展趨勢[J].呼倫貝爾學(xué)報 2002，10（3）：96-97