扇形板夾具設(shè)計(jì)(帶圖)

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1、 1前言 課程設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃中的重要環(huán)節(jié)，，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思想、工作作風(fēng)及實(shí)際能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。本設(shè)計(jì)綜合《機(jī)械制圖》、《AutoCAD》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》等多門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，尤其是鞏固了《機(jī)械制造技術(shù)》學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用。本設(shè)計(jì)包括考慮企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在工藝、夾具、數(shù)控編程等方面的計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、工藝資料，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)，使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面的知識(shí)具備初步的能力。同時(shí)通過(guò)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問(wèn)題和綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)的能力。 夾

2、具體 裝配圖 目錄 目錄.................................................................................................................................1 1 前 言.......................................................................................................

3、.....................1 2 扇形板的分析............................................................................................... .............2 2.1 扇形板的工藝分析............................................................................................ 2 3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀.....................

4、.............................................. 3 4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)............................................................................................................ 3 4.1 加工工藝過(guò)程.....................................................................................................3 4.2

5、 確定各表面加工方案.........................................................................................3 4.3 確定定位基準(zhǔn).................................................................................................... 4 4.4 工藝路線的擬定.............................................................

6、....................................5 4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定........................... 6 4.6 確定切削用量、時(shí)間定額................................................................................6 5 夾具設(shè)計(jì)...................................................................................

7、.................................14 5.1 研究原始質(zhì)料................................................................................................. 14 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇............................................................................................. 14 5.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算....

8、............................................................................. 14 5.4 誤差分析與計(jì)算............................................................................................. 15 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明......................................................................... 16

9、 6 體 會(huì)..........................................................................................................................18 7 參考文獻(xiàn).................................................................................................................. 19 2 扇形板的分析 2.

10、1 扇形板的工藝分析 扇形板是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和表面的精度要求較高，上下表面、圓弧表面都有粗糙度要求，精度要求較高，此外還有φ22孔要求加工，對(duì)精度要求也很高?？状植诙纫蠖际?.1Ra ，所以都要求精加工。其小頭孔與下平面有平行度的公差要求,和φ22孔有對(duì)稱度公差要求，因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 2.2 扇形板的工藝要求 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也 就

11、是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng) 量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝 問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 圖 2.1 扇形板的零件圖 該零件需要切削加工的地方是孔加工φ22孔，孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，并且進(jìn)行倒角1x45。其表面粗糙度為Ra=1.6；扇形板毛坯的選擇用鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率較高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在3.5-4mm，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用

12、生產(chǎn)的面積較小。上面主要是對(duì)扇形板零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。 3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，本零件是中批、大批大量生產(chǎn)，還有零件的復(fù)雜程度 及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。鍛造難 達(dá)到這樣的形狀要求，生產(chǎn)成本也較高。鑄造可以大批量生產(chǎn)，成本較低，能夠造出這樣零件形狀復(fù)雜的鑄件。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（機(jī)械工業(yè) 出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編）零件材料為 HT200 鋼，采用金屬型 鑄造，精度可達(dá)到 3

13、.2—10，因此毛坯的加工余量比較小。 4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 加工工藝程 由以上分析可知，該扇形板零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來(lái)說(shuō)， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于扇形板來(lái)說(shuō)，加 工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相 互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：扇形板的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。 4.2 確定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就 是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證

14、加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量 最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)扇形板的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和軸向孔系加工精度要求的加工方法及設(shè) 備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。由參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-5可以確定，φ22孔的表面粗糙度要求為1.6，則選擇孔的加方案序?yàn)椋恒@-擴(kuò)-鉸。并且進(jìn)行倒角1x45。 4.3 確定定位基準(zhǔn) 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。

15、 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)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(zhǔn)。 （3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5）便于裝夾原則。 （6）保證不加工表面位置準(zhǔn)確原

16、則。 (7) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。故這里選用扇形板的下端面做為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)選擇的原則： （1）基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。 （

17、3）互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個(gè)表面位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時(shí)，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 （4）自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時(shí)就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，它的上端面與φ22，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩銷定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都

18、采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求，所以再在分度盤上加上一個(gè)定位銷，這樣零件的六個(gè)自由度就都限制好了。綜上所述，選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。 4.4 工藝路線的擬定 對(duì)于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。扇形板的加工的第 一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下 端面，再精加工上下端面。后續(xù)工序安排都應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔等原則。加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬定以下

19、加工工藝路線方案。見(jiàn)下； 工藝路線方案： 工序1 粗銑 粗銑右端面，以左端面為基準(zhǔn) 工序2 粗銑 粗銑左端面，以右端面為基準(zhǔn) 工序3 精銑 精銑右端面，以左端面為基準(zhǔn) 工序4 精銑 精銑左端面，以右端面為基準(zhǔn) 工序5 鉆孔 鉆22孔到工序尺寸 擴(kuò)孔 擴(kuò)22孔到工序尺寸 粗鉸 粗鉸22孔到工序尺寸 精絞 精絞22孔到工序尺寸 工序6 車 粗車扇面R48扇面到工序尺寸 工序7 車 精車扇面R48扇面到工序尺寸 工序8 鉆孔 鉆3-8孔到工序尺寸 工序9 鉸 鉸3-8孔到工序尺寸 工

20、序8 倒角 對(duì)所加工的孔進(jìn)行倒角，以左右端面為基準(zhǔn) 工序9 清洗表面 工序10 剔除毛刺 工序11 終檢 4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 扇形板的毛坯采用的是HT200, 生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。扇形板的偏差計(jì)算和上下端面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為1.5—2.0mm，現(xiàn)取1.5mm。可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12 ，粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.25mm精銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。鑄造毛坯的基本尺寸為

21、32mm，φ22孔的偏差及加工余量計(jì)算，該孔精度要求為IT7，由考參考文獻(xiàn)1知確定工序尺寸及余量為： 擴(kuò)： φ21.8mm 2Z=1.7mm 粗鉸:φ21.94mm 2Z=0.20（Z為單邊余量） 精鉸:φ22mm 2Z=0.1mm（Z為單邊余量） 鍛件毛坯孔的基本尺寸為：22-1.8-0.14-0.06=20mm 4.6 確定切削用量、時(shí)間定額 工序1粗銑右端面 （1）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作 行程完成，所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量 a p =1.

22、5mm 。 b．確定進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇每齒進(jìn)給量 f z 為 0.05mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇切削速度Vc = 70.2m / min （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 70.2 = 373.32r / min πd 3.14 60 （B）確定時(shí)間定

23、額 f b 一個(gè)工位基本時(shí)間 T = l + l1 + l2 M z 其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 36.4mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.054373.32=74.664mm/min 所以 T = l

24、 + l1  + l2  = 1.1min f b M z 工序 2粗銑左端面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作 行程完成，所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量 a p=1.5mm 。 b．確定進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇每齒進(jìn)給量 f z 為0.05mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇切削速度 Vc =70.2m/min

25、 （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 70.2 = 373.32r / min πd 3.14 60 （B）確定時(shí)間定額 f b 一個(gè)工位基本時(shí)間 T = l + l1 + l2 （查表 3-13） M z 其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。 l = 0.

26、5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 36.4mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.054373.32=74.664mm/min 所以 T = l + l1  + l2  = 1.1min f b M z 工序3 精銑右端面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時(shí)一般為 0.1~1mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此

27、工序的加工余量， 即 a=0.7mm。 b．確定進(jìn)給量 根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 》 表 5-72 ， 選 擇 每 齒 進(jìn) 給 量為0.12mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇切削速度。 vc = 49m / min （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 49 = 260.1r / min

28、 πd 3.14 60 。 （B）確定時(shí)間定額 一次走刀基本時(shí)間 T  = l + l1  + l2  = 0.65min=39s b f M z 其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.396mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 33.4mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4

29、mm f MZ = f z zn = 0.12 4 260.1 =124.8mm/min 工序4 精銑左端面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時(shí)一般為 0.1~1mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即 a=0.7mm。 b．確定進(jìn)給量 根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 》 表 5-72 ， 選 擇 每 齒 進(jìn) 給 量 0.08mm/z. c．選取切削速度根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 》 表 5-72 ， 選 擇 切 削 速 度 vc = 57.6m /

30、 min （2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 1000v = 1000 57.6 = 305.75r / min πd 3.14 60 （B）確定時(shí)間定額 一次走刀基本時(shí)間 T  = l + l1  + l2  = 0.829min=49.73s f b M z 其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切

31、入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。 l = 0.5(d ? d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.088mm 1 e 其中 d=50mm； ae = 32.7mm ； kr = 90? l2 =3~5，取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.08 4 305.75 =97.84mm/min 0 工序 5 鉆φ22+ 0.021 孔 （A）確定切削用量 a． 確定背吃用量 鉆孔時(shí)，為提高效率，一般選擇背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程完，所以大孔時(shí)加工

32、余量為 1.8mm，選擇背吃刀量 a p = 1.7mm b．確定進(jìn)給量和切削速度 （1）根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-69，選擇進(jìn)給量為 f=0.5mm/r 切 削速度為 0.5m/s. （2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7 取鉆耐用度 T=50min。 （3）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n = 60000v = 60000 0.5 = 238.9r / min s πd 3.14 40 （B）確定時(shí)間定額 基本時(shí)間 Tb = l + l1 + l2 + l3 i = 0.4

33、3min=26.0s fn 其中 l = 39.5mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。 l1 = asp tan k r  + (2 ~ 3) = 4.29mm 其中 asp = 1.7mm； kr = 40? l2 =3~5，取 l2 =4mm l3取3 ~ 5，這里取l3 = 4 mm i=1 進(jìn)給次數(shù) 工序 5擴(kuò)、鉸孔 工步 1 鉆孔 （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為 7.8mm。一次

34、工作行程鉆完，所以選擇背 吃刀量 a=7.8mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-64，（HT200 硬度為硬度為 200HBS）選擇進(jìn)給量 f 為 0.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度 T=100min。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 60000v = 60000 0.45 = 1102.4r / min πd 3.14 7.8

35、 （B）確定時(shí)間定額 一個(gè)工位基本時(shí)間 T  = l + l1  + l2  = 0.0704min≈4.2s b fn 其中 l = 15mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。 l1 = (D / 2) cot k r + (1 ~ 2) =17mm 其中 D=7.8mm； kr = 15? l2 =1~4，取 l2 =3mm 工步 2：粗餃孔 a. 確定背吃刀量 因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為 0.16mm。一次工作行程擴(kuò)完

36、，所以選擇背吃刀量 a=0.16mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-67，（HT150 硬度為 170HBS） 選擇進(jìn)給量 f 為 0.8mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s （2）確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度 T=150min。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 60000v = 60000 0.45 = 1080.24r / min πd 3.14 7.96

37、工步 3：精餃孔； a. 確定背吃刀量 因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為 0.04mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀a=0.04mm。 b. 確定進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-64，（HT150 硬度為 170HBS） 選擇進(jìn)給量 f 為 0.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s （2）確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度 T=150min。 （3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n n = 60000v = 6

38、0000 0.45 = 1074.84r / min πd 3.14 8 （B）確定時(shí)間定額 一個(gè)工位基本時(shí)間 T  = l + l1  + l2  = 0.038min=2.3s b fn 其中 l = 15mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。 l = D ? d1 cot k 1 2 r + (1 ~ 2) =2.2mm 其中 D=10.4mm； d1 = 9.8mm ； kr = 15? l2 =

39、2~4，取 l2 =3mm 5.夾具設(shè)計(jì) 5.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)鉆端面φ22的孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。 為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：上下端面進(jìn)行了粗、精銑加工，φ22孔進(jìn)行了擴(kuò)、粗鉸、精鉸加工。因此，夾具的下底面是主要的定位面，定位、夾緊方案有：V形塊定位，夾緊方式利用偏心手柄對(duì)活動(dòng)V形塊施力夾緊?？椎闹行木嗪臀恢镁仁怯勉@套來(lái)保證，從而滿足孔的加工要求。在加工中，夾具的下底面是主要的定位面，且鉆套的中心距和下底面還

40、有一定的垂直度要求。 5.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算 鉆該孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床 Z5125A，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn)[5]查表1 ? 2 ? 7 可得： 2 鉆削力公式： Ff=210Df 0.8 Kp 式中 D=7.8mm ，f=0.2mm/r 查表1 ? 2 ? 8 得：Kp= ( HB ) 0.6 190 其中：HB=229 則 Kp=1.118 即：Ff=3942.4（N) 實(shí)際所需夾緊力 W = F K K + 1 2 有： 1 = 0.7, 2 = 0.16 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： K = K 0 K1

41、K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 式中： K 0 ~ K 6 為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]表1 K = 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 = 1.56 所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N) 可得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 決定選用偏心手柄對(duì)活動(dòng)V形塊施力夾緊機(jī)構(gòu)。 取 K = 1.56 ， 1 = 0.7 ， 2 = 0.16 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知V形塊夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì) 算： 0 W = QL  ?

42、 2 γ ′tg?1 + γ z tg (α + ? 2 ) 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： γ ′ = 6.22 rz = 2.76 ?1 = 90 ? = 9? 50′ α = 2?29 其中：L=32mm Q = 80( N ) 螺旋夾緊力：W0 =4952.32(N) 由上述計(jì)算易得： W >> W 0 K 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 5.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以底面為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 1.6。由參 考文獻(xiàn)[5]可得： （1）鉆套的

43、定位誤差 ：由于是孔的誤差引起取Δ=0.03mm （2）夾緊誤差 ： ? j ?  = ( ymax ? ymin ) cosα 查[5]表 1～2～15 有 K Raz = 0.004, K HB = ?0.0016, C1 = 0.412, n = 0.7 。 ? j ? j = ? y cosα = 0.0028mm （3）磨損造成的加工誤差： ? j ?M 通常不超過(guò) 0.005mm （4）夾具相對(duì)刀具位置誤差： ? D ? A 取 0.01mm （5）分度誤差 1. 直 線 分 度 誤 差 查 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 知 Smin

44、=S-( δ +X1+X2+e ） Smax=S+( δ+X1+X2+e） 所以ΔF=2(δ+X1+X2+e） 2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)知Δa=4artcg[( Δf/4+2X3)/4R] 誤差總和：0.070mm 滿足要求。 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 圖5.5夾具裝配圖 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以V形塊定位，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位，利用偏心手柄對(duì)活動(dòng)V形塊施力夾緊工件，該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。搖動(dòng)手柄，可以使工件與分度機(jī)構(gòu)貼緊，活動(dòng)V形塊壓緊工件整個(gè)裝配體就夾緊了，這樣就可以開(kāi)動(dòng)機(jī)

45、床進(jìn)行孔的加工。 此次設(shè)計(jì)是對(duì)扇形板零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄造，具有體積 小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再 以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工φ22孔工序中，選V形塊的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。 體會(huì) 從拿到零件圖紙的第一天開(kāi)始，輔導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講了設(shè)計(jì)的步驟，還安排了輔導(dǎo)時(shí)間。為我們的設(shè)計(jì)指引了方向，這樣使我們不會(huì)感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識(shí)，對(duì)機(jī)械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們才全方位的

46、懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)，從而更加了解到機(jī)械知識(shí)的重要性。 剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺(jué)的難度很大，不知道從什么地方下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。 好長(zhǎng)時(shí)間都懶得在去看設(shè)計(jì)圖紙，經(jīng)過(guò)老師在網(wǎng)上給我的指導(dǎo)，才讓我有了一定的思路，先從分析零件圖開(kāi)始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等，一步步的開(kāi)始設(shè)計(jì)起來(lái)。 在設(shè)計(jì)期間，遇到不懂的問(wèn)題時(shí)，通過(guò)自己查資料、仔細(xì)的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難，實(shí)在解決不了的，我們的指導(dǎo)老師能細(xì)心的幫助我們，從而設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)了運(yùn)用資料，可以向不同的懂我們知識(shí)的人問(wèn)問(wèn)題，這次設(shè)計(jì)，要十

47、分的感謝我們的指導(dǎo)老師，她在設(shè)計(jì)期間為我解決了很多難題。相信我們通過(guò)這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會(huì)在以后的人生的道路中更上一層樓。 經(jīng)過(guò)將近一個(gè)月的努力，課程設(shè)計(jì)終于劃上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。對(duì)此次課程設(shè)計(jì)，我可以說(shuō)是感觸很深，同時(shí)在此過(guò)程中也學(xué)到了很多知識(shí)。雖然本次課程設(shè)計(jì)尚存在不足之處，但是通過(guò)這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，我從中認(rèn)識(shí)和學(xué)到了很多關(guān)于機(jī)械零件制造工藝的設(shè)計(jì)方法和流程，這對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的促進(jìn)作用。 參考文獻(xiàn) 1）《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》陳宏鈞主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 2）《機(jī)械加

48、工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》張耀宸主編 航空工業(yè)出版社出版 3）《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編 北京出版社出版 4）《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 5）《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 5）《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海柴油機(jī)廠工藝所編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 6）《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》燕山大學(xué)等編 機(jī)械工業(yè)出版社版 7）《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》林文煥等編 國(guó)防工業(yè)出版社出版