畢業(yè)論文定稿-鉆變速叉上孔的鉆模設(shè)計

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原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763寧xx 大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )鉆變速叉上孔的鉆模設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師I摘 要本文是對變速叉零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對變速叉零件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鉆孔夾具。關(guān)鍵詞：變速叉，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具IIAbstractThis paper is the analysis of technology for the transmission fork parts processing application and processing, including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting dosage, process documents. Choose the correct methods for processing, manufacturing process design. In addition also two processes of transmission fork parts design special fixture.Many types of machine tool fixture, wherein, the use scope broadest general jig, sizes have been standardized, and has a professional production plant. But widely uses in the volume production, special fixture designed for a workpiece processing services, requires the factory according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this paper is the design of drilling jig fixture design.Keywords: shifting fork, processing technology, processing methods, process, fixtureIII目 錄摘 要 .IAbstract II目 錄 .III第 1 章 緒論.11.1 機械加工工藝概述 11.2 機械加工工藝流程 .11.3 夾具概述 .21.4 機床夾具的功能 .21.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 .31.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 31.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 .3第 2 章 變速叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計.52.1 零件的分析 .52.1.1 零件的作用 52.1.2 零件的工藝分析 52.2 確定生產(chǎn)類型 .62.3 確定毛坯 .62.3.1 確定毛坯種類 62.3.2 確定鍛件加工余量及形狀 62.4 工藝規(guī)程設(shè)計 .62.4.1 選擇定位基準(zhǔn) 62.4.2 制定工藝路線 62.4.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 92.4.4 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 92.5 確定切削用量及基本工時 .102.6 本章小結(jié) .20第 3 章 鉆孔夾具設(shè)計.21IV3.1 研究原始質(zhì)料 .213.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .213.3 切削力及夾緊力的計算 .213.4 誤差分析與計算 .223.5 零、部件的設(shè)計與選用 243.5.1 定位銷選用 243.5.2 夾緊裝置的選用 243.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 .243.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .26結(jié) 論.27參 考 文 獻(xiàn).28致謝.291第 1 章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)。一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。 比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明?？偟膩碚f，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2 機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析。3) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 4) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。5) 填寫工藝文件。 6) 選擇毛坯。 7) 擬訂工藝路線。 28) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3 夾具概述現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。1.4 機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1．機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1） 定位 定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。確定工件在夾具中占有正確位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2．機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。3（1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。 。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀數(shù)控機床（NC） 、加工中心（MC） 、成組技術(shù)（GT） 、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用現(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)市場激烈的競爭。特別是近年來， ，對機床夾具提出了如下新的要求：1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。4）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。5）適用于精密加工的高精度機床夾具。6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化四個方面。標(biāo)準(zhǔn)化機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。4通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。精密化精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在 1μm 內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá) 0.2～0.5μm。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。5第 2 章 變速叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目所給的零件是變速叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2 零件的工藝分析圖 2.1 變速叉零件圖零件的材料為 45#，鍛造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是變速叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1) 中心圓孔 Ф14H8。由上面分析可知，可以先加工變速叉中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機床所能6達(dá)到的位置精度，并且此變速叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2 確定生產(chǎn)類型已知此變速叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3 確定毛坯2.3.1 確定毛坯種類零件材料為 45#?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊大，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鍛造毛坯。2.3.2 確定鍛件加工余量及形狀查《機械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊》112 頁表 1-4-72.4 工藝規(guī)程設(shè)計2.4.1 選擇定位基準(zhǔn)①粗基準(zhǔn)的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面 a 面為輔助粗基準(zhǔn)。②精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2 制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表 2.1 工藝路線方案一7工序號 工序內(nèi)容工序一 鉆 Φ14H8 的底孔 Φ11.5工序二 鉸 Φ14H8 的通孔,達(dá)到圖紙尺寸公差工序三 粗銑 Φ14H8 的兩端面，使粗糙度達(dá)到 6.3工序四 精銑 Φ14H8 的兩端面，使粗糙度達(dá)到 3.2，達(dá)到圖紙尺寸公差工序五 粗銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為 7工序六 精銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為 6.5,留 0.5mm 的磨削余量工序七 磨削半圓孔兩凸臺端面,達(dá)到圖紙尺寸公差 6 和粗糙度要求 0.8工序九 銑削距離為45.5一段工序十一 銑 Φ8 孔端面工序十二 鉆 Φ8 的底孔 Φ7.5，垂直于 Φ14H8 的通孔工序十三 鉸 Φ8 的孔，垂直于 Φ14H8 的通孔工序十四 鉗工打毛刺工序十五 檢驗表 2.2 工藝路線方案二工序號 工序內(nèi)容工序一 鍛造毛坯，正火后達(dá)到硬度 HB167~299工序二 粗銑 Φ14H8 的兩側(cè)面工序三 精銑 Φ14H8 的兩側(cè)面工序四 粗銑孔的兩面，使兩面的間距為 6工序五 精銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為 5.35,留 0.5mm 的磨削余量工序六 鉆 Φ14H8 的底孔 Φ11.5工序七 鉸 Φ14H8 的通孔工序九 銑削距離為 45.5 一段工序十一 銑 Φ8 孔端面,使距離 Φ14H8 中心孔距離為 5.9工序十二 鉆 Φ8 的底孔 Φ7.5，垂直于 Φ14H8 的通孔8工序十三 銑削爪部開口槽至 45.5工序十四 熱處理 HRC55 5?工序十五 磨削爪部兩端面，達(dá)到圖紙尺寸公差 6 和粗糙度要求 0.8工序十六 鉗工打毛刺工序十七 檢驗工藝方案的比較與分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。工序號 工序內(nèi)容工序一 鍛造毛坯，正火后達(dá)到硬度 HB167~299工序二 粗銑 Φ14H8 的兩側(cè)面工序三 精銑 Φ14H8 的兩側(cè)面工序四 粗銑孔的兩面，使兩面的間距為 6工序五 精銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為 5.35,留 0.5mm 的磨削余量工序六 鉆 Φ14H8 的底孔 Φ11.5工序七 鉸 Φ14H8 的通孔工序九 銑削距離為 45.5 一段工序十一 銑 Φ8 孔端面,使距離 Φ14H8 中心孔距離為 5.9工序十二 鉆 Φ8 的底孔 Φ7.5，垂直于 Φ14H8 的通孔工序十三 銑削爪部開口槽至 45.5工序十四 熱處理 HRC55 5?工序十五 磨削爪部兩端面，達(dá)到圖紙尺寸公差 6 和粗糙度要求 0.8工序十六 鉗工打毛刺工序十七 檢驗92.4.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備①機床的選擇工序 1、2、3、4、8、9、12 采用 X62W 銑床工序 5、6、7、11 采用 Z525 鉆床②選擇夾具該變速叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。③選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔Φ14H8，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。④選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。⑤其他對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表 2.3 各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度工序余量工序號工序內(nèi)容加工余量經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度最小 最大1粗銑 Φ14H8的兩側(cè)面 3 IT11 6.3 -0.1 0.12粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺3 IT11 6.3 -0.1 0.1103鉆 Φ14H8 通孔 IT12 6.3 -1 14擴(kuò) Φ14H8 通孔 2.0 IT12 3.2 -0.05 0.055鉸 Φ14H8 通孔 0.2 IT8 1.6-0.0060.006粗銑左面6粗銑Φ14H8 的兩側(cè)面粗銑右面3 IT12 6.3 -0.1 0.19 鉆鉸 Φ8 的孔 IT13 6.3 -1 12.5 確定切削用量及基本工時2.5.1 工序 1：粗精銑 Φ14H8 的兩側(cè)面機床：X62W 銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為 80)，材料： ， ， 齒數(shù)15YTmdw63?14?Z，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ：pa3m?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.15/famZ?V參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-81，取 2.54/Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n11，102.54602.8/min31Vnrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74 45?實際銑削速度 ： v3.12.6/00dns???進(jìn)給量 ： fV.524/1.5/ffaZm?工作臺每分進(jìn)給量 ： m.73infVs?：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-81,?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 42lm?刀具切入長度 ：1210.5()(~3lDa????20.5(06)(1~37.6m???刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt1247.620.min35jmlf???查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.23min2.5.2 工序 2：粗精銑下端孔端面機床：X62W刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw63?14?Z①粗銑 a 面銑削深度 :3pm?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f 0.15/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊 》表 2.4-81，取V 6/Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n0160287/in3.4Vrd????3inr12實際銑削速度 ：V?03.1406.28/dnms????進(jìn)給量 ：f .5/.5/ffaZ工作臺每分進(jìn)給量 ：m10.630infs??：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a ma24?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：1D)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt12640.95min3jmlf????查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.52min2.5.3 工序 3：鉆 Φ14H8 的通孔工件材料為 45#，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?12mm，公差為 H7，表面粗糙度。加工機床為 Z525 鉆床。鉆頭為 ?22mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和1.6aRm?修磨橫刃。確定鉆削用量①確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表 28-10 可查出f，查 Z525 鉆床說明書，取 。0.47~.5/fmr?表 0.43/fmr?根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表 28-8，鉆頭強度所允許是進(jìn)給量 。由于機床'1.75?進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，max15690FN?表 28-9，允許的進(jìn)給量 ?！?8/fr?由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。'“ff②確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，v mP表 28-15，由插入法得13，17/minv?表 4732FN?表，5.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表 28-3， ， ，故0.8v?.7lv'17/min0.8751.2(/min)v??表 ''0 6/in rd?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為195/in?0214/min10nmrv???由參考文獻(xiàn)[2]，表 28-5， ，故.6MFTk4732.65()FN51.904.8Tm?????③校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(9/246)1.05WkW???機床有效功率 ' 4.0.83E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，02dm?./fr195/inr?14/inv?相應(yīng)地， ，516FN54.8T?.0mPkW切削工時 被切削層長度 ：l7?刀具切入長度 ：11412(1~)107.42rDlctgkctgm??????刀具切出長度 ： 取l42l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt78.1.08min04395jLnf????查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-41 工步輔助時間為：1.76min2.5.4 工序 5：鉸 Φ14H8 的通孔加工機床為 Z525 鉆床。鉸刀為 ?12mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。確定鉸孔切削用量①確定進(jìn)給量 根據(jù)表 28-36， ，按該表注 4，進(jìn)給量f 1.3~26fm?表取小植。查 Z525 說明書，取 。1.6/fmr?②確定切削速度 及 由表 28-39，取 。由表 28-3，得修vn8.2/inv表正系數(shù)， 0.8Mvk?0.9pavk54.7(/015.2)2pRa???根 據(jù)故 '.2/min.7.14/minv??表 ' '01()nd??表 ()(5)91./minr???查 Z525 說明書，取 ，實際鉸孔速度/ir301vn??32510/in7.8/ir??切削工時被切削層長度 ：l78m刀具切入長度 ，101 254.7(~)120.92rDdlctgkctgm????????刀具切出長度 ： 取2lm1l32?15走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt782.093.52min16jLnf????查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-41 工步輔助時間為：1.51min該工序的加工機動時間的總和是 ： jt1.084.52.14minj???2.5.5 工序 6：粗銑 Φ14H8 的兩側(cè)面機床：X62W刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)dw40?14?Z①粗銑左面銑削深度 :3pam?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f 0.15/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊 》表 2.4-81，取V 6/Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n0160287/in3.4Vrd????3inr實際銑削速度 ：? ./160nms進(jìn)給量 ：fV0.543/1.5/ffaZ???工作臺每分進(jìn)給量 ：m.3infVs?：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a ma240??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 90l刀具切入長度 ：1D)3~1((5.02????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt12904.21min63jmlf????查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：2.03min16②粗銑右面同樣的銑削深度 map3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f 0.15/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊 》表 2.4-81，取V 6/Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，n0160287/in3.4Vrd????取 30/mir?實際銑削速度 ：V?0.106.28/nms???進(jìn)給量 ：f .543/.5/ffaZ工作臺每分進(jìn)給量 ：m10.630infs??：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a ma24?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：1D)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt12340.12min6jmlf????查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.52min2.5.6 工序 7：粗銑孔的兩面機床：X62W 銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為 14)，材料： ， ，齒數(shù)15YT20Dm?，為粗齒銑刀。20Z?因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度 ：pa2m?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.15/famZ?V17參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-81，取 2.54/Vms?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，10.60.8/in314Vnrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-74 245n?實際銑削速度 ： v3.12.56/00dms???進(jìn)給量 ： fV.524/1./ffaZn?工作臺每分進(jìn)給量 ： m.735infVs?：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 表 2.4-81,?a ma60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 82l?刀具切入長度 ：1210.5()(~3lDa????20.5(06)(1~37.6m???刀具切出長度 ：取2lm?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt1287.620.15in3jmlf???查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.57min2.5.7 工序 8：精銑兩面機床：X62W 銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為 )，材料： ， ，齒數(shù)0.5162?15YT20Dm?Z=12，為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：pa1.0m?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.12/famZ?V參照參考文獻(xiàn)[3] 表 2.4-81，取 3.2/Vs18機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，103.2605.7/min14Vnrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1-31 31?實際銑削速度 ：v.4203.24/06dns???進(jìn)給量 ：fV.15/15./ffaZm?工作臺每分進(jìn)給量 ： m.930infVs?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 82l刀具切入長度 ：精銑時110lD刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt12802.31min9jmlf???查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-45 工步輔助時間為：1.94min2.5.9 工序 13：鉆鉸 Φ8 的孔機床：Z525 鉆床刀具： 7.8 直柄短麻花鉆 8 鉸刀??確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]，表 28-10 可查出 ，f 0.47~.5/fmr?表查 Z525 鉆床說明書，取 。0.43/fmr?根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表 28-8，鉆頭強度所允許是進(jìn)給量 。由于機床'1./fr?進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，max1569FN表 28-9，允許的進(jìn)給量 。“.8/fr?由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表v mP1928-15，由插入法得，17/minv?表 4732FN?表，5.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'17/min0.8751.2(/min)v???表 ''0 74.3/i.n rd?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為15/inr?02.1.26/min10nmv???由參考文獻(xiàn)[2]，表 28-5， ，故0MFTk4732.651()FN?51.904.8Tm????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(9/246)1.05WkW???機床有效功率 ' 4.0.83E mPkkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，02.5dm?./fr?175/inr?1.2/minv?相應(yīng)地， ，16FN4.8T?.0mPkW切削工時 被切削層長度 ：l32?20刀具切入長度 ：1l120.5(~)16.92rDlctgkctgm??????刀具切出長度 ： 取lm42l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt36.90.5in417jLnf????查參考文獻(xiàn)[1]，表 2.5-41 工步輔助時間為：1.58min2.6 本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。21第 3 章 鉆孔夾具設(shè)計3.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆 φ8 孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 5 個自由度。3.3 切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：臺式鉆床 Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)[5]查表 可得：721?切削力公式： .06f PFDfK?式中 D=8mm ./mr22查表 得： 821?0.75()36bpK??其中： 0.b?.48即： 95()fFN實際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表 得：12?12KFW????有： 120.7,.6?安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表 可得： 60~ 12?.10.56K???所以 950816492()fWFN???由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。取 ， ，1.56K?10.7?2.16?查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： )(210 ?????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：6.2???.76zr?901?052??'29??其中： 3()Lm)(8NQ螺旋夾緊力： 04.W由上述計算易得： K?因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。233.4 誤差分析與計算該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻(xiàn)[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd??????1 2i 2min.DDdJarctgL???其中：，10.52Dm??20D??，d .3dm， 1min?2min4且：L=135mm ，得0.63DW???.2Jm⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.85jwm??243.5 零、部件的設(shè)計與選用3.5.1 定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表 6.1 和 6.2：表 6.1 可換定位銷Dd H公稱尺寸 允差1h1b1dC114～1816 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4表 6.2 固定棱形銷dd H公稱尺寸 允差Lh1b1C140～5020 22+0.034～0.02365 5 3 8 1 6 1.53.5.2 夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表 3.3： 表 3.3 移動壓板公稱直徑 L BHlb1dK6 45 20 8 19 6.6 7 M6 53.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。