扇形曲柄零件的鉆Ф5孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝分析含非標(biāo)6張CAD圖.zip

扇形曲柄零件的鉆Ф5孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝分析含非標(biāo)6張CAD圖.zip,扇形,曲柄,零件,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,分析,非標(biāo),CAD 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)與改良已成為相關(guān)企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。夾具行業(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，這一行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)。 本次設(shè)計(jì)對(duì)扇形曲柄零件的加工工藝分析及鉆Ф5孔進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)研究。首先對(duì)零件進(jìn)行分析，然后選擇毛坯制造形式，制訂工藝路線，確定機(jī)械加工余量、切削用量等。對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首要的任務(wù)是想好設(shè)計(jì)方案，根據(jù)所設(shè)計(jì)的方案確定定位面，限制每個(gè)定位元件的自由度，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為保證工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做的盡可能敞開，因?yàn)閵A緊機(jī)構(gòu)元件和加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，以防止夾具與鉆套、刃具在加工過程中發(fā)生干涉。 通過本次設(shè)計(jì)提升了我獨(dú)立分析與解決機(jī)械制造的實(shí)際課題的能力，并且在計(jì)算機(jī)CAD、資料檢索等方面也得到了鍛煉與提高。 關(guān)鍵詞：扇形曲柄、加工工藝、夾具設(shè)計(jì)、切削用量、定位 Abstract The modern mechanical processing industry has undergone profound structural changes. The design and improvement of technological tooling has become a necessary condition for the survival and development of related enterprises. Fixture industry, as a traditional and dynamic industry, has made rapid progress in recent decades. In the new economic era, this industry presents a new trend of development. In this design, the processing technology analysis of fan crank parts and the clamp design of drilling hole 5 are studied. Firstly, the parts are analyzed, then the blank manufacturing form is selected, the process route is worked out, and the machining allowance and cutting parameters are determined. For the design of special fixture, the most important task is to think about the design plan, determine the positioning surface according to the design plan, limit the freedom of each positioning element, and make it meet the design requirements. In order to ensure that all the surface to be machined in this process is fully exposed, the fixture should be as open as possible, because there should be a certain safety distance between the clamping mechanism components and the processing surface to prevent interference between the fixture and the drill sleeve and the cutting tool in the process of processing. Through this design, I have improved my ability to independently analyze and solve the actual problems of mechanical manufacturing, and have also been trained and improved in computer CAD, data retrieval and other aspects. Key words: sector crank, processing technology, fixture design, cutting parameters, positioning 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1課題背景 1 1.2目的 1 1.3夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn) 1 1.4夾具設(shè)計(jì)需保證的條件 1 1.5夾具的發(fā)展趨勢(shì) 2 第2章 零件的分析 3 2.1零件的作用 3 2.2零件的工藝分析 3 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1確定毛坯的制造形式 5 3.2基面的選擇 5 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 5 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 6 3.3制訂工藝路線 6 3.4機(jī)械加工余量的確定 7 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 9 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 22 4.1專用夾具的提出 22 4.2定位機(jī)構(gòu) 22 4.3夾緊機(jī)構(gòu) 23 4.4定位誤差設(shè)計(jì) 25 4.4.1定位誤差 25 4.4.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 25 4.4.3 定位誤差計(jì)算 26 4.5 機(jī)床夾具的總體形式 27 4.8夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 28 結(jié) 論 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 32 IV 第1章 緒論 1.1課題背景 制定扇形曲柄的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆Ф5孔的鉆床夾具，運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)畢業(yè)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 1.2目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)所學(xué)畢業(yè)的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次綜合性訓(xùn)練，我在想我能在多個(gè)方面得到鑄煉。就我個(gè)人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鑄煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本人將表示真誠(chéng)的感謝！ 1.3夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn) 1.夾具的設(shè)計(jì)周期較短，一般不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。 2.專用夾具的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品零件有很強(qiáng)的針對(duì)性。 3.“確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計(jì)工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計(jì)一個(gè)好的夾具可以減少?gòu)U品率。 1.4夾具設(shè)計(jì)需保證的條件 1.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。 2.保證工件的精度。 3.保證使用方便與安全。 4.正確處理作用力的平衡問題。 5.注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 1.5夾具的發(fā)展趨勢(shì) 1.發(fā)展通用夾具的新品種，由于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 2.發(fā)展調(diào)整式夾具。 3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 4.加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。 5.大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具。 6.采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具。 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給的零件是扇形曲柄。扇形曲柄與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連并能繞該轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線整圈旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。通俗的說就是能繞機(jī)架整圈旋轉(zhuǎn)。 2.2零件的工藝分析 圖1 扇形曲柄零件圖 技術(shù)要求： 1.未注明鑄造圓角均為R3～R5。 2.鑄件尺寸公差按GB6414-86 CT12。 3.加工面線性尺寸的未注公差為GB1704-m。 扇形曲柄零件材料為HT150，灰口鑄鐵是鑄鐵中使用得最多的一種?；铱阼T鐵是在珠光體(或鐵素體)基體中分散有大量片狀石墨的鑄鐵。澆注時(shí)緩慢冷卻即可促使石墨化，便可得到灰口鑄鐵，因斷口常呈灰黑色而區(qū)別于白口鑄鐵。扇形曲柄共有以下加工表面，現(xiàn)分述如下： 1.扇形曲柄Φ50端面 2.扇形曲柄Φ32端面 3. 扇形曲柄扇形端面 4. 扇形曲柄R110弧形面 5. 扇形曲柄Φ25H7孔 6. 扇形曲柄Φ16H7孔 7. 扇形曲柄M6-6H螺紋 8. 扇形曲柄Φ5孔 9. 扇形曲柄M8-6H螺紋 10. 扇形曲柄Φ6錐銷孔 ? ? 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1確定毛坯的制造形式 扇形曲柄材料為HT150?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄造毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT8級(jí)，已知此扇形曲柄零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。?? 3.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。? 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 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)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （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） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”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(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。 主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 3.3制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，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。 工序01： 金屬型澆注 工序02：時(shí)效處理以消除應(yīng)內(nèi)力 工序03：銑Ф50前端面；Ф32前端面 工序04：銑Ф50后端面；Ф32后端面 工序05：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 工序06：銑扇形曲柄前后端面 工序07：銑R110圓弧面 工序08：鉆、攻M6-6H螺紋 工序09： 鉆Ф5孔 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋 工序11： 配鉆鉸Ф6錐銷孔 工序12：去毛刺 工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序14：涂防銹漆 工序15：包裝、入庫(kù) 3.4機(jī)械加工余量的確定 圖2毛坯圖 工件毛坯鑄件，查相關(guān)資料知，采用金屬澆注，鑄造精度等級(jí)IT8，加工余量等級(jí)MA-G。 1.扇形曲柄Ф50端面的加工余量 由上述知，鑄造等級(jí)IT8，加工余量等級(jí)MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 2.扇形曲柄Ф32端面的加工余量 由上述知，鑄造等級(jí)IT8，加工余量等級(jí)MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 3.扇形曲柄Ф25H7孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9知，首先鉆孔至Φ23，再擴(kuò)Φ23孔至Φ24.8，然后粗鉸24.8孔至Φ24.94，最后精鉸Φ24.94至Φ25H7方可滿足其精度要求。 4.扇形曲柄Ф16H7孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9知，首先鉆孔至Φ15，再擴(kuò)Φ15孔至Φ15.85，然后粗鉸15.85孔至Φ15.95，最后精鉸Φ15.95至Φ16H7方可滿足其精度要求。 5.扇形曲柄寬扇形端面的加工余量 由上述知，鑄造等級(jí)IT8，加工余量等級(jí)MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 6.扇形曲柄R110圓弧面的加工余量 由上述知，鑄造等級(jí)IT8，加工余量等級(jí)MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步銑削即可滿足其精度要求。 7.扇形曲柄M6-6H的加工余量 因加工孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，首先鉆M6-6H螺紋底孔Φ5.1，攻M6-6H螺紋。 7.扇形曲柄M8-6H螺紋的加工余量 因加工孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，首先鉆M8-6H螺紋底孔Φ6.8，攻M8-6H螺紋。 8.扇形曲柄Ф5孔的加工余量 因加工孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步鉆削即可滿足其精度要求。 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序01： 金屬型澆注 工序02：時(shí)效處理以消除應(yīng)內(nèi)力 工序03：銑Ф50前端面；Ф32前端面 工步一：銑Ф50前端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí)， 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工步二：銑Ф32前端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600 當(dāng)＝600r/min時(shí)， 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工序04：銑Ф50后端面；Ф32后端面 工步一：銑Ф50后端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí)， 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工步二：銑Ф32后端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí)， 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工序05：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 工步一：鉆孔至Ф15 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)Ф15孔至Ф15.85 利用擴(kuò)孔鉆將Ф15孔至Ф15.85，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：粗鉸Ф15.85孔至Ф15.95 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：精鉸Ф15.95孔至Ф16H7 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步五：鉆孔至Ф23 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步六：擴(kuò)Ф23孔至Ф24.8 利用擴(kuò)孔鉆將Ф23孔至Ф24.8，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步七：粗鉸Ф24.8孔至Ф24.94 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步八：精鉸Ф24.94孔至Ф25H7 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序06：銑扇形曲柄前后端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí)， 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) 為銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度（mm) 非封閉輪廓銑削時(shí)=1～3 工序07：銑R110圓弧面 1.選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí)， 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) 為銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度（mm) 非封閉輪廓銑削時(shí)=1～3 工序08：鉆、攻M6-6H螺紋 工步一：鉆M6-6H螺紋底孔Ф5.1 選用Ф5.1mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 624r/min 按機(jī)床選取n=680r/min 切削工時(shí)： ，， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：攻M6-6H螺紋 選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 637r/min 按機(jī)床選取n=680r/min 切削工時(shí)： ，， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序09： 鉆Ф5孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋 工步一：鉆M8-6H螺紋底孔Ф6.8 選用Ф6.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 562r/min 按機(jī)床選取n=545r/min 切削工時(shí)： ，， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：攻M8-6H螺紋 選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r 597r/min 按機(jī)床選取n=545r/min 切削工時(shí)： ，， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序11： 配鉆鉸Ф6錐銷孔 工步一：鉆孔至Ф5.8錐銷孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：鉸Ф5.8錐銷孔至Ф6錐銷孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序12：去毛刺 工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序14：涂防銹漆 工序15：包裝、入庫(kù) 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆Φ5孔專用夾具。 4.1專用夾具的提出 本夾具主要用于鉆Ф5孔，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮生產(chǎn)效率。 4.2定位機(jī)構(gòu) 在夾具設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)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(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。 設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。 由于該零件所設(shè)計(jì)的為鉆Φ5孔的夾具，扇形曲柄以Φ50端面、扇形端面、Φ25H7孔及Φ16H7孔來定位，本套設(shè)計(jì)定位方案分析如下： 1. 心軸端面與工件Φ50端面、扇形端面相配合限制三個(gè)自由度（即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。 2. 心軸Φ25外圓與工件Φ25H7孔相配合限制兩個(gè)自由度（即X軸移動(dòng)、Z軸移動(dòng)）。 3. B型固定式定位銷與工件Φ16H7孔相配合限制一個(gè)自由度（即Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)），這樣工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。 4.3夾緊機(jī)構(gòu) 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇： 1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。 3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 4)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。 6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。 螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。 5、夾緊力的計(jì)算： 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 4.4定位誤差設(shè)計(jì) 4.4.1定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對(duì)機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對(duì)定誤差。 3）加工過程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛的加工誤差。 4.4.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時(shí)，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差。 3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 4.4.3 定位誤差計(jì)算 1、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （式4-1） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ————心軸孔與心軸最小配合間隙 代入（式4-1）得： =0.021+0+0.02 =0.041（mm) 2、 轉(zhuǎn)角誤差 （式4-2） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ———— 心軸孔與心軸最小配合間隙 ———— B型固定式定位銷孔的最大偏差 ———— B型固定式定位銷孔的最小偏差 ———— B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式4-2）得： 則：=0.02686° 4.5 機(jī)床夾具的總體形式 機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3）導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 圖3 夾具裝配圖 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。 對(duì)夾具體的要求： 1、有足夠的強(qiáng)度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。 2、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對(duì)鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理；對(duì)焊接夾具體要進(jìn)行退火處理，以削除內(nèi)應(yīng)力。 3、對(duì)構(gòu)工藝性好，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、裝配和檢驗(yàn)；體積小、重量輕以便于操作。對(duì)于移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量一般不宜超過10kg， 4.8夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇用心軸、六角螺母、圓墊圈和快換墊圈等組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 圖4 夾具體圖 結(jié) 論 通過這次設(shè)計(jì)使對(duì)零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)鉆Φ5孔工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [2]上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [3]馮新安.，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M]. 第1版. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [4]李曉沛，簡(jiǎn)明公差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005 [5] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [6] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [7] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002．8． [10]《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.陳宏鈞， 機(jī)械工業(yè)出版社，2009-03-01 [11]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》.王光斗，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，??2000-11-01? 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