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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 I 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目：十字軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計 班級：機(jī)械工程及自動化 05-2 班 姓名：陳宏川 指導(dǎo)教師：張連勇 完成日期：2008.6.30 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 II 課程設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目 十 字 軸 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 藝 裝 備 設(shè) 計 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 :大 批 生 產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 工 件 的 毛 坯 圖 1 張 (3) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 1 張 (4) 與 所 設(shè) 計 夾 具 對 應(yīng) 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (5) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (6) 夾 具 體 圖 1 張 (7) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 (6000 8000 字 ) 1 份 說 明 書 主 要 包 括 以 下 內(nèi) 容 （ 章 節(jié) ） 目 錄 摘 要 （ 中 外 文 對 照 的 ， 各 占 一 頁 ） 零 件 工 藝 性 分 析 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 指 定 工 序 的 專 用 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計 方 案 綜 合 評 價 與 結(jié) 論 體 會 與 展 望 參 考 文 獻(xiàn) 列 出 參 考 文 獻(xiàn) (包 括 書 、 期 刊 、 報 告 等 ， 10 條 以 上 ) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 一 律 用 A4 紙 、 縱 向 打 印 . 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 5 天 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 III (3) 工 藝 裝 備 設(shè) 計 (畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說 明 書 3 天 (5) 準(zhǔn) 備 及 答 辯 2 天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師 日期 成績評定 采 用 五 級 分 制 ， 即 優(yōu) 秀 、 良 好 、 中 等 、 及 格 和 不 及 格 。 優(yōu) 秀 ： 設(shè) 計 方 案 合 理 并 新 穎 ， 設(shè) 計 說 明 書 及 設(shè) 計 圖 紙 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 豐 富 。 在 設(shè) 計 過 程 中 勤 奮 好 學(xué) 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ； 良 好 ： 設(shè) 計 方 案 合 理 ， 設(shè) 計 說 明 書 及 設(shè) 計 圖 紙 比 較 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 比 較 豐 富 。 在 設(shè) 計 過 程 中 勤 奮 好 學(xué) 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ； 中 等 ： 設(shè) 計 方 案 一 般 ， 設(shè) 計 說 明 書 及 設(shè) 計 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 一 般 。 在 設(shè) 計 過 程 中 比 較 勤 奮 、 創(chuàng) 新 思 想 不 明 顯 ； 及 格 ： 設(shè) 計 方 案 不 完 善 ， 存 在 一 些 小 錯 誤 ， 說 明 書 及 設(shè) 計 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 一 般 。 在 設(shè) 計 過 程 中 勤 奮 精 神 不 夠 ： 不 及 格 ： 設(shè) 計 方 案 有 嚴(yán) 重 錯 誤 ， 設(shè) 計 說 明 書 及 設(shè) 計 圖 紙 不 規(guī) 范 、 內(nèi) 容 淺 薄 。 在 設(shè) 計 過 程 中 勤 奮 好 學(xué) 精 神 不 夠 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 IV 摘要 這 次 設(shè) 計 的 是 十 字 軸 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 藝 裝 備 設(shè) 計 ， 包 括 零 件 圖 、 毛 坯 圖 、 裝 配 圖 各 一 張 ， 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 和 與 工 序 卡 片 各 一 張 。 首 先 我 們 要 熟 悉 零 件 和 了 解 其 作 用 ， 它 位 于 車 床 變 速 機(jī) 構(gòu) 中 ， 主 要 起 換 檔 作 用 。 然 后 ， 根 據(jù) 零 件 的 性 質(zhì) 和 零 件 圖 上 各 端 面 的 粗 糙 度 確 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 擬 定 撥 差 的 工 藝 路 線 圖 ， 制 定 該 工 件 的 夾 緊 方 案 ， 畫 出 夾 具 裝 配 圖 。 就 我 個 人 而 言 ， 我 希 望 能 通 過 這 次 課 程 設(shè) 計 ， 了 解 并 認(rèn) 識 一 般 機(jī) 器 零 件 的 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 ， 鞏 固 和 加 深 已 學(xué) 過 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識 ， 理 論 聯(lián) 系 實 際 ， 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個 良 好 的 基 礎(chǔ) ， 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學(xué) 習(xí) 打 好 基 礎(chǔ) 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 V Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying . 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 VI 目 錄 一 、 零 件 的 工 藝 分 析 ............................................................1 二 .機(jī) 械 加 工 工 藝 設(shè) 計 ..........................................................2 1、 確 定 生 產(chǎn) 類 型 .................................2 2、 確 定 毛 坯 .....................................2 2.1、 確 定 毛 坯 種 類 ： ..........................2 2.2、 確 定 鍛 件 加 工 余 量 及 形 狀 ： ................2 三 、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 ...............................................................4 3.1 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) ： ..............................4 3.2 制 定 工 藝 路 線 : ...............................4 3.3 表 面 加 工 方 法 的 確 定 ..........................5 3.4 加 工 階 段 的 劃 分 ..............................5 3.5 工 序 順 序 的 安 排 ..............................5 3.6 確 定 工 藝 路 線 ................................6 四 .機(jī) 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定 ..........................7 4.1 鉆 鉸 8 絲 孔 的 工 序 尺 寸 ......................7 4.1.1.鉆 5 絲 孔 ， 以 25 軸 線 為 基 準(zhǔn) 。 ........7 4.2.2 鉆 孔 工 步 ...............................7 4.3 時 間 定 額 的 計 算 ： ............................7 4.4 其 它 時 間 計 算 ................................8 五 、 夾 具 設(shè) 計 ......................................................................9 5.1 夾 具 選 擇 ....................................9 5.1.1 問 題 的 提 出 .............................9 5.1.2 夾 具 設(shè) 計 ..............................10 5.2、 定 位 誤 差 分 析 ..............................10 5.3、 夾 具 設(shè) 計 及 操 作 的 簡 要 說 明 ..................11 六 .參 考 文 獻(xiàn) ......................................................................12 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 VII 十字軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計: 序言 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計 是 我 們 學(xué) 完 了 大 學(xué) 的 全 部 基 礎(chǔ) 課 、 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 以 及 大 部 分 專 業(yè) 課 之 后 進(jìn) 行 的 .這 是 我 們 在 進(jìn) 行 畢 業(yè) 設(shè) 計 之 前 對 所 學(xué) 各 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 , 因 此 ,它 在 我 們 四 年 的 大 學(xué) 生 活 中 占 有 重 要 的 地 位 。 就 我 個 人 而 言 ， 我 希 望 能 通 過 這 次 課 程 設(shè) 計 ， 了 解 并 認(rèn) 識 一 般 機(jī) 器 零 件 的 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 ， 鞏 固 和 加 深 已 學(xué) 過 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識 ， 理 論 聯(lián) 系 實 際 ， 對 自 己 未 來 將 從 事 的 工 作 進(jìn) 行 一 次 適 應(yīng) 性 訓(xùn) 練 ， 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個 良 好 的 基 礎(chǔ) ， 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學(xué) 習(xí) 大 好 基 礎(chǔ) 。 由 于 能 力 所 限 ， 設(shè) 計 尚 有 許 多 不 足 之 處 ， 懇 請 各 位 老 師 給 予 指 導(dǎo) 。 一、零件的工藝分析 零 件 的 材 料 為 20GrMoTi， 需 要 模 鍛 ， 模 鍛 性 能 優(yōu) 良 ， 工 藝 較 復(fù) 雜 ， 但 尺 寸 精 確 ， 加 工 余 量 少 ， 為 此 以 下 是 十 字 軸 需 要 加 工 的 表 面 以 及 加 工 表 面 之 間 的 位 置 要 求 ： 1、 四 處 25 外 圓 及 四 個 8、 4 的 內(nèi) 孔 、 2、 右 端 面 5060內(nèi) 孔 及 M8 絲 孔 。 3、 25 外 圓 的 同 軸 度 為 0.007， 位 置 度 為 0.02， 兩 端 的 對 稱 度 均 為 0.05. 由 上 面 分 析 可 知 ， 可 以 先 上 四 爪 卡 盤 粗 車 ， 然 后 上 彎 板 采 用 專 用 夾 具 壓 緊 、 找 正 進(jìn) 行 加 工 ， 并 且 保 證 形 位 公 差 精 度 要 求 。 并 且 此 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 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 VIII 二.機(jī)械加工工藝設(shè)計 1、確定生產(chǎn)類型 已 知 此 十 字 軸 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 為 5000 件 /年 ， 零 件 的 質(zhì) 量 是 083Kg/個 ， 查 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 簡 明 手 冊 第 2 頁 表 1.1-2， 可 確 定 該 撥 叉 生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 生 產(chǎn) ， 所 以 初 步 確 定 工 藝 安 排 為 ： 加 工 過 程 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 。 2、確定毛坯 2.1、確定毛坯種類： 零 件 結(jié) 構(gòu) 又 比 較 簡 單 ， 生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 生 產(chǎn) ， 故 選 擇 鍛 模 鍛 造 毛 坯 。 查 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 簡 明 手 冊 第 41 頁 表 2.2-5,選 用 鑄 鍛 件 尺 寸 公 差 等 級 為 CT-10。 2.2、確定鍛件加工余量及形狀： 查 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 簡 明 手 冊 第 41 頁 表 2.2-5， 選 用 加 工 余 量 為 MA-H 級 ， 并 查 表 2.2-4 確 定 各 個 加 工 面 的 鍛 件 機(jī) 械 加 工 余 量 ， 如 下 表 所 示 ： 簡 圖 加工 面代 號 基 本 尺 寸 加工 余量 等級 加工 余量 說 明 a 25 H 2 雙側(cè)加工 b 25 H 雙側(cè)加工 c 25 H 5 雙側(cè)加工 d 25 H 5 雙側(cè)加工 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 IX 三、工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 選擇定位基準(zhǔn)： 1 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ： 作 為 粗 基 準(zhǔn) 的 表 面 應(yīng) 平 整 ， 沒 有 飛 邊 、 毛 刺 或 其 他 表 面 缺 欠 。 該 工 件 選 擇 25 外 圓 面 和 左 端 面 作 為 粗 基 準(zhǔn) 。 采 用 左 端 面 作 粗 基 準(zhǔn) 加 工 右 端 面 ， 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準(zhǔn) 備 好 精 基 準(zhǔn) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 X 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 粗 加 工 后 25 的 軸 線 為 主 要 的 定 位 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 小 彎 板 為 輔 助 的 定 位 精 基 準(zhǔn) 。 3.2 制定工藝路線: 生 產(chǎn) 過 程 是 指 將 原 材 料 轉(zhuǎn) 變 為 成 品 的 全 過 程 。 它 包 括 原 材 料 的 準(zhǔn) 備 、 運 輸 和 保 存 ， 生 產(chǎn) 的 準(zhǔn) 備 ， 毛 坯 的 制 造 ， 毛 坯 經(jīng) 過 加 工 、 熱 處 理 而 成 為 零 件 ， 零 件 、 部 件 經(jīng) 裝 配 成 為 產(chǎn) 品 ， 機(jī) 械 的 質(zhì) 量 檢 查 及 其 運 行 試 驗 、 調(diào) 試 ， 機(jī) 械 的 油 漆 與 包 裝 等 。 工 藝 過 程 是 指 在 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 通 過 改 變 生 產(chǎn) 對 象 的 形 狀 、 相 互 位 置 和 性 質(zhì) 等 ， 使 其 成 為 成 品 或 半 成 品 的 過 程 。 機(jī) 械 產(chǎn) 品 的 工 藝 過 程 又 可 分 為 鑄 造 、 鍛 造 、 沖 壓 、 焊 接 、 機(jī) 械 加 工 、 熱 處 理 、 裝 配 、 涂 裝 等 工 藝 過 程 。 其 中 與 原 材 料 變 為 成 品 直 接 有 關(guān) 的 過 程 ， 稱 為 直 接 生 產(chǎn) 過 程 ， 是 生 產(chǎn) 過 程 的 主 要 部 分 。 而 與 原 材 料 變 為 產(chǎn) 品 間 接 有 關(guān) 的 過 程 ， 如 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 、 運 輸 、 保 管 、 機(jī) 床 與 工 藝 裝 備 的 維 修 等 ， 稱 為 輔 助 生 由 于 零 件 加 工 表 面 的 多 樣 性 、 生 產(chǎn) 設(shè) 備 和 加 工 手 段 的 加 工 范 圍 的 局 限 性 、 零 件 精 度 要 求 及 產(chǎn) 量 的 不 同 ， 通 常 零 件 的 加 工 過 程 是 由 若 干 個 順 次 排 列 的 工 序 組 成 的 。 工 序 是 加 工 過 程 的 基 本 組 成 單 元 。 每 一 個 工 序 又 可 分 為 一 個 或 若 干 個 安 裝 、 工 位 、 工 步 或 走 刀 。 毛 坯 依 次 通 過 這 些 工 序 而 變 成 零 件 。 1. 工 序 工 序 是 一 個 或 一 組 工 人 ， 在 相 同 的 工 作 地 對 同 一 個 或 同 時 對 幾 個 工 件 連 續(xù) 完 成 的 那 一 部 分 工 藝 過 程 。 工 序 是 組 成 工 藝 過 程 的 基 本 單 元 ， 也 是 生 產(chǎn) 計 劃 、 成 本 核 算 的 基 本 單 元 。 一 個 零 件 的 加 工 過 程 需 要 包 括 哪 些 工 序 ， 由 被 加 工 零 件 的 復(fù) 雜 程 度 、 加 工 精 度 要 求 及 其 產(chǎn) 量 等 因 素 決 定 3.3 表面加工方法的確定 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 萬 能 性 機(jī) 床 配 以 專 用 工 卡 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 。 查 機(jī) 械 制 造 課 程 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XI 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書 10 頁 表 1-6、 1-7、 1-8， 選 擇 零 件 的 加 工 方 法 及 工 藝 路 線 方 案 如 下 ： 十字軸零件加工方案 加工項目 尺寸公差等級 粗糙度 加工方案 備注 25 外圓 IT8 6.3 粗車-半精車 表 1-6 左右端面 IT10 12.5 粗 車 表 1-6 25 外圓 IT8 6.3 粗車-半精車 表 1-8 上下端面 IT10 12.5 粗 車 表 1-7 23、孔 IT9 3.2 鉆---鉸 表 1-7、 內(nèi)螺紋 M8 IT6 3.2 攻螺紋 表 1-10 4 孔 IT12 12.5 鉆 表 1-7 8 孔 IT12 12.5 鉆 表 1-7 3.4 加工階段的劃分 在 粗 加 工 階 段 。 首 先 將 精 基 準(zhǔn) 準(zhǔn) 備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 ； 首 先 25 圓 面 作 為 粗 基 準(zhǔn) 粗 車 右 端 面 及 25， 然 后 以 此 圓 軸 線 及 端 面 為 精 基 準(zhǔn) 加 工 其 他 面 和 孔 。 在 采 用 小 彎 板 加 工 另 一 部 分 ， 以 保 證 其 形 位 公 差 之 要 求 。 選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 十 字 軸 的 加 工 工 序 。 該 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 可 以 采 用 萬 能 型 機(jī) 床 配 以 專 用 工 、 夾 具 ， 以 提 高 生 產(chǎn) 率 ； 而 且 運 用 工 序 集 中 原 則 使 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 ， 不 但 可 以 縮 短 輔 助 時 間 ， 而 且 由 于 與 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 表 面 ， 有 利 于 保 證 各 種 加 工 表 面 之 間 的 相 對 位 置 精 度 要 求 。 3.5 工序順序的安排 機(jī) 械 加 工 工 序 （ 1） 遵 循 “先 基 準(zhǔn) 后 其 他 ”原 則 ， 首 先 加 工 基 準(zhǔn) 25 外 圓 軸 線 及 端 面 。 （ 2） 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工 序 。 （ 3） 遵 循 “先 主 后 次 ”原 則 ， 先 加 工 主 要 表 面 （ 4） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 外 圓 面 、 端 面 ， 再 加 工 孔 ， 確 定 工 藝 路 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XII 3.6 確定工藝路線 工序號 工序名稱 機(jī)床裝備 刀具 量具 1 粗-半精車 25 兩處 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 2 粗車左右端面 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 3 粗-半精車 25 兩處 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 4 粗車上下端面 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆鉸 8 絲孔2360內(nèi)孔， 車床 鉆頭鉸刀 塞規(guī).卡尺 6 攻螺紋 M8 車床 絲錐 塞規(guī).卡尺 7 鉆 4、8 孔 鉆床 鉆頭錐度鉸刀 游標(biāo)卡尺 8 中檢 游標(biāo)卡尺 10 熱處理 淬火機(jī)等 12 終檢 塞規(guī)、百分表、 卡尺等 加 工 設(shè) 備 和 工 藝 設(shè) 備 1 機(jī) 床 的 選 擇 ： 采 用 CA6140 普 通 車 床 、 鉆 床 。 磨 床 2 選 擇 夾 具 ： 該 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 為 大 批 生 產(chǎn) ， 所 以 采 用 專 用 夾 具 。 3 選 擇 量 具 ： 采 用 塞 規(guī) .雙 用 游 標(biāo) 卡 尺 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XIII 四.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4.1 鉆鉸 8 絲孔 的工序尺寸 由 表 2-28 課 查 得 ， 精 鉸 余 量 Z=0.2mm， 加 工 等 級 為 IT8， 公 差 為 0.015 鉆 孔 余 量 為 Z 鉆 =4.8mm， 加 工 等 級 為 IT12， 公 差 為 0.15。 鉆鉸 8 孔加工工序的加工余量 項目 內(nèi)容 精度等級 工序尺寸 粗糙度 工序余量 公差 鉆 IT12 7.8 12.5 4.8 0.15 8 絲孔 鉸 IT8 8 3.2 0.2 0.015 主軸轉(zhuǎn)速的確定 4.1.1.鉆 5 絲孔，以 25 軸線為基準(zhǔn)。 刀 具 ： 鉆 頭 直 徑 為 7.8mm 的 高 速 鋼 鉆 頭 ， 絲 錐 直 徑 為 8mm 。 機(jī) 床 ： CA6140 4.2.2 鉆孔工步 背 刀 吃 量 p 的 選 擇 粗 加 工 時 根 據(jù) 加 工 余 量 和 工 藝 系 統(tǒng) 剛 度 確 定 p=7.8mm。 進(jìn) 給 量 的 確 定 由 表 5-22， 選 取 該 工 步 得 進(jìn) 量 f=0.1mm/r。 切 削 速 度 的 計 算 由 表 5-31， 按 工 件 材 料 為 鑄 鐵 的 條 件 選 取 ， 切 削 速 度 v=20m/min 選 取 。 由 公 式 n=1000v/ d 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 鉆 速 n=1326r/min,參 照 表 4-9 所 列 CA6140 得 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 取 轉(zhuǎn) 速 n=1360r/min。 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 v=n d/1000=20.5m/min。 4.3 時間定額的計算： 工 序 6： 鉆 8 絲 孔 鉆 孔 工 步 根 據(jù) 表 5-51， 鉆 孔 的 基 本 時 間 可 由 公 式 求12t=/()/Lfnlfn 得 。 , ;f=0.1mm/r;n=1360r/min。0;cot/2(1).4rlmlDk2l 則 該 工 步 的 基 本 時 間 t=(22+2.4+2)/0.1mm/r x 1360r/min=10.8s 攻 絲 孔 工 步 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XIV 根 據(jù) 表 5-41， 鉸 孔 基 本 時 間 可 由 公 式 t=L*i/fn=(LP+l1)*i/fn, LP=(D-d)/2*tankr, kr=15， l1=1mm， f=1mm/r， n=195r/min 則 該 工 步 的 基 本 時 間 t=20s。 輔 助 時 間 的 計 算 tf 輔 助 時 間 tf 基 本 時 間 t 之 間 的 關(guān) 系 為 tf=（ 0.15-0.2） t 鉆 孔 輔 助 時 間 tf=0.210.8=2.2s 鉸 孔 輔 助 時 間 tf=0.220=4s 4.4 其它時間計算 除 了 作 業(yè) 時 間 以 外 ， 每 道 工 序 的 單 件 時 間 還 包 括 布 置 工 作 時 間 、 休 息 與 生 理 需 要 時 間 和 準(zhǔn) 備 與 終 結(jié) 時 間 。 由 于 該 設(shè) 計 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 量 生 產(chǎn) ， 分 攤 到 每 個 工 件 上 的 準(zhǔn) 備 與 終 結(jié) 時 間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計 。 布 置 工 作 地 時 間 tb 是 作 業(yè) 時 間 的 2%-7%， 休 息 與 生 理 時 間 tx 是 作 業(yè) 時 間 的 2%-4%， 本 設(shè) 計 均 取 3%， 則 工 序 的 其 他 時 間 （ tb +tx） 可 按 關(guān) 系 式 （ 3%+3%） （ tf+t） 計 算 。 工 序 6 的 其 他 時 間 ： tb +tx=6%（ 10.8s+20s+4s） =2s 單 件 計 算 時 間 td=2s+10.8s+20s+4s=36.8s 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XV 五、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。 并設(shè)計工序 M8 孔的夾具。本夾具將用于 Z525 立式鉆床，刀具為高速鋼麻 花鉆。 問題的提出 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備， 它廣泛地運用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和 儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家 所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率， 從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可 少重要手段。 本夾具主要用來鉆 M8 孔，沒有技術(shù)要求，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何 提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問 題。 定位、夾緊方案的選擇 1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，M8 孔 ，沒有技術(shù)要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇軸 線為定位基準(zhǔn)保證該角度。選擇固定 V 型塊和支撐釘作為定位元件。 2、夾緊方案的選擇 由于零件的部位為軸類形狀，為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動壓板的 夾緊裝置工件快換裝置，位于零件的兩邊，使得夾緊力均衡，夾緊更加牢固。 切削力及夾緊力的計算 刀具：麻花鉆頭 6。 則軸向力：見工藝師手冊表 28.4 F=C d f kF0zFy 式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FF 1.32()()7190FnHBk F= 1.0.842357N 轉(zhuǎn)矩： T=C d f kT0ZTy 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XVI 式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT T= 2.0.8.613517.34()NM 功率： 07.4.9=0.2638VmTPKWd 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)： 1234 式中 K 基本安全系數(shù)，1.5;1 K 加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;2 K 刀具鈍化系數(shù), 1.1;3 K 斷續(xù)切削系數(shù), 1.14 則 F =KF=/1.5.12349()N 鉆削時： T=17.34 N M 切向方向所受力: 137.42650TFL 取 .f F =4416f )(.41.N F Ff1 所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不 利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再 乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW 安全系數(shù) K 可按下式計算有：： 6543210 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XVII 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表 可得： 60K 12 1.2.10.31.056C 52.23P ...fK 所以有： 19308()CWFN 76.KP 5()f 該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原 則；參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 F 夾與 切削力之間的關(guān)系 F 夾 KF 軸向力：F 夾 KF （N） 扭距： Nm93.103.24.05.14.310 8.90 MYFXKfdC 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 2K 由資料機(jī)床夾具設(shè)計手冊查表 可得：7 切削力公式： Pf KfDF 75.02.14 式中 mr/3. 查表 得：8 95.0)1(6.HBKp 即： )(NFf 實際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計手冊表 得：12 WfK 安全系數(shù) K 可按下式計算，由上式有： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計手6 冊表 可得： 25.01.32.10.21K 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XVIII 所以 ： )(5.462.69180NFKWf 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， 決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 誤差分析與計算 該夾具以 V 型塊和支撐釘定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中 誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjjWDAZWj 由參考文獻(xiàn)5可得： 銷的定位誤差 ：11minDWd 1 21min2min.DdDdJarctgL 其中： ，10.52D20D ，dm.3d ， 1in2in4m 0.63DW .2J 夾緊誤差 ： cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值： 1 ()(9.62nHBZyRaZkNcl 查5表 12 15 有： 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCncos0.8jym 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XIX 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mjm05. 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和： 0.853jwm 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 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。 圖 3-1 可換鉆套 表 3-1 鉆套尺寸 d D D1 H t 基本 極限偏差 F7 基本 極限偏差 D6 01 3 +0.010+0.004 6 11.8 4 7 1.82 .6 5 8 6 9 -- 2.63 +0.016 +0.006 33.3 6 +0.016 +0.008 9 3.34 7 10 45 8 11 8 12 16 56 +0.022 +0.010 10 +0.019 +0.010 13 10 16 20 0.008 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XX 68 12 15 810 +0.028 +0.013 15 18 1012 18 +0.023 +0.012 22 12 20 25 1215 22 26 1518 +0.034 +0.016 26 30 16 28 36 1822 30 +0.028 +0.015 34 2226 35 39 20 36 HT2 00 2630 +0.041 +0.020 42 46 3035 48 +0.033 +0.017 52 25 HT200 56 3542 55 59 4248 62 66 0.012 4850 +0.050 +0.025 70 +0.039 +0.020 74 30 56 67 0.040 鉆模板選用鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 見 cad 圖 對夾具體的設(shè)計的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定 的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處 理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾 具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的 要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再 滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡 單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積 累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度， 甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊 表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體 上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在 重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保 穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪 制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XXI 狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在 加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與 夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟(jì) 的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切 屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠， 所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋 機(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的 應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定 位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào) 整換取。 六.參考文獻(xiàn) 1、 趙 家 奇 ,機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書 (2 版 ),機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2006 年 . 2、 曾 志 新 ,呂 明 主 編 ,機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) ,:武 漢 理 工 大 學(xué) 出 版 社 , 2001 年 . 3、 李 益 明 主 編 ,機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 簡 明 手 冊 ,機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 , 1993 年 . 4、 肖 詩 綱 主 編 ,切 削 用 量 手 冊 ,機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ,1993 年 . 5、 金 屬 切 削 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 .上 海 柴 油 機(jī) 廠 工 藝 設(shè) 備 研 究 所 編 ,機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1987 年 . 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 XXII