內(nèi)定位套工藝及鉆6-Φ10孔夾具設計帶圖紙

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設計說明書 題目：內(nèi)定位套的工藝規(guī)程及鉆6-Φ10孔夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 內(nèi)定位套加工工藝規(guī)程及其鉆6-Φ10孔的工裝的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2毛坯形狀及尺寸 5 三 擬定加工工藝路線 6 3.1 基準的選擇 6 3.1.2粗基準選擇 6 3.1.2 精基準的選擇 7 3.2 制定工藝路線 8 四 零件加工工序設計 11 4.1 工序1設計 11 4.2工序2設計 11 4.3工序3設計 11 4.4工序4設計 13 4.5工序5設計 15 4.6工序6設計 18 4.7工序7設計 21 4.8工序8設計 23 4.9工序9設計 25 4.10工序10設計 28 4.11 工序11設計 30 4.12 工序12設計 33 4.13 工序12設計 37 4.14 工序14設計 39 三、 夾具設計 40 3.1 問題的提出 40 3.2 定位基準的選擇 40 3.3 切削力及夾緊力計算 41 3.4 定位誤差分析 43 3.5 夾具設計及操作簡要說明 43 總 結 47 致 謝 49 參 考 文 獻 50 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 內(nèi)定位套的加工工藝規(guī)程及其鉆6-Φ10孔的工裝夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一 零件的分析 1.1 零件的作用 內(nèi)定位套的作用，待查 1.2 零件的工藝分析 工藝分析的目的，一是審查零件的結構形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 該零件為大量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時要注意零件的： 1 ．便于裝夾 零件的結構應便于加工時的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。 2 ．便于加工 零件的結構應盡量采用標準化數(shù)值，以便使用標準化刀具和量具。同時還注意退刀和進刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。齒輪泵體有3組加工面他們有位置度要求。 內(nèi)定位套有2個加工面要求。 1：以端面為基準的加工面，這組加工面主要是加工外圓和內(nèi)孔。 2：以Φ125孔為基準的加工面，這組加工面主要是各個孔端面及其孔。 二. 毛坯的確定 2.1確定毛坯的制造形式 內(nèi)定位套零件的材料45鋼，45鋼的可鍛性好，因此可用鍛造的方法　因為是成批生產(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛坯時要考慮下列因素： 1）零件的材料及其力學性能。當零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定了。例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學性能要求高時，可選鍛件；當力學性能要求較低時，可選型材或鑄鋼。 2）零件的形狀和尺寸。形狀復雜的毛坯，常用鑄造方法。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進的鑄造方法。 3）生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。如鑄件應采用金屬模機器造型或精密鑄造；鍛件應采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應采用木模手工造型或自由鍛。 4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結合具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時，應積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應毛坯。 5）充分考慮利用新工藝、新技術和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機械中的應用日益增加。應用這些方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可不再進行機械加工，其經(jīng)濟效果非常顯著。 2.2毛坯形狀及尺寸 毛坯的形狀及尺寸　毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結構、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求?！∶鞒叽缗c零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關。 三 擬定加工工藝路線 3.1 基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 3.1.2粗基準選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(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。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取外圓和端面作為定位基準。 3.1.2 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： 1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為粗基準。 　2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準。 　3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。 　4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結構簡單，操作方便。 　5)粗基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。 以已經(jīng)加工好的Φ125孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 3.2 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鍛造 鍛造 2 正火處理 正火處理 3 銑 粗銑左端面 4 銑 粗銑右端面 5 車 粗車Φ145外圓 6 車 粗車Φ65, Φ125內(nèi)孔 7 銑 精銑左端面 8 銑 精銑右端面 9 車 精車Φ145外圓 10 車 精車Φ65內(nèi)孔 11 鉆 鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔 12 鉆 鉆Φ145外圓圓周均布的6xΦ4孔，锪孔6xΦ5 13 銑 銑寬4.8mm槽 14 檢驗 檢驗 方案二 1 鍛造 鍛造 2 正火處理 正火處理 3 銑 銑左端面 4 銑 銑右端面 5 車 車Φ145外圓 6 車 車Φ65, Φ125內(nèi)孔 7 鉆 鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔 8 鉆 鉆Φ145外圓圓周均布的6xΦ4孔，锪孔6xΦ5 9 銑 銑寬4.8mm槽 10 檢驗 檢驗 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有粗加工和精加工之分，只有一步加工完成，很難保證粗糙度3.2的精度要求。而方案一有粗加工和精加工，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。 具體的加工路線如下： 1 鍛造 鍛造 2 正火處理 正火處理 3 銑 粗銑左端面 4 銑 粗銑右端面 5 車 粗車Φ145外圓 6 車 粗車Φ65, Φ125內(nèi)孔 7 銑 精銑左端面 8 銑 精銑右端面 9 車 精車Φ145外圓 10 車 精車Φ65內(nèi)孔 11 鉆 鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔 12 鉆 鉆Φ145外圓圓周均布的6xΦ4孔，锪孔6xΦ5 13 銑 銑寬4.8mm槽 14 檢驗 檢驗 四 零件加工工序設計 4.1 工序1設計 鍛造 4.2工序2設計 正火處理 4.3工序3設計 設計內(nèi)容：以外圓為基準粗銑左端面 4.3.1加工設備的選擇 因為本工序只要粗銑加工表面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇X51立式銑床，該車床的參數(shù)如下： 最大銑削高度 120mm 工作臺尺寸 1030*670mm 刀軸直徑 35mm 刀軸轉速 10000r／min 安裝功率 4.0kw 4.3.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：V型塊 2）刀具 端銑刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.3.3 工步順序的確定 粗銑左端面 4.3.4 加工余量的確定 粗銑左端面 Z=1.5 4.3.5切削用量的選擇與確定 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 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7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝300r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 4.4工序4設計 設計內(nèi)容：以外圓為基準粗銑右端面 4.4.1加工設備的選擇 因為本工序只要粗銑加工表面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇X51立式銑床，該銑床的參數(shù)如下： 最大銑削高度 120mm 工作臺尺寸 1030*670mm 刀軸直徑 35mm 刀軸轉速 10000r／min 安裝功率 4.0kw 4.4.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：V型塊 2）刀具 端銑刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.4.3 工步順序的確定 粗銑右端面 4.4.4 加工余量的確定 粗銑右端面 Z=2 4.4.5切削用量的選擇與確定 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 5） 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7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝300r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 4.5工序5設計 設計內(nèi)容：以端面為基準粗車Φ145外圓 4.5.1加工設備的選擇 因為本工序只要粗車加工表面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇普通車床CA6140，該車床的參數(shù)如下： 機床外形尺寸： 2418x1000x1190 加工最大直徑（mm)： 在床身上400，在刀架上210 棒料(mm): 48 加工最大長度（mm）: 650、900、1400、1900 中心距（mm）： 750、1000、1500、2000 主軸莫式錐度： 5號 主軸轉速級數(shù)： 正轉24級轉24級 主軸轉速范圍： 正轉14~1580反轉10~1400 主電動機功率（千瓦）： 7.5KW 主軸每轉刀架進給量（mm/r）： 縱向0.08~1.95，橫向0.04~0.79 刀架最大移動距離（mm)： 100 刀架最大橫向行程（mm)： 260 刀架最大縱向行程（mm）： 650、900、1400、1900 刀架縱向及橫向進給量級數(shù)： 35 刀架最大回轉角度： ±60° 4.5.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：三爪卡盤 2）刀具 外圓車刀，端面車刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.5.3 工步順序的確定 粗車Φ145外圓 4.5.4 加工余量的確定 粗車Φ145外圓 Z=1.5 4.5.5切削用量的選擇與確定 1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 195r/min 與195r/min相近的機床轉速為200r/min?，F(xiàn)選取=200r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=29mm; =4mm; =0mm; t=i= =0.018(min) 4.6工序6設計 設計內(nèi)容：以外圓為基準粗車Φ65, Φ125內(nèi)孔 4.6.1加工設備的選擇 因為本工序只要粗車加工表面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇普通車床CA6140，該車床的參數(shù)如下： 機床外形尺寸： 2418x1000x1190 加工最大直徑（mm)： 在床身上400，在刀架上210 棒料(mm): 48 加工最大長度（mm）: 650、900、1400、1900 中心距（mm）： 750、1000、1500、2000 主軸莫式錐度： 5號 主軸轉速級數(shù)： 正轉24級轉24級 主軸轉速范圍： 正轉14~1580反轉10~1400 主電動機功率（千瓦）： 7.5KW 主軸每轉刀架進給量（mm/r）： 縱向0.08~1.95，橫向0.04~0.79 刀架最大移動距離（mm)： 100 刀架最大橫向行程（mm)： 260 刀架最大縱向行程（mm）： 650、900、1400、1900 刀架縱向及橫向進給量級數(shù)： 35 刀架最大回轉角度： ±60° 4.6.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：三爪卡盤 2）刀具 內(nèi)孔車刀，車槽刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.6.3 工步順序的確定 粗車Φ65孔 車Φ125內(nèi)孔 4.6.4 加工余量的確定 粗車Φ65孔 Z=1.5 車Φ125內(nèi)孔 Z=1.5 4.6.5切削用量的選擇與確定 1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 226r/min 與226r/min相近的機床轉速為275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=21mm; =4mm; =0mm; t=i==0.095(min) 4.7工序7設計 設計內(nèi)容：以外圓為基準精銑左端面 4.7.1加工設備的選擇 因為本工序只要精銑加工表面，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇X51立式銑床，該車床的參數(shù)如下： 最大銑削高度 120mm 工作臺尺寸 1030*670mm 刀軸直徑 35mm 刀軸轉速 10000r／min 安裝功率 4.0kw 4.7.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：V型塊 2）刀具 端銑刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.7.3 工步順序的確定 精銑左端面 4.7.4 加工余量的確定 精銑左端面 Z=0.5 4.7.5切削用量的選擇與確定 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 8） 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7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝300r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 4.8工序8設計 設計內(nèi)容：以外圓為基準精銑右端面 4.8.1加工設備的選擇 因為本工序只要粗銑加工表面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇X51立式銑床，該車床的參數(shù)如下： 最大銑削高度 120mm 工作臺尺寸 1030*670mm 刀軸直徑 35mm 刀軸轉速 10000r／min 安裝功率 4.0kw 4.8.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：V型塊 2）刀具 端銑刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.8.3 工步順序的確定 精銑右端面 4.8.4 加工余量的確定 精銑右端面 Z=0.5 4.8.5切削用量的選擇與確定 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 11） 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7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝300r/min時 按機床標準選取 12） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 4.9工序9設計 設計內(nèi)容：以端面為基準精車Φ145外圓 4.9.1加工設備的選擇 因為本工序精車外圓，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇普通車床CA6140，該車床的參數(shù)如下： 機床外形尺寸： 2418x1000x1190 加工最大直徑（mm)： 在床身上400，在刀架上210 棒料(mm): 48 加工最大長度（mm）: 650、900、1400、1900 中心距（mm）： 750、1000、1500、2000 主軸莫式錐度： 5號 主軸轉速級數(shù)： 正轉24級轉24級 主軸轉速范圍： 正轉14~1580反轉10~1400 主電動機功率（千瓦）： 7.5KW 主軸每轉刀架進給量（mm/r）： 縱向0.08~1.95，橫向0.04~0.79 刀架最大移動距離（mm)： 100 刀架最大橫向行程（mm)： 260 刀架最大縱向行程（mm）： 650、900、1400、1900 刀架縱向及橫向進給量級數(shù)： 35 刀架最大回轉角度： ±60° 4.9.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：三爪卡盤 2）刀具 外圓車刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.9.3 工步順序的確定 精車Φ145外圓 4.9.4 加工余量的確定 精車Φ145外圓 Z=0.5 4.9.5切削用量的選擇與確定 1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 195r/min 與195r/min相近的機床轉速為200r/min?，F(xiàn)選取=200r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=29mm; =4mm; =0mm; t=i= =0.018(min) 4.10工序10設計 設計內(nèi)容：以外圓為基準精車Φ65孔 4.10.1加工設備的選擇 因為本工序精車加工表面，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇普通車床CA6140，該車床的參數(shù)如下： 機床外形尺寸： 2418x1000x1190 加工最大直徑（mm)： 在床身上400，在刀架上210 棒料(mm): 48 加工最大長度（mm）: 650、900、1400、1900 中心距（mm）： 750、1000、1500、2000 主軸莫式錐度： 5號 主軸轉速級數(shù)： 正轉24級轉24級 主軸轉速范圍： 正轉14~1580反轉10~1400 主電動機功率（千瓦）： 7.5KW 主軸每轉刀架進給量（mm/r）： 縱向0.08~1.95，橫向0.04~0.79 刀架最大移動距離（mm)： 100 刀架最大橫向行程（mm)： 260 刀架最大縱向行程（mm）： 650、900、1400、1900 刀架縱向及橫向進給量級數(shù)： 35 刀架最大回轉角度： ±60° 4.10.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：三爪卡盤 2）刀具 內(nèi)孔車刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.10.3 工步順序的確定 精車Φ65孔 4.10.4 加工余量的確定 精車Φ65孔 Z=0.5 4.10.5切削用量的選擇與確定 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 436r/min 與436r/min相近的機床轉速為500r/min?，F(xiàn)選取=500r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =0mm; t=i==0.02(min) 4.11 工序11設計 設計內(nèi)容：以端面和Φ125孔為基準鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔 4.11.1加工設備的選擇 因為本工序鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式鉆床Z525，該銑床的參數(shù)如下： 最大鉆孔直徑 25毫米 主軸允許最大扭轉力矩 2500公斤/里面 最大送刀抗力 900公斤 主電機功率 2.8千瓦 主抽孔錐度 莫氏3號 機床外型尺寸（長*寬*高） 962*825*2300毫米 冷凍泵流量 22升/分 主抽端面至底面距離 725-1100毫米 主抽端面至工作臺距離 0-700毫米 工作臺工作面積 500*375毫米 工作臺行程 325毫米 電動機反轉裝置 手動及自動 送刀量 0．1?0.13?0.17?0.22?0.28?0.36?0.48?0.62?0.81?毫米/轉 主抽轉速 97?140?195?272?392?545?680?976?1360?轉/分 主抽中心線到導軌面距離 250毫米 送刀箱形成（手動） 200毫米 主抽行程 175毫米 4.11.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：心軸 2）刀具 麻花鉆 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.11.3 工步順序的確定 鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔 4.11.4 加工余量的確定 鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔 Z=2 4.11.5切削用量的選擇與確定 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ10 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 955r/min 與955r/min相近的機床轉速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=29mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.35(min) 4.12 工序12設計 設計內(nèi)容：以端面和Φ125孔為基準鉆Φ145外圓圓周均布的6xΦ4孔，锪孔6xΦ5 4.12.1加工設備的選擇 因為本工序鉆Φ145外圓圓周均布的6xΦ4孔，锪孔6xΦ5，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式鉆床Z525，該銑床的參數(shù)如下： 最大鉆孔直徑 25毫米 主軸允許最大扭轉力矩 2500公斤/里面 最大送刀抗力 900公斤 主電機功率 2.8千瓦 主抽孔錐度 莫氏3號 機床外型尺寸（長*寬*高） 962*825*2300毫米 冷凍泵流量 22升/分 主抽端面至底面距離 725-1100毫米 主抽端面至工作臺距離 0-700毫米 工作臺工作面積 500*375毫米 工作臺行程 325毫米 電動機反轉裝置 手動及自動 送刀量 0．1?0.13?0.17?0.22?0.28?0.36?0.48?0.62?0.81?毫米/轉 主抽轉速 97?140?195?272?392?545?680?976?1360?轉/分 主抽中心線到導軌面距離 250毫米 送刀箱形成（手動） 200毫米 主抽行程 175毫米 4.12.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：心軸 2）刀具 麻花鉆 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.12.3 工步順序的確定 鉆Φ145外圓圓周均布的6xΦ4孔 锪孔6xΦ5 4.12.4 加工余量的確定 鉆6xΦ4孔 Z=2 锪孔6xΦ5 Z=2 4.12.5切削用量的選擇與確定 工步1：鉆6xΦ4孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=14~24m/min. 取V=15m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 1273r/min 與1273r/min相近的機床轉速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=40mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.249(min) 工步2：锪孔 Φ5mm孔 根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉速　　 ns== 1074r/min 與1074r/min相近的機床轉速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=4mm; =6mm; =0mm; t= ==0.02(min) 4.13 工序12設計 設計內(nèi)容：以Φ125孔為基準銑寬4.8mm槽 4.13.1加工設備的選擇 因為本工序銑寬4.8mm槽且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式銑床X51，該銑床的參數(shù)如下： 最大銑削高度 120mm 工作臺尺寸 1030*670mm 刀軸直徑 35mm 刀軸轉速 10000r／min 安裝功率 4.0kw 4.13.2 工藝裝備選擇 1）工裝夾具：心軸 2）刀具 立銑刀 刀具材料：高速鋼 3）量具 游標卡尺 4.13.3 工步順序的確定 銑寬4.8mm槽 4.13.4 加工余量的確定 銑寬4.8mm槽 Z=2 4.13.5切削用量的選擇與確定 選擇刀具 刀具選取高速鋼立銑刀，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)X51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 按機床標準選取＝1000 3） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 4.14 工序14設計 檢驗 三、 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計第11道工序鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔的鉆床夾具。 3.1 問題的提出 在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。 在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 本夾具主要用于鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。因為在加工鉆Φ100圓周上的6xΦ10通孔之前，Φ125孔已經(jīng)加工出來，因此我們可以采用Φ125孔及其端面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。 3.3 切削力及夾緊力計算 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結構特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結構形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結構的設計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理，大小適當，方向正確才能獲得良好的效益。 1. 夾緊力方向的確定 （1）夾緊力方向應垂直于主要定位基準面 （2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點的選擇 （1）應能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉。 （2）應盡量避免或減少工件的夾緊變形 （3）夾緊力作用點應盡量靠近加工部位 3. 夾緊力大小的估算 （1）首先假設系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計算。 （3）對重型工件應考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合，必須計入慣性力。 （4）分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力 （5）將計算夾緊力再乘以K，即得實際夾緊力。K為總安全系數(shù)，K=K0K1K2K3 各種因素的安全系數(shù)可查表2-3，一般K=1.5~2.5；當夾緊力與切削力相反時，K=2.5~3 。 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.4 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 水平放置時定位分析圖 3.5 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了開口壓板壓緊的方式。由于本夾具是對工件進行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應的方向上應適當?shù)目紤]強度上的要求。并設法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 使用心軸定位，采用開口壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。工件的拆裝也比較方便，保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。 裝配圖附圖： 夾具體附圖： 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 53 頁 共 57 頁