拉臂-離合器分離叉加工工藝及鉆Φ10.8孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+PDF圖紙+文檔】

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機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-1602045-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 拉臂-離合器分離叉 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 15 鉆擴(kuò)鉸 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆擴(kuò)鉸?25mm孔以及對其倒角 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，擴(kuò)孔刀，鉸刀，游標(biāo)卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-1602045-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 拉臂-離合器分離叉 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 20 鉆擴(kuò) 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆擴(kuò)?23mm孔以及對其倒角 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，擴(kuò)孔刀，游標(biāo)卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-1602045-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 拉臂-離合器分離叉 共 3 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 35 鉆 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 锪平?13.5mm，鉆?10.8mm孔 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 120-1602045-B 產(chǎn)品名稱 零件名稱 拉臂-離合器分離叉 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 1號可鍛鑄鐵JS-2 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 5 鑄造 鑄造 10 時(shí)效 時(shí)效處理 15 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?25mm孔以及對其倒角 機(jī) 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺 20 鉆擴(kuò) 鉆擴(kuò)?23mm孔以及對其倒角 機(jī) 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺 25 銑 銑寬度為6槽 機(jī) 二 銑床X52K 硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀），專用夾具，游標(biāo)卡尺 30 鉆 鉆孔M10螺紋底孔并進(jìn)行攻絲 機(jī) 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺 35 鉆 锪平?13.5mm，鉆?10.8mm孔 機(jī) 二 立式鉆床 Z525 專用鉆夾具, 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺 40 終檢 終檢 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 課程設(shè)計(jì)說明書 課 題： 拉臂-離合器分離叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時(shí) 間： 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于拉臂-離合器分離叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。拉臂-離合器分離叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。夾具選用專用夾具，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：拉臂-離合器分離叉零件；工藝；夾具； 目 錄 摘 要 II 第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 1.1 零件的分析 4 1.1.1 零件的作用 4 1.1.2 零件的工藝分析 4 1.2 確定毛坯的制造形式 5 1.3 拉臂-離合器分離叉加工工藝措施 5 1.3.1 孔和平面的加工順序 5 1.3.2 孔系加工方案選擇 5 1.4 拉臂-離合器分離叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 5 1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 5 1.5 拉臂-離合器分離叉加工主要工序安排 6 1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 1.7 確定切削用量及基本工時(shí) 7 第2章 鉆φ10.8孔夾具設(shè)計(jì) 15 2.1問題提出 15 2.2夾具的設(shè)計(jì) 15 2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 15 2.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 18 2.5 鉆模板 19 2.6定位誤差的分析 19 2.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 20 2.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 22 III 2.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 22 總結(jié) 23 參考文獻(xiàn) 24 13 第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是拉臂-離合器分離叉。拉臂-離合器分離叉的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車?yán)?離合器分離叉零件的加工質(zhì)量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車?yán)?離合器分離叉主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能 因此拉臂-離合器分離叉零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 1.1.2 零件的工藝分析 由拉臂-離合器分離叉零件圖可知。它的外表面上有3個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為2組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： 1. 以?25mm孔為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：一個(gè)的?25mm孔以及對其倒角 2. 以寬度為6槽為中心的加工面，這組加工面主要是其余各孔及其寬6mm槽 2. 以?23mm孔為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：一個(gè)?23mm孔以及對其倒角 3. 以?10.8mm孔為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：一個(gè)?10.8mm孔 4. 以M10螺紋孔為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：10螺紋孔以及 1.2 確定毛坯的制造形式 零件材料為1號可鍛鑄鐵，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 1.3 拉臂-離合器分離叉加工工藝措施 由以上分析可知。該拉臂-離合器分離叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于拉臂-離合器分離叉來說，加工過程中的主要問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。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.3.1 孔和平面的加工順序 拉臂-離合器分離叉類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工拉臂-離合器分離叉上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。拉臂-離合器分離叉的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 拉臂-離合器分離叉零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 1.3.2 孔系加工方案選擇 拉臂-離合器分離叉孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足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)格最底的機(jī)床。 1.4 拉臂-離合器分離叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入拉臂-離合器分離叉的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以拉臂-離合器分離叉的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 從保證拉臂-離合器分離叉孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證拉臂-離合器分離叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從拉臂-離合器分離叉零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是拉臂-離合器分離叉的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c拉臂-離合器分離叉的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.5 拉臂-離合器分離叉加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。拉臂-離合器分離叉加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到拉臂-離合器分離叉加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，底面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于拉臂-離合器分離叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 方案一 1. 鑄造 2. 時(shí)效處理 3. 鉆擴(kuò)鉸?25mm孔以及對其倒角 4、鉆擴(kuò)?23mm孔以及對其倒角 5、銑寬度為6槽 6、鉆孔M10螺紋底孔并進(jìn)行攻絲 7、忽平?13.5mm，鉆?10.8mm孔 8、終檢 方案二 1、鑄造 2、時(shí)效處理 3、銑寬度為6槽 4、鉆擴(kuò)鉸?25mm孔以及對其倒角 5、鉆擴(kuò)?23mm孔以及對其倒角 6、鉆孔M10螺紋底孔并進(jìn)行攻絲 7、忽平?13.5mm，鉆?10.8mm孔 8、終檢 方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工外44m的2側(cè)面后，及時(shí)的加工了Φ22的孔，這樣可以利用加工好的Φ22孔作為定位基準(zhǔn)，加工其他的工序，這樣為后續(xù)的工序提供了基準(zhǔn)，提高了加工效率，適合于批量生產(chǎn)，而方案二則不能達(dá)到這樣的效果，因此綜合考慮我們選擇方案一。 工藝路線選擇方案一: 1、鑄造 2、時(shí)效處理 3. 鉆擴(kuò)鉸?25mm孔以及對其倒角 4、鉆擴(kuò)?23mm孔以及對其倒角 5、銑寬度為6槽 6、鉆孔M10螺紋底孔并進(jìn)行攻絲 7、忽平?13.5mm，鉆?10.8mm孔 8、終檢 1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： “吊環(huán)-后鋼板彈簧”零件材料為1號可鍛鑄鐵，硬度HBS為149～187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1） 加工25孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：21 擴(kuò)孔：24 2Z=3 鉸孔：25 (2) 銑寬度為6的開口槽 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=6已能滿足要求。 1.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序(1) ：鉆擴(kuò)鉸?25mm孔以及對其倒角 工件材料為1號可鍛鑄鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm。 工件材料為HT200，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z525立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ21mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——Φ25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z525立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)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。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故 查Z525機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為： 由表28-5，，故 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應(yīng)地 ，， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31，。根據(jù)Z525機(jī)床說明書，取=0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33，取。修正系數(shù)： ， 故 查機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36，，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z525說明書，取。 2）確定切削速度及 由參考文獻(xiàn)[7]表28-39，取。由 參考文獻(xiàn)[7]表28-3，得修正系數(shù)， 故 查Z525說明書，取，實(shí)際鉸孔速度 （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔：，，， 擴(kuò)孔：，，， 鉸孔：，，， 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==1.28min 工序2：鉆擴(kuò)?23mm孔以及對其倒角 機(jī)床：立式鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、 （1）、鉆孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-10，取 由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =9代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表9-3，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （2）、擴(kuò)孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-30， 參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=25, =10.5代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表9-3取 實(shí)際切削速度： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-42 被切削層長度： 刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為擴(kuò)一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序3： 銑寬度為6槽 機(jī)床：銑床X52K 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表11-5，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進(jìn)給量： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，, 代入公式（2-3）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序6：鉆孔M10螺紋底孔并進(jìn)行攻絲 機(jī)床：Z525 立式鉆床 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《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） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： min 刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-105，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： 工序7：忽平?13.5mm，鉆?10.8mm孔 機(jī)床：Z525 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ10.8)進(jìn)給量取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=15m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 398r/min 與398r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==1.28min 第2章 鉆φ10.8孔夾具設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)率，保證質(zhì)量。本夾具將用在立式鉆床。刀具是高速鋼鉆頭。 2.1問題提出 本夾具主要用來加工鉆φ10.8孔（與上下端面有著垂直度的要求，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，要求保證垂直度要求。 2.2夾具的設(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。定位基準(zhǔn)以φ25孔以及端面進(jìn)行基準(zhǔn)，然后加一個(gè)擋銷限制工件旋轉(zhuǎn)自由度，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)夾緊。 2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：鉆頭。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時(shí) T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時(shí)工件不會轉(zhuǎn)動(dòng),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(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)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(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：： 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(jì)手冊》表 可得： 所以 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)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 2.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點(diǎn): 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。 3、快換鉆套：當(dāng)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖1.3。 圖1.3 切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。 在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。 2.5 鉆模板 在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4] 2.6定位誤差的分析 3) 夾具安裝誤差 因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=0. 4) 夾具誤差 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時(shí)，還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。 5) 加工方法誤差 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè) 。 2. 保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是 即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。 為保證夾具有一定和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。 知此方案可行。 在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為 或 當(dāng)時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。 知此方案可行。 2.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)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(shí)間。 為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差F7 基本 極限 偏差D6 ＞0～1 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 -- 0.008 ＞1～1.8 4 +0.016 +0.008 7 ＞1.8～2.6 5 8 ＞2.6～3 6 9 8 12 16 ＞3～3.3 +0.022 +0.010 ＞3.3～4 7 +0.019 +0.010 10 ＞4～5 8 11 ＞5～6 10 11 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.011 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25 ＞10～12 +0.034 +0.016 18 22 ＞12～15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 ＞15～18 26 30 0.012 ＞18～22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 HT200 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 HT200 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 110 66 ＞48～50 70 74 0.040 鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 2.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)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(cuò) 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(gè)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(shí)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(gè)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(dòng)，夾具的形狀，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(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)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(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 2.9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 本套夾具用于加工鉆Φ10.8孔。定位采用常見的定位銷夾緊方案。以Φ25孔下表面（一面）及其內(nèi)孔（帶大端面的長圓柱銷），平臺（固定擋銷）來實(shí)現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出，夾緊裝置采用快換墊圈。工件加工完成后，松開螺母，取下墊圈，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長圓柱銷和固定定位銷處，然后將墊圈放上去，壓在工件上，將螺母擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將螺母退出一定距離，就可以把工件直接取出。如夾具裝配圖所示。 26 總結(jié) 本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進(jìn)一步深入，具體如下： （1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。 （2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。 參考文獻(xiàn) [1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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