前剎車調(diào)整臂的工藝規(guī)程及工裝設計論文設計

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1、 摘要 此次設計內(nèi)容涉及了很多方面的知識，包含了機械制造工藝、金屬切削機床、公差配合與測量、機床夾具設計等內(nèi)容。 本設計主要由三個部分組成，分別為：工藝設計、工序設計和專用夾具。在工藝設計中，要設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，需先分析零件了解了零件的工藝，再選好零件的加工基準，并設計出零件的工藝路線；接下來對零件各個工步的工序進行尺寸計算，計算和選擇出各個工序的切削用量和工藝裝備；再接著是專用夾具的設計，選擇設計出夾具的定位元件、引導元件、夾緊元件、夾具體預計床單連接部件和其他部件；最后計算夾具定位所產(chǎn)生的定位誤差，并分析所設計夾具結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，以便在以后設計時改進。 關鍵詞：設計、前剎

2、車調(diào)整臂、工藝、機械、機床 Abstract This design involves many aspects of knowledge, including mechanical manufacturing process, metal cutting machine tools, tolerance matching and measurement, machine tool fixture design and other content. The design is mainly composed of thr

3、ee parts, respectively: process design, process design and special fixture.In the process design, to design the structure of the blank, need to analyze the parts to understand the parts of the process, then choose the parts of the processing base, and design the parts of the process route;Next, calc

4、ulate the dimensions of each working step of the parts, calculate and select the cutting parameters and process equipment of each working procedure;Then followed by the design of special fixture, the selection of the design of fixture positioning components, guide components, clamping components, cl

5、amping specific expected bed sheet connecting parts and other parts;Finally, the positioning error caused by the fixture positioning is calculated, and the advantages and disadvantages of the designed fixture structure are analyzed, so as to improve the design in the future. Keywords: design, fro

6、nt brake adjustment arm, process, machinery, machine tool 目錄 摘要 2 第一章 緒論 6 1.1. 機床夾具的發(fā)展概括 6 1.2. 機床夾具的發(fā)展方向 6 第二章 零件的分析 8 2.1. 零件的作用 8 2.2. 零件的組成表面、加工要求、技術(shù)要求分析 8 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 10 3.1. 生產(chǎn)類型的確定 10 3.2. 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 10 3.3. 毛坯的尺寸公差和機械加工余量 11 3.4. 基準的選擇與確定 1

7、2 3.5. 繪制毛坯圖 14 3.6. 零件表面加工方法的選擇 14 3.7. 加工工藝路線的確定 16 3.8. 加工機床及加工裝備的選擇 18 3.9. 確定加工余量 20 3.10. 計算切削用量及基本時間 21 第四章 鉆削Ф12圓柱孔專用夾具設計 36 4.1. 問題的提出 36 4.2. 專用夾具設計 36 第五章 鉆M10螺紋孔專用夾具設計 41 5.1. 設計類型及機床選擇 41 5.2. 專用夾具設計 41 5.3. 定位誤差分析 42 5.4. 切削力和夾緊力的計算 42 5.5. 夾具設計簡要操作說明 43 結(jié)論 45 致謝 46 參

8、考文獻 47 第1章 緒論 1.1. 機床夾具的發(fā)展概括 使用夾具最主要是為了降低生產(chǎn)成本以獲得更好的經(jīng)濟效益。因此，設計夾具的工作不僅得考慮技術(shù)，還是得考慮經(jīng)濟。當我們設計一套夾具之前，都要進行技術(shù)和經(jīng)濟分析，讓所設計的夾具獲得最佳的經(jīng)濟效果。 在國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計中我們可以看到，現(xiàn)在中、小批生產(chǎn)的工件品種數(shù)達工件種類總數(shù)的85%。最近幾年，隨著數(shù)控機床、成組技術(shù)、加工中心和FMS制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應用，對機床夾具新提出了下面幾點要求： 1. 新產(chǎn)品的投產(chǎn)能夠迅速方便的裝備，以降低生產(chǎn)成本和減短生產(chǎn)準備周期； 2. 可以裝夾一組具有相似性特征的零件； 3.

9、 可以用于精密加工的高精度機床夾具； 4. 可以用于所有現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5. 夾緊裝置采用液壓站等為動力源，更好的降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)更高效的生產(chǎn)； 6. 提高機床夾具的標準化程度。 1.2. 機床夾具的發(fā)展方向 在機械加工過程中夾具部件必不可少，受機床技術(shù)向高速、精密、高效、智能、環(huán)保等方向發(fā)展的影響，夾具技術(shù)也向著相同的方向發(fā)展。夾具是機械加工進行中必不可少的部件，在機床信息技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保工作方向不斷發(fā)展的帶動下，夾具設計技術(shù)也朝著同樣的方向發(fā)展。 1. 高精 隨著機床加工精度的逐漸提高，對夾具的制造精度要求也會更高，這

10、樣可以減小定位誤差。高精度夾具支承面的垂直度為0.01mm/300mm，平行度為0.01mm/500mm，夾具的定位孔距精度為5um。機床夾具的精度等級已經(jīng)提升到了微米級。為了滿足不同行業(yè)的需求，夾具具有多種型號和精度標準以供選擇。 2. 高效 雙面、四面和多件裝夾的夾具可以使機床更高效的生產(chǎn)。氣動和液壓夾緊、自動定心夾緊、精密平口鉗、凸輪夾緊、杠桿夾緊等快速夾緊功能部件可以更快速安裝工件。最新的電控永磁夾具，夾具結(jié)構(gòu)簡單，機床可以進行多工位、多面和多件加工，夾緊松開工件只需1~2秒。球鎖裝夾系統(tǒng)將夾具定位并鎖緊在機床工作臺上只需不到1分鐘，在柔性生產(chǎn)線上更換夾具時使用此系統(tǒng)，可以縮短停機

11、時間并提高生產(chǎn)效率。 3. 模塊、組合 夾具元件實現(xiàn)組合化的基礎是夾具元件模塊化。夾具技術(shù)開發(fā)的基點為利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件快速組裝成各種夾具。各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新體現(xiàn)在了省時、省工、節(jié)材、節(jié)能。夾具的計算機輔助設計與組裝的基礎為模塊化設計，應用CAD/CAM軟件可以進行夾具優(yōu)化設計。為三維實體組裝夾具模擬仿真刀具的切削過程，既可以做出正確、合理的夾具與元件配套方案，還可以積累經(jīng)驗，不斷完善和優(yōu)化夾具系統(tǒng)。  第2章 零件的分析 2.1. 零件的作用 外殼—前剎車調(diào)整臂的作用為支撐和保護前剎車調(diào)整臂。結(jié)構(gòu)如下圖： 圖2-1 外殼—前剎車調(diào)整臂零件圖 2

12、.2. 零件的組成表面、加工要求、技術(shù)要求分析 2.2.1. 零件的組成表面 1. R16圓弧所在表面及端面，Ф13圓柱孔所在表面及Ф16臺階孔所在臺階面，Ф13.8圓柱孔所在表面. 2. 尺寸26方槽所在表面及端面，M8螺紋孔所在表面； 3. 尺寸R41圓弧所在表面，Ф62圓柱孔所在表面； 4. 5-Ф4.3圓柱孔所在表面。 5. 尺寸12所在左右兩端面，尺寸32所在左右兩端面； 6. Ф12圓柱孔所在表面，Ф30外圓所在表面； 7. R11圓弧所在表面及端面，M10-2螺紋孔所在螺紋表面； 2.2.2. 零件的加工要求 1. 尺寸12所在左右兩端面的表面粗糙度公差為

13、Ra6.3um； 2. 尺寸32所在左右兩端面的表面粗糙度公差為Ra6.3um； 3. Ф12圓柱孔所在表面的表面粗糙度公差為Ra6.3um； 4. Ф13圓柱孔所在表面的表面粗糙度公差為Ra2.5um；右端面的表面粗糙度公差為Ra5.0um； 5. Ф16臺階孔所在表面的表面粗糙度公差為Ra2.5um； 6. 尺寸37所在右端面的表面粗糙度公差為Ra5.0um； 7. 尺寸47所在左端面的表面粗糙度公差為Ra5.0um； 8. 尺寸26的方槽所在左右兩端面的表面粗糙度公差為Ra6.3um；上端面的表面粗糙度公差為Ra5.0um； 9. Ф62圓柱孔所在表面的表面粗糙度公差為R

14、a6.3um； 10. 5-Ф4.3圓柱孔所在表面的表面粗糙度公差為Ra5.0um； 2.2.3. 零件的技術(shù)要求 1. 5-Ф4.3圓柱孔所在軸線的位置度公差為0.15； 2. 鑄造起模角最大為2； 3. 未注明鑄造圓角半徑為R3； 4. 零件的材料為KT370-12可鍛鑄鐵。 第3章 零件的工藝規(guī)程設計 3.1. 生產(chǎn)類型的確定 根據(jù)設計要求可知：該調(diào)整臂外殼年生產(chǎn)為1500件，備品率為3%，廢品率為2.5%，現(xiàn)在計算該殼體零件的生產(chǎn)規(guī)模。

15、 式中 N：零件的生產(chǎn)綱領，單位：件/年； Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領，Q=1500件/年； n: 每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量，n=1； α：零件的備品率，α=3% β：零件的平均廢品率，β=2.5； 已知該產(chǎn)品為小型機械，查《機械設計制造工藝設計簡明手冊》中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系，可知其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 3.2. 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 毛坯的制造形式一般為以下幾個種：鍛件、鑄件、焊接件、型材。在選擇毛坯的時候要考慮下面幾點: (1) 加工余量和零件材料足不足，設計圖紙中規(guī)定的零件材料在很大程度上決定了

16、坯料的類型。例如，鑄鐵零件必須通過鑄造才能生產(chǎn)毛坯。 (2) 零件的結(jié)構(gòu)和尺寸。零件的外形和結(jié)構(gòu)是影響毛坯形狀的最大的影響因素。例如，結(jié)構(gòu)很復雜的零件就需要進行鑄造；大尺寸閥體可以在砂模中澆注；小尺寸閥體可以在投資模中澆注。 (3) 跟生產(chǎn)規(guī)模不同：零件的生產(chǎn)要求越大，就需要我們用更加高效和精準度高的制造方式進行，可以提高經(jīng)濟效益。 (4) 根據(jù)實際生產(chǎn)條件：要分析設計生產(chǎn)過程中的實際現(xiàn)場的情況，生產(chǎn)車間有什么設備和方法，最好是用較先進方式進行毛坯的生產(chǎn)。 零件的材料為KT370-12，承受的沖擊載荷較小，輪廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復雜，為中批量生產(chǎn)，表面粗糙度質(zhì)量要求較低，故采用鑄件，可

17、以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。 3.3. 毛坯的尺寸公差和機械加工余量 零件材料為KT370—12， 該調(diào)整臂外殼年生產(chǎn)為1500件，備品率為3%，廢品率為2.5%，采用鑄件毛坯。 試確定各加工表面的機械加工余量和毛坯的尺寸公差： 1) 非加工表面 零件非加工表面沒有粗糙度要求，直接鑄造。 2) 大端端面及小端端面沿軸線方向的加工余量 查《加工余量手冊》表5-4，取鑄件的機械加工余量等級為F，機械加工余量RAM為1.5mm；查表5-1取公差等級為CT11；查表5-3得出尺寸公差CT為3.6mm。 由《加工余量手冊》表達式5-1,5-2,5-3知：毛坯鑄造時，工件兩側(cè)總共需要的留出的

18、金屬余量(雙側(cè)加工)ΔR=2RAM+CT/2= 21.5+3.6/2=4.8mm，以單側(cè)為2.4mm余量加工，單側(cè)工序余量如下： 粗車：2mm； 半精車：0.4mm； 3) 內(nèi)孔φ62（已鑄φ58孔），φ12（已鑄φ6孔） 同2）步驟，查《加工余量手冊》，得鑄件留出的金屬余量(雙側(cè)加工) φ62是4mm，φ12是6mm；單側(cè)工序余量如下： 1　 φ62 粗車 ： 1.5mm； 半精車 ：0.5mm； 2　 φ12 鉆 ： 2.5mm； 擴： 0.5mm； 鉸： 0 mm； 4) 方槽 同上，取方槽端面鑄造余量為2mm，工序余量 如下：

19、 粗銑：1.5 mm； 半精銑：0.5 mm； 5) 三個凸臺 同上，取凸臺加工余量均為2mm， 則工序余量如下： 粗銑：1.5 mm； 半精銑：0.5 mm； 6) 其他尺寸直接鑄造得到 由于零件的粗糙度要求較低，且為中批量生產(chǎn)，所以使用調(diào)整加工。在計算最大和最小加工余量時按照調(diào)整法加工方式來確認。 3.4. 基準的選擇與確定 基準的選擇對工藝規(guī)程設計的工作和零件的生產(chǎn)非常重要。 1. 粗基準的選擇 查詢《機械制造技術(shù)基礎》知粗基準選擇原則: (1) 選擇重要表面為粗基準 (2) 選擇不加工表面為粗基準 (3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準 (4) 選

20、擇較為平整光潔，加工面積較大的表面為粗基準 (5) 粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次 根據(jù)粗基準的選擇原則，應盡量選擇不加工的表面為粗基準，所以選Ф58內(nèi)孔面及大端端面為粗基準。 2. 精基準的選擇 查詢《機械制造技術(shù)基礎》知精基準選擇原則: (1) “基準重合”原則 (2) “基準統(tǒng)一”原則 (3) “自為基準”原則 (4) “互為基準”原則 (5) “便于裝夾”原則 粗加工完成后，根據(jù)“基準重合”原則：先以其中的一側(cè)端面為精基準，再加工另一側(cè)端面。仍然以Ф58內(nèi)孔面為精基準定位，去加工其他需要加工的表面。主要考慮精基準原則中“基準重合”的問題，當設計基準與工序基準不重

21、合時，應重新進行尺寸換算，進行專門的計算。 3.5. 繪制毛坯圖 使用CAD制圖軟件對毛坯圖進行繪制，毛坯圖如下： 圖3-1 零件毛坯圖 3.6. 零件表面加工方法的選擇 該零件的主要加工面為外圓、內(nèi)孔、端面、槽，加工方法選擇見下表 表1 零件各部分的加工方法 位置 公差等級 粗糙度（Ra/um） 加工方法 12 IT11 6.3 粗銑—半精銑 32 IT10 6.3 粗銑—半精銑 Ф12 IT11 6.3 鉆—擴—鉸 Ф13 IT10 2.5 鉆—擴—鉸 Ф16 IT10 2.5 鉆—擴—鉸—锪 37 IT10 5

22、.0 粗銑 47 IT10 5.0 粗銑 26 IT11 6.3 粗銑 26上端面 IT10 5.0 半精銑 Ф62 IT10 6.3 粗鏜—半精鏜 5-Ф4.3 IT11 5.0 鉆—擴—鉸 3.7. 加工工藝路線的確定 制定工藝路線時，首先要保證零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求；在生產(chǎn)綱領確定為中批量生產(chǎn)時，采用萬能機床以及專用夾具并且盡量讓工序集中，就可以提高生產(chǎn)率。此外還應考慮經(jīng)濟效益，讓生產(chǎn)成本降到更低。 3.7.1. 工藝路線方案一 工序1：粗鏜和精鏜φ60孔； 工序2：粗銑和精銑φ60孔前后兩端面； 工序3：粗

23、銑和精銑φ60孔左右兩端面； 工序4：先鉆后擴最后鉸φ12孔； 工序5：先鉆后鉸5φ4.3孔； 工序6：粗銑和精銑φ12孔前后兩端面； 工序7：粗銑和精銑φ60孔上方槽的內(nèi)表面 工序8：先鉆后鉸M10-2螺紋孔；. 工序9：先擴后鉸φ13.8孔、先鉆后擴最后鉸φ16孔和φ13孔； 工序10：鉆和攻M8螺紋孔； 工序11：倒角，去毛刺。 工序12：終檢。 3.7.2. 工藝路線方案二 工序1：銑削32右端面； 工序2：銑削32左端面； 工序3：銑削12右端面； 工序4：銑削12左端面； 工序5：銑削37右端面； 工序6：銑削47左端面； 工序7：銑削26方槽；

24、 工序8：鏜削Ф62圓柱孔； 工序9：鉆削Ф12圓柱孔； 工序10：鉆削Ф13.8圓柱孔； 工序11：鉆削Ф13圓柱孔和锪Ф16孔； 工序12：鉆削M10-2螺紋孔； 工序13：鉆削15方向M8螺紋孔； 工序14：鉆削5-Ф4.3圓柱孔； 工序15：倒角，去毛刺； 工序16：終檢。 3.7.3. 工藝路線的確定 方案一：為了滿足零件的加工要求，對于一般零件根據(jù)基準先行原則，應先加工面后加工孔，而方案一前幾個工序裝夾反復次數(shù)較多，生產(chǎn)效率較低，經(jīng)濟效益較高，不適合中批量生產(chǎn)，所以此工藝路線不太合理。 方案二：此方案加工工序能夠滿足零件的生產(chǎn)要求和加工要求，且工藝路線裝夾重

25、復次數(shù)少，生產(chǎn)效率較高，經(jīng)濟效益較低，適合中批量生產(chǎn)，較方案一更加合理，所以采用方案二。 表2加工工序的最終確定 序號 工序內(nèi)容 設備 1 銑削32右端面 X52K立式銑床 2 銑削32左端面 X52K立式銑床 3 銑削12右端面 X52K立式銑床 4 銑削12左端面 X52K立式銑床 5 銑削37右端面 X52K立式銑床 6 銑削47左端面 X52K立式銑床 7 銑削26方槽 X52K立式銑床 8 鏜削Ф62圓柱孔 T618臥式鏜床 9 鉆削Ф12圓柱孔 Z525立式鉆床 10 鉆削Ф13.8圓柱孔 Z525立式鉆床 11

26、 鉆削Ф13圓柱孔及Ф16锪孔 Z525立式鉆床 12 鉆削M10-2螺紋孔 Z525立式鉆床 13 鉆削15方向M8螺紋孔 Z525立式鉆床 14 鉆削5-Ф4.3圓柱孔 Z525立式鉆床 15 倒角，去毛刺 16 終檢 3.8. 加工機床及加工裝備的選擇 在加工零件之前，合理的選擇使用的機床、刀具、量具和夾具可以更好的加工出各表面、端面及內(nèi)孔，更好的保證零件的尺寸粗糙度。 工序1：銑削32右端面； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序2：銑削32左端面； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;

27、刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序3：銑削12右端面； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序4：銑削12左端面； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序5：銑削37右端面； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序6：銑削47左端面； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序7：銑削26方槽； 機床：X52K立式銑床;夾具：專用夾具;刀具:端面銑刀;量具:游標卡尺。 工序8：鏜削Ф62圓柱孔； 機床：T618臥

28、式鏜床;夾具：專用夾具;刀具:內(nèi)孔鏜刀;量具:游標卡尺。 工序9：鉆削Ф12圓柱孔； 機床：Z525立式鉆床;夾具：專用夾具;刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆;量具:游標卡尺。 工序10：鉆削Ф13.8圓柱孔； 機床：Z525立式鉆床;夾具：專用夾具;刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆;量具:游標卡尺。 工序11：鉆削Ф13圓柱孔及锪Ф16孔； 機床：Z525立式鉆床;夾具：專用夾具;刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆、锪孔鉆;量具:游標卡尺。 工序12：鉆削M10-2螺紋孔； 機床：Z525立式鉆床;夾具：專用夾具;刀具:麻花鉆、絲錐鉆;量具:游標卡尺、螺紋量規(guī)。 工序13：鉆削15方向M

29、8螺紋孔； 機床：Z525立式鉆床;夾具：專用夾具;刀具:麻花鉆、絲錐鉆;量具:游標卡尺、螺紋量規(guī)。 工序14：鉆削5-Ф4.3圓柱孔； 機床：Z525立式鉆床;夾具：專用夾具;刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆;量具:游標卡尺。 工序15：倒角，去毛刺； 工序16：終檢。 3.9. 確定加工余量 工序1：銑削32右端面； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序2：銑削32左端面； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序3：銑削12右端面； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序4：銑削12

30、左端面； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序5：銑削37右端面； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序6：銑削47左端面； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序7：銑削26方槽； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為2mm。 工序8：鏜削Ф62圓柱孔； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量（單邊）為2mm。 工序9：鉆削Ф12圓柱孔； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為（單邊）6mm。 工序10：鉆削Ф13.8圓柱孔； 查看相關設

31、計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為（單邊）0.9mm。 工序11：鉆削Ф13圓柱孔及锪Ф16孔； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為（單邊）6.5mm。 工序12：鉆削M10-2螺紋孔； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為（單邊）5mm。 工序13：鉆削15方向M8螺紋孔； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為（單邊）4mm。 工序14：鉆削5-Ф4.3圓柱孔； 查看相關設計資料和《機械加工余量手冊》得其加工余量為（單邊）2.15mm。 工序15：倒角，去毛刺； 工序16：終檢。 3.10. 計算切削用量及基本時

32、間 帶工步 工序1：銑削32右端面； 工步1：粗銑32右端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=105，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑32右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，

33、取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=105，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序2：銑削32左端面； 工步1：粗銑32左端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=105，則 （5）輔助時間

34、 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑32左端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=105，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序3：銑削12右端面； 工步1：粗銑12右端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度

35、 工件材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=40，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑12右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=40，則 （5）輔助時

36、間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序4：銑削12左端面； 工步1：粗銑12左端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=40，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑12左端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的

37、速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=40，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序5：銑削37右端面； （1）切削深度2mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=30，則 （5）輔助時間

38、 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序6：銑削47左端面； （1）切削深度2mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=30，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序7：銑削26方槽； 工步1：粗銑26方槽； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件

39、材料為KT37-12可鍛鑄鐵，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑26方槽； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據(jù)

40、切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序8：鏜削Ф62圓柱孔； 工步1：粗鏜Ф62圓柱孔； （1）切削深度1.5mm （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削速度： 計算主軸轉(zhuǎn)速，選； 所以實際速度為： （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精鏜Ф62圓柱孔； （1）切削深度0.5mm （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削速度： 計算主軸轉(zhuǎn)速，選； 所以實際速度為： （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基

41、本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序9：鉆削Ф12圓柱孔； 工步1：鉆削Ф12圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：擴削Ф12圓柱孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工步3：鉸削Ф12圓柱孔； 加工方法和加工

42、步驟同工步1。 工序10：鉆削Ф13.8圓柱孔； 工步1：鉆削Ф13.8圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=34，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：擴削Ф13.8圓柱孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工步3：鉸削Ф13.8圓柱孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工序11：鉆削Ф13圓柱孔和锪Ф16孔； 工步1

43、：鉆削Ф13圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=24，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：擴削Ф13圓柱孔； 加工方法和加工步驟同步1。 工步3：鉸削Ф13圓柱孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工步4：鉆削Ф16锪孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工序12：鉆削M10-2螺紋孔； 工步1：鉆削M10-2螺紋孔

44、底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=24，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：鉆削M10-2螺紋孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工序13：鉆削15方向M8螺紋孔； 工步1：鉆削15方向M8螺紋孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削

45、速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=11，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：鉆削15方向M8螺紋孔； 加工方法和加工步驟同工步1。 工序14：鉆削5-Ф4.3圓柱孔； 工步1：鉆削5-Ф4.3圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=

46、32，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：擴削5-Ф4.3圓柱孔； （1）采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：鉸削5-Ф4.3圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度

47、的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據(jù)切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序15：倒角，去毛刺； 工序16：終檢。 第4章 鉆削Ф12圓柱孔專用夾具設計 4.1. 問題的提出 本夾具主要是鉆上Ф12圓柱孔。為了滿足技術(shù)求，加工時要保證粗糙度要求、找到定位基準，還要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率、降低勞動強度和降低經(jīng)濟成本。 4.2. 專用夾具設計 4.2.1. 確定定位方案和定位元件

48、 在夾具設計中，如果定位方案不合理，就無法保證工件的加工精度。所以首先要解決的問題就是確定工作定位方案。 根據(jù)工序圖中給出的定位元件方案和相關標準來正確選擇定位元件。標準定位元件可以增加夾具零件的互換性，且在機床夾具的使用過程中，隨著加工工件的批量的增加，定位元件的磨損會更快，所以為了方便機床夾具的維修和維護，選用標準定位元件。 1． 確定定位方案 利用尺寸32所在左端面進行定位（夾具體上凸臺接觸）這樣就限制了3個自由度，利用尺寸37（或右端Ф30）右端面進行定位（定位塊端面接觸），限制了2個自由度。最后，利用Ф62圓柱孔進行定位（工件定位銷接觸），限制了1個自由度。對其實現(xiàn)了完全定位。

49、考慮到尺寸32和尺寸12不在一個平面上，在Ф12圓柱孔下端面使用雙頭螺栓和六角螺母對零件進行輔助支承。夾具上其他元件使用一面兩銷的定位方案。 2． 確定定位元件 定位元件使用夾具體、工件定位銷和定位塊。夾具上其他元件使用的定位元件選圓柱銷和菱形銷。具體結(jié)構(gòu)見下圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2.2. 確定夾緊方案和夾緊元件 1． 確定夾緊方案 利用雙頭螺栓、六角螺母和壓板來夾緊工件的上下方向，利用夾緊座、方頭螺栓和夾緊盤來輔助夾緊工件的前后方向。夾具上其他元件采用對角線位置上內(nèi)六角螺栓夾緊。 2． 確定夾緊元件 通過夾緊方案的概述，結(jié)合裝配圖，知夾緊元件為：雙頭螺栓1個、六

50、角螺母2個、壓板2個，夾緊座1個、方頭螺栓1個、夾緊盤1個。夾具上其他元件的夾緊元件為：2個內(nèi)六角螺栓。 4.2.3. 確定夾具體 本夾具體材料選用HT200灰鑄鐵，這樣可以保證其剛性，作用為固定定位元件、夾緊機構(gòu)和聯(lián)接體且與機床可靠聯(lián)接。具體構(gòu)造見圖4.2： 圖4.2 夾具體 4.2.4. 選擇與確定鉆套 本次選擇的導向裝置除了選擇鉆模座以外，還需要選擇鉆套。對零件上Ф12圓柱孔進行鉆孔加工，刀具的導向元件選快換鉆套。具體介紹如下： 在一次工件的裝夾中，如果按照順序進行鉆孔、擴孔、鉸孔等多個加工工步，就需要用到不同孔徑的鉆套來引導刀具，這時使用快換鉆套（如圖4.3）。換鉆套時

51、候，只需要逆時針轉(zhuǎn)動鉆套讓削邊平面轉(zhuǎn)到螺釘位置，就可以向上快速取出鉆套。 圖4.3 快換鉆套 4.2.5. 計算與分析鉆削力和夾緊力 1、計算鉆削力 鉆削Φ12圓柱孔 加工機床：Z525立式鉆床；刀具：Φ12麻花鉆 根據(jù)相關的設計資料和設計指南得鉆削力計算方法： 其中P—鉆削力；T—鉆削深度:12mm；S—進給量:0.1mm；D─麻花鉆直徑:Φ4.3mm；HB─布氏硬度:取220HBS。 所以 2、計算夾緊力 。 其中：是基本安全系數(shù)，取1.5； 是加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 是刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 是繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 是夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；

52、 是手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，， 所以，取螺栓預緊力。 選雙頭螺栓M10粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應力，故可雙頭螺栓M10粗牙螺紋。 4.2.6. 計算與分析定位誤差 定位元件尺寸和定位公差的確定：夾具的定位元件主要是一個面與兩個孔定位，由于此定位元件的定位基準是孔的軸線，所以基準重合△b=0，又因為存在間隙，所以定位基準存在基準位移誤差即會發(fā)生相對位置的變化。 △j=（TD+Td+△b）/2 TD =0.016mm Td =0mm △b=0 mm △j=0.0

53、08mm 根據(jù)上面的計算，其定位誤差在孔加工的誤差范圍內(nèi)，故能夠滿足定位要求。 第5章 鉆M10螺紋孔專用夾具設計 5.1. 設計類型及機床選擇 本夾具主要是用來鉆M10螺紋孔。 根據(jù)設計要求，要設計一套鉆M10螺紋孔的專用夾具，所以選用Z525立式鉆床。 5.2. 專用夾具設計 5.2.1. 確定定位方案和定位元件 在選擇定位面時應遵循原則選擇大而平整的平面或內(nèi)外圓進行定位、要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對應的裝夾位置的就夠應該牢固一些，在裝夾時保證不存在變形現(xiàn)象。 在本次鉆床夾具設計中，應遵循“基準重合”原則。根據(jù)在制訂工藝規(guī)程時所選的定

54、位基準，選用底面和Φ60孔作為定位基準。 1． 確定定位方案 定位元件限制不定度分析：物體要在空間上確定位置共需限制6個自由度，即3個移動自由度和3個旋轉(zhuǎn)自由度。在此次設計的鉆孔夾具中，芯軸作為定位元件，芯軸軸肩端面限制三個自由度，芯軸外圓限制兩個自由度，菱形銷限制一個自由度，這樣零件就實現(xiàn)了完全定位。 2． 確定定位元件 定位元件選用夾具體、工件定位銷和定位塊。夾具上其他元件選用的定位元件選圓柱銷和菱形銷。 5.2.2. 確定夾緊方案和夾緊元件 1． 確定夾緊方案 設計夾緊裝置應遵循工件不移動、變形、振動和安全可靠與經(jīng)濟實用原則； 從夾具圖上可以看出，零件只有在水平移動方

55、向有偏移的趨勢，所以我們考慮夾緊這個位置就能完成零件的夾緊。 2． 確定夾緊元件 開口墊圈、六角螺母。 5.3. 定位誤差分析 內(nèi)孔及端面表面定位：工件定位面為內(nèi)孔表面，定位元件的定位工作面為芯軸的外圓，定位基準為外圓中心線，當工件外圓直徑發(fā)生變化時其中心線在芯軸對稱面上上下移動。定位誤差計算如下： △jb=1/2T(d)=1/2x0.022=0.011 △db=0.707(Td)=0.707x0.022=0.016 △dw=△db-△jb=0.005 分析計算孔中心線與側(cè)板中心線的重合度誤差： △jb=0 △db=0 △dw=0 5.4. 切削力和夾緊力的計算 采用

56、的是高速鋼鉆頭，故而進給力計算公式 查詢相關設計資料得： 式中 ——鉆削進給力（N）； ——修正系數(shù)； ——鉆頭直徑（mm）； ——系數(shù)，根據(jù)被加工材料的性質(zhì)和鉆削的條件選擇。 這道工序為鉆Ф8.2mm孔，查相關文獻得安全系數(shù)為： 所以， 鉆削力為： 中其他參數(shù)查表得： 所以 ， 5.5. 夾具設計簡要操作說明 螺母的壓緊力為可指定可靠的卡緊力。這樣

57、就很高的提高了生產(chǎn)率，適用于中批量生產(chǎn)。 將零件內(nèi)孔與定位芯軸放置到一起，旋轉(zhuǎn)零件，使零件孔與菱形銷接觸，此時完成零件的定位，擰緊螺母擰緊緊開口墊圈，夾緊零件。加工完成后，松動螺母，使開口墊圈活動后取下開口墊圈，取出零件。 圖6.3 裝配圖 結(jié)論 到此為止，在自己的不懈努力和老師同學的幫助下終于順利的完成了本次畢業(yè)論文。在課程設計的過程中，我們經(jīng)歷了堅持，經(jīng)歷了一起研究計算的艱辛，也一起經(jīng)歷了成功后的喜悅。這次的畢業(yè)設計對我們所有參與設計的每個人來說都是個挑戰(zhàn)，由于設計過程的需要，得查閱并收集很多關于機械制造的文獻，對這些文獻進行

58、分析和總結(jié)的過程中，我們都學習并提高了很多對于專業(yè)知識綜合運用的能力和分析解決實際問題的能力。在這次畢業(yè)設計中同樣發(fā)現(xiàn)了一些自己的不足之處： 1、對機械工藝規(guī)程設計理論方面的知識學的不夠扎實，在實際生產(chǎn)中還有好多與理論方面不同的問題，還要根據(jù)生產(chǎn)部門設備的型號和要求等，作出相應的改變。 2、夾具設計是這次設計中最困難的地方，雖然這次設計只要求設計某一特定工序的專用夾具，但是這是我第一次進行夾具設計，在設計過程中遇到了很多的問題，過程非常生疏，特別是對各機構(gòu)的選擇和使用，既得滿足局部要求，又得滿足整體要求。因此今后我會加深學習這方面的知識，以便更好的面對下次的設計。 致謝

59、 論文完成后，首先我要特別感謝我的指導老師裴老師。平時沒做設計的時候，他就像是我的朋友一樣，關心我，給我一些生活上的幫助，在進行課程設計的時候，他的標準從來沒有放低過，從他的身上我學會了對待學術(shù)的嚴謹，認真，從開始確定說明書題目，之后寫說明書的時候向什么方向，修改說明書，這些老師都一直在對我進行幫助，老師的工作很忙，就算是這樣，他還是會幫我，這樣我的說明書才能順利寫好，謝謝您，我的老師。 另外，我也要謝謝我的同學們，因為有了你們，這次的畢業(yè)設計才能這么順利的進行完，希望你們今后的學業(yè)順順利利、工作步步高升、生活萬事如意。 參考文獻 【1】 呂明.機械制造技術(shù)基礎（

60、第3版）[M].武漢：武漢理工大學出版社，2015. 【2】 楊叔子.機械加工工藝師手冊[S].北京:機械工業(yè)出版社,2002. 【3】 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[S].北京:機械工業(yè)出版社,1994. 【4】 上海市金屬切削學會.金屬切削手冊[S].上海:上?？茖W技術(shù)出版社,2000. 【5】 艾興.切削用量簡明手冊[S].北京:機械工業(yè)出版社,1999. 【6】 哈爾濱工業(yè)大學.機床夾具設計手冊[S].北京:機械工業(yè)出版社,2002. 【7】 陳立德.工裝設計[M].上海:上海交通大學出版社,1999. 【8】 孫本緒,熊萬武.機械加工余量手冊[S].北京:國防工業(yè)出

61、版社,1999. 【9】 馮辛安.機械制造裝備設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008. 【10】 教育部高等教育司.畫法幾何及機械制圖[M].北京:高等教育出版社,1999. 【11】 毛平淮.互換性與測量技術(shù)基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007. 【12】 鄧文英.金屬工藝學[M].北京:高等教育出版社,2000. 【13】 樊曉燕.車床主軸箱齒輪的材料選擇及熱處理工藝[J].機械管理開發(fā)，2009. 【14】 許自英.車床專用夾具設計的分析與加工[J].硅谷，2012. 【15】 賀毅.如何設計車床夾具[J].科技創(chuàng)新導報，2013. 【16】 馬宏福.機械加工工藝知識本體及檢索方法研究[J].大連交通大學，2006.