分度盤的鉆8–Ф12.5孔夾具設(shè)計(jì)及的加工工藝制造含5張CAD圖.zip
分度盤的鉆8–Ф12.5孔夾具設(shè)計(jì)及的加工工藝制造含5張CAD圖.zip,分度,12.5,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,制造,CAD
鉆機(jī)分度盤的制造工藝及夾具設(shè)計(jì)
[摘要]分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中占有十分重要的地位。傳統(tǒng)的機(jī)床使用的分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)存在工作強(qiáng)度大，而且操作維護(hù)也不方便，這給生產(chǎn)帶來很大的困難，特別是增加了工人的工作強(qiáng)度，而且需要花費(fèi)大量時(shí)間，在分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)不夠緊湊的情況下，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)就大打折扣，這會(huì)使得生產(chǎn)的成本增加了很多，同時(shí)也影響了公司企業(yè)或工廠的效益和名譽(yù)，生產(chǎn)效率也會(huì)降低很多，所以著手設(shè)計(jì)全新的分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)裝置是一定要進(jìn)行的。
本課題研究的是一種全新的分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，不僅降低了引進(jìn)設(shè)備的成本，還可以大大提高生產(chǎn)的精度和生產(chǎn)效率，此外本設(shè)計(jì)的分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、工作性能十分可靠，同時(shí)也降低了工人的工作強(qiáng)度，所以分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與制造將會(huì)產(chǎn)生很大的市場效益，具有十分良好的經(jīng)濟(jì)效益和可行性。而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，讓我具有了制定工藝規(guī)程的能力，設(shè)計(jì)專用夾具的能力，進(jìn)一步提高了查閱資料的能力，熟練地使用設(shè)計(jì)手冊參考資料的能力。
[關(guān)鍵詞] 工藝；工序；夾具；定位；夾緊
I
Manufacturing Technology and Fixture Design of Drilling Rig Indexing Plate
［abstract］The post bracket processing technology and fixture design play a very important role in mechanical processing. The processing technology and fixture design of the rear bracket used by traditional machine tools have great work intensity and inconvenient operation and maintenance. This brings great difficulty to production, especially the work strength of workers, and the time and time, the production is produced if the post bracket processing technology and fixture design is not compact enough. The quality of the product is discounted, which will increase the cost of production, at the same time, it also affects the benefit and reputation of the company or the factory, and the production efficiency will be reduced much.
So it is imperative to design a new post bracket processing technology and fixture design device. A new type of post bracket processing technology and fixture design design is proposed, which not only reduces the cost of the imported equipment, but also greatly improves the production precision and production efficiency. In addition, the design of the post bracket processing technology and fixture design is simple, the working performance is ten points reliable, and the workers are also reduced. As a result, the post bracket processing technology and fixture design and manufacture will produce great market benefits, and have very good economic benefit and feasibility.
［Key words］technology； process； fixture； positioning； clamping
目錄
前言 1
1 零件的分析 2
1.1 分度盤的結(jié)構(gòu) 2
1.2 分度盤的工藝要求及工藝分析 2
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.1 選擇毛坯 4
2.2 確定定位基準(zhǔn) 4
2.3 工藝路線的擬定 5
2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
2.5 確定切削用量及工時(shí) 9
3 夾具設(shè)計(jì) 17
3.1專用夾具簡介 17
3.2 問題的提出 18
3.3 夾具的設(shè)計(jì) 18
3.4誤差分析 20
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作說明 21
4 總結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 22
致謝 24
III
Ⅶ
鉆機(jī)分度盤的制造工藝及夾具設(shè)計(jì)
前言
制造工藝及夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是完成機(jī)床夾具設(shè)計(jì),鏜床加工培訓(xùn),互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造基礎(chǔ)下一個(gè)課程教學(xué)后的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)的需求定位,夾緊,指導(dǎo),刀,所以如何合理,如何高效,怎樣簡單快捷，而且他還需要我們熟悉產(chǎn)品從零件到粗糙的路線安排,整個(gè)過程和部分確定的大小如何計(jì)算,是否滿足實(shí)際要求，根據(jù)學(xué)到的知識這些材料設(shè)計(jì)用于滿足零件的特點(diǎn)和需要特殊夾具,根據(jù)不同地區(qū)的不同設(shè)計(jì)不同的固定程序,確保加工的零件加工質(zhì)量和加工效率。
分度盤在機(jī)床上是用作分度定位的基準(zhǔn)元件,對磨齒機(jī)來說,它的等分精度直接影響工件的運(yùn)動(dòng)及平穩(wěn)性精度,因此,對于分度盤應(yīng)有高的精度要求。國外,精密分度盤的加工被視為一項(xiàng)保密技術(shù)。因此,所得到的一些國外情況及工藝裝備,是不夠完整深入的讓我學(xué)到課本以外的知識,該如何處理如何克服困難。
因?yàn)槲覜]有實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，理論知識還不夠，畢業(yè)設(shè)計(jì)水平也有限，所以做整體設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤是不可避免的，多多請老師指點(diǎn)。
第 23 頁 共24頁
1 零件的分析
1.1 分度盤的結(jié)構(gòu)
零件的結(jié)構(gòu)分析對于分度盤制造工藝及夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)非常重要。設(shè)計(jì)主要考慮的方面有設(shè)計(jì)是否符合要求、機(jī)械制造工藝是否合理、施加加工是否、材料的特性是否發(fā)生變化等等，特別是要考慮的是加工方便，而且加工的質(zhì)量也要有所保證，同時(shí)要讓加工需要的勞動(dòng)強(qiáng)度處在最小化的狀態(tài)，這里我先簡單的介紹一下分度盤。分度盤是將工件夾持在卡盤上或兩頂尖間，并使其旋轉(zhuǎn)、分度和定位的機(jī)床附件，多用于自動(dòng)化設(shè)備中。
1.2 分度盤的工藝要求及工藝分析
在設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮各種因素可以知道設(shè)計(jì)出分度盤零件工程圖紙，具體見圖1可以看出。
圖1 分度盤
這次設(shè)計(jì)的分度盤零件，分度盤主要起分度、定位的作用。
根據(jù)設(shè)計(jì)的分度盤零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)之中，能夠知道加工表面對于分度盤的需求，以及孔系的對分度盤要求的重要性。加工表面的要求應(yīng)滿足平面加工的精度，孔系加工的精度要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸制造。所以在分度盤零件加工的時(shí)候，在孔和平面的關(guān)系上要處理嚴(yán)謹(jǐn)。主要關(guān)注一下幾個(gè)方面：
（1）各表面加工方案的確定
在設(shè)計(jì)本分度盤時(shí)，結(jié)構(gòu)的重要性對于設(shè)計(jì)要求的重要性不言而喻，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須思考加工工藝這方面的問題。那么權(quán)衡設(shè)計(jì)和工藝是必不可少的問題。計(jì)時(shí)除了要考慮分度盤的精度和效率兩方面考慮之外，還需要考慮經(jīng)濟(jì)成本的因素影此外在設(shè)響。
（2）各表面和孔的要求
①加工的方式方法對于加工表面的精度和表面質(zhì)量具有十分重要的影響，所以在選擇加工的方式方法時(shí)需要嚴(yán)格按照技術(shù)要求執(zhí)行。
②在生產(chǎn)過程中由于受到市場需求產(chǎn)品的影響，為了節(jié)約成本所以在小批量或者單件的加工時(shí)，用通用設(shè)備加工即可，在大批量生產(chǎn)中，需要采用高效率的專用設(shè)備。
③因?yàn)榉侄缺P使用場合的不同要求，所以對于加工材料的選擇也至關(guān)重要。
④在選擇工廠或車間加工時(shí)，需要考慮實(shí)際的設(shè)備情況和技術(shù)方式，另一方面也可以加工方法和設(shè)備的更換或者創(chuàng)新，以此用來在工藝水平上進(jìn)行提高。
⑤其他因素此，比如說物理性能、工件形狀等等。
分度盤有3個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。
1：以左端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是右端面及其外圓
2：以Φ56孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是各個(gè)孔端面及其孔。
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 選擇毛坯
分度盤的零件材料45，依據(jù)參考文獻(xiàn)8，表1.3-1，P9知，鍛件。
分度盤屬于鍛件，因此可用鍛造的方法 因?yàn)槭浅膳a(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(diǎn)。
毛坯圖如下：
圖2 毛坯圖
2.2 確定定位基準(zhǔn)
當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程之中基面的選擇也十分重要的步驟之一。在對是基面的選擇方面，要求能夠做到正確且嚴(yán)謹(jǐn)合理，只有這樣去要求才可以在加工質(zhì)量上得到應(yīng)有的保證，在生產(chǎn)率方面得到極大的提高。如果不這樣做的話，那么可能在加工工藝時(shí)，出現(xiàn)各種意想不到的問題，嚴(yán)重的話將會(huì)造成零件大批報(bào)廢，對財(cái)產(chǎn)造成極大的損失，使得生產(chǎn)進(jìn)度受到嚴(yán)重的影響。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
在設(shè)計(jì)時(shí)，也要考慮粗基準(zhǔn)的選擇，由于其功能的重要，所以具體要求如下：
（1）在進(jìn)行粗基準(zhǔn)選擇時(shí)，主要采用加工表面。這是為了滿足加工精度的要求。
（2）在加工余量的設(shè)計(jì)需求時(shí)，要求表面采用均勻的。這主要是為了保證可以有效的去掉較少的余量，使導(dǎo)軌細(xì)致的組織能夠得以保留，從而實(shí)現(xiàn)在耐磨性方面的要求。
（3）為了滿足要有充足的加工余量，粗基準(zhǔn)的選擇中還包括對加工余量最小的表面的選擇。
（4）不管如何選擇，都要考慮到產(chǎn)品表面平整、光潔等因素，所以在粗基準(zhǔn)的選擇當(dāng)中包括這方面的要求。
（5）由于粗糙和不規(guī)則的基準(zhǔn)面沒有重復(fù)使用，所以對粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該考慮較多，保證了加工精度。
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇
當(dāng)然在粗基準(zhǔn)的要求基礎(chǔ)之上，也有精基準(zhǔn)選擇，主要是要求的更加嚴(yán)格，要完全合乎標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，具有要求有：
（1）基準(zhǔn)重合性原則。在選擇一個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，嚴(yán)格按照基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的選擇，這樣做以保證精基準(zhǔn)的選擇不會(huì)導(dǎo)致定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致的出現(xiàn)，也不會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)偏差誤差或者偏差。
（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一性原則，規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)決定了定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一性，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要是為了統(tǒng)一市場上設(shè)計(jì)產(chǎn)品的通用性，這樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的互換。所以在選用的定位基準(zhǔn)方面采用標(biāo)準(zhǔn)選取。
（3）互為基準(zhǔn)的原則。設(shè)計(jì)過重因?yàn)榫鶞?zhǔn)的選擇關(guān)系到成敗的問題，所以在兩個(gè)被加工面的方面上，能夠?qū)崿F(xiàn)互為基準(zhǔn)的面反復(fù)加工操作，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品面的均勻性的需求。
（4）自為基準(zhǔn)原則。有時(shí)候在一些加工工藝的設(shè)計(jì)中有特殊的要求，選擇作為加工表面的參考?？梢员苊馐褂貌煌ぜ恼`差，這有助于提高精度。
所在選擇精基準(zhǔn)的時(shí)候，考慮的重點(diǎn)是加工精度和安裝準(zhǔn)確度。
2.3 工藝路線的擬定
由于市場需求的影響，在生產(chǎn)前需要對部分批量生產(chǎn)進(jìn)行加工和發(fā)布。確定支架加工標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的，主要因?yàn)橹Ъ茉诟鞣N分析加工、設(shè)計(jì)和制造中都非常重要，是不可缺少的部分。它體現(xiàn)在孔洞位置和完成加工的頂部平面，然后將考慮后續(xù)程序。
2.3.1 工序的合理組合
一般經(jīng)過加工方法比較后，可以根據(jù)生產(chǎn)的類型、技術(shù)要求，并根據(jù)具體的生產(chǎn)條件，如機(jī)床需要知道生產(chǎn)過程中的工序編號。那么如何確定步驟的數(shù)量，基本上需要遵循以下幾個(gè)原則要求：
（1）工序分散原則
單一的工序可以知道其操作內(nèi)容十分的簡單，這樣才可實(shí)現(xiàn)切削用量的合理性和高效性，也方便通用相關(guān)設(shè)備的使用。工序分散原則使得對機(jī)床工藝裝備需求也比較簡單，生產(chǎn)工作量方面也比較小，這樣在產(chǎn)品的更換上才會(huì)顯得更加容易。所以因?yàn)檫@樣對工人的各方面的技術(shù)也就不會(huì)要求高。但存在設(shè)備需求量大、勞動(dòng)力需求數(shù)量龐大，占用的生產(chǎn)面積也會(huì)比較大，另外生產(chǎn)流水線也會(huì)標(biāo)廠，這對于生產(chǎn)管理來說存在復(fù)雜難度高。
（2）工序集中原則
如果在生產(chǎn)商采用工序集中化的原則，可以有效的縮短生產(chǎn)流水線的長度，同時(shí)話可以減少占用的生產(chǎn)面積，在工件裝夾的次數(shù)上也會(huì)減少很多，相應(yīng)地也減少了勞動(dòng)力的數(shù)量，此外還解放了生產(chǎn)管理的難度，更加有利于管理，使用的相關(guān)設(shè)備也會(huì)減少，在生產(chǎn)率方面也得到了很大的提高。但是這種原則多余設(shè)備的需求精度和技術(shù)要求比較高，這也使的勝場成本上增高了不少，在生產(chǎn)準(zhǔn)備方面的工作量也很大。
為了考慮生產(chǎn)的要求，需要合搭配，特別是在權(quán)衡工序分散原則和工序集中原則這兩個(gè)方面。
2.3.2 工序的集中與分散
在考慮工藝路線的制定時(shí)，首先要注意的是過程的數(shù)量，具體應(yīng)用過程濃度的原則或過程分散的原則需要根據(jù)實(shí)際情況來確定。工序集中其實(shí)是指利用以較少的工序數(shù)量實(shí)現(xiàn)完成加工零件的操作的選擇原則，與之相關(guān)的就是工序分散原則。因?yàn)檫@兩種工序的選擇上各有其自身的特點(diǎn)，所以實(shí)際的選擇要結(jié)合生產(chǎn)類型、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)和精度等多個(gè)方面考慮來最終確定該使用哪一種原則比較合理。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床和加工中心也顯得十分重要了，在利用這種技術(shù)下載工序集中上能夠得到十分有效的解決，在單一工序上的生產(chǎn)也變得精度可控，在機(jī)械制造加工方面創(chuàng)造的戒指不容我們小看。
2.3.3 加工階段的劃分
在確定了零件加工的工序選擇后，由于考慮到加工質(zhì)量問題，所以加工過程由以下步驟層次：
（1）粗加工階段
正在進(jìn)行粗加工，主要是為了切斷大部分多余金屬的加工，這可以對這些不必要的不需要加工的東西進(jìn)行精加工，從而保護(hù)設(shè)備和創(chuàng)造完美的精加工水平，這也減少了加工所需的時(shí)間，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的空白，進(jìn)行處理。因?yàn)榇旨庸っ媾R的都是一些毛坯料，所以加工上存在一定的難度，這就使得加工使用的折別功率損耗比較大，對加工使用的設(shè)備還要求剛性兩好，精度當(dāng)然越高越好，只能說選用盡量好的設(shè)備，這樣可以是毛坯料加工出來更好。在粗糙度Ra的選擇上選取在80到100μm之間，粗加工公差等級在IT11到IT12之間，
（2）半精加工階段
粗加工之后還需要對加工料進(jìn)行半精加工處理，這個(gè)階段主要是完成精加工對于一些表面平整度的要求所進(jìn)行的操作，這樣可以加工余量上得到合理的保證。因此為了保證精加工的需求，在選擇的半精加工階段公差等級的時(shí)候選取在IT9到IT10范疇。粗糙度Ra的選擇上選取在10到1.25微米之間。
（3）精加工階段
完成以上兩個(gè)操作階段后，才輪到精加工階段進(jìn)行處理，主要是對于一些謝姐進(jìn)行行之有效的處理，切除加工工件上剩余的余量, 確保加工零件的形狀、位置、尺寸和表面粗糙度的精度。因此，為了確保完成的需要，在精加工的加工精度選擇的時(shí)候選擇在 IT6至IT7范疇，在精加工表面粗糙度Ra上選擇的時(shí)候應(yīng)在10至1.25微米的范疇之內(nèi)。
2.3.4 加工方案的比較
在設(shè)計(jì)制造時(shí)，由于零件對尺寸、形狀公差的要求，以及對表面粗糙度等的要求，所以在大批量生產(chǎn)時(shí)考慮使用專用機(jī)床進(jìn)行加工和制造，可以大大提高生產(chǎn)率。同時(shí)也將帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的快速發(fā)展，有效降低生產(chǎn)成本，在于配方設(shè)計(jì)中2種工藝設(shè)計(jì)方案的比較，力求找到最佳的加工方案。
表1 方案一
1
鍛造
鍛造
2
正火處理
正火處理
3
車
車Φ148和Φ70外圓和端面，Φ206左端面
4
車
車Φ90，Φ154，Φ206外圓和端面
5
車
車Φ56和Φ138內(nèi)孔
6
鉆
鉆8-Φ12.5孔
7
鉆
鉆8-Φ7孔
8
鉆
鉆16-M6螺紋孔
9
鉆
鉆16-Φ4孔
10
拉
拉鍵槽
11
車
精車Φ148和Φ70外圓，Φ206左端面
12
車
精車Φ90端面
13
磨
磨車Φ148和Φ70外圓，Φ206左端面
14
磨
磨精車Φ90端面
15
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
表2 方案二
1
鍛造
鍛造
2
正火處理
正火處理
3
車
車Φ148和Φ70外圓和端面，Φ206左端面
4
車
車Φ90，Φ154，Φ206外圓和端面
5
車
車Φ56和Φ138內(nèi)孔
6
鉆
鉆8-Φ12.5孔
7
鉆
鉆8-Φ7孔
8
鉆
鉆16-M6螺紋孔
9
鉆
鉆16-Φ4孔
10
拉
拉鍵槽
11
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一對于Φ148和Φ70外圓，Φ206左端面和Φ90端面進(jìn)行粗車精車磨加工，因?yàn)榇植诙?.8，精度要求非常高，只有經(jīng)過粗精車磨加工才能達(dá)到精度要求。而方案二沒有精車和磨加工，不能很好的保證加工精度要求。綜合考慮我們選擇方案一。
表3 具體的加工路線如下
1
鍛造
鍛造
2
正火處理
正火處理
3
車
車Φ148和Φ70外圓和端面，Φ206左端面
4
車
車Φ90，Φ154，Φ206外圓和端面
5
車
車Φ56和Φ138內(nèi)孔
6
鉆
鉆8-Φ12.5孔
7
鉆
鉆8-Φ7孔
8
鉆
鉆16-M6螺紋孔
9
鉆
鉆16-Φ4孔
10
拉
拉鍵槽
11
車
精車Φ148和Φ70外圓，Φ206左端面
12
車
精車Φ90端面
13
磨
磨車Φ148和Φ70外圓，Φ206左端面
14
磨
磨精車Φ90端面
15
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。
1、不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。
2、端面
由于端面要與其他接觸面接觸，同時(shí)又是Φ56孔的中心線的基準(zhǔn)。查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。
3、孔
毛坯為空心，鍛造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為2mm。
2.5 確定切削用量及工時(shí)
2.5.1 車Φ148和Φ70外圓和端面，Φ206左端面
（1)切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
（2)進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
(3) 計(jì)算切削速度
（1)
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
1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=89m/min
(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns= （2)
=137r/min
與137r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為175r/min?，F(xiàn)選取=175r/min
所以實(shí)際切削速度==
(5) 切削工時(shí)，
t=i (3)
其中l(wèi)=12mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.15(min)
2.5.2 車Φ90，Φ154，Φ206外圓和端面
(1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
(2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
(3) 計(jì)算切削速度 (4)
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
1.440.81.040.810.97=89m/min
(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns= (5)
=137r/min
與137r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為175r/min?，F(xiàn)選取=175r/min
所以實(shí)際切削速度==
(5) 切削工時(shí)，
t=i （6）
其中l(wèi)=10mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.143(min)
2.5.3 車Φ56和Φ138內(nèi)孔
(1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
(2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
(3) 計(jì)算切削速度
(7)
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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns= (8)
=205r/min
與205r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為200r/min?，F(xiàn)選取=200r/min
所以實(shí)際切削速度==
(5) 切削工時(shí)
t=i （9）
其中l(wèi)=19mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.237(min)
2.5.4 鉆8-Φ12.5孔
機(jī)床：Z3050立式鉆床
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。
(1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
(2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns= (10)
=764r/min
與764r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min
所以實(shí)際切削速度==
(4) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i (11)
其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.174min
2.5.5 鉆8-Φ7孔
機(jī)床：Z3050立式鉆床
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。
(1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
(2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns= (12)
=1364r/min
與1364r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min
所以實(shí)際切削速度==
(4) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i (13)
其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.09min
2.5.6 鉆16-M6螺紋孔
選用φ4mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
(1)由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
(2)（《切削》表2.15）
(3)
按機(jī)床選取
(4)基本工時(shí)： min
攻螺紋M6mm：選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
(1)等于工件螺紋的螺距，即
(2)
按機(jī)床選取
(3)
(4)基本工時(shí)：
2.5.7 鉆16-Φ4孔
機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆。
(1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
(2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns1436r/min 現(xiàn)選取=1450r/min
所以實(shí)際切削速度= （14）
=31.87m/min
(4)切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1
t=i=0.24min
2.5.8 拉鍵槽
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取拉刀
(1)進(jìn)給量 取f=0.5mm/r
(2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns568r/min 現(xiàn)選取=600r/min
所以實(shí)際切削速度==25.12m/min
(4)拉鍵槽時(shí)
t=i=0.43min
2.5.9 精車Φ90端面
(1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
(2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
(3) 計(jì)算切削速度
(15)
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
=109.3m/min
(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns= (16)
=164r/min
與164r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為175r/min?，F(xiàn)選取=175r/min
所以實(shí)際切削速度==113.2m/min
(5) 切削工時(shí)，
t=i=0.086(min)
2.5.10 磨車Φ148和Φ70外圓，Φ206左端面
機(jī)床：萬能磨床
(1) 選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 350×40×127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127
(2) 切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度＝18m/min
縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度＝0.0157mm/st
(3) 切削工時(shí) (17)
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺移動(dòng)速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
＝2.5(min)
3夾具設(shè)計(jì)
因此，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)要求來安排加工工藝。最后，將上述工藝的切削參數(shù)和額定工時(shí)與其它加工數(shù)據(jù)相結(jié)合，填寫加工工藝卡。
在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到多方面因素經(jīng)，經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)鉆8–Ф12.5孔的夾具設(shè)計(jì)。
3.1專用夾具簡介
專用夾具是為滿足工件特定加工工藝的要求而設(shè)計(jì)制造的。其職能主要包括以下幾個(gè)方面：
1.能夠確保所要加工的專用夾具表面的精度位置，比如常見的有效距離的精度上、還有專用夾具的平行度、以及專用夾具的同軸度等。
2. 專用夾具的使用能夠縮短需要的工作時(shí)間，這樣的話能在勞動(dòng)生產(chǎn)率方面得到很大的提高。還可以縮減某一工序進(jìn)行過程之中所需的話費(fèi)的時(shí)間，比如說在加工工件時(shí)在加工輔助裝置所需的時(shí)間與在裝卸零部件方面所需的時(shí)間。此外通過利用專用夾具，可以在工件安裝上和轉(zhuǎn)換工作站安裝上，將需要的工作難度大大的簡化，提高工作時(shí)間利用率。安裝之前所說的話可以不再需要在繪制直線上和對齊上所花費(fèi)的輔助時(shí)間，這樣就可以節(jié)省該工序的繪制線。與此之外，在需要與多個(gè)工件夾具實(shí)現(xiàn)并行加工和生產(chǎn)的同時(shí)，少數(shù)工件的操縱時(shí)間將與工件的移動(dòng)時(shí)間相同。一種旋轉(zhuǎn)多工位連續(xù)加工夾具，用于在加工某些工件時(shí)對其他工件進(jìn)行裝卸，使輔助時(shí)間與操縱時(shí)間相吻合?？傊瑢Ｓ脢A具的在結(jié)構(gòu)上和功能上的不斷完善，使得生產(chǎn)和加工話費(fèi)的時(shí)間得到有效地縮短，這樣可以滿足目前提倡的持續(xù)生產(chǎn)需要。
3.專用夾具的使用能夠擴(kuò)大機(jī)床的使用技術(shù)的有效范圍。比如說在普通車床上的鏜床裝入專用的夾具后能夠?qū)崿F(xiàn)鏜孔機(jī)的工作性能，通過使用專用夾具可以將通用機(jī)床的功能充分發(fā)揮和利用。
4.專用夾具的使用能夠降低勞動(dòng)的強(qiáng)度，這樣才能高效的確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行。在生產(chǎn)過程中所需要的專用夾具的場合恰當(dāng)?shù)牟捎脷鈩?dòng)方式、液壓方式或其他的方式，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化、高度的自動(dòng)化，從而勞動(dòng)強(qiáng)度方面實(shí)現(xiàn)大幅度的降低，保障工人身體健康，因此保證生產(chǎn)過程的安全以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高產(chǎn)。此外在加工大型的工件時(shí)候，比如說在車床床身的加工時(shí)，車床床身的下兩側(cè)，所需
要的螺旋孔需要多次的進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，而且存在勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，安全存在隱患，但是當(dāng)采用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆床專用夾具之后，使得這個(gè)問題迎刃而解，也提高了生產(chǎn)效率，在勞動(dòng)強(qiáng)度上得到了大大降低，從而保證了生產(chǎn)安全和質(zhì)量穩(wěn)定。雖然專用夾具在在一些方面作用十分突出，但也存在一些不足之處，即特殊夾具的特殊性與產(chǎn)品品種之間的矛盾。由于特殊夾具只能在工件的一個(gè)工作過程中使用，夾具的數(shù)量隨著產(chǎn)品種類的增加而增加，使得存儲(chǔ)和管理困難;當(dāng)產(chǎn)品不再生產(chǎn)時(shí)，原有的設(shè)備不能重復(fù)使用，造成浪費(fèi)。與此同時(shí)，特殊夾具生產(chǎn)周期的設(shè)計(jì)也很長，生產(chǎn)的快速發(fā)展也是矛盾的。然而，在目前的機(jī)械工廠的大規(guī)模生產(chǎn)中，還是采用通用機(jī)床配合專用的夾具來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的加工。
3.2 問題的提出
分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中占有十分重要的地位。傳統(tǒng)的機(jī)床使用的分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)存在工作強(qiáng)度大，而且操作維護(hù)也不方便，這給生產(chǎn)帶來很大的困難，特別是增加了工人的工作強(qiáng)度，而且費(fèi)工費(fèi)時(shí)，若果分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)不夠緊湊的情況下，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)就大打折扣，這會(huì)使得生產(chǎn)的成本增加了很多，同時(shí)也影響了公司企業(yè)或工廠的效益和名譽(yù)，生產(chǎn)效率也會(huì)降低很多，所以著手設(shè)計(jì)全新的分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)裝置勢在必行。課題提出一種全新的分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，不僅降低了引進(jìn)設(shè)備的成本增加，還可以大大提高生產(chǎn)的精度和生產(chǎn)效率，此外本設(shè)計(jì)的分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、工作性能十分可靠，同時(shí)也降低了工人的工作強(qiáng)度，所以分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與制造將會(huì)產(chǎn)生很大的市場效益，具有十分良好的經(jīng)濟(jì)效益和可行性。
本夾具主要用于加工鉆8–Ф12.5孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
3.3 夾具的設(shè)計(jì)
3.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
本次夾具設(shè)計(jì)鉆8–Ф12.5孔時(shí)我們以一端面和Ф56孔為定位基準(zhǔn)，采用心軸定位，同時(shí)我們選用蓋板式鉆模板，用長形壓板壓緊，因?yàn)榭讖阶陨磔^小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求，定位工件時(shí)，一般是限制工件的6個(gè)自由度。
定位方案如下：
圖3 （零件圖）
3.3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
由于本工序主要是8–Ф12.5孔沒有精度要求，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。
鉆孔時(shí)的切削力計(jì)算：
根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊》 李洪 主編 ）表2.4-69
鉆孔時(shí)的切削力為：
N.m
夾緊力的計(jì)算：
根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11
=3524 N
在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。
安全系數(shù) 式中：
—基本安全系數(shù)；取1.5
—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1
—刀具鈍化系數(shù)；取1.1
—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1
則
N
鉆削力小于夾緊力 ，所以該夾緊裝置可靠。
3.4誤差分析
在誤差分析之前，需要知道什么是工件的定位，所謂工件的定位其實(shí)就是在同一種生產(chǎn)工序中利用夾具生產(chǎn)時(shí)，使需要生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)部件擺在正確的位置的機(jī)械加工的工藝。但是在生產(chǎn)時(shí)會(huì)因?yàn)楦鞣N潛在的因素導(dǎo)致存在誤差，有的生產(chǎn)誤差會(huì)很大，這樣的產(chǎn)品生產(chǎn)出來就成了完全不合格的產(chǎn)品，有的生產(chǎn)誤差就會(huì)非常小，在我們能夠接受的范圍內(nèi)，這一類產(chǎn)品我們暫且認(rèn)為其使合格的產(chǎn)品，能夠在現(xiàn)在的市場銷售。在現(xiàn)在的市場無論是食品加工還是機(jī)械加工的攻擊，都會(huì)在標(biāo)稱值后面看到正負(fù)多少的標(biāo)識，也就是說生產(chǎn)過程中會(huì)存在誤差，因此誤差的分析，對于產(chǎn)品的合格和銷售至關(guān)重要。
本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)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(shí)的徑向基準(zhǔn)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）。
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作說明
用心軸定位，采用蓋板式鉆模板，使用螺母快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用可換鉆套，當(dāng)加工完8-Φ12.5孔孔后，我們可以松下螺釘，旋轉(zhuǎn)并拿出可換鉆套進(jìn)行及時(shí)攻絲，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。
4總結(jié)
本課題所設(shè)計(jì)的分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)在經(jīng)過長時(shí)間的準(zhǔn)備，從一步步的構(gòu)思到設(shè)計(jì)，從一點(diǎn)點(diǎn)功能設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的過程中，讓我非常清楚地認(rèn)識到機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的全過程，知道在進(jìn)行一個(gè)完整的機(jī)械設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)備多少東西，從軟件安裝到軟件繪圖，再到實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，我需要合理地去安排，此外在機(jī)械設(shè)計(jì)期間我學(xué)習(xí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般常用方法，還學(xué)習(xí)掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律并加以實(shí)踐；在此設(shè)計(jì)過程中我還將課本上的知識學(xué)以致用，理論結(jié)合實(shí)踐，盡可能多的閱讀文獻(xiàn)資料是很重要的，一方面是為畢業(yè)設(shè)計(jì)做技術(shù)準(zhǔn)備，另一方面是學(xué)習(xí)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法。一次優(yōu)秀的設(shè)計(jì)對啟發(fā)我們的思維，掌握設(shè)計(jì)的規(guī)范、流程、具體操作都很有幫助。
本次設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)部分；課題概述，零件的分析，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)
課題概述主要是對分度盤的制造工藝路線進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，以及對每一道工序進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)。
零件的分析主要是考慮設(shè)計(jì)是否符合要求、制造工藝是否合理、材料的特性是否發(fā)生變化。
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要有選擇毛坯、工藝路線的選擇。
夾具設(shè)計(jì)及主要有定位基準(zhǔn)的選擇、夾具的設(shè)計(jì)、誤差的分析。
所有項(xiàng)目和設(shè)計(jì)的完成并不是一帆風(fēng)順的，在分度盤加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中，可是經(jīng)過與同學(xué)討論和老師的悉心指導(dǎo)，使得問題得以解決，我想這也許就是團(tuán)隊(duì)的偉大力量吧。
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致謝
在論文的工作設(shè)計(jì)和及時(shí)寫作過程中，我前前后后遇到了很多的疑難問題，但是在我們指導(dǎo)老師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下，不僅使我學(xué)到了很多的東西，還讓我將寫在課本上的知識完全應(yīng)用工程實(shí)踐項(xiàng)目中去，指導(dǎo)老師不僅具有淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，而且工作作風(fēng)實(shí)事求是，此外她思維也非常的敏捷，給我留下了十分深刻的印象，令我終生難忘。同時(shí)也感謝她在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)期間為我們營造出的非常濃郁的積極的學(xué)術(shù)氛圍，還要感謝我們的指導(dǎo)老師在學(xué)習(xí)方面和生活方面給予我們的無私的幫助! 值此論文完成之際，我以最崇高的謝意向指導(dǎo)老師致敬!
在大學(xué)的學(xué)習(xí)將要結(jié)束，努力的回顧這些年的努力學(xué)習(xí)、辛勤的工作經(jīng)歷，面對如今自己現(xiàn)在收獲的碩果，我感覺到無限的欣慰。特別感謝我的大學(xué)同學(xué)們對我的學(xué)習(xí)和生活所提供的大力支持和關(guān)心!還要感謝一直關(guān)心幫助我成長的室友們，謝謝你們！在我準(zhǔn)備著手開始寫論文的時(shí)候，同樣因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足遇到了各種棘手問題，比如說論文的框架如何進(jìn)行構(gòu)思，目錄怎么設(shè)置自動(dòng)生成，章節(jié)的劃分處理等。但是這些問題由于我們指導(dǎo)老師和同學(xué)們的講解和幫助下，我很快的確定了論文的綱要，完成了論文設(shè)計(jì)內(nèi)容的框架主體的設(shè)計(jì)，然后經(jīng)過對夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原理進(jìn)行分析，勾畫出系統(tǒng)框圖，在這過程中我還學(xué)會(huì)如何參照書本知識和國內(nèi)外參考資料，也回憶起很多學(xué)過的東西。在這中間請教一些同學(xué)關(guān)于軟件、模具等問題。最終完成了整體設(shè)計(jì)。總而言之，我要感謝在我論文寫作的過程中對我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)們！
在我的學(xué)業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我十分地想感謝一直默默支持我的家人，感謝他們！ 最后，我還要向在百忙之中進(jìn)行評閱論文和參加答辯的各位專家、教授，在此獻(xiàn)上我最衷心的感謝和崇高的敬意。
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