機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-最終傳動(dòng)箱蓋工藝及鉆M16孔夾具設(shè)計(jì)

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1、 機(jī)械制造裝備實(shí)訓(xùn) 課程名稱： 機(jī)械制造裝備 設(shè)計(jì)課題： 最終傳動(dòng)箱蓋工藝及鉆M16孔夾具設(shè)計(jì) 全套圖紙加扣?3012250582 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 評(píng)分： 指導(dǎo)老師：（簽字） 年 月 日 機(jī)械制造裝備實(shí)訓(xùn)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)“最終傳動(dòng)箱蓋”零件的機(jī)械加工技術(shù)規(guī)程

2、（大批生產(chǎn)） 設(shè)計(jì)要求： 1、鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。 2、鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷。 3、未注明鑄造圓角R2～3。 4、去毛刺、銳棱。 5、材料：HT150。 內(nèi)容：1.課程設(shè)計(jì)說明書 1份 2.最終傳動(dòng)箱蓋零件圖 1張 3.數(shù)控夾具裝配圖 1張 目 錄 序言 ……………………………………………………………………………………… 1 一、零件的分析

3、 ……………………………………………………………………… 1 （一）零件的作用 ……………………………………………………………… 1 （二）零件的分析 ……………………………………………………………… 1 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 2 （一）確定毛坯的制造形式 ……………………………………………………… 2 （二）基面的選擇 ………………………………………………………………… 2 （三）制定工藝路線 ……………………………………………………………… 2 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸

4、及毛坯尺寸的確定 …………………………… 3 （五）加工基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） ……………………………………………… 4 2.1粗銑底面 …………………………………………………………………4 3.1粗銑上端面…………………………………………………………………5 3.2半精銑………………………………………………………………………6 4.1鉆孔…………………………………………………………………………6 4.2擴(kuò)孔………………………………………………………

5、…………………7 5.1攻螺紋………………………………………………………………………7 6.1加工倒角……………………………………………………………………8 7.1鉆擴(kuò)孔………………………………………………………………………8 8.1半精絞精絞孔………………………………………………………………9 9.0锪平…………………………………………………………………………9 三、總結(jié) ………………………………………………………………………………11

6、四、參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………12 序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)技術(shù)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(jì)之前對(duì)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(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。 課程設(shè)計(jì)的主要目的： （1）通過課程設(shè)計(jì)使我們綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程及相關(guān)的必修課程的知識(shí)，起到鞏固、融會(huì)貫通及拓展有關(guān)機(jī)械制造方面的知識(shí)的作用，樹立正確的設(shè)計(jì)思路； （2）通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，使我們掌

7、握機(jī)械零件的設(shè)計(jì)、加工及檢驗(yàn)的方法； （3）提高了我們的設(shè)計(jì)和分析能力，如計(jì)算能力、繪圖能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力等，同時(shí)，也使我們熟悉設(shè)計(jì)資料及手冊的使用 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)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，為今后的學(xué)習(xí)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 一、零件分析 （一）、零件的作用 最終傳動(dòng)箱蓋位于車床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要防止灰塵和外面的環(huán)境影響起到密封的作用，使機(jī)床的傳動(dòng)能夠精確的按照要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。最終傳動(dòng)箱蓋給保證最終的傳出速度提供的一個(gè)密封的環(huán)境，使其不受其他因素的影響，更能夠有效地潤滑和運(yùn)

8、轉(zhuǎn)，防止里面的零件快速的磨損。 （二）、零件的工藝分析 最終傳動(dòng)箱蓋共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以上平面為基準(zhǔn)加工下表面 這一組加工表面包括：上下端面有平面度要求，上平面的孔有同軸度要求 且下面的孔φ16的平面有表面粗糙度要求 2. 以下平面為基準(zhǔn)加工孔φ16 這一組加工表面包括：φ16的孔，以及其上下兩個(gè)端面。 這兩組表面有一定的位置度要求,即φ7 的孔與φ14 的孔有同軸度要求。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 1 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)確定毛坯的制造形式 零件材

9、料為HT150。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有可能會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取不加工外輪廓上表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這個(gè)主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度

10、，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。本工藝路線只有第2工序需要用到粗基準(zhǔn)，即工序2 粗銑、半精銑底面，以上端面為粗基準(zhǔn)。其中φ16的圓柱面整個(gè)粗基準(zhǔn)選擇過程符合先粗后精和先面后孔的原則。在整個(gè)加工過程是起到基準(zhǔn)的作用；φ16內(nèi)孔在鉆孔時(shí)也起到粗基準(zhǔn)的作用。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算。本工藝路線的精基準(zhǔn)選擇如下：粗銑下端面，以上平面及φ16外圍為基準(zhǔn)；粗銑、半精銑上端面，以底面及φ16外圍為基準(zhǔn)；鉆擴(kuò)兩孔φ16，以底面為基準(zhǔn)；粗鏜 、半精鏜孔φ16，以底面為粗基準(zhǔn)；攻螺紋孔M16孔，以上端面為基準(zhǔn)；鉆孔φ7

11、孔，以上端面為基準(zhǔn)；精絞、精絞孔φ14，以φ7內(nèi)孔為基準(zhǔn)。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,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。 1、工藝路線方案一: 工序1 鑄造毛坯 工序2 以底面為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔φ16 工序3 以孔φ16為基準(zhǔn)半精銑底面 工序4 以底面為基準(zhǔn)锪倒角2X45°攻螺紋M16 工序5 以孔φ16為基準(zhǔn)半精銑底面 工序6 以底面為精基準(zhǔn)粗銑半精銑上平

12、面 工序7 以上平面為精基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔φ7 工序8 以φ7中心線為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔φ14 工序9 以φ14為基準(zhǔn)锪平φ14 工序10 去毛刺 清洗 工序11 終檢 2、工藝路線方案二: 工序1 鑄造毛坯 7 工序2 以上平面為粗基準(zhǔn)粗銑底面 工序3 以地面為精基準(zhǔn)粗銑、半精銑上端面 工序4 以上平面為精基準(zhǔn)鉆孔φ16 工序5 擴(kuò)孔和絞孔φ16孔并锪倒角2X45° 工序6 以孔φ16中心線為基準(zhǔn)攻螺紋M16 工序7 再以上平面鉆擴(kuò)孔φ7。 工序8 以孔φ7為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔φ14 工序9 以孔φ7為

13、基準(zhǔn)锪平φ14 工序10 去毛刺、清洗 工序11 終檢 3、工藝方案比較分析: 上述兩方案:方案一 是先加工內(nèi)孔φ16, 再以φ16孔為基準(zhǔn)加工底面，然后加工上平面,而方案二 先加工底面,以底面為基準(zhǔn)加工各面及φ16內(nèi)孔.由方案一可見φ16孔為基準(zhǔn)加工底面精度易于保證,再以底面為基準(zhǔn)加工上平面及孔各面基垂直度要求 ,可保證便于定位加工，符合中批生產(chǎn)要求,而方案二較為合理適合于大批量生產(chǎn)。因此，最后的加工路線確定如下： 工序1 鑄造毛坯 工序2 粗銑、半精銑底面，以上平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式和專用夾具 工序3 粗銑、半精銑上端面，以底面為基準(zhǔn) 工序

14、4 準(zhǔn)鉆孔φ16，以底面及φ26外圍為基準(zhǔn) 工序5 擴(kuò)孔和絞孔φ16孔并锪倒角2X45°，以底面為基準(zhǔn)選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具 工序6 以孔φ16中心線為基準(zhǔn)攻螺紋M16 ? 選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。 工序7 鉆孔φ7 /以上端面為基準(zhǔn) 選用Z3025搖臂鉆床及 專用夾具 工序8 以孔φ7為基準(zhǔn)鉆擴(kuò)孔φ14 選用Z3025搖臂鉆床及 專用夾具 工序9 以孔φ7為基準(zhǔn)锪平φ14 選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。 工序10 去毛刺清洗 工序11 終檢, （四）機(jī)械加工余量，工序尺

15、寸及毛坯尺寸的確定 最終傳動(dòng)箱蓋材料為HT150 HB170?—240，毛坯重量約6.0Kg生產(chǎn)中批采用金屬型鑄造毛坯。 依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 4.1孔表面（公差查《互換性與測量技術(shù)》p39表3-2） 表2-2 孔的加工內(nèi)容及余量 加工表面 加工 內(nèi)容 加工 余量 精度等級(jí) 表面粗糙度/ 工序余量 最小 最大 鉆孔 10mm IT10 12.5 9.960mm 10mm 擴(kuò)孔 3mm IT10 12.5 2.930mm 3.124mm

16、粗鏜 1.8mm IT10 3.2 1.73mm 1.924mm 半精鏜 0.2 IT9 1.6 0.154mm 0.442mm 4.2平面工序尺寸（公差查《互換性與測量技術(shù)》p39表3-2） 表2-3 表面加工的加工內(nèi)容及余量 工序號(hào) 工序 內(nèi)容 加工 余量 基本 尺寸 經(jīng)濟(jì) 精度 工序尺寸及偏差 工序余量 最小 最大 01 粗銑下端面T1 4mm 48mm IT8 1.5mm 4.547mm 02 粗銑上端面T2 2mm 48mm IT9 1.5mm 3.574mm 03 精銑上端面T2

17、 1mm 48mm IT7 1.5mm 2.525mm （五）加工基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 工序2 粗銑底面 2.1 粗銑 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。 2）、確定銑削深度a p： 單邊加工余量Z=2，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=2mm 3）、確定每齒進(jìn)給量fz: 根據(jù)《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值。現(xiàn)?。? fz=0.18mm

18、/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。 5）、確定切削速度Vc： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc： 由 ap=2mm fz=0.18mm/z，查得 Vc=77mm/z n=245mm/z V?=385mm/z 根據(jù)X51型立銑床說明書（表4.2-35） nc=255 r/min V?c=400 mm/min (橫向) 實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量：C=πd0n /1000 =3.14×100

19、×255 / 1000 =80 m /min Fzc=fc / (nc×Z) =400 / 255×10=0.157mm/z 6）、計(jì)算基本工時(shí) tm = L / f 式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 /400=0.55min 工序3 粗銑 半精銑上端面 3.1 粗銑 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。 2）、確定銑削深度a p： 單邊加工余量Z=2，余量不大，

20、一次走刀內(nèi)切完，則：a p=2mm 3）、確定每齒進(jìn)給量fz: 根據(jù)《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)?。? fz=0.18mm/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。 5）、確定切削速度Vc： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc： 由 ap=2mm fz=0.18mm/z，查得 Vc

21、=77mm/z n=245mm/z V?=385mm/z 根據(jù)X51型立銑床說明書（表4.2-35） nc=255 r/min V?c=400 mm/min (橫向) 實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量：C=πd0n /1000 =3.14×100×255 / 1000 =80 m/min Fzc=fc / (nc×Z) =400 / 255×10=0.157mm/z 6）、計(jì)算基本工時(shí) tm = L / f 式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 /400=0.55min 3.2

22、 半精銑 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10 2）、確定銑削深度ap： 由于單邊加工余量Z=0.5，故一次走刀內(nèi)切完，則：a p= 0.5 mm 3）、確定每齒進(jìn)給量fz: 由《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值?，F(xiàn)取： fz=0.14mm/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》表

23、3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。 5）、確定切削速度Vc： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc： 由 ap≤4mm ?z=0.14mm/z，查得： Vc=110mm/z n=352mm/z V?=394mm/z 根據(jù)X51型立銑床說明書（表4.2-35） nc=380 r/min V?c=400 mm/min (橫向) 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量：C=πd0n /1000 =3.14×100×380 / 1000 =120 m/min Fzc=fc / (nc×Z) =400 / 380×10=0.105mm/z 6）、計(jì)算基

24、本工時(shí) tm = L / f 式中 L=176mm 根據(jù)表3.26,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35 則L=(176+35)=221mm 故tm=221 /400=0.55min 工序4 鉆擴(kuò)孔φ16 4.1 鉆孔 1）、選擇鉆頭 選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=18 鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2) 雙錐,修磨橫刃 螺旋角β=30° 鋒角2φ=100°后角α0=11° b=2mm L=4mm 2）、選擇切削刀具 ①進(jìn)給量f (1)按加工要求決定進(jìn)給量: 根據(jù)表2.7 d0=18

25、mm f=0.43~0.53mm/r 由于L/d=30/18=1.67 故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)kcf=1 ? f= 0.43~0.53 mm/r (2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2-8 當(dāng)HBS=200 d=18mm 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/r (3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9 當(dāng)HBS>210 d0=≤20.5 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為6960N (Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-11)進(jìn)給量為0.6mm/r 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其

26、值為 f=0.43~0.53mm/r 根據(jù)Z3025鉆床,選擇 f=0.5 mm/r ②決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng)d0=14 時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm,壽命T=60min ③切削進(jìn)度 由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>16c=16m/min ? n =1000/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)表2.20 當(dāng)f=0.5mm/r d0<19 時(shí) mt=64.45 N*M 根據(jù)Z

27、3025 鉆床說明書 當(dāng)nc=250r/min 時(shí) Mm=80 N*M 根據(jù)表2.23 當(dāng)HBS200 d0=20 f=0.53mm/r c=16m/min 時(shí) Pc=1.1KW 查《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-11 PE=2.2KW 由于MC

28、0.32min 兩孔tm=0.32×0.2=0.64min 4.2 擴(kuò)鉆孔 (1)選擇擴(kuò)刀 選擇硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆d0=19.8mm 鉆頭幾何形狀為r0=5° α0=8° kr=30° krζ=30° β=10° bα0=1mm (2)選擇進(jìn)給量及切削進(jìn)度 查《機(jī)械加工工藝手冊》表11-15 切削速度=(1/2-1/3)鉆 =(1/2-1/3) ×16 =8～5.3 m/min ? 取=6 m/min n =1000v/πd0=1000×6 / 3

29、.14 ×20 =95.5 r/min 查表2.10 d0=20 HB=200 時(shí), f=0.9～1.1 根據(jù)Z3025 鉆床說明書選擇 f=1.0 mm/r (3)鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 當(dāng) d0=20mm 時(shí) ,擴(kuò)孔鉆后刀面最大磨損限度為0.6mm 壽命T=30 min tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(30+10)/(125×1)=0.23min 兩孔tm=2 ×0.32=0.64 min 工序5 攻螺紋M16 切削速度vs=0.1m/s=6 m/min fs=0.15mm/r

30、 則ns =238 r/min 按機(jī)床選取nw=19.5r/min 則 vw=4.9 m/min fw=0.15mm/r 基本工時(shí):L=6mm L1=3mm L2=3mm ? 攻M16孔 tm1=(L+L2+L1)/nf=(6+3+3)/195=0.06 min 兩孔tm=2 ×0.06=0.12 min 工序6 φ16內(nèi)孔2x45°倒角 選用臥式車床c620-1。由于最后的切削寬度很大，故按成形車削制訂進(jìn)給量。根據(jù)手冊機(jī)車床取 F=0.08mm/r （見《切削手冊》表1.8） 當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí)，根據(jù)一般資料，確定切削速度V=16m/m

31、in 則 按機(jī)床說明書取則此時(shí)切削速度為 切削工時(shí) L=5mm L1=3mm 工序7 鉆孔和擴(kuò)孔φ7 一.鉆孔φ7 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=7.8 mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30° ? 2φ=118° ? be=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.選擇切削用量 (1)按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200 d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d

32、=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r (2)決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min (3)決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm c=22 m/min n =1000c/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min 由鉆床說明手冊選

33、取 n=400 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(32+10)/400×0.4=0.26min 兩孔tm=2 ×0.26=0.52 min 二.擴(kuò)φ7孔 1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=5.2mm 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30° ? 2φ=118° ? be=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.選擇切削用量 (1)按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200

34、 d0=7.8mm 時(shí) f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r (2)決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12 ,當(dāng)d0=8時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min (3)決定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm c=22 m/min n =1000/πd0=1000×22/(3

35、.14×20)=350 r/min 由鉆床說明手冊選取 n=400 r/min 3.計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(6+10)/（400×0.4）=0.1 min 兩孔tm=2 ×0.1=0.2 min 工序8 半精絞 精絞孔φ14 1.選擇絞刀 查《設(shè)計(jì)手冊》表3.1-19 選用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用絞刀(GB4252-64) d=20mm 2.選擇進(jìn)給量f (1)絞刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12,當(dāng)d0=20 mm 時(shí) ,絞刀后刀面最大磨損取為0.5 mm 壽命T=45

36、 min (2)切削速度進(jìn)給量f 查《切削手冊》表2.25 鑄鐵硬度HBS200 ? d0=10~25 mm ? ap=0.06~0.15 mm (半精絞ap=0.07mm 精絞為ap=0.03mm 均在此范圍) f=0.2~0.4 mm/r c=10~15 ? m/min (無切削液)取c=15 m/min 根據(jù)鉆床進(jìn)給量查《設(shè)計(jì)手冊》表4.2-13 取f=0.3mm/r n=1000/πd0=1000×15/(3.14×20)=239 r/min 查表4.2-12 取nc=250 r/min 3.

37、計(jì)算工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(32+10)/(250×0.3) ×2=1.12 min 工序10 锪平φ14 1.選擇刀具查《設(shè)計(jì)手冊》表3.1-4.1 選擇中齒鋸片銑刀(GB6120-85) d=40 mm ? L=4 mm z=20 2.刀具壽命 查表3.8 高速鋼切斷銑刀 d≤40T=45 min 3.切削用量 ap=12 mm一次走刀切斷 fz=0.1 mm/z 查表3.27 ? c=54.9 m/min f=0.4mm/r n=1

38、000c /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min 根據(jù)x60 臥式銑床說明書《設(shè)計(jì)手冊》表 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為nc=400 r/min 計(jì)算基本工時(shí) tm =L / nf= L+Y+Δ/f=(72+35)/54.9=1.94 min 最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。 三、專用夾具設(shè)計(jì) 3.1問題的指出 由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)鉆M16孔專用夾具。 由于對(duì)加工精度要

39、求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)是針對(duì)鉆M16孔夾具，它將用于Z525鉆床。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個(gè)側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準(zhǔn)為端面A，為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。 據(jù)《夾具手冊》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件

40、的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。圓臺(tái)外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以已加工好

41、的端面作為定位夾具。 3.3夾具方案的設(shè)計(jì) 如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下, 3.3.切削力和夾緊力計(jì)算 （1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭 機(jī)床： Z525機(jī)床 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得： 有： 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)，見參考文獻(xiàn)[5]表 可得： 所以 3.5夾緊力的計(jì)算

42、 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，

43、調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 五.定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 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

44、工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且得： ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見

45、，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 六、零、部件的設(shè)計(jì)與選用 6.1擋銷選用 本夾具選用一擋銷來定位，其參數(shù)如下表： 表2.2 擋銷銷 d H d 公稱尺寸 允差 12 20 10 +0.034 ～0.023 65 5 3 8 1 6 1.5 6.2 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。 .尺寸表 d D D1 H t 基本尺寸 極限偏差F7 基本尺寸 極限偏差D6

46、 ＞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 13 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25

47、 ＞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 45 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 45 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 62 66 ＞48

48、～50 70 74 0.040 鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 七、確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此

49、外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾

50、具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在

51、機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 17 結(jié) 論 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧了相關(guān)專業(yè)的大學(xué)，也深深意識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性，認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計(jì)過程中，我們使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件（如AutoCAD），熟悉

52、設(shè)計(jì)相關(guān)的信息（包括手冊，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范）和實(shí)證估計(jì)有了一定程度的提高，在計(jì)算機(jī)和方便的參考書籍和手冊的情感設(shè)計(jì)和幫助。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程，學(xué)習(xí)和掌握整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法是更嚴(yán)格的。畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)，可以學(xué)習(xí)使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，效率高的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以滿足高質(zhì)量的要求，基于降低成本基本理論知識(shí)，進(jìn)行必要的計(jì)算設(shè)計(jì)，高質(zhì)量，高效率夾具，成本低。清晰的過程，了解情況之前，機(jī)床刀具和加工，畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的

53、未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。 在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　21 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. (1) [2] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)

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56、中國計(jì)量出版社，2000：9-19。 [16] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12 [17] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17。 [18] Machine Tools N.chernor 1983. [19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. [20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . [21] Sors l.fatigue design of machine components.oxf

57、ord:pergramon press.1971 43 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識(shí)是在原有的基礎(chǔ)上鞏固和提高，也不能沒有老師和同學(xué)的幫助。分析設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析過程中，陰長城的老師給了我很大的鼓勵(lì)，在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。但教師思

58、想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，高度的責(zé)任感。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并總是問指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)過程。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。設(shè)計(jì)的過程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，其設(shè)計(jì)結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個(gè)罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。頓消。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。 因?yàn)楫厴I(yè)的時(shí)候，很多人應(yīng)該知道的地方都沒有時(shí)間去仔細(xì)地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因?yàn)榉较?，將用最少的精力去做事情，這工作，我的人生。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活，工作是千差萬別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，有更多的熱心人士，但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。 21