機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架的夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、目 錄 前言2 第一章零件的分析3 §1.1 零件的作用3 §1.2零件的工藝分析3 第二章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4 §2.1 確定毛坯的制造形式4 §2.2基面的選擇4 §2.3制定工藝路線5 §2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定7 §2.5確定切削用量及基本工時(shí)9 第三章夾具設(shè)計(jì)17 §3.1 問(wèn)題的提出17 §3.2夾具設(shè)計(jì)17 參考文獻(xiàn)20 前 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通大學(xué)所學(xué)的知識(shí),將理論與實(shí)踐相結(jié)合,對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練,為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法

2、,是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益,生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn),因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置,其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置,并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義,因此在大批量生產(chǎn)中,常采用專用夾具。 一、零件的分析 §1.1 零件的作用

3、 如右圖所示,題目所給定的零 件是機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架。它位于傳 動(dòng)軸的端部。主要作用是支承傳動(dòng) 軸,連接油口,起到固定機(jī)油泵的 作用。是拖拉機(jī)里用到的最普遍的 零件之一。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積也較 小,屬叉架類零件。其中φ32孔要與軸配合,要求精度較高。 §1.2零件的工藝分析 機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架共有兩組加工加工表面,它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1．以A面為基準(zhǔn)的加工表面 這一組加工表面包括：mm, mm。其中,主要加工表面 為A基準(zhǔn)面。 2．以2-沉孔φ10*90°為中心的加工表面 這一組加工表面包括：2-沉孔φ10*90°,mm, mm, 223±0.05m

4、m,φ11軸線的位移度不大于R0.25。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要是： （1） φ32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長(zhǎng)度上不大于0.01 （2） φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.05 （3） φ32H7軸線和一個(gè)距離54±0.12mm。 由以上分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面,并且保證它們之間的位置精度。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) §2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT15-33,灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度不低于150MPa,抗彎強(qiáng)度不低于330MPa,根據(jù)材料性質(zhì),因此應(yīng)該選用鑄件

5、,由于該零件年產(chǎn)量為5000件,已達(dá)大批生產(chǎn)的的水平,而且零件的輪廓尺寸也不大,故可鑄造成型。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的。 §2.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中德重要工作之一,基面選擇得正確與否,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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 〔1粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于一般的支架類零件而言,以支架底面的相對(duì)面作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)于本零件來(lái)說(shuō),如果以支架底面的相對(duì)面作為粗基準(zhǔn),則可能造成B-B面基準(zhǔn)無(wú)法保證,因此,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則〔即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面

6、作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面,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為粗基準(zhǔn)現(xiàn)選取以下圖所示C面為粗基準(zhǔn)。 選取C面為粗基準(zhǔn),利用四塊壓板壓緊中間的筋板,不完全定位以消除和。為下一步加工打下基礎(chǔ)。 〔2精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)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,此處不再重復(fù)。 §2.3制定工藝路線 制定加工工藝路線的出發(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)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)

7、效益,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 面A、B、C、D、E即為上圖所示面,以下不再說(shuō)明。 1. 工藝路線方案一 工序1 銑A面 工序2 鉆3-φ11mm孔 工序3 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒角1×45° 工序4 銑φ32mm D向端面 工序5 鉆、擴(kuò)、鉸孔φ32mm,并锪倒角1.5×45° 工序6 銑φ32mm C向端面,并锪倒角1.5×45° 工序7 鉆30°方向φ11mm孔 工序8 檢驗(yàn) 2. 工藝路線方案二 工序1 銑φ32mm D向端面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔φ32mm,并锪倒角1.5×45° 工序3 銑φ32mm C向端面,并锪倒角1.

8、5×45° 工序4 銑A面 工序5 鉆3-φ11mm孔 工序6 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒角1×45° 工序7鉆30°方向φ11mm孔 工序8 檢驗(yàn) 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一先以E面為基準(zhǔn)直接加工出A面,然后以A面為基準(zhǔn)進(jìn)行3-φ11mm和2-φ8mm的加工,然后再處理C、D面和φ32mm孔；而方案二剛好相反,先處理C、D面和φ32mm孔,再加工A面和3-φ11mm和2-φ8mm,兩相比較可以看出,方案一工序非常集中,定位、加工和裝夾都非常方便,但方案一無(wú)法保證與B-B面的相關(guān)尺寸的精度,即mm和mm。在方案二中,與B-

9、B面的相關(guān)尺寸的精度得到保證,但54±0.12mm和φ32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長(zhǎng)度上不大于0.01,φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.05,平行度和垂直度又難以保證,因此這兩個(gè)方案都不太合適,綜合考慮,雖然圖紙并未要求對(duì)C面和D面進(jìn)行加工,但加工C面和D面有利于保證垂直度和平行度,而且C、D面的加工量并不大,因此修改加工工藝如下： 工序1 銑D面 工序2 銑φ32mm D向端面 工序3 鉆、擴(kuò)、鉸孔φ32mm,并锪倒角1.5×45° 工序4 銑C面 工序5 銑φ32mm C向端面,并锪倒角1.5×45° 工序6 銑A面 工

10、序7 鉆3-φ11mm孔 工序8 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒角1×45° 工序9 鉆30°方向φ11mm孔 工序10 檢驗(yàn) 以上方案大致看起來(lái)還是合理的,但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題,主要表現(xiàn)在工序5和工序6之間的銜接上,主要是難以保證φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.05和φ32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長(zhǎng)度上不大于0.01,對(duì)于平行度,保證在加工時(shí), A面和φ32孔工序相鄰不更換夾具即可,當(dāng)不平行度符合要求,加工垂直度時(shí),只要要保證A面和C、D面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.04,就能保證

11、φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.05,這樣就將φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度轉(zhuǎn)化為A面對(duì)C、D面的垂直度,保證了加工要求,同時(shí)也兼顧了裝夾方便和工序集中。因此,最后確定的加工工藝路線確定如下： 工序1 粗銑A面,留精加工量0.5mm 工序2 銑D面 工序3 銑φ32mm D向端面 工序4 鉆、擴(kuò)、鉸孔φ32mm,并锪倒角1.5×45° 工序5 精銑A面 工序6 銑C面 工序7 銑φ32mm C向端面,并锪倒角1.5×45° 工序8 銑E面 工序9 鉆3-φ11mm孔 工序10 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒

12、角1×45° 工序11 鉆30°方向φ11mm孔 工序12 檢驗(yàn) 以上工藝過(guò)程詳見 "機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片"。 §2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 "機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架"零件材料為HT HT15-33,硬度硬度為HB163~229,毛坯重量約為5kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用鑄造灰鑄鐵毛坯。 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．厚度55mm 考慮到φ32mm孔端面的加工方便性,故將φ32mm孔端鑄造高度跟C、D面平齊,這樣便于裝夾和加工, 厚度方向的余量查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,其余量值為

13、2.0~2.5mm,現(xiàn)取2mm。 故厚度毛坯值為59mm 2．φ32mm孔 考慮到鑄模的簡(jiǎn)單方便,將φ32mm孔鑄成實(shí)心,孔鉆擴(kuò)鉸出。 鉆孔：φ30mm 擴(kuò)孔：φ31.7mm 鉸孔：mm 3．A面和A面上3-φ11mm孔及2-φ8mm孔 按照《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,加工面其余量值為2.0~2.5mm,考慮到A面要進(jìn)行粗銑和精銑兩道工序,故取加工量為2.5mm。 鉆孔：φ7mm 擴(kuò)孔：φ7.7mm 鉸孔：mm 4．30°方向φ11mm孔 由上可知,此處鑄成實(shí)心,不用考慮留加工量。 按照《工藝手冊(cè)》表2.2-25,取加工精度F2,鑄件復(fù)雜系數(shù)S3,鑄件重5kg,則

14、單邊加工余量為2.0~3.0mm,取為2.5mm,鑄件的公差按《工藝手冊(cè)》表2.2-14,材質(zhì)系數(shù)取M1,復(fù)雜系數(shù)S3,則鑄件的偏差為mm。 銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序〔粗銑的加工精度為IT11級(jí),因此可知本工序加工公差為-0.05mm<入體方向>。 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí),應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 A面分兩次加工,因此加工余量和工序間余量及公差分布圖如下： 由圖可知： 毛坯名義尺寸：

15、 98.33+2.5=100.83mm 毛坯最大尺寸： 100.83+1.2=102.03mm 毛坯最小尺寸： 100.83-0.6=100.23mm 粗銑后最大尺寸： 98.33+0.1=98.93mm 粗銑后最小尺寸： 98.33-0.05=98.28mm §2.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：粗銑A面,留精加工量0.5mm。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1.加工條件 工件材料：HT15-33正火,鑄件 加工要求：粗銑A面,留精加工量0.5mm 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=225mm,齒數(shù)z=

16、20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×20×37.5=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：由于是粗銑,故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件,利用作圖法,可得出銑刀的行程=250mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序2 銑D面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=225mm,齒數(shù)z=20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《

17、工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×20×37.5=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法,可得出銑刀的行程=250+225mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序3 銑φ32mm D向端面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=45mm,齒數(shù)z=20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.

18、5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×20×37.5=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法,可得出銑刀的行程=250+225mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序4 鉆、擴(kuò)、鉸孔φ32mm,并锪倒角1.5×45° 1．鉆孔φ30mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的<800MPa,=φ30mm時(shí),=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ30mm孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則 =〔0.39~0.47×0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明

19、書,現(xiàn)取=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書,取=195r/min,故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：l=54mm 2．?dāng)U孔：φ31.7mm 采用刀具：φ31.7mm專用擴(kuò)孔鉆 進(jìn)給量：=〔1.2~1.8×=〔1.2~1.8×0.65×0.75=0.585~0.87mm/r 〔《切削手冊(cè)》表2.10 查機(jī)床說(shuō)明書,取=0.57mm/r。 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： n=51.6~34r/min,并按機(jī)床說(shuō)明書取=68r/min 實(shí)際切削速度為 切削工時(shí) l=54mm 3．

20、鉸孔：mm 采用刀具：mm 專用鉸孔鉆。 進(jìn)給量：=〔0. 9~1.2×0.7=0.63~0.84mm/r 〔《切削手冊(cè)》表2.10 查機(jī)床說(shuō)明書,取=0.72mm/r。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min,則其切削速度v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=54mm 4.锪倒角1.5×45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同： =68r/min 手動(dòng)進(jìn)給。 工序5 精銑A面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=225mm,齒數(shù)z=20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根

21、據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×20×37.5=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：銑刀的行程=250+225mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序6 銑C面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=225mm,齒數(shù)z=20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/mi

22、n時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×20×37.5=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法,可得出銑刀的行程=250+225mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序7 銑φ32mm C向端面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=45mm,齒數(shù)z=20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×20×37.5=60mm/mi

23、n 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法,可得出銑刀的行程=250+225mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 锪倒角1.5×45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同： =68r/min 手動(dòng)進(jìn)給。 工序8 銑E面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè),確定v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,=45mm,齒數(shù)z=20。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書〔見《工藝手冊(cè)》表4.2-39,取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： =

24、=0.08×20×37.5=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書,剛好有=60mm/min,故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法,可得出銑刀的行程=250+45mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序9 鉆3-φ11mm孔 確定進(jìn)給量:根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的<800MPa,=φ11mm時(shí),=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ11mm孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則 =〔0.39~0.47×0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書,現(xiàn)取=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/m

25、in。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書,取=195r/min,故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：l=12×3mm=36mm 工序10 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒角1×45° 1．鉆孔φ7mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的<800MPa,=φ7mm時(shí),=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ7mm孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則 =〔0.39~0.47×0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書,現(xiàn)取=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/m

26、in。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書,取=195r/min,故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：l=12*2mm=24mm 2．?dāng)U孔：φ7.7mm 采用刀具：φ7.7mm專用擴(kuò)孔鉆 進(jìn)給量：=〔1.2~1.8×=〔1.2~1.8×0.65×0.75=0.585~0.87mm/r 〔《切削手冊(cè)》表2.10 查機(jī)床說(shuō)明書,取=0.57mm/r。 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： n=51.6~34r/min,并按機(jī)床說(shuō)明書取=68r/min 實(shí)際切削速度為 切削工時(shí) l=24mm 3．鉸孔：mm 采用刀具：mm 專用鉸孔鉆。 進(jìn)給量：=〔0. 9~1.2×0.7=0.63~0.84mm

27、/r 〔《切削手冊(cè)》表2.10 查機(jī)床說(shuō)明書,取=0.72mm/r。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min,則其切削速度v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=24mm 4.锪倒角1×45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同： =68r/min 手動(dòng)進(jìn)給。 工序11 鉆30°方向φ11mm孔 確定進(jìn)給量:根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的<800MPa,=φ7mm時(shí),=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ7mm孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則 =〔0.39~0.47×0.75=0.29~0.35mm/r

28、 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書,現(xiàn)取=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書,取=195r/min,故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：l=10mm 最后,將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果連同其他加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片,見附表。 第三章 夾具設(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,需設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)指導(dǎo)老師分配任務(wù)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工序3和工序7專用夾具,銑φ32孔口兩端面夾具。本夾具將用于X63臥式銑床。刀具為一把高速鋼鑲齒三面刃銑刀,對(duì)工件的端面分別

29、進(jìn)行加工。 §3.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)粗銑φ32孔口兩端面,由于這兩個(gè)端面對(duì)φ32孔并沒有什么特別影響,因此在加工本道工序時(shí),主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問(wèn)題。但也不是沒有精度問(wèn)題,要保證mm, mm相對(duì)于B-B面的兩個(gè)尺寸,由于由于這兩個(gè)端面是分別加工的,因此,夾具也要設(shè)計(jì)成分別加工的形式。并分別計(jì)算定位公差。 §3.2夾具設(shè)計(jì) 1．定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖和選擇得加工工藝可知,φ32孔兩個(gè)端面影響到mm, mm相對(duì)于B-B面的兩個(gè)尺寸,因此,分別選擇選擇相對(duì)應(yīng)的C面和D面做為定位基面。為了提高加工效率,現(xiàn)決定用氣動(dòng)夾緊。 2.切削

30、力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀,φ225mm,z=20 <見《切削手冊(cè)》表3.28> 其中,=650,=3.1mm,=1.0,=0.08mm,=0.72,=40mm<在加工面上近似測(cè)量值>,=0.86,=225mm,=0.86,=0,z=20 所以 由于是垂直銑削,所以水平分力=0N 垂直分力=1456N 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)K=K1K2K3K4。 其中K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K3為刀具鈍化系數(shù)1.1 K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 所以 F′=KFH=1

31、.5×1.1×1.1×1.1×1456=3197.5N 選用氣缸-斜楔夾緊機(jī)構(gòu),楔角α=10°,其結(jié)構(gòu)形式選用Ⅳ型,則擴(kuò)力比i=3.42。 為克服水平斜楔力,實(shí)際夾緊力N應(yīng)為 所以 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),==0.25。則 氣缸選用φ100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.5MPa時(shí),氣缸推力為3900N,由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i=3.42,故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為 =3900i=3900×3.42=13338N 此時(shí)已大于所需的6395N的夾緊力,故本夾具可安全工作。 3.定位誤差分析 〔1定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為A面和C、D面

32、,由于要對(duì)A面進(jìn)行側(cè)面銑削,因此應(yīng)保證精銑A面時(shí),進(jìn)刀量不應(yīng)過(guò)大,當(dāng)A面和C、D面垂直度較好時(shí),φ32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長(zhǎng)度上不大于0.01和φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長(zhǎng)度上不大于0.05才能夠保證。 mm最大在32長(zhǎng)度上偏0.0125,折算到100長(zhǎng)度上偏0.039不大于0.05。因此,這個(gè)誤差能滿足零件要求。 4．夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,應(yīng)該首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)加緊,因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于對(duì)加工面要求不高,因此切削速度快,切削力較

33、大,為了夾緊工件,勢(shì)必增大氣缸直徑,而這樣將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此,應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三種：一是提高毛坯的制造精度,使最大切削深度降低,以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機(jī)構(gòu),盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下,適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力〔由0.4MPa增加到0.5MPa,以增加氣缸推力。結(jié)果,本夾具總得感覺還比較緊湊 夾具上裝有對(duì)刀塊,可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀〔與塞尺配合使用；同時(shí),夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上油一正確的安裝位置,以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖 主要參考文獻(xiàn) 機(jī)

34、械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 金屬切削機(jī)床夾具圖紙 機(jī)械工業(yè)出版社 1984 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版社 2006 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 2010 14 / 14