壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 I 后剎車凸輪左支架加工工藝和夾具設(shè)計 系 名： （四號宋體） 專業(yè)班級： （四號宋體） 學(xué)生姓名： （四號宋體） 學(xué) 號： （四號宋體） 指導(dǎo)教師姓名： （四號宋體） 指導(dǎo)教師職稱： （四號宋體） 年 月 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 II 摘要 在工藝設(shè)計中要首先對后剎車凸輪左支架零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié) 構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計 算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具 的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件； 計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改 進。 關(guān)鍵詞：后剎車凸輪左支架，工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 III Abstract In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in. Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 IV 目 錄 摘要 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????II ABSTRACT???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????III 第 1 章 緒論 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 第 2 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.1 零件的分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.1.1 零件的作用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.1.2 零件的工藝分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.2 左支座后剎車凸輪零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ????????????????????????4 2.2.1 孔和平面的加工順序 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 2.2.2 孔系加工方案選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 2.3 左支座后剎車凸輪零件加工定位基準(zhǔn)的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 2.4 左支座后剎車凸輪零件加工主要工序安排 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 第 3 章 擴鉸 Φ38 孔夾具設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 3.1 研究原始質(zhì)料 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 3.2 定位、夾緊方案的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 3.3 切削力及夾緊力的計算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 3.4 誤差分析與計算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????17 3.5 零、部件的設(shè)計與選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19 3.5.1 定位銷選用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19 3.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20 3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21 結(jié) 論 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22 參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23 致 謝 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24 目錄 V 目錄 VI 1 第 1 章 緒論 學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能 力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運用本課程 及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運用機械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的 基本理論及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路 線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能 力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 2 第 2 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是左支座后剎車凸輪零件。左支座后剎車凸輪零件的主要作用是支架 軸，保證軸之間的中心距及平行度，并保證正確安裝。因此左支座后剎車凸輪零件的加工 質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 , 2.1.2 零件的工藝分析 由左支座后剎車凸輪零件圖可知。左支座后剎車凸輪零件是一個左支座后剎車凸輪零 件，它的外表面上有 4 個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需 3 加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如 下： （1）以 φ38 孔底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的銑削加 工；其中表面粗糙度要求為 12.5Ram? （2）以左端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：左端面的銑削加工； 其中表面粗糙度要求為 . （3）以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：右端面的銑削加工； 其中表面粗糙度要求為 Ra?3.6 （4）以 φ38 孔為主要加工表面的加工孔。 （4）以 2-φ13 孔為主要加工表面的加工孔。 （5）以 2-φ16 孔為主要加工表面的加工孔。 （6）以 φ14.5 孔為主要加工面。 （7）以 K1/8 孔為主要加工面。 表 1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 φ38 孔底面 65 IT11 Ra12.5μm 左端面 37 IT11 Ra12.5μm 右端面 14 IT14 Ra50μm Φ38 孔 Φ38 IT7 Ra3.2μm 2-φ16 孔 2-φ16 IT14 Ra50μm 2×φ13 孔 φ13 IT14 Ra50μm φ14.5 孔 φ14.5 IT14 Ra50μm K1/8 孔 K1/8 IT14 Ra50μm 4 2.2 左支座后剎車凸輪零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所 應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該左支座后剎車凸輪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，對于左支座后剎車凸輪零件來 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。 2.2.1 孔和平面的加工順序 左支座后剎車凸輪零件類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工左支座后剎車 凸輪零件上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。左支座后剎車 凸輪零件的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，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，也有利于保護刀具。 左支座后剎車凸輪零件的加工工藝應(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。 2.2.2 孔系加工方案選擇 左支座后剎車凸輪零件孔系加工方案，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)濟因素。在滿足精 度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最低的機床。 2.3 左支座后剎車凸輪零件加工定位基準(zhǔn)的選擇 2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）保證各重要孔的加工余量均勻； （2）保證裝入左支座后剎車凸輪零件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)。即以左支座后剎車凸輪零件 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平面最近的孔作為主要基 準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。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，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。 5 2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 從保證左支座后剎車凸輪零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn) 的選擇應(yīng)能保證左支座后剎車凸輪零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 從左支座后剎車凸輪零件圖分析可知，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。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，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，雖然它是左支座后剎車凸輪零件的裝配基準(zhǔn)，但因為它與左支座后剎車凸 輪零件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) 計方面都有一定的困難，所以不予采用。 2.4 左支座后剎車凸輪零件加工主要工序安排 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)。左支座后剎車凸輪零件加 工的第一個工序也就是加工統(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 個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到左支座后剎車凸輪零件 加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩 工藝孔的工序中同時加工出來。 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。對于左支座 后剎車凸輪零件，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，實際采用的工藝 方案是先精加工孔系，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c??908 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。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 。mg20 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將左支座后剎車凸輪零件加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： （1）銑 φ38 孔底面； （2）擴鉸 φ38 孔； （3）銑左端面為主要加工表面的加工面； （4）銑右端面為主要加工表面的加工面； （5）鉆 2-φ13 孔。 6 （6）鉆 2-φ16 孔。 （7）鉆 φ14.5 孔。 （8）鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 （9）去毛刺 清洗去毛刺 （10）驗收 驗收 （11）入庫 入庫 工藝路線二： （1）銑 φ38 孔底面； （2）銑左端面為主要加工表面的加工面。 （3）銑右端面為主要加工表面的加工面； （4）擴鉸 φ38 孔。 （5）鉆 2-φ13 孔。 （6）鉆 2-φ16 孔。 （7）鉆 φ14.5 孔。 （8）鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 （9）去毛刺 清洗去毛刺 （10）驗收 驗收 （11）入庫 入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手 段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一： 工藝路線一： 工序號 工 名序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 設(shè) 備 00 鑄 鑄造毛坯 鑄造 10 時 時效熱處理 鑄造 20 銑 銑 φ38 孔底面；其中表面粗糙度要求為 12.5Ram?機加工 立式銑床 X52K 30 擴鉸 擴鉸 φ38 孔；其中表面粗糙度要求為 ，并進行3 孔口倒角 機加工 立式鉆床 Z525 40 銑 銑左端面為主要加工表面的加工面。其中表面粗糙度要求 為 mRa?3.6 機加工 立式銑床 X52K 7 50 銑 銑右端面為主要加工表面的加工面；其中表面粗糙度 要求為 mRa?3.6 機加工 立式銑床 X52K 60 鉆 鉆 2-φ13 孔；其中表面粗糙度要求為 50Ram?機加工 立式鉆床 Z525 70 鉆 鉆 2-φ16 孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 立式鉆床 Z525 80 鉆 鉆 φ14.5 孔；其中表面粗糙度要求為 機加工 立式鉆床 Z525 90 鉆 鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 機加工 立式鉆床 Z525 100 去毛刺 清洗去毛刺 110 驗收 驗收 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “左支座后剎車凸輪零件”零件材料采用 1 號可鍛鑄鐵制造，硬度 HB 為 170—241， 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （1）底面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為 ，m4.3~72 現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m0.3 m28.0? （3）孔 毛坯為實心，不沖孔。 （4）端面加工余量。 根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為 ，m5.3~72 現(xiàn)取 。m0.3 表 2 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 表面 尺寸 余量 鑄件尺寸 φ38 孔底面 65 3 68 8 左端面 37 3 40 右端面 14 3 17 Φ38 孔 Φ38 3 Φ32 2-φ16 孔 2-φ16 實心鑄造 無 2×φ13 孔 φ13 實心鑄造 無 φ14.5 孔 φ14.5 實心鑄造 無 K1/8 孔 K1/8 實心鑄造 無 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 20：銑 φ38 孔底面； 機床：銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z 銑削深度 ：pa3m? 每齒進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0 銑削速度 ：參照 《機械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/4? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? in/r 實際銑削速度 ：? smn/.6210 進給量 ：fVZaff /7.10/425.??? 工作臺每分進給量 ：m in2.sVf ? ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a ma4? 9 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml341? 刀具切入長度 ：1aD42)~((5.02???? 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt min5.02.743121????mjfl 工序 30：擴鉸 φ38 孔 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照《切削用量簡明手冊》表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 擴鉸 φ38 孔 進給量 ：根據(jù) 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～38，取 。f rmf/3.0? 切削速度 ：參照 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～41，取 。V 48Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./in37vrd???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～31，取 60m? 所以實際切削速度 ：v.1.5/037.dns??? 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117(~2)05.962rDlctgkctgm??????? 刀具切出長度 ： 取lm42l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn???? （2） 鉸孔 φ38 刀具：根據(jù)參照《切削用量簡明手冊》表 4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。 10 切削深度 ： ，且 。pa0.15m?38D? 進給量 ：根據(jù) 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～58， 取f rmf/0.2~1? 。rmf/0.2? 切削速度 ：參照 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～60，取 。V sV/3. 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.3265.73/min148rD???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～31 取 1? 實際切削速度 ：v.0.6/0ns? 切削工時 被切削層長度 ：l42m? 刀具切入長度 ，101 019.7(~2)20.92rDdlctgkctgm?????? 刀具切出長度 ： 取lm41?l32? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：3jt.09.7in2315jLnf??? 工序 40：銑左端面為主要加工表面的加工面。 機床：銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT32Dm?5Z? 此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ： =3mmpa2.m? 每齒進給量 ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～73，取 ：根據(jù)f 0.15/famZ? 《切削用量簡明手冊》表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vs? 11 每齒進給量 ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～73，取 根據(jù)fa Zmaf/18.0? 《切削用量簡明手冊》表 2.4～81，取銑削速度 2.47/Vs? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.47601.9/min31Vrd???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～74，取 475? 實際銑削速度 ：v 3.1402.9/06dns??? 進給量 ： fV.857/0.1/ffaZm 工作臺每分進給量 ： m.2475infVs?? ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～81,取?a a6? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l14lm?'8l? 刀具切入長度 ：1 20.5()(~3lDa????2.061)2m? 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt12420.36in7.5jmlf???? 工序 50：銑右端面為主要加工表面的加工面； 機床：銑床 X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT32Dm?5Z? 此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ： =3mmpa2.m? 12 每齒進給量 ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～73，取 ：根據(jù)fa 0.15/famZ? 《切削用量簡明手冊》表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vs? 每齒進給量 ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～73，取 根據(jù)f f/8. 《切削用量簡明手冊》表 2.4～81，取銑削速度 .47/s 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.47601.9/min31Vrd???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～74，取 475? 實際銑削速度 ：v 3.1402.9/06dns??? 進給量 ： fV.857/0.1/ffaZm 工作臺每分進給量 ： m.2475infVs?? ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～81,取?a a6? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l14lm?'8l? 刀具切入長度 ：1 20.5()(~3lDa????2.061)2m? 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：'jt'12680.19in47.5jmlf???? 工序 60：鉆 2-φ13 孔 鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工 藝手冊》第 2 卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進給量為 0.20～0.35 。rm 13 則取 rmf30.? 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） in0kfaTdcvvyxpmzv? 查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8??myxzvvvv min 則 = =1.6 .250.1250.7383?in 所以 = =72n6.4ir 選取 mi120r? 所以實際切削速度為 =2.64.3?vin 確定切削時間（一個孔） =t s20.8?? 工序 70：鉆 2-φ16 孔 切削深度 ：pa8m? 進給量 ：根據(jù) 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～38，取 。f rmf/3.0? 切削速度 ：參照 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～41，取 。V 48Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./in31vrd???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～31，取 60m? 所以實際切削速度 ：v.1.5/0dns??? 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117(~2)05.962rDlctgkctgm??????? 14 刀具切出長度 ： 取2lm4~1?l32? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn??? 工序 80：鉆 φ14.5 孔。 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照《切削用量簡明手冊》表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 （1） 切削深度 。7.25pam? （2） 進給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求， 確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭： ，查表《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表117,84,25dmll?? 5-134，查得， ，取 ，查得0.~.6/fmr0.1/fmr? ， ，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速5~/incvincv ，查《機械加工工藝師手冊 》 [10]表 10-2，查立式6124/i3.4.nr?? 鉆床 Z525 主軸轉(zhuǎn)速表，取 ，再計算實際切削速度10/ir? 。053mn1cv （3） 基本時間的確定 首先查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 2- 26，查得鉆削機動時間計算公式， ， ， =（1~4） ，鉆孔深度 ，nflTj???21 )2~1(cot1????Dl 37lm? ， ，見《機械加工工藝師手冊》表 28-42，所以13l25l .min3.013641????nfTj 工序 90：鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照《切削用量簡明手冊》表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 15 切削深度 ：pa4m? 進給量 ：根據(jù) 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～38，取 。f rmf/3.0? 切削速度 ：參照 《切削用量簡明手冊 》表 2.4～41，取 。V 48Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./in31vrd???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～31，取 0m? 所以實際切削速度 ：v56/0dns??? 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 117(~2)05.962rDlctgkctgm??????? 刀具切出長度 ： 取lm42l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.5in.3jLfn???? 16 第 3章 擴鉸 φ38 孔夾具設(shè)計 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來擴鉸 φ38 孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng) 滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時， 應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 3.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對擴鉸 φ38 孔進行加工前，端面平面進行了粗、精銑加 工， 方案采用 V 型塊定位，夾緊方裝、取工件容易易。 3.3切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床 Z520，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表 可得：721? 切削力公式： .06f PFDfK? 式中 D=38mm ./mr 查表 得： 821?0.75()36bp? 其中： 0.b??.48K? 即： 95()fFN 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12? 12KFW???? 有： 120.7,.6? 安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K? 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻 [5]表 可得： 60~ 12? .10.56??? 所以 950816492()KfWFN??? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便， 決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 取 ， ，1.561.7?2. 17 查參考文獻[5]1～2～26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以 下公式計算： )(210 ??????tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 6.2??.76zr?901052???'29? 其中： 3()Lm?)(8N? 螺旋夾緊力： 04.W 由上述計算易得： K? 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLz 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 6.2??.76zr?901052???'29? 其中： 3()Lm?)(8N? 螺旋夾緊力： 04.W 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 原動力計算公式 001KLl??? 即： 478.23.932.75()KWNl?? ?? 由上述計算易得： K?? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便， 決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 3.4 誤差分析與計算 該夾具以一個平面和一個 V 型塊和一擋銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸 公差。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工序所 規(guī)定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： 18 1 定位誤差： 注：V 型塊夾角 α=90 °。 基準(zhǔn)位移誤差： 工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 δD ，因此對一批工 件來說，當(dāng)直徑由最小 D－δ D 變大到 D 時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在 V 型塊的對稱 中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量 （即基準(zhǔn)1O21O2 位移誤差 Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出： ΔY= =1O2αδSIn 基準(zhǔn)不重合誤差： 從圖（b）中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn) 不動，當(dāng)工件直徑由最小1O 19 D－δD 變到最大 D 時，設(shè)計基準(zhǔn)的變化量為 ，即基準(zhǔn)不重合誤差 ΔB= 。2δD2δD 從圖(c)中可知，設(shè)計基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準(zhǔn) 變到 的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.1O2 ΔD= ΔY －ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.002072αδSIn ΔD=0.00207＜ T 即滿足要求31 2 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj???? 其中接觸變形位移值： mSNHBKRkm nZaZy 014.8.9])[(1????cos0.3jy??? ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??05. ⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取ADm1. 誤差總和： 0.965jw??? 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 零、部件的設(shè)計與選用 3.5.1定位銷選用 本夾具選用一擋銷來定位，其參數(shù)如下： 表 4 擋銷參數(shù) D d H 公稱尺寸 允差 1h1b1C1 3～6 8 6 +0.023 +0.015 12 7 1 2 1 2 0.4 20 3.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 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間。 圖 3.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 3.4： 表 3.4 鉆套 D d H 公稱尺寸 允差 12Dh1mCr? 6 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 0.5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 21 圖 3.2 固定襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 3.5： 表 3.5 固定襯套 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板，用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。 3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋 夾緊機構(gòu)） 。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣 泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影 響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進 行調(diào)整換取。 22 結(jié) 論 通過這次課程設(shè)計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計都有了更 進一步的認(rèn)識，也加深了對大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計 是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設(shè)計過程中，必須考慮到方方面面的問 題，在理論上正確無誤的設(shè)計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計時 就必須考慮所設(shè)計的機構(gòu)是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考 慮理論上的可行性，課程設(shè)計使我學(xué)會了從實際出發(fā)加工零件和設(shè)計夾具。 在本次設(shè)計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、 部件都是操作簡單，通用性較強的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的 加工。但也有不足之處：特別是對于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時， 有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件 孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升 起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用 夾具還有待改進。無論怎樣，這次的課程設(shè)計使我獲益良多，是我在學(xué)校的最 后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。 23 參考文獻 [1] 楊叔子，機械加工工藝師手冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 2004。 [2] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊[M] ，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2004。 [3] 李洪，機械加工工藝手冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 1990。 [4] 方昆凡，公差與配合手冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 1999。 [5] 王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M] ，上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2000。 [6] 東北重型機械學(xué)院等，機床夾具設(shè)計手冊[M] ，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1979。 [7] 吳宗澤，機械設(shè)計實用手冊[M] ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2000。 [8] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M] ，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987。 [9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊[M] ，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1984。 [10] 周永強，高等學(xué)校課程設(shè)計指導(dǎo)[M] ，北京：中國建材工業(yè)出版社， 2002。 [11] 黃如林，切削加工簡明實用手冊[M] ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004。 [12] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M] ，重慶：重慶大學(xué)出版社， 1995。 [13] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手 冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。 [14] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M] ，銀州：寧夏人民出版社， 1991。 [15] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M] ，中國計量出版社， 2000：9～19。 [16] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005：4 ～17。 [17] 王先逵，機械機械制造工藝學(xué)，機械工業(yè)出版社，2006 。 [18] Machine Tools N.chernor 1984. [19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. [20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . 24 致 謝 首先，我要感謝指導(dǎo)課程設(shè)計老師。在課程設(shè)計中，他給予了很多指導(dǎo)性 的意見，我萬分的感謝他給我的寶貴的意見和鼓勵。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能 全身心地投入到學(xué)習(xí)中。 最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計（論文）的人們。感謝您們抽出寶貴的時 間來閱讀這篇課程設(shè)計（論文） 。