常州機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）說明書作 者： 學 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 分度盤加工工藝及夾具設計 指導者：評閱者： 年 月 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 中 文 摘 要本設計是基于分度盤零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。分度盤零件的主要加工表面是外圓及孔系。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，本設計遵循先面后槽的原則。并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。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。關(guān)鍵詞 分度盤類零件；工藝；夾具；IV畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title： The dividing plate processing technology and fixture design Abstract：The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Keywords：Angle gear seat parts; fixture;V目 錄1 加工工藝規(guī)程設計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 零件的分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.1 零件的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.2 零件的工藝分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 分度盤加工的主要問題和工藝過程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.1 孔和平面的加工順序 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.2 加工方案選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.3 分度盤加工定位基準的選擇????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.3.1 粗基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.3.2 精基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.4 分度盤加工主要工序安排????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61.6 選擇加工設備及刀、量具?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61.7 確定切削用量及基本工時（機動時間）?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71.8 時間定額計算及生產(chǎn)安排??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162 分度盤鉆孔夾具設計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182.1 設計要求???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182.2 夾具設計???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182.2.1 定位基準的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182.2.2 切削力及夾緊力的計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182.3 定位誤差的分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????212.4 夾具設計及操作的簡要說明???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22結(jié) 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24致 謝 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2611 加工工藝規(guī)程設計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用本設計的任務是分度盤。它是起到分度的作用。這樣的操作能夠保證各個軸以及各個檔的正常操作。而且還能夠做到和機器的其他零件進行正確的安裝。所以工藝加工方面分度盤要做到保證加工的質(zhì)量。它的加工質(zhì)量會直接影響到工作的精度，以及工作使用的性能及壽命。圖 1 分度盤1.1.2 零件的工藝分析由分度盤零件圖可知。分度盤是一個軸類零件，它的外表面上有 2 個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列孔。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：2（1）以 φ110 外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ110 外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為 。mRa?2.3（2）以 φ35 外圓面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括φ35 外圓面和退刀槽，加工粗糙度為 。a?2.3（3）以 φ22 孔的加工這一組加工（4）其他各個孔的加工，φ9 孔，φ13 孔和 φ13 孔1.2 分度盤加工的主要問題和工藝過程由以上分析可知。該分度盤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，對于分度盤來說，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。1.2.1 孔和平面的加工順序分度盤類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工分度盤上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。分度盤的加工自然應遵循這個原則。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。分度盤零件的加工工藝應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。1.2.2 加工方案選擇分度盤孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。根據(jù)分度盤零件圖所示的分度盤的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用坐標法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。3用坐標法鏜孔，需要將分度盤孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。在大批量生產(chǎn)中，分度盤孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。1.3 分度盤加工定位基準的選擇1.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入分度盤的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以分度盤的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準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加工精基準面。因此，以后再用精基準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。1.3.2 精基準的選擇從保證分度盤孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證分度盤在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從分度盤零件圖分析可知，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)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是分度盤的裝配基準，但因為它與分度盤的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設計方面都有一定的困難，所以不予采用。41.4 分度盤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。分度盤加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。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分度盤加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結(jié)合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當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，也應該在粗加工階段完成。對于分度盤，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應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支承孔系，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c??9080.4%—1.1%蘇打及 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)將分度盤加工工藝路線確定如下：工藝路線一：1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 車夾 外圓，車 的外圓及端面至圖m025.3??m10?紙尺寸；鉆 孔至 孔1.?25 車1.夾 外圓、靠平端面，粗車、半精車內(nèi)、外圓及其端面；2.加工油槽至圖紙尺寸3.精車內(nèi)孔和外圓至圖紙尺寸6 銑 銑 R20 缺口至圖紙要求57 鉆 加工法蘭盤上各孔至圖紙要求8 鉆 劃線并鉆徑向 孔至圖紙尺寸m5?9 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫工藝路線二：1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 車夾 外圓，車 的外圓及端面至圖m025.3??m10?紙尺寸；鉆 孔至 孔1.?25 車1.夾 外圓、靠平端面，粗車、半精車內(nèi)、外圓及其端面；2.加工油槽至圖紙尺寸3.精車內(nèi)孔和外圓至圖紙尺寸6 銑 銑 R20 缺口至圖紙要求7 鉆 加工法蘭盤上各孔至圖紙要求8 鉆 劃線并鉆徑向 孔至圖紙尺寸m5?9 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，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，采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜合選擇方案一：61 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 車夾 外圓，車 的外圓及端面至圖m025.3??m10?紙尺寸；鉆 孔至 孔1.?25 車1.夾 外圓、靠平端面，粗車、半精車內(nèi)、外圓及其端面；2.加工油槽至圖紙尺寸3.精車內(nèi)孔和外圓至圖紙尺寸6 銑 銑 R20 缺口至圖紙要求7 鉆 加工法蘭盤上各孔至圖紙要求8 鉆 劃線并鉆徑向 孔至圖紙尺寸m5?9 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(1)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為 HT200、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇鑄造成型。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的鑄造造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2-5， “分度盤”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 HT200，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）結(jié)合面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。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，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~70.2 m28.0?7精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。m1（2）面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。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，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~710.2 28.0?精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。m1差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為 。6.1.6 選擇加工設備及刀、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產(chǎn)。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質(zhì)量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍 0～1000mm（參考文獻[2]表 6—7） 。采用車床加工，床選用臥式車床C6132（參考文獻[2]表 4—3） ，專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第 2、3 節(jié)） ，采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。鉆中心孔。選用 60°中心鉆（參考文獻[4]第 6 章） 。1.7 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 1 2 無切削加工，無需計算工序 3 夾 外圓，車 的外圓及端面至圖紙尺寸；m025.??m10?鉆 孔至 孔021.??已知工件材料： HT200，鑄造，有外皮，機床 C6132 普通車床夾外圓，車 的外圓及端面至圖紙尺寸；鉆 孔025.3?10? m021.??至 孔所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明m1?手冊》表 1.1，由于 C6132 機床的中心高為 160 （表 1.30） ，故選刀桿m尺寸 = ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷HB?2565.4屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏0V120?6vK098角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0srm8.0①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成m2②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 C6132 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，C6132 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N（1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬6YG度 160～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm75.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 （1-'0?0.14.920.1?93）min48?= = =120 （1-nDVc?'10127?r4）根據(jù) C6132 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（1-5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率krcPcr0為：=1.7 =1.2 C73.?（1-6）根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPKW9.5，故所選切削用量可在 C620—1 機床上進行，最后決定的切削用CP?E量為：=3.75 ， = ， = = ， =pafr7.0ni25rsr08.Vmin50工序 30 1.夾 外圓、靠平端面，粗車、半精車內(nèi)、外圓及其端m1?面；2. 加工油槽至圖紙尺寸3.精車內(nèi)孔和外圓至圖紙尺寸所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 160 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m10= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m2516m5.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.= = p2.m51②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pa4?10進給量 =0.5～1.0frm按 C6132 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，C6132 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬15YT度 160～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm7.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv11=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVvK=63 '0?0.184.920.1?（3-12）min48?= = =120 nDc?'127?ir（3-13）根據(jù) C6132 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率rcPcrK0為：=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPkw9.5，故所選切削用量可在 C6132 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E為：=1.25 ， = ， = = ， =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50⑥.計算基本工時flt?（3-15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+12= ，則 =126+ =?m1L1m28= =t7.05?in41車退刀槽切削深度 ap：ap=1mm根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.476?查得：進給量 0.5/famz?,查《機械加工工藝手冊》表 2.4-82 得切削速度 23/inV，機床主軸轉(zhuǎn)速 n：10345.8/min.160Vnrd????，查《機械加工工藝手冊》表 3.1-74 取 47.5/inr?實際切削速度 v：.1600Dms????進給量 fV： 0.52./.9/ffaZn工作臺每分進給量 m： 1857infVs?被切削層長度 l：由毛坯尺寸可知深度為 3mm，l=3mm機動時間 1jt= =0.052min=3.12s573工序 40：銑 R20 缺口至圖紙要求（1）粗銑銑 R20 缺口至圖紙要求 ，表面粗糙度 Ra 值為 3.2um加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K 立式銑床。查參考文獻[7]表 30—34刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀） ，材料： ，15YT，齒數(shù) ，此為粗齒銑刀。10Dm?8Z?因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度 ：pa2m每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4-75，取 銑削速f 0.12/famZ?度 ：參照參考文獻[7]表 30—34，取 。V1.3/Vs?13機床主軸轉(zhuǎn)速 ： （2.1）n10Vd??式中 V—銑削速度；d—刀具直徑。由式 2.1 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n101.360254/min4nr????按照參考文獻[3]表 3.1-74 ?實際銑削速度 ：v.130.57/106dns???進給量 ： fV.28/4.8ffaZm?工作臺每分進給量 ： m.2/infVs?：根據(jù)參考文獻[7] 表 2.4-81,?a0a?（2）精銑銑 R20 缺口至圖紙要求 ，表面粗糙度 Ra 值為 3.2um加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K 立式銑床。參考文獻[7]表 30—31刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： ， ，齒15YT0Dm?數(shù) 12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1mm銑削深度 ：pa1m?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[7]表 30—31，取f 0.8/famZ?銑削速度 ：參照參考文獻[7]表 30—31，取V32Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（2.1）有：n100.3261/min14nrd????按照參考文獻[7]表 3.1-31 75?實際銑削速度 ：v.40.4/016ds??14進給量 ，由式（1.3）有：fV0.1527/60.25/ffVaZnms???工作臺每分進給量 ： mf2./3infms粗銑的切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 80l?刀具切入長度 ：1210.5()(~3lDa????40)7m?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt123571.3in8jmlf????根據(jù)參考文獻[5]表 2.5-HT200 可查得銑削的輔助時間 1.04ft?精銑的切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 315lm?刀具切入長度 ：精銑時110lD刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt128012.09min35jmlf????根據(jù)參考文獻[5]表 2.5-HT200 可查得銑削的輔助時間 21.04ft?銑下平面的總工時為：t= + + + =1.13+1.04+1.04 1jt2j1ft2f+1.09=2.58min工序 3：加工法蘭盤上各孔至圖紙要求機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4.5m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?15切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V0.48/Vms?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ：v..56/dms??切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctgm?????刀具切出長度 ： 取2l4?l3走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt60.25in.3jLfn??工序 140：劃線并鉆徑向 孔至圖紙尺寸m?機床：鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度 ：pa2.5?根據(jù)參考文獻[3]表 查得：進給量 ,切削速度34?0.2/fmr?。smV/36.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，in/14764.3010rdV????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 。n實際切削速度 ：v.0.5/10Dms切削工時被切削層長度 ：l3m?刀具切入長度 ：1 6(1~2)0242rctgkctg?????刀具切出長度 ： 取 。2l4ml3加工基本時間 ： jt124.1in0.6jLlfn???工序 150 攻絲 Rc1/816刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用絲錐。切削深度 ： 。pa0.15m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～58， 取f rmf/0.2~1?。rmf/0.2?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV/3.機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n10.32605.7/in14rD????按照參考文獻[3]表 3.1～31 取 mn?實際切削速度 ：v.0.63/0s?切削工時被切削層長度 ：l42?刀具切入長度 ，10019.7(~)20.9rDdlctgkctgm??????刀具切出長度 ： 取2ml4?l32?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt.09.7in315jLnf??該工序的加工機動時間的總和是 ：jt.2016.70.48minj???去毛刺 無切削計算清洗 無切削計算1.8 時間定額計算及生產(chǎn)安排假設該零件年產(chǎn)量為 10 萬件。一年以 240 個工作日計算，每天的產(chǎn)量應不低于 417 件。設每天的產(chǎn)量為 420 件。再以每天 8 小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應不大于 1.14min。參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：（大量生產(chǎn)時 ）Ntktt zfjd /%)1(?? 0/?Ntz因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：ttfjd其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）jt17—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種ft輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間k—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序：粗、精銑結(jié)合面機動時間 ：jtmin73.1?j輔助時間 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.43，取工步輔助時間f為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min15.0。則 in25.01.??ftk：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.5.48， 13?k單間時間定額 ： dt min14.i2.%))(25.0731(%)( ??????ktfjd因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， min4.i2.14.2??dt即能滿足生產(chǎn)要求工序：粗銑平面機動時間 ：jtin53.0?j輔助時間 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.HT200，取工步輔助f時間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時min31.0間為 。則 min41.03.??ftk：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.5.48， 13?k單間時間定額 ： dt min14.i06.%))(4.053(%)1( ??????ktfjd因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序：銑端面機動時間 ：jtmin53.0j輔助時間 ：參照《機械加工工藝手冊 》表 2.5.HT200，取工步輔助f時間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時in31.018間為 。則min1.0min41.03.??ftk：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.5.48， 3k單間時間定額 ： dt in14.i06.%)1)(4.053(%)1( ??????ktfjd因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。192 分度盤鉆孔夾具設計2.1 設計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本夾具將用于 Z525 鉆床。成批生產(chǎn)，任務為設計一分度盤鉆小孔φ9 孔。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。2.2 夾具設計2.2.1 定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。由零件圖可知：進行加工前，外圓面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選外圓面平面、和側(cè)面和 V 型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋壓塊來夾緊。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。2.2.2 切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床 Z525，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 5m/r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： 10.7,.6安全系數(shù) K 可按下式計算有：206543210KK?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表60~可得： 12?1.20.1.301.56????所以 9586492()KfWFN?根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：FK??安全系數(shù) K 可按下式計算：6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1 可知6~其公式參數(shù)：123456.,.0,.,3KK??由此可得： 1..10.31.056???所以 845()WFN?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)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點的選擇a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內(nèi)。b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、21夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟：a.建立理論夾緊力 FJ 理與主要最大切削力 FP 的靜平衡方程：FJ 理=Ф (FP)。b.實際需要的夾緊力 FJ 需，應考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J 需=KFJ 理。c.校核夾緊機構(gòu)的夾緊力 FJ 是否滿足條件：FJ>FJ 需。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構(gòu)組成復合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單；22（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?螺旋夾緊力： 048()N?該夾具采用夾緊機構(gòu)， 由上述計算易得： KW??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)。2.3 定位誤差的分析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。 gwj????與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???⑴定位誤差 ： 11minDWd????2i 2min. DdJarctgL?????其中：23，10.52Dm??20D??，d .3dm， in?in4⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl??查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.853jw???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.4 夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。夾具體是夾具的基礎件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應有足夠的剛度和強度，同時結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內(nèi)應力。24結(jié) 論通過近一個月的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設計的整個過程。在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統(tǒng)的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。25參考文獻[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，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。[3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。[4] 劉友才，機床夾具設計[Ｍ] ，北京：機械工業(yè)出版社，1992 。[5] 孟少龍，機