測微儀架-叉形支架的銑削寬10槽夾具設(shè)計及加工工藝含非標6張CAD圖.zip

測微儀架-叉形支架的銑削寬10槽夾具設(shè)計及加工工藝含非標6張CAD圖.zip,測微儀架,叉形,支架,銑削,10,夾具,設(shè)計,加工,工藝,非標,CAD 測微儀架加工工藝及夾具設(shè)計 [摘要]本次論文是對測微儀架的加工工藝規(guī)程設(shè)計和其中銑槽工序的專用夾具設(shè)計，在零件圖的分析下，根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗和導(dǎo)師指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，通過對比多個加工工藝方案優(yōu)選制定出加工工藝過程。在實際生產(chǎn)過程中，必須按照設(shè)計出來的工藝規(guī)程規(guī)定的方案進行加工，所以制定工藝規(guī)程必須要在一定條件下以低成本、高效率的加工完成出符合圖紙及技術(shù)要求的零件。 在制定出合理的工藝方案時，通過任務(wù)書上的要求做出工藝設(shè)計說明書和夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在夾具進行設(shè)計時，要求對定位、夾緊等各個部分的計算以及總體布局分析，最后繪制出夾具裝配圖和零件圖。 [關(guān)鍵詞]：工藝規(guī)程設(shè)計；工序；切削用量；夾緊定位 VI Machining Technology and Fixture Design of Micrometer Frame [Abstract] This paper is about the design of the processing procedure and the design of the special fixture for the milling process of the micrometer stand. Based on the analysis of the part drawings and the actual production experience and the guidance of the instructor, the processing process is optimized by comparing several processing schemes. In the actual production process, it must be processed according to the plan stipulated by the designed process rules, so the formulation of process rules must be completed under certain conditions with low cost and high efficiency to meet the drawings and technical requirements of the parts. When formulating a reasonable process plan, the process design instructions and fixture structure design are made according to the requirements of the task book. In fixture design, it is required to calculate and analyze the location, clamping and other parts as well as the overall layout. Finally, the fixture assembly drawing and parts drawing are drawn. [Keywords] Process planning; Procedure; Cutting parameters; Clamping positioning  目 錄 1 前言………………………………………………………………………………………1 2 選題背景…………………………………………………………………………………1 2.1 相關(guān)課題在當(dāng)今國內(nèi)外的現(xiàn)狀………………………………………………1 2.2 測微儀架數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀………………………………………………2 3零件的工藝分析…………………………………………………………………………2 3.1 零件的作用……………………………………………………………………2 3.2 零件圖的工藝分析……………………………………………………………2 3.3 零件圖的尺寸標注……………………………………………………………3 4加工工藝方案設(shè)計………………………………………………………………………4 4.1 確定毛坯的制造方式…………………………………………………………4 4.2 定位基準的選擇………………………………………………………………4 4.2.1 粗基準的選擇…………………………………………………………5 4.2.2 精基準的選擇…………………………………………………………5 4.2.3 加工階段的劃分………………………………………………………6 4.2.4 機械加工工序…………………………………………………………7 4.3 確定工藝方案…………………………………………………………………7 4.3.1 制定工藝方案…………………………………………………………7 4.3.2 工藝方案的比較與分析………………………………………………9 4.3.3 機械加工余量、工序尺寸的確定………………………………………9 4.3.4 確定切削用量和基本用時……………………………………………12 5夾具設(shè)計………………………………………………………………………………24 5.1 問題的提出……………………………………………………………………24 5.2 夾具的設(shè)計……………………………………………………………………25 6總結(jié)……………………………………………………………………………………26 參考文獻…………………………………………………………………………………27 致謝………………………………………………………………………………………28 VII 1前言 數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)在社會前端科學(xué)制造技術(shù)的根底和中心，而在這個根底上數(shù)控機床也是工廠完成自動化的目標。數(shù)控加工技術(shù)的運用將會對現(xiàn)在的制造技術(shù)有著重要意義，而一個國家制造業(yè)的現(xiàn)代技術(shù)化水平高度就取決于數(shù)控化所占的比重。 在我看來，要想提高國民經(jīng)濟制造的技術(shù)水平，那么就必須要看國家數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，在這基礎(chǔ)上數(shù)控機床也會隨著工業(yè)的發(fā)展而快速的發(fā)展成為機械加工產(chǎn)業(yè)中的分量非常中的一部分。數(shù)控機床是一種高精度的自動化設(shè)備，它包括自動控制、自動檢測以及綜合應(yīng)用計算機等高新技術(shù)的設(shè)備。隨著越來越多的工廠應(yīng)用這種設(shè)備以及現(xiàn)在企業(yè)對零件加工精度要求的提高，人們對操作數(shù)控技術(shù)的人才的需求也越來越大。隨著我國的綜合國力進一步加強并且在加入世界貿(mào)易組織后，我國已經(jīng)成為全球制造中心，所以想要提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，那么就需實現(xiàn)自動化、集成化，而這種實現(xiàn)就必須依靠數(shù)控技術(shù)了。 2選題背景 2.1相關(guān)選題在當(dāng)今國內(nèi)外的現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界文明得到了空前的發(fā)展，機械自動一體化已經(jīng)應(yīng)用到人類生產(chǎn)活動中的方方面面。社會的各行各業(yè)都離不開各種各樣的機械設(shè)備，而這些設(shè)備都是由機械制造工業(yè)提供的，目前，機械制造學(xué)科領(lǐng)域的知識體系中，零部件的知識產(chǎn)權(quán)正在慢慢向著整體設(shè)計自主知識產(chǎn)權(quán)過度。而現(xiàn)代科技的進步為機械制造業(yè)提供了原動力，在計算機和微電子技術(shù)的運用、控制技術(shù)和測試技術(shù)以及人工智能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用都不斷的推進者機械工藝制造業(yè)的前行。為了滿足何種各樣的產(chǎn)品制作，現(xiàn)代機械制造技術(shù)在大多數(shù)情況下要求將各種類型的數(shù)控機床和高技術(shù)模塊，如柔性生產(chǎn)單元結(jié)合起來，先進的插件。所以，國內(nèi)外的制造商都在朝著以減少各種原材料的消耗、提高生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性以及可靠性高并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動化及高精度加工為方向的高新技術(shù)發(fā)展。 作為一名機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生，將考驗對于零件的分析、毛坯制造成型的方法、工藝的編制、加工工序中的必要計算以及夾具的設(shè)計等專業(yè)知識的運用掌握。 第 1 頁 共 40 頁 2.2測微儀架數(shù)控加工技術(shù)研究現(xiàn)狀 在當(dāng)今時代一個國家的地位取決于他對世界的影響力以及經(jīng)濟實力，而這兩者都離不開一個國家的制造業(yè)，而衡量一個國家的制造業(yè)，測微儀架就是其中一個重要的標志。測微儀別名測量儀，分類有花崗石測微儀、巖石測微儀、花崗巖測微儀。它主要用于對精密零件的平行、平面測量。一般是和千分尺、電子測頭、以及百分表配合使用。如今在國外測微儀架加工技術(shù)已經(jīng)有了成熟的技術(shù)應(yīng)用體系，國內(nèi)則還只是走在發(fā)展的道路上。目前關(guān)于測微儀架的數(shù)控加工技術(shù)技術(shù)的研發(fā)和使用已經(jīng)得到全國各大高校以及科學(xué)院和企業(yè)的極大關(guān)注，在其發(fā)展中，應(yīng)用方面有著很大的問題，作為一名機械專業(yè)學(xué)生，本次的課題目的就是針對測微儀架加工工藝及夾具設(shè)計進行研究。 3零件的工藝分析 3.1零件的作用 據(jù)資料顯示，可知該零件是用于支撐和連接測微儀，來確保測微儀的精度。支架上還有一個10mm槽部分，底部有個安裝孔都是用于定位和連接。 3.2零件圖的工藝分析 由資料圖可知，該零件材料為HT150，這種鑄鐵的鑄造性能好，抗壓強度與鋼接近，但是塑性和韌性近于零，屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓。該零件主要加工面由平面、槽和內(nèi)孔，可以用銑和鉆以及鉸得到。根據(jù)零件圖的分析，零件的精度及粗糙度要求較高，各加工表面的加工方法選擇如下表1： 加工表面 精度 粗糙度 工藝過程 Ⅰ面和Ⅱ面 IT11 6.3 粗銑→半精銑 Ⅲ面和Ⅳ面 IT7 1.6 粗銑→半精銑→精銑 通孔φ10H9 IT9 1.6 鉆孔→鉸孔 通孔φ4H7 IT7 1.6 鉆孔→精鉸 2*M8 —— —— 攻螺紋 M6 —— —— 攻螺紋 孔φ9 IT12 6.3 鉆孔 孔φ14 IT12 6.3 锪孔 10mm槽 IT11 6.3 銑槽 表1 加工方法選擇 第 39 頁 共 40頁 所以根據(jù)已得出的數(shù)據(jù)我們知道，我們可以先加工面，然后再借助面加工其他通孔以及螺紋孔。同時我們知道一個零件在滿足使用要求的基礎(chǔ)下，它還要考慮在制造過程中實用性和效率性。來確保在制造過程中的工藝性，比如零件的鑄造、銑鉆、鍛壓、焊接、熱處理和切削加工工藝。只有做好著每一步，零件加成過程就會變得容易，也會大大的減少加工損耗和節(jié)約時間。 3.3零件圖尺寸的標注 圖1 零件尺寸標注圖 在數(shù)控加工過程中，在對零件圖（如圖1）進行分析首先得到的信息就是大體形狀和尺寸要求，在零件圖中，通常都是直接給出坐標尺寸，這種標注形式有利于工藝編程，也方便尺寸之間的互相協(xié)調(diào)，對保持設(shè)計基準、工藝基準、測量基準與保持原點設(shè)置的一致性有非常大的幫助。所以，在零件設(shè)計標注尺寸中，一般都是需要先考慮裝配、使用等方面原因，因此更多的是用到局部分散的尺寸標注方法，但是這樣會對數(shù)控加工過程中帶來很多麻煩。因為在數(shù)控加工過程中有些工序精度要求比較高，不會產(chǎn)生很大的積累誤差從而破壞了使用性質(zhì)，所以，我們可以將局部尺寸分散標注法改成在同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注方法。 3.4表面質(zhì)量與精度分析 在零件圖中我們可以得到，該零件所加工的表面粗糙度為6.3，φ10H9和φ4H7孔的表面粗糙度為1.6。說明對于孔的加工要求高，對孔的位置、形狀、尺寸精度要求較高。 4加工工藝方案設(shè)計 4.1確定毛坯的制造形式 支架的作用主要是穩(wěn)固支撐相互連接，在對毛坯有一定的要求下進行選擇。毛坯的種類如表2所示： 表2 毛坯種類表 種類 特點 應(yīng)用 鑄件 尺寸小，精度高 多用于形狀復(fù)雜的毛坯 鍛件 力學(xué)性能好 多用于強度高，形狀簡單的零件 型材 尺寸大，精度低 多用于一般零件的毛坯 因為測微儀架的零件尺寸不大，外形也不復(fù)雜，在應(yīng)用過程中受到的壓力也不大。根據(jù)上面的毛坯種類分析和零件材料分析，選用自由鑄造成型，中批量生產(chǎn)比較合適。另外，還應(yīng)使用目前標準化、系統(tǒng)化的刀具及各種高效的輔助加工工具，這都是可以提高加工精度和生產(chǎn)率的。 4.2定位基準的選擇 定位基準的選擇在工藝設(shè)計方案中是非常重要的一步，它是工件上可以與機床或者夾具的定位元件直接連接的點線面。一般分為粗基準和精基準，基準正確合理的選擇是加工效率和加工質(zhì)量的基礎(chǔ)，如果這個基礎(chǔ)不牢固，在加工工藝過程中就會頻頻出現(xiàn)問題，導(dǎo)致零件大批量生產(chǎn)中耗費時間過高。通過零件加工要求和基準選擇原則來確定定位基準的數(shù)量，基于在零件的機械加工工藝過程中不出現(xiàn)意外情況，一般首先要加工精基準各個表面以便保證定位的定位基準，隨后再思考怎樣選擇粗基準把作為精 基準的表面先加工出來。 4.2.1粗基準的選擇 在基面選擇中，粗基準的選擇的重點要求就是需要讓各加工表面分配到合理的加工余量，這樣才能讓不加工表面與加工表面之間的位置、尺寸不受影響，同時還要為后續(xù)工序提供可靠精基準。在這樣的情況下，粗基準的選擇就應(yīng)當(dāng)要滿足以下條件： （1）應(yīng)當(dāng)選擇不加工表面或者加工余量最小的面為粗基準，這樣可以讓零件每個加工表面都能分配到合理的加工余量。 （2）選擇不加工面或者不加工表面與加工表面的相互位置精度要求比較高的表面作為粗基準，這樣可以保證加工表面與不加工表面的相互位置精度。 （3）在加工過程中，為了保證加工零件的有些高精度要求的重要表面，應(yīng)該選重要表面為粗基準，讓重要表面加工余量能夠較均勻分配。比如機床機架和機床主軸箱外殼一般先按主軸導(dǎo)孔的粗制或上部加工，作為粗基底經(jīng)處理的平面上的主要軸孔和其他孔的精加工，使高速主軸孔加工均勻余量準確的。如下圖2所示。 圖2 機床機架粗加工選擇 （4）粗精準應(yīng)避免重復(fù)使用。特別在同一尺寸方向上，粗基準通常只允許裝夾使用一次，因為粗基準是毛面，表面粗糙，形狀誤差大，如果重復(fù)裝夾使用同一粗基準，那么會在加工表面產(chǎn)生較大的定位誤差。 （5）應(yīng)選毛坯尺寸和位置相對可靠，平整光潔的表面作為粗基準。這樣是為了使定位穩(wěn)定。用作粗基底的表面還不應(yīng)該是注塑冒口、斷面和缺陷毛刺的鍛造邊和鑄件，在裝夾過程中要滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，容易操作的要求。 （6）對于一般軸類的零件，通常選擇一個圓在主基以外。 4.2.2精基準的選擇 精基準的選擇時，首先考慮怎樣減少零件的定位偏差，確保零件的加工精度，同時保證也要考慮工件安裝和拆卸方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，一般應(yīng)遵循以下準則： （1）基準重合準則就是選擇設(shè)計基準作為定位基準，用來避免定位基準和設(shè)計基準不重合而產(chǎn)生的基準補充和誤差。 （2）基準統(tǒng)一準則就是在零件加工過程中有多個表面需要進行多道加工工序，通常選擇在各工序的加工中用同一組基準定位?；鶞蔬x擇的統(tǒng)一能夠很好的保證了各個加工面的位置精度，也可讓工序中所用到的夾具定位方式統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)相似，這樣就能夠減少工藝成本、提高加工效率。比如，對于容器的零件，使用了一個面兩個孔進行定位，而對于齒孔和齒端面，則使用內(nèi)孔和齒端面作為定位。這都符合基準統(tǒng)一的原則。 （3）自為基準準則就是在加工過程中某些精加工工序要求加工余量小并且均勻，通常選擇加工表面自身作為定位基準。 （4）互為基準原則就是當(dāng)工件上有兩個互相位置表面精度要求比較高時，在加工的時候須要采用加工面間互為基準重復(fù)加工，這樣就能提高定位基準的精度，保證了這兩個表面的位置精度要求。 （5）便于裝夾準則就是要求所選精基準應(yīng)選擇保證定位可靠，工件安裝和拆卸方便的表面，并且考慮工件夾具結(jié)構(gòu)簡單、易于操作。 在實際加工過程中，無論是粗精準的選擇還是精基準的選擇，上述原則都不可能全部滿足，有的時候還是相互矛盾，所以在具體分析和結(jié)合零件結(jié)構(gòu)之后，在選擇過程中選擇先面后孔，基準選擇加工余量小而且均勻的重要表面為粗基準所以選擇Ⅳ面、工件前端面和工件右側(cè)面為定位粗精準，選擇Ⅲ面以及φ9孔為精基準，以后的大部分工序都以這個加工面為精基準。 4.2.3加工階段的劃分 因為測微儀架的加工質(zhì)量要求較高，在加工過程中可以將加工階段劃分為粗加工，半精加工和精加工幾個階段。 粗加工階段：粗加工是作用是快速切去大部分多余的材料，為后面的精加工做基礎(chǔ)，并且能夠為后面的工序做定位基準，而在在粗加工過程中，能夠較早的發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，減少工藝過程中的損耗，以免耽誤效率。粗加工一般用大功率、高強度、低精度的機床，所以加工精度低但可以提高生產(chǎn)率。一般粗加工的公差等級為IT11~IT12，粗糙度為Ra80~100um。 半精加工階段：半精加工一般在粗加工和精加工中間，是為了為主要表面精加工打基礎(chǔ)，保證合理的加工余量。一般公差等級為IT9-IT10，表面粗糙度為Ra80~Ra100um。 精加工階段：精加工階段切除了剩余的加工余量，保證了零件尺寸精度、定位精度和表面粗糙度，是加工工藝過程中達到要求重要的一步。精加工一般采用高精度專用機床，加工精度為IT6-IT7，表面粗糙度為Ra10~1.25um。 4.2.4機械加工工序 （1）先基準后其他原則：在加工階段，首先加工精基面，然后以精基面定位加工其他表面。 （2）先粗后精原則：在加工階段零件首先布置粗加工工序，其次布置半精加工工序，最后布置精加工工序，如果有光整加工則放其最后。 （3）先主后次原則：首先布置主要表面的加工，其次布置次要表面的加工。 （4）先面后孔原則：對于某些箱體、支架和連桿零件，通常首先加工平面其次加工孔，因為相較于孔平面表面更加光整，能夠保證加工精度和裝夾方便，而且易于孔的定位。 4.3確定加工工藝方案 4.3.1制定工藝路線 工藝路線方案一 工序1：鑄造毛坯； 工序2：去應(yīng)力時效； 工序3：粗銑、半精銑Ⅰ面，保證表面粗糙度為6.3； 工序4：粗銑、半精銑Ⅱ面，保證表面粗糙度為6.3； 工序5：粗銑、半精銑、精銑Ⅲ面，保證表面粗糙度為1.6； 工序6：粗銑、半精銑、精銑Ⅳ面，保證表面粗糙度為1.6； 工序7：鉆孔φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ9.8mm; 工序8：鉆孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.8mm； 工序9：鉸孔φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ10mm保證內(nèi)孔表面粗糙度為1.6； 工序10：粗鉸孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.96mm； 工序11：精鉸孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ4mm保證內(nèi)孔表面粗糙度為1.6； 工序12：以Ⅲ面為精基準銑槽； 工序13：鉆2個φ6.7mm和一個φ5.2mm的底孔； 工序14：攻2×M8螺紋和M6螺紋； 工序15：鉆3×φ9孔再在φ9的基礎(chǔ)上锪3×φ14深9沉孔，保證內(nèi)孔表面粗糙度為6.3； 工序16：去全部毛刺并清洗； 工序17：終檢； 工序18：入庫； 工藝方案路線二 工序1：鑄造毛坯； 工序2：去應(yīng)力時效； 工序3：粗銑、半精銑Ⅰ面，保證表面粗糙度為6.3； 工序4：粗銑、半精銑Ⅱ面，保證表面粗糙度為6.3； 工序5：粗銑、半精銑、精銑Ⅲ面，保證表面粗糙度為1.6； 工序6：粗銑、半精銑、精銑Ⅳ面，保證表面粗糙度為1.6； 工序7：鉆3×φ9孔再在φ9的基礎(chǔ)上锪3×φ14深9沉孔，保證內(nèi)孔表面粗糙度為6.3； 工序8：以Ⅲ面為精基準銑槽； 工序9：鉆2個φ6.7mm的底孔攻2*M8螺紋； 工序10：鉆φ5.2mm的底孔M6螺紋； 工序11：鉆孔φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ9.8mm; 工序12：鉸孔φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ10mm保證內(nèi)孔表面粗糙度為1.6； 工序13：鉆孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.8mm； 工序14：粗鉸孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.96mm； 工序15：精鉸孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ4mm保證內(nèi)孔表面粗糙度為1.6； 工序16: 去全部毛刺并清洗； 工序17：終檢； 工序18：入庫； 4.3.2工藝方案的比較與分析 在槽加工中，通常采用由外向內(nèi)切削，在粗加工時考慮的首要因素是定位，應(yīng)該先銑面Ⅲ和孔φ9，其次是效率，由于孔φ10H9的粗糙度為1.6精度較于槽的粗糙度6.3要高，為了保證零件的精度以及提高效率和減少刀的磨損，因此選擇方案路線二 最終工藝路線 工序1：鑄造毛坯； 工序2：去應(yīng)力時效； 工序3：粗銑、半精銑Ⅰ面，保證表面粗糙度為6.3； 工序4：粗銑、半精銑Ⅱ面，保證表面粗糙度為6.3； 工序5：粗銑、半精銑、精銑Ⅲ面，保證表面粗糙度為1.6； 工序6：粗銑、半精銑、精銑Ⅳ面，保證表面粗糙度為1.6； 工序7：鉆3×φ9孔再在φ9的基礎(chǔ)上锪3×φ14深9沉孔，保證內(nèi)孔表面粗糙度為6.3； 工序8：以Ⅲ面為精基準銑槽； 工序9：鉆2個φ6.7mm的底孔攻2*M8螺紋； 工序10：鉆φ5.2mm的底孔M6螺紋； 工序11：鉆孔φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ9.8mm; 工序12：鉸孔φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ10mm保證內(nèi)孔表面粗糙度為1.6； 工序13：鉆孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.8mm； 工序14：粗鉸孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.96mm； 工序15：精鉸孔φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ4mm保證內(nèi)孔表面粗糙度為1.6； 工序16: 去全部毛刺并清洗； 工序17：終檢； 工序18：入庫； 4.3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 按照端面的精度要求查王舒君《機械加工技術(shù)》表5-1，得出粗銑加精銑達到要求精度，端面參照趙如?！?金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》p55，確定工序尺寸，具體工序尺寸見下表3、表4： 表3 工序尺寸表 Ⅲ面和Ⅳ面加工方法 工序余量/mm 精度等級 表面粗糙度/um 半精銑 0.5 IT11 Ra6.3 粗銑 1.5 IT12 Ra12.5 表4 工序尺寸表 Ⅲ面和Ⅳ面加工方法 工序余量/mm 精度等級 表面粗糙度/um 精銑 0.1 IT7 Ra1.6 半精銑 0.4 IT11 Ra6.3 粗銑 1.5 IT12 Ra12.5 Φ10mm孔的精度為H9查 趙如?！督饘贆C械加工工藝設(shè)計手冊》，表4-16如圖3知 圖3 基孔制9級公差（H9） 可通過鉆孔—鉸孔得到，確定工序余量和精度要求，具體工序余量如表5： 表5 工序尺寸表 工序名稱 工序余量/mm 精度等級 表面粗糙度/um 鉸孔 0.1 IT9 Ra1.6 鉆孔 4.9 IT11 Ra12.5 Φ4mm孔的精度為H7查趙如福《 金屬機械加工工藝設(shè)計手冊》表4-15，如下圖4可知 圖4 基孔制7級公差（H7） 確定工序尺寸余量和精度等級，具體工序余量如表6： 表 6工序尺寸表 工序名稱 工序余量/mm 精度等級 表面粗糙度/um 精鉸 0.1 IT7 Ra1.6 鉆孔 1.9 IT11 Ra12.5 銑削mm槽，粗糙度為Ra6.3,查趙如?！督饘贆C械加工工藝設(shè)計手冊》可得下表7 表7 尺寸工序表 工序名稱 工序余量/mm 精度等級 表面粗糙度/um 銑槽 —— IT11 Ra6.3 根據(jù)《機械制造工藝及夾具設(shè)計》查得下表8 表8 尺寸工序表 底孔 攻絲 M8 Φ6.8 0.6mm M6 Φ5.1 0.45mm 4.3.4確定切削用量及基本工時 工序01：鑄造毛坯 工序02：去應(yīng)力時效 工序03：粗銑、半精銑Ⅰ面，確保表面粗糙度為6.3； 工件材料：HT150，鑄造 機床：專用銑床 工步一：先粗銑Ⅰ面 （1）選擇刀具 查《切削用量簡明手冊》知銑削寬度ae<=120，切削深度ap<=4， 選端面銑刀，其數(shù)據(jù)為： （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 由于加工余量不大，在粗加工時選用較大的ap=1.5mm。 ②每齒進給量f 查《切削用量簡明手冊》和銑床說明書知，當(dāng)用端面銑刀，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得： (1) 根據(jù)專用銑床參數(shù)，取n=500r/min，則 實際切削速度：V= =47m/min (2) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》 知L=140mm L1=1.5mm L2=5mm 根據(jù)公式：= (3) 工步二：半精銑Ⅰ面 （1）選擇刀具 與上道工步相同刀具 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 選擇ap=0.5mm ②每齒進給量f 按照X52型銑床說明書及查《切削用量簡明手冊》知，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (4) 根據(jù)銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==47m/min (5) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=140mm L1=0.5mm L2=5mm 根據(jù)公式 (6) 工序04：粗銑、半精銑Ⅱ面，確保表面粗糙度為6.3； 機床：X52型銑床 工步一：先粗銑Ⅱ面 （1）選擇刀具 查《切削用量簡明手冊》知銑削寬度ae<=120，切削深度ap<=4， 選端面銑刀，其數(shù)據(jù)為： （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 由于加工余量不大，在粗加工時選用較大的ap=1.5mm。 ②每齒進給量f 查《切削用量簡明手冊》和銑床說明書知，當(dāng)用端面銑刀，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (7) 根據(jù)專用銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==47m/min (8) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=140mm L1=1.5mm L2=5mm 根據(jù)公式= (9) 工步二：半精銑Ⅱ面 （1）選擇刀具 與上道工步相同刀具 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 選擇ap=0.5mm ②每齒進給量f 按照X52型銑床說明書及查《切削用量簡明手冊》知，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (10) 根據(jù)銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==47m/min (11) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L= 140mm L1 =0.5mm L2 = 5 mm 根據(jù)公式= (12) 工序05：粗銑、半精銑、精銑Ⅲ面，確保表面粗糙度為1.6； 機床：X52型銑床 工步一：先粗銑Ⅲ面 （1）選擇刀具 查《切削用量簡明手冊》知銑削寬度ae<=120，切削深度ap<=4，選端面銑刀，其數(shù)據(jù)為： （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 由于加工余量不大，在粗加工時選用較大的ap=1.5mm。 ②每齒進給量f 查《切削用量簡明手冊》和銑床說明書知，當(dāng)用端面銑刀，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (13) 按照專用銑床參數(shù)，取n=500r/min，則 實際切削速度：V==94m/min (14) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=80mm L1=1.5mm L2=5mm 根據(jù)公式= (15) 工步二：半精銑Ⅲ面 （1）選擇刀具 與上道工步相同刀具 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 選擇ap=0.4mm ②每齒進給量f 按照X52型銑床說明書及查《切削用量簡明手冊》知，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (16) 根據(jù)銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==94m/min (17) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=80mm L1=0.4mm L2=5mm 根據(jù)公式= (18) 工步三：精銑Ⅲ面 （1）選擇刀具 與上道工步相同刀具 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 選擇ap=0.1mm ②每齒進給量f 按照X52型銑床說明書及查《切削用量簡明手冊》知，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (19) 根據(jù)銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==94m/min (20) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=80mm L1=0.1mm L2=5mm 根據(jù)公式= (21) 工序06：粗銑、半精銑、精銑Ⅳ面，確保表面粗糙度為1.6； 機床：X52型銑床 工步一：先粗銑Ⅳ面 （1）選擇刀具 查《切削用量簡明手冊》知銑削寬度ae<=120，切削深度ap<=4， 選端面銑刀，其數(shù)據(jù)為： （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 由于加工余量不大，在粗加工時選用較大的ap=1.5mm。 ②每齒進給量f 查《切削用量簡明手冊》和銑床說明書知，當(dāng)用端面銑刀，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (22) 根據(jù)專用銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==94m/min (23) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=68mm L1=1.5mm L2= 5mm 根據(jù)公式= (24) 工步二：半精銑Ⅳ面 （1）選擇刀具 與上道工步相同刀具 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 選擇ap=0.4mm ②每齒進給量f 按照X52型銑床說明書及查《切削用量簡明手冊》知，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (25) 根據(jù)銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==94m/min (26) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L= 68mm L1=0.4mm L2=5mm 根據(jù)公式= (27) 工步三：精銑Ⅳ面 （1）選擇刀具 與上道工步相同刀具 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度ap 選擇ap=0.1mm ②每齒進給量f 按照X52型銑床說明書及查《切削用量簡明手冊》知，取f=0.24mm/z。 （3）銑削速度V 根據(jù)公式得: (28) 根據(jù)銑床參數(shù)，取n =500r/min，則 實際切削速度：V==94m/min (29) （4）計算基本工時 粗銑Ⅰ面時查《機械加工工藝施工員手冊》知 L=68mm L1=0.1mm L2 =5mm 根據(jù)公式= (30) 工序07：鉆3*φ9mm孔 并锪3*φ14深9沉孔 工步一：鉆3*φ9mm孔 選用Z525型立式鉆床和高速鋼麻花鉆以及專用鉆夾具和量檢具 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-7知 當(dāng)鋼。因為測微儀架在加工φ9時屬于低剛度零件，所以進給量須要乘以系數(shù)0.75，所以f=0.29~0.35mm/r 根據(jù)機床說明書選取f=0.25mm/r 《切削用量簡明手冊》表2-13查得切削速度V=10m/min 則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/D==637r/min (31) 按機床說明書選取n=600 r/min 則實際鉆削速度V== (32) 鉆削工時為： L=25mm =4.5mm =5mm 基本時間： (33) 工步二：锪孔得到3*φ14mm深9沉孔 選用Z3080鉆床、高速鋼锪刀其直徑為14mm和專用夾具，用乳化液冷卻。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表選取數(shù)據(jù) 切削速度V=22.5r/min 進給量f=0.4mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/==512r/min (34) 按機床選取n=500r/min 則實際切削速度V=×n/1000=21.9r/min (35) 基本工時為： (36) 其中L=9mm 工序8：銑削寬槽 加工工件尺寸：mm，長度L=75mm 選擇刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀 加工余量=2.0mm，用乳化液冷卻 機床：X62W (1)選擇刀具：由于加工尺寸公差為0-0.2。所以銑刀的刀片采用YG8 （2）選擇切削用量 由于零件加工表面精度要求Ra=6.3um，根據(jù)《切削用量簡明手冊》取f=0.2mm/r 則 (37) （3）決定切削速度V 根據(jù)X62W型銑床說明書選取n =400r/min 則實際切削速度：V= (38) （4）計算基本工時 基本工時為： (39) 其中 工序9：鉆、攻2*M8螺紋 工步一：鉆M8底孔φ6.7 選擇機床：Z3025搖臂鉆床 選擇刀具：高速鋼麻花鉆 根據(jù)《械加工工藝施工員手冊》和《切削用量簡明手冊》選取 f=0.22mm/z v=28m/min 根據(jù)公式算得： (40) 根據(jù)機床說明書選取n=1360r/min 則實際切削速度：V= (41) 計算基本工時 (42) 其中 工步二：攻絲2*M8螺紋 選用M8高速鋼即用絲錐攻螺紋 根據(jù)《械加工工藝施工員手冊》和《切削用量簡明手冊》選取 f=0.6mm/r v=7.5m/min 依據(jù)公式算得： (43) 根據(jù)機床選?。簄=300r/min 計算基本工時 (44) 其中 總共加工時間為T=0.211+0.319=0.530min 工序10：鉆M6孔 工步一：鉆M6底孔φ5.2 選擇機床：Z3025搖臂鉆床 選擇刀具：高速鋼麻花鉆 根據(jù)《械加工工藝施工員手冊》和《切削用量簡明手冊》選取 f=0.28mm/r v=10m/min 依據(jù)公式算得： (45) 根據(jù)機床說明書選取n=600r/min 則實際切削速度：V= (46) 計算基本工時 (47) 其中 工步二：攻絲M6螺紋 選用M6高速鋼機用絲錐攻螺紋 根據(jù)《械加工工藝施工員手冊》和《切削用量簡明手冊》選取 f=0.45mm/r v=7.5m/min 則 (48) 根據(jù)機床選取：n=400r/min 計算基本工時 (49) 其中 總共加工時間為T=0.183+0.159=0.342min 工序11：鉆φ10H9內(nèi)孔 鉆φ10H9的內(nèi)孔使尺寸達到φ9.8 （1）選擇機床：Z525型立式鉆床 （2）選用鉆頭：高速鋼麻花鉆鉆頭 按照 《切削用量簡明手冊》表，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時=9.8mm。 （3）選擇切削用量 按加工要求并且查《切削用量簡明手冊》選取= 0.25mm/r，因為是通孔加工，加工深度較大，選擇在即將鉆穿時停止自動進給選擇手動進給。 查《切削用量簡明手冊》 ，根據(jù)機床說明書選擇 =18m/min 則 (50) 根據(jù)Z525鉆床說明書選擇 r/min 則實際切削速度：V= (51) （4）計算基本工時 (52) 其中 工序12：鉸至φ10H9 刀具：選擇直柄機用鉸刀 =10mm 機床：Z525式鉆床 按照《切削用量簡明手冊》的要求，選擇鉸刀的進給量為=0.1mm/r，按機床實際轉(zhuǎn)速取則實際切削速度為：V=9.3r/min。 切削基本工時為 (53) 其中 工序13：鉆φ4H7的內(nèi)孔使尺寸達到φ3.8 （1）選擇機床：Z525型立式鉆床 （2）選用鉆頭：高速鋼麻花鉆鉆頭 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時=3.8mm。 （3）選擇切削用量 按加工要求并且查《切削用量簡明手冊》選取=0.25mm/r，因為是通孔加工，加工深度較大，選擇在即將鉆穿時停止自動進給選擇手動進給。 查《切削用量簡明手冊》選擇 =5m/min 則 (54) 根據(jù)Z525鉆床說明書選擇 r/min 則實際切削速度：V= (55) （4）計算基本工時 (56) 其中 工序12：鉸至φ4H7 刀具：選擇直柄機用鉸刀 =4mm 機床：Z525式鉆床 根據(jù)《切削用量簡明手冊》的規(guī)定，選擇鉸刀的進給量為=0.1mm/r，按機床實際轉(zhuǎn)速取則實際切削速度為：V=9.3r/min。 切削基本工時為 (57) 其中 5夾具設(shè)計 在機械加工、拆卸和檢測等整個加工工藝過程中，有一個工藝裝備至關(guān)重要，那就是夾具，夾具是一種可以使工件按一定的技術(shù)要求精確定位和安穩(wěn)夾緊的工藝裝備，在加工生產(chǎn)過程中為了降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)工時并且提高加工的精度和生產(chǎn)效率，需要設(shè)計專用夾具，在本次工藝加工中，設(shè)計工序8為銑削寬槽的夾具。將采用X62W臥式銑床。 5.1問題的提出 （1）如何限制零件的自由度：選擇“一面兩銷”完全定位來限制六個自由度。 （2）怎樣夾緊：用夾緊螺釘夾緊機 （3）因為是大量生產(chǎn)，所以要設(shè)計專用夾具。 5.2夾具的設(shè)計 （1）定位基準的選擇 定位基準通常須要大部分或者全部與工序基準重合，在同一個零件加工工序中，定位基準應(yīng)該用同一個基準來進行加工。所以在銑削寬槽的時候，采用一面兩銷進行定位，也即是選用Ⅲ面和2*φ9孔作為定位基準。其中Ⅲ面為第一定位基準與夾具體配合限制了三個自由度，一個φ9作為第二定位基準與圓柱銷配合限制了兩個自由度，另外一個φ9作為第三定位基準與削邊銷配合限制了一個自由度，這樣一共限制了六個自由度，屬于完全定位。 切削力的計算 刀具：采用三面刃銑刀 機床：X62W型臥式銑床，根據(jù)公式 (58) 查表9.5—9得： (59) 代入上式，可得F=749.3N 在計算切削力時，要把安全系數(shù)考慮其中。 安全系數(shù) K= 其中：基本安全系數(shù)=1.5 加工性質(zhì)系數(shù)=1.1 刀具鈍化系數(shù)=1.1 斷續(xù)切削系數(shù)=1.1 則 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由公式 其中 F= 所以根據(jù)公式計算得 (60) 選擇公稱直徑為8mm，材料為45鋼 性能級數(shù)為6.8級的夾緊螺釘 (61) 螺釘疲勞極限： (62) 極限應(yīng)力幅： (63) 許用應(yīng)力幅： (64) 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 經(jīng)計算滿足要求 (65) 6總結(jié) 這次夾具設(shè)計是對我們所學(xué)的機械課程一次考驗與實踐，是對我們大學(xué)四年的知識一次系統(tǒng)性的整合，跟我們之前的二級減速器課程設(shè)計覆蓋范圍更廣對所學(xué)的知識要求更深，讓我們認識到理論與實際的相結(jié)合的困難。 在工藝設(shè)計過程中，我感覺我的知識掌握不到位導(dǎo)致在方案設(shè)計和計算過程中的困難重重，在這次畢業(yè)設(shè)計中，讓我對已經(jīng)掌握的知識有了更加深刻的印象，對沒有掌握的知識得到的新的學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗。在這次設(shè)計過程中，我在圖書館借閱了很多資料，有了自己的理解和思考并且不斷地詢問指導(dǎo)老師，在其幫助下我完成了本次設(shè)計，通過老師的指導(dǎo)和自己的努力，對于自己以前知識的空白有了一定的補充，鞏固了所學(xué)的知識，我感覺這是對我以后的工作一定會起到很大的作用。 這次設(shè)計是我大學(xué)畢業(yè)前的最后一道答卷，但是因為知識的缺乏和經(jīng)驗不足，肯定會有一定的疏漏和不合理的地方，希望各位老師給予指正。 參考文獻 [1]許曉旸. 專用機床設(shè)備設(shè)計[M]. 重慶大學(xué)出版社，2003 [2]周永強. 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]. 中國建材工業(yè)出版社，2002 [3]趙如福. 金屬機械加工工藝設(shè)計手冊[M]. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009 [4]王淑君. 機械加工技術(shù)[M]. 中國人民大學(xué)出版社，2012 [5]陳樸. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 重慶大學(xué)出版社，2012 [6]濮良貴. 機械設(shè)計[M]. 高等教育出版社，2013 [7]陳宏鈞. 機械加工工藝施工員手冊[M]. 機械工業(yè)出版社，2008 [8]李名望. 機床夾具設(shè)計實例教材[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009 [9]范梅梅. 機械制造技術(shù)與實訓(xùn)項目教程[M]. 機械工業(yè)出版社，2011 [10]黃健求. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 機械工業(yè)出版社，2011 [11]王新榮. 機械制造工藝及夾具設(shè)計[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2014 [12]吳拓. 簡明機床夾具設(shè)計手冊[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [13]肖詩綱．切削用量簡明手冊[M] .北京機械工業(yè)出版社，1993 致謝 第一個要感謝的是我的母校，在大學(xué)最后的時光里是她給了我最后一次充實提升自己的機會，在這幾個月里，將我在課堂中和書本上學(xué)到的理論知識反復(fù)磨煉捶打變成了我難得的實踐力量，將二者充分的融會貫通，為我即將踏入社會工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，XX副教授給我提供了很大的幫助，一開始是在XX副教授的指導(dǎo)下，我把在大學(xué)四年學(xué)習(xí)到的知識進行了濃縮，并根據(jù)XX副教授的幫助和查閱相關(guān)資料，找到了設(shè)計的思路和大體方向，在之后的設(shè)計過程中，也是XX副教授對我不斷地督導(dǎo)和耐心指導(dǎo)，讓我的畢業(yè)設(shè)計順利的發(fā)展下去。所以，第二個要感謝的就是XX副教授，我在這里由衷的感謝您！是您的幫助我才能在這次畢業(yè)設(shè)計過程中不斷克服困難，完美的交上畢業(yè)最后的答卷。 同時，我也非常感謝祖國，感謝祖國讓我們在一個安居樂業(yè)的生活環(huán)境里，讓我們學(xué)子能夠毫無憂慮的學(xué)習(xí)和成長。感謝我的父母，是他們給了我生命和讓我沒有壓力的在大學(xué)里學(xué)習(xí)知識，提高自己的文化素養(yǎng)。感謝我可愛的同學(xué)們，是他們讓我的生活和學(xué)習(xí)充滿了歡樂。最后，感謝我的女朋友，是她的陪伴和幫助查找資料，讓我的畢業(yè)設(shè)計變得更加完美。