KCSJ-02套筒座的鉆頂面2×M6螺紋孔專用夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備

KCSJ-02套筒座的鉆頂面2×M6螺紋孔專用夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備,kcsj,02,套筒,鉆頂面,m6,螺紋,羅紋,專用,夾具,設計,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設備 KCSJ-02套筒座的鉆頂面2×M6螺紋孔專用夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備 摘要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 套筒座零件的工藝設計、工序設計以及鉆頂面2×M6螺紋孔專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設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計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、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，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：套筒座；工藝；工序；專用夾具；工藝路線 Abstract This design involves mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance fit and measurement and other aspects of knowledge. The process design and process design of sleeve parts, as well as the three parts of the design of the special drill jig for drilling 2 M6 holes on the top surface. In the process design, the parts are analyzed first, the process of the parts is redesigned and the structure of the blank is redesigned. The process datum of the parts is selected and the process route of the part is designed. Then the size calculation of the working procedure of the parts is calculated, the key is to determine the process equipment and the cutting amount of the various working order; then, the key is to determine the amount of the process equipment and the cutting amount. The design of the special fixture is carried out, and the components of the fixture are designed, such as the positioning element, the clamping element, the guiding element, the connecting parts with the machine tool and the other parts. The positioning error is calculated when the fixture is positioned, and the rationality and inadequacies of the fixture structure are analyzed, and the design is injected in the future. It is intended to be improved. Key words: sleeve seat; technology; process; special fixture; process route 目錄 摘要 1 Abstract 2 一 零件的分析 4 1.1 分析零件的作用及技術要求 4 1.2 零件的工藝分析 4 分析零件的材質、熱處理及機械加工工藝性 4 2 選擇毛坯的制造方式、初步確定毛坯形狀 6 3 機械加工工藝規(guī)程設計 7 3.1選擇定位基準 7 3.2工件表面加工方法的選擇 8 3.3制定加工工藝路線 8 3.4.1支承孔的工序尺寸及公差計算 9 3.4.2底面A的工序尺寸及公差計算 10 3.4.3一對工藝孔的工序尺寸及公差計算 12 3.4.4其他加工面的加工余量的確定 13 3.5 確定切削用量、時間定額 13 確定切削用量、時間定額 15 4.專用夾具設計 28 4.1.確定設計方案 28 4.2.選擇定位方式及元件 28 4.3.對刀導向元件的確定 28 4.4.夾緊機構的確定 29 4.5.切削力的計算與夾緊力的分析 29 4.6.定位誤差分析 29 4.7.夾具設計及操作的簡述 30 5. 小結 30 6.總結 31 7.參考文獻 31 8. 致謝 32 一 零件的分析 1.1 分析零件的作用及技術要求 套筒座顧名思義就是支承套筒的作用，起定位、夾緊套筒的作用。技術要求有套筒座的圓角為R3-R5，倒角1.5，套筒支承孔是重要表面，所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基準，所以底面的粗糙度也有很高的要求。底面的6個螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，還有套筒支承孔自身有個圓柱度要求。具體的要求是：套筒支承孔對底面的平行度為0.01；套筒支承孔的圓柱度是0.01；支承孔中心到底面尺寸為80±0.02，支承孔尺寸要求為Φ50H7套筒支承孔內(nèi)表面粗糙度R值為1.6；底面的表面粗糙度要求是R值為1.6；底面6個螺栓孔上表面粗糙度要求是R值為12.5；還有套筒支承孔兩斷面表面粗糙度是R值為6.3；頂面螺紋孔上表面粗糙度要求是R值為12.5。 1.2 零件的工藝分析 套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔兩端面。因為這是與其他零件直接接觸的表面，對加工及加工精度有很大的影響。套筒支承孔的內(nèi)表面必須要有足夠的粗糙度才能保證零件的加工要求同時必須相對于底面又要有很高的平行度，因為支承孔的軸線與底面的定位有很大的關系。同時底面要有足夠的粗糙度才能保證與支承孔軸線的平行度。支承孔兩端面的表面粗糙度沒有前面的要求高，能達到6.3就可以了。 分析零件的材質、熱處理及機械加工工藝性 本零件的主要作用是支承作用，根據(jù)零件的復雜程度，我們選擇鑄造制作毛坯。選擇HT250，其強度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性良好，鑄造性能較優(yōu)。需要進行人工時效處理，即將鑄件重新加熱到530-620C°，經(jīng)長時間保溫（2-6h），利用塑性變形降低應力，然后在爐內(nèi)緩慢冷卻至200C°以下出爐空冷。經(jīng)時效退火后可消除90%以上的內(nèi)應力。該零件的機械加工工藝性我覺得很好，因為其結構工藝性良好，需要精加工的內(nèi)孔相對于不加工的內(nèi)孔有臺階，便于退刀。另外還有2個加強筋。重要加工面都有技術要求，符合使用性能。 零件圖如圖所示： 2 選擇毛坯的制造方式、初步確定毛坯形狀 根據(jù)生產(chǎn)綱領的要求，本零件是中批、大批大量生產(chǎn)，還有零件的復雜程度及加工表面與非加工表面的技術要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。鍛造難達到這樣的形狀要求，生產(chǎn)成本也較高。鑄造可以大批量生產(chǎn)，成本較低，能夠造出這樣零件形狀復雜的鑄件。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學李益民主編） 零件材料為HT250鋼，采用金屬型鑄造，精度可達到3.2—10，因此毛坯的加工余量比較小。 毛坯圖如圖所示： 3 機械加工工藝規(guī)程設計 3.1選擇定位基準 該零件的重要加工表面是支承孔Φ50H7，其與底面A有平行度關系，所以底面自然就成了精基準面，粗基準的選擇應是未經(jīng)加工的面，第一步工序是粗銑底面A，根據(jù)以重要加工表面為粗基準的選用原則我們選擇毛坯支承孔和底面臺階孔平面作為粗基準，考慮到第二基準面選擇的方便性，同時底面的一對螺栓孔成為工藝孔，并將其精度由原來的Φ10.5提高到Φ10.5H7，該定位基準組合在后續(xù)底面臺階孔及支承孔上徑向孔的加工中都將作為精基準面，自然應該在工藝開始階段安排加工將來作為精基準的底面和底面工藝孔。支承孔為重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔互為基準，反復加工，可以保證零件圖技術要求所以粗基準就是毛坯支承孔和底面臺階孔平面，精基準就是底面A和底面上的一對工藝孔以及支承孔本身（互為基準）。 3.2工件表面加工方法的選擇 加工表面 粗糙面度 尺寸精度 尺寸公差 形位公差 加工方法 支承孔 Ra1.6 IT7 平行度0.01 圓柱度0.01 鏜 底面A Ra 1.6 IT7 無 銑 支承孔左右端面 Ra 6.3 無 35 無 銑 底面兩工藝孔 Ra 1.6 IT7 無 鉆、擴、鉸 4個底座孔 無 無 無 鉆、擴 底面臺階面 Ra 12.5 無 15 無 銑 螺紋孔平面 Ra12.5 無 3 無 銑 螺紋 無 無 M6 無 攻絲 3.3制定加工工藝路線 方案： 工序10： 鑄造毛坯； 工序20： 對要加工的6個底面孔及2個螺紋孔進行劃線； 工序30： 以毛坯支承孔和底面臺階孔平面定位，粗銑底面A； 工序40： 以左支承孔D及底面A定位，粗鏜右支承孔Emm； 工序50： 以右支承孔E及底面A定位，粗鏜左支承孔Dmm； 工序60： 以粗鏜支承孔和底面臺階孔平面定位，半精銑底面A； 工序70： 以半精銑后的底面A定位，粗銑底面臺階孔平面； 工序80： 以半精銑后的底面A定位，鉆底面孔Φ9.8，擴其中四個底面孔至尺寸Φ10.5，擴一對對角底面工藝孔至Φ10.4，鉸一對工藝孔至尺寸Φ10.5H7； 工序90： 以左支承孔D及底面定位，半精鏜右支承孔Emm； 工序100： 以右支承孔E及底面定位，半精鏜左支承孔Dmm； 工序110： 以右端面C和底面A定位，粗銑左端面B至尺寸； 工序120： 以左端面B和底面A定位，粗銑右端面C至尺寸； 工序130： 以支承孔和底面臺階孔平面定位，精銑底面A至尺寸mm； 工序140： 以精銑后的底面A及一對工藝孔定位，粗銑螺紋孔面； 工序150： 以精銑的底面A和一對工藝孔定位，鉆兩螺紋孔至尺寸Φ5mm，攻螺紋至尺寸M6； 工序160： 以左支承孔D及底面定位，精鏜右支承孔Emm并倒角； 工序170： 以右支承孔D及底面定位，精鏜左支承孔Emm并倒角； 工序180: 檢驗入庫； 3.4必要工序尺寸，加工余量及公差的計算 套筒座的支承孔和底面A是重要的表面下面我們進行工序尺寸的計算。 3.4.1支承孔的工序尺寸及公差計算 支承孔孔徑Φ50H7，表面粗糙度為1.6，加工方案為粗鏜、半精鏜、磨削，下面求解各道工序尺寸及公差。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下（見機械制造技術基礎課程設計表5-37——5-48） 毛坯總余量=4mm 精鏜加工余量=0.3mm 半精鏜加工余量=0.7mm 粗鏜加工余量=3mm （2）計算各工序尺寸的基本尺寸 精鏜后孔徑應達到圖樣規(guī)定尺寸，因此精鏜工序尺寸即圖樣上的尺寸=mm（設計尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次為 半精鏜=（50-0.3）mm=49.7mm 粗鏜=(49.7-0.7)mm=49mm 毛坯=（49-3）mm=46mm （3）確定各道工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定，查閱相關“機械制造技術基礎”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術基礎課程設計圖2-9進行選擇。 精鏜前半精鏜取IT10級，查表得=0.10mm(機械制造技術基礎課程設計表3-4) 粗鏜取IT12級，查表得=0.25mm(機械制造技術基礎課程設計表3-4) 毛坯公差取自毛坯圖，這里查閱《機械零件工藝性手冊》（GB/T 6414-1999），取=0.7mm。 （4）工序尺寸偏差按“入體原則”標注 精鏜：mm 半精鏜：mm 粗鏜：mm 毛坯孔：mm 為了清楚起見，把上述計算結果匯于表5-1中。 表5-1 孔的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間雙邊余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 精鏜 0.3 IT7 （H7） 半精鏜 0.7 IT10 粗鏜 3 IT12 毛坯孔 - mm 3.4.2底面A的工序尺寸及公差計算 底面A經(jīng)過了粗銑、半精銑和精銑。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 毛坯總余量=4mm 精銑加工余量=0.5mm(見機械制造技術基礎課程設計表5-52) 半精銑加工余量=1.5mm(見機械制造技術基礎課程設計表5-51) 粗銑加工余量=2mm(見機械制造技術基礎課程設計表5-49) （2）計算各工序尺寸的基本尺寸。 精銑平面后應該達到規(guī)定的尺寸，因此精銑工序尺寸即是圖樣上的尺寸，表面粗糙度1.6，精銑能達到的等級取H=mm。其他各工序基本尺寸依次為 半精銑H=（80+0.5）mm=80.5mm 粗銑H=（80.5+1.5）mm=82mm 毛坯H=（82+2）mm=84mm （3）確定各工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定，查閱相關“機械制造技術基礎”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術基礎課程設計圖2-10進行選擇。 精銑前半精銑去IT11級，查表得T=0.22mm（機械制造技術基礎課程設計表3-4） 粗銑取IT12，查表得T=0.35mm（機械制造技術基礎課程設計表3-4） 毛坯公差取自毛坯圖，這里查閱《機械零件工藝性手冊》（GB/T 6414-1999），取=0.8mm。 (4)工序尺寸偏差的標注（按入體原則） 精銑：mm 半精銑：mm 粗銑：mm 毛坯： mm 為了清楚起見，把上述計算結果匯于表5-2中。 表5-2 底面的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 精銑 0.5 IT8 半精銑 1.5 IT11 粗銑 2 IT12 毛坯 - mm 3.4.3一對工藝孔的工序尺寸及公差計算 工藝孔經(jīng)過了鉆孔、擴孔、鉸孔三道工步 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 由于鑄造時無法鑄出毛坯孔，故毛坯總余量=10.5mm 鉸孔加工余量=0.1mm(見機械制造技術基礎課程設計表5-39) 擴孔加工余量=0.6mm(見機械制造技術基礎課程設計表5-39) 鉆孔加工余量=9.8mm(見機械制造技術基礎課程設計表5-37) （2）計算各工序尺寸的基本尺寸。 因為是為了做精基準而加工出的工藝孔，故其精度要求為Φ10.5H7 其他各工序基本尺寸依次為擴孔D=（10.5-0.1）mm=10.4mm 鉆孔D=（10.4-0.6）mm=9.8mm 毛坯為凸臺面D=0mm （3）確定各工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定，查閱相關“機械制造技術基礎”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術基礎課程設計圖2-10進行選擇。 鉸孔前擴孔為IT10級，查表得T=0.07mm（機械制造技術基礎課程設計表3-4） 鉆孔取IT12，查表得T=0.18mm（機械制造技術基礎課程設計表3-4） 毛坯因為是平面，無公差要求。 (4)工序尺寸偏差的標注（按入體原則） 鉸孔：Φ10.5H7mm 擴孔：Φmm 鉆孔：Φmm 為了清楚起見，把上述計算結果匯于表5-2中。 表5-2 底面的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 鉸孔 0.1 IT7 Φ10.5H7 擴孔 0.6 IT10 Φ 鉆孔 9.8 IT12 Φ 3.4.4其他加工面的加工余量的確定 具體可以根據(jù)相應的表查出結果如下 粗銑底面工藝孔凸臺平面（3.5mm）及螺紋上表面（3.5mm）。 粗銑支承孔的兩個端面及底面右端面（3mm） 3.5 確定切削用量、時間定額 選擇機床及對應夾具、量具、刃具如下： 選擇機床 （1）工序30、60、70、110、120、130、140是銑削加工，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。（機械制造技術基礎課程設計表5-5） （2）工序80、150是鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z5125A型立式鉆床。（機械制造技術基礎課程設計表5-6） （3）工序40、50、90、100、160、170是粗鏜、半精鏜、精鏜支承孔，根據(jù)工件尺寸可以選用T618型臥式鏜床。（機械制造技術基礎課程設計表5-9） 選擇夾具 由于生產(chǎn)綱領為批量或大批大量生產(chǎn)，故均采用專用夾具； 選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精 度要求、尺寸和形狀特點，參考本書有關數(shù)據(jù)，選擇如下。 （1）選擇加工孔用量具。50H7mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜至mm，半精鏜mm。 ① 粗鏜孔mm，公差等級為ITl2，選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 ② 半精鏜孔mm，公差等級為IT10，選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 ③ 精鏜孔mm，由于精度要求高，加工時每個工件都需進行測量，故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)（GB/T 6322-1986)。 （2）選擇加工工藝孔量具。Φ10.5H7工藝孔經(jīng)鉆孔、擴孔、鉸孔三次加工鉆孔至Φmm，擴孔至Φmm。選擇測量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。 （3）選擇測量底面至支承孔軸線距離的量具。由于是測量底面至支承孔軸線距離，故需要與支承孔相匹配的標準芯棒，其尺寸為Φ50h7，然后測量軸線中心至底面距離選擇測量范圍0mm-100mm的游標卡尺即可。當然由于加工時每個工件都需進行測量，也可以設計一個專用量具（通規(guī)止規(guī)）來測量，這樣可以大大減少勞動時間。 選擇刃具 （1）銑削底面時，選用硬質合金端面銑刀，直徑D=Φ60mm （2）銑削底凸臺面和螺紋孔面時，選用硬質合金端面銑刀，直徑D=Φ40mm （3）銑削端面時，選用硬質合金端面銑刀，直徑D=Φ100mm （4）鏜孔時選用機夾單刃高速鋼鏜刀直徑D=Φ40mm （5）鉆孔mm時，選用直柄麻花鉆，直徑mm。 （6）鉆孔mm時，選用直柄麻花鉆，直徑mm。 （7）攻螺紋時用M6的螺紋刀。 （8）擴孔mm時，用直徑是mm的高速鋼錐柄擴孔鉆。 （9）擴孔mm時，用直徑是mm的高速鋼錐柄擴孔鉆。 （10）鉸孔H7mm時，選擇mm，精度等級為H7級的直柄機用鉸刀。 確定切削用量、時間定額 工序30 粗銑底面A （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑底面A的加工余量為2mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.3mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（2個工位） 一個工位基本時間0.614min=37s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 7.633mm 其中d=60mm；； =3~5，取=4mm =220.8mm/min 工序60 半精銑底面A （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 半精銑時，背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.2mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n： （B）確定時間定額（2次走刀） 一次走刀基本時間1.55min=93s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 7.633mm 其中d=60mm；； =3~5，取=4mm =84.88mm/min 工序130 精銑底面A （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時，精銑時一般為0.1~1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.12mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n 。 （B）確定時間定額（2次走刀） 一次走刀基本時間1.05min=63s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 7.633mm 其中d=60mm；； =3~5，取=4mm =124.8mm/min 工序40、50 粗鏜左、右支承孔 （A）確定切削用量 a． 確定背吃用量 粗鏜時，為提高效率，一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程鏜完，所以粗鏜大孔時加工余量為3mm，選擇背吃刀量 b． 確定進給量和切削速度 （1）根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為f=0.5mm/r 切削速度為0.5m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 （B）確定時間定額 基本時間0.39min=23.3s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。。 4.29mm 其中1.5mm； =3~5，取=4mm 工序90 、100半精鏜左、右支承孔 （A）確定切削用量 a 確定背吃用量 半精鏜時，半精鏜時一般為0.5~1.5mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。 b確定進給量和切削速度 c根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為0.4mm/r 切削速度為0.6m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 （B）確定時間定額 基本時間0.39min=23.5s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 2.917mm 其中0.2mm； =3~5，取=4mm 工序160、170 精鏜左、右支承孔 （A）確定切削用量 a 確定背吃用量 取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.3mm。 b確定進給量和切削速度 c根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-69，選擇進給量為0.3mm/r 切削速度為0.4m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉速 （B）確定時間定額 基本時間0.727min=43.6s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 2.68mm 其中0.15mm； =3~5，取=4mm 工序70、140 粗銑底面臺階孔平面及上面的螺紋孔面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑底面臺階孔平面及上面的螺紋孔面的加工余量為3.5mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.3mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取粗銑高速鋼鑲齒圓柱銑刀磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 1、底面凸臺面：（2個工位） 一個工位基本時間0.328min=20s 其中=100mm為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 4.68mm 其中d=40mm；； =3~5，取=4mm =331.2mm/min 2、螺紋孔面（1個工位） 一次走刀基本時間0.398min=24s 其中=125mm為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 2.915mm 其中d=40mm；； =3~5，取=4mm =331.2mm/min 工序110 粗銑左端面B （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑左端面的加工余量為3mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.3mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額 基本時間0.68min=41s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 16.29mm 其中d=100mm；； =3~5，取=4mm =132.48mm/min 工序120 粗銑右端面C （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑右端面的加工余量為3mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇每齒進給量為0.3mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（2次走刀） 一次走刀基本時間1.08min=65s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 18.93mm 其中d=100mm；； =3~5，取=4mm =132.48mm/min 工序80鉆、擴、鉸孔 工步1：鉆Φ9.8底面凸臺孔； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為9.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=9.8mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-64，（HT250硬度為180HBS）選擇進給量f為0.45mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（6個工位鉆6個孔） 一個工位基本時間0.1min=6s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =20mm 其中D=9.8mm； =1~4，取=3mm 工步2：擴4個Φ10.5底面凸臺孔； a. 確定背吃刀量 因為擴孔的加工余量為0.7mm。一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀量a=0.7mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-64，（HT250硬度為180HBS）選擇進給量f為0.8mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.18m/s （2）確定擴孔鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=150min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（4個工位擴4個孔） 一個工位基本時間0.089min=5.5s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =3.3mm 其中D=10.5mm；； =2~4，取=3mm 工步3：擴一對Φ10.4底面工藝孔； a. 確定背吃刀量 因為擴孔的加工余量為0.6mm。一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀量a=0.6mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-64，（HT250硬度為180HBS）選擇進給量f為0.8mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.18m/s （2）確定擴孔鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=150min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（2個工位擴2個孔） 一個工位基本時間0.084min=5s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =2.2mm 其中D=10.4mm；； =2~4，取=3mm 工步4：鉸一對Φ10.5H7底面工藝孔； a. 確定背吃刀量 因為擴孔的加工余量為0.1mm。一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀量a=0.1mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-68，（HT250硬度為180HBS）選擇進給量f為1.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=10m/min （2）確定擴孔鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=150min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（2次走刀鉸2個孔） 一次走刀基本時間0.071min=4s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =2.2mm 其中D=10.5mm；； =13mm 工序150：鉆、攻螺紋孔 工步1：鉆Φ5螺紋孔； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為5mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=5mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-64，（HT250硬度為180HBS）選擇進給量f為0.3mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（2個工位鉆2個孔） 基本時間0.05min=3s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =9.33mm 其中D=5mm； =1~4，取=3mm 工步2：攻M6內(nèi)螺紋（P=0.75mm）； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P，故f=0.75mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表5-83,選擇切削速度Vc=8.9m/min （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計》表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉速n （B）確定時間定額（2次走刀攻2個內(nèi)螺紋） 一次走刀基本時間+=0.1min=6s 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉刀具的進給量。 =2.25mm；=2.25；n=472.4r/min 4.專用夾具設計 4.1.確定設計方案 針對鉆頂面螺紋孔設計專用夾具，完成從鉆的加工方法。先選取支承 孔端面以及底部側面作為基準，易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工 件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點。 4.2.選擇定位方式及元件 本工件采用一個底面，一個支撐板，一個支撐釘定位，底面限制了 z 方向的移動，x、y 方向的轉動，一個支撐板限制了 y 方向的移動和 z 方 向的轉動，一個支撐釘限制了 x 方向的移動，總共限制了六個自由度，所 以此定位方案符合六點定位原理。 4.3.對刀導向元件的確定 鉆模是引導刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機床夾具。對于鉆頂面螺紋 孔，選擇固定式鉆模，采用可換鉆套，選擇鉆套 5F7×10k6×20 JB/T 8045.2—1999 其具體參數(shù)如下： 表 9 鉆套參數(shù) d D H h r m 配用螺釘 5 10 20 8 13 5.5 M5 由于所鉆孔過小，因此可以不用鉆套用襯套。 4.4.夾緊機構的確定 從夾緊動力源選擇：手動夾緊。 確定主夾緊機構： 螺紋夾緊機構——螺栓壓板。 4.5.切削力的計算與夾緊力的分析 鉆頭采用直柄短麻花鉆 GB/T 6135.2—2008，材料采用高速鋼，采用 立式鉆床 Z518，主軸轉速為 570r/min。 p 鉆削力的計算：其公式為 P=427D1.2f0.8K ， (6-1) 式中，基本直徑 D=5mm，每轉進給量 f=0.2mm/r，修正系數(shù) Kp=1.36，則鉆削力 P=1105.49N。 夾緊力的計算：首先計算鉆削時的扭矩， Mc=Pc×30×1000/（π×n），(6-2) 式中，功率 Pc=1.1kw，主軸轉速 n=570r/min。則扭轉力 Mc=18.5N/m。在由摩擦力計算公式 F=μ×（FN+mg），式中，摩擦系數(shù) μ=0.2，零件質量 m=4kg，則摩擦力 FN=884N。由于采用的是一對壓板， 則每個壓板的夾緊力為 442N。 4.6.定位誤差分析 定位誤差是基準位移誤差和基準不重合誤差的總和。在此次夾具的設 計中，由于定位基準為套筒座底面?zhèn)让?，而工序基準為支承孔中心線，二 者不重合，所以存在基準不重合誤差，其誤差為 0.01mm，而頂端螺紋孔 并非是套筒座的工作表面，因此誤差可以接受。 4.7.夾具設計及操作的簡述 該夾具針對針對鉆頂面螺紋孔，使用時將零件放于夾具座上，使底面 與工作臺，側面與支承板，端面與支承釘貼合。然后使用夾緊裝置，旋緊 螺紋，使壓板下壓，產(chǎn)生壓緊力，避免加工時產(chǎn)生的扭轉力使工件產(chǎn)生加 工誤差。使用立式鉆床，使鉆頭對準可換式鉆模，啟動機床，開始鉆頂端 螺紋孔，鉆完后攻絲，待加工完一個小孔后，旋松螺母，使壓板上升，松 開套筒座，重復上述工步，加工另一個小孔。 5. 小結 通過這次課程設計，使我更加扎實地掌握了有關機械制造工藝學方面 的知識，在設計工程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考， 一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露了前期我知識的欠缺和經(jīng) 驗的匱乏。自古實踐出真知，通過親自動手制作，知識才不再是紙上談兵。 在課程設計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)問題和錯誤，不斷改正，不斷學習 反思，不斷獲取更多的知識，本次的課程設計終于告一段落了，在設計中 也遇到了很多問題和疑惑，當然也會有對于自身想法的不確定心理，最后 在老師的一次次指導中，問題迎刃而解。在今后的社會經(jīng)歷和學習中，一 定要不懈努力，不能遇到問題就想退縮，一定要百折不撓，要不厭其煩地 一次次嘗試，去發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一解決，只有這樣堅持不懈才能做 成自己想做的事，才能在今后的道路上披荊斬棘，一步步走向自己的夢 想。如果面對問題就退縮，拿什么去收獲成功、收獲喜悅，更不可能得到 社會及他人對你的認可和尊重。 回顧課程設計，我感慨頗多，從理論到實踐，不斷進步，在學到新的 東西的同時還在不斷復習鞏固以前的知識。通過這次的課程設計，我深深 意識到理論與實踐相結合的重要性，理論知識雖然重要，但是實踐經(jīng)驗卻 是更加珍貴。兩者統(tǒng)一起來，用理論指引實踐，用實踐完善理論，只有二 者相互彌補完善才能真正服務社會，提高自身的動手操作能力和獨立思考 能力。 6.總結 課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎在設計過程中感謝我的室友李吉和桂文濤幫助，尤其感謝周勇良同學為我們小組提供大量實用的資料。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一。 7.參考文獻 [1] 于駿一,鄒青.機械制造技術基礎（第2版）.機械工業(yè)出版社 [2] 柯建宏.機械制造技術基礎課程設計（第2版）.華中科技大學出版社 [3] 吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊（第三版）.高等教育出版社 [4] 機床夾具零件及部件標準匯編. [5] 機床夾具設計手冊 第三版. [6] 鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.89-103. [7] 鑄件 尺寸公差與機械加工余量  8. 致謝 本次的課程設計即將結束，在這過程中離不開老師和同學們的幫助和 指導。在此首先感謝任課老師何老師，在夾具設計的過程中遇到的很多問 題，通過翻閱書本，查看之前的筆記，一些問題得到解決，也對書本上的 知識有了更深的了解。此外，還要感謝段廷億和舒雷同學在三維繪圖軟件 上的技術指導和完善，也要感謝室友譚繼鵬與我一起討論問題，每天和我 一起相互監(jiān)督一起進行課程設計。 33