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XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 目錄 摘要 .I BSTRACT .II 目錄 .III 第一章 緒論 .1 第二章:概述 .2 2.1 夾具的現(xiàn)狀幾生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求 .2 2.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 .3 2.3 機(jī)床夾具及其功用 .4 2.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 .5 2.5 機(jī)床夾具組成和分類 .6 2.6 機(jī)床夾具的分類 .7 2.7 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) .9 2.8 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求 .10 第三章 零件的分析 .11 3.1 零件的工藝分析 .11 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .14 4.1 確定毛坯的制造形式 .14 4.2 基面的選擇 .14 4.3 制定工藝路線 .14 4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .16 4.5 確立切削用量及基本工時(shí) .18 第五章 夾具設(shè)計(jì) .34 5.1 夾具設(shè)計(jì) .34 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .34 5.3 切削力和夾緊力計(jì)算 .35 5.4 定位誤差分析 .36 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .37 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 II 參考文獻(xiàn) .38 致謝 .39 附件 1 .40 附件 2 .50 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 第一章 緒論 畢業(yè)設(shè)計(jì)在我們大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè) 計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在 我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢 業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)， 正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾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。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求， 設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處， 能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng) 性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的“四 化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本人將表 示真誠的感謝！ XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 2 第二章:概述 夾具最早出現(xiàn)在 1787 年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與 人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依 賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二 階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的 定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝 裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾 具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。 2.1 夾具的現(xiàn)狀幾生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭，盡管國際生 產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明中不批，多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的 85%左右。然而 目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個(gè)具有只能感等生產(chǎn)的能力工廠中 約擁有 1300015000 套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔 4 年就要 更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有 15%左右，特別最近年來柔性制造 系統(tǒng)（FMS） 、數(shù)控機(jī)床（NC） ，加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推 廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求； （1） 、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； （2） 、能裝夾一組相似性特征的工件； （3） 、適用于精密加工的高精度的機(jī)床； （4） 、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)； （5） 、采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 3 2.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面： （1）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必也相應(yīng)提高 對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可 達(dá)正負(fù) 0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5um，又如用于軸承套圈 磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達(dá) 0.20.5um。 （2）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少 工人勞動(dòng)強(qiáng)度，常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊 的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了 5 倍左右； 而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速 9000r/min 的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大 幅度提高。 （3）柔性化 夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過調(diào) 組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn) 批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通 用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向 將是夾具發(fā)展的主要方向。 （4）標(biāo)準(zhǔn)化 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近 的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、 元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造 了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB21482249- 80，GB22622269-80 以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4 性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢(shì)，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和 有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2.3 機(jī)床夾具及其功用 2.3.1 機(jī)床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工，熱 處理裝配，焊接和檢測(cè)等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)床夾具是一 種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等， 故機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件。 2.3.2 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1.機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。 （1） 、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元 件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。 （2）.夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。由于工件在加工 時(shí)，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫離，因此夾緊為工件提高了 安全和可靠的加工條件。 2機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)向。 1） 、對(duì)刀 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑 刀相對(duì)于夾具的正確位置。 2） 、導(dǎo)向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削，導(dǎo)向 元件制成模板形成故鉆床夾具長稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導(dǎo)向的功能的。 2.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有一些六個(gè)方面，然而在不同的生產(chǎn)條 件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求，生產(chǎn)成本個(gè) 工人操作方面的要求以達(dá)到預(yù)期的效果。 （1） 、保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，能穩(wěn)定的保證加工精度，并減少對(duì)其他工作條件的依賴性，故在 精密加工中廣泛的使用該夾具，并且它還是全面質(zhì)量管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 （2） 、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具是否能使工件迅速的定位很夾緊并能夠顯著的縮短輔助時(shí)間和基本時(shí)間，提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （3） 、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、液壓等裝夾工件時(shí)，可家少工的勞 動(dòng)強(qiáng)度保證生產(chǎn)安全。 （4） 、保證工藝紀(jì)律 在生產(chǎn)過程中使用夾具可確保生產(chǎn)周期，生產(chǎn)強(qiáng)度等工藝秩序。例如：夾具設(shè)計(jì)也是 工程技術(shù)人員解決高難度零件的主要手段之一。 （5） 、降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級(jí)較低的工人操 作，故可明顯降低生產(chǎn)成本。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 6 （6） 、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 這是生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措施，如車床上的拉削，鉆孔加工等， 也可用夾具裝夾的加工較復(fù)雜的成型面。 2.5 機(jī)床夾具組成和分類 （1） 、系統(tǒng)元件 （2） 、夾緊元件 （3） 、夾具體 （4） 、連接元件 （5） 、對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 （6） 、其他元件或裝置 一機(jī)床夾具的基本組成部分 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的基本組成部分 是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 1.定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元 件的結(jié)構(gòu)也就確定了。 2.夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。 3.夾具體 通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位 元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。 二、幾夾具的其他組成部分 為滿足夾具的餓其他功能要求，各種夾具好要設(shè)計(jì)其他的元件個(gè)裝置。 1.連接元件 根據(jù)機(jī)床的工作特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝。 連接常有的兩種方式：一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上，連 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 接元件用于確定夾具本身在機(jī)床上的位置。 2.對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 對(duì)刀裝置常見在銑床夾具中，用以對(duì)刀塊 調(diào)銑刀對(duì)刀前的位置，對(duì)刀時(shí)，銑刀不能與對(duì)刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃 和對(duì)刀塊工作表面。 導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引 導(dǎo)刀具進(jìn)行切削。 3.其他元件和裝置 根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾， 靠模裝置上下料加工工藝機(jī)器人等。 2.6 機(jī)床夾具的分類 1、按夾具的通用特性分類 這是一種基本的分類方法，主要反應(yīng)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是 選擇夾具主要依據(jù)。目前，我國常用的夾具有通用夾具、專用夾具和自動(dòng)化生產(chǎn)夾具 等五大類。 （1） 、通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，具有一定通用性的夾具、如三爪自定心卡 盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。其特點(diǎn)是使 用性強(qiáng)，不需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，這類夾 具以商品化，且成為機(jī)床附件，采用這種夾具可減少生產(chǎn)周期，減少夾具品種從而降 低生產(chǎn)成本，其缺點(diǎn)是夾具的精度不高，生產(chǎn)效率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工 件，故使用與單件小批量生產(chǎn)中。 （2） 、專用夾具 專用夾具是針對(duì)一個(gè)工序的要求而專門設(shè)計(jì)和制造夾具，其特點(diǎn)是針對(duì)性極強(qiáng)， 沒有通用性，在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較長， XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 隨著現(xiàn)代多品種中小批量的發(fā)展專用夾具在專用性和經(jīng)濟(jì)性等方面已多生許多問題。 （3） 、可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的異類新型夾具對(duì)不同類 型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。 它一般又稱為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種，前者的通用范圍比通用夾具更大，后者 則是一種可調(diào)夾具，它按成組原理設(shè)計(jì)并能加工一組相似零件，故在多品種中，中小 批生產(chǎn)中上午有較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。 （4） 、組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件有較高的精度和耐磨性，可組裝成各 種夾具夾具用具既可拆除，留用組裝新的夾具，由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周 期，元件能重復(fù)多次使用，并且有可減少專用家句數(shù)量的優(yōu)點(diǎn)，因此、組合夾具在單 件中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具，組合夾具也已商品化。 （5） 、自動(dòng)化生產(chǎn)專用夾具 自動(dòng)化生產(chǎn)專用夾具主要分為線夾具和數(shù)控機(jī)床專用夾具兩大類，自動(dòng)線夾具有兩種： 一種是固定完成夾具，一種是隨行夾具，數(shù)控機(jī)床夾具還包括加工中心夾具和柔性制 造系統(tǒng)專用夾具，隨著制造的現(xiàn)代化，在企業(yè)中數(shù)控機(jī)床的夾具比例正在增加，得以 滿足數(shù)控機(jī)床的加工要求，數(shù)控幾傳呼的典型結(jié)構(gòu)是平裝夾具，它是利用標(biāo)準(zhǔn)的模塊 組裝的夾具。 2、按夾具使用的機(jī)床分類 這是專用夾具設(shè)計(jì)使用的分類方法，如車床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具。 設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)機(jī)床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點(diǎn)是機(jī)床切削 成型運(yùn)動(dòng)不同、故夾具與機(jī)床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同。 1.4、機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求 1、用加劇裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下： 1） 、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不 受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 2） 、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減 少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切 削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3） 、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4） 、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級(jí) 較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?上，沒個(gè)工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本，元 件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 5） 、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)延長工人的操 作壽命，提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 2.7 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面： （1） 、要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì) 算工作； （2） 、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍； （3） 、夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次 成功。 （4） 、夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 （5） 、夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾具 的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。 2.8 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)滿足下列四項(xiàng)基本要求 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 （1） 、保證工件的加工精度 即在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿足以下三項(xiàng)要求， 工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的位置，刀具的正確位置。 （2） 、保證工人的造作安全； （3） 、達(dá)到加工的造作生產(chǎn)率要求 （4） 、滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng) XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 11 第三章 零件的分析 3.1 零件的工藝分析 前剎車調(diào)整臂外殼共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1.以 60mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：60H7mm 的孔，以及 60mm 孔的前后兩端面，其中主要加工 表面為 60 H7mm 通孔。0.128 2.以 60mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：60 孔左右兩端面，以及 5 孔0.1643 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 3.銑 26H11 的槽 這一組加工表面包括：此槽的端面,底面，16H11mm 的槽兩側(cè)面。 4.以 60mm 孔為中心的加工表面。 這一組加工表面包括 孔、 孔、 孔，主要是加工 孔、0.12380.1260.123 0.1238 孔0.126 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 5.以 孔為中心的加工表面0.241 這一組加工表面包括這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 孔、該孔前后兩端面,階梯臺(tái)端面,主要加工 孔0.24 0.241 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 KT350?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單， 故選擇鑄件毛坯。 4.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量 得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造 成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件， 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粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇 原則，現(xiàn)選取 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊 V 形塊支承0.1286 R41 外圓端面作主要定位面，限制 5 個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后 1 個(gè)自由度， 達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。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)。 4.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專 用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生 產(chǎn)成本盡量下降。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 15 （1）工藝路線方案一 工序一 粗,精車 60 孔, 60 孔前后兩端面 工序二 粗、精車 60 孔左右兩端面。 工序三 鉆、擴(kuò)、鉸 孔,鉆、鉸 5 孔0.2410.1643 工序四 粗、精車 12 孔前后兩端面,鉆 孔.28 工序五 粗、精車 60 孔上方槽內(nèi)表面,鉆、鉸該槽左上方端面 M10X25 螺孔. 工序六 擴(kuò)、鉸 孔、鉆、擴(kuò)、鉸 孔, 孔0.1238 0.1260.24 工序七 裝配時(shí)鉆鉸錐孔 工序八 檢查。 上面的工序加工不太合理，因?yàn)橛山?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先車平面再加工孔，那 樣會(huì)更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時(shí)鉆兩個(gè)孔，對(duì)設(shè)備有一定要求。 且看另一個(gè)方案。 （2）. 工藝路線方案二 工序一 以 R41 外圓為粗基準(zhǔn)，粗車 60 孔前后端面。 工序二 以 R41 外圓為粗基準(zhǔn)，粗車 60 孔左右兩端面。 工序三 精車 12 孔前后端面。 工序四 以 12 孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 12 孔，孔的精度達(dá)到 IT7。 工序五 以 12 孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 5 個(gè) 4.3 孔，孔的精度達(dá)到 IT7。 工序六 以 12 孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 60 孔，保證孔的精度達(dá)到 IT7。 工序七 粗車 半精車 精車槽 26H11 的端面 工序八 車螺紋孔頂面 工序九 以 60 孔及端面和 12 孔為定位基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 13.8 孔，孔的精 度達(dá)到 IT7。 工序十 以 60 孔及端面和 12 孔為定位基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 16 孔，孔的精度 達(dá)到 IT7。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 工序十一 以 60 孔及端面和 12 孔為定位基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 13 孔，孔的精 度達(dá)到 IT7。 工序十二 檢查(裝配時(shí)鉆、鉸錐孔) 雖然工序仍然是十二步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二 快了一倍（實(shí)際車削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整） 。多次加工 13.816 孔是精度 要求所致。 以上工藝過程詳見圖 3。 4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA10B 前剎車調(diào)整臂外殼” ；零件材料為 KT350，硬度 150HBW，毛坯重量 2.5kg， 生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，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）外圓表面（R41） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗糙度要求，因 此直接鑄造而成。 （2）外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（12，60 端面） 。 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) （以下稱工藝手冊(cè) ）表 3.126，取 12，60 端面長度余量均為 2.5（均為雙邊加工） 車削加工余量為： 粗車 2mm 精車 0.5mm XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 （3）. 內(nèi)孔（60 已鑄成 50 的孔） 查工藝手冊(cè)表 2.22.5，為了節(jié)省材料，取 60 孔已鑄成孔長度余量為 5， 鑄成孔直徑為 50mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2.5mm 擴(kuò)孔 1mm 鉸孔 0.03mm 精鉸 0mm 同上，零件 12 的孔也已鑄出 6 的孔。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 1mm 擴(kuò)孔鉆 0.1mm 粗鉸孔 0.03mm 精鉸孔 0mm (4)槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量 鑄出槽端面至中心線 51.5mm 的距離，余量為 3mm。 工序尺寸加工余量： 粗車端面 2.1 mm 半精車 0.7 mm 精車 0 mm (5).螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至 60 孔軸線且平行軸線方向 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 74.5mm 的距離，余量為 4 mm 工序尺寸加工余量： 粗車頂面 3.1 mm 半精車 0.7 mm 精車 0.2 mm (6). 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。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認(rèn)。 4.5 確立切削用量及基本工時(shí) 工序一 以 R41 外圓為粗基準(zhǔn)，粗車 60 孔前后端面。 (1)加工條件 工件材料：KT350, b =0.35GPa HBW 150,鑄造。 加工要求：粗車 60 孔前后端面。 機(jī)床： CW6163A 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金鋼端面車刀. 據(jù)切削用量簡明手冊(cè) （后簡稱切削手冊(cè) ）取刀具直徑 do=80mm。選 刀具前角 20后角 8，副后角 =10，刃傾角 =10,000s 主刃 =45,副刃 =15rr (2).切削用量 1）車削深度 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 19 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 =1.3mm，一次走刀即可完成所需長度。pa 2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 機(jī)床功率為 10kw。查切削手冊(cè)f=0.10.6mm/r。由于加工簡單，選較小量 f=0.15 mm/r。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查機(jī)械切削用量手冊(cè)表 8，壽命 T=180min 4）計(jì)算切削速度 按2表 14， v=34.2m/min n=136r/min 根據(jù)（工藝手冊(cè)表 4.2-39）取 =140（r/min）wn 所以，實(shí)際切削速度為： 35(/mi)10dv 5）計(jì)算基本工時(shí) tmLi/( *f)=1.14minwn 工序二 以 R41 外圓為粗基準(zhǔn)，粗車 60 孔左右兩端面。 (1).加工條件 工件材料：KT350, b =0.35GPa HBW 150,鑄造。 加工要求：粗車 60 孔前后端面。 機(jī)床： CW6163A 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金鋼端面車刀. 據(jù)切削用量簡明手冊(cè) （后簡稱切削手冊(cè) ）取刀具直徑 do=80mm。選 刀具前角 20后角 8，副后角 =10，刃傾角 =10,000s 主刃 =45,副刃 =15rr (2).切削用量 1）車削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 =1.3mm，一次走刀即可完成所需長度。pa 2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 20 機(jī)床功率為 10kw。查切削手冊(cè)f=0.10.6mm/r。由于加工簡單，選較小量 f=0.15 mm/r。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查機(jī)械切削用量手冊(cè)表 8，壽命 T=180min 4）計(jì)算切削速度 按2表 14， V=34.2m/min n=136r/min 根據(jù)（工藝手冊(cè)表 4.2-39）取 =140（r/min）wn 所以，實(shí)際切削速度為： 35(/mi)10dv 5）計(jì)算基本工時(shí) tm /( f)=1.6min。12()liwn 工序三 精車 12 孔前后端面。 1.加工條件 工件材料：KT350, =0.35GPa HBW 150,鑄造。b 加工要求：精車 12 孔上下端面。 機(jī)床： CW6163A 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金鋼端面車刀.車削深度 1.8mm/rmaxF f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff （2）耐用度 查2表 9 T=4500s=75min （3）切削速度 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、F、T、 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-mp 10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15 中用插入法計(jì)算得： XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 V=17m/min,F=4732N,T=51.69N.m, =1.25kwmp 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9 可知， 切削速度的修正系數(shù) =0.88， =0.75，故：mvklvk =17m/min*0.88*0.75=11.22m/min =162r/min 01nd 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=195r/min，實(shí)際切削速度為： 03.5m/in1v實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) =1.06，故：fk F=4732N*1.06=5016N T=51.69N.m*1.06=54.8N.m. 3.計(jì)算工時(shí) 120.17min.56mLtnf 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下： 擴(kuò)鉆：選高速鋼擴(kuò)孔鉆 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 f=（0.70.8）*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根據(jù) z535 型機(jī)床說明書， 取 f=0.57mm/r 2)確定切削速度 v 及 n 根據(jù)表 3.4-34，取 v=25m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： 0.8,1.2pmvavk 故 25/in*4/min1./i7r 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=275r/min。實(shí)際擴(kuò)孔速度： XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 23 min0*24.75/min21.3/1dnv 3)計(jì)算工時(shí): 210.9i.57mLtnf 鉸孔：選高速鋼鉸刀 10/ir.3/mr01.94dm312.in.50mLtnf 精鉸：選高速鋼鉸刀 10/inr.3/r01.94d312.min.50mLtnf1234.6imTtt 工序五 以 12 孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 5 個(gè) 4.3 孔，精度達(dá)到 IT7。 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇 Z535 立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=3mm 采用雙頭刃磨法， 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 由 do=10mm,查2表 5 按鉆頭 0.13/fmr 按機(jī)床強(qiáng)度查1表 10.1-2 選擇 rmf/8.1056. 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 4 （2）耐用度 查2表 9 T=4500s=75min （3）切削速度 查1表 10.1-2 n=50-2000r/min 取 n=1000r/min. XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 24 3.計(jì)算工時(shí) 320.6min0.1mLtnf5.imTt 工序六 以 12 孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 60 孔，保證孔的精度達(dá)到 IT7。 1.選擇鉆床及鉆頭 選擇 z535 型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=55mm，鉆頭采用雙頭刃磨 法， 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 3.4-1 可以查出 f=0.7 0.8mm/r 由于孔深和孔徑之比 / =0.2，所以 =1.0，0dnllfk 故 =（0.7 0.8）*1=0.7 0.8mm/rf 查 z535 型立式鉆床說明書，取 =0.7mm/rf 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =2.1mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =69620N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 2.4mm/rmaxF f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff （2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、F、T、 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4- 10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15 中用插入法計(jì)算得： V=12m/min,F=27860N,T=686.70N.m, =5.21kwmp 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9 可知， 切削速度的修正系數(shù) =0.88， =0.75，故：mvklvk =12m/min*0.88*0.75=7.92m/min =45.85r/min 01nd 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=60r/min，實(shí)際切削速度為： 0.36m/in1v實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) =1.06，故：fk XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 25 F=27860N*1.06=29531.6N T=686.7N.m*1.06=727.9N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mp =7.22kw*(/)mvk實(shí) 機(jī)床有效功率為： 效率=12kg*0.81=9.72kgE 由于 故選擇的切削用量可以使用，即Emp /min05,0.7/,60/in,1.36dfrv 相應(yīng)的：F=29531.6N,T=727.9N.m， =7.22kwmp 4）計(jì)算工時(shí)： 選擇 n=60r/min 所以 (32)/60.7)8inmt 2、擴(kuò)孔 (1)選用 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆56 (2)確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 f=（1.31.5）*0.7mm/r=0.911.05mm/r。根據(jù) z535 型機(jī)床說明書， 取 f=0.95mm/r 2)確定切削速度 v 及 n 根據(jù)表 3.4-34，取 v=20.3m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： 0.8,1.2pmvavk 故 0.3/min*.8102./minv =103.6r/min1/i56r 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=120r/min。實(shí)際擴(kuò)孔速度： min0*5620/in./1dnv 3)計(jì)算工時(shí): 2320.min.951mLtf XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 26 鉸孔 （1）選用 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。60 （2）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f，根據(jù)表 3.4-6 查出，f=1.251.8/mm，按該表注 4，進(jìn)給量取較 小值。按 z535 型機(jī)床說明書，取 f=1.6mm/r。 2）切削速度 v 及 n 根據(jù)表 3.4-40，去 v=8.5m/min 切削速度的修正系數(shù)由表 3.4-9 查出0.8,.9pmvavk 故： 8.5/min*0.897.4/minv n 01/i2/i6nrrd 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=60r/min，實(shí)際鉸孔速度 in05/in10.5/1v 3)計(jì)算工時(shí)： 32.3mi.6mLtnf 精鉸同上 12341.8inmmTtt 工序七 粗車 半精車槽 26H11 的端面 1. 選擇機(jī)床刀具 選擇機(jī)床： CW6163A 臥式車床。 刀具:QA2022L-03. 刀具前角 10后角 8，副后角 =10，刃傾角 =10,000s 主刃 =45,副刃 =15rr 2. 切削用量 查 2 表 5 f=0.140.24mm/r T=180min 取 f=0.15mm/r v=34.2m/min n=136r/min XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 27 3. 計(jì)算工時(shí) 粗車 121()(34)*28.3s6.mlitnf 半精車 122()().0s.4mlitf1m2Tt6 工序八 車螺紋孔頂面 1.選擇機(jī)床及刀具 選擇機(jī)床： CW6163A 臥式車床。 2.切削用量 1）車削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 =1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。pa 2）刀具耐用度 查2表 壽命 T=180min。 3） 計(jì)算切削速度 查2得 34.2mm/s，n=136r/min,0V12()(.58)*2.3s0mlitnf 工序九 以 60 孔及端面和 12 孔為定位基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 13.8 孔，孔的精 度達(dá)到 IT7。 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇 z535 型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=12mm，鉆頭采用雙頭刃磨 法， 2.選擇切削用量 根據(jù)表 3.4-1 可以查出 f=0.47 0.57mm/r 按鉆頭 rmf/57.04. 按機(jī)床強(qiáng)度查1表 10.1-2 選擇 rf/8.1056. 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 /m XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 28 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =15690N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 1.8mm/rmaxF f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =2.1mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =69620N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 2.4mm/rmax f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff （2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、F、T、 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4- 10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15 中用插入法計(jì)算得： V=12m/min,F=27860N,T=686.70N.m, =5.21kwmp 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9 可知， 切削速度的修正系數(shù) =0.88， =0.75，故：mvklvk =12m/min*0.88*0.75=7.92m/min =45.85r/min 01nd 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=60r/min，實(shí)際切削速度為： 0.36m/in1v實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) =1.06，故：fk F=27860N*1.06=29531.6N T=686.7N.m*1.06=727.9N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mp =7.22kw*(/)mvk實(shí) 機(jī)床有效功率為： 效率=12kg*0.81=9.72kgE 由于 故選擇的切削用量可以使用，即Emp /min012,0.5/,60/in,1.36dfrv 相應(yīng)的：F=29531.6N,T=727.9N.m， =7.22kwmp 4）計(jì)算工時(shí)： XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 29 13421.min0.56mLtnf 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下： 擴(kuò)鉆：選高速鋼擴(kuò)孔鉆 120/inrrmf/8.07013.6dm2342.mi0.75mLtnf 鉸孔：選高速鋼鉸刀 60/inr1.530/fr013.74d342.3i60mLtnf 精鉸：選高速鋼鉸刀 60/minr1.530/fmr013.87dH432.imLtnf1234.inmTtt 工序十 以 60 孔及端面和 12 孔為定位基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 16 孔，孔的精度 達(dá)到 IT7。 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇 z535 型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=14mm，鉆頭采用雙頭刃磨 法， 2.選擇切削用量 根據(jù)表 3.4-1 可以查出 f=0.47 0.57mm/r 按鉆頭 rmf/57.04. 按機(jī)床強(qiáng)度查1表 10.1-2 選擇 rf/8.1056. 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 /m 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =15690N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 1.8mm/rmaxF f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =2.1mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =69620N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 2.4mm/rmax f XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 30 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff （2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、F、T、 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4- 10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15 中用插入法計(jì)算得： V=12m/min,F=27860N,T=686.70N.m, =5.21kwmp 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9 可知， 切削速度的修正系數(shù) =0.88， =0.75，故：mvklvk =12m/min*0.88*0.75=7.92m/min =45.85r/min 01nd 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=60r/min，實(shí)際切削速度為： 0.36m/in1v實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) =1.06，故：fk F=27860N*1.06=29531.6N T=686.7N.m*1.06=727.9N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mp =7.22kw*(/)mvk實(shí) 機(jī)床有效功率為： 效率=12kg*0.81=9.72kgE 由于 故選擇的切削用量可以使用，即Emp /min014,0.7/,60/in,1.36dfrv 相應(yīng)的：F=29531.6N,T=727.9N.m， =7.22kwmp (2)耐用度 查2表 9 T=4500s=75min (3)切削速度 查1表 10.1-2 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 31 n=50-2000r/min 取 n=1000r/min. 3.計(jì)算工時(shí) 1240.9min.56mLtnf 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下： 擴(kuò)鉆：選高速鋼擴(kuò)孔鉆 120/inrrmf/8.07015.6dm423in.51mLtf 鉸孔：選高速鋼鉸刀 60/inrr/6.015.94d324min0mLtf 精鉸：選高速鋼鉸刀 60/inrr/6.10167dH42.in0mLtf12341.6mimTtt 工序十一 以 60 孔及端面和 12 孔為定位基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 13 孔，孔的精 度達(dá)到 IT7。 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇 z535 型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=12mm，鉆頭采用雙頭刃磨 法， 2.選擇切削用量 根據(jù)表 3.4-1 可以查出 f=0.47 0.57mm/r 按鉆頭 rmf/57.04. 按機(jī)床強(qiáng)度查1表 10.1-2 選擇 rf/8.1056. 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 /m 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =15690N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 1.8mm/rmaxF f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 32 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 =2.1mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力f =69620N（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量 2.4mm/rmaxF f 由于所選擇的進(jìn)給量 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 和 ，故可以使用。ff （2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、F、T、 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4- 10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15 中用插入法計(jì)算得： V=12m/min,F=27860N,T=686.70N.m, =5.21kwmp 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9 可知， 切削速度的修正系數(shù) =0.88， =0.75，故：mvklvk =12m/min*0.88*0.75=7.92m/min =45.85r/min 01nd 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=60r/min，實(shí)際切削速度為： 0.36m/in1v實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) =1.06，故：fk F=27860N*1.06=29531.6N T=686.7N.m*1.06=727.9N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mp =7.22kw*(/)mvk實(shí) 機(jī)床有效功率為： 效率=12kg*0.81=9.72kgE 由于 故選擇的切削用量可以使用，即Emp /min012,0.5/,60/in,1.36dfrv 相應(yīng)的：F=29531.6N,T=727.9N.m， =7.22kwmp140.9in.51mLtnf 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 33 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下： 擴(kuò)鉆：選高速鋼擴(kuò)孔鉆 120/minrrmf/8.07012.6dm423in.51Ltf 鉸孔：選高速鋼鉸刀 60/inr.0/r012.94d324.min6mLtf 精鉸：選高速鋼鉸刀 60/inr1.530/r0137dH42.in6mLtf12341.mimTtt XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 34 第五章 夾具設(shè)計(jì) 5.1 13.8 和 16 沉孔加工鉆床夾具設(shè)計(jì) 本夾具要用于 13.8 和 16 沉孔加工鉆床夾具設(shè)計(jì)，因此，在本道工序加工時(shí)， 我們應(yīng)首先考慮保證槽的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接 影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加 工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特 別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度 要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度 和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 12 的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 12 孔和其 端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的 12 孔的端面作 為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用齒條式定位銷作為夾緊機(jī)構(gòu)。 XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 35 5.3 切削力和夾緊力計(jì)算 （1）刀具:高速麻花鉆頭 機(jī)床: Z535 鉆床。 由3 所列公式 得 FFFYYYY YXnpFCafVK 查表 1.1-56 得其中： 修正系數(shù) 1.0YFK 860YFC.9YFX.75YFn V=由1 式 3.2 v4.89/minVMvXYmpCkTaf 代入上式，可得 F=332.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321K 其中: 為基本安全系數(shù) 1.51K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12 為刀具鈍化系數(shù) 1.13 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14 所以 N63.FK （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 fN21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01f F= + 為工件自重zPG1237.FNf 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=10mm，材料 45 鋼 性能級(jí)數(shù)為 6.8 級(jí) XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 36 MPaB106MPaBs4801 螺釘疲勞極限： B9263.2.1 極限應(yīng)力幅： akma7.51li 許用應(yīng)力幅： li.3aMPS 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s=3.54 取s=4 得 MPa120 滿足要求8.24cHdFMPaNc153.2 經(jīng)校核:滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊 力 5.4 定位誤差分析 (1)定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合。 (2)工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任 意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工， 所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線 方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定 接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： maxindTD XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 37 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì) 使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方， 進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 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)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單， 便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)檐嚧矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。 本工序?yàn)榫嚽邢饔嗔啃。邢髁π?，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了 提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 38 參考文獻(xiàn) 1、崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2、王光斗、王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 3、王先逵 機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006 4、王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5、李旦、王杰 機(jī)床專用夾具圖冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6、趙家齊 機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工藝出版社，2000 7、陳于萍、周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8、楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 9、李益民 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10、孫本緒、熊萬 機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國防工業(yè)出版社，1999 11、劉守勇 機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 12、黃云清 公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 13、薛源順 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001 XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 39 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。 通過這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖、繪圖、設(shè)計(jì) 能力，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí) 的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過程，收獲頗豐。 本次設(shè)計(jì)