前橫架機(jī)械加工工藝及鉆4-M12螺紋孔夾具設(shè)計(jì)

前橫架機(jī)械加工工藝及鉆4-M12螺紋孔夾具設(shè)計(jì),前橫架,機(jī)械,加工,工藝,M12,螺紋,夾具,設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 前橫架 零件名稱 前橫架 共 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 7 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆M12的螺紋孔，攻絲 麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺 600 30 0.13 20 2 0.23 0.1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：前橫架零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 本設(shè)計(jì)是一種前橫架的工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)。該零件是一種支承機(jī)構(gòu)的支架零件。設(shè)計(jì)中先進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)和工藝分析，確定粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)以及零件的加工余量與毛坯的尺寸，得出零件的加工工藝過(guò)程，接著再計(jì)算各工序的切削用量以及工時(shí)。 除此之外，還設(shè)計(jì)了一套專用鉆床夾具。首先確定合適的定位基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)夾具體，再選擇定位元件、夾緊元件等部件。然后計(jì)算出定位誤差、夾緊力以及切削力，分析夾具的合理性，確保夾具可以安全的工作。 目錄 序 言 4 一 零件的分析 5 1.1零件的作用 5 1.2零件的工藝分析 5 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 2.1確定毛坯的制造形式 6 2.2基面的選擇 6 2.3制定工藝路線 7 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 9 三 夾具設(shè)計(jì) 14 3.1專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 14 3.2定位方案的選擇 14 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 15 3.3夾具的夾緊方式 16 3.4 切削力和夾緊力的計(jì)算 16 3.5定位誤差分析 16 3.6夾具體的設(shè)計(jì) 17 夾具體 18 總 結(jié) 19 致 謝 21 參 考 文 獻(xiàn) 22 2 序 言 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類齊全的工藝裝備[2]。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的作用：保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本；改善工人勞動(dòng)條件；在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍[3]。 機(jī)床夾具分類： a. 專用夾具：專用夾具是針對(duì)某一種工作的一定工序而專門(mén)設(shè)計(jì)的。因?yàn)椴恍枰紤]通用性，所以?shī)A具可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，但這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)和制造周期較長(zhǎng)[4]，制造費(fèi)用也較高。 b. 可調(diào)式夾具：它的特點(diǎn)是加工完一種零件后，通過(guò)調(diào)整或更換夾具中的個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相似的多種零件。 c. 專門(mén)化拼裝夾具：專門(mén)化拼裝夾具是針對(duì)其工件的特定工序加工要求由實(shí)現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個(gè)特點(diǎn)來(lái)看，這類夾具具有很大的通用性，但同時(shí)又是為某一種特定工序而專門(mén)拼裝的夾具[5]，因此這類夾具又具有專門(mén)夾具的優(yōu)點(diǎn)。 d. 自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具：自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具主要是自動(dòng)線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具；一類是隨行夾具。 一 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給定是前橫架零件，它是一種起支撐、連接其他零件和承受負(fù)荷的零件，也是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件。前橫架零件尺寸如圖所示 零件圖 1.2零件的工藝分析 加工表面 尺寸mm 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 前橫架前面 25 前橫架底面 不允許有凸塊等缺陷 底板螺紋孔 M12 φ0.5 B 凸起螺紋孔 M12 φ0.1 C 墊片圓槽 φ25 锪平 分析零件圖可知，零件經(jīng)鑄造后前后面需要粗加工，用立式銑床加工前面。保證螺紋孔的位置度。底面要求不允許有凸塊等缺陷。其余表面均為鑄造面，不需加工。而主要工作面的加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)。所以，該零件的工藝性較好。 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素： （1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為ZL102，其鑄造性能優(yōu)良，故選用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。 （2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。 （3）依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。 （4）確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。 零件的加工尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率，保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此形狀毛坯可與零件形狀盡量接近。由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造經(jīng)濟(jì)精度。HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。 2.2基準(zhǔn)的選擇 選擇工件的定位基準(zhǔn)，實(shí)際上是確定工件的定位基面。定位基準(zhǔn)是加工中使工件在夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)[10]。它的選擇不僅影響著加工精度，而且與加工工序的確定是密切相關(guān)的。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)[11]。用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序就應(yīng)為精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 a. 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇的原則是： (1) 非加工表面原則 (2) 加工余量最小原則 (3) 重要表面原則 (4) 不重復(fù)使用原則 (5) 便于裝夾原則 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面（作為粗基準(zhǔn)的非加工面）的位置關(guān)系具有重要影響。根據(jù)以上的原則，選擇殼體零件毛坯的下表面作為粗基準(zhǔn)。這樣加工好的上下底面可作為零件加工的精基準(zhǔn)。同時(shí)可以把φ30mm毛坯孔作為零件加工的粗基準(zhǔn)。 b. 精基準(zhǔn)的選擇 選擇的原則是： (1) 基準(zhǔn)重合原則 (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 (3) 自為基準(zhǔn)原則 (4) 互為基準(zhǔn)原則 (5) 便于裝夾原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。精基準(zhǔn)選擇該殼體零件的上下底面既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則，實(shí)現(xiàn)了零件的良好定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。此外，上下面的面積相對(duì)比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡(jiǎn)單、可靠，并且操作起來(lái)也比較方便。 本次設(shè)計(jì)以已經(jīng)加工好的4-Φ10孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 2.3工序的合理組合 工序是組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元，一個(gè)工序是指一個(gè)（或一組）工人，在一臺(tái)機(jī)床上（或一個(gè)工作地點(diǎn)），對(duì)同一工件（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件）所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。制訂機(jī)械加工工藝過(guò)程，必須確定該工件要經(jīng)過(guò)幾道工序以及工序進(jìn)行的先后順序。 確定基準(zhǔn)以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： a. 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 b. 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 2.4制定工藝路線 加工工藝路線制定的原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率和降低成本，并且能夠充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。制訂工藝路線的出發(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。 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)—前橫架前面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先面后孔”原則，先加工前面，后加工螺紋孔以及墊片圓槽。制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑247×54的后端面 4 銑 銑247×54的前端面 5 鉆 鉆4-Φ10的孔 6 銑 銑R15的端面 7 锪 锪平φ25孔 8 鉆 鉆M12的螺紋孔，攻絲 9 攻絲 攻絲4-M12 10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 11 入庫(kù) 入庫(kù) 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 鉆 鉆4-Φ10的孔 4 銑 銑247×54的后端面 5 銑 銑247×54的前端面 6 銑 銑R15的端面 7 锪 锪平φ25孔 8 鉆 鉆M12的螺紋孔，攻絲 9 攻絲 攻絲4-M12 10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 11 入庫(kù) 入庫(kù) 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先銑端面，再鉆孔，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。綜合考慮我們選擇方案一。 具體的加工路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑247×54的后端面 4 銑 銑247×54的前端面 5 鉆 鉆4-Φ10的孔 6 銑 銑R15的端面 7 锪 锪平φ25孔 8 鉆 鉆M12的螺紋孔，攻絲 9 攻絲 攻絲4-M12 10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 11 入庫(kù) 入庫(kù) 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、 前橫架的端面 由于前橫架端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。 3、前橫架的孔 毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為2mm 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序：銑247×54的前后端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿? 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序：鉆4-Φ10的孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ10 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== r/min 與955r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==0.51min 工序：銑R15的端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? 5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?200 當(dāng)＝1200r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 6） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序：锪平φ25孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取柱形锪鉆 1)進(jìn)給量 取f=0.18mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== r/min 與955r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min。現(xiàn)選取=1000r/min。 所以實(shí)際切削速度==78.5 m/min 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 　 t=i=0.89min 工序：鉆M12螺紋孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng) 鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則： 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 攻絲M12 攻螺紋M12mm。 按機(jī)床選取，則 機(jī)動(dòng)時(shí)，， 三 夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分，是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要工藝裝備。工件在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的位置[17]，完成這一功能的輔助裝置稱為機(jī)床夾具。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本以及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等。因此機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械加工工藝裝備中的一項(xiàng)重要工作。 本次設(shè)計(jì)鉆4xM12螺紋孔的鉆床專用夾具。本夾具主要用于鉆4xM12螺紋孔，精度要求不高，和其他面沒(méi)有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.1專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 （1） 夾具設(shè)計(jì)應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求； （2） 應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率； （3） 操作方便、省力、安全； （4） 具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本； （5） 夾具元件應(yīng)滿足通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的“三化”要求； （6） 具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、 3.2定位方案的選擇 本設(shè)計(jì)為加工底板螺紋孔，綜合考慮，采用扁頭定位銷可以限制1個(gè)自由度，即將工件與板用一個(gè)定位長(zhǎng)銷連接在一起，B面在底面上被支撐釘支撐，這樣可以限制X轉(zhuǎn)動(dòng)，Y轉(zhuǎn)動(dòng)，Z轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)4個(gè)方向的自由度。再將底板夾緊即共限制了6個(gè)方向的自由度。遵循六點(diǎn)定位原則。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 （1）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 （2）測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。 （3）工序基準(zhǔn) 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。 （4）定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 3.3夾具的夾緊方式 根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，夾具可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。本裝置采用氣動(dòng)夾具。 3.4 切削力和夾緊力的計(jì)算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。 3.5計(jì)算定位誤差 根據(jù)表8—13中查得本設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)。式中表示孔的上偏差，下偏差為0，表示銷的下偏差，上偏差為0，定為基準(zhǔn)孔與定位銷間的最小間隙。 =0.11mm，=0.027mm，==0 所以=0.0685mm。 3.6導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定為元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 本設(shè)計(jì)采用可換式鉆套。 鉆套的高度和排泄間隙 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取1—2.5倍的孔徑，孔徑小精度要求高時(shí)，取較大值。 鉆套底部與工件間的距離稱為排泄間隙。鉆套高度應(yīng)適當(dāng)選取，排泄間隙較小時(shí)切削難以自由排出，使加工表面被破壞；排泄間隙較大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。 3.7夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的所有組成部分都必須最終通過(guò)這一基礎(chǔ)件組成一個(gè)有機(jī)整體。 （1）足夠的剛度和強(qiáng)度 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)保證在夾緊力和切削力等外力條件下，不產(chǎn)生過(guò)大的變形和振動(dòng)。必要時(shí)，可在適當(dāng)位置設(shè)置若干條加強(qiáng)筋。 （2）夾具安裝穩(wěn)定 機(jī)床夾具通過(guò)夾具體安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，安裝應(yīng)穩(wěn)定，為此，機(jī)床夾具重心和切削力等力的作用點(diǎn)應(yīng)處在夾具安裝基面內(nèi)。機(jī)床夾具高度越大，要求夾具體底面面積也越大。為使夾具體平面與機(jī)床工作臺(tái)接觸良好，夾具體底平面中間部位應(yīng)適當(dāng)挖空。 （3） 夾具體結(jié)構(gòu)工藝性良好 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體的毛坯制造工藝性、機(jī)械加工工藝性和裝配的工藝性。 （4）便于清除切屑 為防止加工中切屑聚積在定為元件工作表面或其他裝置中，影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計(jì)家具時(shí)，要考慮切屑排除問(wèn)題。 3.8 夾具體材料及制造方法 夾具體鑄造或焊接的方法制造。由于鑄造夾具體有以下特點(diǎn)，所以得到了廣泛的應(yīng)用。 （1）鑄造工藝性良好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制； （2）鑄造夾具體吸振性良好，可減小或避免其受力而產(chǎn)生的振動(dòng)； （3）鑄造夾具體承受抗壓能力大，可承受較大的切削力、夾緊力等力的作用。 鑄造材料一般采用HT200或HT150兩種。夾具體應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。本設(shè)計(jì)采用HT200。 總 結(jié) 這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門(mén)科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鑄煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次課程設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鑄煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。 致 謝 在課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際，本該是一件值得很慶幸的好事，但卻苦于不知道以怎樣的方式表達(dá)在課程設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的老師、同學(xué)及學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，更不知道用什么樣的詞句來(lái)形容此時(shí)的心情，我想沒(méi)有他們的幫助，課程設(shè)計(jì)就不會(huì)做的這么順利，我只有在這兒向所有幫助我的同學(xué)、老師和領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)一聲：你們辛苦了，謝謝！ 我這次的課程設(shè)計(jì)是由姚敏茹老師指導(dǎo)完成的。在完成的過(guò)程中也遇到不少的問(wèn)題，姚老師給了我們?cè)S多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問(wèn)我們課程設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況，細(xì)心的指導(dǎo)我們。 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)所研究的題目?jī)?nèi)容、相關(guān)原理及實(shí)際中的運(yùn)用有了比較深入的了解，掌握了相關(guān)資料的查詢的方法，培養(yǎng)了我們獨(dú)立的學(xué)校能力，解決問(wèn)題的能力并且拓展了知識(shí)面。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 孫麗媛. 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2010. [2] 陳明.機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [3] 毛昕. 畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖[M]. 北京: 高等教育出版社，2006. [4] 王先逵. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 6. [5] 徐海枝. 機(jī)械加工工藝編制[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社，2009. 9. [6] 李益民. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1994. 7. [7] 蔡光起. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 沈陽(yáng): 東北大學(xué)出版社，2002. [8] 趙如福. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)（第三版）[M]. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 1990. [9] 孫桓. 機(jī)械原理[M]. 北京: 高等教育出版社. 2006. [10] 倪小丹. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2007. [11] 廖念釗. 互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 北京: 北京中國(guó)計(jì)量出版社, 2007. [12] 劉華明. 金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1993. [13] 鄒清. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [14] 李名望. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009. [15] 許德珠.機(jī)械工程材料[M]. 北京: 高等教育出版社，2001. [16] 陳立德. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 北京: 高等教育出版社，2002. [17] 韓榮第. 金屬切削原理與刀具（第三版）[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2007. 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 前橫架 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 4 鉆底板起螺紋孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 247×54×64 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 鉆底板螺紋孔夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆4XM12孔 專用鉆夾具、直柄麻花鉆 680 23.5 0.2 18 1 2 絲錐攻螺紋 專用螺紋夾具 140 5.28 1 18 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 2008-7-2 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 前橫架 零件名稱 前橫架 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車(chē) 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑247×54的后端面 X51 專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 4 銑 銑247×54的前端面 X51 專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 5 鉆 鉆4-Φ10的孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 6 銑 銑R15的端面 X51 專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 7 锪 锪平φ25 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 8 鉆 鉆M12的螺紋孔，攻絲 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標(biāo)卡尺 9 攻絲 攻絲4-M12 Z525 專用夾具，絲錐，游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 11 入庫(kù) 入庫(kù) 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　14 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 前橫架零件的機(jī)械加工工藝 規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 班　　級(jí)： 機(jī)電06—3 姓　　名： 孫艷波 指導(dǎo)教師： 岳立新 完成日期： 2009-7-1 一、設(shè)計(jì)題目 　鉆前橫架上4XM12底板螺紋孔與專用鉆床夾具設(shè)計(jì) 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖（草圖） 1張 (2) 生產(chǎn)類型: 5000件/年 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體零件圖 1張 (6) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(5000字左右) 1份 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫(huà)零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫(huà)夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 本文主要介紹鉆前橫架上螺紋孔的工藝分析，怎樣確定零件的生產(chǎn)類型，怎樣擬定生產(chǎn)路線及工藝文件的編制。其中工藝卡片的繪制尤為重要。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是夾具的設(shè)計(jì)。六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用在此得到應(yīng)用。夾緊裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循夾緊力的基本原則——作用點(diǎn)、方向、大小。夾具是為滿足機(jī)械加工工藝要求而進(jìn)行的一種工裝設(shè)計(jì)，同時(shí)它又是一項(xiàng)較為獨(dú)立的生產(chǎn)實(shí)用技能。本課程的學(xué)習(xí)需要有機(jī)床、刀具、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械制圖、工程材料及熱處理、機(jī)械原理與機(jī)械零件、理論力學(xué)及材料力學(xué)等機(jī)械專業(yè)多門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程做支撐。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)能夠掌握機(jī)床夾具的基本理論知識(shí)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精度分析。 會(huì)查閱有關(guān)夾具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)等技術(shù)資料。 掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般方法，具有設(shè)計(jì)一般復(fù)雜程度夾具的基本能力。 了解現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)的一般知識(shí)。 Abstract In this paper, drilling holes before Hengjia thread on the process of determining what type of parts production and how to develop the production line and the preparation of documents. One of the drawing cards is particularly important. Design is the main content of the fixture design. 6:00 targeting the application of this principle be applied. Clamping devices should be designed to follow the basic principles of force clamping - role, direction and size. Fixture for mechanical processing technology to meet the requirements of a tooling design, it is a relatively independent production practical skills. This course of study and the need for machine tools, knives, tolerance and measurement technology, mechanical drawing, engineering materials and heat treatment, machinery and mechanical parts theory, theory of mechanical machinery and materials, such as professional mechanics and more professional support to do basic courses. Through this curriculum design to be able to master the basic machine fixture theoretical knowledge and design methodology can be a fixture on the structural design of machine tools and precision analysis. Will have access to the fixture design standards, manuals, plans for technical information. Machine Tool fixture design master the general approach, with the general complexity of the design of the basic ability fixture. Fixture design of the modern understanding of general knowledge. 目錄 1 前橫架的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1 1.1前橫架的技術(shù)要求 1 1.2前橫架的工藝分析 1 1.3確定前橫架的生產(chǎn)類型 1 2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 1 2.1選擇毛坯 1 2.2毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 2 2.3繪制前橫架鑄造毛坯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2 3 擬定前橫架工藝路線 3 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 3 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 3 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 3 3.2表面加工方法的確定 3 3.3加工階段的劃分 4 3.4工序的集中與分散 4 3.5工序順序的安排 4 3.6確定工藝路線 5 4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 5 4.1工序1—前橫架前面加工余量、工序尺寸和公差的確定 5 4.2工序4—凸起螺紋孔（M12）的加工余量、工序尺寸及公差的確定 6 5切削用量的計(jì)算 6 5.1鉆孔 6 5.2攻螺紋 7 6 夾具設(shè)計(jì) 7 6.1確定工件的定位方案 7 6.2計(jì)算定位誤差 7 6.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 8 6.4夾緊裝置的選擇 8 6.4.1夾緊裝置的組成 8 6.4.2夾緊基本要求 8 6.5 夾具體的設(shè)計(jì) 9 6.5.1夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 9 6.5.2夾具體材料及制造方法 9 參考文獻(xiàn) 10 1 前橫架的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1前橫架的技術(shù)要求 前橫架零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸mm 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 前橫架前面 25 前橫架底面 不允許有凸塊等缺陷 底板螺紋孔 M12 φ0.5 B 凸起螺紋孔 M12 φ0.1 C 墊片圓槽 φ25 锪平 1.2前橫架的工藝分析 分析零件圖可知，零件經(jīng)鑄造后前面需要粗加工，用立式銑床加工前面。保證螺紋孔的位置度。底面要求不允許有凸塊等缺陷。其余表面均為鑄造面，不需加工。而主要工作面的加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)。所以，該零件的工藝性較好。 1.3確定前橫架的生產(chǎn)類型 Q=5000件/年 由1—4表知，該前橫架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.1選擇毛坯 由于前橫架在工作過(guò)程中要承受載荷，毛坯選鑄造件。該前橫架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2.2毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-1可知，該前橫架采用熔模鑄造（硅溶膠），其材料為灰鑄鐵，所以公差等級(jí)選4—6，取6.進(jìn)而由表2—3確定鑄件尺寸公差為0.58mm。 由表2—5選出機(jī)械加工余量等級(jí)為E。又由表2—4查得鑄件的機(jī)械加工余量（RMA）為0.4mm。 零件表面粗糙度 由零件圖可知，該前橫架加工表面的粗糙度Ra等于25μm，其余均為鑄造面。 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 底板厚度22 0.58 表2—3 0.4 表2—4 2.3繪制前橫架鑄造毛坯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 3 擬定前橫架工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定為基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該前橫架零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇前橫架前面和底面作為精基準(zhǔn)，以此來(lái)加工底板上4個(gè)螺紋孔和凸起上1個(gè)螺紋孔遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。該前橫架選擇后面為粗基準(zhǔn)，以加工前面，為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 3.2表面加工方法的確定 根據(jù)前橫架零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法。如下表所示。 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 備注 前橫架前面 IT13 25 粗銑 表1—8 底板螺紋孔M12 IT11 1.6 鉆-絲錐攻內(nèi)螺紋 表1—7、1—10 凸起螺紋孔M12 IT11 1.6 鉆-絲錐攻內(nèi)螺紋 表1—7、1—10 墊片圓槽φ25 IT12 12.5 鉆 表1—7 3.3加工階段的劃分 該前橫架的加工階段可分為粗加工和精加工兩個(gè)階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（前橫架前面和底面）準(zhǔn)備好，是后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑前橫架前面。在精加工階段完成底板四螺紋孔以及凸起螺紋孔和墊片圓槽的鉆削，再用絲錐攻螺紋，進(jìn)行螺紋加工。 3.4工序的集中與分散 該前橫架選用工序集中原則安排加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用萬(wàn)能型機(jī)床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則是工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且在一次裝夾中加工了許多孔，有利于保證各孔之間的相對(duì)位置精度的要求。 3.5工序順序的安排 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)—前橫架前面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先面后孔”原則，先加工前面，后加工螺紋孔以及墊片圓槽。 3.6確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上流出下列工藝路線。 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 1 粗銑前橫架前面 立式銑床X51 直柄粗加工立銑刀 2 锪平 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 3 鉆凸起螺紋孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 4 鉆底板螺紋孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 5 攻螺紋 立式鉆床Z525 絲錐 6 攻螺紋 立式鉆床Z525 絲錐 4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 4.1工序1—前橫架前面加工余量、工序尺寸和公差的確定 以后面B定位，粗銑前面A，保證工序尺寸P。 從圖中知P=22mm，Z為粗銑余量。查表2—4得Z=0.4mm，則P+Z為鑄造面基本尺寸設(shè)為P1=P+Z=22.4mm。由于工序尺寸P1是在粗銑加工中保證的，查表1—20知，粗銑工序的精度等級(jí)可達(dá)到A面的最終加工要求—IT13，因此確定該工序尺寸公差為IT13，其公差值為0.33mm，故P1=（22.4±0.165）mm。 為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核。 余量Z的校核 Zmax=P1max－Pmin=（22.4+0.165－22）mm=0.565mm Zmin=P1min－P max =（22.4－0.165－22）mm=0.235mm 余量校核表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 所以工序尺寸及公差為P1=mm。 4.2工序4—底板螺紋孔（4xM12）的加工余量、工序尺寸及公差的確定 由表2—28知，鉆孔余量為1mm。由2—39知，加工M12的螺紋孔使用直徑為11mm的麻花鉆。加工完后，用絲錐攻螺紋，即得到M12的螺紋孔。 5切削用量的計(jì)算 工序4—鉆、用絲錐攻螺紋（4M12螺紋孔） 5.1鉆孔 （1）背吃刀量的確定 取=11mm。 （2）進(jìn)給量的確定 由表5—22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。 （3）切削速度的計(jì)算 由表5—22，按工件材料為鑄鐵選硬度為160-200HBS的參數(shù)，切削速度v可取為24m/min。由公式（5—1）n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=694.8 r/min，參照表4—9所列的Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=680 r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5—1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v= nπd/1000=680 r/min×π×11mm/1000=23.5 m/min。 5.2攻螺紋 （1）被吃刀量的確定 由表2—41查得，M12×1mm的螺紋在加工前孔直徑應(yīng)為11mm，一次攻螺紋的被吃刀量取=12－11=1mm。 （2）進(jìn)給量地選擇 由于攻螺紋的進(jìn)給量就是被加工螺紋的螺距，因此f=1mm/r。 （3）切削速度的選擇 由表5—37查得攻螺紋的切削速度v=5—10m/min，本方案取v=5m/min。由公式（5—1）求工位的主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=5×1000/12/π=132.7 m/min,又由立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速表4—9，取轉(zhuǎn)速為140 r/min.在將此轉(zhuǎn)速代入公式（5—1），可求處該工序的實(shí)際切削速度v= nπd/1000=140 r/min×π×12mm/1000=5.28 m/min. 6 夾具設(shè)計(jì) 6.1確定工件的定位方案 本設(shè)計(jì)為加工底板螺紋孔，綜合考慮，采用扁頭定位銷可以限制1個(gè)自由度，即將工件與板用一個(gè)定位長(zhǎng)銷連接在一起，B面在底面上被支撐釘支撐，這樣可以限制X轉(zhuǎn)動(dòng)，Y轉(zhuǎn)動(dòng)，Z轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)4個(gè)方向的自由度。再將底板夾緊即共限制了6個(gè)方向的自由度。遵循六點(diǎn)定位原則。 6.2計(jì)算定位誤差 根據(jù)表8—13中查得本設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)。式中表示孔的上偏差，下偏差為0，表示銷的下偏差，上偏差為0，定為基準(zhǔn)孔與定位銷間的最小間隙。 =0.11mm，=0.027mm，==0 所以=0.0685mm。 6.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定為元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 本設(shè)計(jì)采用可換式鉆套。 鉆套的高度和排泄間隙 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取1—2.5倍的孔徑，孔徑小精度要求高時(shí)，取較大值。 鉆套底部與工件間的距離稱為排泄間隙。鉆套高度應(yīng)適當(dāng)選取，排泄間隙較小時(shí)切削難以自由排出，使加工表面被破壞；排泄間隙較大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。 鉆套高度和排泄間隙可按表9—13選取。 6.4夾緊裝置的選擇 6.4.1夾緊裝置的組成 1動(dòng)力裝置 動(dòng)力裝置是產(chǎn)生夾緊力的裝置。通常是指機(jī)動(dòng)加緊時(shí)所用的氣動(dòng)、液壓、氣動(dòng)裝置。 2夾緊元件 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過(guò)它和工件受壓面的直接接觸面完成夾緊動(dòng)作。 3中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是介于力源和夾緊元件之間的傳力機(jī)構(gòu)，它將原動(dòng)力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件。 6.4.2夾緊基本要求 1夾緊時(shí)不破壞工件在夾具中占有的正確位置； 2夾緊力要適當(dāng)，既保證工件在加工過(guò)程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過(guò)大損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形； 3夾緊機(jī)構(gòu)操作安全、省力、夾緊迅速； 4夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于制造與維修； 5具有良好的自鎖性。 本設(shè)計(jì)選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，定位基準(zhǔn)關(guān)于對(duì)稱分布。 6.5 夾具體的設(shè)計(jì) 6.5.1夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的所有組成部分都必須最終通過(guò)這一基礎(chǔ)件組成一個(gè)有機(jī)整體。 （1）足夠的剛度和強(qiáng)度 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)保證在夾緊力和切削力等外力條件下，不產(chǎn)生過(guò)大的變形和振動(dòng)。必要時(shí)，可在適當(dāng)位置設(shè)置若干條加強(qiáng)筋。 （2）夾具安裝穩(wěn)定 機(jī)床夾具通過(guò)夾具體安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，安裝應(yīng)穩(wěn)定，為此，機(jī)床夾具重心和切削力等力的作用點(diǎn)應(yīng)處在夾具安裝基面內(nèi)。機(jī)床夾具高度越大，要求夾具體底面面積也越大。為使夾具體平面與機(jī)床工作臺(tái)接觸良好，夾具體底平面中間部位應(yīng)適當(dāng)挖空。 （3） 夾具體結(jié)構(gòu)工藝性良好 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體的毛坯制造工藝性、機(jī)械加工工藝性和裝配的工藝性。 （4）便于清除切屑 為防止加工中切屑聚積在定為元件工作表面或其他裝置中，影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計(jì)家具時(shí)，要考慮切屑排除問(wèn)題。 6.5.2夾具體材料及制造方法 夾具體鑄造或焊接的方法制造。由于鑄造夾具體有以下特點(diǎn)，所以得到了廣泛的應(yīng)用。 （1）鑄造工藝性良好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制； （2）鑄造夾具體吸振性良好，可減小或避免其受力而產(chǎn)生的振動(dòng)； （3）鑄造夾具體承受抗壓能力大，可承受較大的切削力、夾緊力等力的作用。 鑄造材料一般采用HT200或HT150兩種。夾具體應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 本設(shè)計(jì)采用HT200。 參考文獻(xiàn) 鄒青機(jī). 械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程. 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