KCSJ-06角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含非標7張張CAD圖紙】-jjsj23

KCSJ-06角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含非標7張張CAD圖紙】-jjsj23KCSJ-06角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設計目錄1.序   言22 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型23 審查零件圖樣的工藝性24 選擇毛坯45 工藝過程的設計45.1 定位基準的選擇45.2 零件表面加工方法的選擇45.3 制訂工藝路線56 確定機械加工余量及毛坯尺寸57 工序設計67.1 選擇機床67.2 夾具選擇67.3 選擇刀具67.4 確定工序尺寸68 確定切削用量及基本工時7第9章 鉆M8孔夾具設計149.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置149.2夾具的導向149.3切削力及夾緊力的計算159.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙189.5 鉆模板199.6定位誤差的分析199.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用219.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)229.9夾具設計及操作的簡要說明24參考文獻251.序   言角板的加工工藝規(guī)程是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型課程設計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺，其設備品率為10%，機械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程?！驹斍槿缦隆俊拘枰稍冑徺I全套設計請加QQ1459919609】上底板.dwg六角頭支撐.dwg參考加工工序卡片，需要自己根據(jù)自己的要求完善.doc參考工藝過程卡、需要自己根據(jù)自己的要求完善.zip工藝過程卡片.doc心軸.dwg文件清單.txt角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設計說明書.doc角板鑄造圖.dwg角板零件圖.dwg鉆M8螺紋底孔夾具體.dwg鉆M8螺紋底孔夾具裝配圖.dwg鉆M8螺紋底孔夾具零件圖.dwg 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 40、 50、 60 鉆、擴、鉸 40 孔 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 鉆 40 孔 鉆頭 ， 游標卡尺 68 擴 40 孔 擴孔鉆 ，游標卡尺 68 鉸 40 孔 鉸刀 ， 游標卡尺 68 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名 稱 材 料 牌 號 機加 70 粗、精銑 74 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件 數(shù) 鏜床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進 給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 粗銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 450 初銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 450 半 精銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 750 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 30 銑 60端面 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 銑 60端面 面銑刀 ，游標卡尺 380 2 2 銑 60一端面 面銑刀 ， 游標卡尺 380 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 立銑刀 ，游標卡尺 380 2 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設計 共 2頁 校核 第 2頁 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品代號 零件圖號 零件名稱 角板 材料 應狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量 (每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量 (大批量 鑄件 門 工序 號 工序名稱 設備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 鑄造毛坯 20 時效 30 銑 60端面 立式銑床 用夾具 面銑刀 游標卡尺 40 鉆 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 鉆頭 游標卡尺 50 擴 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 擴孔鉆 游標卡尺 60 鉸孔 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 鉸刀 游標卡尺 70 粗銑 74、 74，半精銑74 立式銑床 用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 立式銑床 用夾具 立銑刀 游標卡尺 90 鉆 螺紋底孔 立式鉆床 用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 鉆套 100 攻絲 專用夾具 標準螺紋刀 螺距尺 110 去毛刺 專用夾具 鉗工工具 120 檢驗 130 入庫 目錄 言 . 2 2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 . 2 3 審查零件圖樣的工藝性 . 2 4 選擇毛坯 . 4 5 工藝過程的設計 . 4 位基準的選擇 . 4 件表面加工方法的選擇 . 4 訂工藝路線 . 5 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 . 5 7 工序設計 . 6 擇機床 . 6 具選擇 . 6 擇刀具 . 6 定工序尺寸 . 6 8 確定切削用量及基本工時 . 7 第 9 章 鉆 具設計 . 14 具的夾緊裝置和定位裝置 . 14 具的導向 . 14 削力及夾緊力的計算 . 15 孔與工件之間的切屑間隙 . 18 模板 . 19 位誤差的分析 . 19 套、襯套、鉆模板設計與選用 . 21 定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) . 22 具設計及操作的簡要說明 . 24 參考文獻 . 25 2 言 角板 的加工工藝規(guī)程是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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。 本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次 設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 課程設計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為 5000臺，其設備品率為 10%，機械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。 5550%)1%101(15000%)%1( /年 角板零件的年產(chǎn)量為 5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3 審查零件圖樣的工藝性 角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全?；鶞士?40要求 以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困難；角板上的 4個溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺的螺紋孔，需經(jīng)過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和 40 有一定的位置要求，主要是上表面與 40 軸線的平行度為 經(jīng)過以上的分析，我們可以先選定粗基準，加工精基準所在的加工表面，然后借助夾具對其他表面進行加工，從而保證相應的位置精度。 3 角板 零件 圖 4 角板 毛坯圖 4 選擇毛坯 角板有 廓尺寸不大，形狀也不復雜，又屬成批生產(chǎn)，故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復雜，因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，用砂型鑄造，上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。 5 工藝過程的設 計 位基準的選擇 本零件是帶孔的角板，孔是設計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓 52 端面為粗基準，加工孔 40 ，此后選用孔40 為精基準，加工其余的表面以及銑槽。 件表面加工方法的選擇 本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等，材料為 閱 手冊，其加工方法選擇如下： （ 1） 40 的內(nèi)孔，表面的粗糙度為 差等級為 要粗鏜、半精鏜、精鏜。 （ 2）角板端面的粗糙度為 只需要粗銑即可達到要求。 （ 3）角板上表面的粗糙度為 公差等級為 要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （ 4）角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為 公差等級 為 要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （ 5）凸臺 16 粗糙度為 只需要粗銑即可達到要求。 （ 6）螺紋孔 8M 需要經(jīng)過鉆孔、攻絲。 5 訂工藝路線 銑削加工在排列加工工序時，一般遵循基準先行、先主后次、先粗后細、先面后孔的原則，因而角板的加工工藝路線先加工角板端面，再加工孔 40 ，最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的 特點，角板的加工可按下述工藝路線進行： 10 鑄造毛坯 20 時效 30 銑 60端面 40 鉆 40 孔到工序尺寸 50 擴 40 孔到工序尺寸 60 鉸孔 40 孔到工序尺寸 70 粗銑 74、 74，半精銑 74 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 90 鉆 螺紋底孔 100 攻絲 10 去毛刺 120 檢驗 130 入庫 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 28 10 3 35 31 13 60 3 及 板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表 鑄件尺寸 公差 35 6 31 13 工序設計 擇機床 （ 1）工序 010、 020、 040、 050、 080、 090 是粗銑， 060、 070、 100、 110 是半精銑。各工序額工步數(shù)不多，成批生不要求很高的生產(chǎn)率，選用臥式銑床就能滿足要求。 本零件的外形輪廓不大，精度要求不是很高，選用 （ 2）工序 030 是精鏜，表面粗造的 6.1工精度要求高，選用 （ 3）工序 120 是鉆孔后攻絲，可選用 立式鉆床。 具選擇 本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外，其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤，鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。 擇刀具 （ 1）銑削角板表面、端面和凸臺時，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑 80 。 （ 2）銑削槽時，選用直柄鍵槽銑刀，直徑 8 。 （ 3）鉆孔 時，選用直柄麻花鉆，直徑 。 定工序尺寸 （ 1） 740H 的工序尺寸及公差 用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下：精鏜加工余量 精鏜加工余量 鏜加工余量 毛坯的總余量為 5 各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精 鏜尺寸 ； ；毛坯的尺寸 。 7 工序尺寸的公差及其偏差：精鏜前的半精鏜取 ，得 ；粗鏜取 ；毛坯公差取 。 工序尺寸偏差按“入體原則”標注：精鏜 ；半精鏜 ； 粗鏜 ；毛坯 。 （ 2）確定各加工表面的工序加工余量 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面 上端面 角板表面 角板表面 角板表面 角板表面 槽 槽 槽 3 3 3 10 10 10 2 2 1 1 10 10 10 110 槽 10 10 8 確定切削用量及基本工時 工序一：鑄造 工序二：時效處理 工序三： 銑寬 60面， 60面粗糙度要求為 們選用 式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一： 銑 60端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 8 因為加工余量不大，一次加工完成 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m rd vn s 按機床標準選取750 r m 21 0 0 0 7 5 0601 0 0 0 w 當750r/ 按機床標準選取 6003） 計算工時 切削工時： 20 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 3 512021 工步二銑 60端面的切削用量及基本工時的計算如上在此不再累述： 工序四：鉆，擴，絞 40孔 工步一鉆 孔至 39 確定進給量 f ：根據(jù)參考文獻 表 2鋼的 00， 90 時， 。由于本零件在加工 31 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù) 根據(jù) 床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻 表 2表 2得切削速度 8 所以 9 m 5239 181 0 0 01 0 0 0 rd 根據(jù)機床說明書，取 75 ，故實際切削速度為 m 0 0 1 7 5391 0 0 0 切削工時： 0 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 孔 利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 鉆 根據(jù)機床說明書，選取 m i n/461231213121 鉆則主軸轉(zhuǎn)速為 m 4 ，并按車床說明書取 8 ，實際切削速度為 m 0 0 0 0 切削工時： 0 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m ：鉸 孔 根據(jù) 參考文獻 表 2， 28 ，得 m 4 9 10 查參考文獻 表 機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取 ，98 rn w ，實際切削速度 3.9 。 切削工時： 0 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 銑 2 個 74面， 60面粗糙度要求為 次粗銑加工即可滿足要求，我們選用 式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一： 銑 74端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 決定 銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 p 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m rd vn s 按機床標準選取750 r m 21 0 0 0 7 5 0601 0 0 0 w 當750r/ 按機床標準選取 600 11 6） 計算工時 切削工時： 4 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 6 0 357421 工步二：銑 74端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 工序六：銑長為 12 的 半圓槽 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用 p ， 0 ， 5 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 958 2510001000 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 45081000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 11609） 計算工時 切削工時： 21 ，則機動工時為 m fn 上在此不再累述。 12 工序 15 端面 . 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 510001000 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 450351000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 116012） 計算工時 切削工時： 5 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 8 4 51521 fn 紋孔的切削用量及基本工時的確定： 選用 式鉆床，選用 d= 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表 6） 由切削表 工藝表 16查得 mm/機 13 （切削表 m in/ 6 0 0 0 0 c 機機 4 5 / m m i n/ 4 0 0 545. 8 0 0 機機 1 攻螺紋 選擇 速鋼機用絲錐 f 等于工件螺紋的螺距 p ，即 1 /f mm r 7 m i 1000 1 0 0 0 7 . 5 2 9 8 ( / m i n )8 查按機床選取 2 7 2 / m 6 m i 基本工時： 1 機 14 第 9 章 鉆 夾具設計 具的夾緊裝置和定位裝置 本夾具主要用于鉆 具設計 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。 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)。 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 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 。 在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定 位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 具的導向 在鉆床上加工孔時 ， 大都采用導向元件或?qū)蜓b置 ， 用以引導刀具進入正確的加工位置 ， 并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移 ， 提高刀具的剛性 ， 從而保證零件上孔的精度 ， 在鉆床上加工的過程中 ， 導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等 ， 因此 ， 導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用 。 導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。 15 在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套 。 鉆套 按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套 ， 可換鉆套 ， 快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大 ， 磨損較小，孔距離精度要求較高 ， 則選用固定鉆套 。 如圖 接壓入鉆模板或夾具體的孔中 。 圖 套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用 H7/ 且必須有很高的耐磨性 ， 材料選擇 20淬火 相同的 ， 為了防止定位銷與模板之間的磨損 ， 在模板定位孔之間套上兩個固定襯套 。選取的標準件代號為 12*18 材料仍選取 淬火 公差采用 H7/ 削力及夾緊力的計算 刀具： 鉆頭 則軸向力：見工藝師手冊表 =CF z 中： 420， f=( 90200()190 F=420 1 . 0 0 . 86 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 轉(zhuǎn)矩 T=CT Z 式中 : 16 T= . 0 0 . 86 0 . 3 5 1 . 0 7 1 7 . 3 4 ( ) 功率 01 7 . 3 4 1 6 . 9 5 0 . 7 2 63 0 3 0 6 在計算切削力時 ,必須考慮安全系數(shù) ,安全系數(shù) K=2 4 式中 基本安全系數(shù)， 加工性質(zhì)系數(shù)， 刀具鈍化系數(shù) , 斷續(xù)切削系數(shù) , F/ =( 鉆削時 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.0f 4416 )( 所以 ,時工件不會轉(zhuǎn)動 ,故本夾具可安全工作。 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： 安全系數(shù) ： ： 17 6543210 式 中 ：60 種 因 素 的 安 全 系 數(shù) ， 查 參 考 文 獻 5 表 121 可得 ： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 之間的關(guān)系 向力： N） 扭距： m 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)321 由資料機床夾具設計手冊查表 721 可得： 切削力公式：（ 式中 查表 821 得： 9 0( )(實際所需夾緊力：由 參考文獻 16機床夾具設計手冊表 1121 得： 安全系數(shù) 式（ ： 6543210 18 式中：60 參考文獻 16機床夾具設計手冊表121 可得： K 所以 )( 5 8 0 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，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點 : 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用 H7/要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一 個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以 F7/ F7/ 3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙 C， 使開始鉆孔時 ， 鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中 ， 以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖 19 圖 切屑間隙 C=(1.2)d。 在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面 的因素，確定了設計方案后，選擇了 C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以 模板 在導向裝置中 ， 導套通常是安裝在鉆模板上 ， 因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度 ， 以防變形而影響鉆孔精度 。 鉆模板按其與夾具體連接的方式 ， 可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等 。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板 ， 在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下 ， 鉆螺栓緊固 ， 鉆模精度較高 。 4 位誤差的分析 3) 夾具安裝誤差 A 因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 圖 5夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， A =0. 4) 夾具誤差 J 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差 J 主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差 1J ；定 20 位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢蛟g）的尺寸或位置誤差 2J ；導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差 3J ；若有分度裝置時，還存在分度誤差 F 。以上幾項共同組成夾具誤差 J 。 5) 加工方法誤差 G 因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差 K 的 1/3 。 2. 保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時，總加工誤差 為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度 的條件是 22222即工件的總加工誤差 應不大于工件的加工尺寸 K 。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量 因此將上式改寫為 或 0 當 0具能滿足工件的加工要求。 的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值 J 確定得是否合理。 知此方案可行。 21 套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 為了 減少輔助時間 采用 可換鉆套 ，以來滿足達到 孔 的 加工的要求。 表 d D t 基本 極限 偏差 本 極限 偏差 0 1 + + 6 9 1 + 8 3 6 9 8 12 16 3 22 4 + +0 4 5 8 11 5 6 10 11 10 16 20 6 8 +2 +5 8 10 15 18 12 20 25 10 12 +8 22 12 15 22 +6 16 28 36 15 18 26 30 18 22 +0 34 20 36 22 26 35 +9 26 30 42 46 25 6 30 35 +8 52 35 42 55 +9 30 56 67 42 48 110 66 48 50 70 74 模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設計的基本要求 （ 1） 應該保持 精度和穩(wěn)定性 23 在 夾具體表面重要的面，如安裝 接觸 位置，安裝表面 的 刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體， 夾具體應該采用鑄造 ，時效處理，退火 等處理方式 。 （ 2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具 應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （ 3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應該不錯 夾較大的 工件的 外觀，更復雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。 再滿足功能性要求（ 剛度和強度 ）前提下 ，應能減小體積減輕重量， 結(jié)構(gòu)應該 簡單。 （ 4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增 加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應在 夾具體上面 。 （ 5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 24 加工過程中，夾具必承受 大的 夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動， 夾具 的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的 定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結(jié)構(gòu)應便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結(jié)構(gòu)應便 排出鐵屑 。 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 支撐銷 定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)加工過的面，定位是允許 的。 25 參考文獻 1 李 洪 機械加工工藝手冊 M 北京出版社， 1996 1 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機械工業(yè)出版社， 2005 1 3 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 金屬切削手冊 M 上?？茖W技術(shù)出版社， 2002 4 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 機械工業(yè)出版社， 2000 5 徐鴻本 機床夾具設計手冊 M 遼寧科學技術(shù)出版社， 2003 10 6 都克勤 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 M 貴州人民出版社， 1983 4 7 胡建新 機床夾具 M 中國勞動社會保障出版社， 2001 5 8 馮 道 機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊 M 安徽文化音像出版社， 2003 9 王先逵 機械制造工藝學 M 機械工業(yè)出版社， 2000 10 馬賢智 機械加工余量與公差手冊 M 中國標準出版社， 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學技術(shù)出版社， 1987 12 王光斗 機床夾具設計手冊 M 上海科學技術(shù)出版社， 2002 8 26 致謝詞 非常感謝 課程設計的指導，他給了我耐心的指導和無私的幫助。在此我向她們表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過這一階段的努力，我的 課程設計 終于完成了， 經(jīng)過這一段時間， 我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 從接觸這次課程設計論 文的題目到完成，我對自己大學幾年的知識進行了重新的學習與鞏固，使自己的專業(yè)知識更加牢固可靠，從而也更加明確了自己的努力方向，找到了自身的不足，在以后的學習和工作中，我會更加努力。 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 40、 50、 60 鉆、擴、鉸 40 孔 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 鉆 40 孔 鉆頭 ， 游標卡尺 68 擴 40 孔 擴孔鉆 ，游標卡尺 68 鉸 40 孔 鉸刀 ， 游標卡尺 68 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名 稱 材 料 牌 號 機加 70 粗、精銑 74 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件 數(shù) 鏜床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進 給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 粗銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 450 初銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 450 半 精銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 750 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 30 銑 60端面 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 銑 60端面 面銑刀 ，游標卡尺 380 2 2 銑 60一端面 面銑刀 ， 游標卡尺 380 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 立銑刀 ，游標卡尺 380 2 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設計 共 2頁 校核 第 2頁 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品代號 零件圖號 零件名稱 角板 材料 應狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量 (每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量 (大批量 鑄件 門 工序 號 工序名稱 設備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 鑄造毛坯 20 時效 30 銑 60端面 立式銑床 用夾具 面銑刀 游標卡尺 40 鉆 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 鉆頭 游標卡尺 50 擴 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 擴孔鉆 游標卡尺 60 鉸孔 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 鉸刀 游標卡尺 70 粗銑 74、 74，半精銑74 立式銑床 用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 立式銑床 用夾具 立銑刀 游標卡尺 90 鉆 螺紋底孔 立式鉆床 用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 鉆套 100 攻絲 專用夾具 標準螺紋刀 螺距尺 110 去毛刺 專用夾具 鉗工工具 120 檢驗 130 入庫 目錄 言 . 2 2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 . 2 3 審查零件圖樣的工藝性 . 2 4 選擇毛坯 . 4 5 工藝過程的設計 . 4 位基準的選擇 . 4 件表面加工方法的選擇 . 4 訂工藝路線 . 5 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 . 5 7 工序設計 . 6 擇機床 . 6 具選擇 . 6 擇刀具 . 6 定工序尺寸 . 6 8 確定切削用量及基本工時 . 7 第 9 章 鉆 具設計 . 14 具的夾緊裝置和定位裝置 . 14 具的導向 . 14 削力及夾緊力的計算 . 15 孔與工件之間的切屑間隙 . 18 模板 . 19 位誤差的分析 . 19 套、襯套、鉆模板設計與選用 . 21 定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) . 22 具設計及操作的簡要說明 . 24 參考文獻 . 25 2 言 角板 的加工工藝規(guī)程是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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。 本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次 設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 課程設計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為 5000臺，其設備品率為 10%，機械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。 5550%)1%101(15000%)%1( /年 角板零件的年產(chǎn)量為 5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3 審查零件圖樣的工藝性 角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。基準孔 40要求 以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困難；角板上的 4個溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺的螺紋孔，需經(jīng)過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和 40 有一定的位置要求，主要是上表面與 40 軸線的平行度為 經(jīng)過以上的分析，我們可以先選定粗基準，加工精基準所在的加工表面，然后借助夾具對其他表面進行加工，從而保證相應的位置精度。 3 角板 零件 圖 4 角板 毛坯圖 4 選擇毛坯 角板有 廓尺寸不大，形狀也不復雜，又屬成批生產(chǎn)，故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復雜，因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，用砂型鑄造，上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。 5 工藝過程的設 計 位基準的選擇 本零件是帶孔的角板，孔是設計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓 52 端面為粗基準，加工孔 40 ，此后選用孔40 為精基準，加工其余的表面以及銑槽。 件表面加工方法的選擇 本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等，材料為 閱 手冊，其加工方法選擇如下： （ 1） 40 的內(nèi)孔，表面的粗糙度為 差等級為 要粗鏜、半精鏜、精鏜。 （ 2）角板端面的粗糙度為 只需要粗銑即可達到要求。 （ 3）角板上表面的粗糙度為 公差等級為 要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （ 4）角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為 公差等級 為 要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （ 5）凸臺 16 粗糙度為 只需要粗銑即可達到要求。 （ 6）螺紋孔 8M 需要經(jīng)過鉆孔、攻絲。 5 訂工藝路線 銑削加工在排列加工工序時，一般遵循基準先行、先主后次、先粗后細、先面后孔的原則，因而角板的加工工藝路線先加工角板端面，再加工孔 40 ，最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的 特點，角板的加工可按下述工藝路線進行： 10 鑄造毛坯 20 時效 30 銑 60端面 40 鉆 40 孔到工序尺寸 50 擴 40 孔到工序尺寸 60 鉸孔 40 孔到工序尺寸 70 粗銑 74、 74，半精銑 74 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 90 鉆 螺紋底孔 100 攻絲 10 去毛刺 120 檢驗 130 入庫 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 28 10 3 35 31 13 60 3 及 板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表 鑄件尺寸 公差 35 6 31 13 工序設計 擇機床 （ 1）工序 010、 020、 040、 050、 080、 090 是粗銑， 060、 070、 100、 110 是半精銑。各工序額工步數(shù)不多，成批生不要求很高的生產(chǎn)率，選用臥式銑床就能滿足要求。 本零件的外形輪廓不大，精度要求不是很高，選用 （ 2）工序 030 是精鏜，表面粗造的 6.1工精度要求高，選用 （ 3）工序 120 是鉆孔后攻絲，可選用 立式鉆床。 具選擇 本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外，其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤，鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。 擇刀具 （ 1）銑削角板表面、端面和凸臺時，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑 80 。 （ 2）銑削槽時，選用直柄鍵槽銑刀，直徑 8 。 （ 3）鉆孔 時，選用直柄麻花鉆，直徑 。 定工序尺寸 （ 1） 740H 的工序尺寸及公差 用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下：精鏜加工余量 精鏜加工余量 鏜加工余量 毛坯的總余量為 5 各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精 鏜尺寸 ； ；毛坯的尺寸 。 7 工序尺寸的公差及其偏差：精鏜前的半精鏜取 ，得 ；粗鏜取 ；毛坯公差取 。 工序尺寸偏差按“入體原則”標注：精鏜 ；半精鏜 ； 粗鏜 ；毛坯 。 （ 2）確定各加工表面的工序加工余量 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面 上端面 角板表面 角板表面 角板表面 角板表面 槽 槽 槽 3 3 3 10 10 10 2 2 1 1 10 10 10 110 槽 10 10 8 確定切削用量及基本工時 工序一：鑄造 工序二：時效處理 工序三： 銑寬 60面， 60面粗糙度要求為 們選用 式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一： 銑 60端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 8 因為加工余量不大，一次加工完成 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m rd vn s 按機床標準選取750 r m 21 0 0 0 7 5 0601 0 0 0 w 當750r/ 按機床標準選取 6003） 計算工時 切削工時： 20 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 3 512021 工步二銑 60端面的切削用量及基本工時的計算如上在此不再累述： 工序四：鉆，擴，絞 40孔 工步一鉆 孔至 39 確定進給量 f ：根據(jù)參考文獻 表 2鋼的 00， 90 時， 。由于本零件在加工 31 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù) 根據(jù) 床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻 表 2表 2得切削速度 8 所以 9 m 5239 181 0 0 01 0 0 0 rd 根據(jù)機床說明書，取 75 ，故實際切削速度為 m 0 0 1 7 5391 0 0 0 切削工時： 0 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 孔 利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 鉆 根據(jù)機床說明書，選取 m i n/461231213121 鉆則主軸轉(zhuǎn)速為 m 4 ，并按車床說明書取 8 ，實際切削速度為 m 0 0 0 0 切削工時： 0 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m ：鉸 孔 根據(jù) 參考文獻 表 2， 28 ，得 m 4 9 10 查參考文獻 表 機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取 ，98 rn w ，實際切削速度 3.9 。 切削工時： 0 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 銑 2 個 74面， 60面粗糙度要求為 次粗銑加工即可滿足要求，我們選用 式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一： 銑 74端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 決定 銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 p 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m rd vn s 按機床標準選取750 r m 21 0 0 0 7 5 0601 0 0 0 w 當750r/ 按機床標準選取 600 11 6） 計算工時 切削工時： 4 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 6 0 357421 工步二：銑 74端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 工序六：銑長為 12 的 半圓槽 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用 p ， 0 ， 5 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 958 2510001000 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 45081000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 11609） 計算工時 切削工時： 21 ，則機動工時為 m fn 上在此不再累述。 12 工序 15 端面 . 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ，則 m 510001000 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 450351000 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 116012） 計算工時 切削工時： 5 ， 1 ， 2 ，則機動工時為 m 8 4 51521 fn 紋孔的切削用量及基本工時的確定： 選用 式鉆床，選用 d= 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表 6） 由切削表 工藝表 16查得 mm/機 13 （切削表 m in/ 6 0 0 0 0 c 機機 4 5 / m m i n/ 4 0 0 545. 8 0 0 機機 1 攻螺紋 選擇 速鋼機用絲錐 f 等于工件螺紋的螺距 p ，即 1 /f mm r 7 m i 1000 1 0 0 0 7 . 5 2 9 8 ( / m i n )8 查按機床選取 2 7 2 / m 6 m i 基本工時： 1 機 14 第 9 章 鉆 夾具設計 具的夾緊裝置和定位裝置 本夾具主要用于鉆 具設計 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。 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)。 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 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 。 在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定 位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 具的導向 在鉆床上加工孔時 ， 大都采用導向元件或?qū)蜓b置 ， 用以引導刀具進入正確的加工位置 ， 并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移 ， 提高刀具的剛性 ， 從而保證零件上孔的精度 ， 在鉆床上加工的過程中 ， 導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等 ， 因此 ， 導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用 。 導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。 15 在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套 。 鉆套 按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套 ， 可換鉆套 ， 快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大 ， 磨損較小，孔距離精度要求較高 ， 則選用固定鉆套 。 如圖 接壓入鉆模板或夾具體的孔中 。 圖 套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用 H7/ 且必須有很高的耐磨性 ， 材料選擇 20淬火 相同的 ， 為了防止定位銷與模板之間的磨損 ， 在模板定位孔之間套上兩個固定襯套 。選取的標準件代號為 12*18 材料仍選取 淬火 公差采用 H7/ 削力及夾緊力的計算 刀具： 鉆頭 則軸向力：見工藝師手冊表 =CF z 中： 420， f=( 90200()190 F=420 1 . 0 0 . 86 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 轉(zhuǎn)矩 T=CT Z 式中 : 16 T= . 0 0 . 86 0 . 3 5 1 . 0 7 1 7 . 3 4 ( ) 功率 01 7 . 3 4 1 6 . 9 5 0 . 7 2 63 0 3 0 6 在計算切削力時 ,必須考慮安全系數(shù) ,安全系數(shù) K=2 4 式中 基本安全系數(shù)， 加工性質(zhì)系數(shù)， 刀具鈍化系數(shù) , 斷續(xù)切削系數(shù) , F/ =( 鉆削時 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.0f 4416 )( 所以 ,時工件不會轉(zhuǎn)動 ,故本夾具可安全工作。 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： 安全系數(shù) ： ： 17 6543210 式 中 ：60 種 因 素 的 安 全 系 數(shù) ， 查 參 考 文 獻 5 表 121 可得 ： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 之間的關(guān)系 向力： N） 扭距： m 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)321 由資料機床夾具設計手冊查表 721 可得： 切削力公式：（ 式中 查表 821 得： 9 0( )(實際所需夾緊力：由 參考文獻 16機床夾具設計手冊表 1121 得： 安全系數(shù) 式（ ： 6543210 18 式中：60 參考文獻 16機床夾具設計手冊表121 可得： K 所以 )( 5 8 0 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，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點 : 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用 H7/要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一 個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以 F7/ F7/ 3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙 C， 使開始鉆孔時 ， 鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中 ， 以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖 19 圖 切屑間隙 C=(1.2)d。 在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面 的因素，確定了設計方案后，選擇了 C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以 模板 在導向裝置中 ， 導套通常是安裝在鉆模板上 ， 因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度 ， 以防變形而影響鉆孔精度 。 鉆模板按其與夾具體連接的方式 ， 可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等 。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板 ， 在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下 ， 鉆螺栓緊固 ， 鉆模精度較高 。 4 位誤差的分析 3) 夾具安裝誤差 A 因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 圖 5夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， A =0. 4) 夾具誤差 J 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差 J 主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差 1J ；定 20 位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢蛟g）的尺寸或位置誤差 2J ；導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差 3J ；若有分度裝置時，還存在分度誤差 F 。以上幾項共同組成夾具誤差 J 。 5) 加工方法誤差 G 因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差 K 的 1/3 。 2. 保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時，總加工誤差 為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度 的條件是 22222即工件的總加工誤差 應不大于工件的加工尺寸 K 。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量 因此將上式改寫為 或 0 當 0具能滿足工件的加工要求。 的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值 J 確定得是否合理。 知此方案可行。 21 套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 為了 減少輔助時間 采用 可換鉆套 ，以來滿足達到 孔 的 加工的要求。 表 d D t 基本 極限 偏差 本 極限 偏差 0 1 + + 6 9 1 + 8 3 6 9 8 12 16 3 22 4 + +0 4 5 8 11 5 6 10 11 10 16 20 6 8 +2 +5 8 10 15 18 12 20 25 10 12 +8 22 12 15 22 +6 16 28 36 15 18 26 30 18 22 +0 34 20 36 22 26 35 +9 26 30 42 46 25 6 30 35 +8 52 35 42 55 +9 30 56 67 42 48 110 66 48 50 70 74 模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設計的基本要求 （ 1） 應該保持 精度和穩(wěn)定性 23 在 夾具體表面重要的面，如安裝 接觸 位置，安裝表面 的 刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體， 夾具體應該采用鑄造 ，時效處理，退火 等處理方式 。 （ 2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具 應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （ 3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應該不錯 夾較大的 工件的 外觀，更復雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。 再滿足功能性要求（ 剛度和強度 ）前提下 ，應能減小體積減輕重量， 結(jié)構(gòu)應該 簡單。 （ 4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增 加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應在 夾具體上面 。 （ 5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 24 加工過程中，夾具必承受 大的 夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動， 夾具 的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的 定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結(jié)構(gòu)應便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結(jié)構(gòu)應便 排出鐵屑 。 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 支撐銷 定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)加工過的面，定位是允許 的。 25 參考文獻 1 李 洪 機械加工工藝手冊 M 北京出版社， 1996 1 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機械工業(yè)出版社， 2005 1 3 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 金屬切削手冊 M 上?？茖W技術(shù)出版社， 2002 4 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 機械工業(yè)出版社， 2000 5 徐鴻本 機床夾具設計手冊 M 遼寧科學技術(shù)出版社， 2003 10 6 都克勤 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 M 貴州人民出版社， 1983 4 7 胡建新 機床夾具 M 中國勞動社會保障出版社， 2001 5 8 馮 道 機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊 M 安徽文化音像出版社， 2003 9 王先逵 機械制造工藝學 M 機械工業(yè)出版社， 2000 10 馬賢智 機械加工余量與公差手冊 M 中國標準出版社， 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學技術(shù)出版社， 1987 12 王光斗 機床夾具設計手冊 M 上?？茖W技術(shù)出版社， 2002 8 26 致謝詞 非常感謝 課程設計的指導，他給了我耐心的指導和無私的幫助。在此我向她們表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過這一階段的努力，我的 課程設計 終于完成了， 經(jīng)過這一段時間， 我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 從接觸這次課程設計論 文的題目到完成，我對自己大學幾年的知識進行了重新的學習與鞏固，使自己的專業(yè)知識更加牢固可靠，從而也更加明確了自己的努力方向，找到了自身的不足，在以后的學習和工作中，我會更加努力。