立式加工中心支座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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銑床轉(zhuǎn)盤加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力 34 Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 引言 1 1.1 課題的提出 1 1.2課題的主要內(nèi)容 1 1.3課題的構(gòu)思 1 第2章 零件的工藝設(shè)計(jì) 2 2.1零件的作用及工藝分析 2 2.2零件毛坯的確定 3 2.3工藝過程中應(yīng)考慮的問題 4 2.4工藝規(guī)程的安排 4 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動時(shí)間） 12 第3章 銑面夾具設(shè)計(jì) 26 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 28 3.2定位元件的設(shè)計(jì) 28 3.3切削力及夾緊力的計(jì)算 29 3.4定位誤差分析 30 3.4對刀塊的設(shè)計(jì) 41 3.5夾緊裝置的設(shè)計(jì) 31 3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 31 第4章 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 32 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 33 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 33 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 34 4.4夾緊裝置設(shè)計(jì) 34 4.5夾具誤差分析和計(jì)算 34 結(jié) 論 35 參考文獻(xiàn) 36 致 謝 37 第一章 緒論 1.1 課題的提出 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)所有科目，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識來分析處理生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固大學(xué)期間所學(xué)的有關(guān)理論知識，掌握設(shè)計(jì)方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。 另外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)期間最后一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉： 1.熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 2.通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。 3.能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊、規(guī)范等。 4.在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。 1.2課題的主要內(nèi)容 1. 根據(jù)給定的“銑床轉(zhuǎn)盤”零件圖，進(jìn)行工藝分析，完成毛坯圖； 2. 進(jìn)行給定零件的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)及工序設(shè)計(jì)，零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，完成機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡； 3. 進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)，根據(jù)工藝過程，完成兩道工序的專用夾具設(shè)計(jì)，夾緊裝置采用自動夾緊，要求結(jié)構(gòu)合理，工藝性、經(jīng)濟(jì)性好； 4. 對所設(shè)計(jì)的夾具，進(jìn)行CAD繪制裝配圖； 5. 編寫設(shè)計(jì)說明書。 1.3課題的構(gòu)思 零件的加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識。獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（銑床轉(zhuǎn)盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會，練習(xí)了運(yùn)用CAD制圖軟件，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 第2章 零件的工藝設(shè)計(jì) 2.1零件的作用及工藝分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是銑床轉(zhuǎn)盤，它是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件。機(jī)床的各個(gè)主要部件和零件都裝在床身上或在床身導(dǎo)軌上作相對運(yùn)動。銑床轉(zhuǎn)盤是機(jī)床的支承件，裝左床腿和右床腿并支承在地基上。銑床轉(zhuǎn)盤上安裝著機(jī)床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準(zhǔn)確位置。 在銑床轉(zhuǎn)盤上安裝有刀架、尾座、床頭箱等零件。 在切削中，刀具與工件相互作用力傳遞到銑床轉(zhuǎn)盤上而銑床轉(zhuǎn)盤變形，銑床轉(zhuǎn)盤的變形和振動直接影響到被加工零件的精度和表面粗糙度。因此，銑床轉(zhuǎn)盤是機(jī)床上極為重要的構(gòu)件。 2.2.2零件的工藝分析 該零件主要有四組加工表面，該三組加工表面都要求有較小的表面粗糙度值。現(xiàn)述如下： （1）銑床轉(zhuǎn)盤的結(jié)合面。該平面是床鞍與床身的結(jié)合面，負(fù)責(zé)縱向進(jìn)給運(yùn)動。所以，要求該平面的表面粗糙度值不得超過1.6，以保證縱向進(jìn)給的精度。 （2） 燕尾槽面。銑床轉(zhuǎn)盤上有一燕尾槽面，其中有兩條上安裝拖板，另兩條安裝尾架，導(dǎo)軌面是床身的的一個(gè)重要表面，刀架負(fù)責(zé)安裝車刀，直接影響到工件的切削精度，尾座可以安裝鉆頭進(jìn)行鉆削等工作，因此，要求燕尾槽面有較小的表面粗糙度值和好的直線度，以保證零件的加工精度。 （3）銑床轉(zhuǎn)盤的安裝定位面。該平面主要安裝銑床床身，所以，要求該平面要較小的表面粗糙度和好的平面度。 （4） 鉆孔。該項(xiàng)加工主要包括鉆床身的安裝孔、齒條安裝孔、銑床床身安裝孔。要求加工這些孔的時(shí)候，保證良好的位置精度，以保證安裝時(shí)的順利。 銑床轉(zhuǎn)盤的工藝分析： 該零件上的主要加工面為銑床轉(zhuǎn)盤的上平面和下平面、φ265端面和φ305兩端面，側(cè)面端面上的3-φ40H8孔，端面軸段φ265h9，上平面的燕尾槽，下平面 4-φ13孔和4-φ26孔，兩側(cè)2-M12孔，油孔M6-6H。 銑床轉(zhuǎn)盤的上平面與下平面的平行度0.04mm直接影響銑床轉(zhuǎn)盤的相對安裝精度。 銑床轉(zhuǎn)盤的上下表面粗糙度為IT8，對后續(xù)φ40孔的加工精度有直接的影響。 φ40孔的公差等級為H8級公差，與上平面垂直度為0.03mm，對后續(xù)銑床床身的安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)有重要的影響。 燕尾槽面有平行度和對稱度的要求，并且表明粗糙度為IT7等級。 本次的設(shè)計(jì)主要就是針對加工銑床轉(zhuǎn)盤而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，為了保證導(dǎo)軌的精度，降低工人的勞動強(qiáng)度，床身導(dǎo)軌的加工基準(zhǔn)選用轉(zhuǎn)盤本身即“自為基準(zhǔn)”原則。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，其作用就是在加工床身時(shí)對床身在空間的各個(gè)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，限于目前的水平有限，希望各位老師給予指正。 2.2零件毛坯的確定 2.2.1 毛坯形式確定 正確的選擇毛坯，具有重大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義，毛坯的材料、制造方法和制造精度對工件的加工過程、加工勞動量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。 由于床身的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，生產(chǎn)量又為大批量的生產(chǎn)，所在毛坯應(yīng)選用鑄件，為了保證床身的鑄造精度和提高其生產(chǎn)率，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率都經(jīng)較高的毛坯制造方法，所以，這里選用機(jī)器造型的砂型鑄造，一是為了提高生產(chǎn)率，二是為了降低工人的勞動強(qiáng)度。 該零件為:HT250在機(jī)床工作過程中起支撐作用,所受的動載荷和交變載荷較小.由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量. 零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工轉(zhuǎn)盤上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。銑床轉(zhuǎn)盤的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保 證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 2.2.2孔系的加工方法 銑床轉(zhuǎn)盤孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。 根據(jù)銑床轉(zhuǎn)盤零件圖所示的銑床轉(zhuǎn)盤的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。運(yùn)用專用夾具保證孔的精度要求。 2.3減速箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 零件在加工時(shí)，考慮到粗基準(zhǔn)的幾個(gè)選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線，這里，零件的粗基準(zhǔn)按預(yù)先劃好的加工線來找正，這樣，更有利于保證準(zhǔn)確的加工位置，對于劃線的基準(zhǔn)，由于床身上導(dǎo)軌面是一個(gè)重要面，所以這里先用導(dǎo)軌面作為基準(zhǔn)。 2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 一般的零件在加工前，都應(yīng)對基準(zhǔn)進(jìn)行的合理的選擇，這樣，才有利于保證零件加工時(shí)的精度。但是對于床身來說，這就不一樣了，因?yàn)榇采硎菍儆谳^大型的工件，同時(shí)又比較重，在加工過程在只要調(diào)節(jié)好了床身和刀具的相對位置，就相當(dāng)于保證了床身加工時(shí)的精度，因?yàn)榇采磔^重，在加工過程中可以以自身的重量來限制某些自由度。 2.4工藝規(guī)程安排 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對銑床轉(zhuǎn)盤的工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，對其設(shè)計(jì)方案的確定最重要的就是對其機(jī)械加工工藝路線的確定，其次就是夾具的設(shè)計(jì)。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。夾具方面可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，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。 根據(jù)以上分析選定以下加工工藝路線方案: 銑床轉(zhuǎn)盤的加工工藝方案 工序1：毛坯制造。 工序2：對毛坯進(jìn)行時(shí)效和退火處理，去除表明應(yīng)力。 工序3: 粗銑和精銑下平面 工序4：鉆底平面的4-φ13孔，并忽平4-φ26孔深2mm 工序5：粗銑和精銑上平面保證高度尺寸110到位 工序6：粗刨、精刨上平面的燕尾槽，或者粗銑和精銑上平面的燕尾槽 工序7：粗鏜、精鏜側(cè)面3-φ40H7孔，保證中心距2300.2和中心高60到位 工序8：精鏜軸段φ265h9達(dá)到尺寸要求 工序9：鉆攻側(cè)面2-M12-6H。 工序10：鉆、攻油孔M6-6H。 工序11：去各部分銳邊毛刺。 工序12：終檢。 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 考慮到軸承在運(yùn)動時(shí)的偏心載荷產(chǎn)生的振動，為保證零件工作可靠，零件采用吸振性，穩(wěn)定性較好，切削加工性能好，適用于承受較大應(yīng)力，有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質(zhì)的，價(jià)格也比較低廉的鑄鐵HT250。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。 （1）底平面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm，現(xiàn)取3mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。 精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 鑄造毛坯的基本尺寸為110+3+3+1=117mm。 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：110+3+3+1=117mm 毛坯最小尺寸為：117-0.8=116.2mm 毛坯最大尺寸為：117+0.8=117.8mm 粗銑后最大尺寸為：113+1+1=115mm 粗銑后最小尺寸為：113-0.28=112.72mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即110mm。 （2）2-M12的螺孔 毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： φ10.2孔 攻絲： M12 （3）M6的螺孔 毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： φ5孔 攻絲： M6 （4）側(cè)面φ40孔的加工余量 由工序要求，側(cè)面三個(gè)φ40孔端面需進(jìn)行粗、精鏜加工。各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗鏜平面時(shí)厚度偏差取-0.22mm。 精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為：40-2-2=36mm 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.4mm和1.2mm。 則φ40孔至上平面距離毛坯名義尺寸分別為： 32+1+2=35mm 毛坯最小尺寸分別為：35-0.7=34.3mm 毛坯最大尺寸分別為：35+0.7=35.7mm 粗鏜后最大尺寸分別為：33+1.5=34.5mm 粗鏜后最小尺寸分別為：33-0.22=32.8mm 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即120mm。 （5）側(cè)面3-φ40H8孔 根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為1.0mm； 精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ40-2-1-0.3=φ36.7 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ40-2-1-0.3=φ36.7； 毛坯最大尺寸為φ36.7+0.55=φ37.25； 毛坯最小尺寸為φ36.7-0.55=φ36.15； 粗鏜工序尺寸為φ38； 半精鏜工序尺寸為φ39； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ40H8。 2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動時(shí)間） 2.6.1 粗銑底平面和上平面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3.1—27可知： 粗銑：3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—28 3—29可知： 0.1—0.3 這里取0.2 1 （3）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—30可知： V = 0.4—0.6 m/s 這時(shí)取0.5m/s = 30m/min 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》表11—51 取 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤不必銑過整個(gè)工件 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.2 粗銑φ265端面和φ315端面 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3.1—27可知 3—8 這里取3 （1）銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—28 3—29可知 0.1—0.3 這里取0.2 1.5 （2）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—30可知 所以： （3）計(jì)算切削時(shí)間 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤不必銑過整個(gè)工件 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， （4）計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.3 半精銑上平面和下平面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3.1—27有 半精銑— 這里取 （2）、銑削每齒給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—28有 （3）、銑削深度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—29有 （4）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—30有 所以： （5） 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， （6）計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.3 半精銑φ265端面和φ305端面 （1）、銑削進(jìn)寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3.1—27可知 1—2 這里取1.5 （2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—28 3—29可知 0.25 （3）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—30可知 所以： （4）、 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 2.6.4 粗鏜φ40孔 粗鏜孔 切削深度=2mm，毛坯孔徑。 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 式（1.7） 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（1.6） 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時(shí)間，由式（1.5）有： 2.6.5半精鏜φ40孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有 ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時(shí)間，由式（1.5）有： 2.6.6精鏜φ40孔 精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時(shí)間，由式（1.5）有： 2.6.7 刨或銑燕尾槽面 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—32可知，取相應(yīng)的切削用量如下： 切削深度1.5 mm 進(jìn)給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 可知： 查表1.4—10，取 K=0.4---0.75 所以有: 刨削床身右底面切削時(shí)間 所以，總切削時(shí)間 2.6.8鉆4-φ13孔 機(jī)床：Z3050組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 （1）鉆定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： （2）擴(kuò)定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]》表2.4-52，擴(kuò)盲孔取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-53，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： （3）鉸定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-58，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-60，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： 定位孔加工機(jī)動時(shí)間： 因?yàn)槎ㄎ豢准庸r(shí)間鉆頂面螺孔加工時(shí)間 本工序機(jī)動時(shí)間 2.6.9 鉆攻2-M12螺孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： 2.6.10 油孔M6 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-105，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： 第3章 銑面夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要是用來加工銑床轉(zhuǎn)盤的上平面，同時(shí)由于上平面上的有燕尾槽，所以可以作為銑燕尾槽面的夾具，也可以上龍門刨床刨此燕尾槽面。 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)銑床轉(zhuǎn)盤的工藝設(shè)計(jì)來定，在銑完底面后才加工上平面，即選擇加工后的軸段凸臺面φ315面作為定位基準(zhǔn)面，同時(shí)此面上的四個(gè)工藝孔φ13已經(jīng)加工，所以選擇一面兩孔定位為本夾具的定位基準(zhǔn)。 3.2定位元件的設(shè)計(jì) 工件的底平面為主要定位基準(zhǔn)面，夾具體與基準(zhǔn)面直接接觸，定位夾具體為一定位元件。兩孔定位則選擇定位銷，本次設(shè)計(jì)采用對角圓柱銷定位，另兩側(cè)對角選擇螺釘與夾具體連接固定。 所選用的定位銷為圓柱銷12x100，表面淬火處理，不銹鋼材料。 3.3切削力及夾緊力的計(jì)算 由于本道工序主要完成上平面銑削加工，而銑削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他的切削力。因此切削力應(yīng)以銑削力為準(zhǔn)。根據(jù)文獻(xiàn)[18]表得： 銑削力： 銑削力矩： 式中： 實(shí)際所需夾緊力，根據(jù)文獻(xiàn)[18]表得： 安全系數(shù)可按下式計(jì)算，由式（3.6）有： 式中: 3.4對刀塊的設(shè)計(jì) 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對刀，使刀具相對夾具定位元件處于正確位置。對刀的方法通常有三種：試切法對刀，調(diào)整法對刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對刀。不管采用哪種對刀方法，都涉及到對刀基準(zhǔn)和對刀尺寸。通常是以與工年定位基準(zhǔn)重合的定位元件上的定位面作為對刀基準(zhǔn)，以減少基準(zhǔn)變換帶來的誤差。所以在銑面中需要設(shè)計(jì)對刀塊，對刀塊的位置沒有特殊的規(guī)定，由于本次設(shè)計(jì)中的工件頂面較大，所以設(shè)計(jì)的對刀塊采用兩面都設(shè)計(jì)兩塊，共4個(gè)對刀塊，為了銑床行程不夠時(shí)在兩端都可以對刀來進(jìn)行銑面。 對刀塊為機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)件，本次設(shè)計(jì)采用直角對刀塊，國標(biāo)號為JB/T8013.3-1999，本次設(shè)計(jì)采用的直角對刀塊的圖形如下： 3.5夾緊裝置設(shè)計(jì) 由于銑床轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)量很大，采用氣動夾緊的方式對工件進(jìn)行夾緊，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊裝置。采用幾個(gè)鉸鏈和彎頭壓板對工件進(jìn)行夾緊。 工件用氣動夾緊裝置夾緊 3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 本夾具由于用于大批量的生產(chǎn)所用，所以需要采用氣動或液壓夾緊方式，本次設(shè)計(jì)的銑面夾具采用氣動夾緊方式。本設(shè)計(jì)中采用兩個(gè)氣缸分別對兩邊的彎頭壓板，氣缸進(jìn)氣和排氣過程實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊和松開工件，以便可以更換工件。 第4章鏜孔夾具設(shè)計(jì) 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。上平面和下平面兩個(gè)平面銑好后的平面都可以作為定位基準(zhǔn)，因此定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用下平面為定位基準(zhǔn)，其中利用下平面上的2個(gè)對角φ13孔為定位孔。用兩個(gè)夾緊裝置壓緊上平面，同時(shí)兩個(gè)定位孔主要定位基面以限制工件的六個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對工藝孔Φ13進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對工藝孔Φ13進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用自動夾緊方式夾緊。 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 下平面為定位基準(zhǔn)，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為Φ12，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。 圓柱銷為標(biāo)準(zhǔn)件，如下圖 本次設(shè)計(jì)中圓柱銷為12 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式（2.1） 查參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表得： 對于灰鑄鐵： 式（2.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（鏜削） 式（2.3） 背向力： 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(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（2.4） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（2.5） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表可得： 所以 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)壓板夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式（2.9） 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可查得： 其中： 夾緊力： 易得： 經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 4.4定位誤差分析 該夾具以兩個(gè)平面定位，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由參考文獻(xiàn)[15]《互換性與技術(shù)測量》表可知： 取（中等級）即 ：尺寸偏差為 由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得： 1 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5鏜套與襯套的設(shè)計(jì) 本次鏜孔的直徑為φ40孔，最大直徑的孔為φ40孔，根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊中查的，選用鏜套4035，鏜套4045的外徑為50，故選用鏜套用襯套50的。 4.6夾緊裝置設(shè)計(jì) 本次夾緊裝置采用自動夾緊裝置根據(jù)自動化夾緊裝置圖冊，選用氣動夾緊裝置基本形式如下圖： 當(dāng)氣缸上的兩個(gè)孔一個(gè)為進(jìn)氣孔一個(gè)為排氣孔，通過兩個(gè)直通式管接頭，管接頭接氣管，當(dāng)通入空氣從進(jìn)氣孔進(jìn)氣，氣缸運(yùn)作使得活塞桿上升，與活塞桿連接的壓板上移，使得壓緊的工件松開；當(dāng)空氣從氣缸中排出經(jīng)過排氣孔，氣缸運(yùn)作使得活塞桿下移，這樣壓板就下移起到壓緊工件的作用，壓板彈簧的作用使得壓緊過程有個(gè)緩沖作用，在壓緊過程中不會壓痕工件以免損壞工件。本次設(shè)計(jì)中夾緊裝置直接裝置在夾具體上，壓板拉桿直接和底部夾具體相連接，氣缸連接和一氣缸連接板相連接。氣缸連接板再和底部夾具體相連接。如下圖所示： 4.7夾具設(shè)計(jì)操作及簡要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了氣動夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了氣動夾緊基本方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 小 結(jié) 通過近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了氣動壓緊裝置設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到的知識，使我終生受益。 由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 致 謝 在本次畢業(yè)中，首先設(shè)計(jì)感謝xxx老師和xxx老師的指導(dǎo)，我才能順利地完成設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)過程中，我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方，老師們會指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設(shè)計(jì)方法。在運(yùn)用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計(jì)時(shí)，會遇到不清楚操作的地方，老師和同學(xué)都能夠及時(shí)的給予指導(dǎo)，保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度正常進(jìn)行。 總之，本次設(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)的幫助下完成的，在學(xué)院學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，我向各位老師和同學(xué)表示誠摯的謝意 雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)做得不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲，讓我更加了解機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)，使我終身受益。 參考文獻(xiàn) 1 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