杠桿(CA1340自動車床)（一）加工工藝及鉆φ3沉頭孔夾具設(shè)計[含高清CAD圖紙]

杠桿(CA1340自動車床)（一）加工工藝及鉆φ3沉頭孔夾具設(shè)計[含高清CAD圖紙],含高清CAD圖紙,杠桿,ca1340,自動,車床,加工,工藝,沉頭孔,夾具,設(shè)計,高清,cad,圖紙 課程設(shè)計說明書 杠桿（CA1340自動車床）零件 及夾具說明書 設(shè)計者：李幸福 學(xué)院：機(jī)械學(xué)院 班級：機(jī)自0606班 學(xué)號：0401060625 完成時間：2009年6月 目 錄 一、零件的分析 ……………………………………………………… 3 （一）零件的作用 ……………………………………………… 3 （二）零件的分析 ……………………………………………… 3 二、工藝規(guī)程設(shè)計 …………………………………………………… 4 （一）確定毛坯的制造形式 …………………………………… 4 （二）制定工藝路線 ………………………………………… 4 （三） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……… 4 （四）確定主要切削用量及基本工時 ………………………… 6 三、夾具設(shè)計 ………………………………………………………… 15 （一）問題的提出 ……………………………………………… 15 （二）夾具設(shè)計 ………………………………………………… 15 （三）夾具優(yōu)缺點分析 ………………………………………… 16 四、小結(jié) ……………………………………………………………… 17 五、參考文獻(xiàn) ………………………………………………………… 18 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目所給的零件是CA1340自動車床上的杠桿（見附圖），它位于自動車床的自動機(jī)構(gòu)中，與靈活器配合使用，起制動的作用。 （二）零件的工藝分析 杠桿共有四組加工表面，現(xiàn)分述如下： 1．以Φ20H7mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個Φ20H7mm的孔及其倒角，粗糙度為Ra1.6；尺寸為Φ35mm且與孔Φ20H7mm相垂直的兩個平面，粗糙度為Ra3.2；R2*1.5mm深，55mm長的油槽；Φ3沉孔60°深3mm的孔。 2．以Φ10mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個Φ10mm的孔及M10深18的螺紋；Φ20且與Φ10mm孔相垂直的凸臺面，粗糙度為RaΦ4mm6.3。 3．以Φ8H7mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個Φ8H7mm的孔，Ra1.6；一個Ra6.3的槽和一個M4mm的螺紋孔，二者皆與Φ8H7mm孔垂直。 4．以Φ8H8mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個Φ8H8mm，深18mm的孔；與之垂直的一個M5的螺紋孔和Φ20的平面，粗糙度Ra6.3。 由以上分析可知，對于這四組加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它們?yōu)榫珳?zhǔn)加工其它表面。另外，該零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。 二 、工藝規(guī)程設(shè)計 （一）確定毛坯的制造形式 零件的材料為球墨鑄鐵QT50-1.5?？紤]到零件結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，在工作過程中受力不大及沒有經(jīng)常承受交變載荷，因此，應(yīng)該選用鑄件。由于零件應(yīng)該達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12kg以下，故可采用機(jī)械造型中的金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 （二）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工作集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 工序1 去應(yīng)力退火。 工序2 粗銑，半精銑Φ35右端面。選用X52K立式銑床和專用夾具。 工序3 粗銑，半精銑Φ35左端面。選用X52K立式銑床和專用夾具。 工序4 粗銑，半精銑Φ20凸臺面。選用X52K立式銑床和專用夾具。 工序5 粗銑，半精銑杠桿尾部槽。選用X52K立式銑床和專用夾具。 工序6 擴(kuò)，粗鉸，精鉸Φ20孔。選用Z550立式鉆床和專用夾具。 工序7 锪Φ20孔倒角。選用Z550立式鉆床和專用夾具。 工序8 銑R5圓角。選用X52K立式銑床和專用夾具。 工序9 銑R2油槽。選用X52K立式銑床和專用夾具。 工序10 鉆，粗鉸，精鉸Φ8孔。選用Z550立式鉆床和專用夾具。 工序11 鉆Φ20，Φ10，Φ5，Φ4，Φ3孔。選用Z550立式鉆床和專用夾具。 工序12 M10，M5，M4孔攻絲。選用Z550立式鉆床和專用夾具。 工序13 去毛刺。在鉗工臺完成。 工序14 終檢。 (三)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “C1340半自動車床杠桿”零件材料為QT50-1.5,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采 用機(jī)器造型,金屬模鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,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. φ20孔外端面的加工余量(加工余量的計算成本長度為66) 加工余量計算表如下: 工序 加工 尺寸及公差 鑄件毛坯 (φ20二端面尺寸66) 粗銑二端面 半精銑兩端面 加工前尺寸 最大 70 68 最小 68 66 加工后尺寸 最大 70 68 66 最小 68 66 66 加工余量（單邊） 2 最大 1 0.5 最小 1 0.5 (1)按照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級為5，固偏差為±1。 (2)半精銑余量:單邊為Z=0.5mm，（見《簡明機(jī)械加工工藝手冊》表1-22），加工精度等級為IT11。 (3)粗銑加工余量：分兩次走刀，單邊加工余量為Z=1.5mm, （《簡明機(jī)械加工工藝手冊》表1-22），加工精度等級為IT12。 2. M10螺紋孔外端面的加工余量 (1) 按照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表12-2，取毛坯的單邊加工余量Z=2mm,鑄件尺寸精度等級為5，固偏差為±0.5。 (2)半精銑加工余量:單邊為Z=0.5mm見《簡明機(jī)械加工工藝手冊》表1-22），加工精度等級為IT11。 (3) 粗銑加工余量： 單邊為 =2-0.5=1.5mm,分兩次走刀，固每次加工量為Z= /2=0.75mm,加工精度等級為IT12。 加工余量計算表（零件尺寸28） 工序 加工余量（單邊） 工序尺寸 半精銑 0.5mm 28mm 粗銑（兩次） 1.5mm 30mm 毛坯 2.0mm 32mm 3. φ8孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸及余量為 鉆孔 φ7.8mm 粗鉸 φ7.96mm Z=0.16mm 精鉸 φmm Z=0.04mm 4. φ20孔的加工余量，孔的精度要求為IT7，《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸及余量為 毛坯孔 φ18mm 擴(kuò)孔 φ19.8mm Z=1.8mm 粗鉸 φ19.94mm Z=0.14mm 精鉸 φmm Z=0.05mm 5. 槽R2的加工余量，參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸及余量為 粗銑 1mm 半精銑 2mm Z=0.5mm 6. φ8孔的加工余量，孔的精度要求為IT8，《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸及余量為 鉆孔 φ8.2mm 7. 尾部槽的加工余量，參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表13-14，確定工序尺寸及余量為 粗銑 4mm 半精銑 6mm Z=15mm (四)確定主要切削用量及基本工時 工序2，3 粗銑，半精銑Φ35兩端面。選用機(jī)床：X52K立式銑床。 1．粗銑Φ35孔的右端面 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀。查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=125mm，粗齒，z=20齒。 由于粗銑加工單邊余量為2mm，小于5mm，故銑削寬度=2mm。 查《機(jī)械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。 查《工藝手冊》表14-77,取u=38m/min則： =1000u/dπ=96（r/min） 根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=100r/min,則實際切削速度 =πd/1000=39.27（r/min） 當(dāng)=100r/min時，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = Z=0.1×20×100=200(mm/min) 查機(jī)床說明書，取實際進(jìn)給速度=205mm/min,則實際進(jìn)給量 = /Z=0.1025(mm/Z) 切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機(jī)動工時為 Tm= （L0＋L1＋L2）/=（35＋1.7＋3）/205=0.19(min) 2．半精銑φ35孔兩端面 選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，d=125mm,z=20齒。 由于加工余量0.5mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.5mm 查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z 查《工藝手冊》表14-77，取U=45m/min,則 =1000u/πd=114.6(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 Uc=πd/1000=49(m/min) 當(dāng)=125r/min時,工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=0.08×20×125=200(mm/min) 查機(jī)床使用說明書,取刀具實際進(jìn)給速度為=205 mm/min,則實際進(jìn)給量為 = /z=205/(20×125)=0.082(mm/z) 切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機(jī)動工時為 = （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3）/205=0.19(min) 工序4 粗銑，半精銑Φ20凸臺面。選用機(jī)床：X52K立式銑床。 1．粗銑Φ20凸臺面 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀。查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=120mm，粗齒，z=20齒。 由于粗銑加工單邊余量為1.5mm，小于5mm，故銑削寬度=1.5mm。 查《機(jī)械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。 查《工藝手冊》表14-77,取u=38m/min則 =1000u/dπ=100（r/min） 根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=100r/min,則實際切削速度 =πd/1000=37.68（r/min） 當(dāng)=100r/min時，刀具每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = Z=0.1×20×100=200(mm/min) 查機(jī)床說明書，取實際進(jìn)給速度=205mm/min,則實際進(jìn)給量 = /Z=0.1025(mm/Z) 切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=2 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機(jī)動工時為 Tm= （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.5＋2）/205=0.12(min) 2．半精銑φ20凸臺面 選用高速鋼直齒三面刃圓盤銑刀，細(xì)齒，d=120mm,z=20齒。 由于加工余量0.5mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.5mm。 查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z 查《工藝手冊》表14-77，取U=45m/min,則 =1000u/πd=119.4(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 Uc=πd/1000=47.1(m/min) 當(dāng)=125r/min時,工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=0.08×20×125=200(mm/min) 查機(jī)床使用說明書,取刀具實際進(jìn)給速度為=205 mm/min,則實際進(jìn)給量為 = /z=205/(20×120)=0.085(mm/z) 切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機(jī)動工時 = （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.5＋2）/205=0.12(min) 工序5 粗銑，半精銑杠桿尾部槽。選用機(jī)床：X52K立式銑床。 1．粗銑杠桿尾部槽 零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，Z=20，粗齒。 查《工藝手冊》表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.08mm/齒。 查《工藝手冊》表14-77,取u=38m/min則 =1000u/dπ=1000×38/（100×π）=120.9（r/min） 根據(jù)機(jī)床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切 削速度 =πd/1000=（π×100×125）/1000=39.27（r/min） 當(dāng)=125r/min時，每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 = Z=0.08×20×125=200(mm/min) 查機(jī)床說明書，取實際進(jìn)給速度=205mm/min,則實際進(jìn)給量 = /Z=205/（20×125）=0.082(mm/Z) 切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=3.0mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機(jī)動工時為 Tm= （L0＋L1＋L2）/=（26＋1.5＋3.0）/205=0.15(min) 2． 半精銑杠桿尾部槽 選用高速鋼直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，Z=20，細(xì)齒。 半精銑的單邊切削寬度a=0.5mm。 查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.06mm/z。 查《工藝手冊》表14-77，取U=45m/min,則 =1000U/πd=1000×45/（π×100）=143(r/min) 根據(jù)機(jī)床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=125r/min,則實際切削速度 Uc=πd/1000=39(m/min) 當(dāng)=125r/min時,工作合每分鐘進(jìn)給量為 =fz=1=0.06×125×20=150(mm/min) 查機(jī)床使用說明書,取刀具實際進(jìn)給速度為=166 mm/min,則實際進(jìn)給量為 = /z=166/(20×125)=0.0664(mm/z) 切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機(jī)動工時為 = L0＋L1＋L2/=（26＋1.5＋3.0）/205=0.15(min) 工序6 擴(kuò)，粗鉸，精鉸Φ20孔。選用機(jī)床：Z550立式鉆床。 1. 擴(kuò)Φ20孔 選用高速鋼擴(kuò)鉆,d=20mm.，單邊切削深度a=0.9mm。 根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用擴(kuò)鉆進(jìn)行擴(kuò)孔時,其進(jìn)給量和切削速度與鉆同樣尺 寸的實心孔時的進(jìn)給量和切削速度之關(guān)系為 F=(1.2∽1.8)f鉆 U=(1/2 ∽1/3)U鉆 式中, f鉆、U鉆----加工實心孔的切削用量。 現(xiàn)已知： f鉆=0.5mm/r 《簡明手冊》 U鉆=0.35m/s=21m/min 《簡明手冊》 并令 f=1.5f鉆=1.5×0.5=0.75 (mm/r) U=0.4U鉆=0.4×21=8.4 (mm/min) n=1000u/πd=1000×8.4/(π×20)=133.76(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=140r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×20×140/1000=8.79(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》表15-8可得,L1=11.5mm,L2=3mm,則擴(kuò)鉆Φ20孔的機(jī)動工時為 T=(L+L1+L2)/f n=(66+11.5+3)/(0.75×140)=0.77(min) 2. 粗鉸Φ19.94孔 選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=19.94mm，單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。 查《工藝手冊》表14-60，f=1∽2mm/r，按機(jī)床使用說明書取f=1mm/r。 查《工藝手冊》表14-60，取U=45m/min,則 n=1000u/πd=1000×45/(π×19.94)=718(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為： U=πd n/1000=π×19.94×680/1000=42.60(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸Φ19.94孔的機(jī)動工時為 T=(L+L1+L2)/f n=(66+1.10+22)/(1×680)=0.139(min) 3. 精鉸Φ20H7孔 選用硬質(zhì)合金鉸刀,d=20H7mm，單邊切削深度a=z/2=0.06/2=0.03mm。 查《工藝手冊》表14-60，，按機(jī)床使用說明書取f=1mm/r。 查《工藝手冊》表14-60，取U=60m/min,則 n=1000u/πd=1000×60/(π×20)=954.9(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×20×960/1000=60.3(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.05mm,L2=22mm,則精鉸Φ20H7mm孔的機(jī)動工時為 T=(L+L1+L2)/f n=(66+1.05+22)/(1.0×960)=0.093(min) 工序7 锪Φ20孔倒角。選用機(jī)床：Z550立式鉆床。 1. 锪Φ20H7mm孔兩端倒角1×45° 選用90°錐面锪鉆,d=25mm。 查《工藝手冊》表14-48，f=0.10∽0.15mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.13mm/r。 為了縮短輔助時間，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。 工序9 銑R2油槽。選用機(jī)床：X52K立式銑床。 1. 銑R2油槽 選用圓頭銑刀，d=4mm。切削深度a=d/2=4/2=2mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.08∽0.13mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.13mm/r。 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/πd=1000×12/(π×4)=954.9(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×4×960/1000=12.06(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.0mm,則銑R2槽的機(jī)動工時為 T=(L+L1+L2)/f n=(55+2+1.0)/(0.13×960)=0.46(min) 工序10 鉆，粗鉸，精鉸Φ8H7孔。選用機(jī)床：Z550立式鉆床。 1. 鉆Φ7.8孔 選用高速鋼麻花鉆,d=7.8mm，單邊切削深度a=d/2=7.8/2=3.9mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.22∽0.26mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.22mm/r。 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.2m/s=12m/min,則 n=1000u/πd=1000×12/(π×7.8)=489.7(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×7.8×545/1000=13.36(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=3.4mm,L2=1.0mm,則鉆Φ7.8孔的機(jī)動工時為 T=2(L+L1+L2)/f n=2×(30+3.4+1.0)/(0.22×545)=0.57(min) 2. 粗鉸Φ7.96孔 選用高速鋼鉸刀,d=7.96mm，單邊切削深度a=z/2=0.16/2=0.08mm。 查《簡明手冊》，按機(jī)床試用說明書取f=0.81mm/r。 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.22m/s=13.2m/min,則 n=1000u/πd=1000×13.2/(π×7.96)=527.85(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=545r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×7.96×545/1000=13.63(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.08mm,L2=11mm,則粗鉸Φ8H7孔的機(jī)動工時為 T=2(L+L1+L2)/f n=2×(30+1.08+11)/(0.81×545)=0.191(min) 3. 精鉸Φ8H7孔 選用高速鋼鉸刀,d=8H7mm，單邊切削深度a=z/2=0.04/2=0.02mm。 查《簡明手冊》，按機(jī)床試用說明書取f=0.81mm/r。 查《簡明手冊》表11-19，取U=0.278m/s=16.68m/min,則 n=1000u/πd=1000×16.68/(π×8)=663.68(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.02mm,L2=11mm,則精鉸Φ8H7mm兩孔的機(jī)動工時為 T=2(L+L1+L2)/f n=2×(30+1.02+11)/(0.81×680)=0.153(min) 工序11 鉆Φ20，Φ10，Φ5，Φ4，Φ3孔。選用機(jī)床：Z550立式鉆床。 以M4螺紋底孔Φ3為例 選用高速鋼麻花鉆,d=3mm，單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。 查《簡明手冊》表11-10，f=0.08∽0.13mm/r,按機(jī)床試用說明書取f=0.1mm/r。 查《簡明手冊》表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,則 n=1000u/πd=1000×9/(π×3)=955(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=960r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×3×960/1000=9.05(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.0mm,則鉆Φ3孔的機(jī)動工時為 T=(L+L1+L2)/f n=(8+2+1.0)/(0.1×960)=0.115(min) 工序12 M10，M5，M4孔攻絲。選用機(jī)床：Z550立式鉆床。 以攻M4mm的螺紋底孔為例 查《工藝手冊》表11-49，選用M4絲錐，螺距P=0.7mm，則進(jìn)給量f=0.7mm/r。 查《工藝手冊》表11-94，取U=6.8m/min,則 n=1000u/πd=1000×6.8/(π×4)=541(r/min) 按機(jī)床使用說明書取n=490r/min,所以實際切削速度為 U=πd n/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min) 切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm,L2=1.4mm,則攻M4mm螺紋孔的機(jī)動工時為 T=(L+L1+L2)/f n=(8+2+1.4)/(0.7×490)=0.033(min) 三 、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)教師的協(xié)商，決定設(shè)計鉆Φ3孔專用夾具。本夾具將用于Z550立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 (一) 問題的提出 本夾具主要用來鉆孔，該工序要保證Φ3孔中心線與Φ20孔中心線之間的夾角為45°，因此夾具設(shè)計要能保證角度要求，另外還需考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 (二) 夾具設(shè)計 1. 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知Φ3孔的設(shè)計基準(zhǔn)是Ф20孔的中心線，且此工序之前Ф20孔已加工好，所以可用長圓柱銷小端面定位，以孔的設(shè)計基準(zhǔn)為工藝基準(zhǔn)，做到了基準(zhǔn)統(tǒng)一。 2. 切削力及夾緊力計算 刀具為高速鋼麻花鉆，d=3mm。 F=9.81BZ =52 B=6 D=3 =0.08 t=1.5 = F=9.81×52××××6×20×1.996=16910.4N 切削力產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩M=F×L=16910.4×0.06=1014.62N.m 由摩擦力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩=f(R+r) 所以需要夾緊力為 =1014.62/[0.25×(0.016+0.010)]=15048.3N 由《夾具設(shè)計手冊》表3-24查的M20螺栓的夾緊力為19070N，大于所需夾緊力15048.3N故此夾具可安全工作。 3．夾具設(shè)計及操作的簡要說明 在夾具設(shè)計時,應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此,一般情況下應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不用手動夾緊,因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但在本工道工序中,采用手動夾緊的夾具的設(shè)計比較簡單,制造成本也不高,而機(jī)動夾緊雖然可以提高勞動生產(chǎn)率,但是夾具的設(shè)計相對過于復(fù)雜,制造成本較高,所以本道工序采用手動夾緊。 (三) 夾具優(yōu)缺點分析 優(yōu)點：在結(jié)構(gòu)方面：該夾具結(jié)構(gòu)比較簡單，主體部分采用三角形設(shè)計，既滿足加工孔所需的角度要求，又能實現(xiàn)良好的穩(wěn)定性與剛度。 在定位方面：該零件需完全定位，該夾具采用長圓柱銷小端面和菱形削邊銷定位，前者限制5個自由度，后者限制1個自由度，共限制6個自由度，無過定位與欠定位，良好地滿足了定位要求。 在工藝性方面：該夾具上裝有對刀塊,可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀(與塞尺配合使用)。 缺點：首先：在鉆模套支架部分我認(rèn)為剛度不夠，但是考慮到夾具體重量體積，暫時我還沒想到改進(jìn)的辦法。 另外：該夾具還可以改進(jìn)，觀察整個零件,僅有這一個孔是非水平非豎直方向的，而僅為這一個孔設(shè)計夾具，考慮到國產(chǎn)車床的價格，在經(jīng)濟(jì)性方面顯然比較差強(qiáng)人意，而在設(shè)計過程中我的設(shè)想是三角形結(jié)構(gòu)都是活動的，由鉸鏈連接，在不需要加工此孔時可以在豎直方向或水平方向上裝夾，這樣就可以一個夾具當(dāng)做幾個夾具用，在經(jīng)濟(jì)性和方便快捷性上就有所提高。當(dāng)然這只是我不成熟的設(shè)想，在實用性方面還欠缺很多經(jīng)驗。 零件圖 部分工序卡 均見附圖 夾具體零件圖 夾具與零件裝配圖 四、小結(jié) 本次課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計基礎(chǔ)課程，進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一個重要的實踐環(huán)節(jié)，設(shè)計任務(wù)是：設(shè)計杠桿（CA1340自動車床）的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備。 本次的設(shè)計比以前的設(shè)計更接近現(xiàn)實生產(chǎn)，因為設(shè)計的零件是現(xiàn)實中存在并且已經(jīng)在使用的，這對我的各方面的知識的掌握和融匯都有了更高的要求。做設(shè)計的這幾天是考試之后，放暑假之前，天氣最熱的時候，每天辛苦的設(shè)計，讓我體會到了做一名機(jī)械工藝設(shè)計師的辛苦。開始幾天每天做的最多的事就是對著零件圖想工藝流程和夾具結(jié)構(gòu)，后來進(jìn)入設(shè)計階段每天做的最多的事就是查各種資料表格，計算各個數(shù)值。本設(shè)計幾乎囊括了所有我上大學(xué)以來學(xué)到的機(jī)械方面的知識，并且注重知識的融會貫通和靈活運(yùn)用，最終目的是培養(yǎng)能力。 通過這次設(shè)計，我感覺我查閱資料的能力增長了，因為整個設(shè)計就是一個查表的過程，無查表不設(shè)計，在我經(jīng)驗還沒到那種程度時，查表都是我主要要做的事，這為我以后的畢業(yè)設(shè)計乃至進(jìn)入工作崗位打下基礎(chǔ)。另外，與人溝通合作的能力也有所增長，當(dāng)個人的能力無法解決時，團(tuán)隊的力量便體現(xiàn)了出來。在設(shè)計過程中，我遇到難題都會跟其他同學(xué)探討交流，大家共同進(jìn)步，這在今后的工作乃至人生中都是需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)的東西。最后，本次設(shè)計也培養(yǎng)了我的吃苦耐勞精神，同樣為以后的學(xué)習(xí)工作生活打下基礎(chǔ)。 總之，這次設(shè)計使我受益匪淺。 同時，我也認(rèn)識到了在某些知識上的漏洞和不足，這將鞭策我今后更加努力地投入到學(xué)習(xí)中，學(xué)海無涯，不管今后是讀研還是走上工作崗位，都要繼續(xù)學(xué)習(xí)知識，不斷充實自己。 由于所學(xué)知識和能力有限，設(shè)計還有很多稚嫩和不足之處，請各位老師多多提點指正。 五、參考文獻(xiàn) 1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.10 2. 清華大學(xué) 王先逵主編 機(jī)械制造工藝學(xué)第2版 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.1 3. 蔡安江 張麗等主編 機(jī)械工程生產(chǎn)實習(xí) 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.3 4. 大連理工大學(xué) 馮辛安主編 機(jī)械制造裝備設(shè)計第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.12 5. 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 1984.12 6. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 7. 艾興 肖詩綱主編 切削用量簡明手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 8. 廖念釗等主編 互換性與技術(shù)測量第五版 北京 中國計量出版社 2007.6 9. 趙如福主編 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1990.10 10. 崇凱主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 化學(xué)工業(yè)出版社 2006.12 - 18 -