轉(zhuǎn)向臂的鉆Φ16孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)5張CAD圖

轉(zhuǎn)向臂的鉆Φ16孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)5張CAD圖,轉(zhuǎn)向,16,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad 轉(zhuǎn)向臂零件的加工工藝及夾具設(shè)計 摘要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。 轉(zhuǎn)向臂零件的的加工工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及夾具設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向臂；加工工藝；夾具設(shè)計；工序；切削用量 ?????????????????? Abstract This design involves the knowledge of machine manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tools, tolerance matching and measurement. There are three parts in the process design, process design and fixture design of steering arm parts. In the process design, we should first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, and design the process route of the parts; then calculate the size of each process step of the parts, the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each process; then carry out the design of the special fixture, and select and design the fixture Each component of the fixture, such as positioning element, clamping element, guiding element, connecting part between the fixture and the machine tool and other parts; calculate the positioning error generated during the fixture positioning, analyze the rationality and shortcomings of the fixture structure, and pay attention to improvement in the later design. Key words: steering arm; processing technology; fixture design; process; cutting parameters 目錄 第1章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 - 1 - 1.1 生產(chǎn)類型的確定 - 1 - 1.2 零件的分析 - 1 - 1.2.1 零件的作用 - 1 - 1.2.2 零件的工藝分析 - 1 - 1.3 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 - 2 - 1.4 工藝路線擬定 - 3 - 1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 - 3 - 1.4.2 擬定加工方法和加工方案 - 3 - 1.5 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 - 4 - 1.5.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 - 5 - 1.5.2 確定工序尺寸 - 5 - 1.6 確定切削用量及基本時間 - 6 - 結(jié) 論 - 14 - 參考文獻(xiàn) - 15 - 致 謝 - 17 - - 13 - 第1章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1.1 生產(chǎn)類型的確定 由原始資料可知是中批量生產(chǎn)類型。 1.2 零件的分析 1.2.1 零件的作用 據(jù)資料所示，該轉(zhuǎn)向臂的作用和方向盤、轉(zhuǎn)向拉桿一起配合使用，從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度。 1.2.2 零件的工藝分析 由零件圖可知：φ16、φ9.3的孔中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 2．1、 以φ16mm孔的中心線加工表面 這一組加工表面包括：銑φ26mm單側(cè)端面、鉆φ16mm的孔、倒角1×45°、鉆φ8.5mm的孔。 2．2、 以φ9.3mm孔的中心線加工表面 這一組加工表面包括：銑φ20mm兩端面、鉆φ9.3mm的孔、锪φ16mm的沉頭。 概括：由于φ16、φ9.3的孔中心線位置精度不高，又φ16mm內(nèi)孔的精度比φ9.3mm內(nèi)孔的精度較高。所以由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 1.3 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為可鍛鑄鐵（KT35-10）,中批量生產(chǎn)。按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》第五章第一節(jié)可確定： 1、求最大輪廓尺寸 長133.5mm、寬48.9mm、高49.15mm 故最大輪廓尺寸為133.5mm。 2、選取公差等級CT 由表5-1，鑄造方法按機(jī)械造型、鑄件材料按可鍛鑄鐵，得CT范圍8～12級。取為10級。 3、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工表面的基本尺寸和逐漸公差等級CT=10級，查表5-3得：公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 4、求機(jī)械加工余量等級 查表5-5，得機(jī)械加工余量等級范圍為E～G，取為F級。 5、求RMA（要求的機(jī)械加工余量） 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由表5-4查最大輪廓尺寸為133.5mm，機(jī)械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為1.5mm。 6、求毛坯基本尺寸 依零件圖可知：Φ16、φ9.3、φ8.5孔徑較小，鑄成實心。 A面屬單側(cè)加工，由式（5-1）得 R=F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mm B、C面屬兩側(cè)加工，由式（5-2）得 R=F+2RMA+CT/2=26+2×1.5+2.6/2=30.3mm 根據(jù)數(shù)據(jù)可得： 轉(zhuǎn)向臂鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表（3-1） 表（3-1） 項目 A面 B、C面 Φ16孔 Φ9.3孔 Φ8.5孔 公差等級CT 10 10 — — — 加工面基本尺寸 32 26 — — — 鑄件尺寸公差 2.8 2.6 — — — 機(jī)械加工余量等級 F F — — — RMA 1.5 1.5 — — — 毛坯基本尺寸 34.9 30.3 0 0 0 7、畫毛坯圖（見A3圖紙） 1.4 工藝路線擬定 1.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)：為保證工件重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。為互為基準(zhǔn)，以φ20mm端面為粗基準(zhǔn)。即B、C面。 精基準(zhǔn)：精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使兩孔互為基準(zhǔn)，選φ16的孔作為精基準(zhǔn)。 1.4.2 擬定加工方法和加工方案 2．1、工藝路線： ①、銑φ16mm孔的端面，即φ26mm圓柱A面 ②、銑φ9.3mm孔的兩端面，即φ20mm圓柱B、C面 ③、鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔φ16mm，倒角1×45° ④、鉆φ8.5mm孔 ⑤、鉆φ9.3mm孔 ⑥、刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 2．2、確定工藝過程方案見下表（4-1） 表（4-1） 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 01 正貨處理145～204HBS 改善材料加工性能 02 粗銑?26 mm的單側(cè)端面 先加工面 03 粗銑、精銑兩側(cè)端面 04 鉆孔?15 mm 精鉸孔φ16mm， 倒角1×45° 后加工孔 05 鉆孔φ8.5mm 06 鉆孔φ9.3mm 07 刮平?16 mm的兩側(cè)端面，兩端入體1mm 08 去毛刺 09 終檢 1.5 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成. 1.5.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 1．1、選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 工序號02：銑φ26mm圓柱A面。因為工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號03：銑φ20mm圓柱B、C面。因為互為基準(zhǔn)，工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號04：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔φ16mm，倒角1×45°。選用Z535立式鉆床。 工序號05、06：鉆孔φ8.5mm、φ9.3mm。由于內(nèi)孔的粗糙度、精度要求不高，可以一次性鉆通孔達(dá)到加工要求。故選Z525立式鉆床。 工序號07：刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm。粗糙度要求不高，宜采用Z525立式鉆床。 1．2、選擇夾具 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。專用夾具見附圖。 1．3、選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 ①、銑刀：根據(jù)資料查表5-103：選擇硬質(zhì)合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm。查《金屬機(jī)械加工手冊》表14-64，得銑刀幾何參數(shù)：Kr=60°，λ=12～15° ②、鉆、擴(kuò)、粗、精鉸孔φ16mm，倒角1×45°。選用麻花鉆等專用刀具。 ③刮平面φ16mm，選用專用锪刀。 1．4選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下： ①、選擇加工面的量具 根據(jù)資料：查表5-108得，用分度值為0.02mm的三用游標(biāo)長尺測量，測量范圍0mm～150mm，公稱規(guī)格為150×0.02。 ②、選擇加工孔的量具 根據(jù)資料：由于孔的加工精度要求不同，分別有IT7-IT8、IT12-IT13、大于IT13。所以選擇分度值0.01mm，測量范圍分別為25mm～50mm、25mm～50mm、5mm～30mm的內(nèi)徑千分尺。 1.5.2 確定工序尺寸 2．1、面的加工（所有面） ①、A面：根據(jù)加工長度為34.9mm，毛坯余量為2.9mm。查表5-49：單側(cè)加工的量為1.9mm。經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、B、C面：根據(jù)加工長度為30.3mm，毛坯余量為4.3mm。查表5-49：兩側(cè)加工的量為1.65mm。經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，兩側(cè)再加工的量為0.5mm即可。 2．2、孔的加工 ①、φ16mm的孔 毛坯為實心，孔內(nèi)粗糙度要求介于IT7-IT8之間。查表 5-15、5-42得： 鉆孔：φ15mm 2Z=0.95mm 擴(kuò)孔：φ15.85mm 2Z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2Z=0.05mm 精鉸：φ16mm ②、φ8.5mm的孔 毛坯為實心，孔內(nèi)粗糙度要求介于IT12-IT13之間。查表5-15得： 鉆孔φ8.5mm即可。 ③、φ9.3mm的孔 　毛坯為實心，孔內(nèi)粗糙度要求大于IT13。查表5-15得： 鉆孔φ9.3mm即可。 1.6 確定切削用量及基本時間 1、工序號02： 本工序為銑φ26mm端面。已知工件材料為可鍛鑄鐵（KT35-10），選擇硬質(zhì)合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=26mm。銑削深度a=2.9mm，選用機(jī)床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。查表5-146得：硬質(zhì)合金牌號YG8的每齒進(jìn)給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-148得：銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min 查表2-17.有 C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由表2-17的公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根據(jù)查表5-75選取X62臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進(jìn)給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 查表5-76，選f=118 mm/min 則實際的每齒進(jìn)給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機(jī)床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知機(jī)床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間 查表2-28：(d對稱銑削) T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=26mm、l=17mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s 取T=23s 單側(cè)走刀2次：T=2×23=46s 2、工序號03： 本工序為銑φ20mm端面。已知工件材料為可鍛鑄鐵（KT35-10），選擇硬質(zhì)合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=20mm。銑削深度a=2.15mm，選用機(jī)床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。查表5-146得：硬質(zhì)合金牌號YG8的每齒進(jìn)給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-148得：銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min 查表2-17.有 C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由表2-17的公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根據(jù)查表5-75選取X62臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進(jìn)給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 查表5-76，選f=118 mm/min 則實際的每齒進(jìn)給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機(jī)床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知機(jī)床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間（兩端加工） 查表2-28：(d對稱銑削) T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=20mm、l=13mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=2（20+13+2）/118=0.59 min=35.4 s 取T=36 s 每端走刀2次：T=2×36=72 s 3、工序號04： 本工序為鉆φ16mm深32mm的孔。包括：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔、倒角1×45°。根據(jù)資料選用Z535立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼直柄機(jī)用鉸刀：r=0、ɑ=15°、Kr=45°。 ①、鉆孔： ⑴確定進(jìn)給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進(jìn)給。查表5-127得：f=0.61～0.75 mm/r 由表5-66取得f=0.72 mm/r ⑵選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=16.4、z=0.22、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15mm a=7.5mm 按公式計算： ∴Vc =22.061 m/min nc=22.061×1000/3.14×15=468.4 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=400 r/min=6.67 r/s 則V=3.14×15×6.67/1000=0.314 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= l=5mm,f=0.72 mm/r、n=6.67r/s 則T=（32+5+5）/0.72×6.67=8.75s 取T=9s ②、擴(kuò)孔： ⑴確定進(jìn)給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進(jìn)給。查表5-128得：f=0.9～1.1 mm/r 由表5-66取得f=0.96 mm/r ⑵選擇擴(kuò)孔鉆磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：擴(kuò)孔鉆后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=30min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=27.9、z=0.2、x=0.1、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15.85mm a=0.425mm 按公式計算： ∴Vc =34.964 m/min nc=34.964×1000/3.14×15.85=702.5 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=750 r/min=12.5 r/s 則V=3.14×15.85×12.5/1000=0.622 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= 2mm、l=3mm,f=0.96 mm/r、n=12.5r/s 則T=（32+2+3）/0.96×12.5=3.1 s 取T=4s ③、粗鉸： ⑴確定進(jìn)給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進(jìn)給。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 由表5-66取得f=1.60 mm/r ⑵選擇鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉸刀后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=15.95mm a=0.05mm 按公式計算： ∴Vc =12.611 m/min nc=12.611×1000/3.14×15.95=251.8 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=275 r/min=4.58 r/s 則V=3.14×15.95×4.58/1000=0.229 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、l= 2mm、查表2-27取l=13mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 則T=（32+2+13）/1.60×4.58=6.4 s 取T=7s ④、精鉸： ⑴確定進(jìn)給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進(jìn)給。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 由表5-66取得f=1.60 mm/r ⑵選擇鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉸刀后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V 查表2-13得：C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=16mm a=0.025mm 按公式計算： ∴Vc =13.491 m/min nc=13.491×1000/3.14×16=268.5 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z535立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=275 r/min=4.58 r/s 則V=3.14×16×4.58/1000=0.230 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= 2mm、l=4mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 則T=（32+2+4）/1.60×4.58=5.2 s 取T=6s ⑤、倒角1×45° 4、工序號05： 本工序為鉆φ8.5mm深8mm的孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼直柄麻花鉆：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度較小，宜采用手動進(jìn)給可達(dá)到加工要求。參考值取f=0.28 mm/r ②選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=8.5mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n 查表2-13、2-14得：C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=8.5mm a=4.25mm f=0.28mm/r 按公式計算： ∴Vc =29.9 m/min nc=29.9×1000/3.14×8.5=1120 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=960 r/min=16 r/s 則V=3.14×8.5×16/1000=0.427 m/s ④基本時間 鉆φ8.5mm深8mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=8mm、取l= l=4mm,f=0.28 mm/r、n=16r/s T=（8+4+4）/0.28×16=3.6s 取T=4s 5、工序號06： 本工序為鉆φ9.3mm深26mm的孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼直柄麻花鉆,一次加工通孔可以滿足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進(jìn)給量f 由于深度較大，宜采用自動進(jìn)給可達(dá)到加工要求。查表5-127：f=0.47～0.57mm/r 。 由表5-66，按Z525選取f=0.48 mm/r ②選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=9.3mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n 查表2-13、2-14得：C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=9.3mm a=4.65mm f=0.48mm/r 按公式計算： ∴Vc =24.656 m/min nc=24.656×1000/3.14×9.3=844.33 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=680 r/min=11.33 r/s 則V=3.14×9.3×1.33/1000=0.33 m/s ④基本時間 鉆φ9.3mm深26mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=26mm、取l=5mm、 l=4mm,f=0.48 mm/r、n=11.33r/s T=（26+5+4）/0.48×11.33=6.4s 取T=7s 6、工序號07： 本工序為刮平φ16mm深1mm的沉頭孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標(biāo)準(zhǔn)高速鋼帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆,一次加工通孔可以滿足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進(jìn)給量f 由于深度較小，采用手動進(jìn)給。 ②選擇鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查表5-130：鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=16mm、則T=60 min。 ③確定切削速度V、n 查表5-140、5-66：按Z525 暫取f=0.13mm/r 查得Vc =12～25 m/min 取Vc =18 m/min ∴nc=18×1000/3.14×16=358.28 r/min 根據(jù)查表5-65選取Z525立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 n=272 r/min=4.53 r/s 則V=3.14×16×4.53/1000=0.228 m/s ④刮平兩端基本時間 T=2(l+l)/ fn 式中l(wèi)=1mm、取l=1mm，f=0.13 mm/r、n=4.53r/s T=2（1+1）/0.13×4.53=6.8s 取T=7s 結(jié) 論 通過這次的課程設(shè)計，我們系統(tǒng)地回顧了相關(guān)專業(yè)的大學(xué)，也深深意識到學(xué)習(xí)的重要性，認(rèn)識到設(shè)計是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計過程中，我們使用的系統(tǒng)設(shè)計方法和相關(guān)設(shè)計軟件（如AutoCAD），熟悉設(shè)計相關(guān)的信息（包括手冊，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范）和實證估計有了一定程度的提高，在計算機(jī)和方便的參考書籍和手冊的情感設(shè)計和幫助。 通過這次課程設(shè)計，機(jī)械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程，學(xué)習(xí)和掌握整個設(shè)計過程中，有一個科學(xué)的設(shè)計方法是更嚴(yán)格的。課程設(shè)計的基本理論知識，可以學(xué)習(xí)使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設(shè)計方案，進(jìn)行必要的計算，效率高的項目的設(shè)計以滿足高質(zhì)量的要求，基于降低成本基本理論知識，進(jìn)行必要的計算設(shè)計，高質(zhì)量，高效率夾具，成本低。清晰的過程，了解情況之前，機(jī)床刀具和加工，課程設(shè)計有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。 在設(shè)計和分析使我感到更多的設(shè)計思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的課程設(shè)計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。課程設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。 參考文獻(xiàn) [1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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因為課程的時候，很多人應(yīng)該知道的地方都沒有時間去仔細(xì)地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因為方向，將用最少的精力去做事情，這工作，我的人生。因為在實際生產(chǎn)生活，工作是千差萬別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，有更多的熱心人士，但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。 一、 選題的依據(jù)及意義： 本次設(shè)計是四年大學(xué)所學(xué)基礎(chǔ)課程的一次綜合設(shè)計，我們要全面綜合的運(yùn)用四年來我們所學(xué)習(xí)的機(jī)械專業(yè)方面的知識來進(jìn)行研究和設(shè)計。此次設(shè)計也是我們走向崗位的最后一次設(shè)計。 本次設(shè)計的主要目的： （1） 運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（機(jī)械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)、工程材料與熱處理、金屬切削與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實踐中學(xué)到的知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 （2） 熟練正確的調(diào)查研究的方法，收集國內(nèi)外有關(guān)資料，掌握正確的設(shè)計思想，方法和手段。熟悉并能夠熟練地運(yùn)用相關(guān)工藝手冊、設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖標(biāo)等技術(shù)資料的能力。 （3） 進(jìn)一步的熟悉運(yùn)算，三維軟件，仿真軟件等的運(yùn)用。 二、 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文件綜述） （一）、本課題背景知識 1．?dāng)?shù)控加工技術(shù)的發(fā)展歷程 1949年美國Parson公司與麻省理工學(xué)院開始合作，歷時三年研制出能進(jìn)行三軸控制的數(shù)控銑床樣機(jī)，取名“Numerical Control”。 1953年麻省理工學(xué)院開發(fā)出只需確定零件輪廓、指定切削路線，即可生成NC程序的自動編程語言。 1959年美國Keaney&Trecker公司開發(fā)成功了帶刀庫，能自動進(jìn)行刀具交換，一次裝夾中即能進(jìn)行銑、鉆、鏜、攻絲等多種加工功能的數(shù)控機(jī)床，這就是數(shù)控機(jī)床的新種類——加工中心。 1968年英國首次將多臺數(shù)控機(jī)床、無人化搬運(yùn)小車和自動倉庫在計算機(jī)控制下連接成自動加工系統(tǒng)，這就是柔性制造系統(tǒng)FMS。 1974年微處理器開始用于機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中，從此CNC(計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng))軟線數(shù)控技術(shù)隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展得以快速發(fā)展。 1976年美國Lockhead公司開始使用圖像編程。利用CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點(diǎn)”被加工的部位，輸入所需的工藝參數(shù)，即可由計算機(jī)自動計算刀具路徑，模擬加工狀態(tài)，獲得NC程序。 DNC(直接數(shù)控)技術(shù)始于20世紀(jì)60年代末期。它是使用一臺通用計算機(jī)，直接控制和管理一群數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工中心，進(jìn)行多品種、多工序的自動加工。DNC群控技術(shù)是 FMS柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上的DNC接口就是機(jī)床數(shù)控裝置與通用計算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送及通訊控制用的，也是數(shù)控機(jī)床之間實現(xiàn)通訊用的接口。隨著DNC數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已成為無人控制工廠的基本組成單元。 20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了包括市場預(yù)測、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計與制造和銷售等全過程均由計算機(jī)集成管理和控制的計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS。其中，數(shù)控是其基本控制單元。 20世紀(jì)90年代，基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)開始得到發(fā)展，它打破了原數(shù)控廠家各自為政的封閉式專用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，提供開放式基礎(chǔ)，使升級換代變得非常容易。充分利用現(xiàn)有PC機(jī)的軟硬件資源，使遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程檢測診斷能夠得以實現(xiàn)。 我國雖然早在1958年就開始研制數(shù)控機(jī)床，但由于歷史原因，一直沒有取得實質(zhì)性成果。20世紀(jì)70年代初期，曾掀起研制數(shù)控機(jī)床的熱潮，但當(dāng)時是采用分立元件，性能不穩(wěn)定，可靠性差。1980年北京機(jī)床研究所引進(jìn)日本FANUC5、7、3、6數(shù)控系統(tǒng)，上海機(jī)床研究所引進(jìn)美國GE公司的MTC－1數(shù)控系統(tǒng)，遼寧精密儀器廠引進(jìn)美國Bendix公司的Dynapth LTD10數(shù)控系統(tǒng)。在引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，北京機(jī)床研究所又開發(fā)出BS03經(jīng)濟(jì)型數(shù)控和BS04全功能數(shù)控系統(tǒng)，航天部706所研制出MNC864數(shù)控系統(tǒng)?！鞍宋濉逼陂g國家又組織近百個單位進(jìn)行以發(fā)展自主版權(quán)為目標(biāo)的“數(shù)控技術(shù)攻關(guān)”，從而為數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化建立了基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代末，華中數(shù)控自主開發(fā)出基于PC-NC的HNC數(shù)控系統(tǒng)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平，加大了我國數(shù)控機(jī)床在國際上的競爭力度。 據(jù)1997年不完全統(tǒng)計，全國共擁有數(shù)控機(jī)床12萬臺。目前，我國數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)有100多家，年產(chǎn)量增加到1萬多臺，品種滿足率達(dá)80%，并在有些企業(yè)實施了FMS和CIMS工程，數(shù)控機(jī)床及其加工技術(shù)進(jìn)入了實用階段。 2．?dāng)?shù)控加工技術(shù)的發(fā)展方向 現(xiàn)代數(shù)控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方向發(fā)展。 1) 高速切削 受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。高速切削可通過高速運(yùn)算技術(shù)、快速插補(bǔ)運(yùn)算技術(shù)、超高速通信技術(shù)和高速主軸等技術(shù)來實現(xiàn)。 高主軸轉(zhuǎn)速可減少切削力，減小切削深度，有利于克服機(jī)床振動，傳入零件中的熱量大大減低，排屑加快，熱變形減小，加工精度和表面質(zhì)量得到顯著改善。因此，經(jīng)高速加工的工件一般不需要精加工。 2) 高精度控制 高精度化一直是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展追求的目標(biāo)。它包括機(jī)床制造的幾何精度和機(jī)床使用的加工精度控制兩方面。 提高機(jī)床的加工精度，一般是通過減少數(shù)控系統(tǒng)誤差，提高數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)大件結(jié)構(gòu)特性和熱穩(wěn)定性，采用補(bǔ)償技術(shù)和輔助措施來達(dá)到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并進(jìn)入了亞微米級，不久超精度加工將進(jìn)入納米時代。(加工精度達(dá)0.01 μm) 3) 高柔性化 柔性是指機(jī)床適應(yīng)加工對象變化的能力。目前，在進(jìn)一步提高單機(jī)柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統(tǒng)柔性化發(fā)展。 數(shù)控系統(tǒng)在21世紀(jì)將具有最大限度的柔性，能實現(xiàn)多種用途。具體是指具有開放性體系結(jié)構(gòu)，通過重構(gòu)和編輯，視需要系統(tǒng)的組成可大可??；功能可專用也可通用，功能價格比可調(diào)；可以集成用戶的技術(shù)經(jīng)驗，形成專家系統(tǒng)。 4) 高一體化 CNC系統(tǒng)與加工過程作為一個整體，實現(xiàn)機(jī)電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、實時檢測與修正一體化，機(jī)床主機(jī)設(shè)計與數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計一體化。 5) 網(wǎng)絡(luò)化 實現(xiàn)多種通訊協(xié)議，既滿足單機(jī)需要，又能滿足FMS(柔性制造系統(tǒng))、CIMS(計算機(jī)集成制造系統(tǒng))對基層設(shè)備的要求。配置網(wǎng)絡(luò)接口，通過Internet可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制加工，進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測和診斷，使維修變得簡單。建立分布式網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)，可便于形成“全球制造”。 6) 智能化 21世紀(jì)的CNC系統(tǒng)將是一個高度智能化的系統(tǒng)。具體是指系統(tǒng)應(yīng)在局部或全部實現(xiàn)加工過程的自適應(yīng)、自診斷和自調(diào)整；多媒體人機(jī)接口使用戶操作簡單，智能編程使編程更加直觀，可使用自然語言編程；加工數(shù)據(jù)的自生成及智能數(shù)據(jù)庫；智能監(jiān)控；采用專家系統(tǒng)以降低對操作者的要求等。 三、研究內(nèi)容及實驗方案： 本設(shè)計的研究重點(diǎn)是： 1根據(jù)零件實物或模型在CAD/CAM軟件中進(jìn)行數(shù)字化三維設(shè)計。 2編制零件的數(shù)控加工工藝。 3.生成零件的NC加工程序，進(jìn)行仿真加工。 4.研究零件的加工誤差檢測方法。 實驗方案： 1.生產(chǎn)類型的確定 2.選擇毛坯、確定毛坯尺寸、確定毛坯圖 3.工藝路線擬定 4選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 5.確定切削用量及基本時間 四、目標(biāo)、主要特設(shè)及工作進(jìn)度 1 搜集資料寫開題報告，英文翻譯。 第1周～第2周 2 零件的三維建模。 第3周～第5周 3 加工工藝設(shè)計，加工程序編制 第6周～第8周 4.加工誤差檢測方法研究。 第9周～第14周5.撰寫畢業(yè)論文。 第15周～第16周 6.答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯 第17周 五、參考文獻(xiàn) [1] 張冶，洪雪. Unigraphics NX三維工程設(shè)計與渲染教程.北京：清華大學(xué)出版社，2004. [2] 曾向陽，謝國明. UG NX基礎(chǔ)及應(yīng)用教程（建模、裝配、制圖）. 北京：電子工業(yè)出版社， 2003. [3] 王紅兵.UG NX數(shù)控編程實用教程.北京：清華大學(xué)出版社，2004. [4] 宋曉華等.基于UG參數(shù)化的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2003.4 [5] L.Qiang. A Distributive and Collaborative Concurrent Product Design System Through the. WWW/Internet. Advanced Manufacturing Technology(2001)17.