托腳加工工藝及夾具設(shè)計-鏜孔夾具設(shè)計（全套設(shè)計含CAD圖紙）

托腳加工工藝及夾具設(shè)計-鏜孔夾具設(shè)計（全套設(shè)計含CAD圖紙）,加工,工藝,夾具,設(shè)計,鏜孔,全套,cad,圖紙 夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂CAM實驗室，機械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表摘 要幾何約束是夾具設(shè)計中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達。然而，如何分析和修改在實際夾具設(shè)計實踐過程中的一個非確定性的定位計劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來描述在限制約束下的重點夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài)，如果它存在，可以識別給定定位計劃。可以自動識別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計劃，并為修訂提供指引，以最終實現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計;幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束1.介紹夾具是用于制造工業(yè)進行工件牢固定位的一種機制。在零件加工過程中規(guī)劃一個關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。一個加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點指出，定位計劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動，而至少有一個定位不會失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計的最根本的準則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計劃分為以下三個類別：1、良好的約束（確定性）：工件在一個獨特的位置進行配合，工件表面與6個定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束：不完全約束工件的自由度。 3、過約束：工件自由度超過6定位的制約。 在1985年,淺田1提出了滿秩為準則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等2在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等3考慮定位工件的接觸的影響，而采用點接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個接觸的機構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點曲率相反?？柹?認為，可能沒有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對誤差近似的非小線性。他提出一個二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費雷拉5應(yīng)用周對3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個獨一無二的解決方案為下列所有定位方程組。gi(q)=0,i=1,2,.,n (1)其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。只有考慮到目標位置q*附近在處:淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個解決辦法 (3)在1個3-2-1定位計劃中，一個約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過約束，這表明存在至少一個定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個模型除了3-2-1,可以建立基準框架提取等效的定位點。胡等6已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對這個用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。圖1 .夾具系統(tǒng)模型。表1 等級 數(shù)量的定位 地位 6 Over-constrained康等7遵循這些方法和他們實施制定的幾何約束分析模塊其自動化的計算機輔助夾具設(shè)計的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯誤。熊等人8提出的等級檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差X和位置誤差r的工件定位相關(guān)如下: Under-constrained:X=WLr, (4)Well-constrained :X=(WTLWL)-1WLTr, (5)Over-constrained:X=WLT(WTLWL)-1r+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL), (6)是任意一個向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個指標，評價定位配置，其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評價如果不確定性的位置達到夾具系統(tǒng)設(shè)計的要求，設(shè)計師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時，所有有關(guān)知識約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計師選擇額外的定位或使得修改定位計劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評價狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL:如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量ai,bi,ci和定位的位置xi,yi,zi每一個定位器,i=1,2,.,n,n*6定位矩陣可以確定如下: （7）當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n=6時，是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n6時;是工件過約束。這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個簡化的定位方案。定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達國家的算法使用下列方法確定不必要的定位：1、找到所有的（n-6）組合定位的。2、為每個組合,從（n-6）定位器確定定位方案。3、重新計算矩陣秩的定位為左六個定位器。4、如果等級不變,被刪除的(n-6)定位器是負責(zé)過約束狀態(tài)。這種方法可能會產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當(dāng)?shù)燃墸╓L）6,工件的限制約束。參考文獻1 Asada H, By AB.。自動重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運動學(xué)分析。 IEEE J機器人autom1985; RA-1:86-93。2 zhou YC，Chandru V，Barash MM。加工裝置的自動配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。3 Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運動學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)科學(xué)與工程2003;125：316-24。4 Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)2001年科學(xué)與工程;123（3）：462-72。5 Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計劃的運動學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)科學(xué)與工程2001年;123:708-19。6 Hu W.設(shè)置規(guī)劃和公差分析。博士論文中，伍斯特理工學(xué)院;2001年。7 Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計算機輔助夾具設(shè)計驗證。大會Autom2002;22:350-9。8 Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進的計算機輔助夾具設(shè)計。波士頓：愛思唯爾;2005年。常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 托腳零件名稱托腳共 4 頁第 1 頁車間工段工序號材料牌號機加工二30HT200毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備牌號同時加工件銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1粗銑、精銑47外圓上端面銑刀，塞規(guī)360300.41.510.1323常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 托腳零件名稱托腳共 4頁第 2 頁車間工段工序號材料牌號機加工二40HT200毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備牌號同時加工件銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1粗銑、精銑47外圓下端面面銑刀，卡規(guī)38095.4560.81.710.162常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 托腳零件名稱托腳共 4 頁第 3 頁車間工段工序號材料牌號機加工二50HT200毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備牌號同時加工件銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1銑、精銑側(cè)部上端面面銑刀，卡規(guī)38095.4560.81.710.16常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 托腳零件名稱托腳共 4 頁第 4 頁車間工段工序號材料牌號機加工二60HT200毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備牌號同時加工件鏜床T681夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1鏜32孔鏜刀，卡規(guī)360300.41.510.1323機械加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號 零(部)件圖號產(chǎn)品名稱托腳零(部)件名稱托腳共 1 頁第 1 頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工 時準終單件10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30銑粗銑、精銑47外圓上端面機加工二X52K專用夾具0140銑粗銑、精銑47外圓下端面機加工二X52K專用夾具0250銑銑、精銑側(cè)部上端面機加工二X52K專用夾具0360鏜鏜32孔機加工二T68專用夾具0470鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫 題 目: 托腳的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 學(xué)生姓名 專業(yè)_ 學(xué)號_ 班級 指導(dǎo)教師 摘要本文是對托腳零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對托腳零件的一道工序的加工設(shè)計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鏜模夾具設(shè)計。關(guān)鍵詞：托腳零件，工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差A(yù)bstract This paper is the analysis of technology of Supporting foot machining application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route formulation, tool selection, the determination of cutting conditions, process documents. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition, processing of a procedure of Supporting foot parts of the design of the fixture. Many types of machine tool fixture, wherein, universal fixture used the most widely, size has been standardized, and professional factory production. But widely uses in the volume production, specially for a special fixture workpiece machining process service, then needs various manufacturing plant according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this paper is the design of Boring fixture design Supporting foot design.Keywords: Supporting foot parts, process, procedure, cutting, clamping, positioning, 23目 錄第1章 機械加工工藝規(guī)程11.1 序言11.2 零件的分析21.2.1零件的作用21.2.2零件圖21.3零件的工藝分析21.4工藝規(guī)程設(shè)計31.4.1確定毛坯種類31.4.2基面的選擇41.4.3制定工藝路線51.4.4機械加工余量工序尺寸及公差的確定71.4.5確定切削用量及時間定額7第2章 鏜32孔設(shè)計122.1定位基準的選擇122.2切削力及夾緊力的計算122.3定位誤差的分析162.4 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)172.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明18總 結(jié)20致 謝21參 考 文 獻22第1章 機械加工工藝規(guī)程1.1 序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學(xué)科，通過對此門學(xué)科的畢業(yè)設(shè)計，使我在下述各方面得到了鍛煉：能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊及圖表資料。培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。通過對拔叉的工藝及夾具設(shè)計，匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、金屬切削機床概論、機械制造工藝學(xué)、金屬切削原理與刀具等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！1.2 零件的分析1.2.1零件的作用題目所給的零件是托腳。主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。1.2.2零件圖1.3零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是托腳需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求1. 47外圓上端面2. 47外圓下端面 3. 銑側(cè)部上端面4. 32孔由上面分析可知，可以加工孔端面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此托腳零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證1.4工藝規(guī)程設(shè)計1.4.1確定毛坯種類1零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)較簡單，中等批量生產(chǎn)，選擇砂型鑄造毛坯，查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2確定加工余量及形狀加工余量上端面 3下端面 3上端面 332孔 31.4.2基面的選擇定位基準是影響托腳零件加工精度的關(guān)鍵因素。基準選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，應(yīng)該進行尺寸互算。（3）加工階段的劃分該托腳加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、精加工和精加工幾個階段。(4）工序的集中和分散本托腳選用工序集中原則安排托腳的加工工序。該托腳的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。(5) 加工原則:1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準托腳下端面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“先主后次”原則. 4）遵循“先面后孔”原則.1.4.3制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案：工藝方案一10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30銑粗銑、精銑47外圓上端面40銑粗銑、精銑47外圓下端面50銑銑、精銑側(cè)部上端面60鏜鏜32孔70鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫工藝方案二10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30鏜鏜32孔40銑粗銑、精銑47外圓上端面50銑粗銑、精銑47外圓下端面60銑銑、精銑側(cè)部上端面70鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫方案二把鏜32孔的加工工序放到最開始，這是不合理的，這樣會無法保證孔與面的垂直度。最終選擇的方案：10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30銑粗銑、精銑47外圓上端面40銑粗銑、精銑47外圓下端面50銑銑、精銑側(cè)部上端面60鏜鏜32孔70鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫1.4.4機械加工余量工序尺寸及公差的確定圓柱表面工序尺寸：前面已確定各表面加工余量，現(xiàn)確定各表面多工序的加工余量表面工序尺寸加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級表面粗糙度下端面粗銑2.56.3精銑0.53.2上端面粗銑2.56.3精銑0.53.21.4.5確定切削用量及時間定額工序30 粗銑、精銑47外圓上端面1. 加工條件工件材料：HT200，=170260Mpa，鑄造，加工要求：加工余量3mm，加工后表面粗糙度達到6.3機床：X52K刀具：YG6硬質(zhì)合金端面銑刀，刀桿尺寸BxH=25x302. 切削用量1） 切削深度因為余量較小，選擇=3，2次走刀完成2） 進給量查切削用量簡明手冊表1-4，有刀桿尺寸和工件直徑，選取f=1mm/n3） 確定刀具壽命和磨鈍標準查切削表1.9，選后刀面最大磨損限度為0.9mm，因為是硬質(zhì)合金普通銑刀，銑刀壽命T=60min4） 計算切削速度和每分鐘進給量查切削表1.15，由灰鑄鐵硬度和進給量=1，選取=44主軸轉(zhuǎn)速： =每分鐘進給量：5） 校檢機床攻率查切削表1.31，主軸允許攻率為7.5KW最終確定=4.0mm=350mm/min =44m/min6） 計算基本工時查切削手冊表1.26，入切量及超切量為=12.5mm= L=l+=160+12.5=172.5mm=工序40粗銑、精銑47外圓下端面計算基本工時，查切削表1.26，入切量及超切量為=12.5mm=0.24min工序50 銑、精銑側(cè)部上端面刀具：YG硬質(zhì)合金銑刀機床：X52K加工要求：加工后表面粗糙度達到3.2選擇=1mm，兩次走刀查切削表1.6，進給量f=0.250.4mm/r，取f=0.4mm/r查切削表1.15，查得=90m/min=717r/min查簡明手冊取=700則實際切削速度v=88m/min當(dāng)=600r/min每分鐘進給量=0.4x700=360mm工時=0.59工序60 鏜32孔本工序為粗鏜。已知加工材料為鑄鐵，鑄件；機床為T68型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。確定背吃刀量： 確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得f=0.31.0mm/r。按T68機床進給量，選擇f=0.74mm/r。確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得=4080m/min,選擇。 按T68機床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實際切削速度v： 工額定時的計算： 式中：，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，=1。本工序為精鏜。已知加工材料為鑄鐵，鑄件；機床為T68型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。1、確定背吃刀量： 2、確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得f=0.20.8mm/r。按T68機床進給量，選擇f=0.52mm/r。3、確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得=60100m/min,選擇=85m/min。 按T68機床的轉(zhuǎn)速，選擇=250r/min，所以實際切削速度v： 4、工額定時的計算： 式中：=50mm，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，=250r/min，=1。 第2章 鏜32孔設(shè)計本夾具將用于T68鏜床。2.1定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用液壓自動夾緊。由于底面已經(jīng)加工過了，所以可以以底面為加工基準，2側(cè)邊采用支撐釘定位，另外一側(cè)面可以用可調(diào)支撐釘調(diào)緊定位。2.2切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻16機床夾具設(shè)計手冊查表可得：圓周切削分力公式： 式（2.13）式中 式（2.14）查表得： 取 由表可得參數(shù)： 即：同理：徑向切削分力公式 ： 式（2.15）式中參數(shù)： 即：軸向切削分力公式 ： 式（2.16）式中參數(shù)： 即：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)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 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，決定選用手動螺旋夾緊機構(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。1液動夾緊裝置液動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊機構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種?；钊綒飧装凑諝飧籽b夾方式分類有固定式、擺動式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種，應(yīng)用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。2液壓夾緊裝置液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與液動夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點：傳動力大，夾具結(jié)構(gòu)相對比較??；油液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)Z噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確?？煽繆A緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。初步確定液壓缸參數(shù)表5-1 按負載選擇工作壓力1負載/ KN50工作壓力/MPa 0.811.522.5334455表5-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力1機械類型機 床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械磨床組合機床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.82352881010182032由于鉆削力為4239N，往往要取大一些，在這取負載約為10000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取液壓缸機械效率。則液壓缸上的平衡方程故液壓缸無桿腔的有效面積：液壓缸直徑液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T2348-1980，取標準值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標準直徑）則液壓缸有效面積為：2.缸體壁厚的校核查機械設(shè)計手冊，取壁厚為10mm。則根據(jù)時； （4-2）可算出缸體壁厚為：1.25，滿足最低速度的要求。2.活塞桿強度計算： 56mm （4-4）式中 許用應(yīng)力；（Q235鋼的抗拉強度為375-500MPa，取400MPa，為位安全系數(shù)取5，即活塞桿的強度適中）3活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 活塞桿的外端頭部與負載的拖動電機機構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負載的具體情況，選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。4.活塞桿的密封與防塵活塞桿的密封形式有Y形密封圈、U形夾織物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等6。采用薄鋼片組合防塵圈時，防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。為方便設(shè)計和維護，本方案選擇O型密封圈。由上述計算易得： 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，決定選用液壓缸夾緊機構(gòu)。夾具在裝夾時，由在定位時造成圓周上存在定位誤差；夾具體在零件的內(nèi)孔端面上定位時，也存在定位誤差，從而會造成由原來的面接觸變成點接觸，從而使零件在定位時發(fā)生。2.3定位誤差的分析該夾具以一個平面和以平面定位V形塊定心和兩個左右調(diào)節(jié)支撐定位，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。要求保證孔軸線間的尺寸公差。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)定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位誤差： 當(dāng)以任意邊接觸時 通過分析可得： 因此：當(dāng)以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過 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)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.4 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性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(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)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(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀，更復(fù)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(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)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(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)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(dāng)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(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)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。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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)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(shè)計中還應(yīng)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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。2.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明在夾緊機構(gòu)設(shè)計中，常常遇到工件需要多點同時夾緊，或多個工件同時夾緊，有時需要使工件先可靠定位再夾緊，或者先鎖定輔助支承再夾緊等等，這是為了操作方便、迅速、提高生產(chǎn)率，減輕勞動強度，就需要采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)。如圖4所示。聯(lián)動夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài)，由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。鉸鏈夾緊機構(gòu)是一種增力機構(gòu)，增力倍數(shù)較大，應(yīng)用廣泛。鉸鏈夾緊機構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是自鎖性能差。如圖5所示。鉸鏈夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài)，由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。如前所述，該工件為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了液動夾緊方式。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機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，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動銷，滿足保持正確的加工位置總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻1 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊M，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。2 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)。機械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機床夾具設(shè)計。機械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機械加工工藝手冊。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。8 周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量M，中國計量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。15 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17題 目: 托腳的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 學(xué)生姓名 專業(yè)_ 學(xué)號_ 班級 指導(dǎo)教師 摘要本文是對托腳零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對托腳零件的一道工序的加工設(shè)計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鏜模夾具設(shè)計。關(guān)鍵詞：托腳零件，工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差A(yù)bstract This paper is the analysis of technology of Supporting foot machining application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route formulation, tool selection, the determination of cutting conditions, process documents. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition, processing of a procedure of Supporting foot parts of the design of the fixture. Many types of machine tool fixture, wherein, universal fixture used the most widely, size has been standardized, and professional factory production. But widely uses in the volume production, specially for a special fixture workpiece machining process service, then needs various manufacturing plant according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this paper is the design of Boring fixture design Supporting foot design.Keywords: Supporting foot parts, process, procedure, cutting, clamping, positioning, 23目 錄第1章 機械加工工藝規(guī)程11.1 序言11.2 零件的分析21.2.1零件的作用21.2.2零件圖21.3零件的工藝分析21.4工藝規(guī)程設(shè)計31.4.1確定毛坯種類31.4.2基面的選擇41.4.3制定工藝路線51.4.4機械加工余量工序尺寸及公差的確定71.4.5確定切削用量及時間定額7第2章 鏜32孔設(shè)計122.1定位基準的選擇122.2切削力及夾緊力的計算122.3定位誤差的分析162.4 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)172.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明18總 結(jié)20致 謝21參 考 文 獻22第1章 機械加工工藝規(guī)程1.1 序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學(xué)科，通過對此門學(xué)科的畢業(yè)設(shè)計，使我在下述各方面得到了鍛煉：能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊及圖表資料。培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。通過對拔叉的工藝及夾具設(shè)計，匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、金屬切削機床概論、機械制造工藝學(xué)、金屬切削原理與刀具等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！1.2 零件的分析1.2.1零件的作用題目所給的零件是托腳。主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。1.2.2零件圖1.3零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是托腳需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求1. 47外圓上端面2. 47外圓下端面 3. 銑側(cè)部上端面4. 32孔由上面分析可知，可以加工孔端面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此托腳零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證1.4工藝規(guī)程設(shè)計1.4.1確定毛坯種類1零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)較簡單，中等批量生產(chǎn)，選擇砂型鑄造毛坯，查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2確定加工余量及形狀加工余量上端面 3下端面 3上端面 332孔 31.4.2基面的選擇定位基準是影響托腳零件加工精度的關(guān)鍵因素?；鶞蔬x擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，應(yīng)該進行尺寸互算。（3）加工階段的劃分該托腳加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、精加工和精加工幾個階段。(4）工序的集中和分散本托腳選用工序集中原則安排托腳的加工工序。該托腳的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。(5) 加工原則:1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準托腳下端面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“先主后次”原則. 4）遵循“先面后孔”原則.1.4.3制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案：工藝方案一10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30銑粗銑、精銑47外圓上端面40銑粗銑、精銑47外圓下端面50銑銑、精銑側(cè)部上端面60鏜鏜32孔70鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫工藝方案二10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30鏜鏜32孔40銑粗銑、精銑47外圓上端面50銑粗銑、精銑47外圓下端面60銑銑、精銑側(cè)部上端面70鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫方案二把鏜32孔的加工工序放到最開始，這是不合理的，這樣會無法保證孔與面的垂直度。最終選擇的方案：10鑄造鑄造獲得毛坯20時效時效處理,去應(yīng)力30銑粗銑、精銑47外圓上端面40銑粗銑、精銑47外圓下端面50銑銑、精銑側(cè)部上端面60鏜鏜32孔70鉗工去毛刺80檢驗檢驗入庫1.4.4機械加工余量工序尺寸及公差的確定圓柱表面工序尺寸：前面已確定各表面加工余量，現(xiàn)確定各表面多工序的加工余量表面工序尺寸加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級表面粗糙度下端面粗銑2.56.3精銑0.53.2上端面粗銑2.56.3精銑0.53.21.4.5確定切削用量及時間定額工序30 粗銑、精銑47外圓上端面1. 加工條件工件材料：HT200，=170260Mpa，鑄造，加工要求：加工余量3mm，加工后表面粗糙度達到6.3機床：X52K刀具：YG6硬質(zhì)合金端面銑刀，刀桿尺寸BxH=25x302. 切削用量1） 切削深度因為余量較小，選擇=3，2次走刀完成2） 進給量查切削用量簡明手冊表1-4，有刀桿尺寸和工件直徑，選取f=1mm/n3） 確定刀具壽命和磨鈍標準查切削表1.9，選后刀面最大磨損限度為0.9mm，因為是硬質(zhì)合金普通銑刀，銑刀壽命T=60min4） 計算切削速度和每分鐘進給量查切削表1.15，由灰鑄鐵硬度和進給量=1，選取=44主軸轉(zhuǎn)速： =每分鐘進給量：5） 校檢機床攻率查切削表1.31，主軸允許攻率為7.5KW最終確定=4.0mm=350mm/min =44m/min6） 計算基本工時查切削手冊表1.26，入切量及超切量為=12.5mm= L=l+=160+12.5=172.5mm=工序40粗銑、精銑47外圓下端面計算基本工時，查切削表1.26，入切量及超切量為=12.5mm=0.24min工序50 銑、精銑側(cè)部上端面刀具：YG硬質(zhì)合金銑刀機床：X52K加工要求：加工后表面粗糙度達到3.2選擇=1mm，兩次走刀查切削表1.6，進給量f=0.250.4mm/r，取f=0.4mm/r查切削表1.15，查得=90m/min=717r/min查簡明手冊取=700則實際切削速度v=88m/min當(dāng)=600r/min每分鐘進給量=0.4x700=360mm工時=0.59工序60 鏜32孔本工序為粗鏜。已知加工材料為鑄鐵，鑄件；機床為T68型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。確定背吃刀量： 確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得f=0.31.0mm/r。按T68機床進給量，選擇f=0.74mm/r。確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得=4080m/min,選擇。 按T68機床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實際切削速度v： 工額定時的計算： 式中：，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，=1。本工序為精鏜。已知加工材料為鑄鐵，鑄件；機床為T68型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。1、確定背吃刀量： 2、確定進給量f：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得f=0.20.8mm/r。按T68機床進給量，選擇f=0.52mm/r。3、確定切削速度v：根據(jù)機械加工工藝師手冊第2版，表3.3-14，可查得=60100m/min,選擇=85m/min。 按T68機床的轉(zhuǎn)速，選擇=250r/min，所以實際切削速度v： 4、工額定時的計算： 式中：=50mm，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，=250r/min，=1。 第2章 鏜32孔設(shè)計本夾具將用于T68鏜床。2.1定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用液壓自動夾緊。由于底面已經(jīng)加工過了，所以可以以底面為加工基準，2側(cè)邊采用支撐釘定位，另外一側(cè)面可以用可調(diào)支撐釘調(diào)緊定位。2.2切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻16機床夾具設(shè)計手冊查表可得：圓周切削分力公式： 式（2.13）式中 式（2.14）查表得： 取 由表可得參數(shù)： 即：同理：徑向切削分力公式 ： 式（2.15）式中參數(shù)： 即：軸向切削分力公式 ： 式（2.16）式中參數(shù)： 即：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)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 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，決定選用手動螺旋夾緊機構(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。1液動夾緊裝置液動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊機構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種?；钊綒飧装凑諝飧籽b夾方式分類有固定式、擺動式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種，應(yīng)用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。2液壓夾緊裝置液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與液動夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點：傳動力大，夾具結(jié)構(gòu)相對比較??；油液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)Z噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確保可靠夾緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。初步確定液壓缸參數(shù)表5-1 按負載選擇工作壓力1負載/ KN50工作壓力/MPa 0.811.522.5334455表5-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力1機械類型機 床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械磨床組合機床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.82352881010182032由于鉆削力為4239N，往往要取大一些，在這取負載約為10000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取液壓缸機械效率。則液壓缸上的平衡方程故液壓缸無桿腔的有效面積：液壓缸直徑液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T2348-1980，取標準值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標準直徑）則液壓缸有效面積為：2.缸體壁厚的校核查機械設(shè)計手冊，取壁厚為10mm。則根據(jù)時； （4-2）可算出缸體壁厚為：1.25，滿足最低速度的要求。2.活塞桿強度計算： 56mm （4-4）式中 許用應(yīng)力；（Q235鋼的抗拉強度為375-500MPa，取400MPa，為位安全系數(shù)取5，即活塞桿的強度適中）3活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 活塞桿的外端頭部與負載的拖動電機機構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負載的具體情況，選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。4.活塞桿的密封與防塵活塞桿的密封形式有Y形密封圈、U形夾織物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等6。采用薄鋼片組合防塵圈時，防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。為方便設(shè)計和維護，本方案選擇O型密封圈。由上述計算易得： 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，決定選用液壓缸夾緊機構(gòu)。夾具在裝夾時，由在定位時造成圓周上存在定位誤差；夾具體在零件的內(nèi)孔端面上定位時，也存在定位誤差，從而會造成由原來的面接觸變成點接觸，從而使零件在定位時發(fā)生。2.3定位誤差的分析該夾具以一個平面和以平面定位V形塊定心和兩個左右調(diào)節(jié)支撐定位，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。要求保證孔軸線間的尺寸公差。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)定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位誤差： 當(dāng)以任意邊接觸時 通過分析可得： 因此：當(dāng)以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過 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)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.4 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性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(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)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(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀，更復(fù)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(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)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(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)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(dāng)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(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)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。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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)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(shè)計中還應(yīng)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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。2.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明在夾緊機構(gòu)設(shè)計中，常常遇到工件需要多點同時夾緊，或多個工件同時夾緊，有時需要使工件先可靠定位再夾緊，或者先鎖定輔助支承再夾緊等等，這是為了操作方便、迅速、提高生產(chǎn)率，減輕勞動強度，就需要采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)。如圖4所示。聯(lián)動夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài)，由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。鉸鏈夾緊機構(gòu)是一種增力機構(gòu)，增力倍數(shù)較大，應(yīng)用廣泛。鉸鏈夾緊機構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是自鎖性能差。如圖5所示。鉸鏈夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài)，由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。如前所述，該工件為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了液動夾緊方式。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機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，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動銷，滿足保持正確的加工位置總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻1 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。2 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)。機械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機床夾具設(shè)計。機械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機械加工工藝手冊。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。8 周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量M，中國計量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。15 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17