法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆軸向孔Φ9工藝裝備設(shè)計(jì)
法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆軸向孔Φ9工藝裝備設(shè)計(jì),法蘭盤(pán),零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,軸向,裝備,設(shè)備,設(shè)計(jì)
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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目： 法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝 備設(shè)計(jì)（鉆軸向孔4-Φ9）
班 級(jí)： 汽 車 05-1班
姓 名： 黃 永 波
指導(dǎo)教師： 冷 岳 峰
完成日期： 2008年7月1日
一、設(shè)計(jì)題目
法蘭盤(pán)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)（鉆軸向孔4-Φ9）
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片(參附表1) 1張
(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(4) 夾具裝配圖 1張
(5) 夾具體零件圖 1張
(6) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(5000～8000字) 1份
四、進(jìn)度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫(huà)零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫(huà)夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天
(5) 準(zhǔn)備及答辯 2天
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括法蘭盤(pán)（CA6140車床）的加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和鉆孔的專用夾具設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了零件圖、毛坯圖、夾具體裝配圖和夾具體零件圖的繪制。
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。
能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì)，首先得助于冷岳峰老師的悉心指導(dǎo)，同學(xué)們的耐心解答。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問(wèn)題。但在同學(xué)們的幫助下，通過(guò)請(qǐng)教老師，翻閱資料、查工具書(shū)，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)又一個(gè)的問(wèn)題。在此，十分感謝冷岳峰老師的細(xì)心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的互相幫助。
Abstract
The main content of the curriculum design, including flange (CA6140 lathe) the process of design and processing of drilling for fixture design, in the process of designing courses to complete parts of the map, rough map, specific folders and folders assembly specific parts of the map drawn .
Machinery manufacturing and technological foundation of our curriculum is designed to complete all the basic courses, technical basic course, after the most specialized. This is what we have learned on the course of an in-depth review of the comprehensive, is also a theory with practical training.
The successful completion of the curriculum design, first of all help in the Leng Yuefeng careful guidance of teachers, students have the patience to answer. In the design process, the lack of practical experience in the production and resulted in the design of many of the problems encountered. But with the help of students and teachers through advice, read information, search tool, the design process to solve the problems one after another. Here, Leng Yuefeng very grateful to the careful guidance of teachers, for students of helping each other.
目錄
1零件工藝性分析 1
1.1零件的用途 1
1.2零件的技術(shù)要求 1
1.3審查零件的工藝性 3
2零件毛坯的確定 3
2.1零件的生產(chǎn)類型 3
2.2毛坯的種類和制造方法 4
2.3零件各表面的加工方法 4
2.4各工序間加工余量 5
2.5 確定毛坯尺寸 8
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8
3.1 擬定工藝路線 8
3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 8
3.1.2 工序順序的安排 9
3.2 4-切削用量的計(jì)算 10
3.2.1 鉆孔工步切削用量的計(jì)算 10
3.2.2 絞孔工步工步切削用量的計(jì)算 11
3.3 4-基本工時(shí)的計(jì)算 11
3.3.1基本時(shí)間的計(jì)算 11
3.3.2 輔助時(shí)間的計(jì)算 12
3.3.3 其他時(shí)間的計(jì)算 12
3.3.4 單件時(shí)間的計(jì)算 12
3.4 制訂4-工序卡片 13
4 4-孔的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 13
4.1定位方案的設(shè)計(jì) 13
4.2定位誤差分析與計(jì)算 14
4.2.1 定位元件尺寸公差的確定 14
4.3導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 15
4.3.1鉆套高度和排屑間隙 15
4.4夾緊裝置的設(shè)計(jì) 15
4.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 16
5 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 16
6體會(huì)與展望 17
參考文獻(xiàn) 18
1零件工藝性分析
1.1零件的用途
CA6140臥式車床上的法蘭盤(pán)，為盤(pán)類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤(pán)定心。法蘭盤(pán)內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。
1.2零件的技術(shù)要求
法蘭盤(pán)屬于盤(pán)類零件，材料為HT200，毛坯制造完成后需進(jìn)行時(shí)效處理，硬度要求為HBS187。
法蘭盤(pán)共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
以45外圓為中心的加工表面，這一組加工表面包括：45 外圓，右端面及倒角；45外圓，過(guò)渡圓角；內(nèi)孔及其左右端倒角。
以和外圓為中心的加工表面，這一組加工表面包括：端面，外圓，左右端面，倒角；切槽3×2；外圓，左端面；外圓右端面，過(guò)渡圓角。
以孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括：外圓的左右側(cè)面；孔；4-孔。
它們之間有一定的位置要求，主要是：左端面與孔中心軸的跳動(dòng)度為0.03；外圓右端面與孔中心軸線的跳動(dòng)度為0.03；45的外圓與孔的圓跳動(dòng)公差為0.03。
經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。
表1 法蘭盤(pán)技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差/mm及精度等級(jí)
表面粗糙度/μm
行位公差/mm
右端面
0.6,IT13
6.3
90右端面
0.6,IT13
1.6
45外圓
0.017,IT6
0.8
20內(nèi)孔
0.045,IT8
1.6
左端面
0.6,IT13
1.6
100外圓
0.46,IT12
0.8
100右端面
0.6,IT13
0.4
45面（即B面）
0.6,IT8
0.4
90左端面
0.2,IT12
0.4
90外圓
0.6,IT13
0.4
90左側(cè)面
0.6,IT13
3.2
90右側(cè)面
0.4,IT13
0.4
4-X 9孔
0.4,IT14
6.3
1.3審查零件的工藝性
根據(jù)老師發(fā)給的零件圖，審查了零件的結(jié)構(gòu)工藝性，其結(jié)構(gòu)利于機(jī)械加工，故對(duì)零件結(jié)構(gòu)不做修改。經(jīng)仔細(xì)讀圖，發(fā)現(xiàn)所給的零件圖有錯(cuò)誤，有的尺寸不清楚，通過(guò)與老師溝通，解決以上問(wèn)題，最后運(yùn)用機(jī)械制圖知識(shí)更正了零件圖，用電子圖版繪圖，詳見(jiàn)零件圖。
2零件毛坯的確定
2.1零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算
其中 ——是零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；
——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年）；
——每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)、輛）；
——備品率，一般??；
——廢品率，一般取；
根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出法蘭盤(pán)的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進(jìn)而確定出其生產(chǎn)類型。
=8000臺(tái)/年，=1件/臺(tái)，取=，取=，由公式(1-1）有：(件/年).法蘭盤(pán)零件的重量為1.4，查表1-3可知，法蘭盤(pán)為輕型零件，由此再查表1-4可知，該法蘭盤(pán)的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
2.2毛坯的種類和制造方法
法蘭盤(pán)的材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方法。
用于鑄造的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鑄鋼、有色金屬合金等。由于法蘭盤(pán)選用HT200作為材料，加之零件形態(tài)以外圓為主，為了減少加工余量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，決定CA6140車床法蘭盤(pán)毛坯采用鑄件。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質(zhì)量與機(jī)械性能均好，使用于大批大量生產(chǎn)。該法蘭盤(pán)的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以在鑄件造型上采用金屬模機(jī)器造型。
2.3零件各表面的加工方法
工件上的加工表面往往需要通過(guò)粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到質(zhì)量要求，加工方法的選擇一般應(yīng)根據(jù)每個(gè)表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法，然后再選擇前面一系列預(yù)備工序的加工方法和順序。通過(guò)對(duì)法蘭盤(pán)各加工表面的分析，根據(jù)表1-6至1-11選擇各表面的加工方法，詳見(jiàn)表2。
表2各表面加工方法
加工表面
粗糙度要求
加工方法
右端面
6.3
粗車-半精車
右端面
1.6
粗車-半精車-精車
45外圓
0.8
粗車-半精車-磨削
20內(nèi)孔
1.6
鉆-擴(kuò)-絞
左端面
1.6
粗車-半精車-精車
100外圓
0.8
粗車-半精車-磨削
100右端面
0.4
粗車-半精車-磨削
45面（B面）
0.4
粗車-半精車-磨削
90左端面
0.4
粗車-半精車-磨削
90外面
0.4
粗車-半精車-磨削
90左側(cè)面
3.2
粗銑-精銑
90右側(cè)面
0.4
粗銑-精銑-磨削
4-9孔
6.3
鉆-絞
4孔
3.2
鉆-絞
6孔
6.3
鉆-絞
2.4各工序間加工余量
根據(jù)表1-6至1-11和2-15至2-40，將各加工表面的工藝路線、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表3中。
表3各工序間加工余量
加工表面
工步名稱
工步余量
基本尺寸
公差等級(jí)
精度公差
工步偏差
粗糙度
右端面
半精車
1.4
41
IT10
0.100
6.3
粗車
1.6
42.4
IT12
0.250
12.5
毛坯
3
44
--
2
--
Φ90右端面
精車
0.8
41
IT7
0.035
1.6
半精車
1.0
41.8
IT8
0.054
3.2
粗車
1.2
42.8
IT12
0.350
12.5
毛坯
3
44
--
2.2
--
Φ45外圓
磨削（粗磨）
0.3
45
IT8
0.017
0.8
半精車
0.5
45.3
IT9
0.062
3.2
粗車
5.2
45.8
IT12
0.250
12.5
毛坯
6
51
--
2
--
Φ20內(nèi)孔
絞
0.2
20
IT8
0.045
1.6
擴(kuò)
1.8
19.8
IT10
0.084
6.3
鉆
18
18
IT11
0.110
12.5
毛坯
實(shí)心
--
--
--
--
--
左端面
精車
0.6
91
IT8
0.054
1.6
半精車
0.8
91.6
IT10
0.140
6.3
粗車
1.6
92.4
IT12
0.350
12.5
毛坯
3
94
--
2.2
--
Φ100外圓
磨削（粗磨）
0.3
100
IT8
0.054
0.8
半精車
1.2
100.3
IT9
0.087
3.2
粗車
4.5
101.5
IT12
0.350
12.5
毛坯
6
106
--
2.2
--
Φ100右端面
磨削（精磨）
0.4
41
IT7
0.035
0.4
半精車
1.1
41.40
IT8
0.054
3.2
粗車
1.5
42.50
IT12
0.350
12.5
毛坯
3
44
--
2.2
--
Φ45面（即B面）
磨削（精磨）
0.3
45
IT7
0.035
0.4
半精車
1.2
45.3
IT8
0.039
3.2
粗車
4.5
46.5
IT12
0.250
12.5
毛坯
6
51
--
2
--
Φ90左端面
磨削（精磨）
0.4
8
IT7
0.035
0.4
半精車
1.1
8.4
IT8
0.054
3.2
粗車
1.5
9.5
IT12
0.350
12.5
毛坯
3
11
--
2.2
--
Φ90外圓
磨削（精磨）
0.3
90
IT7
0.035
0.4
半精車
1.2
90.3
IT8
0.054
3.2
粗車
4.5
91.5
IT12
0.350
12.5
毛坯
6
96
--
2.2
--
Φ90左側(cè)面
精銑
1.0
34
IT7
0.035
3.2
粗銑
2.0
35
IT11
0.160
6.3
毛坯
3
37
--
2.2
--
Φ90右側(cè)面
磨削（精磨）
0.2
24
IT7
0.021
0.4
精銑
1.0
24.2
IT8
0.033
1.6
粗銑
1.8
25.2
IT11
0.130
6.3
毛坯
3
27
--
1.8
--
4-Φ9孔
絞
0.2
9
IT10
0.058
6.3
鉆
8.8
8.8
IT12
0.150
12.5
毛坯
實(shí)心
--
--
--
--
--
Φ4孔
絞
0.1
4.0
IT9
0.030
3.2
鉆
3.9
3.9
IT12
0.120
12.5
毛坯
實(shí)心
--
--
--
--
--
Φ6孔
絞
0.2
6
IT9
0.030
6.3
鉆
5.8
5.8
IT12
0.120
12.5
毛坯
實(shí)心
--
--
--
--
--
2.5 確定毛坯尺寸
根據(jù)表3，得出毛坯尺寸。利用電子圖板繪出毛坯圖，毛坯尺寸詳見(jiàn)毛坯圖。
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 擬定工藝路線
工藝路線的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排?？紤]到實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺乏，加之時(shí)間的限制，主要進(jìn)行了定位基準(zhǔn)的選擇、各表面加工方法的確定和工序順序的安排工作。
3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)，為使所選的定位基準(zhǔn)能保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來(lái)加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來(lái)。
法蘭盤(pán)大多表面是外圓表面，根據(jù)表面粗糙度要求和精度要求，先以45表面（即B面）為粗基準(zhǔn)，粗加工右端面和45外圓和90外圓右端面。然后以45外圓為精基準(zhǔn)粗加工45（即B面）和左端面，鉆18孔。粗加工完成后，進(jìn)一步進(jìn)行半精加工和精加工等。
3.1.2 工序順序的安排
根據(jù)表2各加工表面的加工方法和表3各工序間加工余量，考慮加工過(guò)程中定位基準(zhǔn)的選擇原則，確定工序順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理和輔助工序，遵循先基準(zhǔn)后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原則，最終確定的工序順序詳見(jiàn)表4，以此為依據(jù)，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。
表4加工工序
工序
工序名
工序內(nèi)容
1
備料熱處理
2
車
粗車右端面至39.4、Φ90右端面至40.6、Φ90外圓至91.5、Φ45外圓至45.8
3
車
粗車左端面至93.8、Φ100外圓至Φ101.5、Φ100右端面至41.3、Φ90左端面至11.3、Φ45外圓（B面）至Φ46.5，鉆孔Φ18
4
車
半精車右端面至39.2、Φ90右端面至40.2、Φ45外圓至Φ45.3、Φ90外圓至Φ90.3，精車Φ90右端面至41，切3X2退刀槽，切大倒角保長(zhǎng)34，擴(kuò)孔至Φ19.8，到1.5X倒角
5
車
半精車左端面至93、Φ100外圓至Φ100.3、Φ100右端面至40.6、Φ90左端面至8.4、Φ45（B）外圓至Φ45.3，精車左端面至91，到1.5X倒角（共三處），鉸孔至尺寸
6
銑
粗銑、半精銑、精銑Φ90側(cè)面
7
鉆
鉆軸向孔4-Φ9孔，鉸孔
8
鉆
鉆Φ4通孔，鉆Φ6孔深7，絞孔
9
鉗工
去毛刺
10
磨
粗磨Φ100外圓至Φ100.2，粗磨Φ90外圓至Φ90.2，粗磨Φ45及兩側(cè)至Φ45.2、40.8、8.2、R5
11
磨
磨Φ45外圓及臺(tái)階面至尺寸、磨Φ90右側(cè)面至尺寸
12
磨
精磨Φ100外圓至尺寸，精磨Φ45（B）外圓及兩側(cè)至尺寸
13
鉗工
刻字，B面拋光
14
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)各尺寸
15
鍍鉻
Φ100外圓鍍鉻
3.2 4-切削用量的計(jì)算
3.2.1 鉆孔工步切削用量的計(jì)算
背吃刀量的確定，取=8.8mm。進(jìn)給量的確定，由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.15mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-22，按工件材料為鑄鐵、硬度為187HBS的條件選擇，切削速度可取為18m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速651.4，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=680。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=680X3.14X8.8/1000=18.8。
3.2.2 絞孔工步工步切削用量的計(jì)算
背吃刀量的確定，取=0.2mm。進(jìn)給量的確定，由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-31，切削速度可取為2m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速71，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=97。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=97X3.14X9/1000=2.7。
3.3 4-基本工時(shí)的計(jì)算
3.3.1基本時(shí)間的計(jì)算
鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中=8mm；=1mm；=；=0.15mm/r；=680r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間=。
鉸孔工步，根據(jù)表5-41，絞圓柱孔基本時(shí)間由公式求得。式中、由表5-42按=、= 的條件查得=；=；而；=；=。將上述結(jié)果代入公式中，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得出該工序的基本時(shí)間=。
3.3.2 輔助時(shí)間的計(jì)算
根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為，可取=0.15，則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間： =鉸孔工步的輔助時(shí)間： =。
3.3.3 其他時(shí)間的計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于法蘭盤(pán)的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（）可按關(guān)系式（3%+3%）X（）計(jì)算，分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間：=鉸孔工步的其他時(shí)間：=。
3.3.4 單件時(shí)間的計(jì)算
鉆孔工步=。
鉸孔工步=。
因此，工序的單件時(shí)間=+=。由于有四個(gè)孔，所以總的時(shí)間為。
3.4 制訂4-工序卡片
在本次課程設(shè)計(jì)中，我所被指定的工序是加工4-孔。根據(jù)表4、4-切削用量的計(jì)算和基本工時(shí)的計(jì)算即可制訂出該工序的工序卡片，具體內(nèi)容詳見(jiàn)機(jī)械加工工序卡片。
4 4-孔的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
機(jī)床夾具是一種在金屬切削機(jī)床上實(shí)現(xiàn)裝夾任務(wù)的工藝裝備，機(jī)床夾具的功用主要是：穩(wěn)定地保證工件的加工精度；減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能?？讓儆谳S向孔，且在圓周分布上是非均布的，所以用常規(guī)的夾具（即通用夾具）其生產(chǎn)效率是很低的，同時(shí)加工精度也不容易保證?？紤]到法蘭盤(pán)零件屬于大批量生產(chǎn)，所以應(yīng)該對(duì)其設(shè)計(jì)專用夾具，以保證加工精度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
4.1定位方案的設(shè)計(jì)
本夾具的定位方案如下圖所示，采用短圓柱銷和平面定位，同時(shí)運(yùn)用支承板來(lái)快速找正工件在夾具體中的位置。
短圓柱銷限制的自由度為：。
平面限制的自由度為：
支承板限制的自由度為：
綜上，該定位方案限制了工件的6個(gè)自由度，較好的滿足零件加工要求，定位合理。
4.2定位誤差分析與計(jì)算
所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來(lái)說(shuō)，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以表示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以表示。。
分析和計(jì)算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對(duì)不同方案進(jìn)行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)。
4.2.1 定位元件尺寸公差的確定
夾具的主要定位元件為短圓柱銷。所以該短圓柱銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時(shí)相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為0.045
零件規(guī)定孔在軸線68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。
夾具體的制造誤差為：對(duì)定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，有 0.02+0.045＜0.4, 故誤差不超過(guò)允許誤差。
4.3導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)
鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。
由于該孔的加工方法是先鉆孔，后鉸孔。所以，采用快換式鉆套，由于法蘭盤(pán)零件的特殊結(jié)構(gòu)，為了便于裝夾工件，所以自行設(shè)計(jì)快換鉆套。其結(jié)構(gòu)如上圖所示：
4.3.1鉆套高度和排屑間隙
鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性能越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(1-2.5)d，孔徑小、精度要求高時(shí)，H取較大值。H=(1-2.5)d=(1-2.5)X9=(9-22.5),取H=20mm。
鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙，H值應(yīng)適當(dāng)選取，h值太小時(shí)，切屑難以自由排出，使加工表面被破壞；h值太大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。加工鑄鐵時(shí)，h=（0.3-0.7）d；加工鋼時(shí)，h=(0.7-1.5)d。由于法蘭盤(pán)材料為HT200，所以其排屑間隙h=(0.3-0.7)d=(0.3-0.7)X9=(2.7-6.3),取h=5mm。
4.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)
在加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些力作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動(dòng)，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。
在該夾具體設(shè)計(jì)中，由于所選用的定位方案的夾緊力與切削力的方向一致，所需夾緊力較小，所以采用鉤形壓板（組合）式夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的計(jì)算采用計(jì)算，其中的--摩擦系數(shù)，一般取0.1-0.15，由于在進(jìn)行鉆孔工序時(shí)，夾緊力作用表面的表面粗糙度較小，所以本設(shè)計(jì)中選擇=0.1。
4.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
在設(shè)計(jì)夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈?zhǔn)姐@模，一次固定4個(gè)鉆套，在一次裝夾中可以加工4個(gè)孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以?shī)A緊力不直接對(duì)消切削力。
裝夾工件時(shí)，先翻開(kāi)鉆模板把工件放在夾具上，由短圓柱銷定位，最后用支承板定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。本夾具裝配圖和零件圖，見(jiàn)附圖。
5 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論
本方案采用一面一銷定位方式，限制了工件的5個(gè)自由度，采用支承板確定工件在夾具體中的正確位置和限制工件的旋轉(zhuǎn)自由度。該定位方案限制了工件的6個(gè)自由度，很好的確定工件在夾具體中的位置，但也可能造成過(guò)定位，原因在于，支承板與短圓柱銷的安裝誤差。在鉆孔工序前的工序尺寸保證的情況下，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位。綜上所述，本次課程設(shè)計(jì)的基本目的已經(jīng)達(dá)到，較好的反映了零件加工過(guò)程中的定位需要。同時(shí)，在專用夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱大量資料，所設(shè)計(jì)的夾具在使用上十分方便，定位準(zhǔn)確。。繪制夾具體裝配圖時(shí)，很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知識(shí)，圖幅表達(dá)合理，線條準(zhǔn)確。
6體會(huì)與展望
為期三周的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，回首近20天的設(shè)計(jì)過(guò)程，感慨萬(wàn)千。感的是較好的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)各種途徑解決了所遇到的困難?？氖窃诩?xì)節(jié)問(wèn)題的把握上還很欠缺，過(guò)程技術(shù)人員追求的是完美，我想，我的課程設(shè)計(jì)離完美還有很遠(yuǎn)的路要走。三周的時(shí)間里，查閱了數(shù)十本機(jī)械加工與夾具設(shè)計(jì)方面的資料。在繪制夾具體裝配圖時(shí)，由于對(duì)機(jī)械制圖中的有關(guān)內(nèi)容有些陌生，所以索性翻出機(jī)械制圖書(shū)，也算溫習(xí)了功課。最終，通過(guò)自己的努力，很好的完成了裝配圖的繪制，也對(duì)機(jī)械制圖的內(nèi)容有了更深的理解。同時(shí)，也練習(xí)了電子圖板軟件的使用，能熟練的解決繪圖過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，最重要的是繪圖的速度和質(zhì)量有了很大的提高。
從剛拿到題目時(shí)的無(wú)從下手，到初步了解機(jī)械零件加工的工藝過(guò)程，這其中的個(gè)中體會(huì)只有自己能夠理解，也使我更加堅(jiān)信在做任何事時(shí)，我們都應(yīng)該認(rèn)真去對(duì)待。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，雖然了解了機(jī)械加工工藝過(guò)程，但離實(shí)際還很遠(yuǎn)，路還很長(zhǎng)，但慶幸的是自己對(duì)機(jī)械加工工藝過(guò)程有了初步的了解，課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，一步一個(gè)腳印走出來(lái)了。在課余，打算多看一些機(jī)械加工工藝方面的書(shū)，多練習(xí)軟件繪圖，更重要的是學(xué)習(xí)其中的設(shè)計(jì)理念。
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