箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)-鉆銑2套夾具-兩端間距62【含10張CAD圖紙+PDF圖】

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Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: box type parts process; fixture;III目 錄摘 要IIABSTRACTIII第一章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工藝分析11.2 箱體加工措施21.2.1 孔和平面的加工順序21.2.2 孔系加工方案選擇21.3 箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇31.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇31.3.2 精基準(zhǔn)的選擇31.4 箱體加工主要工序安排31.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定51.6確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）71.7 時間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排22第2章 銑面夾具設(shè)計(jì)272.1 問題的提出272.2夾具設(shè)計(jì)272.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇272.2.2切削力及夾緊力計(jì)算272.2.3 定位誤差分析282.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明29第3章 鉆孔夾具設(shè)計(jì)303.1研究原始質(zhì)料303.2定位基準(zhǔn)的選擇303.3 切削力及夾緊力的計(jì)算303.4誤差分析與計(jì)算313.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用323.5.1定位銷選用323.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用333.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明34總 結(jié)35參 考 文 獻(xiàn)36致謝37V37第一章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是箱體。箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件與發(fā)動機(jī)正確安裝。因此箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。1.1.2 零件的工藝分析由箱體零件圖可知。箱體是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的銑削加工；4XM4螺紋孔加工其中底面有表面粗糙度要求為。（2）以、的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：；、孔、尺寸為62的前后端面、 的螺孔的孔。（3）以側(cè)面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括：側(cè)面的銑削加工；12孔、18孔、4XM4螺紋孔孔加工其中底面有表面粗糙度要求為，1.2 箱體加工措施由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于箱體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.2.1 孔和平面的加工順序箱體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。箱體的加工自然應(yīng)遵循這個原則。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。箱體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2 孔系加工方案選擇箱體孔系加工方案，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)選擇價格最底的機(jī)床。根據(jù)箱體零件圖所示的箱體的精度要求和生產(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。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標(biāo)法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。用坐標(biāo)法鏜孔，需要將箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。1.3 箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從箱體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。1.4 箱體加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。箱體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，底面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于箱體，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將箱體加工工藝路線確定如下：工藝路線一：1、鑄造2、.時效處理3、銑削82后端面4、銑削64前端面5、銑削底面6、銑削側(cè)面7、鉆擴(kuò)鉸側(cè)面12孔、18孔8、粗鏜、粗鏜40孔、64孔9、鉆64前端面各小孔，并攻絲10、鉆34側(cè)面各小孔，并攻絲11、鉆3-7孔、3-8孔12、終檢13、清洗入庫工藝路線二：1、鑄造2、.時效處理3、鉆3-7孔、3-8孔4、銑削82后端面5、銑削64前端面6、銑削底面7、銑削側(cè)面8、鉆擴(kuò)鉸側(cè)面12孔、18孔9、粗鏜、粗鏜40孔、64孔10、鉆64前端面各小孔，并攻絲11、鉆34側(cè)面各小孔，并攻絲12、鉆3-7孔、3-8孔13、終檢14、清洗入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足，特別鏜孔工序。以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：1、鑄造2、.時效處理3、銑削82后端面4、銑削64前端面5、銑削底面6、銑削側(cè)面7、鉆擴(kuò)鉸側(cè)面12孔、18孔8、粗鏜、粗鏜40孔、64孔9、鉆64前端面各小孔，并攻絲10、鉆34側(cè)面各小孔，并攻絲11、鉆3-7孔、3-8孔12、終檢13、清洗入庫1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）面的加工余量。根據(jù)工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.3.59，其余量值規(guī)定為。（2）底面螺孔毛坯為實(shí)心，不沖孔 （3）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊第1卷表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。（4）側(cè)面螺孔加工余量毛坯為實(shí)心，不沖孔。 1.6確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間）工序1：無切削加工，無需計(jì)算工序2：無切削加工，無需計(jì)算工序3：銑削82后端面機(jī)床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 機(jī)動時間：所以該工序總機(jī)動時間工序4：銑削64前端面機(jī)床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 機(jī)動時間：所以該工序總機(jī)動時間工序5：銑削底面機(jī)床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 機(jī)動時間：所以該工序總機(jī)動時間工序6：銑削側(cè)面機(jī)床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.174，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 機(jī)動時間：所以該工序總機(jī)動時間工序7：鉆擴(kuò)鉸側(cè)面12孔、18孔鉆、擴(kuò)、鉸孔機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔鉆孔時先采取的是鉆孔，再擴(kuò)到，所以。切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.441，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 擴(kuò)孔刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.453，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度： ，取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。切削深度：，且。進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.460，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131取實(shí)際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：該工序的加工機(jī)動時間的總和是：鉆、擴(kuò)、鉸孔。機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔鉆孔時先采取的是鉆孔，再擴(kuò)到，所以。切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.441，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 擴(kuò)孔刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.453，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取所以實(shí)際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度： ，取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間： 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。切削深度：，且。進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.460，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)3表3.131取實(shí)際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：該工序的加工機(jī)動時間的總和是：工序8、粗鏜、精鏜40孔、64孔機(jī)床：鏜床T68刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 粗鏜孔單邊余量Z=1.1mm,一次鏜去全部余量，毛坯孔徑。進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.466，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)3表2.445，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.141，取實(shí)際切削速度：工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機(jī)動時間： 精鏜孔粗加工后單邊余量Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ，精鏜后孔徑進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.466，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)3表2.445，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1441，取實(shí)際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機(jī)動時間：所以該工序總機(jī)動工時粗鏜孔機(jī)床：組合鏜床刀具：高速鋼刀具切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)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：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機(jī)動時間：精鏜孔機(jī)床：組合鏜床刀具：高速鋼刀具（1）精鏜孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.66。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度：工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機(jī)動時間：工序9、鉆64前端面各小孔，并攻絲機(jī)床：鉆床Z525刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀（1）鉆底面4XM6-6H切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊表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)動時間：進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊表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： （盲孔）機(jī)動時間：工序10、鉆34側(cè)面各小孔，并攻絲鉆孔（4-M4-6H螺孔）機(jī)床：組合鉆床刀具：麻花鉆切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.39，取切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊表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)動時間：螺孔攻絲機(jī)床：組合攻絲機(jī)刀具：釩鋼機(jī)動絲錐 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊表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： 由工序4可知： 走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：工序10: 鉆3-7孔、3-8孔鉆3-7孔機(jī)床：鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取。實(shí)際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取。加工基本時間： 鉆3-8孔機(jī)床：鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.131，取。實(shí)際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取。加工基本時間： 1.7 時間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排假設(shè)該零件年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時工作時間計(jì)算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于1.14min。參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時）因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計(jì)算公式為： 其中： 單件時間定額 基本時間（機(jī)動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑底面機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時， 即能滿足生產(chǎn)要求工序2：鉆底面孔、鉸定位孔機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.43，單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序3：粗銑兩側(cè)面及凸臺機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序4：鉆側(cè)面孔機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.43，單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序5：粗銑端面機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序6：銑端面機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序9：粗鏜前后端面支承孔機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.39，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序11：精鏜支承孔機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.39，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時， 即能滿足生產(chǎn)要求工序12：前后端面螺紋孔攻絲機(jī)動時間：輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序14：精銑前后端面機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序15：精銑側(cè)面機(jī)動時間：輔助時間：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序17：底面螺紋孔攻絲機(jī)動時間：輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。第2章 銑面夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)楊老師指定，決定設(shè)計(jì)第6 道工序銑削側(cè)面夾具。本夾具將用于X6132，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。2.1 問題的提出 本夾具主要用來銑側(cè)平面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時外端面及孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度的同時可以設(shè)計(jì)選用比較簡單的夾具。2.2夾具設(shè)計(jì)2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，待加工平面對軸線有平行度要求，底端面為主要定位基面，另選用上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。2.2.2切削力及夾緊力計(jì)算刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=32mm由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊P 可查得 銑削扭矩 M切向力 切削功率 Pm=2Mn10(kw)式中：C=558.6 x=1 y=0.8 d=80 k=0.9 f=0.13 n=1450所以當(dāng)銑面時有： =19.65(Nm) =491.35(N) Pm=2x19.65x1450x10=178.97(kw) 因?yàn)槭菍︺娂庸?，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7N Pm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長,升角又小，所以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動夾緊中用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況和力矩平衡條件 FL= F= 式中: F夾緊力(N) F作用力(N) L作用力臂(mm) d螺桿直徑 螺紋升角 螺紋處摩擦角. 螺桿端部與工件間的摩擦角. 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm)所以有F= =3075.73N顯然 F=3075.73N982.7N=F.故本夾具可安全工作。2.2.3 定位誤差分析夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標(biāo)準(zhǔn)件，其公差由標(biāo)準(zhǔn)件決定，并且在夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨削加工，支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.02；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.01。夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度,另一端面限制三個自由度,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。因零件對形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。2.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機(jī)床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機(jī)動夾緊，夾具勢必過于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用, 減輕工人勞動強(qiáng)度，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),操作非常簡單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達(dá)到夾緊要求即進(jìn)行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機(jī)床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長柄扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可，因而工人的勞動強(qiáng)度不大。第3章 鉆孔夾具設(shè)計(jì)3.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆64前端面各小孔，并攻絲，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。3.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對鉆孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為汽車撥桿底平面；圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個自由度。3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表得： 有：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表 可得： 所以 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，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，查參考文獻(xiàn)51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：由上述計(jì)算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.4誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、中心孔定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 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：3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用3.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷來定位，其參數(shù)如表3.1和3.2：表3.1可換定位銷dHD公稱尺寸允差121816150.01122514M124 3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖3.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.4：表3.4 鉆套dHD公稱尺寸允差61212+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖3.2 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.5：表3.5 固定襯套dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工前端面孔。工件以底平面、中心孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了鉸鏈壓板壓緊的方式。由于本夾具是對工件進(jìn)行鉆削加工面，因此工件的主要受力是鉆削力，因?yàn)殂@削力是向下的，我們采用的是鉸鏈壓板壓緊，壓緊力也是向下的，鉆削力和壓緊力方向相同，因此更容易保證工件的穩(wěn)定性，我們采用定位銷和擋銷定位，當(dāng)我們裝上工件好，旋轉(zhuǎn)工件，使其靠上擋銷工件即定好位置，然后用鉸鏈壓板壓緊，再翻轉(zhuǎn)鉆模板使其處于水平位置即可開始加工工件，當(dāng)我們卸下工件時，首先掀開翻轉(zhuǎn)式鉆模板，然后松開鉸鏈壓板，即可取出工件。總 結(jié)在本次設(shè)計(jì)過程中，我們閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計(jì)手冊，認(rèn)真探討了機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了對自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識，而且也對自己的知識面進(jìn)行了拓寬。此外，本次設(shè)計(jì)在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，并同時進(jìn)行了手工繪圖，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識，進(jìn)一步提高了我們繪圖識圖的能力。但知識所學(xué)有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)更加不足，因此我的設(shè)計(jì)還存在著很多的不足之處。如：各部分時間分配不是很合理，雖然得到了計(jì)算機(jī)繪圖的鍛煉，但手工繪圖相比下占的比例少了一些，還有夾具設(shè)計(jì)中，加緊機(jī)構(gòu)為手動，盡管降低成本，但過于簡單。這些在以后的設(shè)計(jì)中都是需要改進(jìn)的。最后，在這里，感謝教師的認(rèn)真指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。 參 考 文 獻(xiàn)1 李 洪機(jī)械加工工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊M 機(jī)械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊M機(jī)械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003106 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊M中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，200712 王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M上海科學(xué)技術(shù)出版社，20028致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題，楊老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。在論文工作中，得到了機(jī)電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！