張緊輪支架加工工藝及夾具設(shè)計說明書

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1、徵id成O大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院fOLYTEGHNICIM4TITUTETAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院課程設(shè)計張緊輪支架加工工藝及夾具設(shè)計說明書1 緒論12 張緊輪支架的分析22.1 張緊輪支架的工藝分析22.2 張緊輪支架的工藝要求23 工藝規(guī)程設(shè)計43.1 加工工藝過程43.2 確定各表面加工方案43.2.1 影響加工方法的因素43.2.2 加工方案的選擇53.3 確定定位基準(zhǔn)53.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇51.1.1 精基準(zhǔn)選擇的原則63.4 工藝路線的擬訂73.4.1 工序的合理組合73.4.2 工序的集中與分散73.4.3 加工階段的劃分83

2、.5 張緊輪支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定93.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求93.5.2 張緊輪支架的偏差計算103.4.4加工工藝路線方案的比較103.6確定切削用量及基本工時（機動時間）124銃35MM28MIW面夾具設(shè)計224.1 問題的提出224.2 切削力和夾緊力計算224.3 定位誤差分析244.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明25結(jié)論26參考文獻(xiàn)27II1緒論機械設(shè)計制造及其夾具設(shè)計是我們?nèi)跁炌ㄋ鶎W(xué)的知識，將理論與實踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的

3、技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，具作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。本本次對于張緊輪支架加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是：完成張緊輪支架零件加工工藝規(guī)程的制定282張緊輪支架的分析2.1 張緊輪支架的工藝分析張

4、緊輪支架是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對精度要求也很高。張緊輪支架的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是Ra6.3,所以都要求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，張緊輪支架底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對稱度公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。2.2 張緊輪支架的工藝要求一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝

5、性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。A圖2.1張緊輪支架零件圖該加工加工表面：平面加工包括張緊輪支架底面、支架底面反面臺階面；兩支腳的兩個端面?？紫导庸ぐㄐ?3孔；腰形孔。以平面為主有：張緊輪支架底面的粗、精銃加工，具粗糙度要求是；Ra=6.3兩支腳端面的粗、精銃加工，具粗糙度要求是Ra=6.3o孔系加工有：小13孔的鉆、較孔加工，其表面粗糙度為Ra=6.3；腰形孔銃加工，其表面粗糙度要求Ra=25;張緊輪支架毛坯的選擇鑄造，因為生產(chǎn)率很

6、高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在13mm,結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是4000件，由3表2.13可知是小批量生產(chǎn)。上面主要是對張緊輪支架零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計提供了必要的準(zhǔn)備。3工藝規(guī)程設(shè)計3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該張緊輪支架零件的主要加工表面是平面、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，對于張緊輪支架來說，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)系以及各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件

7、分析得知：張緊輪支架的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2 確定各表面加工方案一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計張緊輪支架的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面和孔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)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機床。3.2.1 影響加工方法的因素要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)

8、要求，選擇加工方法及分幾次加工。根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、較加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銃等。要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。止匕外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。

9、再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6,表面粗糙度為Ra0.63pm3并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車一一半精車一一淬火一一粗磨。3.2.2 加工方案的選擇由參考文獻(xiàn)3表2.112可以確定，平面的加工方案為：粗銃一一精銃(IT7|_|IT9),粗糙度為R6.30.8,一般不淬硬的平面，精銃的粗糙度可以較小。由參考文獻(xiàn)3表2.111確定，小13孔的表面粗糙度要求為6.3,則選擇孔的加方案序為：鉆一一較。腰形孔銃加工加工方法3.3 確定定位基準(zhǔn)3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面

10、間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。應(yīng)盡可能選擇

11、平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確火緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證張緊輪支架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從張緊輪支架零件圖分析可知，主要是選擇加工張緊輪支架底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.2.1精基準(zhǔn)選擇的原則基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可

12、減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝火中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度?；榛鶞?zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。止匕外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。止匕外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。

13、并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證張緊輪支架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，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。選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.4 工藝路線的擬訂對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。張緊輪支架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工張緊輪支架底面大頭孔上平面。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。3.4.1 工序

14、的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝火中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝

15、備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80|_90七的含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200mg。3.4.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。工序集中的特點工序數(shù)目少，工件

16、裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝火中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。工序分散的特點工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，

17、單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。3.4.3 加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大

18、的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需火緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11IT12。粗糙度為Ra8g100卜mi半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9IT10。表面粗糙度為Ra1g1.25g精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保證零件的形狀位置幾精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利

19、于提高加工精度.精加工的加工精度一般為IT6IT7,表面粗糙度為Ra10-1.25仙mi止匕外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝火費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加

20、工。3.5 張緊輪支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定張緊輪支架的鑄造采用的是制造，其材料是HT20Q生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn),3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求張緊輪支架為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求：由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進(jìn)行機械加工，具表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面。為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直的對稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。便于裝夾、加工和檢查。結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普

21、通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖工工3.5.2 張緊輪支架的偏差計算毛坯余量參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，端面加工的都留2mm勺余量，小孔不鑄造3.4.4加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生

22、產(chǎn)成本,擬訂二個加工工藝路線方案。4.5.1 工藝路線方案一1通過鑄造的方式獲得毛坯2時效處理3粗銃頂部平面4粗銃35010.03、2801平面5半精銃頂部平面6粗銃兩支腳底面7半精銃兩支腳底面8鉆擴校2-13孔9粗銃操縱桿支架R16腰形孔，留1mm加工余量10半精銃操縱桿支架R16腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求11銃削側(cè)面中18孔凸臺12鉆擴校中18孔13鉗工去毛刺14檢驗是否合格4.5.2 工藝路線方案二1通過鑄造的方式獲得毛坯2時效處理3粗銃頂部平面4粗銃35產(chǎn)、2靖平面5半精銃頂部平面6粗銃兩支腳底面7半精銃兩支腳底面8粗銃操縱桿支架R16腰形孔，留1mm加工余量9半精銃操縱桿支架R16腰形

23、孔，達(dá)到尺寸公差要求10銃削側(cè)面中18孔凸臺11鉆擴校2-13孔12鉆擴校中18孔13鉗工去毛刺14檢驗是否合格因2-13孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銃和下端面的粗銃放在前面，下端面的精銃放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，端面上放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了工藝路線擬訂的一股原則，但某些工序還有一些問題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析，最后確定工藝路

24、線方案一為該零件的加工路線。機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。1通過鑄造的方式獲得毛坯2時效處理3粗銃頂部平面4精銃頂部平面5粗銃兩支腳底面6精銃兩支腳底面7粗銃35703、2蛾平面8銃削側(cè)面18孔凸臺9鉆擴校2-13孔10鉆擴校中18孔11鉗工去毛刺12檢驗是否合格3.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序3:粗銃頂部平面機床：立式銃床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銃刀（面銃刀）材料：W18Cr4VD=63mm齒數(shù)Z=6銃削深度：1.5mm每齒進(jìn)給量af:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-73,取af=0.18mm/Z銃削速度V:參照參考文獻(xiàn)口機械加工工藝手冊表2.4-81,取V=1

25、.2m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n:式（1.1）=W00V=W00x12T60fc363.97r/min,n=370r/minS3.1463實際銃削速度Vv=配=3.14-63370fc1.22m/s式(1.2)1000100060進(jìn)給量Vf:Vf=afZn=0.18M6M370/60比6.66mm/s式(1.3)工作臺每分進(jìn)給量fm:fm=Vf=6.66mm/s=399.6mm/mina名：根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-818=60mm被切削層長度l:由毛坯尺寸可知L=64mm刀具切入長度1i:式（1.4）式（1.5）22-11=0.5(D-.D-a.)(13)=0.5(63-632-602

26、)(13)=24.98mm取11=25mm、刀具切出長度12：取l2=1.5mm走刀次數(shù)為1mmlLI76252機動時間tj1：tj1l1l2,2，0.26minjjfm399.6工序4:粗銃兩支腳底面機床：立式銃床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銃刀（面銃刀）材料：W18cMVD=63mm齒數(shù)Z=6銃削深度ap:ap=3mmpp每齒進(jìn)給量af:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-73,取af=0.18mm/Z銃削速度V:參照參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-81,取V=1.2m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V二d01000 1.2 603.14 63:363.97r/min,n = 370r /

27、 min實際銃削速度V: V =或3.14 63 370：1.22m/s10001000 60進(jìn)給量 Vf: Vf =afZn=0.18 6 370/60 6.66mm/s式（1.1）式（1.2）式（1.3）工作臺每分進(jìn)給量fm:fm=Vf=6.66mm/s=399.6mm/mina根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-81凡=60mm被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=76mm刀具切入長度1i:l1=0.5（D-V;D2a：）+（13）式（1.4）-0.5（63-.632-602）（13）-24.98mm取11=25mm刀具切出長度%：取I2=2mm走刀次數(shù)為1機動時間tj1:tj1=-一-

28、=762520.26min式（1.5）jjfm399.6工序5：精銃頂部平面機床：立式銃床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銃刀（面銃刀）材料：W18cMVD=63mm齒數(shù)Z=6銃削深度ap=0.5mmp每齒進(jìn)給量af:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-73,取af=0.15mm/Z銃削速度V:參照參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-81,取V=1.5m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n,由式（1.1）有：n = 460r /min1000V10001.560n=a：454.96r/min,二d03.1463實際銃削速度V,由式（1.2）有：=史叱=止里/.52m/s1000100060進(jìn)給量Vf,由式（1.3）

29、有：Vf=afZn=0.156460/60=6.9mm/s工作臺每分進(jìn)給量fm:fm=Vf=9mm/s=414mm/min被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=76mm刀具切入長度11:精銃時11=D=63mm刀具切出長度：取12=0.5mm走刀次數(shù)為1。機動時間玲，由式（1.5）有：5=l”2-76+63+2=0.33minjfm414本工序機動時間力=%,tj2=0.260.33=0.59min工序6：精銃兩支腳底面機床：立式銃床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銃刀（面銃刀）材料：W18cMVD=63mm齒數(shù)Z=6銃削深度a:a=1.5mmpp每齒進(jìn)給量af:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-7

30、3,取af=0.15mm/Z銃削速度V:參照參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-81,取V=1.5m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n,由式（1.1）有:1000V二d1000 1.5 603.14 63：454.96r / minn = 460r /min實際銃削速度V,由式（1.2）有：V=翌=3.14父63父460之1.52m/s1000100060進(jìn)給量Vf,由式（1.3）有：Vf=afZn=0.156460/60=6.9mm/s工作臺每分進(jìn)給量fm:fm=Vf=9mm/s=414mm/min被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=76mm刀具切入長度li:精銃時li=D=63mm刀具切出長度l2：取l2=

31、2mm走刀次數(shù)為1。機動時間tj2,由式（1.5）有：tj2Ji*2=76+63+2*0.33minjfm414本工序機動時間tj=tji-tj2=0.260.33=0.59min工序7：粗銃C平面機床：立式銃床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銃刀（面銃刀）材料：W18cMVD=63mm齒數(shù)Z=6銃削深度ap=1mm每齒進(jìn)給量af:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-73,取af=0.18mm/Z銃削速度V:參照參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-81,取V=1.2m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n:1000Va1000 1.2 603.14 63:363.97r/minn = 370r / min式（1.1）

32、實際銃削速度V：V,Jd0n=3.14父63父370句.22m/s式（1.2）1000100060進(jìn)給量Vf:Vf=afZn=0.18M6M370/60%6.66mm/s式（1.3）工作臺每分進(jìn)給量fm:fm=Vf=6.66mm/s=399.6mm/mina名：根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-81,a=60mm被切削層長度l:由毛坯尺寸可知L=64mm刀具切入長度l1:11=0.5(D_vD2_aj)+(13)式(1.4)=0.5(63-.632-602)(13)=24.98mm取11=25mm刀具切出長度12：取12=2mm走刀次數(shù)為1機動時間111:%+l1+l2=76+25+2,

33、0.26巾小式(1.5)j1j1fm399.6工序8：銃削側(cè)面18孔凸臺機床：立式銃床X52K刀具：硬質(zhì)合金端銃刀(面銃刀)材料：W18cr4VD=63mm齒數(shù)Z=6銃削深度ap:ap=1.5mmpp每齒進(jìn)給量af:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-73,取af=0.15mm/Z銃削速度V:參照參考文獻(xiàn)口機械加工工藝手冊表2.4-81,取V=1.5m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n,由式（1.1）有:n = 460r /min1000V10001.560n=之454.96r/min,：d03.1463d0n3.1463460實際銃削速度V,由式（1.2）有：V=-0-=之1.52m/s10001000

34、60進(jìn)給量Vf,由式（1.3）有：Vf=afZn=0.156460/60=6.9mm/s工作臺每分進(jìn)給量fm：fm=Vf=9mm/s=414mm/min被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=76mm刀具切入長度l1:精銃時l1=D=63mm刀具切出長度L：取L=2mm走刀次數(shù)為1。機動時間tj2,由式（1.5）有：tj2=-l1-l=76632之0.33minjfm414本工序機動時間tj=%tj2=0.260.33=0.59min工序9：鉆擴校2-13孔機床：Z525刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。型號：E211和E101帶導(dǎo)柱直柄平底銅鉆（GB4260-84）公制/莫式4號錐直柄較刀刀具材料：W1

35、8Cr4V切削深度ap:ap=6.5mmpp進(jìn)給量f:根據(jù)參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-52,取f=0.33mm/r切削速度V:參照參考文獻(xiàn)7機械加工工藝手冊表2.4-53,取V=0.36m/s機床主軸轉(zhuǎn)速n,由式（1.1）有:1000V10000.3660n=二d3.1413：687.9r/min取n=700r/mind0n3.149.5700頭際切削速度V,由式（1.2）有：V=00.36m/s1000100060被切削層長度l：l=60mm刀具切入長度l1:l1=Dctgkr（12）=10ctg1202=4.8mm：5mm22式（1.8）刀具切出長度L：L=14mm取L=3mm走刀

36、次數(shù)為1L181867674543機動日同tj2：ti2=i=之0.87minjjfn0.33700式（1.9）工序10鉆擴錢中18孔工件材料為HT200,硬度200HBS?？椎闹睆綖?8mm,公差為H7,表面粗糙度R1.6Nm。加工機床為Z525立式鉆床，加工工序為鉆、擴、較，加工刀具分別為：鉆孔一一15mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔一一17.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆；較孔18mm標(biāo)準(zhǔn)高速較刀。選擇各工序切削用量。(1)確定鉆削用量1)確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-10可查出f表=0.470.57mm/r,由于孔深度比l/d0=30/22=1.36,kf=0.9,故f表=(

37、0.470.57)m0.9=0.420.51mm/r。查Z525立式鉆床說明書，取f=0.43mm/r。根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-8,鉆頭強度所允許是進(jìn)給量f1.75mm/r。由于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力Fmax=15690N(由機床說明書查出)，根據(jù)表28-9,允許的進(jìn)給量f1.8mm/r。由于所選進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于f及f,故所選f可用。2)確定切削速度v、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm根據(jù)表28-15,由插入法得：v表=17m/min,F表=4732NT表=51.69NM,Pm表=1.25kW由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)7表28-3,=0.88,h=

38、0.75,故v表=17m/min0.880.75=11.22(m/min)1000vl100011.22mm/min162r/min二d0二15mm查Z525機床說明書，取n=195r/min。實際切削速度為：二d0n二15mm195r/min/,v=14m/min10001000由表28-5,kMF=kMT=1.06,故F=4732N1.06=5016(N)T=51.69Nm1.06=54.8Nm3)校驗機床功率切削功率Pm為、Pm=Pm表(n/nM=1.25kW(195/246)1.06=1.05kW機床有效功率PE=PE；=4.5kW0.81=3.65kWPm故選擇的鉆削用量可用。即d0

39、=15mm,f=0.43mm/r,n=195r/min,v=14m/min相應(yīng)地F=5016N,T=54.8Nm,Pm=1.05kW(2)確定擴孔切削用量1)確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-31,f表=(0.7|_0.8)mm/rx0.7=0.490.56mm/r。根據(jù)Z525機床說明書,取f=0.57mm/r。2)確定切削速度v及n根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-33,取v表=25m/min。修正系數(shù)：*=0.88,kapv=1.02故v表=25m/mi玉0.R81.02m11.22/minn=1000v表/(nd0)=100011m2T2/min/(mml7=286/min查機床說明書，取n=27

40、5r/min。實際切削速度為3v=二d0n103=n父17.mmM27T5/min10=21.r3/min(3)確定較孔切削用量1)確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)7表28-36,f表=1.32.6mm,按該表注4,進(jìn)給量取小植。查Z525說明書，取f=1.6mm/r。2)確定切削速度v及n由參考文獻(xiàn)7表28-39,取v表=8.2m/min。由參考文獻(xiàn)7表28-3,得修正系數(shù)kMv=0.88,kapv=0.99(apR=1.2)ap故v表=8.2t/m*n0880.99n7.14/min,、n=1000v表/(二d0)=10007.14(m/min)/(二25mm)=91.5r/min查Z525說明書

41、，取n=100r/min,實際較孔速度v=d0n10，二二251nm100/min310m7.8/min(4)各工序?qū)嶋H切削用量根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：鉆孑L：do=15mm,=0.43mm/r,n=195r/min,v擴孔:do=17.7mmf=0.57mm/r,n=275r/min,錢孔:do二18mm,=1.6mm/r,n=100r/min,v=14m/minv=21.3m/min7.8m/min4銃C(35mmf口28mm嚴(yán)面夾具設(shè)計4.1 問題的提由本夾具是用來銃尺寸35和尺寸28的平面，零件圖中兩個小孔的中心距也有一定的公差要求.另外，此中心線為三個側(cè)平面的設(shè)計基準(zhǔn)，有一

42、定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工，因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題.為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。1定位基準(zhǔn)的選擇首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示，這樣水平放置，便于加工。那么要使其完全定位，可以采用：一面加支撐釘和滑動V型塊定位，這樣既簡單又方便。一底面限制的自由度有3個，一個支撐釘限制兩個自由度，一個滑動V型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了z軸的移動，z軸的旋轉(zhuǎn)，y軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一

43、個支撐釘限制了y軸的移動，x軸的移動，一個滑動V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。4.2 切削力和夾緊力計算(1)刀具：高速鋼錯齒三面刃銃刀小40機床：X52K型萬能銃床由3所列公式得XfyzUFCFapfzaezqVWFd0n查表9.4 -8得其中:修正系數(shù)匕=1.0Cf =30qF =0.83 Xf =1.0yF =0.65 uF= 0.83 aP =8 z=24wF = 0代入上式，可得F=889.4N因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=KiK2K3K4其中：Ki為基本安全系數(shù)1.5K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1K3為刀具鈍化系數(shù)1.1K4為斷

44、續(xù)切削系數(shù)1.1所以F=KF=1775.7N(2)夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由N(f,+f2)=KF其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取f1=f2=0.25F=Pz+GG為工件自重F.N=3554Nf1f2夾緊螺釘：公稱直徑d=20mm材料45鋼性能級數(shù)為6.8級二B=6100MPa二s=8二=480MPa10螺釘疲勞極限：二=0.32;B=0.32600=192MPa極限應(yīng)力幅：c-alim二區(qū)如二=51.76MPak二許用應(yīng)力幅：二1=產(chǎn)17.3MPaSa 3 4 Nii 15MPa4二】-dc螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為*=乎回=2.54取回=4得！=120MPa4F.,1，一上工去

45、=2.85滿足要求經(jīng)校核:滿足強度要求，夾具安全可靠,2a使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)火緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的火緊力4.3定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面、滑動V型塊和支撐釘間隙配合。(2) 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時,孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銃床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-

46、Dmin與機床夾具有關(guān)的加工誤差一般可用下式表小：Lj=Wq.LD4.LDW.Lj.j.,jN由參考文獻(xiàn)5可得：滑動V型塊和支撐釘定位誤差：采用自動對中夾具后，定位誤差取決于對中塊螺桿以及滑塊的制造誤差.同時,對對中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銃斷工序中，利用中間大孔定位，孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為L=0.08+0.05=0.130.2mm所以能滿足精度要求.夾緊誤差：3.=(ymax-ymin)8st其中接觸變形位移值:-y -(kRaZRaZkB G)()nHB 19.62l查5表1215有KRaz=0.0

47、04KHB=0.0016G=0.412,n=0.7。,=ycos=二0.0028mm磨損造成的加工誤差：與匐通常不超過0.005mm夾具相對刀具位置誤差：AD*取0.01mm誤差總和：j-ww00.085mm：0.3mm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。4.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銃床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銃余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊為了提高

48、生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。結(jié)論通過這次課程設(shè)計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，也加深了對大學(xué)中所學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設(shè)計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設(shè)計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計時就必須考慮所設(shè)計的機構(gòu)是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，課程設(shè)計使我學(xué)會了從實際出發(fā)加工零件和設(shè)計夾具。在本次設(shè)計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處：特別是對于鏈

49、孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時，有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏈孔的專用夾具還有待改進(jìn)。無論怎樣，這次的課程設(shè)計使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。參考文獻(xiàn)1楊叔子，機械加工工藝師手冊M,北京：機械工業(yè)出版社，2004。2上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊M,上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004。3李洪，機械加工工藝手冊M,北京：機械工業(yè)出版社，1590。4方昆凡，公差與配合手冊M,北京：機械工業(yè)出版

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51、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，1580。14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，1591。15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，2000:915。16樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005:417。17王先逵，機械機械制造工藝學(xué)，機械工業(yè)出版社，2006。18MachineToolsN.chernor1584.15MachineToolMetalworkingJohnL.Feirer1573.20HandbookofMachineToolsManfredweck1584.29