CA6140車(chē)床撥叉831007的鉆M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備規(guī)程含4張CAD圖-版本2.1
CA6140車(chē)床撥叉831007的鉆M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備規(guī)程含4張CAD圖-版本2.1,ca6140,車(chē)床,m8,螺紋,羅紋,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,規(guī)程,cad,版本
目 錄
1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型 1
1.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 1
1.2 生產(chǎn)類(lèi)型 1
2 零件分析 3
3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 4
3.2 制定加工工藝路線 5
3.3 選擇加工設(shè)備及工藝裝備 5
3.4 加工工序設(shè)計(jì)、工序尺寸計(jì)算 6
3.5 選擇切削用量、確定時(shí)間定額 7
4、鉆M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 21
4.1問(wèn)題的提出 21
4.2定位機(jī)構(gòu) 21
4.3夾緊機(jī)構(gòu) 22
4.4 夾緊力的計(jì)算 24
4.5 導(dǎo)向裝置的選擇 25
4.6機(jī)床夾具的總體形式 26
4.6.1確定夾具體： 26
4.6.2確定聯(lián)接體： 26
4.7定位誤差分析 26
4.7.1定位誤差 26
4.7.2產(chǎn)生定位誤差的原因 27
4.7.3定位誤差的計(jì)算 27
總 結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型
1.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)：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。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算。
N=Qn(1+a+)
式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）
Q——機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）
n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）
a——備品百分率
——廢品百分率
1.2 生產(chǎn)類(lèi)型
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類(lèi)型：
1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品試制，專(zhuān)用設(shè)備和修配件的制造等。
2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。
3.大量生產(chǎn)：當(dāng)一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)性地進(jìn)行相同的工序。
生產(chǎn)類(lèi)型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及其自身特點(diǎn)，具體情況見(jiàn)表1-1。
表1-1： 生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系
生產(chǎn)類(lèi)型
重型
（零件質(zhì)量大于2000kg）
中型
（零件質(zhì)量為100-2000kg）
輕型
（零件質(zhì)量小于100kg）
單件生產(chǎn)
小于等于5
小于等于20
小于等于100
小批生產(chǎn)
5-100
20-200
100-500
中批生產(chǎn)
100-300
200-500
500-5000
大批生產(chǎn)
300-1000
500-5000
5000-50000
大量生產(chǎn)
大于1000
大于5000
大于50000
依設(shè)計(jì)題目知：Q=3000臺(tái)/年，n=2件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和廢品率β分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年
零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。
2 零件分析
題目所給的零件是CA6140車(chē)床撥叉，用來(lái)把兩個(gè)咬合的齒輪撥開(kāi)來(lái)，再把其中一個(gè)可以在軸上滑動(dòng)的齒輪撥到另外一個(gè)齒輪上以獲得另個(gè)速度，即改變車(chē)床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速。
表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、振動(dòng)和噪聲等有密切關(guān)系，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標(biāo)注采用Ra。
1、 撥叉Φ40端面,表面粗糙度Ra3.2
2、 撥叉底面，表面粗糙度Ra12.5
3、 撥叉Φ22H7mm孔，表面粗糙度Ra1.6
4、 撥叉Φ55孔，表面粗糙度Ra3.2
5、 撥叉Φ73孔端面，表面粗糙度Ra3.2
6、 撥叉Φ8孔，表面粗糙度Ra1.6
7、 撥叉M8螺紋，表面粗糙度Ra12.5
3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批零件報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
1 、粗基準(zhǔn)的選擇
① 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
② 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
③ 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
④ 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
⑤ 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
重點(diǎn)考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時(shí)間，所以選撥叉Φ40端面及Φ40外圓面為定位粗基準(zhǔn)。
2、 精基準(zhǔn)的選擇
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
①用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
②當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
③當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
④為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
⑤有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。
根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求,對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以Φ22H7孔及Φ40端面為定位精基準(zhǔn)，滿足要求。
3.2 制定加工工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理
工序03：銑工件底面
工序04：粗銑、精銑Φ40端面
工序05：鉆、擴(kuò)、鉸Φ22孔并兩端倒角C1
工序06：粗鏜、精鏜Φ55孔、粗鏜、精鏜上面Φ73孔
工序07：粗鏜、精鏜下面Φ73孔
工序08：鉆、鉸Φ8
工序09：鉆、攻M8螺紋
工序10：銑斷
工序11：去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序13：涂漆
工序14：入庫(kù)
3.3 選擇加工設(shè)備及工藝裝備
工序03：銑工件底面，刀具：端面銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專(zhuān)用夾具；機(jī)床：立式銑床X52K
工序04：粗銑、精銑Φ40端面，刀具：端面銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專(zhuān)用夾具；機(jī)床：立式銑床X52K
工序05：鉆、擴(kuò)、鉸Φ22孔并兩端倒角C1，刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專(zhuān)用夾具；機(jī)床：立式鉆床Z525
工序06：粗鏜、精鏜Φ55孔、粗鏜、精鏜上面Φ73孔，刀具：鏜刀；量具：內(nèi)徑百分尺；機(jī)床：坐標(biāo)鏜床T4240
工序07：粗鏜、精鏜下面Φ73孔，刀具：鏜刀；量具：內(nèi)徑百分尺；機(jī)床：坐標(biāo)鏜床T4240
工序08：鉆、鉸Φ8，刀具：麻花鉆、鉸刀；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專(zhuān)用夾具；機(jī)床：立式鉆床Z525
工序09：鉆、攻M8螺紋，刀具：麻花鉆、絲錐；量具：錐柄圓柱塞規(guī)、螺紋塞規(guī)；夾具：專(zhuān)用夾具；機(jī)床：立式鉆床Z525
工序10：銑斷，刀具：三面刃銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專(zhuān)用夾具；機(jī)床：立式銑床X62
3.4 加工工序設(shè)計(jì)、工序尺寸計(jì)算
1. 工件的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。
2. Φ40端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm, 鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步銑削即粗銑——精銑方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.7mm
半精銑 單邊余量Z=0.3mm
3. Φ22孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra1.6，根據(jù)表2.3-8得，先鉆孔至Φ20，再擴(kuò)Φ20至Φ21.8，最后鉸Φ21.8孔至Φ22H7。
4.Φ55孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，兩步鏜削即粗鏜——精鏜方可滿足其精度要求。
粗鏜 單邊余量Z=1.7mm
精鏜 單邊余量Z=0.3mm
5. Φ73孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，兩步鏜削即粗鏜——精鏜方可滿足其精度要求。
粗鏜 單邊余量Z=1.7mm
精鏜 單邊余量Z=0.3mm
6. Φ73孔端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，兩步鏜削即粗鏜——精鏜方可滿足其精度要求。
粗鏜 單邊余量Z=1.7mm
精鏜 單邊余量Z=0.3mm
7. M8螺紋的加工余量
因螺紋的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-24知，首先鉆M8螺紋底孔Φ6.8，再攻M8螺紋。
8.Φ8孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。粗糙度Ra為1.6，根據(jù)表2.3-8得，先鉆孔至Φ7.8，再鉸Φ7.8孔至Φ8。
9．其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。
3.5 選擇切削用量、確定時(shí)間定額
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理
工序03：銑工件底面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?80
當(dāng)＝380r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04：粗銑、精銑Φ40端面
工步一：粗銑Φ40端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝490
當(dāng)＝490r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：精銑Φ40端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?90
當(dāng)＝590r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05：鉆、擴(kuò)、鉸Φ22孔并兩端倒角C1
工步一：鉆孔至Φ20
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ20孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度
所以
根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取，
故實(shí)際切削速度為
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ20孔至Φ21.8
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸Φ21.8孔至Φ22H7
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06：粗鏜、精鏜Φ55孔、粗鏜、精鏜上面Φ73孔
工步一：粗鏜Φ51孔至Φ54.4
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金鏜刀。
1） 確定切削深度
2） 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為20mm時(shí)，
=0.15～0.30mm/r
按T4240機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.27mm/r
3） 確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 117m/min
=409r/min
按T68機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4） 基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=1.7mm，=20mm，=4mm，=0，
=0.27mm/r,，
工步二：粗鏜Φ69孔至Φ72.4
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金鏜刀。
1）確定切削深度
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為5mm時(shí)，
=0.15～0.30mm/r
按T4240機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.27mm/r
3）確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 117m/min
=409r/min
按T68機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4）基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=1.7mm，=20mm，=4mm，=0，
=0.27mm/r,，
工步三：精鏜Φ54.4孔至Φ55
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金圓形鏜刀。
1）確定切削深度
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為20mm時(shí)，
=0.15～0.30mm/r
按T68機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.19mm/r
3）確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 130m/min
=453r/min
按T68機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4）基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=0.3mm，=20mm，=4mm，=0，
=0.19mm/r,，
工步四：精鏜Φ72.4孔至Φ73
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金圓形鏜刀。
1）確定切削深度
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為5mm時(shí)，
=0.15～0.30mm/r
按T68機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.19mm/r
3）確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 130m/min
=453r/min
按T68機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4）基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=0.3mm，=5mm，=4mm，=0，
=0.19mm/r,，
工序07：粗鏜、精鏜上面Φ73孔
工步一：粗鏜Φ69孔至Φ72.4
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金鏜刀。
1）確定切削深度
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為5mm時(shí)，
=0.15～0.30mm/r
按T4240機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.27mm/r
3）確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 117m/min
=409r/min
按T68機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4）基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=1.7mm，=20mm，=4mm，=0，
=0.27mm/r,，
工步二：精鏜Φ72.4孔至Φ73
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金圓形鏜刀。
1）確定切削深度
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為5mm時(shí)，
=0.15～0.30mm/r
按T68機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.19mm/r
3）確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 130m/min
=453r/min
按T68機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4）基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=0.3mm，=5mm，=4mm，=0，
=0.19mm/r,，
工序08：鉆、鉸Φ8
工步一：鉆孔至Φ7.8
確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ7.8孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉸Φ7.8孔至Φ8
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-25，，，得
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：鉆、攻M8螺紋
工步一：鉆M8螺紋底孔Φ6.8
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
468r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M8螺紋
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r
299r/min
按機(jī)床選取n=300r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：銑斷
1、 切削用量
①本工序?yàn)榇帚娀鶞?zhǔn)面A，所選刀具為高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀。銑刀直徑d=125mm，寬度L=28mm，齒數(shù)Z=20。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的大于等于785MPa，故選前角=15°，后角=12°（周齒），=6°（端齒）。
已知銑削寬度=28mm，銑削深度=2.5mm。機(jī)床選用X62W型臥式銑床。
②確定每齒進(jìn)給
根據(jù)表3.3，X62W型臥式銑床的功率為7.5KW（表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速鋼端面銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.06～0.1mm/z，現(xiàn)取=0.07mm/z。
2、 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表3.7，用高速鋼端面銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm；銑刀直徑d=70mm，耐用度T=120min(表3.8）。
3、 確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)表3.27中公式計(jì)算：
式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。
m/min≈27.86m/min
=70.9r/min
根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表4.2-39），選擇
實(shí)際切削速度
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給理為
根據(jù)X62W型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（表4.2-40），選擇
則實(shí)際每齒進(jìn)給量為
4、 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)表3.28的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位KW）為
式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm
=2076.8N
X62銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。
所確定的切削用量為
=0.063mm/min，，，
5、基本工時(shí)
三面刃銑刀銑端面的基本時(shí)間為：
工序11：去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序13：涂漆
工序14：入庫(kù)
4、鉆M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。并設(shè)計(jì)工序鉆M8螺紋孔。
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第9道工序——鉆、攻M8螺紋孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為Φ7.5mm 麻花鉆、高速鋼絲錐，對(duì)工件的M8x1mm的螺紋孔進(jìn)行加工。
4.1問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆、攻M8螺紋孔，這有一定的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2定位機(jī)構(gòu)
圖2-1-1圓柱銷(xiāo)
圖2-1-2削邊銷(xiāo)
在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是鉆M8孔并以φ22表面作為定位面，屬孔定位類(lèi)型，因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷(xiāo)與大平面相結(jié)合。圓柱銷(xiāo)定位的形式很多，短圓柱銷(xiāo)定位限制Y，Z方向的移動(dòng)，限制兩個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，限制四個(gè)自由度；兩個(gè)短圓柱銷(xiāo)與長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí)，通過(guò)工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷(xiāo)與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動(dòng)作慢、效率低。
4.3夾緊機(jī)構(gòu)
圖2-2-1工件放置方式
1.夾緊的目的：使工件在加工過(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。
2 .夾緊力的方向的確定：
1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。
3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。
3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇：
1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。
3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。
4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)：
設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
圖2-2-2夾緊機(jī)構(gòu)
選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。
4.4 夾緊力的計(jì)算
由文獻(xiàn)4查得鉆孔時(shí)軸向力經(jīng)驗(yàn)公式：
（5-1）
其中：
代入數(shù)據(jù)后算得：
（5-2）
在計(jì)算夾緊力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，
安全系數(shù)
其中，為基本安全系數(shù)1.2；
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3；
為刀具鈍化系數(shù)為1.2；
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3
考慮到安全系數(shù)后，夾具所需的豎直向上的夾緊力：
（5-3）
工件的夾緊是通過(guò)壓塊與工件之間的摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以摩擦力充當(dāng)夾具所需的豎直向上的夾緊力。通過(guò)查找參考文獻(xiàn)【5】可知，45鋼與鑄鐵之間的摩擦系數(shù)，為了安全起見(jiàn)，不妨取。因此壓塊所需的壓緊力：
（5-4）
4.5 導(dǎo)向裝置的選擇
導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等，鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。綜上分析，本次設(shè)計(jì)采用固定導(dǎo)向套加工工件，來(lái)提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導(dǎo)向裝置：
導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等，這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。
用于鉆床零件加工的是可換鉆套裝置。換鉆套時(shí)，只需將鉆套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時(shí)即可取出，換套方便迅速。
鉆夾具中的鉆套,除要求它引導(dǎo)鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時(shí)快而準(zhǔn)確。一般在工廠中使用較多的是可換鉆套，雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點(diǎn)，但在制造上較復(fù)雜；由于采用螺釘來(lái)壓緊,所以占面大，而又增加制造步驟。
鉆模板與支柱之間用開(kāi)口銷(xiāo)連接。
4.6機(jī)床夾具的總體形式
機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定。
夾具的組成歸納為：
1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3）導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4） 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。
5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過(guò)它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。
6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置的元件或裝置。
4.6.1確定夾具體：
夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí)，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面，以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。
4.6.2確定聯(lián)接體：
聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過(guò)內(nèi)六角螺栓和圓柱銷(xiāo)來(lái)定位，考慮到剛性問(wèn)題，在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
4.7定位誤差分析
4.7.1定位誤差
工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的：
1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對(duì)機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差，也稱(chēng)對(duì)定誤差。
3）加工過(guò)程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等原因引起的誤差。
其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛(ài)的加工誤差。
4.7.2產(chǎn)生定位誤差的原因
1.基準(zhǔn)不重合來(lái)帶的定位誤差：
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱(chēng)之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2.間隙引起的定位誤差
在使用心軸、銷(xiāo)、定位套定位時(shí)，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
2）導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差。
3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。
4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。
4.7.3定位誤差的計(jì)算
本道工序所需保證的是所加工的兩個(gè)孔，根據(jù)最終的零件要求可以知道，零件的螺紋孔到中心線之間的尺寸公差需要保持在中，而在這一步加工過(guò)程中，需要保證左右兩個(gè)零件同時(shí)合格。
本道工序中，加工螺紋孔的主要誤差來(lái)源有：
A、鉆頭的位置誤差。鉆頭的位置誤差包括襯套與快換鉆套之間的位置誤差，麻花鉆與快換鉆套之間的位置誤差。這屬于夾具對(duì)定誤差。
B、工件擺放的位置誤差。也就是定位銷(xiāo)與削邊銷(xiāo)之間的尺寸誤差。這屬于定位誤差中的基準(zhǔn)不重合誤差。定位銷(xiāo)與工件之間的配合誤差不用考慮，因?yàn)楣ぜr(shí)豎直擺放，定位銷(xiāo)的軸線與工件內(nèi)孔的軸始終都在豎直平面內(nèi)。
在誤差分析中，忽略了襯套與鉆模板之間的配合誤差以及定位銷(xiāo)與夾具體之間的配合誤差，因?yàn)樗鼈兌际沁^(guò)盈配合。同時(shí)還忽略了快換鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，因?yàn)閷?duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項(xiàng)可以忽略。
以下的誤差分析均采用極限位置法分析
鉆頭的位置誤差分析（夾具對(duì)定誤差）：
襯套與快換鉆套之間的配合關(guān)系是：，而， ，按照極限位置法分析可知：鉆套軸線與襯套軸線之間的最大偏差是在鉆套外圓取最小極限尺寸，襯套內(nèi)孔取最大極限尺寸。
故計(jì)算夾具第一部分對(duì)定誤差：
（5-5）
快換鉆套內(nèi)孔的尺寸是：，而，按照極限位置法分析可知：快換鉆套軸線與麻花鉆軸線之間的最大偏差是在快換鉆套內(nèi)孔取最大極限尺寸。
故計(jì)算夾具第二部分對(duì)定誤差：
（5-6）
而鉆孔所需的工序公差：
（5-7）
故總的對(duì)定誤差：
（5-8）
故夾具所選的對(duì)定方案是合格的。
工件擺放的位置誤差分析（定位誤差）：
定位銷(xiāo)孔與削邊銷(xiāo)孔之間的尺寸公差為：，夾具體中定位銷(xiāo)孔與削邊銷(xiāo)孔的中心線的平行度公差為。按照極限位置法分析可知：
當(dāng)夾具體定位銷(xiāo)孔與削邊銷(xiāo)孔的中心線往左偏移0.01 mm時(shí)，加工孔的尺寸為：
（5-9）
（5-10）
當(dāng)夾具體定位銷(xiāo)孔與削邊銷(xiāo)孔的中心線往右偏移0.01 mm時(shí)，加工孔的尺寸為：
（5-11）
（5-12）
定位誤差為：
（5-13）
所以?shī)A具所選的定位方案合理。
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)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(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)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(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?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(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)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(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
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