三通座的鉆20毛坯孔專用夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖

三通座的鉆20毛坯孔專用夾具設計及機械加工工藝裝備含4張CAD圖,三通,20,毛坯,專用,夾具,設計,機械,加工,工藝,裝備,設備,cad 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 三通座 零件名稱 三通座 共 8 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 加工中心 04 鉆鉸孔 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 鐵 鑄造尺寸 1 2 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 三通座 臥式鉆床 03 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 03 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 30 55 工步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾加工面，以底面 A 作為加工基準，鉆孔Φ24H7 通孔至尺寸Φ23.8mm，保留 0.2mm 鉸孔余量； 游標卡尺 500 20 0.25 4.5 1 2.5 2 鉸孔Φ24H7 通孔至圖紙尺寸要求，保證公差要求 表面精度 3.2。 ， 內徑千分尺 200 4 0.2 2 2 3.5 3 鉆銑臺階孔Φ44 只尺寸深度 9mm，保證表面精度 25； Φ23.8 麻花鉆、Φ24H7 鉸刀 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 三通座 零件名稱 三通座 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT250 毛 坯 種 類 鑄鐵 毛坯外形尺寸 鑄造尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 2 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 料 鑄造 金 工 鍛 鑄造設備 20 熱處理 回火，退火，時效處理 熱處理設備 30 銑 裝夾鑄件毛坯，粗銑底面，注意毛坯加工余量對中； 精銑底面至圖紙尺寸要求，保證表面精度等級 12.5； 金 工 銑 工 X63W 游標卡尺、Φ16 開粗刀、Φ12 立銑刀 30 50 40 銑 裝夾鑄件毛坯，以鑄件底面為基準，粗銑上頂面，保留 0.2mm 精銑余量。 精銑上頂面至圖紙尺寸 78mm，保證表面精度等級 25； 裝夾鑄件毛坯，以加工面為基準，粗精銑右端面至圖紙尺 寸要求，保證孔位對中，表面精度 25； 粗精銑左端面至圖紙尺寸 100mm； 銳邊倒鈍，去毛坯。 金 工 銑 工 X63W 游標卡尺、Φ16 開粗刀、Φ12 立銑刀 30 70 50 鉆鉸孔 裝夾加工面，以底面 A 作為加工基準，鉆孔Φ24H7 通孔 至尺寸Φ23.8mm，保留 0.2mm 鉸孔余量； 鉸孔Φ24H7 通孔至圖紙尺寸要求，保證公差要求，表面 精度 3.2。 鉆銑臺階孔Φ44 只尺寸深度 9mm，保證表面精度 25； 金 工 鉆 工 臥式鉆床 游標卡尺，內徑千分尺，Φ23.8 麻花鉆 Φ24H7 鉸刀 、 30 25 60 鉆鉸孔 鉆孔 4-Φ12 至尺寸Φ11.8mm，保留鉸孔余量 0.2mm； 鉸孔 4-Φ12 至圖紙尺寸要求，保證表面精度 25； 鉆孔Φ12 孔至Φ11.8mm，保留 0.2mm 鉸孔余量； 鉸孔Φ12 只圖紙尺寸要求； 鉆孔Φ24H8 至Φ23.8mm，保留 0.2mm 鉸孔余量； 鉸孔Φ24H8 至圖紙要求，保證公差要求，表面精度 1.6； 鉆鉸孔Φ12 豎直孔至圖紙尺寸要求； 銳邊倒鈍，去除毛坯。 金 工 鉆 工 鉆床 游標卡尺，內徑千分尺，Φ23.8 麻花鉆 Φ24H7 鉸刀 ，Φ11.8 麻花鉆，Φ12 鉸 刀 、 30 40 70 鉗 鉗工去毛刺，清洗。 鉗工 80 終 檢驗、入庫。 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 任 務 書 一、設計題目:三 通 座 機械加工工藝規(guī)程及三 通 座 工序的專用夾具設計 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．所 加 工 的 零 件 圖 1 張 2．毛 坯 圖 1 張 3． 編 制 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 1 套 4．編 制 所 設 計 夾 具 對 應 的 那 道 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 1 套 5． 繪 制 夾 具 裝 配 圖 （ A0 或 A1 ） 1 張 6． 繪 制 夾 具 中 1 個 零 件 圖 （ A1 或 A2 。 裝 配 圖 出 來 后 ， 由 指 導 教 師 為 學 生 指 定 需 繪 制 的 零 件 圖 ，一 般 為 夾 具 體 ）。 1 張 7．課 程 設 計 說 明 書 ，包 括 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 編 制 和 機 床 夾 具 設 計 全 部 內 容 。 （ 約 5000-8000 字 ） 1 份 四、進度安排 本 課 程 設 計 要 求 在 3 周 內 完 成 。 1． 第 l～ 2 天 查 資 料 ， 繪 制 零 件 圖 。 2．第 3～ 7 天 ，完 成 零 件 的 工 藝 性 分 析 ,確 定 毛 坯 的 類 型 、制 造 方 法 ， 編 制 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 所 加 工 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 。 3．第 8～ 10 天 ，完 成 夾 具 總 體 方 案 設 計（ 畫 出 草 圖 ，與 指 導 教 師 溝 通 ， 在 其 同 意 的 前 提 下 ， 進 行 課 程 設 計 的 下 一 步 ） 。 4． 第 11 ～ 13 天 ， 完 成 夾 具 裝 配 圖 的 繪 制 。 5． 第 14 ～ 15 天 ， 零 件 圖 的 繪 制 。 6． 第 16 ～ 18 天 ， 整 理 并 完 成 設 計 說 明 書 的 編 寫 。 7． 第 19 天 ～ 21 天 ， 完 成 圖 紙 和 說 明 書 的 輸 出 打 印 。 答 辯 五、指導教師評語 該生設 計 的 過 程 中 表 現(xiàn) ， 設 計 內 容 反 映 的 基 本 概 念 及 計 算 ， 設 計 方 案 ， 圖 紙 表 達 ， 說 明 書 撰 寫 ， 答 辯 表 現(xiàn) 。 綜合評定成績： 指導教師 日 期 I 摘 要 本 文對 三 通座 進 行了 分 析 ， 詳 細 介 紹了 三 通座 加 工工 藝 過 程的 制 定:1、三 通座 定 位基 準 的選 擇 ，2、三 通座 制 定加 工 工 藝路 線 ， 3、 三 通座 選 擇加 工 設 備及 三 通座 工 藝裝 備 ， 4、 確 定三 通座 切 削用 量 及 三 通座 加 工基 本 工 時。 然 后 介紹三 通 座 加 工夾 具 的 設計 及三 通座 計 算， 包 括三 通座 本 工序 的 加 工 方 式分 析 ， 本 文內 容 再 對確 定 夾 具加 工 類 型， 租 后 確定 加 工 方 案和 選 擇三 通座 定 位元 件 確 定夾 緊 方 案， 確 定 加工 對 刀裝 置 最終 三 通座 設 計專 用 夾具 。 關 鍵 詞 ： 三 通座 、 加工 工 藝、 專 用夾 具 II Abstract This paper analyzes the function and technology of the tee, and introduces in detail the formulation of the processing process of the tee: 1. The selection of the positioning datum of the tee; 2. The formulation of the processing route of the tee; 3. The selection of the processing equipment and the technological equipment of the tee; 4. Determining the cutting parameters and the basic working hours of the tee. Then it introduces the design and calculation of the processing fixture for tee seat, including the analysis of the processing mode of the tee. The content of this paper is to determine the processing type of the fixture, determine the processing scheme after leasing and select the positioning element of the tee seat to determine the clamping scheme, determine the processing tool setting device, and finally design the special fixture for the tee seat. Key words: tee seat, processing technology, special fixture 4 目 錄 1、 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設 計 1.1 三通座的分析 1 1.1.1 三通座的作用 2 1.1.2 三通座的性能分析 2 1.1.3 三通座的材料性能 2 1.1.4 三通座的生產(chǎn)類型 3 1.2 三通座零件的工藝性分析 3 1.3 三通座加工方法的選擇 4 1.3.1 平面加工 4 1.3.2 孔的加工 4 1.4 三通座工藝路線 5 1.5 確定加工余量及毛坯尺寸 9 2、確定切削用量和加工時間 12 2.1 工序 3 粗精銑 A 面 12 （A）確定切削用量 12 （B）確定時間定額 12 2.2 工序 4 粗、精銑上端面及側面 13 （A）確定切削用量 13 （B）確定時間定額 13 2.3 工序 5 鉆孔 14 （A）確定切削用量 14 （B）確定時間定額 14 2.4 工序 6 鉸孔 15 a. 確定背吃刀量 15 b. 確定進給量 15 c. 確定切削速度 15 3、三通座專用夾具的設計 17 3.1 三通座夾具結構設計 17 3.1.1 確定定位方案，選擇定位元件 17 3.1.2 夾具設計的有關計算 18 3.2 計算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性 18 3.3 夾具結構設計及操作簡要說明 18 3.4 夾具結構設計及操作簡要說明 19 4、總結 20 5、參考文獻 21 5 1.機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設 計 1.1 三 通 座 的 分 析 1.1.1 三 通 座 的 作 用 三 通座 是 機 械設 計 基 礎上 用 來 支撐 的 構 件 ， 起定 位 、 夾 緊 的 作 用 。 三通座是一種可以接受綜合載荷的加工、使得構造 特別的大型和特大型的三通座，具有以下優(yōu)點“構造緊湊、回轉 靈敏、裝置維護方便等特點”。磨損作為三通座最為常見的問題， 三通座在加工中磨損的情況也精車發(fā)生。三通座在加工使用過程 中需要引起以下幾點注意內容： （1）三通座的材料一般都是鑄鐵，再好的三通座也都有它 們使用的極限性，就比如溫度。 （2）三 通座 在開始加工產(chǎn)的過程中必須對三 通座 進行預熱 后再開始加工，防止對加工精度有影響。 1.1.2 三 通 座 的 性 能 分 析 零 件 為 三 通 座 ， 應 用 于 連 接 主 傳 動 件 與 輸 出 功 部 件 ， 本 身 要求 具 備好 的 強度 以 及剛 度 ；總 體力 學 性能 較 好 ，抗 沖擊 ， 采 用 HT250，毛 坯成 型 方式 為 模鑄 件 ，生 產(chǎn)要 求 為年 產(chǎn) 量 4000 件 ，零 件屬 于 輕型 零 件，為 中批 生 產(chǎn)，要 求設 計 出專 用 夾 具， 以 加工 φ 24H8mm 孔 ， 工 藝 規(guī)程 必 須保 證 質量 和 生產(chǎn) 率 要求 。 2 1.1.3 三 通 座 的 材 料 性 能 HT250 性 能： 抗 拉強 度 =500mpa， 屈服 強 度 =320mpa， 伸 長率 A=7， 布氏 硬 度 170~230mpa。 1.1.4 三 通 座 的 生 產(chǎn) 類 型 生 產(chǎn)綱 領 4000 件 /年 ， 備 品 率為 3.5%， 廢品 率 為 0.6%， 因 此年 產(chǎn) 量： Q＝ 生產(chǎn) 綱 領 × 每 臺件 數(shù) × (1+備 品率 )× (1+廢 品率 ) Q＝ 4000x2x（ 2+0.035） x（ 2+0.006） Q＝ 32658 日 產(chǎn)量 ＝ Q÷ 260=126(件 ) 日 產(chǎn)量 (一 天 2 班 )＝ 日產(chǎn) 量÷ Days=63 件/天 查 工 藝 人 員 手 冊 ， 輕 型 （ 100 公 斤 以 內 ） 零 件 的 生 產(chǎn) 性 質 ： 中 批 500～ 5000 大 批 5000～ 50000 考 慮到 保 證 產(chǎn)品 按 時 定量 完 成 ， 生 產(chǎn) 該 產(chǎn)品 的 每 一道 工 序 的單 件 核 算時 間 必 須小 于 生 產(chǎn)節(jié) 拍 （ 工 藝 卡 填寫 過 程 考慮 到 客 觀 隨 機 因 素 的 影 響 ， 將 節(jié) 拍 乘 80% 后 與 單 件 核 算 時 間 比 較 ）， 若 大 于生 產(chǎn) 節(jié) 拍， 就 會 造成 完 不成 年 產(chǎn) 量， 因 此 應改 用 多臺 機 床 加工 。 由 以上 可 知 ， 該 零 件為 大 批 生產(chǎn) ， 所 以工 藝 安排 應 考 慮工 序 適 當集 中 ， 考慮 零 件成 批 生 產(chǎn)， 產(chǎn) 量 比較 大 ，綜 合經(jīng) 濟 與生 產(chǎn) 效率 等 因素 ，確 定加 工 設備 為 通用 機 床， 采 用專 用 加工 路 線。 1.2 三 通 座 零 件 的 工 藝 性 分 析 該 毛 坯 零 件 為 鑄 件 件 ， 加 工 毛 坯 φ 24H8 孔 ， 表 面 粗 糙 度 要 求最 高 ， 公差 等 級 達到 IT10； 表面 粗 糙 度 Ra1.6um； 同樣 φ 12 孔 軸 向端 面 平面 加 工，因 需作 為 精基 準 定位 ，所 以表 面 粗 糙度 達 到 Ra6.3um。Φ 24H7 孔 公差 等 級達 到 IT12；通 過鉆 削 實 現(xiàn) 。 最 后 加 工 Φ 12 孔 ， 公 差 等 級 達 到 IT13 級 ， 通 過 鉆 削 實現(xiàn) 。 鑄 造 難達 到 這 樣的 形 狀 要求 ， 生 產(chǎn)成 本 也 較高 。 鑄 造可 以 大批 量 生 產(chǎn)， 成 本 較低 ， 能 夠造 出 這樣 三 通座 形 狀復 雜 的 鑄 件。 查 資料 知 三 通座 材 料為 HT250 鋼 ， 采 用 金 屬型 鑄 造 ， 精 度可 達 到 3.2— 10， 因此 毛 坯的 加 工余 量 比較 小 。 1.3 三 通 座 加 工 方 法 的 選 擇 1.3.1 平 面 加 工 底 面的 加 工端 面通 過 銑削 來 實現(xiàn) 加 工精 度 ，分 別對 兩 端面 進 行粗 銑 ，半 精銑 、精 銑 、精 銑 ，使 表面 粗 糙 度達 到 Ra12.5um； 上 頂面 的 加 工同 樣 可 以采 用 銑 削的 方 式加 工 ， 側面 的 加 工沒 有 太高 的 加 工精 度 要 求， 以 已 經(jīng)加 工 的面 作 為 加工 基 準 ， 粗 精 銑側 面 即可 完 成面 的 加工 。 1.3.2 孔 的 加 工 Φ 24H8 的 孔 ， 因 為 把 內 孔 面 作 為 定 位 基 準 面 ， 保 證 定 位 誤 差偏 小 ，則 需通 過 鉆、鉸 孔來 實 現(xiàn)，達 到公 差 等級 IT7 級 ； Ra1.6um。 Φ 24H7mm 的 孔 ， 因 不 作 為 后 加 工 的 定 位 基 準 面 ， 則 只 需 7 使 用Φ 23.8 的 麻花 鉆 進行 鉆 孔 ，使 公差 等 級達 到 IT8 級 ，表 面 粗糙 度 Ra3.2um。 Φ 12mm 的 孔 ， 不 需 要 作 為 后 加 工 的 定 位 基 準 面 來 定 位 ， 則 只需 要 使用 Φ 11.8mm 的 麻花 鉆 進行 鉆 孔 ，使 公差 等 級達 到 IT8 級 ， 表 面 粗糙 度 Ra12.5um。 表 1.1 三 通座 表 面加 工 方法 選 擇 加 工 表 粗糙面度 尺寸精 尺寸公差 形 位 公 加 工 方 面 度 差 法 加 工Φ 等 表 面 臥 式鉆 24H7 孔 級 H7 0.025 Ra3.2 床 面 B IT7 加 工Φ 等 表 面 按 照 H8 加 鉆 鉸 24H8 孔 級 0.02 Ra 1.6 工 孔 面 IT7 加 工Φ 表 面 等 無 鉆 鉸 12 孔 面 Ra 6.3 級 無 等 加 工Φ 表 面 級 無 鉆 鉸 12 孔 面 Ra 12.5 IT7 表 面 等 無 鉆、 鉸 4-Φ 12 Ra 12.5 級 加 工 孔 加工 IT7 等 表 面 平行度 銑面 級 粗 精銑 Ra 12.5 0.025 IT7 等 表 面 平行度 銑面 級 粗 精銑 Ra 25 0.025 IT7 1.4 三 通 座 工 序 路 線 本 次設 計 的 三通 座 的 加工 工 藝 分別 對 三 通座 的 零 件結 構 進 行分 析 ， 分析 零 件 的工 序 加 工難 度 ， 以 及 零 件的 圖 紙 設置 的 公差 等 要 去， 從 綜 合的 加 工 工藝 角 度考 慮 三 通座 的 加 工工 藝 路 線 。 工 藝 分 析 一 般 采 用 工 藝 分 析 表 ， 該 表 是 用 工 序 圖 示 符號 表 示產(chǎn) 品 或部 件 在生 產(chǎn)過 程 中 所發(fā) 生 的操 作（ 如 搬運 、 檢 驗 、 停 止 等 ） 工 序 次 序 的 圖 表 。 在 工 藝 分 析 表 中 要 記 錄 工序 加 工 時間 、 移 動距 離 等 工序 分 析資 料 。 工藝 分 析 表的 式 樣很 多 ， 通 常都 在 表的 中 間位 置 安排 工 序圖 示 記號 ， 右 側 簡要 記 載作 業(yè) 條件 ， 左 側記 載 加工 、 檢 查等 所 需時 間 和 搬 運 距 離 等 。 通 過 對 加 工 、 搬 運 、 檢 驗 、 停 滯 等 四 種 工 序 工藝 的 調 查和 分 析 ， 研 究 并 提出 改 進方 案 。 工藝 分 析 不要 弄 錯對 象 ， 是以 作 業(yè) 人員 為 中 心， 還 是以 加 工 工藝 制 品 為中 心 ， 一 開 始 就要 明 確 下來 。 確 實加 工 路線 進 行 分析 ， 為 了取 得 改善 成 果 ， 先 要 明 確加 工 工 藝分 析 的目 的 ， 如果 分 析 加工 工 藝目 的 不 明確 ， 自 然就 不 會 有改 善 加工 工 藝 方案 出 來 。 確 定 加工 工 藝 分析 范 圍 ， 以 免 產(chǎn) 生分 析 遺漏 。 加 工工 藝 范 圍不 確 定，要 么分 析 過頭 ，產(chǎn) 生混 亂 ；要 么分 析 太少 ，產(chǎn) 生遺 漏 。 加 工工 藝 序 流程 變 化 時， 以 最 基本 的 生產(chǎn) 流 程 進行 分 析 。 對 流 程變 化之 處 ， 可以 作 為 參考 點 記 錄下 來 ， 也 可 以 對各 個 變 化 內容 再 加以 逐 一分 析 。 通 過對 零 件 的分 析 ， 以及 加 工 機床 加 工 的難 度 要 求精 度 保 證來 提 出以 下 兩種 加 工工 藝 路線 。 方 案 ： 1 工 序 10： 鑄造 毛 坯； 工 序 20： 回 火， 退 火， 時 效處 理； 工 序 30：裝 夾鑄 件 毛 坯 ，粗 銑底 面 ，注 意毛 坯 加 工余 量 對中 ； 精 銑底 面 至圖 紙 尺寸 要 求， 保 證表 面 精度 等 級 12.5； 工 序 40： 裝 夾鑄 件 毛 坯 ，以 鑄件 底 面 為基 準 ，粗 銑上 頂 面， 保 留 0.2mm 精 銑余 量 。精 銑上 頂 面至 圖 紙尺 寸 78mm，保 證表 面 精度 等 級 25；裝 夾鑄 件 毛坯 ，以 加工 面 為基 準 ，粗 精銑 右 端 面至 圖 紙尺 寸 要求 ，保 證孔 位 對中 ，表 面精 度 25；粗 精銑 左 端面 至 圖紙 尺 寸 100mm； 銳邊 倒 鈍， 去 毛坯 。 工 序 50： 裝 夾加 工 面 ，以 底面 A 作 為加 工 基 準 ，鉆 孔Φ 24H7 通 孔至 尺 寸Φ 23.8mm，保 留 0.2mm 鉸 孔余 量；鉸 孔Φ 24H7 通 孔 至 圖 紙 尺 寸 要 求 ， 保 證 公 差 要 求 ， 表 面 精 度 3.2 ； 鉆 銑 臺 階 孔Φ 44 只 尺寸 深 度 9mm， 保證 表 面精 度 25； 工 序 60：鉆 孔 4-Φ 12 至 尺寸 Φ 11.8mm，保 留鉸 孔 余量 0.2mm； 鉸 孔 4-Φ 12 至 圖紙 尺 寸要 求 ， 保 證 表面 精 度 25； 鉆 孔Φ 12 孔 至Φ 11.8mm， 保留 0.2mm 鉸 孔余 量； 鉸 孔Φ 12 只 圖紙 尺 寸要 求 ； 鉆 孔Φ 24H8 至 Φ 23.8mm， 保留 0.2mm 鉸 孔余 量； 鉸 孔 Φ 24H8 至 圖 紙 要 求 ， 保 證 公 差 要 求 ， 表 面 精 度 1.6； 鉆 鉸孔 Φ 12 豎 直孔 至 圖紙 尺 寸要 求 ； 銳 邊倒 鈍 ， 去 除 毛坯 。 工 序 70 ： 鉗 工去 毛 刺、 清 洗； 工 序 80： 檢 驗、 入 庫； 方 案 2 工 序 10： 鑄造 毛 坯； 工 序 20： 回 火， 退 火， 時 效處 理； 工 序 30：裝 夾鑄 件 毛 坯 ，粗 銑底 面 ，注 意毛 坯 加 工余 量 對中 ； 精 銑底 面 至圖 紙 尺寸 要 求， 保 證表 面 精度 等 級 12.5； 工 序 40： 裝 夾鑄 件 毛 坯 ，以 鑄件 底 面 為基 準 ，粗 銑上 頂 面， 保 留 0.2mm 精 銑余 量 。精 銑上 頂 面至 圖 紙尺 寸 78mm，保 證表 面 精度 等 級 25；裝 夾鑄 件 毛坯 ，以 加工 面 為基 準 ，粗 精銑 右 端 面至 圖 紙尺 寸 要求 ，保 證孔 位 對中 ，表 面精 度 25；粗 精銑 左 端面 至 圖紙 尺 寸 100mm； 銳邊 倒 鈍， 去 毛刺 。 工 序 50 ： 先 鉆 孔 4- Φ 12 至 尺 寸 Φ 11.8mm ， 保 留 鉸 孔 余 量 0.2mm； 再 鉸孔 4-Φ 12 至 圖紙 尺 寸要 求 ，保 證表 面 精度 25； 鉆 孔Φ 12 孔 至Φ 11.8mm， 保留 0.2mm 鉸 孔余 量； 鉸 孔Φ 12 只 圖紙 尺 寸要 求 ； 鉆 孔Φ 24H8 至 Φ 23.8mm， 保留 0.2mm 鉸 孔余 量； 鉸 孔 Φ 24H8 至 圖 紙 要 求 ， 保 證 公 差 要 求 ， 表 面 精 度 1.6； 鉆 鉸孔 Φ 12 豎 直孔 至 圖紙 尺 寸要 求 ； 銳 邊倒 鈍 ， 去 除 毛坯 。 工 序 60 鉆 孔Φ 24H7 通 孔至 尺 寸 Φ 23.8mm，保 留 0.2mm 鉸 孔 余 量；鉸 孔Φ 24H7 通 孔至 圖 紙尺 寸 要求 ，保 證公 差 要求 ，表 面 精 度 3.2 ； 鉆 銑 臺 階 孔 Φ 44 只 尺 寸 深 度 9mm， 保 證 表 面 精 度 25； 工 序 70 ： 鉗 工去 毛 刺、 清 洗； 工 序 80： 檢 驗、 入 庫； 9 從 以 上兩 個 方 案的 設定 中 可 以看 出 粗 加工 有 粗 銑 三 通座 底 面、 粗 銑三 通座 底 面孔 平 面 及上 面 的 夾具 定 孔 孔面 、 粗銑 三 通座 及 底面 的 右 端面 、 粗 銑支 承 孔 左邊 端 面 為 銑削 加 工 ， 銑 削加 工 沒 有硬 性 的 要求 ， 只 要加 工 中心 或 銑 床就 可 以 進行 三 通座 面 的加 工 ，方 案 1 和 方案 2 的 不同 之 處是 方 案 1 采 用 先 鉆橫 向 公 差孔 Φ 24H7， 可以 采 用 臥式 鏜 床 或是 臥 式 鉆床 鉆 銷 加工 ，鉆 好以 后 再加 工 豎直 方 向上 的 公差 孔 Φ 24H8 以 及其 余 孔的 鉆 銷 加工 。 而 方案 2 剛 好和 方 案 1 相 反， 在 鉆 銷的 順 序 上不 一 樣 ， 通 過 分 析， 可 以 知道 ， 橫向 的 公 差孔 的 精 度等 級 是 H7, 而 豎 直 公 差 孔 的 精 度 等 級 是 H8, 以 及 從 零 件 的 裝 夾 上 來考 慮 。我 們選 擇 方案 1 設 定為 本 次設 計 的加 工 工藝 路 線。 1.5 確 定 加 工 余 量 及 毛 坯 尺 寸 （ 一） 確 定加 工 余量 該 三 通座 材 料為 HT250, =320mpa, =500mpa,c 采 用鑄 件 制 造， 且 為 成批 生 產(chǎn)， 根 據(jù)機 械 加工 后 鑄件 的最 大 輪廓 尺 寸及 由 表 可知 ， 選擇 加 工余 量 及公 差 值為 2± 1.5。 表 1-1 拐 臂各 加 工表 面 的加 工 余量 加 工表 面 單 邊余 量 雙 邊余 量 備 注 Φ 24 頂 面 2 頂 面 、底 面雙 側 均加 工 零 件底 面 2 頂 面 、底 面雙 側 均加 工 Φ 12 左 端面 2 頂 面 、底 面雙 側 均加 工 Φ 12 頂 面 2 頂 面 、底 面雙 側 均加 工 （ 二） 確 定毛 坯 基本 尺 寸 表 1-2 拐 臂毛 坯 尺寸 零 件尺 寸 單 邊加 工 余量 毛 坯尺 寸 78 頂 面、 底 面為 2 82 100 頂 面、 底 面為 2 104 Φ 12 孔 0 0 Φ 24 孔 2 Φ 20 Φ 12 孔 0 0 （ 三） 確 定毛 坯 尺寸 公 差 19 表 1-3 三 通座 鑄件 加工 尺 寸公 差 毛 坯尺 寸 公 差 按“ 對 稱” 標 準 結 果 Φ 24H7 孔 0.015 0 Φ 24.012 孔 Φ 24H8 孔 0.021 0 Φ 24.02 孔 2、 確 定 切 削 用 量 和 加 工 時 間 2.1 工 序 3 粗 精 銑 A 面 （ A） 確定 切 削用 量 a． 確定 背 吃刀 量 “ 半 精銑 時，背 吃刀 量 一般 為 0.5― 2mm，所 以取 背 吃刀 量 等 于 其在 此 工序 的 加工 余 量， 即 a=2mm。” b． 確定 進 給量 z 選 擇每 齒 進給 量 f 為 0.2mm/z. c． 選取 切 削速 度 選 擇切 削 速度 vc = 40.0m / min 。 確 定銑 刀 的磨 鈍 標準 及 耐用 度 取 磨鈍 標 準為 0.5mm， 查得 刀 具的 耐 用度 T = 180 min 。 確 定機 床 主軸 轉 速 n： n = 1000v = 1000 ′ 40.0 = 106.1r / min pd 3.14 ′ 60 （ B） 確定 時 間定 額 （ 2 次 走刀 ） 一 次走 刀 基本 時 間 T = l + l1 + l2 = 1.55min=93s f b M z 其 中 l = 120mm 為 切削 加 工長 度 ；l 為 刀具 切 入長 度 ； l 為 刀 1 2 具 切出 長 度； f Mz 為 工作 臺 水平 進 給量 。 l1 = 0.5(d - ) + (1 ~ 3) = 7.633mm 其 中 d=60mm； ae = 35mm ； kr = 90o l2 =3~5， 取 l2 =4mm f MZ = f z zn = 0.2 ′ 4 ′106.1 =84.88mm/min 2.2 工 序 40 粗 、 精 銑 上 端 面 及 側 面 （ A） 確定 切 削用 量 a． 確定 背 吃刀 量 “ 精 銑時 ，精 銑時 一 般為 0.1～ 1mm 或 更小 ，所 以取 背 吃刀 量 等 于其 在 此工 序 的加 工 余量 ， 即 a=0.5mm” 。 b． 確定 進 給量 z 選 擇每 齒 進給 量 f 為 0.12mm/z. c． 選取 切 削速 度 選 擇 切 削 速 度 。 vc = 49m / min “ 取 磨 鈍 標 準 為 0.5mm， 由 表 9.4-7 查 得刀 具 的耐 用 度 T = 180 min ” 。 確 定機 床 主軸 轉 速 n n = 1000v = 1000 ′ 49 = 260.1r / min pd 3.14 ′ 60 。 （ B） 確定 時 間定 額 （ 2 次 走刀 ） 一 次走 刀 基本 時 間 T = l + l1 + l2 = 1.05min=63s f b M z 其 中 l = 120mm 為 切削 加 工長 度 ；l1 為 刀具 切 入長 度 ； l2 為 刀 具 切出 長 度； f Mz 為 工作 臺 水平 進 給量 。 l1 = 0.5(d - ) + (1 ~ 3) = 7.633mm 其 中 d=60mm； ae = 35mm ； kr l2 =3~5， 取 l2 =4mm = 90o f MZ = f z zn = 0.12 ′ 4 ′ 260.1 =124.8mm/min 2.3 工 序 50 鉆 孔 （ A） 確定 切 削用 量 a． 確 定背 吃 用量 粗 鏜時 ， 為 提高 效 率 ， 一 般 選 擇鏜 削 背 吃刀 量 等 于加 工 余 量，一 個工 作 行程 鏜 完 ，所 以粗 鏜 大孔 時 加工 余 量 為 3mm， 選 擇背 吃 刀量 ap = 3mm b． 確 定進 給 量和 切 削速 度 （ 1） 選擇 進 給量 為 f=0.5mm/r 切 削速 度 為 20m/s. （ 2） 確定 鏜 刀的 磨 鈍標 準 及耐 用 度 取 粗鏜 時 單刃 鏜 刀刀 具 的耐 用 度 T=12min。 （ 3） 確認 機 床主 軸 轉速 n = 60000v = 60000 ′ 0.5 = 238.9r / min s pd 3.14 ′ 40 （ B） 確定 時 間定 額 基 本時 間 T = l + l1 + l2 = 0.39min=23.3s b fn 其 中 l = 38mm 為 切 削 加 工 長 度 ； l1 為 刀 具 切 入 長 度 ； l2 為 刀 具 切出 長 度； f 為 主軸 每 轉刀 具 的進 給 量。 。 l1 = asp tan kr + (2 ~ 3) = 4.29mm 其 中 asp = 1.5mm； kr l2 =3~5， 取 l2 =4mm 2.4 工 序 60 鉸 孔 = 40o a. 確 定背 吃 刀量 因 為擴 孔 的加 工 余量 為 0.1mm。一 次工 作 行程 擴 完， 所 以選 擇 背吃 刀 量 a=0.1mm。 b. 確 定進 給 量 選 擇進 給 量 f 為 1.5mm/r c. 確 定切 削 速度 選 擇切 削 速度 Vc=10m/min 確 定擴 孔 鉆的 磨 鈍標 準 及耐 用 度 取 鉆削 時 麻花 鉆 刀具 的 耐用 度 T=112min。 確 定機 床 主軸 轉 速 n n = 1000v = pd 1000 ′10 3.14 ′10.5  = 303r / min （ B） 確定 時 間定 額 （ 2 次 走刀 鉸 2 個 孔） 一 次走 刀 基本 時 間 T = l + l1 + l2 = 0.071min=4s b fn 其 中 l = 17mm 為 切 削 加 工 長 度 ； l1 為 刀 具 切 入 長 度 ； l2 為 刀 具 切出 長 度； f 為 主軸 每 轉刀 具 的進 給 量。 l = D - d1 cot k 1 2 r + (1 ~ 2) =2.2mm 其 中 D=6.5mm； d1 = 10.4mm ； kr l2 =13mm = 15o 3.三 通 座 專 用 夾 具 的 設 計 為 了提 高 勞 動生 產(chǎn) 率 ， 保 證 加 工質 量 ， 降低 勞 動 強度 。 在 加工 三 通座 時 ， 需 要 設 計專 用 夾 具。 機 床 夾具 （ 夾具 ） 是 在 機械 加 工 中使 用 的 一種 工 藝 裝備 ， 它的 主 要 功能 是 實 現(xiàn)對 被 加工 三 通座 的 定位 和 夾 緊。 通 過 定位 ， 使 被加 工 三 通座 在 夾 具中 占 有 同一 個 正 確的 加 工 位置 ； 通過 夾 緊 ， 克 服 加 工中 存 在的 各 種 作用 力 ， 使這 一 正 確的 位 置得 到 保 證， 從 而 使加 工 過程 得 以順 利 進行 。 由 于能 力 和 時間 有 限 本次 設 計 只設 計 了鉆Φ20孔 夾 具 。 3.1 三 通 座 夾 具 結 構 設 計 3． 1． 1 確 定 定 位 方 案 ， 選 擇 定 位 元 件 三 通座 在 加工 頂 面 夾具 孔 平 面時 采 用 面作 為 定 位基 準 ， 易 于做 到 工 藝過 程 中 的基 準 統(tǒng) 一， 保 證三 通座 的 相對 位 置 精 度 ， 且 具 有支 撐 面大 ， 支撐 剛 性好 等 優(yōu)點 ； 本 三 通座 采 用底 面 和 一對 對 角 工藝 孔 作 為定 位 基 準， 三 通 座底 面為 第 一定 位 基準 ；Φ 24H7 孔為 第 二定 位基 準 ，左 端 面 聯(lián) 合限 制 了 z 和 x 方 向轉 動 自 由度 ， 所 以此 定 位 方案 符 合 六 點定 位 原理 ， 采用 螺 桿將 三 通座 夾 緊 。 3． 1 .2 夾 具 設 計 的 有 關 計 算 1. “ 確 定 夾 緊 原 件 中 心 距 及 尺 寸 公 差 （ 中 心 距 公 差 需 采 用對 稱 公差 的 標注 形 式） 兩 銷中 心 距基 本 尺寸 Ld＝ 兩 原 件 中 心距 基 本尺 寸 LD =74± 0.015mm，公 差按 劃 線等 級 取 0.4mm” 3.2 計 算 定 位 誤 差 — — 目 的 是 分 析 定 位 方 案 的 可 行 性 因 為定 位 方 向與 加 工 尺寸 方 向 垂直 ， 且 被加 工 表 面無 尺 寸 公差 要 求， 為 此要 加 工表 面 ， 只 要 保證 粗 糙度 為 Ra12.5， 故 只需 進 行轉 角 誤差 計 算即 可 。 X + X (0.018 + 0.199)+ (0.018 + 0.017) Dq = arctg 1max 2 max 2L = arctg 2 ′ 22.66 ? 3" 2 ′ Dq= 6" 轉 角誤 差 很小 ， 符合 定 位要 求 ， 可 以 使用 。 3.3 夾 具 結 構 設 計 及 操 作 簡 要 說 明 本 三 通座 在 加工 孔 Φ 24H8 時 ，根 據(jù)以 重 要加 工 表面 為 粗 基 準 的 選 用 原 則 我 們 選 擇 毛 坯 支 承 孔 和 底 面 平 面 作 為 粗 基 準 ，考 慮到 第 二基 準 面選 擇 的方 便 性 ，同 時底 面 的一 對 Φ 24H7 孔 成為 工 藝孔 。 螺 桿相 當 于定 位 心軸 ， 限制 x， z 方 向轉 動 ， x，z 方 向移 動 四 個 自由 度 了 ，左 端 的 一個 平 面限 制 了 y 方 向 的 移動 和 y， z 方 向的 旋 轉， 利用 螺 桿 將三 通座 夾 緊。 3.4 夾 具 結 構 設 計 及 操 作 簡 要 說 明 確 定主 夾 緊機 構 ： 用 螺 桿夾 緊。 當 進 行 鉆削 加工 時 ， 將支 撐 板 用螺 栓在 夾 具 體的 支 撐臂 上 。 結 構設 計 及操 作 說明 本 夾具 按 一 個 平面 定 位 ， 可 以 限 制 6 個 自由 度 ， 屬于 過 定 位方 式 。 三 通座 用 定位 心 軸 的螺 栓 鎖 緊， 夾具 靠 兩 個支 撐 板 與底 板 鏈 接。 4、 設 計 總 結 本 文通 過 對 三 通座 夾 具設 計 ， 三 通座 夾 具的 作 用 和夾 具 工 藝性 進 行的 分 析 ，進 行了 三 通座 夾 具加 工 工藝 過 程的 制 定， 其 中包 括 定 位基 準 的 選擇 、 制 定加 工 工藝 路 線 、 選 擇 加 工設 備 及工 藝 裝 備、 確 定 切削 用 量 及基 本 工時 等 工 作。 然 后 夾幾 個 工藝 的 加 工時 所 用 的夾 具 進 行了 設 計， 包 括 三 通座 夾 具本 工 序的 加 工 要求 分 析 ， 確 定 夾 具類 型 ， 擬 定 定 位方 案 和 選擇 定 位元 件 、 確定 夾 緊 方案 、 確 定對 刀 裝置 等 ， 從而 達 到 對專 用 夾具 設 計起 到 規(guī)范 作 用。 21 5、 參 考 文 獻 [1] 鄒 青 呼 詠 主 編 . 機 械 制 造 技 術 基 礎 .2 版 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2003. [2] 陳 科 元 ， 張 恒 博 .機 械 結 構 設 計 簡 明 手 冊 . 第 二 版 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2000. [3] 張 明 科 . 現(xiàn) 代 機 床 夾 具 結 構 設 計 .上 海 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2002. [4] 李 揚 帆 . 機 床 零 件 加 工 設 計 手 冊 .北 京 ： 國 防 工 業(yè) 出 版 社 ， 2003. [5] 上 海 工 學 院 ，武 漢 輕 工 學 院 .金 屬 熱 加 工 原 理 .福 州 ：福 建 科 學 技 術 出 版 社 ， 1996. [6] 華 中 工 學 院 ，寧 夏 工 業(yè) 大 學 .金 屬 切 削 原 理 及 零 件 結 構 設 計（ 下 冊 ）.北 京 ： 北 京 科 學 技 術 出 版 社 ， 1998. [7] 薛 浩 楠 主 編 . 機 床 夾 具 和 輔 具 設 計 手 冊 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2000. [8] 李 洪 明 . 機 械 夾 具 設 計 .重 慶 ： 重 慶 大 學 出 版 社 ， 1999. [9] 彭 浩 然 ， 謝 寧 琦 . 機 械 制 造 基 礎 [M]. 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2007. [10] 李 明 明 .機 械 制 造 工 藝 學 [M].2 版 北 京 ： 化 學 工 業(yè) 出 版 社 ， 2009.