閥體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑11mm槽夾具設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙】

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摘 要本設(shè)計(jì)是基于閥體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。閥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，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。機(jī)械加工工藝是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保障。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要部分，工藝對夾具的要求也會提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。所以對機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。關(guān)鍵詞：閥體類零件；工藝；夾具；ABSTRACTThe design of special fixture for body parts processing technology and process design based on. The main processing surface of body parts is the plane and a series of hole. In general, to ensure the processing accuracy of plane than to guarantee the machining accuracy of the series of hole. Therefore, the design follows the principle of the surface after the first hole. Suitable for mass production line, processing, can meet the design requirements. The machining process is the enterprise on the variety, quality, level, accelerating the update of products, improve the economic benefits of the technology guarantee. However fixture is an important part of the manufacturing system, process requirements of the fixture will increase, special fixture, fixture, fixture and clamp are toward flexibility, automation, standardization, universal and efficient direction to meet the needs of processing. So it is of great significance to the processing technology and fixture design of machinery.Key words: body parts; technology; fixture;0目 錄摘 要 ...................................................................IABSTRACT.................................................................I第 1 章 緒論 ..............................................................21.1.夾具簡介 ...................................................................21.2 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .............................................................31.3 機(jī)床夾具的功能 .............................................................3第 2 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ..................................................52.1 零件的分析 ...................................................................52.1.1 零件的作用 ...............................................................52.1.2 零件的工藝分析 ...........................................................52.2 閥體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ...........................62.2.1 孔和平面的加工順序 .......................................................62.2.2 孔系加工方案選擇 .........................................................62.3 閥體加工定位基準(zhǔn)的選擇 .......................................................62.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .............................................................62.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 .............................................................72.4 閥體加工主要工序安排 .........................................................72.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .......................................92.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動時(shí)間） [3].........................................102.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 ......................................................17第 3 章 銑寬度為 11mm 槽夾具設(shè)計(jì) ..........................................203.1 設(shè)計(jì)要求 .....................................................................203.2 夾具設(shè)計(jì) .....................................................................203.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .........................................................203.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 ...................................................203.3 定位誤差的分析 ...............................................................213.4 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) ........................................................213.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 ....................................................23總結(jié) ....................................................................24參 考 文 獻(xiàn) .............................................................25致 謝 ..................................................................261第 1 章 緒論1.1.夾具簡介隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進(jìn)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個(gè)新的階段。目前，數(shù)控機(jī)床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。加工循環(huán)控制雖可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)加工工序的自動化，但不同的工序中刀具的更換及工件的重新裝夾，仍須人工來完成。加工中心是一種高度自動化的多工序機(jī)床，能自動完成刀具的更換，工件的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進(jìn)給量的變換等，使工件在機(jī)床上只安裝一次就能完成全部加工。因此，他可以顯著縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，改善勞動條件，適應(yīng)控制數(shù)控機(jī)床是一種具有“隨機(jī)應(yīng)變”功能的機(jī)床，他能在加工中，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)整切削條件，是機(jī)床保持最佳狀態(tài)下進(jìn)行加工，因而有效提高加工效率，擴(kuò)大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效率。近年發(fā)展起來的以計(jì)算機(jī)為行動中心，完成加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了加工自動化，大大促進(jìn)了自動化的進(jìn)程，尤其是將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造結(jié)合起來而形成的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，是加工自動化向智能化方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進(jìn)一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化的方向發(fā)展。夾具的發(fā)展趨勢工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個(gè)企業(yè)的工藝技術(shù)水平，夾具設(shè)計(jì)與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期時(shí)間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計(jì)水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一項(xiàng)重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)制造時(shí)需大量的工時(shí)消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計(jì)也必須向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、 參數(shù)化方向發(fā)展。而且，為了適應(yīng)我國加入 WTO 后機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。1.2 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要是針對閥體工藝及鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要部分，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是用工件以已加工端面為定位基準(zhǔn)，夾具體的凸臺和大端面孔為定位面，工件以氣動夾緊，這樣設(shè)計(jì)主要是為了解決了手動夾緊時(shí)夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn)；氣動夾緊采用空氣作為動力源，資源豐富并且干凈、清潔，對周圍環(huán)境沒有污染；不足是噪音比較大。具體的設(shè)計(jì)思路是：首先確定工件的已加工端面定位方式，通過夾具體的凸臺、內(nèi)孔，再用氣動裝置將其夾緊，這樣閥體的六個(gè)自由度全部限制，實(shí)現(xiàn)了零件的定位夾緊，然后確定零件的夾緊方式。在本次設(shè)計(jì)中采用的是手動夾緊方式；然后進(jìn)行誤差分析、夾緊力的計(jì)算，對夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.3 機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。1．機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2．機(jī)床夾具的特殊功能機(jī)床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并 引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 第 2 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是閥體。閥體的主要作用是支 一般安裝在水泵水下吸管的底端，限制水泵管內(nèi)液體返回水源, 起著只進(jìn)不出的功能。閥蓋上有很多個(gè)進(jìn)水口和加強(qiáng)筋, 起到了不易堵塞，主要應(yīng)用在抽水的管路上。水道和支承的作用. 口徑有單瓣、雙瓣、多瓣型，有法蘭連接和螺紋連接。其他名稱：內(nèi)螺紋升降式底閥---井底閥、吸水閥、濾水閥、蓮蓬頭；升降式底閥--法蘭井底閥；旋啟式底閥--法蘭旋啟式井底閥。圖 2- 閥體零件圖2.1.2 零件的工藝分析由閥體零件圖可知。閥體是一個(gè)殼體零件，它的外表面上有五個(gè)平面需要進(jìn)行加工?？紫翟谇昂蠖嗣嫔?。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）以閥體底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：閥體底 面的銑削加工（2）以 Φ20 凸臺端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：Φ20 凸臺端面的銑削加工（3）以上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：上端面的銑削加工（3）以 Φ40 下部端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：Φ40 下部端面銑削加工（4）以 Φ26 孔支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：前后端面；螺孔的孔。2.2 閥體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該閥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，對于閥體來說，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。2.2.1 孔和平面的加工順序閥體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工閥體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。閥體的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)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。閥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。2.2.2 孔系加工方案選擇閥體孔系加工方案，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(jià)格最底的機(jī)床。根據(jù)閥體零件圖所示的閥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。2.3 閥體加工定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1 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）保證裝入閥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)。即以閥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(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)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(shí)，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。2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證閥體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證閥體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從閥體零件圖分析可知，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(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)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(gè)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，雖然它是閥體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c閥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。2.4 閥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)。閥體加工的第一個(gè)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(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到閥體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將閥體加工工藝路線確定如下：工藝路線一：１ 鑄造 鑄造２ 時(shí)效 時(shí)效處理３ 銑 銑閥體底面(寬度為 70mm)４ 銑 銑削 Φ20 凸臺端面５ 銑 銑削上端面６ 銑 銑削 Φ40 下部端面7 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸 Φ26 孔 8 鉆孔攻絲 鉆 M16-6H 螺紋底孔，并攻絲９ 鉆孔攻絲 鉆 M12-6H 螺紋底孔，并攻絲10 鉆孔 鉆孔 2-Φ8 孔11 鉆孔攻絲 鉆 M4-6H 螺紋底孔，并攻絲12 銑 銑寬度為 11mm 的開口槽13 鉗 去毛刺14 終檢 終檢15 入庫 清洗入庫工藝路線二：１ 鑄造 鑄造２ 時(shí)效 時(shí)效處理3 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸 Φ26 孔4 銑 銑閥體底面(寬度為 70mm)5 銑 銑削 Φ20 凸臺端面6 銑 銑削上端面7 銑 銑削 Φ40 下部端面8 鉆孔攻絲 鉆 M16-6H 螺紋底孔，并攻絲９ 鉆孔攻絲 鉆 M12-6H 螺紋底孔，并攻絲10 鉆孔 鉆孔 2-Φ8 孔11 鉆孔攻絲 鉆 M4-6H 螺紋底孔，并攻絲12 銑 銑寬度為 11mm 的開口槽13 鉗 去毛刺14 終檢 終檢15 入庫 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，方案二把的鉆孔工序調(diào)整到前面了，這樣無法保證孔與面的垂直關(guān)系工序。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：工藝路線一：１ 鑄造 鑄造 ２ 時(shí)效 時(shí)效處理３ 銑 銑閥體底面(寬度為 70mm)４ 銑 銑削 Φ20 凸臺端面５ 銑 銑削上端面６ 銑 銑削 Φ40 下部端面7 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸 Φ26 孔8 鉆孔攻絲 鉆 M16-6H 螺紋底孔，并攻絲９ 鉆孔攻絲 鉆 M12-6H 螺紋底孔，并攻絲10 鉆孔 鉆孔 2-Φ8 孔11 鉆孔攻絲 鉆 M4-6H 螺紋底孔，并攻絲12 銑 銑寬度為 11mm 的開口槽13 鉗 去毛刺14 終檢 終檢15 入庫 清洗入庫2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“閥體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 HT200，硬度 HB 為 170—241，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，頂面加工分粗、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(shí)厚度偏差取 。m4.3~720.3 m28.0?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 。51（3）螺孔 126MH?毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：鉆孔： 10m?攻絲： 26?（4）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、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 。m5.3~720.3半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》 ，其加工余量值取為 。m5.2精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》 ，其加工余量取為 。.0鑄件毛坯的基本尺寸為 ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手m375.206??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。m6.1?（5）前后端面上 16 螺孔 ，毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照 《機(jī)械加HM610?工工藝手冊》表 2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：螺孔 6H-14鉆孔： m9.1?攻絲： 6-4根據(jù)工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：（8）側(cè)面螺孔加工余量毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.3.71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔： 3.2m?攻絲： 46MH?2.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動時(shí)間） [3]工序 3：銑閥體底面(寬度為 70mm)機(jī)床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/4機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實(shí)際銑削速度 ：? smn/.20 進(jìn)給量 ：fV smZnaff /67.10/2145.0???工作臺每分進(jìn)給量 ：m in2.sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll31刀具切入長度 ：1 mD2)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：1jt in5.02.743121???mjfl（2）精銑銑削深度 ：pa5.?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/15.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/6機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實(shí)際銑削速度 ：? smn/.0進(jìn)給量 ：fVZaff 56/5.??工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/30.1sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll4刀具切入長度 ：精銑時(shí)1 mDl01?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機(jī)動時(shí)間?i7.8.5021?jjjt 工序 3：粗銑前后端面機(jī)床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/4?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實(shí)際銑削速度 ：? smn/.20進(jìn)給量 ：fVZaff 671/125.??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/2.0.sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml329刀具切入長度 ：1l mD2)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：jt in53.02.743921????mjfl工序 4：銑削 Φ20 凸臺端面機(jī)床：X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，硬質(zhì)合金立銑刀 YT15（1）粗銑兩側(cè)面銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw320?12?Z銑削深度 ：pa每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1793204.610rdV???? in1r 實(shí)際銑削速度 ：V? smnd/51.260134.0????進(jìn)給量 ：fVsZnaff /5.7/125.??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in4.smf：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a192??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll0刀具切入長度 ：1l mD34)~((5.2????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：1jt in39.0452121????mjfl工序 5：銑削上端面機(jī)床：X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，硬質(zhì)合金立銑刀 YT15（1）粗銑兩側(cè)面銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw320?12?Z銑削深度 ：pa每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1793204.610rdV???? in1r實(shí)際銑削速度 ：? smn/5.20.??進(jìn)給量 ：fVsZnaff /5.76/125.0??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in40.smVf：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a192?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll?刀具切入長度 ：1l mD34)~((5.02????刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：1jt min39.0452121????mjfl工序 6：銑削 Φ40 下部端面機(jī)床：X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，硬質(zhì)合金立銑刀 YT15（1）粗銑兩側(cè)面銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw320?12?Z銑削深度 ：pa每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.81，取V sV/3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1793204.610rdV???? in1r實(shí)際銑削速度 ：? smn/5.20.??進(jìn)給量 ：fVsZnaff /5.76/125.0??工作臺每分進(jìn)給量 ：m in40.smVf：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a192?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll?刀具切入長度 ：1l mD34)~((5.02????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：1jt in39.0452121????mjfl工序 7 鉆擴(kuò)鉸 Φ26 孔鉆定位孔切削深度 ：pa13?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.41，取V sV4機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.456078/in312Vrd????in/r 實(shí)際切削速度 ： V?03.142650.9/dnms????被切削層長度 ：lm2刀具切入長度 ：1 ctgctgkDr 2.5102)~1(????刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：jt min20.5.21???fnlj工序 8：鉆 M16-6H 螺紋底孔，并攻絲機(jī)床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆切削深度 ：pa7m?進(jìn)給量 ：根據(jù) 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.41，取V sV43機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.436097/in1Vrd????in/8r實(shí)際切削速度 ： ?.8./ns被切削層長度 ：lm3刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 5.42105.)2~1(2??????刀具切出長度 ：2l0走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：jt in17.0825.431?????fnlj工序 10：鉆 M12-6H 螺紋底孔，并攻絲機(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f mp5.1?rmf/5.1? 切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.105，取Vmin/8./14.0s?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取min/283104.310rdV???? in/250r?絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0in/25rn實(shí)際切削速度 ： ? s/3.6015.0被切削層長度 ：lm1?刀具切入長度 ： mf.43)~(??刀具切出長度 ： （盲孔）2l0機(jī)動時(shí)間 ：1jt min1.025.1405.02121 ??????fnlflj工序 10：鉆孔 2-Φ8 孔機(jī)床：臺式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度 ：pa3.25m?根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 查得：進(jìn)給量 ,切削速度4?0.2/fmr?。smV/36.0?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.36147/in45Vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 。n?實(shí)際切削速度 ：v.0./106Dms切削工時(shí)被切削層長度 ：l3m?刀具切入長度 ：1(1~2)0242rctgkctg?????刀具切出長度 ： 取 。2l4ml3加工基本時(shí)間 ： jt124.1in0.6jLlfn???工序 11：鉆 M4-6H 螺紋底孔，并攻絲機(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f mp5.1?rmf/5.1?切削速度 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊 》表 2.4.105，取Vin/8./14.0sm?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取in/283104.30rdV??? in/250r絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取0min/25rn?實(shí)際切削速度 ： ? sm/3.6015.0由工序 4 可知： l3l.42?l走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ：jt in18.05.14305.02121 ??????fnlflj工序 12：銑寬度為 11mm 的開口槽機(jī)床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀⑴ 粗銑 11 槽切削深度 ：pa.m?根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 查得：進(jìn)給量 ,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]2476?0.6/famz?表 查得切削速度 。302?/inV機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，102.1/in3.40rd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～74，取 75?實(shí)際切削速度 ：v.0./16nms進(jìn)給量 ：fV0.8/13ffaZ??工作臺每分進(jìn)給量 ： m.58/infVs?走刀次數(shù)為 1機(jī)動時(shí)間 ： jt120631.0mi8jmlf???? 2.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該的年產(chǎn)量為大批量。一年以 240 個(gè)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(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)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(shí)間定額的計(jì)算公式為：（大量生產(chǎn)時(shí) ）Ntktt zfjd /%)1(?? 0/?Ntz因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：ttfjd其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動時(shí)間）jt—輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動ft作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間k—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值工序 1：粗、精銑端面機(jī)動時(shí)間 ：jtmin73.1?j輔助時(shí)間 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.43，取工步輔助時(shí)間為f。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。min15.0 min1.0則 in25.01.??ftk：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.48， 13?k單間時(shí)間定額 ： dt in14.i2.%))(25.0731(%)( ??????ktfj因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時(shí)， min4.i12.4.2??dt即能滿足生產(chǎn)要求工序 2：鉆孔、鉸定位孔機(jī)動時(shí)間 ：jtin3.0?j輔助時(shí)間 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.41，取工步輔助時(shí)間為f。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。min4.0 min1.0則 in54.01.??ft k：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.43， 14.2?k單間時(shí)間定額 ： dt min14.i98.0%).)(54.03(%)1( ??????ktfjd因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序 3：粗銑側(cè)面機(jī)動時(shí)間 ：jtmin46.0j輔助時(shí)間 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.45，取工步輔助時(shí)間為f。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。min41.0 min1.0則 in51.0.??ftk：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.48， 13?k單間時(shí)間定額 ： dt in14.i0.%))(5.046.(%)1( ??????ktfj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(shí)間 ：jtmin17.0j輔助時(shí)間 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.41，取工步輔助時(shí)間為f。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。min4.0 min1.0則 in54.01.??ftk：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5.43， 14.2?k單間時(shí)間定額 ： dt in14.i80.%).)(54.017.(%)( ??????ktfjd因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 第 3章 銑寬度為 11mm槽夾具設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為寬度為 11mm 槽的專用夾具，本夾具將用于 X52K 銑床。本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：銑刀 D=10 立銑刀。則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(07.1)92()103.?nHBF=420 1.0.835723(N???轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 2.0.813517.34()NM????功率 P =mKWdV26090在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;K —加工性質(zhì)系數(shù)， 1.1;2K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??鉆削時(shí) T=17.34 N M?切向方向所受力: F =1LT2670534.???取 .fF =4416f )(.1NF > Ff1所以,時(shí)工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。3.3 定位誤差的分析制造誤差 ZZ?（1）中心線對定位件中心線位置精度. 取 .m05.~3.2?m04.2??（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表 P297）故，8.3?.mDW 142.06.05.8.04.125. 222225422 ?????則 .014.0???知此方案可行。3.4 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： ×o圖 5.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù) T 形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4：表 5.4 定向鍵夾具體槽形尺寸B 2B公稱尺寸允差 d允差 4L H h D 1公稱尺寸允差 D2h18～0.012～0.0352512 4124.5 18+0.019 5塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 標(biāo) 記四 周 倒 圓× 圖 5.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5：表 5.5 塞尺公稱尺寸 H 允差 d C3 ～0.006 0.253.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 總結(jié)本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。24參 考 文 獻(xiàn)[1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．[2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1．[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002．[4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[5] 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，2003．10．[6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4[7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．[8] 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，2003．[9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[10] 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，1994．12．[11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007[12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8．25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。XX 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，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)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(shí)，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！