尾座體課程設(shè)計
尾座體課程設(shè)計,尾座體,課程設(shè)計
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)
課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目： 設(shè)計“尾座體”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為5000件）
學(xué) 生：
學(xué) 號：
指導(dǎo)老師：
機電工程學(xué)院
2008年12月4日
鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目: 設(shè)計“尾座體”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 (生產(chǎn)綱領(lǐng):大批大量)
內(nèi)容: (1)零 件 圖 1 張
(2)毛 坯 圖 1 張
(3)機械加工工藝過程卡片 1 套
(4)機械加工工藝卡 1 套
(5)課程設(shè)計說明書 1 份
班 級:
學(xué) 號：
學(xué) 生：
指導(dǎo)老師：
教研室主任：
2009年11月
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 尾座體
序言
本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要地位。
在各種主要的課程學(xué)習(xí)完成之后，來一次《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的課程設(shè)計，不僅檢驗了我們的學(xué)習(xí)質(zhì)量，還讓我們重新翻起了這些久未閱讀的課本。為了這次設(shè)計，來回圖書館與教室便成了必然。
俗話說，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)尺。那么，這次的設(shè)計能幫助我們認識到自己學(xué)習(xí)上的不足與缺陷，這對我們以后有很大的益處。我希望我能在這次的設(shè)計中提升自己，加強分析、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。
一、零件的分析
1.尾座體的用途
題目所給的零件是機床尾座體，Φ17H6的孔與頂尖研配，底面和75°斜面與磨床工作臺相連，通過Φ14mm孔用螺栓將“尾座體”緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖。圓柱體形的部分有一個Φ17H6孔，并且有一個M6的螺紋孔，頂尖穿過Φ17H6孔，將螺釘擰緊，這樣就將頂尖固定。
2.零件的工藝分析
“尾座體”共有三組加工表面，其中兩組有位置度要求。
（1）以Φ14mm孔為中心的加工表面。這一組表面包括Φ14mm孔以及Φ26×1的沉頭孔和粗糙度Ra=12.5μm的凸臺面。
（2）以基準面A為中心的加工表面。這一組表面包括Ra=1.6μm的基準面A和基準面B，Ra=12.5μm的凹槽底面和Ra=6.3μm的右端面和Ra=12.5μm的下端面。
（3）以Φ17H6孔為中心的加工表面。這一組表面包括Φ17H6孔以及1×45°的倒角，左右端面和M6的螺紋孔。其中主要加工面為Φ17H6孔內(nèi)壁。
第二組和第三組加工表面有位置度要求，如下：
Φ17H6孔圓度公差為0.003mm；
Φ17H6孔圓柱度公差為0.004mm；
Φ17H6孔中心線與基準面A平行度公差的要求為0.005mm；
Φ17H6孔中心線與基準面B平行度公差的要求為0.005mm；
Φ17H6的孔軸心線與導(dǎo)軌面的位置度誤差為0～0.1；
Φ17H6的孔與燕尾面的位置度誤差不超過0.15；
Φ各面的粗糙度達到需要的要求；
Φ17H6的孔需精加工、研配；
導(dǎo)軌面配刮10～13點/2525。
? ? 二、工藝規(guī)程的設(shè)計
1.確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，硬度為170-241HB?？紤]到零件的形狀，由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達到大批大量生產(chǎn)水平，故可以采用砂型鑄造。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。
2.基準的選擇
(1)粗基準的選擇。對于一般零件而言，以加工面互為基準完全合理；但對于本零件來說，如果以Φ17的孔為粗基準可能造成位置精度不達標(biāo)，按照有關(guān)粗基準的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工面作為粗基準）現(xiàn)在選擇不加工Φ35的外圓表面和外表不加工面作為粗基準，利用一組兩個錐套夾持兩端作為主要定位面以消除五個不定度，再用一個支承板、支承在前面用以消除一個不定度，達到完全定位。用來加工工件的底面。
(2) 精基準的選擇。精度高的基準面A、基準面B和Φ17H6孔兩個端面自然就成了精基準,。因為A、B面既是設(shè)計及準又是裝配基準這樣符合“基準重合”原則，其它各面、孔的加工可以以A、B面為基準這符合“基準統(tǒng)一”原則。
考慮到要保證加工余量均勻以及要有較高的形狀、位置精度，故要求Φ17H6孔和A、B面互為基準進行加工。
3.制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點應(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)已確定為大批大量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本下降：
（1）? 工藝路線方案一：
? ? 工序1：鉆Φ15mm孔
? ? 工序2：粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面
? ? 工序3：粗銑2×2的槽
? ? 工序4：粗銑基準面B
? ? 工序5：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔
? ? 工序6：粗銑凸臺面
? ? 工序7：鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋
? ? 工序8：粗銑圓柱體左右端面
? ? 工序9：粗銑右端面
? ? 工序10：粗、精磨Φ17H6孔
? ? 工序11：精銑基準面A
? ? 工序12：精銑基準面B
? ? 工序13：精銑2×2的槽
? ? 工序14：半精銑圓柱體左右端面
? ? 工序15：半精銑右端面
? ? 工序16：車Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺
? ? 工序17：檢查
（2）工藝路線方案二：
? ? 工序1：粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面
? ? 工序2：粗銑2×2的槽
? ? 工序3：粗刨基準面B
? ? 工序4：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔
? ? 工序5：粗銑凸臺面
? ? 工序6：鉆Φ15mm孔
? ? 工序7：車M6螺紋
? ? 工序8：粗銑圓柱體左右端面
? ? 工序9：粗銑右端面
? ? 工序10：粗、精磨Φ17H6孔
? ? 工序11：精銑基準面A
? ? 工序12：精刨基準面B
? ? 工序13：精銑2×2的槽
? ? 工序14：半精銑圓柱體左右端面
? ? 工序15：半精銑右端面
? ? 工序16：車Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺
? ? 工序17：檢查
（3）工藝方案的比較與分析
? ? 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工Φ17H6孔，然后加工基準面A；而方案二是先加工基準面A和B，后加工Φ17H6孔。經(jīng)比較，方案一能保證Φ17H6孔中心線到基準面A和B的距離，符合位置度的要求。方案二就不會確保Φ17H6孔到基準面A和B的距離，因此不滿足位置度要求。所以，可以知道，方案一優(yōu)于方案二。但是，方案一中有許多不合適的工序，比如，鉆孔之前要先銑端面，還有，基準面B 要刨。凸臺面先加工，然后鉆孔等等。所以，修改后確定工藝如下：
? ?工序1：粗銑圓柱體左右端面。以底面為粗基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序2：鉆Φ15mm孔。以工序2加工的左右端面作為粗基準，選用Z525立式鉆床。
? ?工序3：粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面，粗銑2×2的槽以及底面。以Φ17H6孔為定位粗基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序4：粗刨基準面B。基準面A為定位粗基準，選用B6035牛頭刨床。
? ?工序5：粗銑右端面,粗銑凸臺面?；鶞拭鍭為定位粗基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序6：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔。以尾座體端面A，B定位，選用Z525立式鉆床。
? ?工序7：鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋。以Φ17H6孔為粗基準，選用Z525立式鉆床。
? ?工序8：擴、鉸Φ17H6孔?；鶞拭鍭和B為定位粗基準，選用Z525立式鉆床。
? ?工序9：半精銑圓柱體左右端面。以Φ17H6孔為精基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序10：半精銑右端面。基準面A為定位精基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序11： 精銑基準面A。精銑2×2的槽。以Φ17H6孔為精基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序12：精銑基準面B?；鶞拭鍭為定位精基準，選用X6042臥式銑床。
? ?工序13：锪Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺。以Φ17H6孔為精基準，選用Z525立式鉆床。
? ?工序14：研配Φ17H6孔。 基準面A和B,右端面與Φ17H6孔兩端面為定位精基準。
工序15：配刮A、B面
工序16：檢查。
4 .機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：
銑削加工加工余量依據(jù)《機械加工工藝手冊設(shè)計實用手冊》表8—31以及表15—50查得、公差依據(jù)《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表3—2查得表面粗糙度以及經(jīng)濟精度由《機械制造工藝學(xué)》表1—15查得
鉆、擴、鉸孔加工加工余量依據(jù)《機械加工工藝手冊設(shè)計實用手冊》表8—18查得、公差依據(jù)《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表3—2查得表面粗糙度以及經(jīng)濟精度由《機械制造工藝學(xué)》表1—15查得
? ? “尾座體”零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，采用砂模鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
? ? （1）?尾座體基準面A。據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》（以下簡稱《人員手冊》）表5-6，鑄件偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《實用金屬切削加工工藝手冊》（以下簡稱《切削手冊》）第414頁可知，加工余量為：粗銑：Z=2mm，精銑：Z=0.85mm。粗銑削的加工精度IT11級，因此偏差±0.11。精銑削偏差即為零件偏差：? 。
? ? （2）Ra=12.5μm的底面。只要求粗加工。參照《切削手冊》第414頁可知，加工余量：Z= 4mm。
? ? （3）基準面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《人員手冊》表5-72，粗刨Z=2mm,精銑Z=0.85mm。刨削公差即為零件公差： 0.3mm。
? ? （4）右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第414頁可知，粗銑Z=1.3mm，半精銑Z=0.7mm。
? ? （5）凸臺面。Ra=12.5μm。只要求粗加工。參照《切削手冊》第414頁可知，加工余量Z=2mm。
? ? （6）圓柱體形左右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第414頁可知，粗銑Z=1.3mm，半精銑Z=0.7mm。
（7）?Φ17H6孔。精鉸和研配。精鉸2Z=0.15mm，研配2Z=0.05mm。公差+0.011mm（見《互換性與測量技術(shù)》表1-8）。
? ? ? 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
? ? ? 基準面A與Φ17H6孔的中心線之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖如下：
? ?基準面A與Φ17H6孔的中心線之間的尺寸公差分布圖(調(diào)整法)
? ? ? ? ? 毛坯名義尺寸：105+3=108（mm）
? ? ? ? ? 毛坯最大尺寸：108+1.8=109.8（mm）
? ? ? ? ? 毛坯最小尺寸：108-1.8=106.2（mm）
? ? ? ? ? 粗銑后最大尺寸：105+0.61=105.61(mm)
? ? ? ? ? 粗銑后最小尺寸：105.61-0.22=105.39(mm)
? ? ? ? ? 精銑后尺寸即達到105 (mm)。
? ?整理成下表?！拔沧w”的毛坯圖見附圖2。
5 確定切削用量及基本工時(關(guān)鍵工序)
（一）圓柱體左右端面加工
加工要求：粗糙度Ra=6.3
刀具選擇：套式端銑刀;材料：YG8；基本參數(shù)：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—83）
加工工步的具體參數(shù)：
粗銑
加工余量：1.3mm;? ? 表面粗糙度：Ra=5~20 ;? 經(jīng)濟精度：IT12;
公差：0.25mm；
加工長度L=35mm? ?吃刀深度 進給量f=2.8mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》得耐用度
半精銑
加工余量：0.7mm; 表面粗糙度：Ra=2.5~10 ;? 經(jīng)濟精度：IT10;? ?公差：0.1mm
加工長度L=35mm? ?吃刀深度 進給量f=1.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=956r/min 切削速度v=500m/min
（二）Φ17H6孔
加工要求：直徑17mm基孔制；六級精度；孔軸與A、B面分別由5 的平行度要求；孔有3 的圓度和4 圓柱度的形狀精度；孔壁粗糙度為0.4 。
加工工步的具體參數(shù)：
? ? 鉆孔至Φ15
表面粗糙度：Ra=20~80? 經(jīng)濟精度：IT12 公差：0.11mm
刀具選擇：直徑為15mm的通用麻花鉆； 材料：高速鋼； 基本參數(shù)：d=15mm，k=2.30mm，q=13.95mm，b=8.85mm，f=1.00mm， （見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—26）
吃刀深度 f=0.35mm/r v=0.35m/s
按機床選?。?
考慮其加工長度為
切削工時：
，
擴孔至Φ16.5
加工余量：1.5mm 表面粗糙度：Ra=10~40? 經(jīng)濟精度：IT12 公差：0.18mm
刀具選擇：直徑為 16.5mm的標(biāo)準擴孔鉆；材料：YG8；基本參數(shù)：d=16.5mm，L=223mm，l=125mm，? ≈11mm（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—41）?
吃刀深度 進給量f=0.55mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min
切削速度v=15m/min
按機床選?。?
? ? 粗鉸Φ16.8孔
加工余量：0.3mm 表面粗糙度：Ra=1.25~10? 經(jīng)濟精度：IT9 公差：0.043mm
刀具選擇：直徑為 16.8mm的直柄機用鉸刀；材料：YG8；基本參數(shù)：d=16.8mm，L=175mm，l=54mm，? =14mm（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—52）
吃刀深度 進給量f=1.1mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=250r/min
切削速度v=14m/min
? ? 精鉸孔至Φ16.95
加工余量：0.15mm； 表面粗糙度：Ra=0.32~5 ；? 經(jīng)濟精度：IT7；? ? ? ? ? ? 公差：0.011mm
刀具選擇：直徑為 16.95mm的直柄機用鉸刀；材料：YG8；基本參數(shù)：d=16.8mm，L=175mm，l=54mm，? =14mm（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—52）
吃刀深度 進給量f=0.5mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min
切削速度v=18m/min
配研
加工余量：0.05mm； 表面粗糙度：Ra=0.32~0.65 ；? 經(jīng)濟精度：IT6；公差：0.008mm
刀具選擇：研棒
? ? 锪Φ17H6孔1×45°倒角
表面粗糙度: Ra=5~80 ；（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—46）
經(jīng)濟精度：IT11；（見《機械制造工藝學(xué)》表1—15 ）
公差：0.11mm； （見《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表3—2）
刀具選擇：帶可換導(dǎo)柱椎柄 錐面锪鉆；基本參數(shù)： L=180mm? l=35mm
（三）A 面
加工要求：粗糙度1.6 ；配刮10~13/ 25*25。
刀具選擇：套式立銑刀；材料：YG8；基本參數(shù)：D=80mm，L=45mm，z=8
加工工步的具體參數(shù)：
粗銑
加工余量：2mm ；表面粗糙度：Ra=5~20 ； 經(jīng)濟精度：IT12；?公差：0.4mm
加工長度L=152mm 吃刀深度 進給量f=2.7mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min 切削速度v=420m/min
精銑
加工余量：0.85mm ；表面粗糙度：Ra=0.63~5 ；? 經(jīng)濟精度：IT7；?? 公差：0.04mm加工長度L=152mm 吃刀深度 進給量f=1.2mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=1183r/min 切削速度v=280m/min
配刮
加工余量：0.15mm ；表面粗糙度：Ra=0.32~0.65
（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—82）
? ?
（四）槽
加工要求：粗糙度Ra=12.5 。
刀具選擇：粗齒鋸片銑刀；材料：YG8；基本參數(shù)：D=50mm，L=2.0mm，d=13mm，z=20
加工工步的具體參數(shù)：
粗銑
加工余量：2mm； 表面粗糙度：Ra=5~20? ； 經(jīng)濟精度：IT12 ；? ? ? ? 公差：0.25mm
?（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—90）
（五）B面
加工要求：粗糙度1.6 ，與A面有 夾角。
加工工步的具體參數(shù)：
粗刨
加工余量：2mm ；表面粗糙度：Ra=5~20 ；? 經(jīng)濟精度：IT12；? ? ? 公差：0.4mm加工長度L=90mm 吃刀深度 進給量f=0.15mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=550r/min 切削速度v=145m/min
精銑
加工余量：0.85mm ；表面粗糙度：Ra=0.63~5 ；? 經(jīng)濟精度：IT7；? ?公差：0.04mm加工長度L=90mm 吃刀深度 進給量f=0.4mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=1183r/min 切削速度v=180m/min
配刮
加工余量：0.15mm ；表面粗糙度：Ra=0.32~0.65
刀具選擇： 單角銑刀 材料：YG8； 齒數(shù)：10；D=40mm；L=10mm； （見《機械加工工藝手冊設(shè)計實用手冊》表12—96）
（六）右端面
加工要求：粗糙度Ra=6.3
刀具選擇：套式端銑刀;材料：YG8；基本參數(shù)：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8
加工工步的具體參數(shù)：
粗銑
加工余量：1.3mm; 表面粗糙度：Ra=5~20 ;? 經(jīng)濟精度：IT12;? ? ? ? 公差：0.25mm 加工長度L=90mm? ? ?吃刀深度 進給量f=2.8mm/r
主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min 切削速度v=380m/min
半精銑
加工余量：0.7mm; 表面粗糙度：Ra=2.5~10 ;? 經(jīng)濟精度：IT10;? ? ? 公差：0.1mm
加工長度L=90mm? ? ?吃刀深度 進給量f=1.2mm/r
主軸轉(zhuǎn)速n=1183r/min 切削速度v=380m/min
（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—83）
（七）凸臺面
加工要求：粗糙度Ra=12.5
刀具選擇：套式端銑刀;材料：YG8；基本參數(shù)：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8
加工工步的具體參數(shù)：
? ? 粗銑
加工余量：2mm 表面粗糙度：Ra=5~20? 經(jīng)濟精度：IT12 公差：0.25mm
加工長度L=40mm? ? ?吃刀深度 進給量f=1.2mm/r
主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min 切削速度v=373m/min
（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—83）
（八）Φ14孔
加工要求：直徑14mm；粗糙度Ra=12.5 ；沉頭孔粗糙度為12.5
刀具選擇：直徑為14mm的通用麻花鉆；材料：高速鋼鉆頭；? 基本參數(shù)：d =14mm，k=2.20mm，q=13.00mm，B=8.25mm，f=1.00mm，加工工步的具體參數(shù)：
鉆孔
表面粗糙度：Ra=5~20 ；? 經(jīng)濟精度：IT12； 公差：0.18mm
吃刀深度 進給量f=0.42mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n=210r/min
切削速度v=13m/min
（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—26）
锪Φ26×1的沉頭孔
刀具選擇：帶可換導(dǎo)柱椎柄平底锪鉆；基本參數(shù)： L=180mm? l=35mm
表面粗糙度: Ra=5~80 ；（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—46）
經(jīng)濟精度：IT11；（見《機械制造工藝學(xué)》表1—15 ）
公差：0.11mm；（見《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表3—2）
（九）M6螺紋
加工要求：螺紋直徑為6mm
加工工步的具體參數(shù)：
? 鉆孔
表面粗糙度：Ra=5~80 ；? 經(jīng)濟精度：IT12； 公差：0.12mm
刀具選擇：直徑為 5.80mm的通用麻花鉆；材料：高速鋼鉆頭；基本參數(shù)：d =5.80mm，k=1.00mm，q=5.40mm，B=3.50mm，f=0.55mm， （見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—26）
? 攻絲（M6絲錐）
（十）底面
加工要求：粗糙度Ra=12.5 。
刀具選擇：套式立銑刀；材料：YG8；基本參數(shù)：D=80mm，L=32mm，d=16mm，z=8
加工工步的具體參數(shù)：
粗銑
加工余量：1.2mm 表面粗糙度：Ra=5~20? 經(jīng)濟精度：IT12 公差：0.25mm
加工長度L=90mm? ? ?吃刀深度 進給量f=1.0mm/r
主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min 切削速度v=420m/min
（見《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表12—82）
6、專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。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。經(jīng)過分析，決定設(shè)計以下三個主要的夾具：零件底面的加工夾具和主視圖Φ17孔加工夾具。
1、問題的提出
利用這些夾具用來加工零件底面和Φ17孔，這些都有很高的技術(shù)要求。但加工的部分都尚未加工，因此，在設(shè)計時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，并且精度也是非常重要的。
2、夾具設(shè)計
（一）零件底面的加工夾具
（1）定位基準的選擇
由于工件的孔Φ17和Φ14都要以底面做為基準加工，故首先得做出底面的加工夾具。加工底面的時間為保證相對Φ17的孔于A和B面的平行度我們就得要準確的設(shè)計出以導(dǎo)軌面和燕尾面為主要定位的夾具。還考慮到工件的圓度和圓柱度的誤差小，我們設(shè)計的夾具就具有對孔Φ17的夾具定位準確，和加工時的震動小，那就得在孔Φ17的孔外圓找個定位夾緊點。夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉(zhuǎn)動和翻滾，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時候采用兩側(cè)面作為夾緊。
（2）夾緊力的選擇
在鉆孔是夾緊力產(chǎn)生的力矩，必須滿足
查資料[1]《機床夾具設(shè)計手冊》
其中 ——刨削的力，其值由切削原理的公式計算確定；
——刨削時，壓板產(chǎn)生力。
為了提高夾緊的速度，采用的加工夾具草圖如圖所示緊機構(gòu)。
圖1
（3）定位誤差
定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是的孔，該孔與該面有平行度有一定的要求為0.0005，以及位置度的要求為
（二）、主視圖孔Φ17的加工夾具
（1）定位基準的選擇
由零件圖可知，Φ17的孔應(yīng)對導(dǎo)軌面和燕尾面有平行度的及位置度的要求，而且本身有圓度和圓柱度的要求。為了使定位誤差為零，應(yīng)該采用互定位，但是由于其他的各面都未加工，因此這里只選用已加工的底面和75度斜面作為主要定位基準。由于孔Φ17的精度要求高，和定位尺寸誤差小，為保證孔的位置和加工準確性我們在加工底面的時間要求通過精加工后作為加工Φ17的孔的基準。這樣就可以更好的保證孔Φ17的位置和加工精度！
夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉(zhuǎn)動，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時候采用不加工的面作為夾緊。
圖2
（2）夾緊力的選擇
在鉆孔是夾緊力產(chǎn)生的力矩，必須滿足
（查資料[1]《機床夾具設(shè)計手冊》）
其中 ——鉆削時的扭矩，其值由切削原理的公式計算確定；
——鉆削時的時，左邊壓緊件產(chǎn)生力矩；
——鉆削時的時，右邊壓板產(chǎn)生力矩。
為了提高夾緊的速度，而且工件較小，切削過程中的震動不太大。夾具圖在后面畫出。
夾緊力 式（1）
式（2）
（3）定位誤差
定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是孔的兩端面，該端面與孔的垂直度有一定的要求。
三、設(shè)計總結(jié)
設(shè)計人員都是以一個個簡單基本的設(shè)計開始成長的,每次能力的提升,都離不開自身的努力與每次的設(shè)計任務(wù)。我作為一個學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化的，就要在設(shè)計中獲取技能?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，這句名言告訴我們要身體力行。在這次設(shè)計中，我汲取了很多養(yǎng)料。從事設(shè)計的原則就是要設(shè)計簡單，易用，成本低和效率高的機器或者是零件。
總的來說，設(shè)計算是成功的，不僅要有寬廣的知識，還要有富于創(chuàng)新意識，當(dāng)然要基于原有的知識。這次任務(wù)關(guān)鍵是學(xué)會了填寫工序卡和工藝過程卡。設(shè)計過程是挺辛苦的，不僅查閱了好多手冊，而且重新翻閱了以前的教材。當(dāng)這些知識一下子匯集在一起的時候，好象知識變成了一個大的體系，在腦海中鞏固了。
? ? 這個設(shè)計對將來的工作有很大的幫助，相信我們會很好的勝任這項工作，不僅是為了我們自己，而且為了中國經(jīng)濟的更好的發(fā)展貢獻自己的才能，為了中國實現(xiàn)富強而奮斗。當(dāng)然，現(xiàn)在只要好好學(xué)習(xí)，做好手頭的工作就行了。做完之后，覺得很有成就感。
? ? ? ?? 四、參考文獻
1、王先逵? 主編，《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，華中科技大學(xué)出版社，2007。
2、陳家芳? 主編，《實用金屬切削加工工藝手冊》第2版，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006。
3、孫麗媛? 主編，《機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》，冶金工業(yè)出版社，2003。
4、李益民? 主編，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，機械工業(yè)出版社，1994。
5、《金屬機械加工工藝人員手冊》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982。
6、劉守勇? 主編，《機械制造與機床夾具》，機械工業(yè)出版社，1994。
7、楊興駿，莫雨松等編，《互換性與技術(shù)測量》第4版，中國計量出版社，2005。
8、周明，孫玉潔，韓榮第編著，《金屬切削原理與刀具》第2版，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004。
9、南京市機械研究所主編,《金屬切削機床夾具圖冊》下冊(專用夾具),機械工藝出版社,1984。
16
機電工程學(xué)院
一、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目: “尾座體”機械加工工藝規(guī)程制訂及“精磨? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Φ17H6孔”工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計
內(nèi)容:(1)毛坯圖、零件-毛坯合圖各? 1張
(2)關(guān)鍵機械加工工藝卡片? ? 1張
(3)夾具總裝圖? ? ? ? ? ? ? 1張
(4)夾具零件圖? ? ? ? ? ? ? 1張
(5)課程設(shè)計說明書? ? ? ? ? 1份
? ? ? ? ? (6)夾具3D效果圖? ? ? ? ? ? 1張
班級:? ? ? ? ? ?
? ? ? ? 學(xué)生:? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師:? ? ? ?
年? ? ? 月? ? ? 日
? ? ? ? ? ?
二、設(shè)計的目的和要求
1，? ? 目的
機械制造工藝課程設(shè)計是在全部學(xué)完機械制造工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計課程，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)是進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生全面地綜合運用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實踐知識進行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計進行一次預(yù)備訓(xùn)練。其目的在于：
（1）? ? 培養(yǎng)學(xué)生運用機械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程（工程材料與熱處理、機械設(shè)計、互換性? ? ? ? ? 與測量技術(shù)、金屬切削機床、金屬切削原理與刀具等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)實踐中學(xué)到的知識，? ? 獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
（2）? ? 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。
（3）? ? 培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、標(biāo)準、圖表等技術(shù)資料的能力。
（4）? ? 進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。
2，? ? 要求
本次設(shè)計要求編制一個中等復(fù)雜程度零件的機械加工工藝規(guī)程，按教師的指定設(shè)計其中的一套工序的專用夾具，并撰寫設(shè)計說明書。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下，認真、有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù)。學(xué)生必須以負責(zé)的態(tài)度對待自己所作的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，注意理論與實踐的結(jié)合，以期使整個設(shè)計在技術(shù)上是先進的，在經(jīng)濟上是合理的，在生產(chǎn)中是可行的。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 三、設(shè)計說明
? 在各種主要的課程學(xué)習(xí)完成之后，來一次《機械制造工藝》的課程設(shè)計，不僅檢驗了我們的學(xué)習(xí)質(zhì)量，還讓我們重新翻起了這些久未閱讀的課本。為了這次設(shè)計，來回圖書館與教室便成了必然。
俗話說，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)尺。那么，這次的夾具設(shè)計能幫助我們認識到自己學(xué)習(xí)上的不足與缺陷，這對我們以后有很大的益處。我希望我能在這次的設(shè)計中提升自己，加強分析、解決問題的能力，為社會主義建設(shè)貢獻自己的一份綿力。
最后，要感謝各位教師的大力指導(dǎo)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 四、零件的分析
1，? ? 零件的作用
題目所給定的零件是工具磨床上的“尾座體”（見附圖1），Φ17H6的孔與頂尖研配，底面和75°斜面與磨床工作臺相連，通過Φ14mm孔用螺栓將“尾座體”緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖。圓柱體形的部分有一個Φ17H6孔，并且有一個M6的螺紋孔，頂尖穿過Φ17H6孔，將螺釘擰緊，這樣就將頂尖固定。
2，? ? 零件的工藝分析
“尾座體”共有三組加工表面，其中兩組有位置度要求。
（1）? ? 以Φ14mm孔為中心的加工表面。這一組表面包括Φ14mm孔以及Φ26×1的沉頭孔和粗糙度Ra=12.5μm的凸臺面。
（2）? ? 以基準面A為中心的加工表面。這一組表面包括Ra=6.3μm的基準面A和基準面B，Ra=12.5μm的凹槽底面和Ra=6.3μm的右端面。
（3）? ? 以Φ17H6孔為中心的加工表面。這一組表面包括Φ17H6孔以及1×45°的倒角，左右端面和M6的螺紋孔。其中主要加工面為Φ17H6孔內(nèi)壁。
第二組和第三組加工表面有位置度要求，如下：
Φ17H6孔圓度公差為0.003mm；
Φ17H6孔圓柱度公差為0.004mm；
Φ17H6孔中心線與基準面A平行度公差的要求為0.005mm；
Φ17H6孔中心線與基準面B平行度公差的要求為0.005mm；
? ? ? ? ? ? ? 由以上分析，可以先加工第二組加工表面。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 五、工藝規(guī)程的設(shè)計
1，? ? 確定毛坯的制造形式
? ? ? ? ? ? ? 零件材料為HT200，硬度為170-241HB?？紤]到零件的形狀，由于零件年產(chǎn)量為6000件，已達到大批量生產(chǎn)水平，故可以采用砂型鑄造。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。
? ? ? ? ? ? ? ? ?
2，? ? 基準的選擇
（1）? ?? 粗基準的選擇。對于本零件，選擇Φ17H6孔的外壁作為粗基準會造成加工余量不均勻，因此，選擇底部的四個端面做為粗基準是合理的。這樣限制了 ,x⌒ , ,y⌒和z⌒這五個自由度,再用一個螺釘之類的緊固件卡在Φ17H6孔下方的表面上用來限制 方向的自由度.那么,就一共限制了6個自由度,達到完全定位。
(2) 精基準的選擇。精度高的基準面A和基準面B自然就成了精基準, Φ17H6孔兩個端面。
? ? ?
3，? ? 制訂工藝路線
由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。
（1）? ? 工藝路線方案一：
? ? 工序1：鉆Φ15mm孔
? ? 工序2：粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面
? ? 工序3：粗銑2×2的槽
? ? 工序4：粗銑基準面B
? ? 工序5：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔
? ? 工序6：粗銑凸臺面
? ? 工序7：鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋
? ? 工序8：粗銑圓柱體左右端面
? ? 工序9：粗銑右端面
? ? 工序10：粗、精磨Φ17H6孔
? ? 工序11：精銑基準面A
? ? 工序12：精銑基準面B
? ? 工序13：精銑2×2的槽
? ? 工序14：半精銑圓柱體左右端面
? ? 工序15：半精銑右端面
? ? 工序16：車Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺
? ? 工序17：檢查
（2）工藝路線方案二：
? ? 工序1：粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面
? ? 工序2：粗銑2×2的槽
? ? 工序3：粗刨基準面B
? ? 工序4：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔
? ? 工序5：粗銑凸臺面
? ? 工序6：鉆Φ15mm孔
? ? 工序7：車M6螺紋
? ? 工序8：粗銑圓柱體左右端面
? ? 工序9：粗銑右端面
? ? 工序10：粗、精磨Φ17H6孔
? ? 工序11：精銑基準面A
? ? 工序12：精刨基準面B
? ? 工序13：精銑2×2的槽
? ? 工序14：半精銑圓柱體左右端面
? ? 工序15：半精銑右端面
? ? 工序16：車Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺
? ? 工序17：檢查
（3）工藝方案的比較與分析
? ? 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工Φ17H6孔，然后加工基準面A；而方案二是先加工基準面A和B，后加工Φ17H6孔。經(jīng)比較，方案一能保證Φ17H6孔中心線到基準面A和B的距離，符合位置度的要求。方案二就不會確保Φ17H6孔到基準面A和B的距離，因此不滿足位置度要求。所以，可以知道，方案一優(yōu)于方案二。但是，方案一中有許多不合適的工序，比如，鉆孔之前要先銑端面，還有，基準面B 要刨。凸臺面先加工，然后鉆孔等等。所以，修改后確定工藝如下：
工序1：粗銑圓柱體左右端面。以底面為粗基準，選用X63臥式銑床。
工序2：鉆Φ15mm孔。以工序1加工的左右端面作為粗基準，選用Z525立式鉆床。
工序3：粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面。Φ17H6孔為定位粗基準，選用X63臥式銑床。
工序4：粗銑2×2的槽。以基準A為粗基準，選用X63臥式銑床。
工序5：粗刨基準面B?；鶞拭鍭為定位粗基準，選用B6035牛頭刨床。
工序6：粗銑右端面?；鶞拭鍭為定位粗基準，選用X63臥式銑床。
工序7：粗銑凸臺面。以基準面A為定位粗基準，選用X63臥式銑床。
工序8：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔。以尾座體端面定位，選用Z525立式鉆床。
工序9：鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋。以Φ17H6孔為粗基準，選用Z525立式鉆床。
工序10：粗磨Φ17H6孔。基準面A和B為定位粗基準，選用M2110內(nèi)圓磨床。
工序11：半精銑圓柱體左右端面。以Φ17H6孔為精基準，選用X63臥式銑床。
工序12：半精銑右端面。基準面A為定位精基準，選用X63臥式銑床。
工序13：精銑基準面A。以Φ17H6孔為精基準，選用X63臥式銑床。
工序14：精銑2×2的槽。以Φ17H6孔為精基準，選用X63臥式銑床。
工序15：精刨基準面B?；鶞拭鍭為定位精基準，選用B6035牛頭刨床。
? ? 工序16：精磨Φ17H6孔?；鶞拭鍭和B,右端面與Φ17H6孔兩端面為定位精基準，選用M2110內(nèi)圓磨床。
? ? 工序17：車Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺。以Φ17H6孔為精基準，選用C620-1臥式。
工序18：檢查。
? ? 以上工藝過程詳見附表(機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片)。
4,? 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
? ? “尾座體”零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂模鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
? ? （1）? ? ? 尾座體基準面A。據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》（以下簡稱《人員手冊》）表5-6，鑄件偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《實用金屬切削加工工藝手冊》（以下簡稱《切削手冊》）第414頁可知，加工余量為：粗銑：Z=3.5mm，精銑：Z=0.5mm。粗銑削的加工精度IT11級，因此偏差±0.11。精銑削偏差即為零件偏差：? 。
? ? （2）? ? Ra=12.5μm的底面。只要求粗加工。參照《切削手冊》第414頁可知，加工余量：Z= 5mm。
? ? （3）? ? 基準面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《人員手冊》表5-72，粗刨Z=3mm,精刨Z=1mm。刨削公差即為零件公差： 0.3mm。
? ? （4）? ? 右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第414頁可知，粗銑Z=3mm，半精銑Z=1mm。
? ? （5）? ? 凸臺面。Ra=12.5μm。只要求粗加工。參照《切削手冊》第414頁可知，加工余量Z=5mm。
? ? （6）? 圓柱體形左右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第414頁可知，粗銑Z=3mm，半精銑Z=1mm。
? ? （7）? Φ17H6孔。粗磨和精磨。粗磨2Z=1.5mm，精磨2Z=0.5mm。公差+0.011mm（見《互換性與測量技術(shù)》表1-8），所以，偏差 。
? ? ? 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。
? ?
?
?
本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
? ? ? 基準面A與Φ17H6孔的中心線之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖如下：
? ? ?
? ? ? ? ? ? ? 基準面A與Φ17H6孔的中心線之間的尺寸公差分布圖(調(diào)整法)
? ? ? ? ? 由圖可知：
? ? ? ? ? 毛坯名義尺寸：105+4=109（mm）
? ? ? ? ? 毛坯最大尺寸：109+1=110（mm）
? ? ? ? ? 毛坯最小尺寸：109-1=108（mm）
? ? ? ? ? 粗銑后最大尺寸：105+0.61=105.61(mm)
? ? ? ? ? 粗銑后最小尺寸：105.61-0.22=105.39(mm)
? ? ? ? ? 精銑后尺寸即達到105 (mm)。
? ?
? ?
? ?
? ?
整理成下表?！拔沧w”的毛坯圖見附圖2。
? ? ?
? ? ? 工? 序
加工尺寸及公差? ? 鑄 件 毛 坯
(Φ17H6孔中心與基準面A之間的尺寸105
粗? 銑? ? ?
精? 銑
加工前尺寸? ? 最大? ?? ? ? ? ?? 110? ? 105.61
? ? 最小? ?? ? ? ? ? 108? ? 105.39
加工后尺寸? ? 最大? ?? ? ? 110? ? 105.61? ?? 105.1
? ? 最小? ?? ? ? 108? ? 105.39? ? 105
加工余量(單邊)? ?? ? ? 3.5? ? 最大? ? 4? ? 0.5?
? ? ? ? 最小? ? 2? ?? ? 0.38
加工公差(單邊)? ?? ? ? ?
-0.22? ?? -0.12
? ? ? ? ?
5，? ? 確定切削用量及基本工時(關(guān)鍵工序)
? 工序16：精磨Φ17H6孔。選用機床：M2110內(nèi)圓磨床。
(1)? ?? 選用砂輪。見《工藝手冊》第３章各表，結(jié)果如下：
WA46KV5P10×90×5
? ? ? ? ? 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46號，硬度為中軟１級，陶瓷結(jié)合劑，５號組織，平型砂輪，其尺寸為10×90×5（Ｄ×Ｂ×d）。
(2)? ?? 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂＝18000r/min。(見《工藝手冊》表4.2-31)
背吃刀量ap=0.25mm
v砂＝9.42m/min
主軸轉(zhuǎn)速n＝600r/min。(見《工藝手冊》表4.2-31)
? ? 軸向進給量fa＝(0.25～0.4)bs,式中bs－砂輪的寬度。
∴fa＝0.3×90=27mm/r。 (見《金屬切削原理與刀具》表11-7)
徑向進給量fr=0.002mm/雙行程。(見《工藝手冊》表4.2-31)
(3)? ? 切削工時。
t=2lZbk/nfrfr? ? ? ? (見《工藝手冊》表6.2-8)
? ? ? ? ? 式中：Zb－單面加工余量
l－加工長度
k－修磨系數(shù)? ? ? ? ? (見《工藝手冊》表6.2-９，表6.2-10)
n－主軸轉(zhuǎn)速
fa－軸向進給量
fr－徑向進給量
∴t=2×82×0.25×1.1/(600×27×0.002)=1.4(min)
? ? ? ?
? 六、專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)教師協(xié)商,決定設(shè)計第16道工序－精磨Φ17H6孔。本夾具用M2110內(nèi)圓磨床。刀具為WA46KV5P10×90×5,對內(nèi)圓進行精磨。
1，? ? 問題的提出
本夾具主要用來精磨Φ17H6孔。精磨后，內(nèi)孔要達到H6的精度要求,表面粗糙度Ra=0.4μm,圓度為0.003mm,圓柱度0.004mm,與基準面A和基準面B的平行度為0.005mm。為了達到這些要求,應(yīng)考慮如何增加夾具精度,在達到要求的前提下,降低勞動強度,提高勞動生產(chǎn)效率。
2，? ? 夾具設(shè)計
(1)? ? 定位基準的選擇。因為Φ17H6孔對基準面A和B都有平行度要求,因此,應(yīng)以基準面A和B。還有, Φ17H6孔的兩個端面和工件右端面也應(yīng)該作為夾具裝夾的基準。
采用手動夾緊。
(2)? ? 切削力的計算。
n主軸=600r/min? ∴v主軸=0.5m/s。
fa=27mm/r
fr=0.002mm/雙行程
由《人員手冊》表10-229可知,切削功率P=1.48kw
∴切削力 Fc=P/ v工件=1.48×103/0.5=2960N
? ? ? ? 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),K=K1K2K3K4
? ? ? ? ? ? ? 式中: K1-基本安全系數(shù);1.5
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? K2-加工性質(zhì)系數(shù);1.1
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? K3-刀具鈍化系數(shù);1.1
? ? ? ? ? ? K4-斷屑切削系數(shù);1.1
? ? 則切削力Fc′=FcK=2960×1.1×1.1×1.1=6021。由夾緊裝置可知,加緊力完全可以達到要求。
(3)? ? 定位誤差的分析。
定位誤差就是各基準面的加工誤差,只要基準面的誤差在要求之內(nèi),就可使定位誤差,就可以使定位誤差符合要求.定位誤差的來源主要有兩個方面:一,由于工件的定位表面或是夾具的定位元件制作不準確引起的定位誤差,稱為基準位置誤差;二,由于工件的工序基準與定位基準不重合而引起的定位誤差,稱為基準不重合誤差。
①? ? 定位元件公差。夾具定位端面加工方式為銑,精銑公差0.08mm。(《人員手冊》表4-33)
②? ? 計算最大轉(zhuǎn)角。定位元件本應(yīng)與Φ17H6孔中心線垂直,現(xiàn)在因為定位誤差。使得定位元件端面與中心線不成直角。那么,這個轉(zhuǎn)角就是最大轉(zhuǎn)角。定位元件與工件的最大問題。
△? ? bmax=0.08mm,
因此,引起的最大轉(zhuǎn)角α=arctan△bmax/D=arctan0.08/17=0.270。
③? ? 計算Φ17H6孔與基準面A的最大平行度誤差。
? ? Φ17H6孔與水平線間的最大間隙△max=Dsinα=80×sin0.270=0.376,
又∵工件Φ17H6孔長80mm,
? ? 則上述間隙引起的最大平行度誤差為△max/80=0.0047mm。
? ? 由于,最大平行度誤差0.0047mm＜0.005mm。
(4)? ?? 夾具設(shè)計及操作的簡要說明。
本夾具采用手動夾緊方式,比起其他機動夾緊方式,生產(chǎn)率不高,但是生成成本比較低,結(jié)構(gòu)不復(fù)雜。本工序是精加工,工件轉(zhuǎn)速高,砂輪主軸轉(zhuǎn)速也很高,造成切削力比較大。因此,夾具的壁厚要適當(dāng)厚一點。夾緊螺釘要有鎖緊螺母。夾具可采用45鋼鑄造,然后通過焊接方式連成一個整體。
具體的夾具零件的形狀和尺寸及精度要求見附圖3和4。
夾具與零件的裝配圖見附圖5。
七、設(shè)計總結(jié)
? ? 設(shè)計人員都是以一個個簡單基本的設(shè)計開始成長的,他(她)每次能力的提升,都離不開自身的努力與每次的設(shè)計任務(wù)。我作為一個學(xué)機械社與制造的，就要在設(shè)計中獲取技能?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，這句名言告訴我們要身體力行。在這次設(shè)計中，我汲取了很多養(yǎng)料。從事設(shè)計的原則就是要設(shè)計簡單，易用，成本低和效率高的機器或者是零件。不要追求復(fù)雜，能用簡單的夾具裝夾一個零件，就覺對不要為了花俏而追求夾具的漂亮和新意。一個新型夾具不一定比原來工廠所具有的夾具優(yōu)良。應(yīng)該首先考慮工廠原有夾具的設(shè)計，參考這些原有的夾具形式，也許能獲益不少。夾具本來就是給普通工人使用的，因此，沒必要設(shè)計太復(fù)雜的夾具，易用成了設(shè)計原則。工人用起來才會得心應(yīng)手，有能提高生產(chǎn)效率。經(jīng)濟因素是值得重視的，工廠生產(chǎn)產(chǎn)品的目的在于獲取利潤。當(dāng)你設(shè)計的夾具的費用比較昂貴的時候，這個夾具設(shè)計是失敗的。沒人愿意做虧本生意。還有，你工作的單位有很多比較拿手的工藝（對于他們說），對于某些工藝不一定在行（不熟悉）。因此，盡量避免這些你單位不拿手的工藝。也許，你的單位所擁有的機床種類不多。工藝流程中就不能要求使用那些沒有的機床，要適宜的該用其它設(shè)備。
? 總的來說，設(shè)計算是成功的，不僅要有寬廣的知識，還要有富于創(chuàng)新意識，當(dāng)然要基于原有的知識。這次任務(wù)關(guān)鍵是設(shè)計合理實用的夾具。我設(shè)計的是“尾座體”的機械加工工藝規(guī)程中的工序16，既工序：精磨Φ17mm內(nèi)孔。該Φ17H6孔對基準面A和基準面B的平行度有很高的要求，而且，自身的圓度與圓柱度也有比較高的要求。因此，怎樣保證這些位置度的要求就是我的夾具設(shè)計中最應(yīng)該予以重視的了。當(dāng)然，還要機床保證這些位置度。設(shè)計過程是挺辛苦的，不僅查閱了好多手冊，而且重新翻閱了以前的教材。當(dāng)這些知識一下子匯集在一起的時候，好象知識變成了一個大的體系，在腦海中鞏固了。
? ? 這個設(shè)計對將來的工作有很大的幫助，相信我們會很好的勝任這項工作，不僅是為了我們自己，而且為了中國經(jīng)濟的更好的發(fā)展貢獻自己的才能，為了中國實現(xiàn)富強而奮斗。當(dāng)然，現(xiàn)在只要好好學(xué)習(xí)，做好手頭的工作就行了。做完之后，覺得很有成就感。
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八、參考文獻
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