CA6140車床手柄座的M10螺紋孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,ca6140,車床,手柄,m10,螺紋,羅紋,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 目錄 前言 1 1.產(chǎn)前準(zhǔn)備 2 1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.2生產(chǎn)條件 3 1.3零件工藝分析 3 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 2.2夾緊機構(gòu) 6 2.3 導(dǎo)向裝置的選擇 7 2.4機床夾具的總體形式 8 2.5繪制夾具零件圖 10 2.6 繪制夾具裝配圖 11 3.定位誤差設(shè)計 14 3.1誤差分析 14 3.2定位誤差的計算 15 結(jié)論 16 致謝 17 參考文獻 17 前言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械設(shè)計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機械設(shè)計。 在機械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面： 1.保證加工精度 機床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。 2.提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。 3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。 4.擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。 機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于： 1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。 2.學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。 3.使學(xué)生具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強國，成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。 1.產(chǎn)前準(zhǔn)備 1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復(fù)雜用全自動化的設(shè)備，5000件小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。 1.2生產(chǎn)條件 直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。 臺式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達到25KW。 臺鉗常用在立式鉆床和臺式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。 Z5025型號立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm，主軸端至底面距離1000mm，主軸級數(shù)9級，主軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程200mm，外形尺寸1050×687×1980。 1.3零件工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工。 圖1-3-1 零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設(shè)計機床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1定位機構(gòu) 圖2-1-1定位銷 圖2-1-2支撐釘 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 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。在機床夾具的使用過程中，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，方便機床夾具的維修和維護。 設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點定位原理。 由于該零件的加工是鉆φ10孔并以φ45孔內(nèi)表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動和移動，限制四個自由度；兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效率低。 2.2夾緊機構(gòu) 圖2-2-1工件放置方式 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。 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 .夾緊力的作用點的選擇： 1）夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點和支承點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. 選擇夾緊機構(gòu)： 設(shè)計夾緊機構(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)夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu) 4)必須保證自鎖，機動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6)夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 圖2-2-2夾緊機構(gòu) 選用氣缸夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。 螺栓螺母夾緊機構(gòu)的特點：夾緊氣缸是根據(jù)工夾具自動化夾緊需要而設(shè)計的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝維修方便、工作可靠、運動平穩(wěn)等特點。廣泛適用于各種工裝夾具的氣動夾緊機構(gòu)上。 2.3機床夾具的總體形式 機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)容及選用機床等因素來確定。 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)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 2.3.1確定夾具體： 夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。 2. 3.2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)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 2.4繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 1.零件圖盡可能按1:1繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。 2.6 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。 4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋瑢A具各組成元件聯(lián)成一體。 5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。 對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細表： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。 8.機床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。 5)機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機床夾具設(shè)計時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 3.定位誤差設(shè)計 3.1誤差分析 3.1.1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床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 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量所引起愛的加工誤差。 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，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)向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(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、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 3.2定位誤差的計算 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3，或滿足++≤T,即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證螺紋孔軸線距φ45mm圓柱小端面11mm，保證螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線成。 對于11mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是φ45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重和誤差為0，且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達到Ra3.2mm，故可認(rèn)為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要三個支撐釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。 對于工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為0?；鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 結(jié)論 在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識到了仔細認(rèn)真的重要性。 這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機床夾具設(shè)計有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時感覺到了細節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設(shè)計者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識，有一個認(rèn)真仔細的心態(tài)，還有有一個冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措 首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會增進效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機床上，能更方便，準(zhǔn)確的進行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機床夾具可以正常工作，此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。 在設(shè)計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計，我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認(rèn)識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進工廠實習(xí)或參觀的時候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認(rèn)識 我們在這次的學(xué)習(xí)實踐中看到了自己的不足，同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足，意味著我們成長了一點，如果我們每天成長一點點，那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。 致謝 為期兩周的課程設(shè)計轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個星期的課程設(shè)計，使我綜合的運用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識。在課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。 首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實習(xí)機會，這讓我真切的體會到理論與實際相結(jié)合的意義，為我今后的機械制造技術(shù)設(shè)計思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機會！ 我非常感謝我的指導(dǎo)教師王曉方老師和張福老師。兩周來，我時刻體會著兩位老師嚴(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)，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細心指導(dǎo)。在課外時間，我們不明白一些設(shè)計的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設(shè)計的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟實用的時候老師會細心講解給予更好的意見。整個過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計才能順利進行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對我嚴(yán)格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。 這次課程設(shè)計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計結(jié)束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設(shè)計不用再做了，而是因為我從這次課程設(shè)計中獲得了知識，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解，讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。 感謝兩位老師的細心指導(dǎo)！ 參考文獻 [1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。 [2] 作者：李慶余，書名《機械制造裝備設(shè)計》，出版者：機械工業(yè)出版社，出版年：2008年，版次：2版 [3] 作者：張海華，書名《機械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書》 ，出版者：機械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。 [4] 作者：薛源順，書名《機床夾具圖冊》 ，出版者：機械工業(yè)出版社， 出版年2003年，版次：1版 20 2 機 械 制 造 技 術(shù) 與 裝 備 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目：“CA6140車床手柄座”零件的機械加工工藝規(guī)程及φ10H7孔加工夾具設(shè)計 　　 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 學(xué) 號： 設(shè) 計 者： 指導(dǎo)教師： 日 期 2014年6月20日 25 25 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 目錄 一、序言 2 二、零件的分析 2 2.1零件的作用 2 2.2設(shè)計目的 2 2.3零件的工藝分析 3 三、工藝規(guī)程設(shè)計 4 3.1毛坯設(shè)計 4 3.2工藝設(shè)計 4 3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 四、夾具設(shè)計 21 4.1定位方案的確定 21 五、設(shè)計小結(jié) 25 六、參考文獻 25 一、序言 機械制造技術(shù)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(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)各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，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將要從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為今后能夠很好的從事機械工程設(shè)計、制造行業(yè)和參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 加工CA6140車床手柄座84005的數(shù)量為10000件，為大批量生產(chǎn)。 二、零件的分析 2.1零件的作用 該零件時CA6140車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用就相當(dāng)于一個連桿。車床外部手柄的運動是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實現(xiàn)人為對機床的操縱。手柄與該零件通過φ25mm孔連接，機床內(nèi)部零件通過φ10mm孔與手柄座連接，即CA6140車床手柄座的作用是實現(xiàn)運動由外部到內(nèi)部的傳遞。 2.2設(shè)計目的 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運用機械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。 2.3零件的工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下： 2.3.1孔的加工 該零件共有5個孔要加工：φ45mm是零件的主要加工面，多組面，孔與其有位置尺寸度要求，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來；φ10mm孔與R13mm有平行度要求，也要精加工；φ14mm是不通孔，特別注意該孔的加工深度；φ5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精鉸。φ5.5mm油孔是本組成員本次夾具設(shè)計的重點工序，它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求，并且其孔的加工精度有R3.2的要求，因此對其也應(yīng)該要進行精鉸。 ??2.3.2面的加工 該零件共有3個端面要加工：φ45mm圓柱小端面精度要求較高，同時也是配合φ25mm孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工；φ45mm圓柱大端面以及φ25mm孔端面粗銑既可。 ?2.3.3槽的加工 該零件僅有2個槽需加工：φ25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但與R13mm孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工鍵槽時很難以φ45mm上表面為定位基準(zhǔn)，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度為Ra6.3mm，半精銑即可。 2.3.4螺紋孔的加工 M10mm螺紋孔的加工，它與R13mm孔和φ25mm孔中心線有30°角度要求，同時中心線與φ45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。 由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工φ45mm圓柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的φ25mm孔，進而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。 三、工藝規(guī)程設(shè)計 3.1毛坯設(shè)計 零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。 由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機械加工反而經(jīng)濟實用。 3.2工藝設(shè)計 3.2.1基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計中的重要工作之一，基準(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，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇： 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以3個主要端面為基準(zhǔn)，由于φ45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達到加工精度，故先以φ45mm小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑φ45mm大端面，再以φ45mm大端面為基準(zhǔn)，精銑小端面，并保證尺寸43mm。 完全定位,然后進行銑削。 （2）精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，前面已多次提過以?φ25mm孔為第一精基準(zhǔn)，φ45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出φ25mm孔，然后作為輔助基準(zhǔn)面配合φ25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。 3.2.2制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率?？紤]到先面后孔的加工原則，合理具體加工工藝如下： （1）工藝路線方案 方案一： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面； 工序四：鉆孔； 工序五：插鍵槽6H9； 工序六：銑槽1443 mm； 工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、擴螺紋孔； 工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十一：終檢。 方案二： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：鉆； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽14 mm 43 mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴； 工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 （2）工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽，最后完成對的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。 （3）工藝方案的確定 綜上所述，零件的具體工藝過程如下： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑、半精銑凸臺端面，選用X5020B立式銑床； 工序四：鉆，擴，鉸內(nèi)孔，選用Z5040立式鉆床； 工序五：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z5025立式鉆床； 工序六：銑槽mm，選用X6030臥式銑床； 工序七：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z5040立式鉆床； 工序八：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z5025立式鉆床； 工序九：鉆錐銷通孔，選用Z5025立式鉆床； 工序十：拉鍵槽6H9mm； 工序十一：鉆槽底通孔鉆，選用Z5025立式鉆床； 工序十二：終檢。 工序 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 010 粗銑上、下表面，精銑端面 零件先以下表面粗銑上表面，然后上表面為基準(zhǔn)粗銑下表面，并以下表面為基準(zhǔn)精銑上表面 020 鉆、擴、粗鉸、精鉸通孔 以φ45端面為第一基準(zhǔn)下端面為第二基準(zhǔn) 030 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 以為第一基準(zhǔn)，φ45端面為第二基準(zhǔn) 040 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 以為第一基準(zhǔn)φ45端面和φ14孔定位 050 插鍵槽 以為第一基準(zhǔn)φ45端面和φ10孔定位 060 粗銑14×43槽 以為第一基準(zhǔn)φ45端面和φ14孔定位 070 鉆通孔 以為第一基準(zhǔn)φ45端面和φ10孔定位 080 鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋 定位同上 3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.3.1毛坯尺寸及其加工余量的確定 CA6140車床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造生產(chǎn)。 毛坯鑄造時可以將φ25孔直接鑄造出來，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小，均不鑄出。故僅確定三個端面的相關(guān)尺寸。 查表確定加工余量： 砂型鑄造，查表《材料成型》表4-7，表4-5 材料為灰鑄鐵，機器造型，加工余量等級取G.公差等級為CT8~10,取CT10，基本尺寸小于100mm，取3.2mm；基本尺寸小于63mm，取2.8mm。 切削余量：查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2～2.5，基本尺寸小于100mm，加工余量為2.5mm；基本尺寸小于63mm，加工余量為0.7mm。 ?3.3.2φ45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ45mm圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑φ45mm圓柱大端面，再粗，精銑φ45mm圓柱小端面，各步余量如下： 粗銑：由《機械加工工藝手冊第一卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定，對于小端面（≤50mm）為1.0~2.0mm，現(xiàn)取1.5mm。表3.2-27粗銑平面的厚度偏差（≤30mm）為―0.25~―0.39mm，現(xiàn)取―0.30mm。 精銑：由《加工工藝手冊》表3.2-25，其余量規(guī)定值為1.0mm。 故鑄造毛坯的基本尺寸為43＋1.2＋1.5＋1.0＝46.7mm?。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為2.8mm。故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＋1.5＋1.0＝46.7mm； 毛坯的最小尺寸：46.7－1.4＝45.3mm； 毛坯的最大尺寸：46.7＋1.4＝48.1mm； 粗銑大端面后的最大尺寸：43＋1.0＋1.2＝45.2mm； 粗銑大端面后的最小尺寸：45.2－0.30＝44.9mm； 粗銑小端面后的最大尺寸：:43＋1.0＝44mm； 粗銑小端面后的最小尺寸：:44－0.30＝43.7mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按《加工工藝手冊》表5.29，粗銑→精銑所能達到的經(jīng)濟精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為45.1mm ?3.3.3中心線端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ25H8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為43＋1.2＝44.2mm，故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6mm； 毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。 由于φ25H8mm孔有8精度要求，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-10，加工該孔的工藝為： 擴→鉸 因此查《實用機械加工工藝手冊》表3-9得其孔的加工余量為2～5mm，我們?nèi)?mm，故： 擴孔：φ24.8mm???2Z＝1.8mm（Z為單邊加工余量）；??? 鉸孔：φ25H8mm。 毛坯φ25mm孔的尺寸為：25-3=22mm ?3.3.4φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ14H7mm孔端面僅由粗銑得到，故φ14H7mm孔端面距φ25H8mm孔中心線的毛坯基本尺寸為43＋1.2＝44.2mm，故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6vmm； 毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。 粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸相同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差?。?.3mm。故粗銑后的尺寸為43.9mm 其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求，且對后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。 3.3.5其他尺寸極其加工余量的確定 其他工序尺寸包括5個孔，2個槽，1個螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析主要的5個孔的加工余量及尺寸偏差。 5個孔均不鑄出，機械加工出來，根據(jù)《加工工藝手冊》，由于5個孔的表面粗糙度要求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為： （1）φ10H7mm孔，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→粗鉸→精鉸 鉆孔：φ9.8mm； 粗鉸：φ9.96mm； 精鉸：φ10H7mm。 （2）φ14H7mm孔，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→擴→粗鉸→精鉸 鉆孔：φ13.0mm； 擴孔：φ13.85mm；???2Z＝0.85mm（Z為單邊加工余量）； 粗鉸：φ13.95mm； 精鉸：φ14H7mm。 （3）φ5mm圓錐孔，Ra＝1.6mm； 由于零件圖紙未給出具體的公差等級，現(xiàn)也按H7公差等級加工，按表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→精鉸 鉆孔：φ4.8mm； 精鉸：φ5H7mm。 （4）φ5.5mm孔，Ra＝3.2mm。 由于也未給出公差等級，現(xiàn)同樣按φ5mm圓錐孔加工方式： 鉆→精鉸 鉆孔：φ4.8mm； 精鉸：φ5.5H7m 基本工時： 3.3.6確定各工序切削用量及基本工時 1.?工序三的切削用量及基本工時的確定：銑、半精銑凸臺端面和大端面。 ⑴銑凸臺端面： 選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《實用》表10－216） ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： ⑵半精銑凸臺端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸轉(zhuǎn)速為 工作臺進給量： 基本工時： 2．工序四的切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗、精鉸通孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6） （《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16） （《切削》表2.15）硬度200－217 按機床選?。ā豆に嚒繁?.2－5） 實際切削速度： 基本工時：（《工藝》表6.2－5） ⑵擴孔： 選擇高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－8） 由《切削》表2.10得擴孔鉆擴孔時的進給量，并由《工藝》表4.2－16取，擴孔鉆擴孔時的切削速度。 由《切削》表2.15得，故： 按機床選取 基本工時： ⑶鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17）， 由《切削》表2.24得，，， 由《工藝》表4.2－16得， 按機床選取，則： 基本工時： 3．工序五的削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《實用》表10－173） 由《切削》表5-6和《工藝》表11－27查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇的高速鋼鉸刀（《工藝》表10-192） 由《切削》表5-18和《工藝》表11－283查得 按機床選取 基本工時： ⑶精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 4．工序六的切削用量及基本工時的確定：銑的槽。 選用高速鋼粗齒盤狀銑刀 ，Z=8 1)、根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-27查的： 粗銑 選定 因 走刀次數(shù)N==8.6次 故走刀次數(shù)N為9次，最后一次=3mm 。 根據(jù)零件形狀，確定那個走刀長度為37mm。 2）、決定每齒進給量，根據(jù)XA6132型銑床的功率為7.5KW，中等剛度。 根據(jù)表3.3（ 《切削用量簡明手冊（第3版）》 ）： 現(xiàn)選取 3)、決定切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)表3.27中的計算公式，也可以直接查表。 根據(jù)表3.9，當(dāng)，Z=8，=14mm，，0.24mm/z時，=19m/min， =62r/min，=104mm/min。 各修正系數(shù)為： 19×0.69×0.8m/min=10.5 m/min； =34 r/min； mm/min； 根據(jù)XA6132型銑床說明書，選擇 r /min； mm/min； 因此實際切削速度和每齒進給量為： m/min； mm/r ； 計算基本工時 式中 l =37mm，根據(jù)表3.25，入切量及超切量=27mm 則=min=1.067min 總時間：= ×N=1.067min×9=9.6min 5．工序七的切削用量及基本工時的確定。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表5.5－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） ，，， 按機床選?。ā豆に嚒繁?2－15） （《工藝》表4.2－16） 基本工時： ⑶精銑孔： 選擇高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24查得 ，， （《工藝》表42－16） 按機床選取 基本工時： 6．工序八的切削用量及基本工時的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。 ⑴鉆底孔： 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） 按機床選取 基本工時： ⑵攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 7．工序九的切削用量及基本工時的確定：加工的錐銷通孔。 ⑴鉆的圓錐孔： 選擇的高速鋼麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸的孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 8．工序十一的切削用量及基本工時的確定：加工的孔。 ⑴鉆孔： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 四、夾具設(shè)計 由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。 4.1定位方案的確定 4.1.1工序要求 本次設(shè)計選擇設(shè)計工序Ⅶ鉆，鉆φ10H7孔的夾具，該工序要求φ10H7孔軸線與φ25H8mm孔中心線平行，同時孔軸線距φ45mm圓柱小端面50mm，因而工序基準(zhǔn)為φ45mm小端面，同時為了便于立式鉆床加工，因而也應(yīng)以φ25H8mm孔為定位基準(zhǔn)來定位，為了增加剛度設(shè)計支撐釘，并且設(shè)置V形塊。夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高的生產(chǎn)效率，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性，加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，夾具體應(yīng)具有較好的剛性。 4.1.2定位方案的確定 鉆φ10H7孔工序簡圖 如圖所示，為了加工鉆φ10H7孔，應(yīng)限制的自由度有X軸移動﹑Y軸移動﹑Z軸移動﹑繞X軸轉(zhuǎn)動﹑繞Y軸轉(zhuǎn)動﹑繞Z軸轉(zhuǎn)動。為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我們所設(shè)計的定位方案如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示，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，φ45mm圓柱小端面平放到支撐平面上，限制Z軸移動﹑繞X軸轉(zhuǎn)動﹑繞Y軸轉(zhuǎn)動，三個移動自由度。φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了X軸移動﹑Y軸移動，V形塊限制了繞Z軸轉(zhuǎn)動，這樣6個自由度全部被限制。定位面板如附圖A3圖紙——手柄座夾具體零件圖所示。 4.1.3定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3，或滿足++≤T,即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證孔軸線距φ45mm圓柱小端面50mm，保證孔軸線與φ25H8mm孔的中心線平行。 對于50mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是φ45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重和誤差為0，且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達到Ra3.2mm，故可認(rèn)為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。 對于工序要求，基準(zhǔn)位置誤差則取決于孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于孔的表面精度都達到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 3、夾緊方案：采用螺旋壓板夾緊端面。 4、切削力與夾緊力的計算 刀具：高速鋼直柄麻花鉆，d=9.8mm 夾具：螺旋壓板（采用單個螺旋夾緊） d0=10mm 據(jù)《機械加工工藝師手冊》P436 切削力 Fx=425df0.8kF d=9.8mm f=0.4mm/r kF=(HBS/150)0.6=(150/150)0.6=1 代入Fx中得， Fx=1999N 據(jù)《機械加工工藝師手冊》P451 理論夾緊力W=QL/[r`tanφ1+rztan(α+φ‘2)] 因所選螺桿端部與平面是點接觸，所以r`=0 查表17-26 rz=4.513 α=3°1＇ φ，2=30° 查表17-28 L=120mm Q=25N 將以上各值代入W中得 W=1023.9N 而實際夾緊力FK=WK K=K0K1K2K3K4K5 查表17-10 K0=1.5 考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù) K1 =1.2 加工性質(zhì)系數(shù) K2 =1.0 刀具鈍化程度 K3 =1.2 切削特點 K4 =1.3 手動夾緊力的穩(wěn)定性 K5 =1.0 僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面接觸的情況 所以K=2.8 代入FK中得，F(xiàn)K=WK=1023.9×2.8=2866.9N 5、V形塊尺寸 據(jù)《實用機械加工工藝手冊》得，V型塊尺寸：固定V型塊，N=18mm，D=15-20mm，取D=18mm，A=14mm，L=40mm，，，A=12mm，，d=5mm，，，n=6mm，°，B=28mm 活動V型塊，N=18mm，D=18mm，H=14mm，L=40mm，，，，，，° 5、定位誤差分析： 由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計（工序）基準(zhǔn)重合，故基準(zhǔn)不重合誤差為0，，而基準(zhǔn)位移誤差為，所以定位誤差。 6、平行度誤差： 因平行度基準(zhǔn)A與定位基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差為零。而，，所以平行度誤差為0.019mm。 五、設(shè)計小結(jié) 本次課程設(shè)計是對上學(xué)期所學(xué)《機械制造基礎(chǔ)》課程和生產(chǎn)綜合實習(xí)的檢測和應(yīng)用，將課本上所學(xué)的和實習(xí)中看到的結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，進行實際設(shè)計工藝過程和夾具。 在本次設(shè)計過程中，我們閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計手冊，認(rèn)真探討了機械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設(shè)計不僅加強了對自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外，本次設(shè)計在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，并同時進行了手工繪圖，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識，進一步提高了我們繪圖識圖的能力。 但知識所學(xué)有限，實際經(jīng)驗更加不足，因此我的設(shè)計還存在著很多的不足之處。如：各部分時間分配不是很合理，雖然得到了計算機繪圖的鍛煉，但手工繪圖相比下占的比例少了一些，還有夾具設(shè)計中，加緊機構(gòu)為手動，盡管降低成本，但過于簡單。這些在以后的設(shè)計中都是需要改進的。 最后，在這里，感謝老師的認(rèn)真指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。 六、參考文獻 1．《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機械工業(yè)出版社，主編：盧秉恒,1999.10 2．《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》高等教育出版社，主編：尹成湖，2009.3 3．《金屬切削原理與刀具》機械工業(yè)出版社，主編：陸劍中 4．《機械制造工藝學(xué)》機械工業(yè)出版社，主編：王先逵 5．《金屬切削原理》（第2版）機械工業(yè)出版社，主編：陳日曜，1993 6．《機床夾具設(shè)計》西安交通大學(xué)出版社，主編：龔定安1992 7．《金屬切削機床概論》機械工業(yè)出版社，主編：賈亞洲，1994