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機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 4 鉆擴 35# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 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 鉆孔Φ19mm； 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 195 14 0.43 9.5 1 1.28min 0.3 擴孔Φ22mm； 專用夾具，擴孔鉆，游標卡尺 275 21.3 0.57 1.5 1 1.28min 0.3 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  機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 8 鉆擴 35# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆孔夾具2 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 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 鉆孔 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 772 24 0.2 4.5 1 0.76 0.2 擴孔Φ10.5mm孔； 專用夾具，擴孔鉆，游標卡尺 772 25 0.4 0.75 1 0.38 0.2 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  機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 3 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 10 銑 35# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Xijiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 Qiju002 器具夾具2 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 粗銑寬度為4mm的開口槽 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 118 28.8 0.05 2 1 0.44min 0.2 2 3 4 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 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 35# 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 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 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑Φ44mm的兩外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min 4 鉆擴 鉆擴Φ22mm孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 1.28min 5 銑 粗銑，半精銑Φ44mm的兩內圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min 6 銑 半精銑Φ44mm的兩外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min 7 銑 粗銑Φ10.5mm外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min 8 鉆擴 鉆擴Φ10.5mm的孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 0.38min 9 銑 半精銑Φ10.5mm的兩外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min 10 銑 粗銑寬度為4mm的開口槽 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 0.44min 11 銑 銑另外一端寬4mm的槽 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min 12 終驗 終驗 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 課程設計說明書 課 題： 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝及夾具設計 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘 要 本設計是基于前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。前鋼板彈簧吊環(huán)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，本設計遵循先面后孔的原則。并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。基準選擇以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以底面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具，機構可以不必自鎖，因此生產效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。 關鍵詞：前鋼板彈簧吊環(huán)零件；工藝；夾具； ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: parts; fixture; III 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第1章 加工工藝規(guī)程設計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1 零件的作用 1 1.1.2 零件的工藝分析 1 1.2 確定毛坯的制造形式 1 1.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施 2 1.3.1 孔和平面的加工順序 2 1.3.2 孔系加工方案選擇 2 1.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準的選擇 2 1.4.1 粗基準的選擇 2 1.4.2 精基準的選擇 2 1.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排 2 1.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 1.7 確定切削用量及基本工時 5 第2章 鉆擴Φ22孔夾具設計 13 2.1 定位基準的選擇 13 2.2 切削力及夾緊力的計算 13 2.3 夾具的導向 14 2.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 16 2.5鉆模板 17 2.6定位誤差的分析 17 2.7 夾具設計及操作的簡要說明 18 總 結 21 致 謝 22 參考文獻 23 IV 23 第1章 加工工藝規(guī)程設計 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是前鋼板彈簧吊環(huán)。前鋼板彈簧吊環(huán)的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車前鋼板彈簧吊環(huán)主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能 因此前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 1.1.2 零件的工藝分析 由前鋼板彈簧吊環(huán)零件圖可知。它的外表面上有3個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為2組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： 1. 以?44mm端面和中間外圓為基準加工面 這一組加工面包括：一個的?22mm孔以及對其倒角，和各個端面 2. 以Φ22孔和端面為中心的加工面，這組加工面主要是其余各孔及其槽和寬64mm的2個Φ44外圓的內側面 1.2 確定毛坯的制造形式 零件材料為35#，考慮到零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 1.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施 由以上分析可知。該前鋼板彈簧吊環(huán)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，對于前鋼板彈簧吊環(huán)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系。 由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.3.1 孔和平面的加工順序 前鋼板彈簧吊環(huán)類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工前鋼板彈簧吊環(huán)上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。前鋼板彈簧吊環(huán)的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝應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。 1.3.2 孔系加工方案選擇 前鋼板彈簧吊環(huán)孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。 1.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準的選擇 1.4.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入前鋼板彈簧吊環(huán)的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，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。 1.4.2 精基準的選擇 從保證前鋼板彈簧吊環(huán)孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證前鋼板彈簧吊環(huán)在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從前鋼板彈簧吊環(huán)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，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是前鋼板彈簧吊環(huán)的裝配基準，但因為它與前鋼板彈簧吊環(huán)的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。前鋼板彈簧吊環(huán)加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到前鋼板彈簧吊環(huán)加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，底面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于前鋼板彈簧吊環(huán)，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 方案一 1. 鑄造 2. 時效處理 3. 銑Φ44的兩外圓端面； 4. 鉆擴Φ22孔； 5. 粗銑，半精銑Φ44的兩內圓端面； 6. 半精銑Φ44的兩外圓端面； 7. 粗銑Φ10.5外圓端面； 8. 鉆擴Φ10.5的孔； 9. 半精銑Φ10.5的兩外圓端面； 10. 粗銑寬度為4mm的開口槽； 11. 粗銑另一寬度為4mm的槽； 12. 終檢 方案二 工序Ⅰ：鍛造。 工序Ⅱ：退火處理 工序Ⅲ：銑Φ44的2外圓端面 工序Ⅳ：粗銑，半精銑Φ44的2內圓端面 工序Ⅴ：鉆，擴Φ22孔 工序Ⅵ：半精銑Φ44的2外圓端面 工序Ⅶ：粗銑Φ10.5外圓圓端面 工序Ⅷ：鉆，擴Φ10.5的孔 工序Ⅸ：半精銑Φ10.5孔的2外圓端面 工序X：粗銑寬度為4mm的開口槽 工序XI：粗銑另一端寬度為4mm槽 工序XII：清洗 工序XIII：檢驗，入庫 方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工外44m的2側面后，及時的加工了Φ22的孔，這樣可以利用加工好的Φ22孔作為定位基準，加工其他的工序，這樣為后續(xù)的工序提供了基準，提高了加工效率，適合于批量生產，而方案二則不能達到這樣的效果，因此綜合考慮我們選擇方案一。 工藝路線選擇方案一: 13. 鑄造 14. 時效處理 15. 銑Φ44的兩外圓端面； 16. 鉆擴Φ22孔； 17. 粗銑，半精銑Φ44的兩內圓端面； 18. 半精銑Φ44的兩外圓端面； 19. 粗銑Φ10.5外圓端面； 20. 鉆擴Φ10.5的孔； 21. 半精銑Φ10.5的兩外圓端面； 22. 粗銑寬度為4mm的開口槽； 23. 粗銑另一寬度為4mm的槽； 24. 終檢 1.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： “吊環(huán)-后鋼板彈簧”零件材料為35#，硬度HBS為149～187，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。 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) 銑兩外圓端面 考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=5已能滿足要求 （2） 銑孔2個外圓端面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 （3） 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： 2Z=3 (4) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8 (5) 銑寬度為4的開口槽 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=4已能滿足要求。 1.7 確定切削用量及基本工時 工序(1) ：銑?44兩外圓端面 機床：銑床X52K 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細齒數(shù) （1）、粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 機床主軸轉速： 式（2-1） 取=30, =63代入公式（2-1）得： 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度： 工作臺每分進給量： 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（2-3） 取，，, 代入公式（2-3）得： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序(2) ：鉆擴?22孔 工件材料為35#，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2mm。 加工機床為Z525立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ19mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ22mm標準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z525立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z525機床說明書，取。實際切削速度為： 由表28-5，，故 3）校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應地 ，， （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-31，。根據(jù)Z525機床說明書，取=0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻[7]表28-33，取。修正系數(shù)： ， 故 查機床說明書，取。實際切削速度為 （4）各工序實際切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔：，，， 擴孔：，，， 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==1.28min 工序6：鉆，擴孔 機床：立式鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 （1）、鉆孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-10，取 由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =9代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 （2）、擴孔 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-30， 參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=25, =10.5代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度： 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-42 被切削層長度： 刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 工序7:半精銑孔端面 機床：銑床X52K 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-29，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機動時間： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序8： 粗銑寬度為4mm的開口槽 機床：銑床X52K 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機床主軸轉速：，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-5，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，, 代入公式（2-3）得： 機動時間： 第2章 鉆擴Φ22孔夾具設計 2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 采用Φ44的兩外圓端面為基準，限制3個自由度，然后3面各用擋銷定位能限制3個自由度。 2.2 切削力及夾緊力的計算 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本套夾具采用移動壓板夾緊，移動壓板主要靠移動壓板上的螺母來實現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻[11]可知該機構屬于單個螺旋夾緊。 由式（3.1）根據(jù)參考文獻[11]表1-2-20到表1-2-23可查得 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 2.3 夾具的導向 在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。 確定引導元件 (鉆套的類型及結構尺寸 ) 為能迅速、準確的確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應該設置引導刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，如圖3.2-1所示。因工件批量小又是單一鉆孔工序，所以此處選用固定鉆套。 圖3.2-1 固定鉆套 主要尺寸有《機床夾具零、部件》國家標準GB/T2262-91選取鉆孔時如表3.2-1 表3.2-1 固定鉆套標準尺寸 1.鉆套的尺寸、公差配合的選擇 鉆套內徑基本尺寸=引導刀具的最大極限尺寸 1） 鉆套內徑基本尺寸：鉆頭、擴孔鉆，鉸刀是標準化定尺寸刀具，所以內徑刀與刀具按基軸制選。鉆套與刀具之間按一定的間隙配合，以防刀具使用時咬孔或長使一般根據(jù)刀具精度選套孔的公差：鉆（擴孔）選F7，粗鉸 G7，精鉸G6。若引導的是刀具導柱部分不是切削部分，可按孔制選取：H7/f7，,H7/g6，,H6/g5等。 2）鉆套高度H： H=（1~3）D 斜孔 H=（4~6）D H過長，磨損嚴重由 表1.5-1可查得： 鉆套高度H取20mm 3）排屑空間：h措鉆套底部與工件表面之間的空間。h過大要引偏，過小不能排屑. 鑄鐵：S=（0.3~0.7）D 小孔取小值 鋼： S=(0.7~1.5) D 大孔取大值 斜孔：S=（0~0.2）D 所以排屑空間h為 30mm 4）材料： 性能要求：高硬度，耐磨 常用材料：T10A T12A CrMn 或20滲碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20滲碳淬火 HRC58~64 因此，本處采用材料T10A,熱處理:T10A HRC58~64。 因鉆孔φ6.5H9；由表1.5-1可查得： 鉆套內徑為φ6.5F7； 外徑為φ12D6； 麻花鉆選用φ6.5f6 鉆套軸線對基面的垂直度允差為0.02mm 導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。 在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。 鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。 圖4.2 鉆套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。 相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。 2.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點: 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。 3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。 圖4.3 切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。 在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。 2.5鉆模板 在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。[4] 2.6定位誤差的分析 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.7 夾具設計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。 總 結 設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。 這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，111134。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，111115。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，111111。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，111134。 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，111115。 [8] [周永強，高等學校課程設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2540。 [11]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，111134。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上海科學技術出版社，2540。 [11] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊［Ｍ］.上?？茖W技術出版社，11184。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，111111。 [11] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2540：11-111。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2540。 [15] 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