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參考文獻(xiàn) 第3章 銑底面夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工銑底面夾具設(shè)計(jì)，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 一、機(jī)床夾具定位元件 工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實(shí)際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。 （一）工件以平面定位常用定位元件 1．支承釘 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘（圖a）用于支承精基準(zhǔn)面；球頭支承釘（圖b）用于支承粗基準(zhǔn)面；網(wǎng)紋頂面支承釘（圖c）能產(chǎn)生較大的摩擦力，但網(wǎng)槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場(chǎng)合。一個(gè)支承釘相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn)，限制一個(gè)自由度；在一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)支承釘限制二個(gè)自由度；不在同一直線上的三個(gè)支承釘限制三個(gè)自由度。 圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式 2．支承板 常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板（圖a）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但沉頭螺釘處清理切屑比較困難，適于作側(cè)面和頂面定位；帶斜槽型支承板（圖b），在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑，適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時(shí)，常用幾塊支承板組合成一個(gè)平面。一個(gè)支承板相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn)，限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)（或多個(gè)）支承板組合，相當(dāng)于一個(gè)平面，可以限制三個(gè)自由度。 圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式 3．可調(diào)支承 常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示。可調(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面，支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個(gè)可調(diào)支承限制一個(gè)自由度。 圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件 1．定位銷 圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時(shí)，可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)孔徑尺寸較大時(shí)，選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)工件同時(shí)以圓孔和端面組合定位時(shí)，則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時(shí)，短圓柱銷限制二個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷可以限制四個(gè)自由度；短圓錐銷（圖d）限制三個(gè)自由度。 圖6-6 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式 3.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對(duì)加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，因此，定位、夾緊方案有： 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一大面2個(gè)側(cè)面再加上一手動(dòng)調(diào)節(jié)的螺絲定位的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即大平面。 3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 3.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一大面一側(cè)面，兩支撐釘和一個(gè)調(diào)節(jié)螺絲定位，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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴銷的定位誤差 ： 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(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 3. 5 定向鍵與對(duì)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(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)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： 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 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 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 C 3 ～0.006 0.25 上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò) 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。 8 1 揚(yáng) 州 職 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題 目 ： 機(jī) 油 泵 體 加 工 工 藝 及 夾 具 設(shè) 計(jì) 院 別 ： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) ： 機(jī) 械 制 造 與 自 動(dòng) 化 班 級(jí) ： 10 機(jī) 械 班 姓 名 ： 黃 宸 學(xué) 號(hào) ： 100101711 指 導(dǎo) 教 師 ： 成 小 英 完 成 時(shí) 間 ： 2013 年 4 月 15 日 2 摘 要 1、機(jī)油泵是在潤(rùn)滑系統(tǒng)中迫使機(jī)油從油底殼送到引擎運(yùn)動(dòng)件的裝置機(jī)油泵 在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用越來越多。同時(shí)，在半導(dǎo)體，太陽(yáng)能，LCD 等工程領(lǐng)域方面， 也起著一定的作用。近年來，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，汽車用油泵——擺線轉(zhuǎn)子 泵被應(yīng)用到縫紉機(jī)中，特別是對(duì)一些全封閉自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的機(jī)種，如包縫機(jī)、 繃縫機(jī) 2、基本內(nèi)容及解決的關(guān)鍵問題：基本內(nèi)容熱處理毛坯，車削機(jī)油泵體，設(shè) 計(jì)加工專用夾具關(guān)鍵問題在于工藝過程的設(shè)計(jì)，夾具類型的確定，定位裝置的 設(shè)計(jì)，夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾具精度的分析和計(jì)算嗎，夾具非標(biāo)零件圖的繪制等等 3、本課題研究情況綜述：機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械制造與自動(dòng)化必 備的專業(yè)核心技能，突出培養(yǎng)典型零件加工工藝能力，機(jī)油泵體工藝過程設(shè)計(jì) 時(shí)要結(jié)合實(shí)際，盡量符合實(shí)際生產(chǎn)要求，專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)要估計(jì)好夾緊力加工 零件是要計(jì)算好加工余量。 關(guān)鍵字：機(jī)油泵、工藝規(guī)程、夾具設(shè)計(jì) 3 目 錄 摘 要 .2 第一章 緒論 .5 1.1 課題研究的背景 .5 1.2 課題研究的意義 .5 1.3 國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài) 5 第二章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型 5 2.1 零件的用途 .5 2.2 零件的工藝分析 .7 第三章 確定毛坯種類，繪制毛坯圖，毛坯模型 8 3.1 確定毛坯種類 8 3.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量. 8 3.3 設(shè)計(jì)毛坯圖 8 3.4 繪制毛坯圖 9 第四章 選擇加工方法，制定工藝路線 11 4.1 基準(zhǔn)面的選擇 11 4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 11 4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 11 4.2 零件的表面加工方法 12 4.3 工序的集中與分散 12 4.4 工序順序的安排 .13 4.4 1.機(jī)械加工順序 13 4.4.2．輔助工序 13 4.5 制定工藝路線 13 4.6 加工設(shè)備及工藝裝備選擇 .16 4.7 工序間加工余量、工序尺寸的確定 17 4.8 切削用量的計(jì)算 .18 4.9 基本時(shí)間 的計(jì)算 26jt 第五章 夾具設(shè)計(jì) .30 5.1 精車前后端面專用夾具設(shè)計(jì) .30 5.1.1 定位裝置 30 5.1.2 夾緊力的計(jì)算 30 5.2 鉆 孔夾具設(shè)計(jì) .3420? 5.2.1 定位裝置 34 5.2.2 切削力和夾緊力的計(jì)算. 34 4 第六章 小結(jié) .37 致 謝 .38 參考文獻(xiàn) 39 5 第一章 緒論 1.1 課題研究的背景 目前國(guó)內(nèi)的機(jī)油泵產(chǎn)品的技術(shù)基本源自美國(guó)、德國(guó)、 日本等幾個(gè)傳統(tǒng)的工 業(yè)國(guó)家，我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)基本上是引進(jìn)國(guó)外的基礎(chǔ)上發(fā)展的，而且已經(jīng)有了一 定的規(guī)模。但是目前我國(guó)的機(jī)油泵沒有自己的核心技術(shù)產(chǎn)品，自主開發(fā)能力仍 然很弱。在差速器的技術(shù)開發(fā)上還有很長(zhǎng)的路要走。 1.2 課題研究的意義 機(jī)油泵的作用是把機(jī)油送到發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦部位，使機(jī)油在潤(rùn)滑路中循環(huán)，以 保證發(fā)動(dòng)機(jī)得到良好的潤(rùn)滑。機(jī)油泵多為齒輪泵，它由齒輪泵體等組成。當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)工作時(shí)，凸輪軸帶動(dòng)泵體的主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪甩動(dòng)機(jī)油沿泵體內(nèi)壁從進(jìn) 油口流至出油口，形成低壓，產(chǎn)生吸力，機(jī)油箱內(nèi)的機(jī)油即被吸入進(jìn)油口。而 出油口處的機(jī)油越積越多，因而壓力增高，機(jī)油便被壓到各摩擦部分，實(shí)現(xiàn)強(qiáng) 制潤(rùn)滑。設(shè)計(jì)研究更好機(jī)油泵可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的損耗，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命 1.3 國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài) 機(jī)油泵在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用越來越多。同時(shí)，在半導(dǎo)體，太陽(yáng)能，LCD 等工 程領(lǐng)域方面，也起著一定的作用。近年來，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，汽車用油泵 ——擺線轉(zhuǎn)子泵被應(yīng)用到縫紉機(jī)中，特別是對(duì)一些全封閉自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的機(jī)種， 如包縫機(jī)、繃縫機(jī) 機(jī)油泵以后的發(fā)展 今后機(jī)油泵研發(fā)會(huì)向著低噪音，低耗油方向發(fā)展，現(xiàn)在很多機(jī)油泵，噪音比 較大，不適合一些低音環(huán)境，有的還伴有漏油現(xiàn)在， 第二章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型 2.1 零件的用途 機(jī)油泵是不斷的把發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼里的機(jī)油送出去以達(dá)到潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)需要 6 潤(rùn)滑的零部件的目的。機(jī)油泵泵體在整個(gè)機(jī)油泵中起著很重要的作用，泵體的 尺寸精度、表面粗糙度直接影響機(jī)油泵的工作穩(wěn)定性和泵的壽命。 圖 1 機(jī) 油 泵 泵 體 零 件 圖 與 三 維 建 模 圖 1 7 圖 1 零件的技術(shù)要求 ： ①鑄件表面不允許有裂紋、氣孔、粘沙等缺陷。 ②鑄件拔模斜度1-3°，未注圓角半徑R2-3。 ④所有螺紋空口倒角至螺紋大徑。 ⑤去銳邊毛刺，非加工表面涂硝化油漆。 2.2 零件的工藝分析 通過對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及 技術(shù)要去齊全，零件的結(jié)構(gòu)工藝性合理。該零件需要加工的表面均為切削加工， 各表面的加工精度及表面粗糙度都不難獲得。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一 般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù) 要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，該機(jī)油泵泵體位置公差要求嚴(yán)格，部分加 工面需專用夾具進(jìn)行夾緊定位。 2.3 零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，該零件為中大批大量生產(chǎn)。 8 第三章 確定毛坯種類，繪制毛坯圖，毛坯模型 3.1 確定毛坯種類 零件材料采用灰鑄鐵 HT200，具有高的抗壓強(qiáng)度、良好的鑄造性、耐磨性、 消振性和低的缺口敏感性、可切屑加工性。考慮到鑄造可以鑄造內(nèi)腔、外形很 復(fù)雜的毛坯，工藝靈活性大，鑄造成本低 ，故選用鑄件毛坯。又已知零件的生 產(chǎn)規(guī)模為大批大量生產(chǎn)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 1-6，確定毛坯 鑄造方法為機(jī)器砂型鑄造，鑄件的機(jī)械加工余量等級(jí) G 級(jí)，公差等級(jí) 8-10 級(jí)。 3.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量 已知毛坯制造方法為機(jī)器砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，規(guī)模為大批大量生產(chǎn)， 查《機(jī)械制造手冊(cè)》表 5-3 可取鑄件尺寸公差等級(jí) CT 為 10 級(jí)，加工余量等級(jí) MA 為 G 級(jí)。 表 1 毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量（mm） 加工 表面 基本 尺寸 鑄件尺寸 公差 機(jī)械加工 總余量 鑄件 尺寸 底面 1 47.52 2.8 3.5 51.02±1.4 底面 2 5 2.4 3.5 8.5±1.2 凸臺(tái) 20 2.4 3.5 23.5±1.2 左右端面 41 2.8 3.5 47±1.4 孔67?67?3.2 3 61±1.6 孔 222 2.4 3 16±1.2 9 3.3 設(shè)計(jì)毛坯圖 （1） 確定鑄造斜度 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》確定毛坯砂型鑄造 斜度為 ～ ,圓角半徑 R2-3。o13 （2） 確定分型面 以底面為分型面。 （3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，鑄件進(jìn)行機(jī)械加 工前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行時(shí)效處理。 3.4 繪制毛坯圖 10 11 圖 2 機(jī)油泵泵體毛坯圖及毛坯模型 第四章 選擇加工方法，制定工藝路線 4.1 基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理， 可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百 出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件而言，應(yīng)盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì) 有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加 工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則， 以凸臺(tái)為初基準(zhǔn)。 4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)等原則。采 12 用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法達(dá)到位置度要求，然后以精銑后的 孔和兩端面67? 以及底面為精基準(zhǔn)。 4.2 零件的表面加工方法 根據(jù)零件圖上標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)》表 1-7 至表 1-15，通過對(duì)各個(gè)加工方案的比較，最后確定零件表面的加 工方法如下表： 表 2 零件表面加工方法 需加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/ m? 加工方法 底面 1 IT10 5 粗銑→半精銑 底面 2 IT12 20 粗銑 凸臺(tái) IT12 10 粗銑 孔67?IT8 2.5 m?粗鏜→半精鏜→精鏜 孔2IT12 2.5 鉆→擴(kuò)→鉸 左右端面 IT10 2.5 粗銑→半精銑→精銑 孔17?IT12 20 m?鉆 4-M6 螺紋 IT12 12.5 鉆→絲錐攻螺紋 蓋配孔（配座） IT11 5 鉆→粗鉸 4.3 工序的集中與分散 已知零件的生產(chǎn)規(guī)模為大批大量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋?加工過程劃分階段，工序都要集中，采用工序集中可以減少工件的裝夾次數(shù)， 在一次裝夾中可以加工許多表面，有利于保證各表面之間的相互位置精度。加 13 工設(shè)備主要以專用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣生產(chǎn)質(zhì)量高，投產(chǎn)快生產(chǎn)率 較高。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 4.4 工序順序的安排 4.4 1.機(jī)械加工順序 1 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加 工端面。同時(shí)考慮位置度要求，左右端面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 2 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 3 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面左右端面和圓孔表面，后加工 次要表面凸臺(tái)、底座孔以及倒角。 4 遵循“先面后孔”原則，先加工端面，后加工孔。 4.4.2．輔助工序 毛坯鑄造成型后，應(yīng)當(dāng)對(duì)鑄件毛坯安排清砂工序，并對(duì)清砂后的鑄件進(jìn)行一 次尺寸檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行機(jī)械加工。在對(duì)零件的所有加工工序完成之后，安排 噴漆、去毛刺、清洗、終檢工序。 4.5 制定工藝路線 工藝路線一： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 10 鑄造毛坯 20 粗銑底面 凸臺(tái)，側(cè)面定位 30 粗銑凸臺(tái) 底面，側(cè)面定位 14 40 粗銑前后端面 底面定位、前后端面定位 50 鉆 2 個(gè) 孔、倒角17?底面，前后端面，側(cè)面定位 60 鉆孔 0孔的大端面、底面和 孔67?17? 70 粗鏜 孔 6底面， 孔定位1 80 半精銑底面 凸臺(tái)，側(cè)面定位 半精銑前后端面 底面定位、前后端面定位90 精銑前后端面 底面定位、前后端面定位 擴(kuò) 孔到20?1.8孔的大端面、底面和 孔67?17?100 鉸 孔到. 孔的大端面、底面和 孔 半精鏜 孔67底面， 孔定位1110 精鏜 孔?底面， 孔定位7? 鉆 M6 螺紋底孔為 4.8?孔， 孔的端面，凸臺(tái)定位62120 攻絲 孔， 孔的端面，凸臺(tái)定位7 130 去銳邊毛刺 140 非加工表面涂硝化油漆 150 清洗 160 終檢入庫(kù) 工藝路線二： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 10 清洗檢查毛坯 20 粗銑前端面 后端面定位 30 粗銑，半精銑，精銑后端 面 前端面定位 40 半精銑，精銑前端面 后端面定位 15 50 鉆，擴(kuò)，鉸 孔2?孔的大端面、底面67? 60 粗鏜，半精鏜，精鏜 孔、倒角67 前端面，底面定位 70 粗銑，精銑底面 前后端面定位 80 粗銑凸臺(tái) 底面定位 90 鉆 2 個(gè) 孔、倒角17?底面定位 鉆 M6 螺紋底孔為 4.8孔， 孔的大端面定位67?100 攻螺紋 孔， 孔的大端面定位 110 去銳邊毛刺 120 非加工表面涂硝化油漆 130 清洗 140 終檢入庫(kù) 工藝路線分析比較： 通 常 情 況 下 ， 在 同 時(shí) 需 要 鉆 孔 和 銑 平 面 的 時(shí) 候 ， 一 般 先 銑 平 面 ， 再 加 工 孔 ， 重 要 加 工 表 面 切 削 余 量 最 好 均 勻 。 工 藝 路 線 一 是 先 把 重 要 表 面 底 面 先 加 工 出 來 ， 前 后 端 面 同 時(shí) 加 工 ， 最 后 加 工 兩 個(gè) 孔 ， 幾 何 精 度 高 。 工 藝 路 線 二 是 先 把 前 后 端 面 加 工 出 來 ， 后 加 工 兩 個(gè) 重 要 的 孔 ， 最 后 才 加 工 底 槽 面 ， 前 后 端 面 切 削 余 量 不 很 均 勻 ， 且 粗 精 加 工 放 在 一 起 ， 工 件 的 內(nèi) 應(yīng) 力 很 大 ， 加 工 之 后 工 件 變 形 會(huì) 很 大 程 度 影 響 零 件 的 幾 何 精 度 ， 定 位 基 準(zhǔn) 不 如 路 線 一 來 得 準(zhǔn) 確 ， 再 綜 合 加 工 精 度 要 求 ， 裝 夾 便 利 與 否 等 各 方 面 因 素 后 ， 確 定 為 工 藝 路 線 一 。 16 4.6 加工設(shè)備及工藝裝備選擇 工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工裝備 工藝裝備 10 鑄造毛坯 20 粗銑底面 立式銑床 X51 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo) 卡尺 30 粗銑凸臺(tái) 立式銑床 X51 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo) 卡尺 40 粗銑前后端面 XQ6225 臥式 銑床 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀刀、游 標(biāo)卡尺 50 鉆孔 20?立式鉆床 Z3025 高速鋼鉆、卡尺、鉆模板 60 粗鏜 孔 67臥式鏜床 T68 硬質(zhì)合金鏜刀、游標(biāo)卡尺 70 半精銑底面 立式銑床 X51 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀 、游標(biāo)卡尺 半精銑前后端面 XQ6225 臥式 銑床 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo) 卡尺 80 精銑前后端面 XQ6225 臥式 銑床 Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo) 卡尺 90 鉆 2 個(gè) 孔、倒角17?立式鉆床 Z525 高速鋼鉆、游標(biāo)卡尺、鉆 模板 擴(kuò) 孔到0.8立式鉆床 Z3025 擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺100 鉸 孔到21.?立式鉆床 Z3025 鉸刀、游標(biāo)卡尺 半精鏜 孔67臥式鏜床 T68 硬質(zhì)合金鏜刀、游標(biāo)卡尺110 精鏜 孔?臥式鏜床 T68 硬質(zhì)合金鏜刀、游標(biāo)卡尺 120 鉆 M6 螺紋底孔為 4.8?立式鉆床 高速鋼鉆、游標(biāo)卡尺、鉆 17 Z3025 模板 攻絲 立式鉆床 Z3025 絲錐刀、游標(biāo)卡尺 130 去銳邊毛刺 平銼 140 非加工表面涂硝化油漆 噴涂機(jī) 150 清洗 清洗機(jī) 160 終檢入庫(kù) 百分表、卡尺 4.7 工序間加工余量、工序尺寸的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ，并綜合對(duì)毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的 機(jī)械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表 4 零件機(jī)械加工工序間加工余量表 工序號(hào) 工步 號(hào) 工步內(nèi)容 工序尺寸 加工余量 （mm） 10 1 鑄造毛坯 20 粗銑底面 0.16-48522.5 30 1 粗銑凸臺(tái) 20 3.5 40 1 粗銑前后端面 0.16-2（單邊） 50 1 鉆 2 個(gè) 孔、倒角17?7?8.5（單邊） 60 1 鉆孔 00.21?20（直徑） 70 1 粗鏜 孔 6.30652（直徑） 80 1 半精銑底面 .2847?1 1 半精銑前后端面 0.62-1（單邊）90 2 精銑前后端面 0.1-0.5（單邊） 18 1 擴(kuò)孔到 21.8?0.218??1.8（直徑）100 2 鉸 孔 .300.5（直徑） 2 半精鏜 孔67.7465?1.5（直徑）110 3 精鏜 孔?0.?0.5（直徑） 1 鉆 M6 螺紋底孔為 4.8.750?4.8（直徑）120 2 攻螺紋 M6 .861.2（直徑） 4.8 切削用量的計(jì)算 工序 10 粗銑底面 工步 1：粗銑底面 1 （1）切削深度 map2.5? （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =57.6m/min，則c?min/29.188057.610cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/2rw 故實(shí)際銑削速度： 19 min/52.8108dnvwc ???? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為 in/16i/.zfwm 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 165mm/min。 工步 2：粗銑底面 2 （1）切削深度 map3.5? （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =57.6m/min，則c?min/29.188057.610cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/2rw 故實(shí)際銑削速度： min/52.8108dvc ???? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為 in/16i/.znfwm 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 165mm/min。 工序 20：粗銑凸臺(tái) （1）切削深度 map3.5? （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 20 為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =57.6m/min，則c?min/29.188057.610cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速min/2rw 故實(shí)際銑削速度 min/52.8108dvc ???? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為 in/16i/.znfwm 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 165mm/min。 工序 30：粗銑前后端面 （1）切削深度 map2? （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 為 0.12mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼wd 套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =50.4m/min，則c?min/10.2765.410cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：mi/8rw 故實(shí)際銑削速度： 21 min/2.401860dnvwc ???? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為： in/153.6i/.zfwm 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 150mm/min。 工序 40：鉆 2 個(gè) 孔、倒角17? 由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削 用量得，切削速度 =18m/min,進(jìn)給量 f=0.3mm/r,取 =17mm，則cv pamin/37.01801rdnws ???? 由本工序采用 Z525 型立式鉆床，由表 3.17 得，轉(zhuǎn)速 =272r/min，故實(shí)際切削wn 速度為 in/14.530271mndvwc ???? 工序 50；鉆 孔? 由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用 量得，切削速度 =20m/min,進(jìn)給量 f=0.3mm/r,取 =20mm，則cv pamin/318.2010rdnws ???? 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速 =315r/min，故實(shí)際切wn 削速度為 in/19.803521mndvwc ???? 工序 60：粗鏜 孔（走刀 2 次）67? 查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時(shí)，粗鏜取 =24m/min, f=0.5mm/r，cv 粗鏜孔時(shí)因余量為 2mm，故 =2mm，則pamin/1263401rdvnws ???? 22 由 ，計(jì)算切屑力：1,0,75.,1,80???FccFccFc KnyxC NvfanpcFc 9.204.5.28.9.9 070??? 功率 kwPc42 3-3-? 取機(jī)床效率為 0.85，則所需機(jī)床功率為 ，故機(jī)床功率足夠， 5W0.9.85? 切削用量選擇合理。 工序 70：半精銑底面 （1）切削深度 map8.5? （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 為 0.05mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =70.2m/min，則c?min/279.380.10cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/25rw 故實(shí)際銑削速度： min/64.110258dvc ???? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為： in/7.52i/.znfwm 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 130mm/min。 工序 80： 工步:1：半精銑前后端面 （1）切削深度 map1? 23 （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =59.4m/min，則c?min/18.76059.410cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：mi/rw 故實(shí)際銑削速度： min/50.3160dnvc ???? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為： i/128i/.8zfwm 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 130mm/min。 工步 2：精銑前后端面 （1）切削深度 map0.5? （2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給 量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取 為 0.05mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 =160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套wd 式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 =72m/min，則c?min/143.260710cs rdn????? 由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速： 24 min/125rw? 故實(shí)際銑削速度： min/62.8105dvc ??? 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量為： i/10i/.znfwm? 根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 100mm/min。 工序 90 工步 1：擴(kuò)孔到 21.8? 高速鋼擴(kuò)孔取其切削速度 =20m/min,進(jìn)給量 f=0.3mm/r，背吃刀量cv =0.9mm，則pamin/29.01.801rdvnws ???? 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速 =250r/min，故實(shí)際切wn 削速度為 in/17.025.81mndvwc ???? 工步 2：鉸 孔? 查表 5.25，取其切削速度 =11m/min,進(jìn)給量 f=1mm/r，背吃刀量cv =0.1mm，則pamin/159.201rdvnws ???? 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速 125r/min，故實(shí)際切削wn 速度為 in/8.61025mndvwc ???? 工序 100： 工步 1：半精鏜 孔7? 25 查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時(shí)，半精鏜取 =35m/min, cv f=0.5mm/r，半精鏜孔時(shí)因余量為 1.5mm，故 =1.5mm，則pamin/168.5301rdvnws ???? 工步 2：精鏜 孔7? 查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時(shí)，精鏜取 =30m/min, f=0.3mm，cv 精鏜孔時(shí)因余量為 0.5mm，故 =0.5mm，則pamin/14367010rdvnws ???? 工序 110： 工步 1：鉆 M6 螺紋底孔為 .8? 由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削 用量得，切削速度 =20m/min,進(jìn)給量 f=0.12mm/r,取 =4.8mm，則cv pamin/1326.4.8010rdnws ???? 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速 =1000r/min，故實(shí)際切wn 削速度為 in/15.04.81mndvwc ???? 工步 2：攻螺紋 M6 高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐加工螺紋取其切削速度 =8.9m/min,背吃刀量cv =0.6mm，則pamin/472.68.910rdvnws ???? 由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速 =400r/min，故實(shí)際切wn 削速度為 26 min/7.51046ndvwc ???? 4.9 基本時(shí)間 的計(jì)算jt 工序 10： 工步 1： 粗銑底面 1 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： ，Mz 21fltj?? 由面銑刀不對(duì)稱銑平面、主偏角 = ，查表 5.41 銑削基本時(shí)間計(jì)算，rk?90 ， 。確定mCdl 3)~(1-(5.0o01?? m5~3l .)d,~(.3C2?? ， ， ，3m42ll 則該工序的基本時(shí)間為 sifltj 5in0.9121653Mz21 ????? 工步 2： 粗銑底面 2 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： ，Mz 21fltj?? 由面銑刀不對(duì)稱銑平面、主偏角 = ，查表 5.41 銑削基本時(shí)間計(jì)算，rk?90 ， 。確定mCdl 3)~(1-(5.0o01?? m5~3l .)d,~(.3C2?? ， ， ，3m42ll 則該工序的基本時(shí)間為 sifltj 5in0.9121653Mz21 ????? 工序 20：粗銑凸臺(tái) 27 該工序的基本時(shí)間為 sifltj 5min0.91216543Mz21 ????? 工序 30：粗銑前后端面 該工序的基本時(shí)間為 siifltj 681in2.150476Mz21 ???? 工序 40：鉆 2 個(gè) 孔、倒角? 由表 5.39，工步 ， 9.5m1)cot4527()m~(1cot21 ??????rkDlml2? ，該工序的基本時(shí)間為0 sifnltj 48min70.2.3795201 ???? 工序 50；鉆 孔? 由表 5.39，工步 ， 1m)cot4520()~(1cot21 ??????rkDlml2? ，該工序的基本時(shí)間為16sfnltj 18min0.3.315262 ???? 工序 60：粗鏜 孔（走刀 2 次）7? 由表 5.57， ，i 為進(jìn)給次數(shù)，i=2fn ltj1?? 。???90,25,021 rkmll 為 該工序的基本時(shí)間為 28 sifnltj 45min0.892.5121 ??????? 工序 70：半精銑底槽面 該工序的基本時(shí)間為 sifltj 69in1.521304Mz21 ????? 工序 80 工步 1：半精銑前后端面 該工序的基本時(shí)間為 sifltj 921min3.210476Mz21 ????? 工步 2：精銑前后端面 該工序的基本時(shí)間為 sifltj 253in4.21076Mz21 ?????? 工序 90： 工步 1：擴(kuò)孔到 2.8? mkdDlr 9.20-21.8)m~(1cot-1 ????? ,l2 該工序的基本時(shí)間為 sfnltj 170.28in.325961 ????? 工步 2：鉸 孔? mkdDlr 2.1.8-2)m~(1cot-11 ????? ,l2 該工序的基本時(shí)間為 sfnltj 10.6in125.61 ????? 工序 100： 29 工步 1：半精鏜 孔67? 該工序的基本時(shí)間為 sfnltj 19min0.32516821 ?????? 工步 2：精鏜 孔7? 該工序的基本時(shí)間為 sfnltj 38min0.63142521 ?????? 工序 110： 工步 1：鉆 M6 螺紋底孔為 .? 由表 5.39，工步 ， 3.4m1)cot452.8()m~(1cot21 ??????rkDlml2? ，該工序的基本時(shí)間為15 sifnltj 14min680.4.120352 ????? 工步 2：攻螺紋 M6 i)(02121??fnlfltj ， 式中 。mPlPl 0.75,3~,3~21 為為為?? 該工序的基本時(shí)間為 sfnlfltj 34min0.564)250.7.3140.75.321(i)(02121 ?????????? 30 第五章 夾具設(shè)計(jì) 5.1 精車前后端面專用夾具設(shè)計(jì) 5.1.1 定位裝置 以底面及前端面/后端面定位，底面確定三個(gè)自由度，后端面確定三個(gè)自由 度 選定定位元件 1 選用一端為圓弧面的支撐板作為止口底面及一側(cè)面的定位元件 選用支撐釘為端面，這兩件支撐釘在裝配時(shí)，要求其接觸端面要同時(shí)磨削以保 證精度。 2 根據(jù)銑床夾具使用特點(diǎn)，力求使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用螺旋夾緊方式 5.1.2 夾緊力的計(jì)算 車床夾具的夾緊力估算過程復(fù)雜。因工件的受力大小及方向是動(dòng)態(tài)變化的， 因此，為便于分析和計(jì)算，就緒需將工件的動(dòng)態(tài)受力狀態(tài)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)受力狀態(tài)， 找出各特征切削點(diǎn)的受力方向，加以分析和簡(jiǎn)化計(jì)算。本工序的加工部位較多， 只需對(duì)切削結(jié)合面 k 時(shí)的受力大小和方向的最大值進(jìn)行確定，就可以計(jì)算出夾 緊力的大小，對(duì)其余加工部位可以省略計(jì)算，工件各特征切削點(diǎn)上切削力方向 31 如圖所示。 圖 3 1 切削力的計(jì)算 設(shè)切削速度 v=80m/min 進(jìn)給量 f=0.3mm/r，切削深度 如果使用 2mar? 端面的車刀粗車結(jié)合面 k，查文獻(xiàn)可得 ??75kr NF62zNF248r?NF629x?7z 2 夾緊力的估算， 根據(jù)切削點(diǎn)力的方向，分別計(jì)算出各特征切削點(diǎn)夾緊力的大小，然后進(jìn)行比 較確定出夾緊力的最大值就是夾具所需的夾緊力。各主要特征點(diǎn)的夾緊力的大 小估算如下 （1）切削點(diǎn) A 如圖 3 所示工件在 Fx 的作用下有沿 Y 軸方向移動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)。Fy 的作用力 可以看作與定位支撐釘?shù)姆醋饔昧ο氲窒虼耍瑠A緊力 Fa 的大小應(yīng)該滿足下 列不等式 f/XZAF?? 取 f 2768.7N （2）2 切削點(diǎn) B 如圖 3 所示，工件在 Fz 和 Fx 的作用下有繞 E 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。在 Fy 的作用 下有沿 H 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，夾緊力 Fb 應(yīng)該滿足下列不等式 防止工件繞 E 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的夾緊力為 Fb’。 149370 *9' ???XZBF 防止工件繞 H 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的夾緊力為 “:B 32 49620*“??OFYB 夾具所需夾緊力 N183? 切削點(diǎn)在 c 由于主切削力在 Fx 方向與夾緊力方向一致，故不進(jìn)行估算 （3）切削點(diǎn) d， 如圖所示，工件在 Fz 的作用下有沿著 Y 軸方向移動(dòng)的趨勢(shì) .防止工件沿著 Y 軸移動(dòng)的夾緊力 Fd 應(yīng)該滿足下式 NFXZD16-f?? （4）當(dāng)工件切削到最遠(yuǎn)點(diǎn) P 時(shí)如圖 3 點(diǎn)所示 Fx 的作用有使工件沿 y 軸移動(dòng) 的趨勢(shì)，F(xiàn)y 的作用有使工件繞 G 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì) 防止工件繞 E 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)所需夾緊力為 NFZ14075*“?? 防止工件繞 y 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)所需夾緊力為 296f“xr 防止工件繞 y 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)所需夾緊力為 NF840*f“YG?? 那么 Fr=F +Fp‘+F =436EG 比較 F F F Fp，F(xiàn)p 的值最大，因此所需夾緊力 F4326. ABD 取安全系數(shù) K=2，夾具所需夾緊力為 F=KF=2*4352=8724 由于夾緊點(diǎn)有兩個(gè)，單個(gè)夾緊點(diǎn) 所需的夾緊力為 4362N 查 M16 夾緊螺栓的允許夾緊力為 10050N 滿足設(shè)計(jì)要求 圖 4 銑夾具三維圖及裝配圖 33 圖 4 銑夾具工程圖 圖 4 34 5.2 鉆 孔夾具設(shè)計(jì)20? 5.2.1 定位裝置 以底面確定三個(gè)自由度，兩個(gè) 17 的孔確定三個(gè)自由度， 定位元件 一個(gè)圓柱銷，一個(gè)圓錐銷，和底面定位，用滑動(dòng) v 型塊螺旋機(jī)構(gòu)夾緊 5.2.2 切削力和夾緊力的計(jì)算 刀具：ф20 高速鋼錐柄麻花鉆頭。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—36，鉆削扭距計(jì)算公式： M= ……………………………………3.1 3010??MyXKfdC 式中 C =305.2, , , M5.2?8. 磨鈍系數(shù) =1.0， Kf=0.17mm/r, d=12.5mm, 代入得： M= 38.09.11752.30??? =22(N·m) 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 手冊(cè)》表 3—36，鉆削軸 向力計(jì)算公式： F= ……………………………………3.1F yXFKfdC0 35 式中 C =301.2, , , F1?FX8.0Fy 磨鈍系數(shù) =1.0， f=0.17mm/r, d=12.5mm, 代入得K F= =2100(N)17.526.8.01?? 因?yàn)榇藠A具夾緊力和軸向力上方向一致，螺栓夾緊主要是防止工件在加工 過程中產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。因鉆模板上有開口槽由夾具體上銷釘限制了其轉(zhuǎn)動(dòng)， 所以?shī)A具夾緊可靠。 圖 5 鉆夾具三維建模及裝配圖 圖 5 36 鉆夾具工程圖 圖 5 第六章 小結(jié) 我從剛開始對(duì)制造工藝只有一點(diǎn)感性認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在已熟悉制造工藝的國(guó)內(nèi)外 37 現(xiàn)狀及趨勢(shì)，能對(duì)工件確定合理的工藝方案，對(duì)零件的設(shè)計(jì)制造，機(jī)床設(shè)備的 選用，機(jī)械零件的選用及零件加工工藝過程的說明有了較為深刻的領(lǐng)會(huì)，同時(shí) 對(duì)根據(jù)加工工藝設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾具體也較清楚。 在本次設(shè)計(jì)中，雖然是工藝學(xué)設(shè)計(jì)，但是在設(shè)計(jì)中要用到許多基礎(chǔ)理論， 這就要求我們能只學(xué)習(xí)工藝學(xué)的知識(shí)，必須把所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué) 以致用。由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘，這使我們要溫習(xí)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，因此設(shè)計(jì) 之前就把學(xué)過的相關(guān)專業(yè)課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開始對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)有 了大致的了解，并也有了設(shè)計(jì)的感覺。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)的需要，要查閱并收集 大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高 了我們對(duì)于專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和分析解決實(shí)際問題的能力。 雖然本次設(shè)計(jì)我很努力去做，但還是存在一些不足： （1）我對(duì)機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)理論方面的知識(shí)還沒有十分扎實(shí)，對(duì)并沒有投 入生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設(shè)備，要求等，考慮零件 的結(jié)構(gòu)，精度和余量，難免會(huì)有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內(nèi)容。 （2）對(duì)零件熱處理方式及夾具的設(shè)計(jì)把握不準(zhǔn)，其主要原因是對(duì)零件的了 解不足，沒有在真正的實(shí)踐，而且沒有見過實(shí)體，一些細(xì)節(jié)部分沒有掌握好。 （3）在對(duì)工藝路線的設(shè)計(jì)上還是不十分熟練，在很多情況下都會(huì)出現(xiàn)難以 取舍的情形。 在這次設(shè)計(jì)中我走了不少?gòu)澛?，但是在老師的悉心指?dǎo)和自身的努力下還 是圓滿的完成了設(shè)計(jì)。在以后的學(xué)習(xí)工作中，我要從以下方面來提高自己，解 決設(shè)計(jì)中存在的問題。多學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，關(guān)注前沿的科學(xué)技術(shù)，拓寬知識(shí)面， 盡量在實(shí)踐中掌握所學(xué)知識(shí)。 致 謝 轉(zhuǎn) 眼 幾 個(gè) 月 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 就 要 接 近 尾 聲 ， 在 此 ， 非 常 感 謝 成 老 師 對(duì) 我 悉 心 教 導(dǎo) ， 使 我 終 身 受 益 淺 ， 在 此 我 對(duì) 老 師 表 示 深 深 的 感 謝 。 在 本 次 設(shè) 計(jì) 的 選 題 以 及 編 寫 過 程 中 老 師 也 給 予 我 相 當(dāng) 多 的 關(guān) 心 、 支 持 和 指 導(dǎo) ， 現(xiàn) 在 38 本 文 得 以 順 利 完 成 ， 我 要 衷 心 地 感 謝 老 師 不 厭 其 煩 地 耐 心 地 為 本 文 所 作 的 大 量 的 辛 苦 工 作 ， 老 師 對(duì) 待 學(xué) 術(shù) 的 嚴(yán) 謹(jǐn) 態(tài) 度 深 深 地 感 染 了 我 。 我 也 要 感 謝 學(xué) 院 的 其 他 老 師 ， 他 們 生 動(dòng) 的 講 課 和 各 自 獨(dú) 到 的 研 究 方 法 讓 我 印 象 深 刻 ， 也 對(duì) 我 的 設(shè) 計(jì) 產(chǎn) 生 了 很 大 影 響 。 老 師 們 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 治 學(xué) 態(tài) 度 、 積 極 認(rèn) 真 的 工 作 作 風(fēng) 深 深 地 影 響 了 我 ， 讓 我 不 由 地 產(chǎn) 生 敬 意 。 最 后 ， 我 要 感 謝 我 的 父 母 ， 感 謝 他 們 多 年 來 始 終 如 一 地 給 予 我 關(guān) 懷 和 愛 護(hù) ， 沒 有 父 母 多 年 來 在 背 后 的 支 持 和 鼓 勵(lì) ， 我 無(wú) 法 順 利 完 成 學(xué) 業(yè) 。 參考文獻(xiàn) [1] 游文明,李業(yè)農(nóng) .《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》[M].北京高等教育出版社,2010. 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