最終傳動箱蓋的銑48后端面夾具設(shè)計及加工工工藝裝備含非標(biāo)7張CAD圖.zip,最終傳動,48,端面,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,非標(biāo),CAD 最終傳動箱蓋的加工工工藝及夾具設(shè)計 摘要 本文選擇了最終傳動箱蓋作為研究對象，該零件是傳動箱上重要的零件之一，其作用是為傳動箱正常的工作提供保障，還具有密封和防塵的作用。 本文主要研究內(nèi)容是最終傳動箱蓋的工藝規(guī)程及銑A-A剖視圖48后端面夾具設(shè)計。制定了加工最終傳動箱蓋的機(jī)械加工工藝路線，詳細(xì)計算了加工余量、切削用量、尺寸公差，確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時、機(jī)械加工三要素等，選擇其加工設(shè)備。通過本設(shè)計掌握零件的加工過程分析、工藝卡片的編制和步驟。學(xué)會應(yīng)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料。認(rèn)識到工藝在機(jī)械制造中的重要性。了解刀具的選用規(guī)則，產(chǎn)品質(zhì)量、精度、壽命等屬性和節(jié)約材料，降低成本，最重要的是提高生產(chǎn)效率。 設(shè)計加工銑削48后端面專用銑床夾具，設(shè)計內(nèi)容有：定位方案和夾緊方案的確定，定位元件和夾緊元件的選擇，夾具體的設(shè)計，銑削力的計算等等。 關(guān)鍵詞：最終傳動箱蓋、工藝規(guī)程、48后端面、銑床夾具 I 目 錄 摘要 I 第1章 緒論 1 1.1 機(jī)加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的分類 2 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 第2章 最終傳動箱蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.1 零件的作用、設(shè)計基準(zhǔn)及技術(shù)要求 4 2.1.1 零件的作用 4 2.1.2 零件的設(shè)計基準(zhǔn) 5 2.1.3 零件的組成表面 5 2.2 零件加工表面的分析 5 2.3 零件的機(jī)械加工工藝性、材質(zhì)及熱處理要求 5 2.3.1 零件的機(jī)械加工工藝性 5 2.3.2 零件的材質(zhì) 5 2.4 基準(zhǔn)的選擇及加工方案的選擇與確定 6 2.4.1 基準(zhǔn)的選擇 6 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 7 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 8 2.5.1 毛坯尺寸的確定 8 2.5.2 加工余量的確定 9 2.6 機(jī)械加工機(jī)床、刀具及量具的選擇 10 2.7 確定切削用量及基本工時 10 第3章 銑48后端面專用夾具的設(shè)計 19 3.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 19 3.2 夾緊方案及裝置的確定與選擇 20 3.3 夾具體的確定 20 3.4 導(dǎo)向裝置的確定 21 3.5 銑削力的計算 21 3.6 夾緊力的計算 22 3.7 定位誤差的計算 22 結(jié)論 23 致謝 24 參考文獻(xiàn) 25 II 第1章 緒論 1.1 機(jī)加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的概述 機(jī)械工業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消耗品的產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質(zhì)量。所以機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實力的重要標(biāo)志。 經(jīng)過建國40多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全，具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)引進(jìn)了大量的國外先進(jìn)技術(shù)，目前這些技術(shù)已大批量投入生產(chǎn)，加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的結(jié)果，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向著合理化方向發(fā)展，對市場的適應(yīng)能力也明顯增強(qiáng)。 通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，又計劃的推進(jìn)了企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)機(jī)械產(chǎn)品的性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都發(fā)生了顯著的變化，我國機(jī)械工業(yè)綜合技術(shù)水平有了較大幅度的提高，一批先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用和普及，約有近10%的企業(yè)進(jìn)入了高技術(shù)企業(yè)的行列，60%以上的企業(yè)建立了專門的技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，此外科技體制改革不斷深化，絕大多數(shù)研究院、所已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場，正發(fā)揮越來越大的作用。 按照傳統(tǒng)的專業(yè)劃分，機(jī)械制造工藝學(xué)的研究范疇是零件的機(jī)械加工和裝配的工藝過程。很長時間以來，機(jī)械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的順序，采用硬度比工件高的切削刀具實現(xiàn)機(jī)械加工。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)充分利用國內(nèi)外的技術(shù)資源，進(jìn)行技術(shù)改造，依靠科技進(jìn)步，已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。但與世界先進(jìn)水平相比，我國的機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品在功能、質(zhì)量等方面還有較大的差距，產(chǎn)品構(gòu)成落后，精度保持性差、科研開發(fā)能力較薄弱、人員技術(shù)素質(zhì)還跟不上現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)飛速發(fā)展的需要。因此，我國機(jī)械制造業(yè)必須不斷增強(qiáng)技術(shù)力量，培養(yǎng)高水平的人才和提高現(xiàn)有人員的素質(zhì)，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，使我國的機(jī)械制造工業(yè)早日趕上世界先進(jìn)水平。 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 1.2 機(jī)床夾具的分類 1、專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設(shè)計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設(shè)計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機(jī)構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計和制造周期較長，制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。 2、可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 3、專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點。 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 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。 高精 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機(jī)輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 25 第2章 最終傳動箱蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的作用、設(shè)計基準(zhǔn)及技術(shù)要求 2.1.1 零件的作用 本次設(shè)計的零件是最終傳動箱蓋，該零件是傳動箱上重要的零件之一，其作用是為傳動箱正常的工作提供保障，還具有密封和防塵的作用。 具體結(jié)構(gòu)見下圖2.1最終傳動箱蓋三維實體造型及零件圖。 圖2.1 最終傳動箱蓋三維實體造型及零件圖 2.1.2 零件的設(shè)計基準(zhǔn) 通過資料的參看我們能夠知道，依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求，用以確定的一些點、線、面稱為設(shè)計基準(zhǔn)。 依據(jù)對零件的分析，本次設(shè)計零件的設(shè)計基準(zhǔn)為尺寸48上端面。 2.1.3 零件的組成表面 1、尺寸210、R10、R15和45°組成的表面及端面； 2、R20、R7圓弧所在的表面及端面； 3、6-Ф7孔及6-Ф14锪孔所在的表面及端面； 4、R91圓弧及厚度為6mm所在的表面及端面； 5、A-A剖視圖R3、R6和R8圓弧所在的表面及端面； 6、A-A剖視圖2X45°倒角所在的表面及端面； 7、A-A剖視圖尺寸48所在的上下兩端面； 8、未注鑄件圓角為R2-R3。 2.2 零件加工表面的分析 1、6-Ф7孔所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra25um； 2、A-A剖視圖尺寸48所在后端面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 3、A-A剖視圖Ф26前端面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 4、2X45°倒角所在的表面，其表面粗糙度公差為Ra25um； 5、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 6、尺寸48所在上端面，其平面度公差為3.2； 7、6-Ф7孔及6-Ф14锪孔所在軸線，其位置度公差為0.5。 2.3 零件的機(jī)械加工工藝性、材質(zhì)及熱處理要求 2.3.1 零件的機(jī)械加工工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來的特性。所設(shè)計的軸套零件有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和有利于減少加工的勞動量。 通過上面對零件的分析，我們能夠知道本次設(shè)計的零件是異形零件。生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批量生產(chǎn)。本次設(shè)計的零件主要加工的表面有端面、表面、內(nèi)孔、圓柱孔等等。 2.3.2 零件的材質(zhì) 最終傳動箱蓋與各元件配合表面的尺寸精度和配合精度通常都較高，為了節(jié)省材料和減少加工的勞動量，毛坯常采用鑄件。在選擇最終傳動箱蓋的毛坯結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。零件材料為HT150，選擇砂型鑄件。 2.4 基準(zhǔn)的選擇及加工方案的選擇與確定 2.4.1 基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)最終傳動箱蓋零件圖，本零件帶有孔形狀異形的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：選擇零件圖俯視圖尺寸10前端面為粗加工基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：選擇尺寸48后端面為精加工基準(zhǔn)。也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準(zhǔn)。 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 工藝路線的擬訂是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵，其主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序和工序的組合內(nèi)容，它與定位基準(zhǔn)的選擇密切相關(guān)。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)已確定的條件下，應(yīng)考慮機(jī)床的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。2套工藝路線方案如下： 工藝路線方案1： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：銑48后端面； 工序4：銑Ф26前端面； 工序5：鉆6-Ф7孔及6-Ф14锪孔； 工序6：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工序7：清洗； 工序8：終檢； 工序9：入庫。 工藝路線方案2： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：鉆6-Ф7孔及6-Ф14锪孔； 工序4：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工序5：銑48后端面； 工序6：銑Ф26前端面； 工序7：清洗； 工序8：終檢； 工序9：入庫。 工藝路線的比較與確定： 方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準(zhǔn)。看似定位較好，但毛坯的內(nèi)孔及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過對2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 2.5.1 毛坯尺寸的確定 1、選擇毛坯 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量15萬件/年，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》，選擇尺寸比較接近的并能滿足使用要求的最終傳動箱蓋。成型方法為鑄造。 2、確定毛坯尺寸及公差 （1）零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時采用鑄件；零件材料為鋼材時、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時采用幫料。 （2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個臺階直徑相差不大時用幫料，相差較大時用鍛件。 （3）生產(chǎn)類型 在大批量生產(chǎn)時應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 （4）車間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 （5）充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》，選擇最終傳動箱蓋，內(nèi)孔采用實心鑄造、端面余量2mm。 3、毛坯圖 圖2.2 最終傳動箱蓋毛坯圖 2.5.2 加工余量的確定 根據(jù)上述加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工藝尺寸如下： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：銑48后端面； 工步1：粗銑48后端面； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為1mm； 工步2：半精銑48后端面； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為0.75mm； 工步3：精銑48后端面； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為0.25mm； 工序4：銑Ф26前端面； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為2mm； 工序5：鉆6-Ф7孔及6-Ф14锪孔； 工步1：鉆6-Ф7孔的底孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)6-Ф7孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為0.9mm（單邊）； 工步3：鉸6-Ф7孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工步4：鉆6-Ф14锪孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為3.5mm（單邊）； 工序6：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工步1：鉆Ф5孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：鉆Ф10孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步3：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 通過機(jī)械切削加工手冊的查閱，確定本工步加工余量為3mm（單邊）； 工序7：清洗； 工序8：終檢； 工序9：入庫。 2.6 機(jī)械加工機(jī)床、刀具及量具的選擇 1、銑削加工 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為端面銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 2、鉆削加工 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為Z3040搖臂鉆床，裝夾工具為專用夾具。加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆、平頭鉆和絲錐鉆；測量工具為游標(biāo)卡尺及螺紋量規(guī)。 2.7 確定切削用量及基本工時 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：銑48后端面； 工步1：粗銑48后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=110m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=210，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑48后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=120m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=210，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑48后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=130m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=475r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=210，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4：銑Ф26前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=110m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過上面對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=26，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5：鉆6-Ф7孔及6-Ф14锪孔； 工步1：鉆6-Ф7孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040；這樣一個搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價比比較好的。在對機(jī)械制造機(jī)械這本書的查看，確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=577r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=10，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴(kuò)6-Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.9mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=577r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=10，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸6-Ф7孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=735r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=10，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉆6-Ф14锪孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=465r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=2.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工步1：鉆Ф5孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=577r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=14，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆Ф10孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=14，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號Z3040； 2、加工刀具：絲錐鉆； 3、測量工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=14，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7：清洗； 工序8：終檢； 工序9：入庫。 第3章 銑48后端面專用夾具的設(shè)計 3.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 1、定位方案的確定 （1）最終傳動箱蓋定位方案的確定 利用俯視圖尺寸10前端面和3個支承釘端面進(jìn)行定位，這樣可以限制零件3個方向的自由度。利用尺寸53上端面和2個支承釘端面進(jìn)行定位，這樣可以限制零件2個方向的自由度。利用尺寸210右端面和工件插銷進(jìn)行定位，對零件進(jìn)行1個方向的自由度進(jìn)行限制。完成本次加工零件的完全定位。 （2）夾具上其他零件定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷”。 2、定位元件的選擇 （1）最終傳動箱蓋定位元件的選擇 本次對最終傳動箱蓋進(jìn)行定位選擇的定位元件有：支承釘、工件插銷。 （2）夾具上其他零件定位元件的選擇 定位元件有：圓柱銷、菱形銷。具體構(gòu)造見圖3.1定位裝置。 圖3.1 定位裝置 3.2 夾緊方案及裝置的確定與選擇 1、夾緊方案的確定 （1）最終傳動箱蓋夾緊方案的確定 利用夾緊座、夾緊塊，方頭螺栓對工件進(jìn)行夾緊。 （2）夾具上其他零件夾緊方案的確定 在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 2、夾緊元件的選擇 （1）最終傳動箱蓋夾緊元件的確定 本次對最終傳動箱蓋進(jìn)行夾緊選擇的夾緊元件有：夾緊座、夾緊塊，方頭螺栓。 （2）其他零件夾緊元件的選擇 夾緊元件有：內(nèi)六角螺栓。 3.3 夾具體的確定 通過資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有如下類型： 1、鑄造夾具體 鑄造夾具體的優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強(qiáng)度高時用鑄鋼（如ZG270-500），要求重量輕時鑄鋁（如ZL104）。目前鑄造夾具體應(yīng)用較多。 2、焊接夾具體 焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3、鍛造夾具體 鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類夾具體應(yīng)用較少。 結(jié)合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構(gòu)造見圖3.2夾具體零件圖： 圖3.2 夾具體零件圖 3.4 導(dǎo)向裝置的確定 本次設(shè)計的銑床夾具，是要對48后端面進(jìn)行銑削加工，在夾具的右后方，利用在夾具體上安裝圓形對刀塊，作為本夾具設(shè)計的導(dǎo)向裝置。 3.5 銑削力的計算 刀具：端面銑刀；機(jī)床：X52K立式銑床 由所列公式 得 查切削手冊得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 3.6 夾緊力的計算 在計算夾緊力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可知。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1；為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1；為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 根據(jù)《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計方法》表2.2-1，選M10方頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可用M10方頭螺栓連接來夾緊工件。 3.7 定位誤差的計算 零件的主要定位元件為支承釘、工件插銷。 支承釘、工件插銷的尺寸與公差：通過對《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》的查閱，能夠確定和保證支承釘、工件插銷的尺寸要求及形位公差要求。 通過對零件圖的分析，其加工精度為3.2um，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 在本次設(shè)計中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習(xí)知識，因此設(shè)計之前就對大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開始對本課題的設(shè)計任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計的感覺。同時，由于設(shè)計的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對于專業(yè)知識的綜合運用能力和分析解決實際問題的能力。 雖然本次設(shè)計我很努力去做，但還是存在一些不足： （1）我對機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計理論方面的知識還沒有十分扎實，對并沒有投入生產(chǎn)，在實際生產(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，難免會有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內(nèi)容。 （2）對零件熱處理方式及夾具的設(shè)計把握不準(zhǔn)，其主要原因是對零件的了解不足，沒有在真正的實踐，而且沒有見過實體，一些細(xì)節(jié)部分沒有掌握好。 因此，在以后的學(xué)習(xí)中，我要多學(xué)習(xí)相關(guān)的知識，關(guān)注前沿的科學(xué)技術(shù)，拓寬知識面，盡量進(jìn)行實踐，以便設(shè)計時能夠在保證成本的前提下，較好地利用其本身。 致謝 設(shè)計的過程中得到了老師耐心的指導(dǎo)。老師非常關(guān)注我的設(shè)計進(jìn)程，為我細(xì)心的講解，幫助我理順設(shè)計的思路，熱忱鼓勵和精心點撥，老師學(xué)識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、高度的責(zé)任感使我受益非淺。請允許我對您表達(dá)我最衷心的感謝！這次課程設(shè)計還得到了其他老師和同學(xué)的熱心幫助，他們的建議使我的論文更加嚴(yán)謹(jǐn)。在此也一并表示感謝！ 最后再次感謝我的老師、同伴及所有幫助我的人。祝你們?nèi)f事如意！同時也祝愿我的母校越來越好。 參考文獻(xiàn) [1] 陳宏鈞.《機(jī)械加工工藝手冊》[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006 [2] 李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [3] 《機(jī)械加工技術(shù)》[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2002 [4] 徐海枝.機(jī)械加工工藝編制[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社，2009. 9 [5] 王先逵.機(jī)械加工工藝規(guī)程制定[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 6 [6] 李旦,邵東向,王杰.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計機(jī)床專用夾具圖冊[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.2 [7] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994. 7 [8] 姜希光.如何正確地設(shè)計和使用機(jī)床夾具[J].機(jī)械工人, 冷加工, 1974（12）:12-18 [9] 王賽唐,李盛宇.對《機(jī)床夾具設(shè)計》課程教學(xué)的幾點思考[J]. 現(xiàn)代技能開發(fā), 2003:5-9 [10] 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