殼體零件機械加工工藝兩側(cè)面深20 2-M6-7H螺紋底孔鉆夾具設(shè)計,殼體零件機械加工工藝兩側(cè)面深20,2-M6-7H螺紋底孔鉆夾具設(shè)計,殼體,零件,機械,加工,工藝,側(cè)面,20,m6,螺紋,羅紋,底孔,夾具,設(shè)計 題目 倆側(cè)面深20 2-M6-7H螺紋底孔鉆夾具 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時 間： 摘要 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計專用家具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計夾緊機構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 倆側(cè)面深20 2-M6-7H螺紋底孔鉆夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞：專用夾具、工藝路線、工藝分析、基準(zhǔn) ABSTRACT Clamping device clamps are machined parts , is an essential part of the processing unit . As part of the changes in the size , more and more fixtures are eliminated, therefore, the design of a special fixture is very necessary . In furniture design special programs to consider when positioning the workpiece clamping scheme and design workpiece clamping mechanism , other components of the fixture , fixtures and other structural forms . Both sides of the deep 20 2-M6-7H starting hole is drilled , including parts machining fixture design process design , process design, and special fixtures designed in three parts. In the process design of the parts to be analyzed first , to understand parts of the process re-design the structure of the blank , and select the machining datum good parts , design process route parts ; then step on the part of each step of the dimensional calculations, the key the process is to determine the amount of various equipment and cutting processes ; then dedicated fixture design, selection of the various component parts of the fixture design , such as the positioning element , clamping elements , guiding elements , specific folder connection with the machine parts and other components ; positioning errors generated when the calculated fixture analyze the rationality and the inadequacies of the fixture structure and attention to improving the design in the future . Keywords: Special fixtures, routing, process analysis, benchmarking I 目 錄 摘要 I ABSTRACT I 第1章 緒論 3 1.1 機床夾具的發(fā)展概括 3 1.2 機床夾具的發(fā)展方向 3 1.3 夾具的組成 5 1.4 夾具設(shè)計的基本要求 5 1.5 機床夾具在機械加工中的作用 6 第2章 殼體機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 8 2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 8 2.1.1 零件的作用 8 2.1.2 零件的工藝分析 8 2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定 9 2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 9 2.2.1 零件制造形式的確定 9 2.2.2 基準(zhǔn)的選擇 9 2.3 制定加工工藝路線 10 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 2.5 確定切削用量及基本工時 12 第3章 專用夾具的設(shè)計 17 3.1 問題的提出 17 3.2 夾具設(shè)計 17 3.2.1 確定定位方案，選擇定位元件 17 3.2.2 定位基準(zhǔn)選擇 18 3.2.3 切削力及夾緊力計算 18 3.2.4 確定夾緊機構(gòu) 18 3.2.5 定位誤差分析 19 3.2.6 夾具操作的簡要說明 19 第4章 結(jié)論 20 參考文獻 21 II 第1章 緒論 1.1 機床夾具的發(fā)展概括 夾具的現(xiàn)狀：一個機械機夾具的制造工藝，用于固定物體，從而使占用，用于檢測，加工和處理的要求，以確保工具的附件正確的空間位置，簡稱為夾具。 18世紀末期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，夾具由出現(xiàn)發(fā)展成從一個輔助工具到全方位的技術(shù)和設(shè)備。 統(tǒng)計研究所的研究其發(fā)展表明，目前的工件品種，多品種小批量的生產(chǎn)約占85％工件的類型。現(xiàn)代生產(chǎn)的各種產(chǎn)品因市場的需求和競爭，企業(yè)不斷的對產(chǎn)品進行升級。然而，一般來說，很多公司仍然習(xí)慣使用傳統(tǒng)的專用夾具，工廠，大約有10000套，上千，甚至專用夾具的一般中等生產(chǎn)能力;另一方面，在許多品種在企業(yè)生產(chǎn)，每3 -4年，我們應(yīng)該更新大約50 ％ ?80％的專用夾具，以及夾具磨損的實際金額只有約10 ％至20 ％ ，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們正處在一個幾年大量的國內(nèi)專用夾具更新，使提高處理成本，也造成材料浪費，為了減少這種情況下，我們可以使用數(shù)控機床柔性制造技術(shù)。 最近，數(shù)控機床，工具，技術(shù)和加工新技術(shù)和系統(tǒng)產(chǎn)生變化（FMS），并提交以下更改： 1）您可以快速，方便地生產(chǎn)出新一代設(shè)備，生產(chǎn)成本要降低，生產(chǎn)周期要縮短; 2）可夾持一組零件具有相似特征的; 3）可應(yīng)用于高精密加工精密夾具及固定裝置; 4）可應(yīng)用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置; 5）高效率設(shè)備的液壓動力和其他來源，以進一步減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率; 6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 機床夾具的發(fā)展方向 夾具的加工是不可缺少的一部分，以機床制造技術(shù)為基礎(chǔ)和動力，向著復(fù)合，高速，智能，高精密，環(huán)保的方向發(fā)展，基于機床制造技術(shù)，向高科技的夾具方式，高效，集成的整體經(jīng)濟。 （1）高精 為了降低定位誤差，提高精度，提高夾具的加工精度。位置精度為±5μm，保證了夾具高音調(diào)的準(zhǔn)確性。垂直支撐面為0.01mm/300mm的夾具，0.01mm/500mm高平行度。4米長，寬2米的孔由demmeler德國（DF戴樂）制造的孔系列組合焊接夾具平臺。其孔的誤差為± 0.03毫米;平行和垂直老虎鉗在5μm以下;定位夾具重復(fù)安裝精度高達± 5μm的;重復(fù)瑞士EROWA柔性夾具定位精度可達2 ? 5μm的。夾具和固定裝置在微米范圍內(nèi)明確規(guī)定，現(xiàn)今知名的夾具制造公司同時也是精密機械制造的公司。實際上，為了滿足各種需要，以及不同層次的不同的經(jīng)濟模型的發(fā)展和不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)以供選擇。 （2）效率 為提高生產(chǎn)設(shè)備的效率，兩個面，4個夾具和越來越多的產(chǎn)品。為了減少組裝的時間，各種夾緊臺鉗需要自動定心，夾緊杠桿，凸輪夾緊，液壓，氣動夾緊，從而使夾緊的夾具能夠快速的往前移。新的電控的夾具是永磁夾具，夾緊到松開只有1-2秒，多臺機器操縱簡化了夾具的結(jié)構(gòu)，多方位，多部分形成一個系統(tǒng)的位置。短縮機器上安裝和調(diào)整時間夾具，3R瑞典夾具在短短一分鐘內(nèi)完成安裝和校準(zhǔn)電火花加工夾具。一分鐘之內(nèi)，美國杰根斯（詹金斯） - 夾鎖室就能找到并鎖定站在桌子上，設(shè)置 - 鎖夾緊裝置替換成一排管狀相反的過程，關(guān)機時間，顯著增加行動。 （3）組合及模塊 組合的基礎(chǔ)是由夾具的組合元件形成的。使用這種設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化系列模塊化設(shè)計，降低裝配夾具，節(jié)省系統(tǒng)的開發(fā)時間。省人工，時間，材料，能源，在創(chuàng)新的夾具設(shè)計系統(tǒng)中是先進的。組合夾具設(shè)計基礎(chǔ)是計算機輔助設(shè)計和組裝裝配夾具的模塊化設(shè)計，CAD技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫，通過這些研究的數(shù)據(jù)，從而方便三維組裝夾具的用戶。切削過程仿真的工具，既為用戶提供正確，合理的夾具和零部件配套方案，而且還積累經(jīng)驗，了解市場需求，不斷改進和完善夾具系統(tǒng)。協(xié)作和組合夾具在華中科技大學(xué)科學(xué)與技術(shù)，正在努力打造一個專業(yè)的網(wǎng)站夾具，裝置器提供信息交流，咨詢和產(chǎn)品開發(fā)的公共平臺，并渴望實現(xiàn)共同的夾具設(shè)計及應(yīng)用，遠程IT和電子電子商務(wù)技術(shù)。 （ 4 ）公共經(jīng)濟 公共經(jīng)濟直接受到夾具的通用性的影響。夾具模塊化，形成夾具系統(tǒng)，相對的投入大，其所具備的可重構(gòu)性和可擴展性的特點，以及在社會生產(chǎn)中能得到廣泛的運用，通用性好，最充分的利用，回報快的投資率，只有這樣才能體現(xiàn)經(jīng)濟性好。焊接夾具，只是不同的，尤其是罕見的試劑盒可裝配在各種焊接夾具德國demmeler（旋律）凈系列孔。功能強大的設(shè)備，取得良好的通用夾具，工具，支持成本低，經(jīng)濟實用，它是市場營銷材料。 專家們建議夾具產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，加強產(chǎn)，學(xué)，研合作，加快與技術(shù)水平高科技的步伐夾具的轉(zhuǎn)型升級，打造一個專業(yè)的網(wǎng)站夾具，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，推動創(chuàng)新和發(fā)展鉗技術(shù)。與國外燈具制造商積極接觸，合資，合作，技術(shù)引進，這是組合夾具產(chǎn)業(yè)更有效的方式的轉(zhuǎn)型和發(fā)展。 1.3 夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 1、定位裝置 定位裝置包括一個定位件，以及它們的組合，其目的是為了確定工件在夾具中的位置。常見的定位元件軸承的指甲，定位銷，V形塊。 2、夾緊裝置 夾緊的效果意味著夾緊工件被牢牢地壓，以保證當(dāng)將工件定位在加工過程中所占據(jù)的位置不因外力移位，并且可以減少或防止振動。它通常包括一個夾持元件，該驅(qū)動機構(gòu)和包括一個功率單元的。 3、對刀，引導(dǎo)裝置 對刀，該工具導(dǎo)向的作用是為了確定相對位置的在夾具上，或者引導(dǎo)工具進行處理。常用的刀，刀塊導(dǎo)向件，鉆套。 4、其它元件及裝置 根據(jù)您的需要和夾具所具備的特殊性，來設(shè)置專用設(shè)備或裝置的一些功能，如索引，凸輪，該組，組和其他輔助部件。 1.4 夾具設(shè)計的基本要求 1、保證工件的加工精度 生產(chǎn)加工的基本要求是保證加工夾具的準(zhǔn)確性。重要的是要找準(zhǔn)夾具節(jié)目指南和刀具夾緊解決方案的定位，這是一個需要制定一個合理規(guī)模的夾具，公差和正確的技術(shù)指導(dǎo)。 2、提高生產(chǎn)效率，降低制造成本 夾具設(shè)計和整體方案的生產(chǎn)方案應(yīng)適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)，你應(yīng)該嘗試使用各種快捷，高效的機構(gòu)和先進的控制方法，縮短時間，提高生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)中，他們必須滿足的前提下，夾具的功能，盡量使用簡單結(jié)構(gòu)，夾具易于制造，以降低保持器的制造成本。 3、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全省力 為了便于夾具的事，努力，有條件的氣動，液壓，電器等較高的機械夾緊裝置，以減少勞動強度的工作。夾具良好的經(jīng)營狀況和經(jīng)營者應(yīng)在必要時，設(shè)有安全裝置，確保使用安全。 4、易于排屑 燈具芯片是不容忽視的，如果一個壞芯片，芯片聚集在夾具，工件的定位將是不利的;芯片云集嚴重，該工具會造成設(shè)備損壞或人身傷害事故;芯片清洗會添加輔助時間和降低生產(chǎn)率。因此，在夾具芯片設(shè)計的問題必須給予充分考慮。 5、結(jié)構(gòu)良好的過程 有結(jié)構(gòu)良好的流程，方便夾具的制造和加工，裝配，檢查和維護，以滿足這些要求，你應(yīng)該盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。 1.5 機床夾具在機械加工中的作用 由于專用夾具的設(shè)計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識。機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： 1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 2、提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。 3、改善工人勞動條件 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設(shè)計保護裝置，確保操作者安全。 4、在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當(dāng)某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。 19 第2章 殼體機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2.1.1 零件的作用 本次畢業(yè)設(shè)計的零件是殼體，它是一個重要零件。用直徑為58mm的孔及相應(yīng)的端面來裝配相應(yīng)零件，起到支承等相應(yīng)的作用。各部分尺寸零件圖中詳細標(biāo)注。 2.1.2 零件的工藝分析 1、零件材料：HT20-40（HT20-40（HT200））。切削加工性良好，只是脆性材料，產(chǎn)生崩碎切屑加工中有沖擊。選擇刀具參數(shù)時可適當(dāng)減小前角以強化刀刃即可；刀具材料選擇范圍較大，高速鋼及YG硬質(zhì)合金均可勝任。 2、組成表面分析：135mm和170mm所在的上下端面、147mm所在的左右端面、130mm和63mm所在的前后端面、前后兩斜面、2-Φ14通孔、3-Φ25圓孔、3-Φ26圓孔、2-M6-7H和2-M12-7H的螺紋孔、2-Φ8斜孔、倒角、各外圓表面、各外輪廓表面。 3、主要表面分析：170所在的右端面用于定位零件，為工作面，刮研表面粗糙度要求Ra3.2μm，Φ58孔上下面為安裝（支承）面，亦是該零件的主要基準(zhǔn)。 4、主要技術(shù)要求：未注鑄造圓角R3；3孔%%C25H7和%%C26H7孔的公共軸線相互間平行度公差為0.03；螺紋孔倒角120%%d，其直徑比螺孔大1mm；刮研每25X25面積中有接觸點6-8點，并均勻分布；未注尺寸公差按IT14；未注形位公差按C級。 2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設(shè)計要求，Q=10000臺，m=1件/臺，分別取備品率和廢品率3%和0.5%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式得出N=10351件/年，零件質(zhì)量為0.27kg， 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》可知該零件為輕型零件，本設(shè)計零件殼體的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2.2.1 零件制造形式的確定 機械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。綜合考慮，本次設(shè)計零件材料為HT20-40（HT200），選擇砂型鑄件。 2.2.2 基準(zhǔn)的選擇 設(shè)計工藝規(guī)程的重點是選擇基面。選擇適合的基面能很好的提供生產(chǎn)率和加工質(zhì)量。相反，選擇不合適的基面，在加工的過程中會出現(xiàn)問題，嚴重的是大批零件報廢的，正常生產(chǎn)沒有辦法得到保證。 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，先進行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，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)殼體零件圖，本零件帶有孔的形狀稍微復(fù)雜的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：Φ58內(nèi)孔圓是零件的主要設(shè)計基準(zhǔn)，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。本次設(shè)計采用147mm所在的右端面作為金基準(zhǔn)。 2.3 制定加工工藝路線 在被加工工件的尺度精度、位置精度等技術(shù)要求適當(dāng)范圍內(nèi)得到保證，制定工藝路線的基本點及出發(fā)點。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定的情況下,為提高生產(chǎn)率，可使用萬能性機床配以專用工夾具,并使加工步驟相對集中。另外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 工序1 鑄造 工序2 檢驗 工序3 熱處理 工序4 銑削左右端面，保證尺寸147mm 工序5 刮研右端面，保證Ra3.2 工序6 銑削前后端面，保證尺寸130mm 工序7 銑削前后兩斜面，保證尺寸63mm 工序8 銑削上下平面，保證尺寸135mm和垂直度要求 工序9 銑削底面保證尺寸170mm 工序10 鉆、擴、鉸3-ф25的孔 工序11 鉆、擴、鉸3-ф26的孔 工序12 鉆2-ф10-20的孔，攻2-M12的螺紋 工序13 鉆4-ф4-20的孔，攻4-M6的螺紋 工序14 鉆、擴2-ф14的孔 工序15 鉆2-ф8-20的斜孔 工序16 倒角 工序17 去毛刺 工序18 清洗 工序19 終檢 以上工藝過程祥見“機械加工工藝卡片”。 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為HT20-40（HT200），硬度187～220HBS，砂型鑄件。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、銑削左右端面，保證尺寸147mm，粗糙度為3.2μm的加工余量 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=3.5 mm，加工余量為： 銑：147 mm Z=3.5mm 2、銑削前后端面，保證尺寸130mm，粗糙度為12.5μm的加工余量，參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.5 mm，加工余量分別為： 銑：130mm Z=2.5mm 3、銑削前后兩斜面，保證尺寸63mm，粗糙度為12.5μm的加工余量，參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.5 mm，加工余量分別為： 銑：63mm Z=2.5mm 4、銑削上下平面，保證尺寸135mm和垂直度要求，粗糙度為3.2μm的加工余量，參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.5 mm，加工余量分別為： 銑：135mm Z=2.5mm 5、銑削底面保證尺寸170mm，粗糙度為12.5μm的加工余量，參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.5 mm，加工余量分別為： 銑：170mm Z=2.5mm 6、鉆、擴、鉸3-ф25的孔, 參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鉆孔：Ф25mm 2Z=11mm 7、鉆、擴、鉸3-ф26的孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鉆孔：Ф26mm 2Z=3mm 8、鉆2-ф10-20的孔，攻2-M12的螺紋, 參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鉆孔：Ф10mm 2Z=11mm 9、鉆4-ф4-20的孔，攻4-M6的螺紋，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鉆孔：Ф4mm 2Z=3mm 10、鉆、擴2-ф14的孔, 參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鉆孔：Ф14mm 2Z=11mm 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(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。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序4：銑削左右端面，保證尺寸147mm，粗糙度為3.2μm 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min 刀具選用高速鋼面銑刀 mm （r/min） 現(xiàn)采用X525臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 工序6 銑削前后端面，保證尺寸130mm 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min 刀具選用高速鋼面銑刀 mm （r/min） 故采用X525立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 工序7 銑削前后兩斜面，保證尺寸63mm 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min 刀具選用高速鋼面銑刀 mm （r/min） 故采用X525立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 工序8：銑削上下平面，保證尺寸135mm和垂直度要求 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min 刀具選用高速鋼面銑刀 mm （r/min） 現(xiàn)采用X525臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 工序10：鉆、擴、鉸3-ф25的孔 確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》取=0.35mm/r。 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機床說明書選取n=750 r/min， 故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序11：鉆、擴、鉸3-ф26的孔 確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》取=0.35mm/r。 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機床說明書選取n=750 r/min， 故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序13：鉆4-ф4-20的孔，攻4-M6的螺紋 根據(jù)《工藝手冊》查得加工?18mm孔的進給量?=0.31——0.37mm/r，按機床規(guī)格取=0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=31.2m/min，加工孔徑=?18mm。則 （r/min） 根據(jù)機床選取n=630 r/min。 實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序14：鉆、擴2-ф14的孔 根據(jù)《工藝手冊》查得加工?14mm孔的進給量?=0.31—0.37mm，按機床規(guī)格取=0.35mm，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=31.2m/min，加工孔徑=?14mm。則 （r/min） 根據(jù)機床選取n=630 r/min。 實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 第3章 專用夾具的設(shè)計 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)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，并設(shè)計工序——兩側(cè)面2-M6-7H 深20mm螺紋底孔鉆夾具設(shè)計。本夾具將用于X525鉆床。 3.1 問題的提出 本夾具用于兩側(cè)面2-M6-7H 深20mm螺紋底孔鉆孔。本工序前，Φ58孔及其左右兩端面，135所在的上下兩面均已加工過。此外，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 確定定位方案，選擇定位元件 工件以Φ58孔菱形銷及壓板定位，限制五個自由度，又以右端面定位，限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位，本夾具一次能安裝1個工件。 夾具采用手動螺栓傳力，通過壓板、菱形銷及右端面夾緊工件、夾緊工件時，擰緊螺母，通過螺母使壓板向工件靠近，于是2個壓板分別壓向工件，在力短作用下使工件緊靠定位支承面。這種夾緊方式既可保證定位可靠，又可增強鉆削時的支承剛度。 鉆削時，除機床工作臺作縱向進給外，鉆頭需在垂直方向作徑向進給，用微動進給手輪上的刻度盤讀數(shù)控制徑向進給的最終位置。詳見下圖： 3.2.2 定位基準(zhǔn)選擇 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置。 3.2.3 切削力及夾緊力計算 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 由實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即平行于工作臺,查《切削手冊》，切削力計算公式為： 其中：，，，，，，與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與鉆頭標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0，則： 3.2.4 確定夾緊機構(gòu) 在機械加工工藝設(shè)計中，已經(jīng)確定殼體的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，在此工序夾具中選擇螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件。通過右端面及菱形銷限制工件5個自由度，在夾具體上直接做出一段螺桿，裝夾工件時，先將工件定位孔裝入帶有螺母的螺桿上，實現(xiàn)完全定位，最后擰緊螺母壓緊工件。詳見下圖： 3.2.5 定位誤差分析 本工序采用一菱形銷、右端面和壓塊的夾緊裝置，工件始終緊貼夾緊體的右端面，工件自重帶來一定的平行于夾具體底板的水平力。因此，工件在定位銷正上方，進而使加工位置沒有轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 3.2.6 夾具操作的簡要說明 夾具結(jié)構(gòu)合理、簡單。夾具相對鉆頭在水平面內(nèi)的橫向位置，一次調(diào)好后不再需要調(diào)節(jié)，容易保證X軸心線的位置精度，但加工時采用手工操作，生產(chǎn)效率不高。 第4章 結(jié)論 本次設(shè)計在老師的嚴格要求和精心指導(dǎo)、同學(xué)的幫助，及自己的努力下，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計。設(shè)計中我遇到了不少困難，譬如：如何定位才能夠既能滿足生產(chǎn)需求，又能使工人加工快速，方便，高效。在循環(huán)往復(fù)的過程中，我學(xué)到了很多東西，雖然在畢業(yè)設(shè)計的完成日。雖然我的設(shè)計作品不是很成熟，有大量的信息仍然存在許多不足之處，但我感到一種巨大的幸福感，因為我真的花費了不少的精力設(shè)計了每一個過程，并且享受每一個過程，更重要的是這個設(shè)計我真的是理解和掌握了，同時還能夠舉一反三了。 本設(shè)計在選題及研究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)計進程，為我細心的講解，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)嚴謹、高度的責(zé)任感使我受益非淺。 這次畢業(yè)設(shè)計還得到了很多其他老師和同學(xué)的熱心幫助，他們的建議使我的論文更加嚴謹。感謝老師，有不少的問題是在他們的幫助下解決的。 最后在此感謝我的老師、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 [1] 孫麗媛. 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2010. 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