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浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
課題名稱(chēng)：杠桿加工工藝與翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所在學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起訖時(shí)間： 年 月 日～ 年 月 日
I
摘 要
本文是對(duì)杠桿零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線(xiàn)的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫(xiě)。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程。此外還對(duì)杠桿加工工藝與工裝設(shè)計(jì)零件的工序的加工設(shè)計(jì)了專(zhuān)用夾具.
機(jī)床夾具的種類(lèi)很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專(zhuān)業(yè)的工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專(zhuān)為某工件加工工序服務(wù)的專(zhuān)用夾具，則需要各制造廠(chǎng)根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)銑床夾具。
關(guān)鍵詞：杠桿，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具
3
Abstract
This paper is the analysis of the Lever spare parts processing technology application and processing, including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture, the formulation of the process route, tool selection, cutting, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. Design of special fixture for processing in addition to leverage the processing technology and fixture design parts of the process.
Many kinds of the machine tools fixture, the fixture's most widely used, the size has been standardized, and there is a professional factory production. But widely uses in the volume production, special fixture for a workpiece machining processes and services, to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The main content of this paper is to design the milling fixture fixture design.
Keywords: leverage, processing technology, processing methods, process documents, fixture
目 錄
摘 要 I
Abstract 1
目 錄 1
第1章 緒論 1
1.1 機(jī)械加工工藝概述 1
1.2機(jī)械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 1
1.4機(jī)床夾具的功能 2
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 2
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 2
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3
第2章 杠桿的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.1零件的分析 4
2.1.1零件的作用 4
2.1.2零件的工藝分析 4
2.2確定生產(chǎn)類(lèi)型 5
2.3確定毛坯 5
2.3.1確定毛坯種類(lèi) 5
2.3.2確定鍛件加工余量及形狀 5
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 5
2.4.2制定工藝路線(xiàn) 5
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 7
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 7
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 8
2.5.1工序1：粗精銑Φ10H7的兩側(cè)面 8
2.5.3工序3：鉆Φ10H7的通孔 9
2.5.4工序5：鉸Φ10H7的通孔 11
2.5.5工序6：粗銑Φ10H7的兩側(cè)面 12
2.5.6工序7：粗銑Φ28孔的兩面 13
2.5.7工序8：精銑Φ22孔的兩面 14
2.5.9工序13：鉆鉸Φ13的孔 15
2.6本章小結(jié) 16
第3章 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計(jì) 18
3.1設(shè)計(jì)任務(wù) 18
3.2翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計(jì) 18
3.3夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
3.4夾具的使用方法 20
3.5夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定 20
3.6翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì) 21
3.6.1夾具零件的設(shè)計(jì) 21
3.6.2夾具體的設(shè)計(jì) 21
3.6.3定位銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 21
3.6.4鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì) 23
結(jié) 論 28
參考文獻(xiàn) 29
致 謝 30
第1章 緒論
1.1 機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。
機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱(chēng)工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠(chǎng)都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。
總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。
1.2機(jī)械加工工藝流程
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě) 成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線(xiàn)。
5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫(xiě)工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
1.3夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。
在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。
“工欲善其事，必先利其器?！?
工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。
1.4機(jī)床夾具的功能
在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1．機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。
（1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。
（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為15%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。
4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。
5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。
精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán)，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用的高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2800r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標(biāo)準(zhǔn)化
機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類(lèi)型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
第2章 杠桿的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是杠桿。它位于變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工藝分析
圖1.1 杠桿零件圖
零件的材料為HT200，鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是杠桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
(1) 中心圓孔Ф28，Ф10H7。
(2) 兩端面與中心孔Ф10H7有0.3的垂直度
(4) 孔Ф28與中心孔Ф10H7有80的位置關(guān)系。
由上面分析可知，可以先加工杠桿中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此杠桿零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
2.2確定生產(chǎn)類(lèi)型
已知此杠桿零件的生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。
2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類(lèi)
零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊大，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄造毛坯。
2.3.2確定鍛件加工余量及形狀
查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》110頁(yè)表1-4-7
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
①粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。
②精基準(zhǔn)的選擇
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。
2.4.2制定工藝路線(xiàn)
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。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。選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)方案如下：
表2.1工藝路線(xiàn)方案一
工序號(hào)
工序內(nèi)容
工序一
鉆Φ10H7的底孔Φ9.5
工序二
鉸Φ10H7的通孔,達(dá)到圖紙尺寸公差
工序三
粗銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達(dá)到6.3，
工序四
精銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達(dá)到3.2，達(dá)到圖紙尺寸公差
工序五
粗銑下端圓孔的兩側(cè)面
工序六
精銑下端圓孔的兩側(cè)面，,留0.5mm的磨削余量
工序七
磨削Φ22半圓孔兩凸臺(tái)端面,達(dá)到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8
工序八
鏜孔Φ22,達(dá)到圖紙尺寸公差
工序十一
銑Φ13孔端面,使距離Φ10H7中心孔距離為
工序十三
鉸Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔
工序十四
鉗工打毛刺
工序十五
檢驗(yàn)
表2.2工藝路線(xiàn)方案二
工序號(hào)
工序內(nèi)容
工序一
鉆Φ10H7的底孔Φ9.5
工序二
鉸Φ10H7的通孔,達(dá)到圖紙尺寸公差
工序三
粗銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達(dá)到6.3，
工序四
精銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達(dá)到3.2，達(dá)到圖紙尺寸公差
工序五
粗銑下端圓孔的兩側(cè)面
工序六
精銑下端圓孔的兩側(cè)面，,留0.5mm的磨削余量
工序七
磨削Φ22孔兩凸臺(tái)端面
工序八
鏜孔Φ22,達(dá)到圖紙尺寸公差
工序十一
銑Φ13孔端面
工序十三
鉸Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔
工序十四
鉗工打毛刺
工序十五
檢驗(yàn)
工藝方案的比較與分析：
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是加工工序分散，適合流水線(xiàn)生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來(lái)的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。
表2.2工藝路線(xiàn)方案二
10 鑄造
20 時(shí)效處理
30 粗、精銑Φ10H7的兩端面
40 粗、精銑Φ22的兩端面
50 鉆鉸Φ10H7,達(dá)到圖紙尺寸公差
60 鏜孔Φ22,達(dá)到圖紙尺寸公差
70 銑Φ13孔端面
80 鉸Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔
90 去毛刺
100 檢驗(yàn)入庫(kù)
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
①機(jī)床的選擇
工序1、2、3、4、8、9、10采用XK7132立式銑床
②選擇夾具
該杠桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔Φ10H7，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。
④選擇量具
加工的孔均采用極限量規(guī)。
⑤其他
對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：
表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工余量
經(jīng)濟(jì)精度
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
1
粗銑Φ10H7的兩側(cè)面
3
IT11
6.3
-0.1
0.1
2
粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
3
IT11
6.3
-0.1
0.1
3
鉆Φ10H7通孔
IT10
6.3
-1
1
4
擴(kuò)Φ10H7通孔
2.0
IT10
3.2
-0.05
0.05
5
鉸Φ10H7通孔
0.2
IT8
1.6
-0.006
0.006
6
粗銑Φ10H7的兩側(cè)面
粗銑左面
3
IT10
6.3
-0.1
0.1
粗銑右面
7
粗銑Φ22孔的兩面
2
IT11
6.3
-0.1
0.1
8
精銑Φ22孔的兩面
1
IT9
3.2
-0.05
0.05
9
鉆鉸Φ13的孔
IT13
6.3
-1
1
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
2.5.1工序1：粗精銑Φ10H7的兩側(cè)面
機(jī)床：XK7132立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.5.2工序2：粗精銑下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
機(jī)床：XK7132
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
①粗銑a面
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
2.5.3工序3：鉆Φ10H7的通孔
工件材料為45#，硬度200HBS?？椎闹睆綖?0mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為?22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。
確定鉆削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-9，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
②確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故
查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故
③校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.76min
2.5.4工序5：鉸Φ10H7的通孔
加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉸刀為?10mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。
確定鉸孔切削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)表28-36，，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說(shuō)明書(shū)，取。
②確定切削速度及 由表28-39，取。由表28-3，得修正系數(shù)
，
故
查Z535說(shuō)明書(shū)，取，實(shí)際鉸孔速度
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.51min
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
2.5.5工序6：粗銑Φ10H7的兩側(cè)面
機(jī)床：XK7132
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
①粗銑左面
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：2.03min
②粗銑右面
同樣的銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
2.5.6工序7：粗銑Φ28孔的兩面
機(jī)床：XK7132立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.57min
2.5.7工序8：精銑Φ22孔的兩面
機(jī)床：XK7132立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=10，為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
2.5.9工序13：鉆鉸Φ13的孔
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：7.8直柄短麻花鉆 8鉸刀
確定鉆削用量
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-9，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故
查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.58min
2.6本章小結(jié)
本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。
29
第3章 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)任務(wù)
本任務(wù)主要是設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)式鉆床杠桿的夾具，對(duì)杠桿進(jìn)行相互垂直兩空的加工，要對(duì)杠桿進(jìn)行固定定位，提高加工精度。杠桿專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)，方便加工以及裝卸，提高工作效率。
3.2翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計(jì)
3.1翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具總裝圖
3.3夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1定位方案與定位元件：為了滿(mǎn)足杠桿的需要，使杠桿左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應(yīng)使杠桿被加工兩孔軸線(xiàn)與鉆模板軸線(xiàn)的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設(shè)計(jì)右端平面固定，左端設(shè)置螺旋輔助支撐2進(jìn)行左右兩端垂直距離的調(diào)整定位。使其孔軸線(xiàn)與鉆模板軸線(xiàn)重合。（如圖2.2所示）
3.3.2夾緊機(jī)構(gòu)：防止鉆孔時(shí)零件晃動(dòng)，應(yīng)對(duì)杠桿的兩端底面以及前后移動(dòng)進(jìn)行定位固定，所以在右端設(shè)計(jì)定位銷(xiāo)7、開(kāi)口墊圈6、夾緊螺母5對(duì)零件進(jìn)行固定；（如圖2.2所示）定位銷(xiāo)7通過(guò)墊圈16和六角螺母15固定于夾具體上。
3.3.3其他輔助設(shè)備：考慮到零件加工存在誤差，所以設(shè)計(jì)螺旋輔助支撐2可以上下升降，使所有零件都能使左右兩端面同時(shí)得到固定，為防止誤差使加工時(shí)上下顛簸，設(shè)置鎖緊螺母1對(duì)螺旋輔助支撐進(jìn)行鎖緊，防止鉆孔時(shí)輔助支撐受力太大而下降影響加工。設(shè)計(jì)可調(diào)支撐釘11為防止鉆孔時(shí)零件前后移動(dòng)，影響加工精度；設(shè)計(jì)鎖緊螺母10，方便了可調(diào)支撐釘11的前后移動(dòng)，提高了定位固定的精度。設(shè)計(jì)定位體17為了使零件右端底面固定精度更高。（如圖2.2所示）
夾緊螺母5
左底面固定
開(kāi)口墊圈6
右底面固定定位體17
螺旋輔助支撐2
鎖緊螺母1
定位銷(xiāo)7
六角螺母15
墊圈16
鎖緊螺母10
可調(diào)支撐釘11
3.2定位零件、固定零件和其他輔助零件
3.4夾具的使用方法
被加工零件放在夾具體上時(shí)以右端底面與夾具體接觸面重合為基準(zhǔn)，將被加工零件右端底面放在平面上，調(diào)整螺旋輔助支撐2使零件左右底面同時(shí)接觸夾具，擰緊鎖緊螺母1是螺旋輔助支撐固定；調(diào)整可調(diào)支撐釘11使被加工零件的垂直孔軸線(xiàn)與鉆套軸線(xiàn)重合，擰緊定位銷(xiāo)7使零件固定于夾具體上。
3.5夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定
夾具加緊杠桿后，加工的時(shí)候?qū)⒊惺芟蛳?、向?nèi)的力以及鉆孔時(shí)的旋轉(zhuǎn)力，夾具將會(huì)受力而產(chǎn)生直線(xiàn)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以?shī)A具固定在鉆床上應(yīng)受到約束，是夾具加緊零件加工時(shí)，不因受力而產(chǎn)生位移，影響加工精度，所以對(duì)家具的下面以及左面進(jìn)行固定。
3.6翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì)
3.6.1夾具零件的設(shè)計(jì)
為了節(jié)省零件的加工時(shí)間，減少家具的成本，在同樣的情況下采用了國(guó)標(biāo)零件，減少因?yàn)閷?zhuān)用零件的開(kāi)發(fā)要花費(fèi)很多時(shí)間以及成本，螺母、墊圈、螺釘、鎖緊螺母等零件采用國(guó)標(biāo)零件
3.6.2夾具體的設(shè)計(jì)
夾具體是整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，它與翻轉(zhuǎn)鉆床連接，支撐整個(gè)夾具，所以?shī)A具體的設(shè)計(jì)應(yīng)符合與鉆床連接要求也要符合支撐整個(gè)夾具體以及加工時(shí)承受的力的機(jī)械性能要求。
1夾具體機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì)
夾具體體型比較大，為了減輕其重量，方便在鉆床上裝卸，所以我將夾具體的后面以及下面?zhèn)€減去一個(gè)方形空間。為了提高夾具體對(duì)零件定位的精度，在夾具體上左右兩面各設(shè)一個(gè)突臺(tái)，提高定位固定精度。
2夾具體的制造
夾具體是鑄造件，鑄造完成后要進(jìn)行時(shí)效處理，滿(mǎn)足加工強(qiáng)度要求，要對(duì)表面進(jìn)行去除氧化層處理，保證表面粗糙度，滿(mǎn)足定位精度。
3夾具體的固定
夾具下端固定于鉆床上，通過(guò)凹槽直接防御鉆床上，方便與裝卸，并能滿(mǎn)足加工時(shí)對(duì)夾具的約束。
3.6.3定位銷(xiāo)的設(shè)計(jì)
1定位銷(xiāo)的設(shè)計(jì)
定位銷(xiāo)的作用是固定被加工零件的右端，時(shí)期在被加工時(shí)能夠固定不動(dòng)，提高加工精度。定位銷(xiāo)應(yīng)先讓自己固定于夾具體上，然后將零件放在夾具體上進(jìn)行定位固定，因而定位銷(xiāo)屬于一個(gè)細(xì)長(zhǎng)軸，所以定位銷(xiāo)要具有足夠的強(qiáng)度和韌性，一面在加工時(shí)承受不了沖擊力而折斷，影響加工。所以定位銷(xiāo)的材料選擇為20號(hào)鋼，并進(jìn)行滲碳處理，滲碳深度為0.8~1.2mm，達(dá)到HRC為55~60。
2定位銷(xiāo)加工時(shí)的問(wèn)題及解決方法
定位銷(xiāo)的加工：由于細(xì)長(zhǎng)軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車(chē)削過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：
1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用，會(huì)產(chǎn)生彎曲、振動(dòng)，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度。
2、在切削過(guò)程中，工件受熱伸長(zhǎng)產(chǎn)生彎曲變形，；車(chē)削就很難進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使工件在頂尖間卡住。
因此，車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長(zhǎng)以及合理選擇車(chē)刀幾何形狀等三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，問(wèn)題就迎刃而解了。
細(xì)長(zhǎng)軸的加工比較困難，在加工時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生熱變形，對(duì)加工時(shí)的固定也是很困難，下面將介紹加工時(shí)的方法：
一：在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，可使用中心架來(lái)增加工件剛性。一般車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸使用中心架的方法有：
1、中心架直接支承在工件中間 當(dāng)工件可以分段車(chē)削時(shí)，中心架支承在工件中間，
這樣支承，L/d值減少了一半，細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削時(shí)的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車(chē)出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會(huì)影響工件的精度。車(chē)削時(shí)，中心架的支承爪與工件接觸處應(yīng)經(jīng)常加潤(rùn)滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進(jìn)行研磨抱合。
2、用過(guò)渡套筒支承車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸用上述方法車(chē)削支承承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可加用過(guò)渡套筒的處表面接觸，過(guò)渡套筒的兩端各裝有四個(gè)螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線(xiàn)與主軸旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相重合，即可車(chē)削。
二：使用跟刀架支承車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸
跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個(gè)支承爪，跟刀架可以跟隨車(chē)刀移動(dòng)，抵消徑向切削時(shí)可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細(xì)長(zhǎng)軸的形狀精度和減小表面粗糙度。從跟刀架的設(shè)計(jì)原理來(lái)看，只需兩只支承爪就可以了因車(chē)刀給工件的切削抗力F`r，使工件貼住在跟刀架的兩個(gè)支承爪上。但是實(shí)際使用時(shí)，工件本身有一個(gè)向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當(dāng)車(chē)削時(shí)，工件往往因離心力瞬時(shí)離開(kāi)支承爪、接觸支承爪而產(chǎn)生振動(dòng)。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車(chē)刀抵住，使工件上下、左右都不能移動(dòng)，車(chē)削時(shí)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動(dòng)。因此車(chē)細(xì)找軸時(shí)一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題是要應(yīng)用三個(gè)爪跟刀架。
三：減少工件的熱變形主要可采取以下措施：
1、使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖 用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長(zhǎng)軸，可有較地補(bǔ)償工件的熱變形伸長(zhǎng)，工件不易彎曲，車(chē)削可順利進(jìn)行。
2、加注充分的切削液 車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量。
3、刀具保持銳利 ? 以減少車(chē)刀與工件的摩擦發(fā)熱。
四：合理選擇車(chē)刀幾何形狀
車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，由于工件剛性差，車(chē)刀的幾何形狀對(duì)工件的振動(dòng)有明顯的影響。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：
1、由于細(xì)長(zhǎng)軸剛生差，為減少細(xì)長(zhǎng)軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強(qiáng)度情況下，應(yīng)盡量增大車(chē)刀主偏角。車(chē)刀的主偏角取kr=80°～93°。
2、為減少切削煙力和切削熱，應(yīng)該選擇較大的前角，取r0=15°～30°。
3、車(chē)刀前面應(yīng)該磨有R11.5～3的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。
4、選擇正刃傾角，取入=3°使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。
5、切削刃表面粗糙度要求在Ra0.4以下，并要經(jīng)常保持鋒利。
6、為了減少?gòu)较蚯邢髁Γ瑧?yīng)選擇較小的刀尖圓弧半徑（re<0.3mm）。倒棱的寬度也應(yīng)選得較小，取倒棱寬br1=0.5f。
五：車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)刀
1、刀片材料為YT15硬質(zhì)合金。
2、切削用量：粗車(chē)時(shí)，切削速度vc=50～60m/min；進(jìn)給量f=0..3～0.4mm/r；切削
深度ap=1.5～2mm。精車(chē)時(shí)，切削速度vc=60～100m/min；進(jìn)給量 f=0.08～0.12mm/r ；切削深度ap=0.5～1mm.。
3、采用乳化液作切削液。
4、適用范圍：適用于車(chē)削光杠、絲桿等細(xì)長(zhǎng)軸。
3.6.4鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì)
1鉆模板的設(shè)計(jì)
鉆模板結(jié)構(gòu)形式的選擇：在設(shè)計(jì)鉆模板的結(jié)構(gòu)時(shí)，主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)規(guī)模以及機(jī)床類(lèi)型等條件而定。要求所設(shè)計(jì)的鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、制造容易。
常見(jiàn)的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式
1）固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。
2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過(guò)鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí)，將鉆模板往上翻；加工時(shí)將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場(chǎng)合。
3）懸掛式鉆模板 懸掛式鉆模板是與機(jī)床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多軸傳動(dòng)頭加工平行孔系時(shí)采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。
鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因此至關(guān)重要。在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低。杠桿的夾具屬于專(zhuān)用夾具，進(jìn)行小批量生產(chǎn)，考慮到夾具的加工成本，所以選擇固定式鉆模板。為了減少成本又可以進(jìn)行裝卸，我將通過(guò)螺釘將它與夾具體固定（如圖4.1所示）。固定鉆模板與夾具體，我選擇國(guó)標(biāo)零件圓錐銷(xiāo)14（6X30）和螺釘9（M8X25）。
在保證鉆模板有足夠剛度的前提下，要盡量減輕其重量。在生產(chǎn)中，鉆模板的厚度往往按鉆套的高度來(lái)確定，一般在10~30mm之間。如果鉆套較長(zhǎng)，可將鉆模板局部加厚。此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。因?yàn)殂@模板13的鉆套在頂部，所以將鉆模板13的厚度設(shè)計(jì)為21mm。因?yàn)殂@模板4的鉆套位于靠右端，所以講鉆模板4厚度定位17mm。
鉆模板13
鉆模板材料的選擇：鉆模板在滿(mǎn)足剛性要求的情況下減輕其重量，所以對(duì)材料的選擇進(jìn)行了對(duì)比。45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工,模具中常用來(lái)做45號(hào)鋼管模板,梢子,導(dǎo)柱等。45號(hào)鋼廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，二它的機(jī)械性能要求完全滿(mǎn)足鉆模板的要求，所以選擇45號(hào)鋼作為鉆模板的材料。
螺釘9
圓錐銷(xiāo)14
夾具體8
鉆模板4
圓錐銷(xiāo)14
螺釘9
夾具體8
圖4.1鉆模板與夾具體的固定
2鉆套的設(shè)計(jì)
鉆套結(jié)構(gòu)形式的選擇：
鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線(xiàn)位置，防止刀具在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式
1）固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長(zhǎng)度，應(yīng)采用有肩鉆套。
2）可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套
3）快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)工步加工，需要不同孔徑的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時(shí)，只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。
4）專(zhuān)用鉆套 在一些特殊場(chǎng)合，可以根據(jù)具體要求自行設(shè)計(jì)鉆套
跟據(jù)鉆套的選擇原則，杠桿的加工屬于小批量生產(chǎn)，所以選擇固定鉆套。又因?yàn)橛叶舜怪笨卓讖酱螅@模板薄，應(yīng)采用有肩鉆套（如圖4.2所示）
無(wú)肩鉆套3
左端鉆垂直孔的鉆模板4
右端鉆垂直孔的鉆模板13
有肩鉆套12
鉆套的選擇：
由于鉆套屬于國(guó)標(biāo)規(guī)定零件，按照杠桿鉆孔的大小要求，選擇國(guó)標(biāo)內(nèi)的鉆套：無(wú)肩鉆套3（10G7）和右肩鉆套12（B13F7X32）。
3鉆模板與夾具的連接固定
鉆模板支撐鉆套，對(duì)鉆套進(jìn)行定位固定，所以在加工時(shí)鉆模板將承受力而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，影響加工，所以應(yīng)對(duì)其進(jìn)行固定。因?yàn)槁葆敼潭〞?huì)有空隙產(chǎn)生誤差，影響加工精度，所以在應(yīng)用螺釘?shù)墓潭ǖ幕A(chǔ)上，再加上圓錐銷(xiāo)進(jìn)行定位固定，是鉆模板與夾具體緊密結(jié)合，以免加工時(shí)螺釘松動(dòng)產(chǎn)生誤差，影響加工。
結(jié) 論
傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程通常是在產(chǎn)品制造出來(lái)以后再對(duì)產(chǎn)品的外觀(guān)功能及裝配性能進(jìn)行分析，從而暴露出產(chǎn)品造型、性能、工藝、裝配可行性等方面存在的問(wèn)題。根據(jù)存在的各種缺陷，需要對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行反復(fù)的修改，造成浪費(fèi)，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。CATIA設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)的環(huán)境中進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)、裝配及裝配體結(jié)構(gòu)合理性判斷，并進(jìn)行平面圖紙的生成和數(shù)控仿真。在本課題的研究中，涉及了CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的設(shè)計(jì)、裝配及裝配體平面構(gòu)造，零件在制造工程師中數(shù)控仿真的內(nèi)容
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致 謝
在學(xué)院學(xué)習(xí)期間,得到許多人的支持與幫助,值此論文即將完成之際,謹(jǐn)向所有關(guān)心我學(xué)業(yè)的老師、同學(xué)和朋友表示感謝!
衷心感踢譚舒老師在論文完成期間給予的熱情關(guān)心和悉心指導(dǎo).譚舒老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和謙遜的性格，務(wù)實(shí)高效的工作作風(fēng)使我受益匪淺。在這里，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)導(dǎo)師致以衷心的感謝！
感謝賈曉東同學(xué),正是有他的軟件指導(dǎo)才能使畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成。同時(shí)還要向其他幫助支持我的同學(xué)們表示深深的謝意！
另外，我還要感謝學(xué)院工程機(jī)械系曾經(jīng)教育過(guò)我的各位老師，感謝他們的不倦教誨，讓我在四年的本科課程的學(xué)習(xí)中不僅學(xué)習(xí)了知識(shí)，也學(xué)習(xí)到了他們身上所具有的勤奮刻苦、努力鉆研的精神。