CA6140車床杠桿831009的鉆M8螺紋底孔專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備-版本1,ca6140,車床,杠桿,m8,螺紋,羅紋,底孔,專用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,版本 摘 要 本設(shè)計(jì)是對(duì)CA6140杠桿零件工藝和專用夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程。的主要加工表面CA6140杠桿部分是平面和孔。一般來(lái)說(shuō)，保證孔的加工精度比孔的加工精度更容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循第一面和后孔的原則?？缀推矫娴募庸た煞譃榇旨庸ず途庸蓚€(gè)階段，以保證孔的加工精度。基準(zhǔn)的選取是以桿的外表面為基礎(chǔ)的。以孔及其下表面為基準(zhǔn)。首先對(duì)底面進(jìn)行加工，然后作為基準(zhǔn)面，將基面作為精密基準(zhǔn)加工孔。在整個(gè)過(guò)程中使用組合機(jī)床。夾具中使用了專用夾具。考慮到零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊方式為手動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞:杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊 ABSTRACT The process in this paper is the processing technology and special fixture for the CA6140 lever parts. CA6140 the main machined surface and holes of the lever parts. Generally speaking,it is easier to ensure the precision of plane machining than that of boring. Therefore,this design follows the principle of the first face and rear holes, and divides the machining process of the plane and the hole into the rough machining and the precision machining,in order to ensure the boring machining. The basic choice is to take the 45 outer circle as the coarse reference,and the 25 hole and its lower surface as the precise reference. The bottom is made into a fixed position at the bottom,and then the hole is machined at the bottom for the precise reference. The whole process of choosing the bed. Special pliers are used in the selection of tongs. In consideration of the simple structure size of spare parts,hand clamping is adopted. The structure is simple,the design of the organization is simple,and it can meet the design requirements. Key words：lever parts,process flow,fixture,positioning,fastening clip 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1課題研究的背景 1 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.3課題研究的目的和意義 2 1.4 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 2 2 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的工藝分析 4 2.2.1 主要加工面 4 2.2.2 主要基準(zhǔn)面 5 2.2.3確定切削用量 7 3 鉆M8螺紋孔專用夾具設(shè)計(jì) 17 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 17 3.2定位元件的設(shè)計(jì) 17 3.3定位誤差分析 18 3.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算 18 3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 19 3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì) 20 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 21 總 結(jié) 22 參考文獻(xiàn) 23 致 謝 24 24 1 緒論 1.1課題研究的背景 材料、結(jié)構(gòu)和工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料和技術(shù)基礎(chǔ)。一方面，技術(shù)制約了設(shè)計(jì)。另一方面，技術(shù)也促進(jìn)了設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的角度看，技術(shù)不僅是物質(zhì)基礎(chǔ)，但也有其自身的作用，只要有相應(yīng)的材料和合適的加工技術(shù)的應(yīng)用性能良好的結(jié)構(gòu)，可以創(chuàng)建一個(gè)實(shí)用，美觀，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，這是“產(chǎn)品潛力該技術(shù)的功能。 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)。新材料和新技術(shù)必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu)、新的形式和新的造型風(fēng)格。材料、加工工藝、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起。某一環(huán)節(jié)的變化會(huì)引起整個(gè)身體的變化。 隨著工業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了越來(lái)越高的要求。許多品種和中小批量生產(chǎn)是機(jī)械生產(chǎn)的主流。為了適應(yīng)這種機(jī)械生產(chǎn)的趨勢(shì)，這是不可避免的。為機(jī)床夾具提出了更高的要求。 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械工業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外科技資源在兩個(gè)方面，有計(jì)劃地開(kāi)展企業(yè)技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步，制造技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量水平和經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高，為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、擴(kuò)大出口、促進(jìn)中的重要作用，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大致可以分為三個(gè)階段:第一階段主要表現(xiàn)在燈具和夾具主要是作為人的一個(gè)簡(jiǎn)單的輔助工具，是一個(gè)過(guò)程，加快和完善;第二階段，人與機(jī)床夾具之間的橋梁，夾具功能的變化，它主要用于工件的定位和夾緊。越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到，一個(gè)關(guān)系密切的夾具和操作者之間對(duì)提高工作績(jī)效和機(jī)上，使夾具引起關(guān)注;第三階段組合夾具和機(jī)床，機(jī)床夾具作為該過(guò)程的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的設(shè)備。作為制造技術(shù)的主要技術(shù)，隨著制造技術(shù)的發(fā)展，加工技術(shù)在二十世紀(jì)底取得了很大的進(jìn)步。它進(jìn)入了高速切削、開(kāi)發(fā)新的加工技術(shù)和加工方法、提供成套技術(shù)等新的發(fā)展階段。它是制造業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)部門，如汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、能源工業(yè)、軍工、新興模具工業(yè)、電子工業(yè)等部門，也是這些工業(yè)部門快速發(fā)展的重要因素。因此，在制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家保持快速發(fā)展的勢(shì)頭。數(shù)控機(jī)床金屬切削刀具的配套技術(shù)與裝備是必不可少的，在數(shù)控加工技術(shù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入數(shù)控機(jī)床“開(kāi)發(fā)階段”，呈現(xiàn)出“高效率、高精度、高可靠性和特殊性”的特點(diǎn)。很明顯，在二十一世紀(jì)初，雖然近凈成形技術(shù)和疊層成形技術(shù)是一項(xiàng)很有前途的新技術(shù)，但切削技術(shù)作為制造技術(shù)的主要技術(shù)的地位將不會(huì)改變。從目前制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，制造業(yè)發(fā)展和人類社會(huì)進(jìn)步對(duì)切削過(guò)程的雙重挑戰(zhàn)，也是二十一世紀(jì)初切削技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。 1.3課題研究的目的和意義 加工工藝和夾具的畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)知識(shí)的鞏固。這是對(duì)社會(huì)實(shí)踐之前所有課程和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的全面全面審查。這也是對(duì)實(shí)踐的理論訓(xùn)練。機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要設(shè)備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展的重要技術(shù)措施之一。隨著中國(guó)機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)床夾具的改進(jìn)創(chuàng)新已成為機(jī)械工人和技術(shù)人員的大多數(shù)技術(shù)創(chuàng)新的重要任務(wù)。專用夾具的設(shè)計(jì)可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用，保證工件的加工精度，提高加工效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮機(jī)床的性能。夾具設(shè)計(jì)可以解決夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和工藝性。 1.4 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 根據(jù)夾具的作用、狀態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，夾具的組成部分可分為以下幾類: (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件和定位裝置(或夾緊機(jī)構(gòu))； (3)夾具體； (4)設(shè)置導(dǎo)向部件和裝置(包括工具導(dǎo)向元件、對(duì)刀和仿形裝置等); (5)動(dòng)力裝置； (6)分度，對(duì)定裝置； (7)其他部件和裝置(包括夾具各部分的緊固件、緊固螺釘、銷、鑰匙和各種手柄等)。 每個(gè)夾具不一定有各種部件，例如手動(dòng)夾具和非動(dòng)力裝置。普通車床夾具沒(méi)有工具導(dǎo)向元件和分度裝置。相反，根據(jù)機(jī)械加工的要求，某些夾具也需要其他的設(shè)備和機(jī)構(gòu)。例如，一些自動(dòng)夾具必須有一個(gè)送料和卸料裝置。 專用夾具的設(shè)計(jì)主要為以下內(nèi)容設(shè)計(jì):(1)定位裝置的設(shè)計(jì);(2)夾緊裝置的設(shè)計(jì);(3)工具和導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì);（4）夾具體的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。 2 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零件的作用 所本設(shè)計(jì)是CA6140車床杠桿部分。它位于車床的制動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要起制動(dòng)作用。杠桿連接的一端和另一端的制動(dòng)凸剛性球和軸(或槽)接觸，當(dāng)離合器分離時(shí)，齒條軸和杠桿的下端接觸是逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，制動(dòng)帶的張力;當(dāng)離合器在任何接觸，順時(shí)針擺動(dòng)桿剎車，得心應(yīng)手，從而達(dá)到制動(dòng)。 2.2 零件的工藝分析 所加工的杠桿零件，如圖2.1所示。工件在夾具中的定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)表面與夾具的定位元件的工作表面接觸或配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此設(shè)計(jì)中選用的定位方法與定位元件的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)與工件的定位基準(zhǔn)表面相適應(yīng)。 圖2.1 CA6140杠桿零件 2.2.1 主要加工面 （1）、鉆Φ孔以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔； （2）、鉆Φ錐孔及銑Φ錐孔表面； （3）、鉆2-M6螺紋孔及其上表面，粗精銑杠桿底面。 2.2.2 主要基準(zhǔn)面 以Φ45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面有Φ的孔、杠桿下表面。其他的加工表面都是以Φ的孔為中心加工的。使用Φ22的高速鋼麻花鉆和專用鉆夾具，鉆加工Φ22的通孔。使用Φ24.7的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔至Φ24.7。使用標(biāo)準(zhǔn)Φ25高速鉸刀，鉸通孔至Φ25的孔，孔的公差為H7，其下偏差為0，上偏差為0.021。2.2杠桿加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施。 工藝路線的選擇標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)效率高、精度高、定位精度高、易夾持。工件被選擇為規(guī)則表面、圓柱面、錐面和其他成形表面及其組合。當(dāng)工件以平面定位，普通釘或鋼板支撐定位元件;當(dāng)工件以圓柱孔定位，定位銷，定位心軸和普通圓錐銷作為定位元件;當(dāng)工件以外圓柱面定位，常用的V型塊定位裝置、一套、半套等。 （1）三種工藝路線分別見(jiàn)表2.1、表2.2和表2.3。工藝路線方案一。 表2.1 杠桿加工工序方案一 工序1 粗銑Φ25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)孔使尺寸到達(dá)Ф24.8mm 工序3 粗銑寬度為30mm的下平臺(tái) 工序4 精銑Φ25孔下表面 工序5 鉸孔使尺寸到達(dá) 工序6 精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 工序7 鉆Ф12.7的錐孔 工序8 粗精銑2-M6上端面 工序9 锪鉆14階梯孔，螺紋孔加工M8 工序10 鉆石2-m6螺紋孔，螺紋孔2-m6 工序11 檢查 （2）工藝路線方案二。 表2.2 杠桿加工工序方案二 工序1 粗精銑Ф25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸達(dá)到Фmm 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 工序4 鉆Ф12.7的錐孔 工序5 鉆2-M6孔，加工螺紋孔2-M6 工序6 粗精銑2-M6上端面 工序7 锪鉆Ф14階梯孔，加工M8螺紋孔 工序8 檢查 （3）工藝路線方案三。 表2.3 杠桿加工工序方案三 工序1 粗精銑Φ25孔下表面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)Фmm 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 工序4 鉆Ф12.7的錐孔 工序5 加工M8螺紋孔，锪鉆Ф14沉孔 工序6 粗精銑2-M6上端面 工序7 加工螺紋孔2-M6 工序8 檢查 （4）工藝路線的比較與分析。 方案一采用過(guò)程分散原理。工藝的分散可以保證足夠的時(shí)間消除熱變形，消除粗加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，從而提高后續(xù)加工精度。然而，其過(guò)程5首先結(jié)束端面。不便裝夾。而且由于大批量生產(chǎn)，不適合如此高精度的生產(chǎn)路線。 方案二與方案三的工藝路線基本上相類似，不同的就是工序五、六、七順序有點(diǎn)不同。工藝路線的選擇標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)效率高、精度高、定位精度高、易夾持。通過(guò)比較，25mm的良好基礎(chǔ)為先，端銑孔輪廓直徑、鉆孔，以保證尺寸和兩孔中心線的右端垂直度。根據(jù)第一次加工曲面和再鉆削的原則，兩種方案都達(dá)到了這一要求。但是如果選擇第二條工藝路線先加工M6螺紋孔再銑上表面的話就不符合先加工面再鉆孔的原則，以及毛坯的表面是否與鉆頭軸線垂直，確定孔的軸線是否與被加工零件垂直于平面。因此，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)工藝路線是不可行的。從提高效率和保證精度兩個(gè)前提出發(fā)，發(fā)現(xiàn)第三種方案比較理想。所以決定用第三種方法來(lái)做。具體的工藝過(guò)程如表2.4所示。 表2.4 最終工藝路線 工序1 粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2，選用立式銑床XA5032。 工序2 加工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ23mm；擴(kuò)孔Φ23mm到Φ24.8mm；鉸孔Φ24.8mm到Фmm(接近Φ25H7)。保證粗糙度是1.6，采用立式鉆床Z550。 工序3 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)。仍然采用立式銑床XA5032。 工序4 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z550，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。 工序5 加工螺紋孔M8，锪鉆Ф14階梯孔。保證與垂直方向成10?。采用立式鉆床Z550。 工序6 粗精銑M6上端面。用立式銑床XA5032。 工序7 攻2-M6螺紋采用立式鉆床Z550。，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。 工序8 檢查 2.2.3確定切削用量 工序1：粗、精銑孔下平面 （1）粗銑孔下平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床：XA5032立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[7]表30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.9mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)，取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1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)[7]表2.4-81， （2）精銑孔下平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K立式銑床。 參考文獻(xiàn)[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=0.1mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-31 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量，由式（1.3）有： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 工序2：加工孔Φ25到要求尺寸 工件材料的硬度是一個(gè)200hbs HT200鑄鐵?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，和表面粗糙度。機(jī)床Z535立式鉆床。這個(gè)過(guò)程是孔的膨脹和擴(kuò)張。工具鉆22毫米標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆、磨雙錐磨橫刃;鉸孔，標(biāo)準(zhǔn)24.7mm高速鋼擴(kuò)孔鉆;標(biāo)準(zhǔn)的25毫米高速度鉸刀鉸孔。在每個(gè)過(guò)程中選擇切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說(shuō)明書，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]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)明書查出），根據(jù)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)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表給出的條件不完全相同，結(jié)論應(yīng)予以修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故 檢查Z535說(shuō)明書，取。實(shí)際切削速度如下為： 由表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 ，， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 。根據(jù)Z535說(shuō)明書，取=0.57mm/r。 2）確定切削速度及，取。修正系數(shù)： ， 故 查說(shuō)明書，取。實(shí)際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量，，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查說(shuō)明書，取。 2）確定切削速度及，取。由 參考文獻(xiàn)[7]表28-3，得修正系數(shù)， 故 查Z535說(shuō)明書，取，實(shí)際鉸孔速度 （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔：，，， 擴(kuò)孔：，，， 鉸孔：，，， 工序3：粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) （1）粗銑寬度為30mm的下平臺(tái) 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床：X52K立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[7]表30—34 刀具：銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：取銑削速度：取。 由式2.1得機(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： ： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： （2.2） 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 （2）精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K立式銑床。 刀具：高速鋼銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(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：取 銑削速度：取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量，由式（2.3）有： 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 工序4： 鉆Ф12.7的錐孔 工件材料為HT200鑄鐵，其硬度200hbs?？椎闹睆綖?2.7mm，和表面粗糙度。機(jī)床Z535立式鉆床，鉆孔，12mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆、雙錐和磨橫刃，鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)的12.7mm高速度鋼擴(kuò)孔鉆。選擇每個(gè)工序的切割量 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 ，由于孔深度比，，故。查Z535說(shuō)明書，取。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)明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]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，由插入法得： ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表給出的條件不完全相同，結(jié)論應(yīng)予以修正。 ，，故 查Z535說(shuō)明書，取。實(shí)際切削速度為： ，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 ，， （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取=0.57mm/r。 2）確定切削速度及，取。修正系數(shù)： ， 故 查機(jī)床說(shuō)明書，取。實(shí)際切削速度為 工序5：鉆M8螺紋孔锪鉆Φ14階梯孔 （1）加工M8底孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，取 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 攻M8×1.5的螺紋 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 進(jìn)給量：由于其螺距，因此進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 工序6：粗精銑M6上端面 （1）粗銑M6上端面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機(jī)床：X52K立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[7]表30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 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2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[7]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)[7]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 工序7：鉆2-M6 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39，取 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 攻M6×1.5的螺紋 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 進(jìn)給量：由于其螺距，因此進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-105，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 工序8：校驗(yàn) 3 鉆M8螺紋孔專用夾具設(shè)計(jì) 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 在加工過(guò)程中用M8螺紋孔，25孔，寬30mm下平臺(tái)被加工成所需要的尺寸。因此，和25孔的寬度和25個(gè)孔的孔作為定位基準(zhǔn)選擇30。25個(gè)孔的選取限制了工件的3自由度，當(dāng)選擇直徑為45的直徑直徑時(shí)，3自由度受到限制。也就是說(shuō)，一邊和兩個(gè)大頭針。當(dāng)工件位于兩個(gè)銷的一側(cè)時(shí)，夾具上的定位元件是:一個(gè)側(cè)面和兩個(gè)銷。一邊是25個(gè)孔的下表面，兩個(gè)銷是短圓柱銷和固定齒輪銷。 3.2定位元件的設(shè)計(jì) 本工藝所用定位基準(zhǔn)為單面二銷定位，相應(yīng)夾具上的定位元件應(yīng)為一方和兩銷。因此，定位元件的設(shè)計(jì)主要是為短圓柱銷和固定齒輪設(shè)計(jì)的。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-2固定定位銷的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖3.4所示。 圖3.4 固定定位銷 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.4所示。 表3.4 固定定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸 12 18 14 26 4 12 4 3.3定位誤差分析 機(jī)機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，一個(gè)因素與機(jī)床夾具有關(guān)。當(dāng)夾具使用時(shí)，加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的定位和工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿足加工過(guò)程的要求，加工過(guò)程中的加工誤差之和必須等于或小于過(guò)程中規(guī)定的工序公差。該夾具使用的定位元件是一個(gè)側(cè)面和兩個(gè)銷。主要定位誤差如下: 銷與孔的配合0.05mm，鉆模與銷的誤差0.02mm，鉆套與襯套0.029mm 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H △max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.06×30/32=0.05625 可見(jiàn)這種定位方案是可行的。 3.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算 由于該工藝主要完成加工孔的鉆削和攻絲，所以鉆削力遠(yuǎn)大于攻絲螺紋的切削力。因此，切削力應(yīng)以鉆削力為基礎(chǔ)。由參考文獻(xiàn)[9]得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可知該機(jī)構(gòu)屬于單個(gè)螺旋夾緊。 由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-20到表1-2-23可查得 3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) M8螺紋孔的加工需鉆、攻螺紋兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：M8螺紋孔分鉆、攻螺紋兩個(gè)工步完成加工。鉆、攻，加工刀具分別為：鉆孔——Φ7標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；攻螺紋——Φ8的絲錐。 鉆M8孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.5所示。 表3.5 鉆M8孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D 公稱尺寸 允差 7 20 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 7 7 16 50° 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.6所示。 表3.6 結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 12 +0.034 +0.016 20 18 +0.023 +0.012 0.5 2 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。 圖3.5 U型槽 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.7所示。 表3.7主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 螺栓直徑 12 14 30 20 3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊裝置采用移動(dòng)A型壓板夾緊工件。該移動(dòng)壓板的優(yōu)點(diǎn)是加工完成后，壓板能夠釋放，工件可以在一定距離后刪除。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]移動(dòng)壓板（GB2175-80），其結(jié)構(gòu)如圖3.6所示。 圖3.6 移動(dòng)壓板 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.8所示 表3.8 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 120 30 11 36 50 8 16 4 1.5 12 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 該夾具用于加工M8螺紋孔。定位采用普通的雙針定位方案。完整的定位和下表面實(shí)現(xiàn)(側(cè))的25孔和內(nèi)孔(大端面長(zhǎng)圓柱銷)，與下平臺(tái)(固定定位銷)與寬度30mm。主要考慮工件易于取出，并通過(guò)移動(dòng)壓板夾緊夾緊裝置。工件完成工作后，運(yùn)動(dòng)板回到一定的距離，工件可以很容易地去除。當(dāng)工件夾緊時(shí)，工件首先放在長(zhǎng)圓柱銷和大面固定定位銷上，移動(dòng)壓板向前移動(dòng)，壓在工件上，擰緊螺栓，使工件加工。加工完成后，可將運(yùn)動(dòng)板從一定距離上取下，直接取出工件。 總 結(jié) 工件的工藝分析、工藝卡片、工藝分析、夾具和機(jī)床設(shè)計(jì)與分析、過(guò)程分析、技術(shù)要求的杠桿設(shè)計(jì)，確定表面處理方案，確定定位基準(zhǔn)、工藝規(guī)程、工藝規(guī)程、加工階段的劃分、夾具的結(jié)構(gòu)方案，夾具結(jié)構(gòu)、時(shí)間定額計(jì)算和生產(chǎn)安排，特種夾具的設(shè)計(jì)是對(duì)本校所學(xué)課程的實(shí)際應(yīng)用和綜合研究。 致此本人設(shè)計(jì)基本完成了預(yù)期的目標(biāo)，在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中，各部分的設(shè)計(jì)基本到位。但因?yàn)闀r(shí)間倉(cāng)促，條件有限，設(shè)計(jì)效果不太理想。夾具的精度控制等。有的問(wèn)題還待于進(jìn)一步深入，具體如下: (1)缺乏工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，某些參數(shù)和部件的選擇可能不是很合理，有一定的浪費(fèi)。 (2)對(duì)夾具相關(guān)工具和量具的理解還不是很清楚。 (3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善，計(jì)算機(jī)精確數(shù)據(jù)采集與控制還存在一些不足。 (4)使用有一定的局限性:手工操作量大，零件磨損程度不明顯。 參考文獻(xiàn) [1] 鄧岐杏.普通經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床在線檢測(cè)技術(shù)的研究［J］.機(jī)床與液壓，2014 [2] 薛源順. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版) [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2013.1 [3] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2015 [4] 李慶壽.機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M].銀州：寧夏人民出版社，2016 [5] 廖念釗.莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M].中國(guó)計(jì)量出版社，2010：9-19 [6] 樂(lè)兌謙.金屬切削刀具[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2015：4-17。 [7] 陳國(guó)甫.車床夾具[J]. 機(jī)械工人.冷加工，2010，(12) [8] 李榮旭.陳永華， 崔付軍.圓柱面上螺紋孔車床夾具[J].機(jī)械工人.冷加工，2005，(02) [9] 王旭華， 劉德仿.知識(shí)驅(qū)動(dòng)的夾具CAD系統(tǒng)[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，(04) [10] 李雙躍， 殷國(guó)富， 劉興偉. 基于特征工藝設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[J].機(jī)械 ， 2010，(06) [11] 董玉明 ， 楊洪玉.夾具設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題[J].機(jī)械工人.冷加工，2015，(01) [12] 張偉杰.機(jī)械傳動(dòng)零件CAD系統(tǒng)[D].太原理工大學(xué)，2003 . 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