螺桿泵襯套零件的車削2－Φ21H7平行孔夾具設(shè)計及加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖-獨家.zip,螺桿,襯套,零件,車削,21,H7,平行,夾具,設(shè)計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD,獨家 螺桿泵襯套零件的2－Φ21H7孔的夾具設(shè)計及加工工藝規(guī)程裝備 摘要 在現(xiàn)代化的生產(chǎn)里面，夾具在加工的時候是非常關(guān)鍵的，在設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)使用的時候，是不能丟棄的一個關(guān)鍵部分。加工這個行業(yè)范圍是比較廣的，生產(chǎn)的零部件不管是構(gòu)造也好，變化是非常大的，現(xiàn)在基本上都不用通用夾具來進(jìn)行生產(chǎn)了。這樣來看，專用夾具在現(xiàn)代化的生產(chǎn)里面是非常重要的。 這篇論文寫的題目是“螺桿泵襯套”零件2－Φ21H7孔的加工工藝裝備設(shè)計。本次夾具設(shè)計車削2－Φ21H7孔的專用夾具。 一開始進(jìn)行論文設(shè)計的時候，我翻閱了很多相關(guān)的材料，對于夾具怎么進(jìn)行定位，怎么進(jìn)行夾緊等等相關(guān)的知識都了解了一下，還有對于夾具現(xiàn)在的狀況的有關(guān)知識進(jìn)行了全面的了解。本次設(shè)計的主要內(nèi)容有：對零件結(jié)構(gòu)的分析，確定零件的制造形式，繪制零件圖和毛坯圖；然后對每一個步進(jìn)行計算，確定切削用量，編寫加工工藝過程卡和加工工序卡；確定加工工序的定位方案和夾緊方案，選擇定位元件和夾緊元件等，對其定位誤差進(jìn)行分析；繪制夾具裝配圖及所有非標(biāo)零件圖；撰寫設(shè)計說明書，對本次設(shè)計進(jìn)行總結(jié)。 關(guān)鍵詞：螺桿泵襯套、2－Φ21H7、加工工藝、裝備、專用夾具 Abstract In modern production, the fixture is very critical in the processing time, in the equipment for production and use, is a key part can not be discarded. Processing is a wide range of industries, the production of spare parts regardless of the structure, the change is very large, now basically do not use general fixture for production. In this way, special fixture is very important in modern production. The title of this paper is the processing technology and equipment design of "2 screw 21H7 bushing" parts. The fixture is designed for turning 2 - 21H7 holes. At the beginning of the paper design, I looked through a lot of related materials, for the fixture how to locate, how to clamp and other related knowledge have a look, as well as the current situation of the fixture for a comprehensive understanding of the relevant knowledge. The main contents of this design include: analyzing the structure of the parts, determining the manufacturing form of the parts, drawing part drawings and blank drawings; then calculating each step to determine the cutting parameters, compiling the processing process card and processing process card; determining the positioning and clamping program of the processing procedures, selecting the positioning components and blank drawings. Fixture components, such as its positioning error analysis; draw fixture assembly drawings and all non-standard parts drawings; write design instructions, to summarize the design. Key words: screw pump bushing, 2 21H7, processing technology, equipment, special fixture 目 錄 摘要 I Abstract II 緒論 1 第1章 螺桿泵襯套零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 1.2.1 零件的組成表面 2 1.2.2 零件加工的技術(shù)要求 3 1.2.3 零件的形位公差要求 3 1.3 零件生產(chǎn)類型的確定 3 1.4 毛坯制造形式的確定 3 第2章 螺桿泵襯套工藝規(guī)程設(shè)計 5 2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5 2.2 加工工藝路線的確定 5 2.3 加工方法、加工刀具及量具的選用 6 2.4 各工序加工余量的確定 8 2.5 切削用量及切削時間的確定 9 第3章 專用夾具設(shè)計 20 3.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 20 3.1.1 定位方案的確定 20 3.1.2 定位元件的選擇 21 3.2 夾緊方案及夾緊元件的確定與選擇 21 3.2.1 夾緊方案的確定 21 3.2.2 夾緊元件的選擇 21 3.3 夾具體的確定 22 3.4 夾緊力的計算 23 3.5 切削力的計算 23 3.6 夾具誤差分析 24 3.7 生產(chǎn)效率分析 24 結(jié)論 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 II 緒論 夾具的概念最早出現(xiàn)于18世紀(jì)末期。隨著科技發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為功能豐富的全方位技術(shù)設(shè)備。最近這幾年，數(shù)控機(jī)床，加工中心等等各種新型的技術(shù)在夾具上的使用也是越來越多。下面簡單的介紹下具體夾具構(gòu)成及好處： 1、機(jī)床上夾具的構(gòu)造 一般來說，夾具的構(gòu)造是有下面這幾個： （1）進(jìn)行定位的部分： 進(jìn)行定位的零部件上有定位的部分，還有組合部分，這些零部件就是讓夾具把需要生產(chǎn)加工的零部件夾緊。一般在車間里面，我們經(jīng)常能看到的定位零部件就是定位銷，還有V型塊這些。 （2）進(jìn)行夾緊的這個部分： 需要生產(chǎn)加工的零部件被死死的壓在機(jī)床上，這樣就可以確保零部件在這個地方就不會再有任何的移動了，而且在進(jìn)行加工的時候不會出現(xiàn)振動的情況。一般來說夾緊這個部分有一個零部件是夾緊的，驅(qū)動部分還有一個功率部分。 （3）對刀，引導(dǎo)裝置： 對刀的作用就是為了將夾具的位置確定下來，要想生產(chǎn)加工零部件就一定要用到工具。這些工具有刀，有刀塊，有進(jìn)行導(dǎo)向的零部件，還有一些鉆套等。 （4）還有一些別的零部件還有加工部分： 話說夾具有一些比較特別的功能，所以為了這些功能要安裝一些零部件或者是安裝一些裝置，比方說分度裝置，靠模裝置等等。 2、機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用； （1）保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量； （2）提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本； （3）改善工人勞動條件。 1 第1章 螺桿泵襯套零件的分析 1.1 零件的作用 其選用的零件是螺桿泵襯套。該零件是螺桿泵的一個重要結(jié)構(gòu)。為傳動裝置的支撐和正常運轉(zhuǎn)提供強(qiáng)有力的保證，最終使得設(shè)備按照預(yù)想的方法進(jìn)行相應(yīng)的運動等。我們考慮到這樣一個軸在工作的時候需要一定量的穩(wěn)定性和剛度以及強(qiáng)度等等重要的性能指標(biāo)。因此，對其的研究就非常的合適和有意義。 各部分尺寸結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖1.1螺桿泵襯套零件圖。 圖1.1 螺桿泵襯套零件圖 1.2 零件的工藝分析 1.2.1 零件的組成表面 1、尺寸105所在的左右端面； 2、2-R16.5和R23.5組成的圓弧表面； 3、尺寸Ф90所在的左右端面及外圓； 4、尺寸Ф76、Ф82、Ф70所在的左右端面及外圓； 5、尺寸Ф81所在的左右端面及外圓； 6、尺寸2-Ф21和Ф35三連孔所在的內(nèi)圓柱面； 7、其余倒角及圓弧。 1.2.2 零件加工的技術(shù)要求 1、尺寸105所在的左端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 2、尺寸105所在的右端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 3、尺寸Ф90所在的外圓柱面，其表面粗糙度公差為3.2um； 4、尺寸Ф82所在的外圓柱面，其表面粗糙度公差為1.6um； 5、尺寸Ф81所在的外圓柱面，其表面粗糙度公差為1.6um； 6、尺寸2-Ф21和Ф35三連孔所在的內(nèi)圓柱面，其表面粗糙度公差為1.6um； 1.2.3 零件的形位公差要求 1、Ф35內(nèi)孔所在軸線相對于Ф81外圓柱面所在軸線的同軸度公差為Ф0.025； 2、2-Ф21內(nèi)孔所在軸線相對于Ф35內(nèi)孔所在軸線的平行度公差為0.02； 3、Ф82外圓柱面所在軸線相對于Ф81外圓柱面所在軸線的同軸度公差為Ф0.025； 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(jìn)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。 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 通過上面的分析，我們可以根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)、查表確定零件螺桿泵襯套的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，20000件/年。 1.4 毛坯制造形式的確定 襯套，屬于盤轂類零件，一般相對尺寸比較大，制造工藝上一般以鑄造、鍛造為主。一般尺寸較大的設(shè)計為用鑄造的方法，材料一般都是鑄鐵（鑄造性能較好），很少用鑄鋼（鋼的鑄造性能不佳）；一般尺寸較小的，可以設(shè)計為鍛造，材料為鋼。 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，所以本次零件其材料選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。零件材料為球墨鑄鐵QT200，選擇砂型鑄件。 具體構(gòu)造見圖1.2螺桿泵襯套毛坯圖。 圖1.2 螺桿泵襯套毛坯圖 27 第2章 螺桿泵襯套工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 1、確定下來粗基準(zhǔn) 在確定粗基準(zhǔn)的時候，要注意下面幾個方面： 1）對每一個面進(jìn)行加工的時候，余量一定要是相對來說均勻的才可以； 2）需要進(jìn)行生產(chǎn)加工的產(chǎn)品，有幾個面的精確度是很高的，而且加工的余量也是比較均勻的，這個時候確定的粗基準(zhǔn)就是加工余量最小的那個面； 3）上面說的這兩點都已經(jīng)實現(xiàn)了，那么定位粗基準(zhǔn)就選擇是沒有必要進(jìn)行加工的面，還有要進(jìn)行生產(chǎn)加工的這個面。 按照前面說的這幾點，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精確度就更加的高了，按照前面的這些方面，我們確定論文里面需要生產(chǎn)加工的產(chǎn)品的粗基準(zhǔn)就是Ф81所在的外圓柱面。 2、確定下來精基準(zhǔn) 在確定精基準(zhǔn)的時候，要注意下面幾個方面： 1）每一個要進(jìn)行生產(chǎn)加工的面，它的余量在分配的時候一定要合理； 2）零部件在進(jìn)行生產(chǎn)的時候要方便進(jìn)行裝夾； 3）確定彼此之間的所在地點達(dá)到要求； 4）要確保全部需要生產(chǎn)加工的面，它的余量達(dá)到要求，我們確定的粗基準(zhǔn)應(yīng)該是余量最小的這個面，不能在同一個大小上； 5）在確定下來粗基準(zhǔn)之后，就不能再作為基準(zhǔn)了。 在這篇論文里面，精基準(zhǔn)用的是直徑Ф81所在的外圓柱面。 2.2 加工工藝路線的確定 經(jīng)過相應(yīng)的分析，確定的加工工藝路線如下： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車： 工步1：粗車尺寸105所在的右端面； 工步2：粗車Ф90所在的外圓； 工步3：掉頭粗車尺寸105所在的左端面； 工步4：粗車Ф82和Ф81所在的外圓； 工序4、半精車： 工步1：半精車Ф82和Ф81所在的外圓； 工步2：半精車Ф90所在的外圓； 工序5、精車： 工步1：精車Ф82所在的外圓； 工步2：精車Ф81所在的外圓； 工序6、車孔： 工步1：粗車Ф21的通孔； 工步2：粗車另一個Ф21的通孔； 工步3：粗車Ф35的通孔； 工步4：半精車Ф21的通孔； 工步5：半精車另一個Ф21的通孔； 工步6：半精車Ф35的通孔； 工步7：精車Ф21的通孔； 工步8：精車另一個Ф21的通孔； 工步9：精車Ф35的通孔； 工序7、倒角； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫； 2.3 加工方法、加工刀具及量具的選用 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車： 工步1：粗車尺寸105所在的右端面； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為端面車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工步2：粗車Ф90所在的外圓； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工步3：掉頭粗車尺寸105所在的左端面； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為端面車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工步4：粗車Ф82和Ф81所在的外圓； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序4、半精車： 工步1：半精車Ф82和Ф81所在的外圓； 工步2：半精車Ф90所在的外圓； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序5、精車： 工步1：精車Ф82所在的外圓； 工步2：精車Ф81所在的外圓； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在三爪卡盤上，加工的刀具為外圓車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序6、車孔： 工步1：粗車Ф21的通孔； 工步2：粗車另一個Ф21的通孔； 工步3：粗車Ф35的通孔； 工步4：半精車Ф21的通孔； 工步5：半精車另一個Ф21的通孔； 工步6：半精車Ф35的通孔； 工步7：精車Ф21的通孔； 工步8：精車另一個Ф21的通孔； 工步9：精車Ф35的通孔； 選用的是CA6140臥式車床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為內(nèi)孔車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序7、倒角； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫； 2.4 各工序加工余量的確定 對于本次設(shè)計的零件—螺桿泵襯套，它的材料為比較常用的QT200球墨鑄鐵。通過書籍和手冊資料的查看，下面我將對其加工余量進(jìn)行確定： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車： 工步1：粗車尺寸105所在的右端面； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為5mm（單邊）。 工步2：粗車Ф90所在的外圓； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為4.5mm（單邊）。 工步3：掉頭粗車尺寸105所在的左端面； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為5mm（單邊）。 工步4：粗車Ф82和Ф81所在的外圓； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為3.5mm（單邊）。 工序4、半精車： 工步1：半精車Ф82和Ф81所在的外圓； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為1mm（單邊）。 工步2：半精車Ф90所在的外圓； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為0.5mm（單邊）。 工序5、精車： 工步1：精車Ф82所在的外圓； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為0.5mm（單邊）。 工步2：精車Ф81所在的外圓； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為1mm（單邊）。 工序6、車孔： 工步1：粗車Ф21的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為3.5mm（單邊）。 工步2：粗車另一個Ф21的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為3.5mm（單邊）。 工步3：粗車Ф35的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為3.5mm（單邊）。 工步4：半精車Ф21的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為1mm（單邊）。 工步5：半精車另一個Ф21的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為1mm（單邊）。 工步6：半精車Ф35的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為1mm（單邊）。 工步7：精車Ф21的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為0.5mm（單邊）。 工步8：精車另一個Ф21的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為0.5mm（單邊）。 工步9：精車Ф35的通孔； 通過加工手冊資料，決定本工步的余量為0.5mm（單邊）。 工序7、倒角； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫； 2.5 切削用量及切削時間的確定 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車： 工步1：粗車尺寸105所在的右端面； 1、背吃刀量的確定，取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到95.54r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=112。 得到實際的切削速度35.2m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=75，f=0.2，n=112 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=112 則 工步2：粗車Ф90所在的外圓； 1、背吃刀量的確定，取4.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到95.54r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=112。 得到實際的切削速度35.2m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=8，f=0.2，n=112 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=112 則 工步3：掉頭粗車尺寸105所在的左端面； 1、背吃刀量的確定，取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到103.85r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=150。 得到實際的切削速度43.33m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=92，f=0.2，n=150 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=150 則 工步4：粗車Ф82和Ф81所在的外圓； 1、背吃刀量的確定，取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到115.11r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=150。 得到實際的切削速度39.1m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=75，f=0.2，n=150 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=150 則 工序4、半精車： 工步1：半精車Ф82和Ф81所在的外圓； 1、背吃刀量的確定，取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取40m/min； 通過0.3mm/r；40m/min；得到155.35r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=200。 得到實際的切削速度51.5m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=75，f=0.3，n=200 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.3，n=200 則 工步2：半精車Ф90所在的外圓； 1、背吃刀量的確定，取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取40m/min； 通過0.3mm/r；40m/min；得到141.54r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=200。 得到實際的切削速度56.52m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=8，f=0.3，n=200 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.3，n=200 則 工序5、精車： 工步1：精車Ф82所在的外圓； 1、背吃刀量的確定，取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.35mm/r。 3、切削速度V的確定，取50m/min； 通過0.35mm/r；50m/min；得到194.19r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=250。 得到實際的切削速度64.4m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=20，f=0.35，n=250 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.35，n=250 則 工步2：精車Ф81所在的外圓； 1、背吃刀量的確定，取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.35mm/r。 3、切削速度V的確定，取50m/min； 通過0.35mm/r；50m/min；得到196.6r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=250。 得到實際的切削速度63.6m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=15，f=0.35，n=250 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.35，n=250 則 工序6、車孔： 工步1：粗車Ф21的通孔； 1、背吃刀量的確定，取3.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到530r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=500。 得到實際的切削速度28.3m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.2，n=500 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=500 則 工步2：粗車另一個Ф21的通孔； 1、背吃刀量的確定，取3.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到530r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=500。 得到實際的切削速度28.3m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.2，n=500 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=500 則 工步3：粗車Ф35的通孔； 1、背吃刀量的確定，取3.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，取30m/min； 通過0.2mm/r；30m/min；得到298.6r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=300。 得到實際的切削速度30.14m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.2，n=300 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.2，n=300 則 工步4：半精車Ф21的通孔； 1、背吃刀量的確定，取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取40m/min； 通過0.3mm/r；40m/min；得到636.9r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=600。 得到實際的切削速度37.68m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.3，n=600 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.3，n=600 則 工步5：半精車另一個Ф21的通孔； 1、背吃刀量的確定，取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取40m/min； 通過0.3mm/r；40m/min；得到636.9r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=600。 得到實際的切削速度37.68m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.3，n=600 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.3，n=600 則 工步6：半精車Ф35的通孔； 1、背吃刀量的確定，取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，取40m/min； 通過0.3mm/r；40m/min；得到374.7r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=375。 得到實際的切削速度40m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.3，n=375 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.3，n=600 則 工步7：精車Ф21的通孔； 1、背吃刀量的確定，取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.35mm/r。 3、切削速度V的確定，取50m/min； 通過0.35mm/r；50m/min；得到758.3r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=750。 得到實際的切削速度49.5m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.35，n=750 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.35，n=750 則 工步8：精車另一個Ф21的通孔； 1、背吃刀量的確定，取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.35mm/r。 3、切削速度V的確定，取50m/min； 通過0.35mm/r；50m/min；得到758.3r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=750。 得到實際的切削速度49.5m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.35，n=750 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.35，n=750 則 工步9：精車Ф35的通孔； 1、背吃刀量的確定，取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.35mm/r。 3、切削速度V的確定，取50m/min； 通過0.35mm/r；50m/min；得到455r/min 查看CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動速度圖，取n=500。 得到實際的切削速度55m/min. 4、基本時間 車削機(jī)動時間為：，式中：l=105，f=0.35，n=500 則 5、輔助時間 公式為：，式中：=6，f=0.35，n=750 則 工序7、倒角； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫。 第3章 專用夾具設(shè)計 將專用夾具設(shè)計出來之后，不僅將生產(chǎn)效率大大的提高了，產(chǎn)品的質(zhì)量也比原來好了很多。選擇車削2－Φ21H7孔作為本次專用夾具設(shè)計的工序。 夾具應(yīng)該具備的條件： 1、夾具需要設(shè)置一個與零件外圓Ф81定位的基準(zhǔn)孔； 2、保證零件加工后三孔孔距21的精度； 3、保證零件加工后三連孔平行度0.02和Ф35內(nèi)孔與外圓同軸度Ф0.025的精度要求。 3.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 3.1.1 定位方案的確定 夾具采用兩排滾珠嚙合定位，如圖3.1所示，滾珠直徑Ф10.5mm，因此，AB=BC=10.5mm，DE=EF=10.5mm，DF=21mm，圖解證明，相對位移三只滾柱，也就是從D點位移到F點，位移量為21mm，等于三連孔的孔距。 圖3.1 滾珠嚙合定位圖 圖3.2中底座2的Ф206H7止口與車床三爪卡盤連接，中間設(shè)計有矩形導(dǎo)軌槽。上支座6矩形導(dǎo)軌與底座導(dǎo)軌槽配合，并用鍥鐵1調(diào)節(jié)間隙，上支座在底座導(dǎo)軌槽內(nèi)往復(fù)運動。底座導(dǎo)軌槽內(nèi)裝Ф10.5X100滾柱9只，上支座底面裝有同樣尺寸的滾柱12只，上下滾柱裝配嚙合后，具有足夠的接觸面積。滾柱兩端用壓緊塊3壓緊，滾柱排列方向，有斜壓緊塊12壓緊，不允許松動。上下兩排滾柱組合成相當(dāng)于兩塊節(jié)距相等的相互嚙合的直齒齒條。上支座與底座配合后，用壓板4壓緊。件13是彈頂體，齒輪11與件6上齒條嚙合。需要位移時，只要松開壓板，彈頂體即頂起上支座運動，達(dá)到工件位移的目的。位移21mm后，壓緊壓板，上下滾柱重新嚙合，定位。為了保證夾具操作安全，設(shè)置了限位銷9，使上支座不會脫離底座，毛氈14用于擋住切屑。 圖3.2 夾具結(jié)構(gòu)圖 3.1.2 定位元件的選擇 其定位元件有：底座、上支座和限位銷。 3.2 夾緊方案及夾緊元件的確定與選擇 3.2.1 夾緊方案的確定 1、螺桿泵襯套夾緊方案的確定 本次需要對2-Ф21圓柱孔進(jìn)行車削加工，利用上支座、雙頭螺栓、夾緊圈、六角螺母對零件進(jìn)行夾緊。 2、夾具上其他元件夾緊方案的確定 均采用螺栓對其進(jìn)行夾緊。 3.2.2 夾緊元件的選擇 1、螺桿泵襯套夾緊元件的選擇 夾緊元件有：支座、雙頭螺栓、夾緊圈、六角螺母。 2、夾具上其他元件夾緊元件的選擇 內(nèi)六角螺栓作為其他元件的夾緊元件。 3.3 夾具體的確定 1、夾具體設(shè)計的要求： （1）、有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件表面、安裝對刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）、有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需要有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。 （3）、結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸，分為開式結(jié)構(gòu)、半開式結(jié)構(gòu)、框架式結(jié)構(gòu)等。 （4）、排屑方便 切屑多時，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。可以在夾具體開排屑槽、在夾具體下部設(shè)置排屑斜面。 2、夾具的原材料用灰鑄鐵 確定型號是HT200。詳細(xì)的圖紙在下面有所展示，見圖3.3： 圖3.3 夾具體圖 3.4 夾緊力的計算 初步選定壓緊螺栓的尺寸為，數(shù)量是3個。 計算切屑力：根據(jù)刀具用高速鋼，工件材料為球墨鑄鐵，則切削力為 ，計算得切削力F=1050N。 為防止工件移動而需要的夾緊力為： 其中，為安全系數(shù)，取2.4。為工件與壓板間的軸向摩擦因數(shù)，取為0.4。則計算得需要的夾緊力為1289N。 根據(jù)公式：可知3個直徑為12mm的螺桿和M12的螺母夾緊力為3925N，因為,故能滿足夾緊力的要求。 3.5 切削力的計算 刀具： 90°外圓車刀 由實際加工的經(jīng)驗可知，車削時的主要切削力為車刀的切削方向,即垂直于工作臺,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；與刀具刃形狀有關(guān),取1.33；與刀具鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0，則： 3.6 夾具誤差分析 夾具中Ф10.5mm滾柱外圓制造精度直接影響工件孔距21的定位精度。為了防止?jié)L柱工件工作中磨損，影響工件的加工精度，選用Cr12MoV材料制造成滾柱，使得滾柱的精度要求能夠保證。裝配前，滾柱每8只為一組，測量外圓累積誤差，選配滾柱時每組尺寸盡可能一致。裝配時，導(dǎo)軌配合，滾柱排安裝平面的平行度，平面度采用手工刮研的方法達(dá)到精度要求。裝上滾柱后，確保滾柱各頂點的位置一樣。這樣裝配成的導(dǎo)軌和滾柱排，在直線上位移、嚙合，能保證工件三連孔平行度0.02mm的要求。上支座中Ф81H6定位孔，待夾具裝配完成后，在CA6140臥式車床上完成，以保證其同軸度。 論文里面的夾具，定位的的這個面就是基準(zhǔn)面，這個基準(zhǔn)跟誤差ΔJB=0是沒有重合起來的，按照生產(chǎn)的方法，這個面的粗糙度就是十二點五，基準(zhǔn)位在進(jìn)行位置移動的時候，產(chǎn)生的誤差的大小就是ΔJw=0.025。 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.025＜=0.1（尺寸自由公差），所以說，設(shè)計的這個夾具精確度是達(dá)到需要了。 3.7 生產(chǎn)效率分析 通過上面是設(shè)計和分析，本次設(shè)計的這套夾具，保證了螺桿泵襯套三連孔的各項加工精度的要求，能夠節(jié)省大量的生產(chǎn)設(shè)備和刃具投資費用。其生產(chǎn)效率較高。 結(jié)論 到此為止，在自己努力下順利完成了本次設(shè)計。從剛開始對制造工藝只有一點感性認(rèn)識到現(xiàn)在已熟悉制造工藝的國內(nèi)外現(xiàn)狀及趨勢，能對工件確定合理的工藝方案，對零件的設(shè)計制造，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。 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。通過本次設(shè)計還使我更深切地感受到了團(tuán)隊的力量，在與同學(xué)們的討論中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，團(tuán)隊合作精神也得到了增強(qiáng)?？梢哉f，課程設(shè)計體現(xiàn)了我們大學(xué)所學(xué)的大部分知識，也檢驗了我們的綜合素質(zhì)和實際能力。同時也跨出了我的工程師之路的第一步。 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)工作中，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 在這次課程設(shè)計即將完成的時候，我清晰的看到了自己身上對很多老師在課堂上講述知識的缺乏，使得自己做起來很費力，現(xiàn)在回想起來，由于時間的淡化，原來學(xué)過的知識都已經(jīng)淡忘了，沒有溫故而知新，很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導(dǎo)老師，她平時的工作還是很繁忙的，但是每次她都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計進(jìn)行詳盡的指導(dǎo)和幫助。在此，我要表示由衷的謝意。當(dāng)然，也要感謝本組同學(xué)給予的幫助，謝謝各位?？梢赃@樣將沒有你們的幫助和支持我們的設(shè)計不可能在這么短的時間里面完成，也不能完成的這樣的圓滿，再次謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 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